JPH05104259A - 拡散接合法 - Google Patents
拡散接合法Info
- Publication number
- JPH05104259A JPH05104259A JP29662391A JP29662391A JPH05104259A JP H05104259 A JPH05104259 A JP H05104259A JP 29662391 A JP29662391 A JP 29662391A JP 29662391 A JP29662391 A JP 29662391A JP H05104259 A JPH05104259 A JP H05104259A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hip
- joining
- diffusion bonding
- diffusion
- vacuum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大型で三次元曲面を有する複雑形状の被接合
材の拡散接合法に関するもので、高品質で良好な接合が
型やレトルトを用いることなく可能となり、効率的でし
かもコスト低減に役立つ拡散接合法を得ることを目的と
している。 【構成】 被接合材である中空ファンブレードのスキン
１とダブテール２とを、その接合面の周囲をＴＩＧ溶接
にてシールする。ただし約１ｃｍ程度はシール部を残し
その１ｃｍのみはＥＢＭにて溶接し、接合面を真空封止
した後、ＨＩＰ温度９１０℃、ＨＩＰ圧力１０００気圧
（Ａｒガス）、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ条件で熱間静
水圧加圧（ＨＩＰ）による拡散接合を行なう。拡散接合
後、ダブテール部を機械加工により仕上げ、この時接合
面周囲のシールのため行なった溶接Ｄｅｐｏ部を削除す
る。
材の拡散接合法に関するもので、高品質で良好な接合が
型やレトルトを用いることなく可能となり、効率的でし
かもコスト低減に役立つ拡散接合法を得ることを目的と
している。 【構成】 被接合材である中空ファンブレードのスキン
１とダブテール２とを、その接合面の周囲をＴＩＧ溶接
にてシールする。ただし約１ｃｍ程度はシール部を残し
その１ｃｍのみはＥＢＭにて溶接し、接合面を真空封止
した後、ＨＩＰ温度９１０℃、ＨＩＰ圧力１０００気圧
（Ａｒガス）、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ条件で熱間静
水圧加圧（ＨＩＰ）による拡散接合を行なう。拡散接合
後、ダブテール部を機械加工により仕上げ、この時接合
面周囲のシールのため行なった溶接Ｄｅｐｏ部を削除す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大型で三次元曲面を有
する被接合材の拡散接合を容易にすることができる拡散
接合法に関する。
する被接合材の拡散接合を容易にすることができる拡散
接合法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の拡散接合法としては、図５に示す
ような真空ホットプレス法又は図６に示すようなレトル
ト方式によるホットプレス法がある。
ような真空ホットプレス法又は図６に示すようなレトル
ト方式によるホットプレス法がある。
【０００３】図５に示す真空ホットプレス法による拡散
接合は、被接合材８の接合面を合せ真空ホットプレスに
セットとし、炉内を真空に保持した状態で、所定の温度
まで加熱し、所定の加圧力Ｐ下で所定の時間保持し、拡
散接合を行う方法である。
接合は、被接合材８の接合面を合せ真空ホットプレスに
セットとし、炉内を真空に保持した状態で、所定の温度
まで加熱し、所定の加圧力Ｐ下で所定の時間保持し、拡
散接合を行う方法である。
【０００４】また図６に示すレトルト方式による拡散接
合は、レトルト９内に型１０と共に被接合材１１をセッ
トと、レトルト９内をチューブ１２を介し真空引きしな
がら、内部を真空に保ちつつ、ホットプレスにて加熱、
加圧を施し、所定の温度、所定の加圧力で所定の時間保
持し、拡散接合を行う。この際、レトルト９は各拡散接
合毎に、型１０、被接合材１１をセットし、レトルト９
の蓋部分を洩れのないように溶接、密閉し、また、拡散
接合後には蓋部分を切断し、開放し、接合体を取り出す
ことが必要である。つまり、１回の拡散接合毎にレトル
ト９の密閉、開放を行う必要がある。
合は、レトルト９内に型１０と共に被接合材１１をセッ
トと、レトルト９内をチューブ１２を介し真空引きしな
がら、内部を真空に保ちつつ、ホットプレスにて加熱、
加圧を施し、所定の温度、所定の加圧力で所定の時間保
持し、拡散接合を行う。この際、レトルト９は各拡散接
合毎に、型１０、被接合材１１をセットし、レトルト９
の蓋部分を洩れのないように溶接、密閉し、また、拡散
接合後には蓋部分を切断し、開放し、接合体を取り出す
ことが必要である。つまり、１回の拡散接合毎にレトル
ト９の密閉、開放を行う必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来の真空ホットプレス法およびレトルト方式による拡
散接合法は、いずれにおいても以下に示す不具合点を有
する。
従来の真空ホットプレス法およびレトルト方式による拡
散接合法は、いずれにおいても以下に示す不具合点を有
する。
【０００６】（１）複雑形状部品の拡散接合が困難であ
る。接合面が三次元曲面であれば、各点での接合面と加
圧方向とは異なり、従って、各点での接合面への加圧力
は異なってくる。
