JPH0862193A - 液相拡散接合等の接合部の検査方法 - Google Patents

液相拡散接合等の接合部の検査方法

Info

Publication number
JPH0862193A
JPH0862193A JP6218247A JP21824794A JPH0862193A JP H0862193 A JPH0862193 A JP H0862193A JP 6218247 A JP6218247 A JP 6218247A JP 21824794 A JP21824794 A JP 21824794A JP H0862193 A JPH0862193 A JP H0862193A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bonded
phase diffusion
joint
joined
product
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
Application number
JP6218247A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuzo Yamada
龍三 山田
Takao Hiyamizu
孝夫 冷水
Noboru Yamamoto
登 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP6218247A priority Critical patent/JPH0862193A/ja
Publication of JPH0862193A publication Critical patent/JPH0862193A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/11Analysing solids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04Analysing solids
    • G01N29/09Analysing solids by measuring mechanical or acoustic impedance
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/04Wave modes and trajectories
    • G01N2291/044Internal reflections (echoes), e.g. on walls or defects

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液相拡散接合方法等により接合された製品の
接合部における接合状態を検査する。 【構成】 液相拡散接合方法により、2つの被接合材1
0,10は、その端面同志の間にインサート材12を介
在させた状態で接合される。接合された製品16におけ
る一方の被接合材10の端部側に、高感度の超音波探傷
装置18の探触子20を臨ませ、該探触子20から発振
される超音波を、被接合材10の端部に直交するように
入射させる。この超音波は、被接合材10の端面で反射
すると共に、接合部で反射し、各反射強度(エコー高さ)
が超音波探傷装置18により検出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、例えば低融点のイン
サート材を介在させた2つの被接合材を液相拡散接合方
法等により接合して得られた製品において、その接合部
での接合状態を超音波を用いて検査するようにした液相
拡散接合等の接合部の検査方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】同種材質または異種材質の材料を相互に接
合する方法として、液相拡散接合方法が知られている。
この方法は、高い接合強度が得られ、例えば自動車や機
械等における重要部品の接合に好適に採用されている。
【0003】この液相拡散接合方法の概略を説明する
と、図4に示す如く、先ず接合しようとする2つの被接
合材10,10の端面同志の間に、該被接合材10より
低融点の材質からなるインサート材12を介在させる。
この状態で、図5に示す如く、被接合材10,10に一
定の加圧力Pを加えると共に、その接合部位を例えば高
周波誘導コイル14により加熱することにより、両被接
合材10,10が接合される。すなわち、コイル14に
よる加熱により溶融したインサート材12が、2つの被
接合材10,10の端部に拡散することで金属的に結合
して、強固な接合がなされるものである。なお、液相拡
散接合方法は、被接合材10,10の接合部位にアルゴ
ン(Ar)等の如き不活性ガスを供給して、該接合部位の
近傍を非酸化雰囲気とした状態で行なわれる。
【0004】前記液相拡散接合方法で接合された製品に
おける接合部の内部には、その接合過程で割れや空孔等
の欠陥を生ずることがある。また液相拡散接合方法で
は、接合部位の加熱温度が充分でなかったり加熱時間が
短いと、前記インサート材12の拡散が充分になされ
ず、所要の接合強度が得られない場合がある。更に、イ
ンサート材12を介在させなくても、一定の加圧力を加
えた状態で加熱すると2つの被接合材10,10は接合
されるが、その接合強度は極めて弱いものである。この
ように、接合部の内部に生ずる欠陥やインサート材12
の拡散状態および該インサート材12が介在しているか
否かは、外部から確認することができず、前述した欠陥
や接合強度不足等を内在している製品を、次工程や外部
ユーザーに向けて出荷すると、前記欠陥や接合強度不足
等に起因する構造強度の劣下および品質低下を招くこと
になる。そこで、出荷に先立ち、前記製品の内部欠陥の
有無や、接合強度を予め検査する必要がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、外部から視認
不能な内部欠陥を知る手段として、超音波探傷方法が知
