JPH07112956B2 - 異種材料を接合する方法 - Google Patents
異種材料を接合する方法Info
- Publication number
- JPH07112956B2 JPH07112956B2 JP12725986A JP12725986A JPH07112956B2 JP H07112956 B2 JPH07112956 B2 JP H07112956B2 JP 12725986 A JP12725986 A JP 12725986A JP 12725986 A JP12725986 A JP 12725986A JP H07112956 B2 JPH07112956 B2 JP H07112956B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive
- joining
- bonding
- ceramics
- induction heating
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、セラミックス又は金属から選ばれた異種の導
電性材料同士、或は、非導電性のセラミックスと上記導
電性材料の一種とを誘導加熱を利用して接合する方法に
関するもので、例えば、第一部材である炭素鋼と、ステ
ンレス鋼，チタン合金や炭化珪素のように前記第一部材
と材質の異なる第二部材とを良好に結合するために、二
重周波数による誘導加熱を利用した接合方法に関するも
のである。
電性材料同士、或は、非導電性のセラミックスと上記導
電性材料の一種とを誘導加熱を利用して接合する方法に
関するもので、例えば、第一部材である炭素鋼と、ステ
ンレス鋼，チタン合金や炭化珪素のように前記第一部材
と材質の異なる第二部材とを良好に結合するために、二
重周波数による誘導加熱を利用した接合方法に関するも
のである。
近時、セラミックスと金属或は異種金属同士等の異種材
料を接合することにより単一材料の欠点を除去し、合目
的的な材料を得ることが盛んに行なわれており、例え
ば、次に示すような異種材料の接合には、従来、次のよ
うな方法が採られている。
料を接合することにより単一材料の欠点を除去し、合目
的的な材料を得ることが盛んに行なわれており、例え
ば、次に示すような異種材料の接合には、従来、次のよ
うな方法が採られている。
（１）セラミックスと金属との接合 セラミックスと金属との接合に際しては、接合しようと
する部材を直接或は接合材を介して接触させ、高温炉を
用いて加熱接着させる方法や、セラミックスの接合しよ
うとする面に蒸着や化学反応などを利用してメタライズ
処理を行なった後、金属材料にろう付などの方法で接合
している。
する部材を直接或は接合材を介して接触させ、高温炉を
用いて加熱接着させる方法や、セラミックスの接合しよ
うとする面に蒸着や化学反応などを利用してメタライズ
処理を行なった後、金属材料にろう付などの方法で接合
している。
（２）金属と金属との接合 異種金属の接合に際しては、爆発エネルギを利用した爆
着方法や熱間での圧接、溶接により肉盛方法、合金層
（固溶体）を形成するような接合材を用いて高温に加熱
して接合する方法などが行なわれており、加熱方法とし
ては誘導加熱による方法も考えられている。
着方法や熱間での圧接、溶接により肉盛方法、合金層
（固溶体）を形成するような接合材を用いて高温に加熱
して接合する方法などが行なわれており、加熱方法とし
ては誘導加熱による方法も考えられている。
然しながら、上記従来の方法には次のような問題点があ
る。
る。
即ち、セラミックスと金属の接合においては、一般に熱
効率が悪い上に接合しようとする部材の寸法に制限があ
り、また、金属と金属の接合においては、上記方法では
熱効率が悪いばかりでなく、加工工程に長時間を要し、
処理温度によっては、材質が変化し好ましくない場合が
ある。
効率が悪い上に接合しようとする部材の寸法に制限があ
り、また、金属と金属の接合においては、上記方法では
熱効率が悪いばかりでなく、加工工程に長時間を要し、
処理温度によっては、材質が変化し好ましくない場合が
ある。
このような問題点を解決する方法として誘導加熱を利用
する方法も提案されているが、異種材料は本来、溶融温
度，固溶体形成温度などが異なり、熱膨張率が異なる材
料を接合するため、通常の誘導加熱のように、全体を均
