JPH0775883A - 異材接合方法 - Google Patents
異材接合方法Info
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- JPH0775883A JPH0775883A JP25624993A JP25624993A JPH0775883A JP H0775883 A JPH0775883 A JP H0775883A JP 25624993 A JP25624993 A JP 25624993A JP 25624993 A JP25624993 A JP 25624993A JP H0775883 A JPH0775883 A JP H0775883A
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Abstract
コストに形成することが可能な異材接合方法を提供す
る。 【構成】 ステンレス鋼等の硬質部材10の先端部に
は、先細テーパ状の環状テーパ面11と、テーパ面11
の先端に連設されたエッジ部12とをそれぞれ形成し、
上記硬質部材10とアルミニウム合金等の軟質部材20
とを略同軸上に配置すると共に、軸方向に加圧すること
によって上記エッジ部12で上記軟質部材20の内周側
を切削し、この切削によって軟質部材20に形成された
新生面21と上記テーパ面11とを押圧、接触させるこ
とで接合を行う。
Description
手、例えばアルミニウム又はその合金とステンレス鋼と
の接合に好適な異材接合方法に関するものである。
インサート材を製造するのに好適な異材接合方法として
は、例えば特公平5−10193号公報に記載された方
法がある。この異材接合方法は、硬質金属の接合面端部
のエッジでもって軟質金属側の表面層を切削、除去する
ことにより軟質金属に新生面を形成すると共に、この新
生面には、上記切削、除去作業中においても、またその
作業終了後も継続して上記硬質金属の接合面を圧接さ
せ、これにより接合の終了に至るまで上記新生面への酸
素接触を防止しながら、上記硬質金属の接合面と軟質金
属の新生面とを500℃未満の温度条件下において圧接
することを特徴とするものである。この方法によれば、
良好な継手強度が得られると共に、低コストな接合作業
が行えることになる。
ンインサート材等の異材継手部材としては、板状あるい
はブロック状のもののみならず、筒状又は棒状のものに
対しても、品質向上及び低コスト化の要望がある。
状の異材継手を上記同様に良好な継手強度でもって低コ
ストに形成することが可能な異材接合方法を提供するこ
とを主たる目的としている。
合方法は、硬質金属から成る棒状又は筒状の硬質部材
と、これよりも軟質な金属から成る筒状の軟質部材とを
接合するための異材接合方法であって、上記硬質部材の
先端部には、先細テーパ状のテーパ面と、テーパ面より
も先端側の位置にエッジ部とをそれぞれ形成し、上記硬
質部材と軟質部材とを略同軸上に配置すると共に、軸方
向に加圧することによって上記エッジ部で上記軟質部材
の内周側を切削し、この切削によって軟質部材に形成さ
れた新生面と上記テーパ面とを押圧、接触させることを
特徴としている。
から成る棒状又は筒状の硬質部材と、これよりも軟質な
金属から成る筒状の軟質部材とを接合するための異材接
合方法であって、上記硬質部材の先端部にエッジ部を形
成し、上記硬質部材と軟質部材とを略同軸上に配置する
と共に、軸方向に加圧することによって上記エッジ部で
上記軟質部材の内周側を切削し、この切削によって軟質
部材に形成された新生面と上記硬質部材の外周面とを押
圧、接触させることを特徴としている。
質部材はステンレス鋼、銅又はその合金、チタン又はそ
の合金のいずれかであり、上記軟質部材はアルミニウム
又はその合金であることを特徴としている。
はステンレス鋼であり、上記軟質部材は銅又はその合金
あるいはチタン又はその合金であることを特徴としてい
る。
は硬質部材よりも高温に加熱されていることを特徴とし
ている。
がアルミニウム又はその合金であり、150℃〜450
℃、好ましくは200℃〜350℃に加熱されているこ
とを特徴としている。
のテーパ面のテーパ角度は、30°以下、好ましくは1
0°〜15°であることを特徴としている。
材に形成された新生面とテーパ面とが接触するが、この
際、軸方向押圧力が新生面とテーパ面とを密接させ、こ
れによりこの部分の酸素接触が防止される。
新生面と硬質部材の外周面との間の接触部において酸素
接触が防止され、この部分が接合される。
4に列挙した各種金属の接合が可能である。
ば、軟質金属がさらに軟化するため、硬質金属のエッジ
による切削作業を小さい押圧力で行うことが可能であ
る。さらに接合後においては、軟質金属が収縮して小径
化するので、この際の収縮力がテーパ面又は外周面を押
圧する方向に作用し、新生面とテーパ面又は外周面との
間に完成後焼嵌応力が残留して接合強度の向上に資する
と共に、冷却途上においても、この焼嵌応力が特に20
0℃以上の温度保持し、又は徐冷によって同温度以上の
領域の保持時間を長くすることと相乗して冶金的な意味
での接合強度の向上にも役立つものである。
上記方法の実施に好適である。
例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
する。同図(a)は接合途中の説明図、(b)は仕上げ
完了後の接合部の状態を示す図である。同図において、
10は硬質部材、20は軟質部材をそれぞれ示してい
る。硬質部材10は、鋼、ステンレス鋼(例えば、SU
S304)、銅又はその合金、チタン又はその合金等の
比較的硬質な金属より成る筒状の部材であって、その下
端外周部には下方ほど径小になるテーパ面11が形成さ
れると共に、さらにテーパ面11の下端面と内空内面と