られている。しかし従来の超音波探傷方法は、接合部に
おける割れや空孔等の欠陥の有無を検査することを目的
としていたため、液相拡散接合方法により得られた製品
における接合部でのインサート材12の拡散状態を検査
することには使用されていなかった。すなわち、インサ
ート材12の拡散が充分になされていなくとも金属的に
は2つの被接合材10,10は接合されているため、従
来のレベルの超音波探傷方法では判別ができないのが実
状であった。このような状況にあって、液相拡散接合方
法により得られた製品における接合部でのインサート材
12の拡散状態を検査する適切な手段の提案が希求され
ている。
【0006】
【発明の目的】そこで、発明者らは前述した課題を解決
するべく実験や試験を重ねた結果、液相拡散接合方法等
による接合部においては、インサート材の拡散状態が不
充分であると音響インピーダンスが不連続的に大きく変
化するため、接合部からの超音波の反射量が増加するこ
とをつきとめた。そして、この超音波の反射量によりイ
ンサート材の拡散状態(接合強度)を評価し得ることを確
認した。
【0007】すなわち本発明は、前述した液相拡散接合
部の検査に内在している課題に鑑み、これを好適に解決
するべく提案されたものであって、超音波により被接合
材の接合部での接合状態を検査して、インサート材の拡
散状態を評価し得る液相拡散接合等の接合部の検査方法
に関するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を克服し、所期
の目的を達成するため本発明に係る液相拡散接合部の検
査方法は、2つの被接合材の接合する端面間に低融点の
インサート材を介在させた状態で液相拡散接合方法等に
より接合された製品において、該製品における接合部の
接合状態を検査する方法であって、前記製品に、高感度
の超音波探傷装置の探触子から超音波を入射し、前記接
合部での音響インピーダンスの変化に起因する該接合部
からの超音波の反射量の変化を検出して、前記接合部で
の接合状態を評価するようにしたことを特徴とする。
【0009】
【実施例】次に、本発明に係る液相拡散接合等の接合部
の検査方法につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を
参照しながら以下説明する。
【0010】図1は、本発明に係る液相拡散接合等の接
合部の検査方法の好適な実施例を概略的に示すもので、
2つの被接合材10,10は、インサート材12を介在
させた状態で液相拡散接合方法により接合されている。
この製品16における一方の被接合材10の端部側に、
高感度の超音波探傷装置18の探触子20を臨ませ、該
探触子20から発振される超音波を、被接合材10の端
部に直交するように入射させるようにしている。この超
音波は、被接合材10の端面で反射すると共に、接合部
で反射し、各反射強度(エコー高さ)が超音波探傷装置1
8により検出される。この超音波探傷装置18は、溶接
部の割れやブローホールを検査する従来の探傷装置より
約10倍の感度を有するものが使用される。
【0011】図2は、(a)インサート材12を介在させ
ることなく接合した製品16、(b)接合部の内部に割れ
や空孔等の欠陥がある製品16、(c)インサート材12
が充分に拡散した製品16、(d)インサート材12の拡
散が不充分である製品16に対し、前記超音波探傷装置
18により夫々探傷を行なった場合の超音波の反射量を
示す説明図である。すなわち、(a)インサート材12が
介在していない場合は、被接合材10,10の境界が明
確であるので、該境界で超音波が反射する。また、(b)
接合部に内部欠陥があって被接合材10,10が金属的
に接合されていない場合は、その欠陥の境界で超音波が
大きく反射する。なお、(a)および(b)の場合は、境界
が明確であり、しかも超音波の反射量は大きい(表1参
照)ので、その状態を判別することが可能である。
【0012】また、(c)インサート材12が充分に拡散
して被接合材10,10が金属的に強固に接合している
場合は、インサート材12が被接合材10の端部に均一
に拡散している(音響インピーダンスが僅かづつ変化す
る)ため、インサート材12と各被接合材10との境界
が明確でなく、超音波の反射量は接合部において緩やか
に変化する。これに対して、(d)インサート材12の拡
散が不充分である場合は、被接合材10に対するインサ
ート材12の拡散が不均一であるため、接合部での音響
インピーダンスが不連続的に大きく変化する。従って、
接合部からの超音波の反射量は、(c)の場合と比べて大
きく変化し、(c)と(d)との状態を確実に判別すること
ができる。
【0013】このように、高感度の超音波探傷装置18
を使用した探傷により、インサート材12の有無、およ
び割れや空孔等の欠陥の有無を判別することができる。
しかも、接合部での音響インピーダンスの変化に起因す
る超音波の反射量の変化によって、インサート材12の
拡散状態の良、不良も確実に判別することができるもの
である。
【0014】(検査例について)次に、一方の被接合材1
0としてSUS304鋼管(直径40mm,厚み5mm)を使
用し、他方の被接合材10としてS35C鋼管(直径4
0mm,厚み5mm)を使用し、インサート材12としてNi
−Si−B合金シート(厚み40μm,溶融温度1060
℃)を使用して液相拡散接合方法により接合した製品1
6の検査例につき説明する。ここで、液相拡散接合方法
の各条件としては、接合温度を1200℃、加圧力を
4.9MPa、雰囲気をアルゴン(Ar)、加熱電源として
20KHz×50KWとする。ここでは、インサート材
12のある/なし、接合温度での保持時間を0sec,
30sec,60sec,120secとした場合の夫々
につき超音波探傷試験を行ない、その結果を以下の表1
に示した。なお、表1においてエコー高さは、製品16
に対する超音波の入射端面からの反射量に対する接合部
からの反射量を百分率(%)で示す。また破断トルク(K
gf・m)は、捩り試験による結果である。
【0015】
