JPH06142947A - 接合方法 - Google Patents
接合方法Info
- Publication number
- JPH06142947A JPH06142947A JP29601792A JP29601792A JPH06142947A JP H06142947 A JPH06142947 A JP H06142947A JP 29601792 A JP29601792 A JP 29601792A JP 29601792 A JP29601792 A JP 29601792A JP H06142947 A JPH06142947 A JP H06142947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joined
- joining
- pressure
- powder
- base material
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粉末を介して接合母材と被接合物に圧力を負
荷して容易に拡散接合する方法を提供する。 【構成】 接合母材と被接合母材を接触させたものをセ
ラミックス粉末を入れた容器に挿入し、セラミックス粉
末に圧力を負荷した状態で加熱することにより拡散接合
させ接合体を得る。また、セラミックス粉末にカーボン
粉末を混入することにより、粉体中の摩擦係数を低減さ
せ、低圧力で拡散接合する。 【効果】 接合母材と被接合物の接合において、複雑で
高価な治具や装置を必要とせず高効率に接合し、強度の
高い接合体を得ることができる。
荷して容易に拡散接合する方法を提供する。 【構成】 接合母材と被接合母材を接触させたものをセ
ラミックス粉末を入れた容器に挿入し、セラミックス粉
末に圧力を負荷した状態で加熱することにより拡散接合
させ接合体を得る。また、セラミックス粉末にカーボン
粉末を混入することにより、粉体中の摩擦係数を低減さ
せ、低圧力で拡散接合する。 【効果】 接合母材と被接合物の接合において、複雑で
高価な治具や装置を必要とせず高効率に接合し、強度の
高い接合体を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属の接合方法に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】接合には、機械的接合、ろう付け、拡散
接合など様々な方法があるが、特に拡散接合においては
圧力の負荷と加熱が必要である。この圧力の負荷方法と
しては、通常、接合物に直接荷重を負荷して加熱した
り、熱間靜水圧プレス（以下ＨＩＰという）により等方
的に荷重を負荷しながら加熱したりしていた。
接合など様々な方法があるが、特に拡散接合においては
圧力の負荷と加熱が必要である。この圧力の負荷方法と
しては、通常、接合物に直接荷重を負荷して加熱した
り、熱間靜水圧プレス（以下ＨＩＰという）により等方
的に荷重を負荷しながら加熱したりしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、接合物に直接
荷重を負荷した場合、接合装置が複雑で高価になった
り、接合物の形状が複雑形状の場合は接合物の形状に合
わせた荷重を負荷するための治具が必要となったり、一
度に接合できる個数が限られたりし量産には向かない。
荷重を負荷した場合、接合装置が複雑で高価になった
り、接合物の形状が複雑形状の場合は接合物の形状に合
わせた荷重を負荷するための治具が必要となったり、一
度に接合できる個数が限られたりし量産には向かない。
【０００４】また、HIPを用いて接合した場合は一度に
多くの個数の接合はできるが、特殊な装置が必要であり
コストが高くなってしまう。
多くの個数の接合はできるが、特殊な装置が必要であり
コストが高くなってしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は前記課題
を解決するために、接触させた接合母材と被接合物を容
器に入れたセラミックス粉末あるいはセラミックス粉末
にカーボン粉末を混合した粉末の中に挿入し、セラミッ
クス粉末の一端から荷重を負荷することにより擬似的に
等方性の圧力を粉末中に作用させ、粉末を介して圧力を
接合母材と被接合物に負荷することを特徴とする。この
状態で、加熱することにより接合母材と被接合物を拡散
接合することができる。
を解決するために、接触させた接合母材と被接合物を容
器に入れたセラミックス粉末あるいはセラミックス粉末
にカーボン粉末を混合した粉末の中に挿入し、セラミッ
クス粉末の一端から荷重を負荷することにより擬似的に
等方性の圧力を粉末中に作用させ、粉末を介して圧力を
接合母材と被接合物に負荷することを特徴とする。この