一温度に加熱して接合する方法では、満足すべき接合強
度を得られないという問題点があるのである。
する方法も提案されているが、異種材料は本来、溶融温
度，固溶体形成温度などが異なり、熱膨張率が異なる材
料を接合するため、通常の誘導加熱のように、全体を均
一温度に加熱して接合する方法では、満足すべき接合強
度を得られないという問題点があるのである。
また、接合しようとする異種材料のうち、セラミックス
は、誘導加熱をすることができるものとできないもの、
即ち、誘導加熱することができる導電性のセラミックス
と誘導加熱することができない非導電性のセラミックス
があるが、このようなセラミックスをも誘導加熱を利用
して接合するようにしたいという要望もある。
は、誘導加熱をすることができるものとできないもの、
即ち、誘導加熱することができる導電性のセラミックス
と誘導加熱することができない非導電性のセラミックス
があるが、このようなセラミックスをも誘導加熱を利用
して接合するようにしたいという要望もある。
本発明は上述のような従来技術の問題点を解決し、異種
材料を有効に接合することの出来る方法を提供すること
を目的としてなされたもので、その構成は、導電性のセ
ラミックス又は金属から選ばれた、異種の導電性材料同
士を、直接に、又は、導電性又は非導電性の接合材を介
して組合せ、或は、非導電性のセラミックスと前記導電
性材料の一種を導電性の接合材を介して組合せ、誘導加
熱を利用して接合する方法において、上記接合系にある
異種の導電性材料それぞれの誘導加熱に適した複数の異
なる周波数の電力を、同一の加熱コイルに時分割して交
互に連続的又は断続的に印加しながら誘導加熱して接合
することを特徴とするものである。
材料を有効に接合することの出来る方法を提供すること
を目的としてなされたもので、その構成は、導電性のセ
ラミックス又は金属から選ばれた、異種の導電性材料同
士を、直接に、又は、導電性又は非導電性の接合材を介
して組合せ、或は、非導電性のセラミックスと前記導電
性材料の一種を導電性の接合材を介して組合せ、誘導加
熱を利用して接合する方法において、上記接合系にある
異種の導電性材料それぞれの誘導加熱に適した複数の異
なる周波数の電力を、同一の加熱コイルに時分割して交
互に連続的又は断続的に印加しながら誘導加熱して接合
することを特徴とするものである。
即ち、本発明は、接合しようとする異種材料で、所望加
熱温度の高い第一部材と所望加熱温度の低い第二部材と
を接合する場合、加熱コイルHCに、第一部材（又は導電
性の接合材）と第二部材を含めて、第二部材の所望加熱
温度U1に昇温させるのに適した周波数f1の電力P1と、第
一部材（又は導電性の接合材）の温度を前記の温度U1か
らその所望加熱温度U2まで昇温させるのに適した周波数
f2の電力P2とを、時分割しながら交互に印加して加熱す
ることにより、第一部材又はその接合界面及び第二部材
の温度をそれぞれ異なる所望値に昇温させ、両部材を接
合しようというものである。
熱温度の高い第一部材と所望加熱温度の低い第二部材と
を接合する場合、加熱コイルHCに、第一部材（又は導電
性の接合材）と第二部材を含めて、第二部材の所望加熱
温度U1に昇温させるのに適した周波数f1の電力P1と、第
一部材（又は導電性の接合材）の温度を前記の温度U1か
らその所望加熱温度U2まで昇温させるのに適した周波数
f2の電力P2とを、時分割しながら交互に印加して加熱す
ることにより、第一部材又はその接合界面及び第二部材
の温度をそれぞれ異なる所望値に昇温させ、両部材を接
合しようというものである。
勿論、第一部材と第二部材の熱伝導によって、温度差の
あるだけ互いに影響し合うが、処理時間を比較的短かく
すれば問題とならない。
あるだけ互いに影響し合うが、処理時間を比較的短かく
すれば問題とならない。
因みに、電力の調整は分割時間t1,t2の調整又は印加電
圧の波高値もしくは両者の組合せを調整すればよい。
圧の波高値もしくは両者の組合せを調整すればよい。
また、本発明では、誘導加熱できない非導電性のセラミ
ックスも接合するが、その場合は、誘導加熱することが
できる導電性材料と組合せた上で、これら両部材間に導
電性の接合材を介在させて、上記導電性材料及び導電性
接合材を時分割印加した二重の周波数で誘導加熱するこ
とにより、上記接合材と接する非導電性セラミックスの
