JPH07256445A - 銅合金のライニング方法 - Google Patents
銅合金のライニング方法Info
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- JPH07256445A JPH07256445A JP7383494A JP7383494A JPH07256445A JP H07256445 A JPH07256445 A JP H07256445A JP 7383494 A JP7383494 A JP 7383494A JP 7383494 A JP7383494 A JP 7383494A JP H07256445 A JPH07256445 A JP H07256445A
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Abstract
基材に表面処理を行うことなく、容易、かつ強固にライ
ニングする。 【構成】 予めライニング層形状に加工した銅合金板1
0を炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄等の鉄基材12に接合する
に際し、銅合金板10と鉄基材12との間に、ろう材1
4間にNi、Ni合金、Al、Al合金、Mn又はMn
合金からなる箔状、線状又は粉末状のインサート金属1
6を設けた構造体を介在させ、真空炉中で0.001〜
60MPa のN2 、Ar、He等の不活性ガス雰囲気で、
接合面に0.0001〜0.1MPa の面圧を加え、ろう
材の融点以上の温度で、かつ、銅合金板の液相線温度以
下の温度に加熱して、銅合金板10を鉄基材12に接合
する。
Description
鉄等の鉄基材に銅合金板を容易に、かつ強固に接合する
銅合金ライニング方法に関するものである。
ンプ)の斜板支持台は炭素鋼、低合金鋼、球状黒鉛鋳鉄
又は片状黒鉛鋳鉄製であり、この斜板支持台は斜板と高
圧で摺動するため、その摺動面には耐摩耗性、耐焼付性
が要求される。そこで、耐摩耗性、耐焼付性が良好な銅
合金板を斜板支持台摺動面にライニングすることが必要
になる。
ニングする方法として、ろう付法、拡散接合法等が知ら
れている。また、特開昭60−166194号公報に
は、Cu−Ni3〜50重量%合金のろう材に、Ag、
Cuを主成分とし、かつ、融点が750〜1000℃の
合金のろう材をクラッドした、Ti、Ti合金、Zr、
Zr合金とCu、Cu合金、Ni、Ni合金、Fe合金
等とをろう付けするのに好適なクラッドろう材が記載さ
れている。なお、この公報には、Cu合金をFe合金に
ろう付けする技術的思想は何も記載されていない。
使用する銅合金の融点が低いので、鉄基材への接合性の
よい高融点ろう材を適用することができない。低融点ろ
う材である銀ろうのみでの接合では特にろう材とのぬれ
性の悪い鋳鉄に施工する場合、鋳鉄になんらかの表面処
理を施す必要がある。フラックスを用いてぬれ性を改善
する場合、接合面が広いため、残存フラックスが生じ不
接合部が生じやすく、接合強度も低い。鋳鉄表面にメッ
キを施してぬれ性を改善する場合は、メッキ処理のため
施工行程が複雑になる。また、メッキと鋳鉄の接合強度
が弱いため、強い接合が得られにくい。鋳鉄表面の黒鉛
除去処理によるぬれ性改善は専用の設備を必要とし施工
行程が複雑になり、また、ソルトバスを使うなど作業環
境が悪い。銀ろうを用いて低合金鋼や炭素鋼に施工する
場合でも、適宜フラックスやメッキ処理等の使用を必要
とする。また、従来の拡散接合法では、接合面に細かい
面粗度を必要とし、非常に手間のかかる加工を要する。
さらに、接合には厳密な雰囲気制御と高い面圧が必要
で、設備や治具が大がかりとなる。また、斜板支持台に
も大きな負荷がかかり、場合によっては変形が生じる。
で、本発明の目的は、ライニング面形状に合った形状の
銅合金板をライニング施工面に2枚のろう材箔と、イン
サート金属箔、線もしくは粉末とを用いて、又はろう材
線もしくは粉末とインサート金属箔、線もしくは粉末と
を用いて接合することにより、銅合金板を容易にライニ
ングする方法を提供することにある。また、本発明の他
の目的は、炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄等の鉄基材にろう材
とのぬれ性を改善するフラックス塗布、メッキ処理等の
表面処理を行うことなく銅合金板を容易に接合するライ
ニング方法を提供することにある。
成するために、本発明の銅合金のライニング方法は、図
1〜図6に示すように、予めライニング層形状に加工し
た銅合金板10を炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄等の鉄基材1
2に接合するに際し、銅合金板10と鉄基材12との間
に、ろう材とインサート金属とからなる構造体を介在さ
せ、不活性ガス雰囲気でろう材の融点以上の温度で、か
つ、銅合金板10の液相線温度以下の温度に加熱して、
銅合金板10を鉄基材12に接合することを特徴として
いる。20は押え治具である。ライニングしようとする
銅合金板10は、図1に示すような曲面だけでなく、図
2に示すような平面、その他任意の形状とすることがで
きる。
に、2枚の箔状のろう材14、14間に、箔状、線状又
は粉末状のインサート金属16を挾んだ3層構造体とし