る。接合面が三次元曲面であれば、各点での接合面と加
圧方向とは異なり、従って、各点での接合面への加圧力
は異なってくる。
【０００７】極端な場合として、接合面と加圧方向とが
平行となる点では、その加圧力はゼロとなり、拡散接合
されない。
平行となる点では、その加圧力はゼロとなり、拡散接合
されない。
【０００８】また、接合面が複雑形状であれば、良好な
拡散接合を得るために必要な、合せ面精度を得ることが
困難である。
拡散接合を得るために必要な、合せ面精度を得ることが
困難である。
【０００９】これらのことより、接合材の形状には制限
があり、比較的単純な平面に近いものに限られる。
があり、比較的単純な平面に近いものに限られる。
【００１０】（２）接合面の粗度は細かいことが必要で
ある。表面が粗いと、欠陥が生じやすいため、その表面
粗度は細かく仕上げられており、コスト高の原因となっ
ている。
ある。表面が粗いと、欠陥が生じやすいため、その表面
粗度は細かく仕上げられており、コスト高の原因となっ
ている。
【００１１】（３）良好な拡散接合を得るためには、被
接合材に４〜５％程度以上の塑性変形を与える必要があ
る。従って、Ｎｅａｒ Ｎｅｔ（最終部品形状に近い形
状）化することが困難であり、拡散接合後、機械加工が
必要となる。
接合材に４〜５％程度以上の塑性変形を与える必要があ
る。従って、Ｎｅａｒ Ｎｅｔ（最終部品形状に近い形
状）化することが困難であり、拡散接合後、機械加工が
必要となる。
【００１２】（４）１回の拡散接合サイクルにおける部
品点数は１つまたは少数に限られる。
品点数は１つまたは少数に限られる。
【００１３】（５）レトルト方式では毎回、レトルトを
密閉、開放する必要があり、工数がかかる。
密閉、開放する必要があり、工数がかかる。
【００１４】（６）型が必要である。
【００１５】（７）大型サイズの拡散接合が困難であ
る。接合面積が大きくなれば、全面に、均一な加圧力を
与えることが難しくなり、欠陥を生じやすくなる。
る。接合面積が大きくなれば、全面に、均一な加圧力を
与えることが難しくなり、欠陥を生じやすくなる。
【００１６】本発明は、従来のものがもつ、以上のよう
な各不具合点を解消し、複雑で大型サイズの被接合材の
拡散接合を、型、レトルト等を用いることなく、表面粗
度も、比較的粗くても良好な接合が行なえる新たな拡散
接合方法を提供することを目的としている。
な各不具合点を解消し、複雑で大型サイズの被接合材の
拡散接合を、型、レトルト等を用いることなく、表面粗
度も、比較的粗くても良好な接合が行なえる新たな拡散
接合方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の拡散接合法は、被接合材の被接合面周囲を溶接
により真空封止した後、該接合材を熱間静水圧加圧する
ことにより所定の温度、所定の圧力により所定時間保持
し拡散接合することを特徴としている。
本発明の拡散接合法は、被接合材の被接合面周囲を溶接
により真空封止した後、該接合材を熱間静水圧加圧する
ことにより所定の温度、所定の圧力により所定時間保持
し拡散接合することを特徴としている。
【００１８】
【作用】本発明においては、加圧媒体として、ガスを使
い、つまり静水圧を用いることにより、被接合面全体を
均一に加圧することができる熱間静水圧加圧Ｈｏｔ Ｉ
ｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ（以下ＨＩＰと云
う）を用いて拡散接合する。
い、つまり静水圧を用いることにより、被接合面全体を
均一に加圧することができる熱間静水圧加圧Ｈｏｔ Ｉ
ｓｏｓｔａｔｉｃ Ｐｒｅｓｓｉｎｇ（以下ＨＩＰと云
う）を用いて拡散接合する。
【００１９】ガス圧による加圧のため、被接合面は、周
囲を完全にシールされる必要があり、内部は真空に保持
される必要がある。この真空封止には、周囲を溶接する
のが一般的で、最終部の溶接にＥＢＷ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｂｅａｍ Ｗｅｌｄｉｎｇ：電子ビーム溶接）を用
いれば、真空封止が容易にできる。
囲を完全にシールされる必要があり、内部は真空に保持
される必要がある。この真空封止には、周囲を溶接する
のが一般的で、最終部の溶接にＥＢＷ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎ Ｂｅａｍ Ｗｅｌｄｉｎｇ：電子ビーム溶接）を用
いれば、真空封止が容易にできる。
【００２０】接合面周囲を真空封止した被接合材をＨＩ
Ｐにより所定の温度、所定の圧力にて所定の時間保持す
れば、良好な拡散接合が得られる。
Ｐにより所定の温度、所定の圧力にて所定の時間保持す
れば、良好な拡散接合が得られる。
【００２１】
【実施例】以下本発明の実施例を、図を参照しながら説
明する。図１は本発明の第１の実施例として中空ファン
ブレード片面の本発明の拡散接合法による製造プロセス
を示す説明図で、図において中空ファンブレードのスキ
ン１とダブテール２とを、その接合面の周囲をＴＩＧ溶
接にてシールする。ただし、約１ｃｍはシール部を残
し、その１ｃｍのみ、ＥＢＷにて溶接し、接合面を真空
封止する。スキン１、ダブテール２はいずれもその材質
はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖである。
明する。図１は本発明の第１の実施例として中空ファン
ブレード片面の本発明の拡散接合法による製造プロセス
を示す説明図で、図において中空ファンブレードのスキ
ン１とダブテール２とを、その接合面の周囲をＴＩＧ溶