接合界面を、接合相手の上記導電性材料と異なる所望の
温度に加熱することができ、良好な接合が行えるもので
ある。
ックスも接合するが、その場合は、誘導加熱することが
できる導電性材料と組合せた上で、これら両部材間に導
電性の接合材を介在させて、上記導電性材料及び導電性
接合材を時分割印加した二重の周波数で誘導加熱するこ
とにより、上記接合材と接する非導電性セラミックスの
接合界面を、接合相手の上記導電性材料と異なる所望の
温度に加熱することができ、良好な接合が行えるもので
ある。
次に本発明の実施例について説明する。
（１）セラミックスと金属との接合 炭化珪素成形体（第一部材，導電性）１をステンレ
ス鋼（第二部材）２に接合するため、接合材３としてTi
−Mo系粉末を用い、第１図に示すように、誘導加熱コイ
ルHCを第一部材１側に対向させてセットし、周波数10KH
zと2KHzとを電力比1:5で時分割して、第一部材1,接合材
3,第二部材２を1000℃まで加熱後、周波数10KHzと2KHz
とを電力比5:1として第一部材１を1800℃まで昇温させ
た。この時、第二部材２の温度は1200℃になり、接合材
３の温度はそれらの中間の1500℃であった。そのまま冷
却して得られた接合体は、剪断接着力で100Kg/cm2以上
の値を示した。
ス鋼（第二部材）２に接合するため、接合材３としてTi
−Mo系粉末を用い、第１図に示すように、誘導加熱コイ
ルHCを第一部材１側に対向させてセットし、周波数10KH
zと2KHzとを電力比1:5で時分割して、第一部材1,接合材
3,第二部材２を1000℃まで加熱後、周波数10KHzと2KHz
とを電力比5:1として第一部材１を1800℃まで昇温させ
た。この時、第二部材２の温度は1200℃になり、接合材
３の温度はそれらの中間の1500℃であった。そのまま冷
却して得られた接合体は、剪断接着力で100Kg/cm2以上
の値を示した。
比較例として、同一の接合系を加熱炉で加熱した場合、
1200℃の加熱で接着力は10Kg/cm2以下であった。また、
加熱温度1350℃で接合した場合は接着力は10Kg/cm2に上
昇したがステンレス鋼は金属組織上悪化した。
1200℃の加熱で接着力は10Kg/cm2以下であった。また、
加熱温度1350℃で接合した場合は接着力は10Kg/cm2に上
昇したがステンレス鋼は金属組織上悪化した。
TiB2成形体（第一部材，導電性）をステンレス鋼
（第二部材）に接合するため、接合材としてTiフィルム
を用い、前記と同様に、第一部材，接合材及び第二部
材を配すると共に、誘導加熱コイルを第一部材側に対向
させてセットし、それらを1000℃まで加熱後、第一部材
を1800℃まで昇温させた。その時、第二部材は1200℃に
なり、接合材Tiは1500℃であった。接合強度は100Kg/cm
2であった。
（第二部材）に接合するため、接合材としてTiフィルム
を用い、前記と同様に、第一部材，接合材及び第二部
材を配すると共に、誘導加熱コイルを第一部材側に対向
させてセットし、それらを1000℃まで加熱後、第一部材
を1800℃まで昇温させた。その時、第二部材は1200℃に
なり、接合材Tiは1500℃であった。接合強度は100Kg/cm
2であった。
Al2O3成形体（第一部材，非導電性）を鋼（第二部
材）に接合するため、接合材としてTi−Ni合金薄板を用
い、前記と同様に、誘導加熱コイルを第一部材側に対
向させてセットし、1000℃まで加熱後、接合材Ti−Niを
1500℃まで昇温させた。その時、第二部材は1200℃であ
り、接合強度は60Kg/cm2であった。この場合、第一部材
は、接合材、第二部材からの熱伝導で昇温し、接合界面
は1500℃に上昇していた。
材）に接合するため、接合材としてTi−Ni合金薄板を用
い、前記と同様に、誘導加熱コイルを第一部材側に対
向させてセットし、1000℃まで加熱後、接合材Ti−Niを
1500℃まで昇温させた。その時、第二部材は1200℃であ
り、接合強度は60Kg/cm2であった。この場合、第一部材
は、接合材、第二部材からの熱伝導で昇温し、接合界面
は1500℃に上昇していた。
上記に示したように、接合する部材の一方が非導電性
であって誘導加熱できない場合でも、導電性接合材の介
在により、温度差をつけた誘導加熱接合が可能である。
であって誘導加熱できない場合でも、導電性接合材の介