の間にエッジ部12が形成されている。このテーパ面の
角度θは、10°〜30°の間において選択可能である
が、後述するエッジ部12による切削性及びエッジ部1
2の耐久性を考慮すると、10゜〜15°の範囲にして
おくのが好ましい。なおテーパは二段にして、先端は0
゜〜5°にし、それに続く部分を上記のようにより大き
なテーパ角度とすることもある。
その合金(例えば、A1050)等の上記軟質金属より
も軟質な金属より成る筒状の部材である。この軟質部材
20は、上記硬質部材10よりも、その内径がやや径小
で、かつその外径がやや径大となる寸法に形成されてい
る。
を略同軸上に配置し、図1(a)で示すように、プレス
等によって硬質部材10を軸方向下方へと押圧Fする。
そうすると硬質部材10のエッジ部12が軟質部材20
の内部へ押込まれ、その内周側が切削される。この切削
に伴って、軟質部材20の内側部分は内方へ、また外側
部分は外方へと変形するが、このような変形の結果、軟
質金属20に形成された新生面21に硬質金属10のテ
ーパ面11が接触する。そしてこの際、軸方向押圧力F
はテーパ面11と新生面21とを密接させる方向に作用
し、これによりテーパ面11と新生面21とは酸素接触
の防止された状態となされ、この結果、テーパ面11と
新生面21とが接合する。そして接合の完了した両部材
10、20の内外周面を切削等によって加工することに
より、図1(b)に示すような筒状のトランジションイ
ンサート材を得る。
って、上記軟質部材20を加熱しておくのが好ましいと
いうことである。例えば上記方法の実施に際しては、実
用上、硬質部材10がステンレス鋼(SUS304)、
軟質部材20がアルミニウム合金(A1050)である
のが好ましい訳であるが、このような場合に軟質部材2
0を150℃〜450℃、好ましくは200〜350℃
に加熱しておくのである。このような加熱によって、次
のような利点が期待できる。それはまず第1に、両部材
10、20の接合に際し、拡散を促進させ、継手強度を
改善できるということである。また第2には、硬質部材
10のエッジ部12で軟質部材20を切削する際に、軟
質金属の軟化によって切削抵抗が減少し、これにより小
さな押圧力で切削が可能となり、しかもエッジ部12の
損傷が低減できるということである。さらに第3には、
切削作業の終了後において、軟質部材20が収縮する
と、この収縮力が上記テーパ面11を締付ける(焼ばめ
効果)ことになり、これによっても接合強度の改善が行
えるということである。
る。これはテーパ治具30を用いるもので、テーパ治具
30の内周テーパ面31でもって軟質部材10を保持
し、これにより軸方向押圧力Fの有効活用を図ろうとす
るものである。この方法によれば、硬質部材10のテー
パ角度を小さくすることが可能である。さらに接合終了
後におけるワークの上方への離脱が容易になる。
る。これは切削時に、軟質部材20の上端部22を押圧
F2しておき、テーパ面11が押入する際に、この部分
22がテーパ面11の方向へ流動して巻込まれるのを防
止し、これにより接合性の改善を図ろうとするものであ
る。この方法によれば、軟質部材20上端の未接合部を
減少させることができると共に、硬質部材のテーパ角度
も小さくできる。ストレートでも可能である。
接合方法では、以下に示すように変更した実施が可能で
ある。すなわちそれは、上記軟質部材20を、常温では
硬質部材10よりも硬質な金属で構成しておき、その温
度を上昇させることで硬度を低下させて軟質部材20と
する方法である。具体例としては、硬質部材10を常温
の純銅とする一方、軟質部材20を高温に加熱したアル
ミニウム合金とし、常温における硬軟関係を逆転させた
ような場合を挙げることができる。この場合、純銅のエ
ッジ部12の切削性を改善するため、当該エッジ部12
だけをさらに硬質な他の金属、あるいはセラミックス等
によって形成するのが好ましい。また硬質部材10の形
状にしても上記実施例に限定される訳ではなく、図4
(a)〜(c)に示すような各種形状のものを用いるこ
とができる。さらに硬質部材10にテーパ面11を形成
せず、つまり単独な円筒、円柱形状の硬質部材10を用
い、その下端外周部のコーナをエッジ部12として利用
し、このエッジ部12で軟質部材20の内周側を切削す
るようにして実施することも可能である。この場合、図
2に示す治具30を用いれば、軟質部材20に形成され
た新生面と硬質部材10の外周面とを密接させる側圧
は、治具30のテーパ面31を利用して発生させること
ができる。
軟質部材に形成された新生面と硬質部材のテーパ面とを
酸素接触を防止しながら接合できるので、良好な継手強
度が得られる。また上記新生面とテーパ面との密接、接
合が、軸方向押圧力の作用によって行われることから、
接合コストを低減し得る。
新生面と硬質部材の外周面との間の接触部において酸素
接触が防止され、この部分が上記請求項1と同様に接合
される。
4に列挙した各種金属の接合が可能である。
ば、軟質金属がさらに軟化するため、硬質金属のエッジ
による切削作業を小さい押圧力で行うことが可能であ
る。さらに接合後においては、軟質金属が収縮して小径
化するので、この際の収縮力がテーパ面又は外周面を押
圧する方向に作用し、新生面とテーパ面又は外周面との
間に完成後焼嵌応力が残留して接合強度の向上に資する
と共に、冷却途上においても、この焼嵌応力が特定温度
以上の領域の保持時間を長くすることと相乗して冶金的
な意味での接合強度の向上にも役立つものである。
上記方法の実施に好適である。
ための模式図である。
るための模式図である。
説明するための模式図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 硬質金属から成る棒状又は筒状の硬質部
材と、これよりも軟質な金属から成る筒状の軟質部材と