たり、例えば図4に示すように、線状又は粉末状のろう
材32と、箔状のインサート金属36との複合構造体と
したり、例えば図5に示すように、線状又は粉末状のろ
う材32と、線状又は粉末状のインサート金属34との
複合構造体としたりする方法が採用される。上記の方法
において、ろう材として銀ろう(液相線温度600〜8
00℃)を用いることが好ましい。また、銅合金として
は、高力黄銅、青銅、リン青銅、アルミ青銅等が用いら
れる。
金、Al、Al合金、Mn及びMn合金のうち少なくと
も1種類が用いられる。箔状、線状又は粉末状のインサ
ート金属は、2枚の箔状ろう材の間に挿入してもよく、
又は、予め2枚の箔状ろう材間にクラッドしておいても
よい。また、箔状、線状もしくは粉末状のインサート金
属と、線状もしくは粉末状のろう材とは混合された状態
でもよく、又は予め結合しておいてもよい。接合は、真
空炉内で0.001〜60MPa 、好ましくは0.01〜
0.1MPaの範囲の圧力で行われる。この範囲未満であ
ると、銅合金やろう材中の低融点元素が揮発し、成分変
化が生じる傾向があり、一方、この範囲を超えると、表
面汚染等により接合が阻害される傾向がある。不活性ガ
スとしては、N2 、Ar、He等が用いられる。
好ましくは0.001〜0.01MPa の面圧を加える。
この範囲未満であると、接合面の接触状態が十分でなく
なる傾向があり、一方、この範囲を超えると、設備や治
具が大がかりなものとなり、また、ろう材や被ライニン
グ品への負荷が大きくなる傾向がある。
は、図6に示すように、接合部は溶融したろう材30で
満たされ、インサート金属が例えばNi又はNi合金の
場合は、液相を介してインサート金属中のNi原子と炭
素鋼、低合金鋼、鋳鉄等の鉄基材12中のFe原子が拡
散し、炭素鋼、低合金鋼、鋳鉄等の鉄基材12表面にF
e−Ni合金層22が形成され、銅合金板10と鉄基材
12とが強固に接合される。
に説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるも
のではなく、適宜変更して実施することが可能なもので
ある。 実施例1 球状黒鉛鋳鉄製の斜板支持台の摺動面上に、箔状(厚さ
0.1mm)の銀ろう、箔状(厚さ0.05mm)のインサ
ート金属(Ni又はNi合金製)、箔状(厚さ0.1mm
の)銀ろうの順に置き、その上に摺動面形状に合わせた
形状の銅合金板(厚さ3mmの高力黄銅製)を置いた。そ
の上に、0.005MPa 程度の面圧を与える押え治具を
設置し、真空炉中でN2 ガス雰囲気、0.05MPa で、
銀ろうの融点以上である880℃まで加熱した。この時
の熱処理パターンを図7に示す。これにより、液状の銀
ろうを介してインサート金属中のNiと斜板支持台中の
Feが相互に拡散しFe−Ni合金層が生じ、銅合金と
斜板支持台間に良好な接合を得ることができ、銅合金ラ
イニング層を形成することができた。表1にせん断強度
試験の結果を示す。また、インサート金属としてNiを
用いたときの接合境界部の断面ミクロ組織を図8に示
す。
用いて、実施例1と同じ条件で銅合金板を斜板支持台に
ライニングした。インサート金属を用いない以外は、材
料も実施例1と同様のものを用いた。表1に示すよう
に、銅合金板と斜板支持台とは接合しなかった。また、
ろう材としてBAg−8を用いたときの接合境界部の断
面ミクロ組織を図9に示す。図9はろう材のみでの接合
がうまくいかなかった例である。
で、つぎのような効果を奏する。 (1) Ni、Ni合金、Al、Al合金、Mn、Mn
合金等からなるインサート金属を用いるので、炭素鋼、
低合金鋼、鋳鉄等の鉄基材表面に、Fe−Ni合金層、
Fe−Al合金層、Fe−Mn合金層等が生じる。この
ことにより、ろう材の鋳鉄へのぬれ性が向上し接合が可
能となり、また、炭素鋼等に対しても接合強度が向上す
る。 (2) 接合時には、接合部は溶融したろう材で満たさ
れるため、接合面の面粗度が細かくなくても接合するこ
とができる。 (3) 原子の拡散は液相であるろう材を介して行われ
るため、直接固相間で拡散を生じさせる場合に比較し、
非常に小さい接合面圧で接合することができる。このた
め、接合治具が簡単でよく、母材への負担もきわめて少
なくなる。 (4) 不活性ガス雰囲気で接合することにより、接合
面の酸化を防ぎ接合性を高めるとともに、ろう材や銅合
金中の低融点元素の揮発を防ぐことができる。
置の一例で、ライニング面が曲面の場合を示す断面図で
ある。
ニング面が平面の場合を示す断面図である。
箔状ろう材を用いた場合の接合前の状態を示す断面図で
ある。
属とを用いた場合の接合前の状態を示す断面図である。
インサート金属とを用いた場合の接合前の状態を示す断
面図である。
る。
す線図である。
断面ミクロ組織を示す顕微鏡写真(倍率100倍)であ
る。
断面ミクロ組織を示す顕微鏡写真(倍率100倍)であ
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 予めライニング層形状に加工した銅合金
板を鉄基材に接合するに際し、銅合金板と鉄基材との間
に、ろう材とインサート金属とからなる構造体を介在さ
せ、不活性ガス雰囲気でろう材の融点以上の温度で、か
つ、銅合金板の液相線温度以下の温度に加熱して、銅合
金板を鉄基材に接合することを特徴とする銅合金のライ