在により、温度差をつけた誘導加熱接合が可能である。
（２）金属と金属との接合 ステンレス鋼（第一部材）を炭素鋼（第二部材）に
接合するため、両部材を1000℃まで昇温後、第一部材を
1300℃に加熱した。この時、第二部材は1100℃であっ
た。接合強度は100Kg/cm2であった。
接合するため、両部材を1000℃まで昇温後、第一部材を
1300℃に加熱した。この時、第二部材は1100℃であっ
た。接合強度は100Kg/cm2であった。
Ni合金（第一部材）を炭素鋼（第二部材）に接合す
るため、両部材を900℃まで昇温した後、第一部材を130
0℃に加熱した。この時、第二部材は1100℃であった。
接合強度は100Kg/cm2であった。
るため、両部材を900℃まで昇温した後、第一部材を130
0℃に加熱した。この時、第二部材は1100℃であった。
接合強度は100Kg/cm2であった。
尚、上記，において、誘導加熱コイルは、セラミッ
クスと金属との接合の場合と同様に第一部材側に対向さ
せて配した。
クスと金属との接合の場合と同様に第一部材側に対向さ
せて配した。
上記実施例（１），（２）に示したように、本発明は接
合材を用いる場合にも用いない場合にも適用でき、ま
た、接合材がフィルム，粉体などの場合にも適用でき
る。更に、接合強度をより高くするために、圧力を加え
るなどの手段を併用することも可能である。
合材を用いる場合にも用いない場合にも適用でき、ま
た、接合材がフィルム，粉体などの場合にも適用でき
る。更に、接合強度をより高くするために、圧力を加え
るなどの手段を併用することも可能である。
上記実施例は板状の部材を接合する例について示した
が、本発明は板状のものに限られず、管，ブロックをは
じめとして、形状，寸法に限定されることなく適用でき
る。
が、本発明は板状のものに限られず、管，ブロックをは
じめとして、形状，寸法に限定されることなく適用でき
る。
また、接合する異種材料の組合せとしては、上記実施例
のセラミックスと金属、又は、金属同士の組合せに限ら
れず、例えば、導電性のあるセラミックス同士、導電性
のあるセラミックスと非導電性のセラミックスとの組合
せにも、本発明の誘導加熱を利用した接合方法は適用で
きる。
のセラミックスと金属、又は、金属同士の組合せに限ら
れず、例えば、導電性のあるセラミックス同士、導電性
のあるセラミックスと非導電性のセラミックスとの組合
せにも、本発明の誘導加熱を利用した接合方法は適用で
きる。
本発明は上述の通りであるから、セラミックス又は金属
から選ばれた、異種の導電性材料同士、或は、非導電性
のセラミックスと上記導電性材料の一種とを接合する方
法として好適であり、産業上極めて有用である。
から選ばれた、異種の導電性材料同士、或は、非導電性
のセラミックスと上記導電性材料の一種とを接合する方
法として好適であり、産業上極めて有用である。
第１図は本発明方法の実施態様を示す接合部材と誘導加
熱コイルの配置を示す図である。 １……第一部材、２……第二部材、３……接合材、HC…
…誘導加熱コイル
熱コイルの配置を示す図である。 １……第一部材、２……第二部材、３……接合材、HC…
…誘導加熱コイル
Claims (1)
- 【請求項１】導電性のセラミックス又は金属から選ばれ
た、異種の導電性材料同士を、直接に、又は、導電性又
は非導電性の接合材を介して組合せ、或は、非導電性の
セラミックスと前記導電性材料の一種を導電性の接合材
を介して組合せ、誘導加熱を利用して接合する方法にお
いて、上記接合系にある異種の導電性材料それぞれの誘
導加熱に適した複数の異なる周波数の電力を、同一の加
熱コイルに時分割して交互に連続的又は断続的に印加し
ながら誘導加熱して接合することを特徴とする異種材料
を接合する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12725986A JPH07112956B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 異種材料を接合する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12725986A JPH07112956B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 異種材料を接合する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286687A JPS62286687A (ja) | 1987-12-12 |