を接合するための異材接合方法であって、上記硬質部材
の先端部には、先細テーパ状のテーパ面と、テーパ面よ
りも先端側の位置にエッジ部とをそれぞれ形成し、上記
硬質部材と軟質部材とを略同軸上に配置すると共に、軸
方向に加圧することによって上記エッジ部で上記軟質部
材の内周側を切削し、この切削によって軟質部材に形成
された新生面と上記テーパ面とを押圧、接触させること
を特徴とする異材接合方法。 - 【請求項2】 硬質金属から成る棒状又は筒状の硬質部
材と、これよりも軟質な金属から成る筒状の軟質部材と
を接合するための異材接合方法であって、上記硬質部材
の先端部にエッジ部を形成し、上記硬質部材と軟質部材
とを略同軸上に配置すると共に、軸方向に加圧すること
によって上記エッジ部で上記軟質部材の内周側を切削
し、この切削によって軟質部材に形成された新生面と上
記硬質部材の外周面とを押圧、接触させることを特徴と
する異材接合方法。 - 【請求項3】 上記硬質部材はステンレス鋼、銅又はそ
の合金、チタン又はその合金のいずれかであり、上記軟
質部材はアルミニウム又はその合金であることを特徴と
する請求項1又は請求項2の異材接合方法。 - 【請求項4】 上記硬質部材はステンレス鋼であり、上
記軟質部材は銅又はその合金あるいはチタン又はその合
金であることを特徴とする請求項1又は請求項2の異材
接合方法。 - 【請求項5】 上記軟質部材は硬質部材よりも高温に加
熱されていることを特徴とする請求項1〜請求項4のい
ずれかの異材接合方法。 - 【請求項6】 上記軟質部材がアルミニウム又はその合
金であり、150℃〜450℃、好ましくは200℃〜
350℃に加熱されていることを特徴とする請求項5の
異材接合方法。 - 【請求項7】 上記硬質部材のテーパ面のテーパ角度
は、30゜以下、好ましくは10°〜15°であること
を特徴とする請求項1、請求項3、請求項4、請求項5
又は請求項6の異材接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5256249A JP2832413B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 異材接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5256249A JP2832413B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 異材接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0775883A true JPH0775883A (ja) | 1995-03-20 |
JP2832413B2 JP2832413B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=17290016
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5256249A Expired - Lifetime JP2832413B2 (ja) | 1993-09-06 | 1993-09-06 | 異材接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2832413B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000074151A (ko) * | 1999-05-18 | 2000-12-05 | 박판석 | 은의 표피에 금피막층을 부분 용융착시키는 성형방법 |
JP2011056528A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Kuroki Kogyosho:Kk | ピール接合法による異材接合界面を有する高速回転体の製造法 |
JP2011173149A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Kuroki Kogyosho:Kk | ピール接合法による軽量構造体の製造法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4932692A (ja) * | 1972-07-20 | 1974-03-25 |
-
1993
- 1993-09-06 JP JP5256249A patent/JP2832413B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS4932692A (ja) * | 1972-07-20 | 1974-03-25 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20000074151A (ko) * | 1999-05-18 | 2000-12-05 | 박판석 | 은의 표피에 금피막층을 부분 용융착시키는 성형방법 |
JP2011056528A (ja) * | 2009-09-08 | 2011-03-24 | Kuroki Kogyosho:Kk | ピール接合法による異材接合界面を有する高速回転体の製造法 |
JP2011173149A (ja) * | 2010-02-24 | 2011-09-08 | Kuroki Kogyosho:Kk | ピール接合法による軽量構造体の製造法 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP2832413B2 (ja) | 1998-12-09 |
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