接にてシールする。ただし、約１ｃｍはシール部を残
し、その１ｃｍのみ、ＥＢＷにて溶接し、接合面を真空
封止する。スキン１、ダブテール２はいずれもその材質
はＴｉ−６Ａｌ−４Ｖである。
【００２２】次いでＨＩＰ温度９１０℃、ＨＩＰ圧力１
０００気圧（Ａｒガス）、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ条
件にてＨＩＰによる拡散接合を行う。
０００気圧（Ａｒガス）、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ条
件にてＨＩＰによる拡散接合を行う。
【００２３】拡散接合後、ダブテール部を機械加工にて
仕上げ、この時、接合面周囲のシールのため行った溶接
Ｄｅｐｏ部を削除する。
仕上げ、この時、接合面周囲のシールのため行った溶接
Ｄｅｐｏ部を削除する。
【００２４】次ぎに本発明の第２の実施例としてスプラ
イスフィッティング（ＳｐｒｉｃｅＦｉｔｔｉｎｇ）の
製造について図２を参照しながら説明すると、３枚の板
材４，５，６の接合面に数個の角材７をそれぞれ当接
し、その周囲を全て溶接にて封止する。３はその溶接線
を示す。（図２（ａ）参照）
イスフィッティング（ＳｐｒｉｃｅＦｉｔｔｉｎｇ）の
製造について図２を参照しながら説明すると、３枚の板
材４，５，６の接合面に数個の角材７をそれぞれ当接
し、その周囲を全て溶接にて封止する。３はその溶接線
を示す。（図２（ａ）参照）
【００２５】その際、最後の１ｃｍぐらいをＥＢＷにて
溶接することにより、内部（拡散接合面）を真空封止す
る。なお、板材４，５，６および角材７の材質は全てＴ
ｉ−６Ａｌ−４Ｖである。
溶接することにより、内部（拡散接合面）を真空封止す
る。なお、板材４，５，６および角材７の材質は全てＴ
ｉ−６Ａｌ−４Ｖである。
【００２６】次いで、ＨＩＰ温度９１０℃、ＨＩＰ圧力
１０００気圧（Ａｒガス）、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ
条件にてＨＩＰ処理により拡散接合を行う。拡散接合
後、機械加工にて仕上げる。（図２（ｂ）参照）
１０００気圧（Ａｒガス）、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ
条件にてＨＩＰ処理により拡散接合を行う。拡散接合
後、機械加工にて仕上げる。（図２（ｂ）参照）
【００２７】なお上記各実施例以外にも、例えば中実の
ファンブレード製作におけるブレードとタブテールの拡
散接合の適用、各種フィッティングの製作における板材
のＴ継手部への拡散接合の適用等がある。
ファンブレード製作におけるブレードとタブテールの拡
散接合の適用、各種フィッティングの製作における板材
のＴ継手部への拡散接合の適用等がある。
【００２８】以下本発明による具体例として、ＨＩＰに
よる拡散接合部の引張特性を評価した結果について説明
する。
よる拡散接合部の引張特性を評価した結果について説明
する。
【００２９】まず、図３に示す如く、Ｔｉ−６Ａｌ−４
Ｖの丸棒の接合面をエメリーペーパー＃８０と比較的粗
く研磨し、突き合せ、溶接（ＴＩＧ＋ＥＢＷ（最終
部））にて真空封止し、ＨＩＰ温度９１０℃、ＨＩＰ圧
力１０００気圧、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ条件にて拡
散接合し、拡散接合後、図４に示す引張試験片に加工
し、引張試験を行った。その結果を下表に示す。
Ｖの丸棒の接合面をエメリーペーパー＃８０と比較的粗
く研磨し、突き合せ、溶接（ＴＩＧ＋ＥＢＷ（最終
部））にて真空封止し、ＨＩＰ温度９１０℃、ＨＩＰ圧
力１０００気圧、ＨＩＰ時間２時間のＨＩＰ条件にて拡
散接合し、拡散接合後、図４に示す引張試験片に加工
し、引張試験を行った。その結果を下表に示す。
【表１】
【００３０】上記結果に示すように本発明拡散接合法に
よれば、拡散接合後の引張り試験において、引張強さ、
耐力、伸び、絞り、いずれもスペック値（ＡＭＳ４９２
８）を満足していることがわかる。
よれば、拡散接合後の引張り試験において、引張強さ、
耐力、伸び、絞り、いずれもスペック値（ＡＭＳ４９２
８）を満足していることがわかる。
【００３１】
【発明の効果】以上延べたように本発明の拡散接合法に
よれば次に示す効果が得られる。 （１）静水圧加圧のため複雑な複合形状部品の高品質な
拡散接合が可能となる。 （２）接合面粗度が比較的粗くても加圧力を高くするこ
とにより良好な接合が得られる。 （３）加圧力を高くしても、静水圧加圧のため、部品の
変形はなく（極めて小さく）、接合体のＮｅａｒ Ｎｅ
ｔ化が容易である。 （４）ＨＩＰ処理炉内に入れるだけ入れられるので、か
なりの数量の拡散接合処理が一度に可能であり、生産性
が向上する。 （５）型、レトルトが不要であるのでコスト低減を図れ
る。 （６）接合面が大きくても、均一な加圧が可能であるた
め、大型化にも対処できる。 （７）ＨＩＰ用カプセルが不要であるので、コスト低減
に役立つ。
よれば次に示す効果が得られる。 （１）静水圧加圧のため複雑な複合形状部品の高品質な
拡散接合が可能となる。 （２）接合面粗度が比較的粗くても加圧力を高くするこ
とにより良好な接合が得られる。 （３）加圧力を高くしても、静水圧加圧のため、部品の
変形はなく（極めて小さく）、接合体のＮｅａｒ Ｎｅ
ｔ化が容易である。 （４）ＨＩＰ処理炉内に入れるだけ入れられるので、か
なりの数量の拡散接合処理が一度に可能であり、生産性
が向上する。 （５）型、レトルトが不要であるのでコスト低減を図れ
る。 （６）接合面が大きくても、均一な加圧が可能であるた