状態で、加熱することにより接合母材と被接合物を拡散
接合することができる。
【０００６】セラミックス粉末への圧力負荷を、容器と
セラミックス粉末に圧力を伝達するプレートを容器とプ
レートの熱膨張係数より小さい材料により連結し加熱す
ることにより容器とプレートと連結した材料の熱膨張差
を利用して行うことも有効である。
セラミックス粉末に圧力を伝達するプレートを容器とプ
レートの熱膨張係数より小さい材料により連結し加熱す
ることにより容器とプレートと連結した材料の熱膨張差
を利用して行うことも有効である。
【０００７】
【作用】上記のような方法によれば、容器に入れた粉末
の一端から圧力を負荷すると粉末中は擬似的に等方性の
圧力が伝播し、接合母材と被接合物にはＨＩＰの場合と
同様に表面から内部に向かって圧力が負荷されるので、
接合母材と被接合物の形状が複雑でも簡単に拡散接合す
ることができる。また、粉末中に多数個の接合母材と被
接合物とを挿入しても特殊な治具を使用せずに拡散接合
が可能である。
の一端から圧力を負荷すると粉末中は擬似的に等方性の
圧力が伝播し、接合母材と被接合物にはＨＩＰの場合と
同様に表面から内部に向かって圧力が負荷されるので、
接合母材と被接合物の形状が複雑でも簡単に拡散接合す
ることができる。また、粉末中に多数個の接合母材と被
接合物とを挿入しても特殊な治具を使用せずに拡散接合
が可能である。
【０００８】
【実施例】以下に本発明の実施例を具体的に説明する。 (実施例１）図１のように、接合母材１と被接合物２を
接触させた状態で容器４に入れたセラミックス粉末３中
に挿入し、圧力負荷治具５に圧力を負荷した。この状態
で容器全体を真空中で加熱した。
接触させた状態で容器４に入れたセラミックス粉末３中
に挿入し、圧力負荷治具５に圧力を負荷した。この状態
で容器全体を真空中で加熱した。
【０００９】接合母材１にチタン合金としてＴｉ−９．
５Ｖ−２．５Ｍｏ−３Ａｌを、被接合母材２に金合金と
してＡｕ−１５Ａｇ−１０Ｃｕを、セラミックス粉末３
に平均粒径１00μｍのアルミナ粉末を用いて、１０−５
ｔｏｒｒの真空中で圧力負荷治具５に２ｋｇｆ／ｍｍ2
の圧力を負荷した状態で７００℃で１０ｍｉｎ保持し
た。加熱後のチタン合金と金合金の接合界面は、相互に
拡散が起こっており、接合強度が１０．５ｋｇｆ／ｍｍ
2 を得ることができた。圧力負荷治具５に１ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 の荷重を負荷した場合は、チタン合金と金合金はほ
とんど接合しなかった。
５Ｖ−２．５Ｍｏ−３Ａｌを、被接合母材２に金合金と
してＡｕ−１５Ａｇ−１０Ｃｕを、セラミックス粉末３
に平均粒径１00μｍのアルミナ粉末を用いて、１０−５
ｔｏｒｒの真空中で圧力負荷治具５に２ｋｇｆ／ｍｍ2
の圧力を負荷した状態で７００℃で１０ｍｉｎ保持し
た。加熱後のチタン合金と金合金の接合界面は、相互に
拡散が起こっており、接合強度が１０．５ｋｇｆ／ｍｍ
2 を得ることができた。圧力負荷治具５に１ｋｇｆ／ｍ
ｍ2 の荷重を負荷した場合は、チタン合金と金合金はほ
とんど接合しなかった。
【００１０】また、セラミックス粉末にジルコニア粉末
を用いた場合は、圧力負荷治具５に２ｋｇｆ／ｍｍ2 の
圧力を負荷し、７００℃で１０ｍｉｎ保持で、接合強度
は１１．５ｋｇｆ／ｍｍ2 を得ることができた。 (実施例２）実施例１のセラミックス粉末３(アルミナ粉
末)に容積で１０％のカーボン粉末を混入し、圧力負荷
治具５に１ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧力を負荷した。この場合
の接合強度は８．７ｋｇｆ／ｍｍ2 の接合強度が得られ
た。実施例１の場合は粉末中を圧力が伝播中に粉末間の
摩擦により圧力が減少してしまうが、セラミックス粉末
中にカーボン粉末を混入することにより、粉末間の摩擦
係数が減少し、圧力の低下が少なくなったために、低圧
力で接合が可能になった。
を用いた場合は、圧力負荷治具５に２ｋｇｆ／ｍｍ2 の
圧力を負荷し、７００℃で１０ｍｉｎ保持で、接合強度
は１１．５ｋｇｆ／ｍｍ2 を得ることができた。 (実施例２）実施例１のセラミックス粉末３(アルミナ粉
末)に容積で１０％のカーボン粉末を混入し、圧力負荷
治具５に１ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧力を負荷した。この場合
の接合強度は８．７ｋｇｆ／ｍｍ2 の接合強度が得られ
た。実施例１の場合は粉末中を圧力が伝播中に粉末間の
摩擦により圧力が減少してしまうが、セラミックス粉末
中にカーボン粉末を混入することにより、粉末間の摩擦
係数が減少し、圧力の低下が少なくなったために、低圧
力で接合が可能になった。
【００１１】（実施例３）図２のように実施例１の容器