| JPH07112956B2 true JPH07112956B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=14955615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12725986A Expired - Lifetime JPH07112956B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 異種材料を接合する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112956B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251477A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Eagle Ind Co Ltd | 金属・セラミックス接合法 |
| JP6552000B2 (ja) * | 2016-06-28 | 2019-07-31 | 株式会社ディ・ビー・シー・システム研究所 | 溶融金属処理機器およびその製造方法 |
| KR102287257B1 (ko) * | 2020-03-16 | 2021-08-06 | 한국생산기술연구원 | 인덕션 코일과 전자빔을 이용한 이종재질의 브레이징 장치 및 그 제어방법 |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP12725986A patent/JPH07112956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62286687A (ja) | 1987-12-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3256598A (en) | Diffusion bonding | |
| JPH0249267B2 (ja) | ||
| JP2528718B2 (ja) | セラミックスと金属の接合方法 | |
| JPH0362670B2 (ja) | ||
| JPH07112956B2 (ja) | 異種材料を接合する方法 | |
| JPH01283367A (ja) | スパッタリング用ターゲットの製造方法 | |
| JP3197835B2 (ja) | ベリリウム、銅合金およびステンレス鋼の複合接合体および複合接合方法 | |
| JPH0454633B2 (ja) | ||
| JP2568332B2 (ja) | 少なくとも一部が金属間化合物からなる複合材の製造方法 | |
| JPH02196075A (ja) | 接合構造体 | |
| JPH0362511B2 (ja) | ||
| JPH0328391B2 (ja) | ||
| JPH01176283A (ja) | セラミックスの電気接合方法 | |
| JPH0142914B2 (ja) | ||
| JPS59217682A (ja) | 拡散接合方法 | |
| JPH0677829B2 (ja) | 摺動部品の製造方法 | |
| JP2940030B2 (ja) | セラミックスと金属の接合方法 | |
| JPH1147954A (ja) | チタンと鋼との接合法 | |
| JPS63222087A (ja) | Ｚｎメタライズセラミツクス | |
| JPH01283368A (ja) | スローアウェイターゲットの製造方法 | |
| 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 | |
| JPS63265876A (ja) | セラミツクスと金属の接合方法 | |
| JP2841598B2 (ja) | セラミックスの電気接合方法及び電気接合用インサート材 | |
| JPH0437660A (ja) | セラミックス―金属接合体の製造方法 | |
| JPS63201071A (ja) | セラミツクスと金属の接合方法 |