め、大型化にも対処できる。 （７）ＨＩＰ用カプセルが不要であるので、コスト低減
に役立つ。
【図１】本発明の第１の実施例に係る中空ファンブレー
ド片面の製造プロセスの説明図である。
ド片面の製造プロセスの説明図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係るスプライスフィッ
ティングの製造プロセス説明図である。
ティングの製造プロセス説明図である。
【図３】引張試験片用拡散接合供試体の斜視図である。
【図４】引張試験片の形状を示す平面図である。
【図５】従来の真空ホットプレスによる拡散接合法の説
明図である。
明図である。
【図６】従来のレトルト方式による拡散接合法を示す装
置の断面図である。
置の断面図である。
１ 中空ファンブレードのスキン ２ 中空ファンブレードのダブテール ３ 溶接線（溶接部） ４，５，６ スプライス フィッティングを構成する
板材 ７ 角材
板材 ７ 角材
Claims (1)
- 【請求項１】 被接合材の被接合面周囲を溶接により真
空封止した後、該被接合材を熱間静水圧加圧により所定
の温度、所定の圧力により所定時間保持し拡散接合する
ことを特徴とする拡散接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29662391A JPH05104259A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 拡散接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29662391A JPH05104259A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 拡散接合法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104259A true JPH05104259A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17835947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29662391A Withdrawn JPH05104259A (ja) | 1991-10-17 | 1991-10-17 | 拡散接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05104259A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7870670B2 (en) | 2004-02-26 | 2011-01-18 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Process including intermetallic titanium aluminide alloys |
| US8506836B2 (en) | 2011-09-16 | 2013-08-13 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes |
| US9085980B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-07-21 | Honeywell International Inc. | Methods for repairing turbine components |
| US9120151B2 (en) | 2012-08-01 | 2015-09-01 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing titanium aluminide components from articles formed by consolidation processes |
| US9175568B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-11-03 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing turbine components |
| US9266170B2 (en) | 2012-01-27 | 2016-02-23 | Honeywell International Inc. | Multi-material turbine components |
| WO2018062396A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 日立金属株式会社 | ソレノイドのスリーブの製造方法 |
-
1991
- 1991-10-17 JP JP29662391A patent/JPH05104259A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7870670B2 (en) | 2004-02-26 | 2011-01-18 | Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh | Process including intermetallic titanium aluminide alloys |
| US9175568B2 (en) | 2010-06-22 | 2015-11-03 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing turbine components |