４と圧力負荷治具５をセラミックス支持棒６と止めネジ
７で連結する。容器４と圧力負荷治具５にはダイス鋼を
セラミックス６と止めネジ７にはジルコニアセラミック
スを用い、室温において図２のように固定した。この状
態で加熱するとダイス鋼の熱膨張係数がジルコニアセラ
ミックスの熱膨張係数よりも大きいために、容器４と圧
力負荷治具５の伸びがセラミックス支持棒６の伸びより
大きくなりセラミックス粉末３に圧力が負荷される。こ
の圧力がセラミックス粉末６中を伝播し接合母材１と被
接合物２の間に圧力が負荷され拡散接合される。７００
℃で１５ｍｉｎの加熱でチタン合金と金合金の接合強度
は、８．５ｋｇｆ／ｍｍ2 が得られた。
４と圧力負荷治具５をセラミックス支持棒６と止めネジ
７で連結する。容器４と圧力負荷治具５にはダイス鋼を
セラミックス６と止めネジ７にはジルコニアセラミック
スを用い、室温において図２のように固定した。この状
態で加熱するとダイス鋼の熱膨張係数がジルコニアセラ
ミックスの熱膨張係数よりも大きいために、容器４と圧
力負荷治具５の伸びがセラミックス支持棒６の伸びより
大きくなりセラミックス粉末３に圧力が負荷される。こ
の圧力がセラミックス粉末６中を伝播し接合母材１と被
接合物２の間に圧力が負荷され拡散接合される。７００
℃で１５ｍｉｎの加熱でチタン合金と金合金の接合強度
は、８．５ｋｇｆ／ｍｍ2 が得られた。
【００１２】(実施例４）実施例１のセラミックス粉末
中３に図３のように接合母材１と被接合物２を多数個配
置した。圧力負荷治具５に２ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧力を負
荷し７００℃で１０ｍｉｎ保持したところ、チタン合金
と金合金の接合強度は、最上位のもので９．５ｋｇｆ／
ｍｍ2 ，最下位のもので７．９ｋｇｆ／ｍｍ2 を得るこ
とができた。
中３に図３のように接合母材１と被接合物２を多数個配
置した。圧力負荷治具５に２ｋｇｆ／ｍｍ2 の圧力を負
荷し７００℃で１０ｍｉｎ保持したところ、チタン合金
と金合金の接合強度は、最上位のもので９．５ｋｇｆ／
ｍｍ2 ，最下位のもので７．９ｋｇｆ／ｍｍ2 を得るこ
とができた。
【００１３】以上の実施例のように拡散接合における圧
力媒体としてセラミックス粉末あるいはセラミックス粉
末にカーボン粉末を混合したものを用いて、接合母材と
被接合物に圧力負荷し加熱することにより、高接合強度
が得られたばかりでなく、接合装置の単純化、高効率
化、生産性の向上においても効果があった。
力媒体としてセラミックス粉末あるいはセラミックス粉
末にカーボン粉末を混合したものを用いて、接合母材と
被接合物に圧力負荷し加熱することにより、高接合強度
が得られたばかりでなく、接合装置の単純化、高効率
化、生産性の向上においても効果があった。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば特
別な装置を必要とせず、大量に簡単に金属の接合母材と
被接合物を美観を損ねることなく、強度の高い接合体を
得ることができる。
別な装置を必要とせず、大量に簡単に金属の接合母材と
被接合物を美観を損ねることなく、強度の高い接合体を
得ることができる。
【図１】本発明による金属の接合を実施した断面図であ
る。
る。
【図２】本発明による金属の接合の荷重負荷を実施した
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明による多数個の金属の接合を実施実施し
た断面図である。
た断面図である。
１ 接合母材 ２ 被接合物 ３ セラミックス粉末 ４ 容器 ５ 圧力負荷治具 ６ セラミックス支持棒 ７ 止めネジ
Claims (1)
- 【請求項１】 接合母材と被接合物の接合において、接
合母材と被接合物を固体粉末を入れた容器の中に挿入
し、固体粉末への圧力の負荷と加熱を行うことにより拡
散接合する接合母材と被接合物の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29601792A JPH06142947A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29601792A JPH06142947A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142947A true JPH06142947A (ja) | 1994-05-24 |
Family