ニング方法。 - 【請求項2】 構造体が、2枚の箔状のろう材間に箔
状、線状又は粉末状のインサート金属を挾んだ3層構造
体であることを特徴とする請求項1記載の銅合金のライ
ニング方法。 - 【請求項3】 構造体が、線状又は粉末状のろう材と、
箔状、線状又は粉末状のインサート金属との複合構造体
であることを特徴とする請求項1記載の銅合金のライニ
ング方法。 - 【請求項4】 ろう材が銀ろうであることを特徴とする
請求項1、2又は3記載の銅合金のライニング方法。 - 【請求項5】 インサート金属がNi、Ni合金、A
l、Al合金、Mn及びMn合金のうち少なくとも1種
類であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記
載の銅合金のライニング方法。 - 【請求項6】 真空炉内で0.001〜60MPa の範囲
の圧力で接合することを特徴とする請求項1〜5のいず
れかに記載の銅合金のライニング方法。 - 【請求項7】 接合面に0.0001〜0.1MPa の面
圧を加えることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに
記載の銅合金のライニング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6073834A JP2592778B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 銅合金のライニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6073834A JP2592778B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 銅合金のライニング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07256445A true JPH07256445A (ja) | 1995-10-09 |
JP2592778B2 JP2592778B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=13529574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6073834A Expired - Lifetime JP2592778B2 (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | 銅合金のライニング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2592778B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008532769A (ja) * | 2005-03-09 | 2008-08-21 | カルボヌ ロレーヌ エキプマン ジェニ シミック_(エス.アー.エス.ユー.) | ジルコニウムでライニングした鋼のプレート及びかかるプレートを用いて製造される化学デバイス要素部品 |
JP2011079003A (ja) * | 2009-10-05 | 2011-04-21 | Nichirin Co Ltd | めっき処理製品のろう付方法 |
CN102500856A (zh) * | 2011-11-23 | 2012-06-20 | 西安航空动力股份有限公司 | 一种高温合金管子类零件真空钎焊方法 |
US8235275B1 (en) * | 2011-07-19 | 2012-08-07 | Alstom Technology Ltd. | Braze foil for high-temperature brazing and methods for repairing or producing components using a braze foil |
CN103042285A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-17 | 宁波市锦泰橡塑有限公司 | 无氧铜与不锈钢本体真空焊接方法 |
US8425699B2 (en) | 2007-03-29 | 2013-04-23 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Swash plate type piston pump motor and method for manufacturing the same |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP6073834A patent/JP2592778B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2008532769A (ja) * | 2005-03-09 | 2008-08-21 | カルボヌ ロレーヌ エキプマン ジェニ シミック_(エス.アー.エス.ユー.) | ジルコニウムでライニングした鋼のプレート及びかかるプレートを用いて製造される化学デバイス要素部品 |
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