| US9085980B2 (en) | 2011-03-04 | 2015-07-21 | Honeywell International Inc. | Methods for repairing turbine components |
| US8506836B2 (en) | 2011-09-16 | 2013-08-13 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes |
| US9039917B2 (en) | 2011-09-16 | 2015-05-26 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing components from articles formed by additive-manufacturing processes |
| US9266170B2 (en) | 2012-01-27 | 2016-02-23 | Honeywell International Inc. | Multi-material turbine components |
| US9120151B2 (en) | 2012-08-01 | 2015-09-01 | Honeywell International Inc. | Methods for manufacturing titanium aluminide components from articles formed by consolidation processes |
| WO2018062396A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | 日立金属株式会社 | ソレノイドのスリーブの製造方法 |
| JPWO2018062396A1 (ja) * | 2016-09-30 | 2019-07-11 | 日立金属株式会社 | ソレノイドのスリーブの製造方法 |
| US11491568B2 (en) | 2016-09-30 | 2022-11-08 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for manufacturing solenoid sleeve |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4429824A (en) | Delta-alpha bond/superplastic forming method of fabricating titanium structures and the structures resulting therefrom | |
| US5363555A (en) | Method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding | |
| JPH06198456A (ja) | 中空物品を製造する方法 | |
| EP0399772B1 (en) | Diffusion bonding and superplastic forming | |
| US5224645A (en) | Diffusion bonding of aluminum and aluminum alloys | |
| JPH0316968A (ja) | 界面拡散によって工作部材を接合する方法 | |
| JPH05104259A (ja) | 拡散接合法 | |
| GB2269555A (en) | A method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding | |
| JP7005744B2 (ja) | 粉末熱間等方圧加圧 | |
| JPH0647569A (ja) | 中空物品を製造する方法 | |
| US5165591A (en) | Diffusion bonding | |
| US4919323A (en) | Diffusion bonding nickel base alloys | |
| US5199631A (en) | Differential pressure method and apparatus for bonding high temperature structures | |
| JPS58141880A (ja) | 超硬合金の接合方法 | |
| JPS6130292A (ja) | 熱間等方圧プレスによる拡散接合法 | |
| JPH01237086A (ja) | 異材接合方法 | |
| JPS6238783A (ja) | 二重管の製造方法 | |
| US3612389A (en) | Apparatus for solid-state welding | |
| JPS6068183A (ja) | 固相接合方法 | |
| JPH01273681A (ja) | 金属基複合材料の接合方法 | |
| JPH01237085A (ja) | 異材接合方法 | |
| JP2823411B2 (ja) | 拡散接合部材の製造方法 | |
| JPH07266063A (ja) | 超塑性金属の一体成形方法 | |
| EP3437768A1 (en) | Powder hot isostatic pressing | |
| JPH0699288A (ja) | 金属基複合材料の接合方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990107 |