ID=17828043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29601792A Pending JPH06142947A (ja) | 1992-11-05 | 1992-11-05 | 接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06142947A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254994A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Niigata Univ | 人工股関節の製造方法 |
| JP2010538839A (ja) * | 2007-09-19 | 2010-12-16 | バーンズ グループ インコーポレーテッド | 拡散接合 |
-
1992
- 1992-11-05 JP JP29601792A patent/JPH06142947A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006254994A (ja) * | 2005-03-15 | 2006-09-28 | Niigata Univ | 人工股関節の製造方法 |
| JP4591925B2 (ja) * | 2005-03-15 | 2010-12-01 | 国立大学法人 新潟大学 | 人工股関節の製造方法 |
| JP2010538839A (ja) * | 2007-09-19 | 2010-12-16 | バーンズ グループ インコーポレーテッド | 拡散接合 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0316968A (ja) | 界面拡散によって工作部材を接合する方法 | |
| CN110405300A (zh) | 一种采用Ni基钎料制备高强度AlCoCrFeNi高熵合金接头的方法 | |
| JPH06142947A (ja) | 接合方法 | |
| JPH05254947A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JP2003165779A (ja) | セラミック接合装置及びこれを用いたセラミック接合体の製造方法。 | |
| JPH05163078A (ja) | セラミックスと金属の接合体 | |
| Atarashiya et al. | Functionally Gradient Material of the System Ni‐Mgo, Ni‐Nio, Ni‐Si3N4 OR A1‐Ain, by Pressureless Sintering | |
| JPS6313664A (ja) | 異種材料の接合方法 | |
| JPS60195067A (ja) | 拡散接合方法 | |
| JPH0736381B2 (ja) | 耐熱性治具とその製造方法 | |
| JPH06226468A (ja) | 固相拡散接合法 | |
| JP3185328B2 (ja) | 金属部材の接合方法 | |
| JP2003073177A (ja) | セラミック接合装置及びこれを用いたセラミック接合体の製造方法。 | |
| JPS62197361A (ja) | 炭化珪素セラミツクスの接合法 | |
| Wallach | 4-3 Solid-state Diffusion Bonding of Metals (Session 4: New Joining Processes for Advanced Materials, SIMAP'88 Proceedings of International Symposium on Strategy of Innovation in Materials Processing-New Challenge for the 21st Century-) | |
| JPS6065773A (ja) | 窒化物系セラミツクスを接合してなる金属製品並びにその製造方法 | |
| JPH0292875A (ja) | セラミックスと金属の接合における熱応力緩和層の形成方法 | |
| JPH06234081A (ja) | 固相拡散接合法 | |
| JPH03247572A (ja) | セラミックスと金属との接合方法 | |
| JPH035382A (ja) | セラミックスと金属との接合方法 | |
| SU1625626A1 (ru) | Способ диффузионной сварки стали с керамикой | |
| JPS6228091A (ja) | セラミツクスの接合方法 | |
| JP2005139057A (ja) | 粉末焼結セラミックスのメタライズ法 | |
| JP2002220607A (ja) | 焼結接合方法 | |
| JPH11100605A (ja) | 焼結体の製造方法 |