【0016】この表1から判明する如く、インサート材
12を用いることなく被接合材10,10を接合した製
品16では、その破断トルク(接合強度)は極めて小さ
く、このときのエコー高さは極めて高くなっている。ま
たインサート材12を用い、保持時間を0secとした
場合は、該インサート材12の拡散が充分になされない
ため、その破断トルク(接合強度)は小さく、このときの
エコー高さは高い値を示している。これに対して、イン
サート材12を用い、保持時間を30sec,60se
c,120secとした場合は、該インサート材12の
充分な拡散がなされるため、その破断トルク(接合強度)
は大きく、このときのエコー高さは極めて低い値を示す
ことが確認された。なお、図3は、表1に示す各データ
のグラフである。
【0017】また表1からは、インサート材12の拡散
状態(接合部での接合強度)と、超音波の反射率との相関
関係が確認され、エコー高さの高低により接合部での接
合強度を推定することが可能である。
【0018】なお、被接合材10,10を固相拡散接合
方法や摩擦圧接方法により接合した場合における接合部
の検査に、本願の検査方法を使用することが可能であ
る。
【0019】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る液相拡
散接合等の接合部の検査方法によれば、液相拡散接合方
法等により接合された製品の接合部での接合状態を超音
波で検査することにより、該接合部に存在する内部欠陥
やインサート材の有無を判別することができる。また、
接合部での音響インピーダンスの変化に起因する該接合
部からの超音波の反射量の変化により、インサート材の
拡散状態(接合強度)を評価することができる。すなわ
ち、液相拡散接合方法等により接合された製品を本願の
検査方法により検査することにより、ユーザーには常に
高品質の製品を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例に係る液相拡散接合部の検査方法を実施
する装置の概略図である。
【図2】液相拡散接合方法により接合された製品におけ
る外端面および接合部からの超音波の反射量を示す説明
図である。
【図3】表1に示す各データのグラフ図である。
【図4】液相拡散接合方法により接合される被接合材と
インサート材とを示す斜視図である。
【図5】液相拡散接合方法を実施する例を示す説明図で
ある。
【符号の説明】
10 被接合材 12 インサート材 18 超音波探傷装置 20 探触子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの被接合材(10,10)の接合する端面
    間に低融点のインサート材(12)を介在させた状態で液相
    拡散接合方法等により接合された製品(16)において、該
    製品(16)における接合部の接合状態を検査する方法であ
    って、 前記製品(16)に、高感度の超音波探傷装置(18)の探触子
    (20)から超音波を入射し、 前記接合部での音響インピーダンスの変化に起因する該
    接合部からの超音波の反射量の変化を検出して、前記接
    合部での接合状態を評価するようにしたことを特徴とす
    る液相拡散接合等の接合部の検査方法。
JP6218247A 1994-08-18 1994-08-18 液相拡散接合等の接合部の検査方法 Pending JPH0862193A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6218247A JPH0862193A (ja) 1994-08-18 1994-08-18 液相拡散接合等の接合部の検査方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6218247A JPH0862193A (ja) 1994-08-18 1994-08-18 液相拡散接合等の接合部の検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0862193A true JPH0862193A (ja) 1996-03-08

Family

ID=16716903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6218247A Pending JPH0862193A (ja) 1994-08-18 1994-08-18 液相拡散接合等の接合部の検査方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0862193A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102721742A (zh) 一种钢桥梁板单元u肋角焊缝的超声探伤方法
US3726130A (en) Method of monitoring a welding operation
JP2011515222A (ja) 超音波を利用した摩擦攪拌接合
JPH0148503B2 (ja)
WO2016056341A1 (ja) 接合部の判定方法、及び接合材の製造方法
JP3564683B2 (ja) 溶接監視方法
Santos et al. Lamb waves technique applied to the characterization of defects in friction stir welding of aluminum plates: comparison with X-ray and ultrasonic C-scan
JPH0862193A (ja) 液相拡散接合等の接合部の検査方法
JP4067203B2 (ja) スポット溶接の検査方法
US4979394A (en) Non-destructive inspection method
JP4175175B2 (ja) 超音波探傷方法
JPH0862194A (ja) 接合部の検査方法および装置
JP2001047232A (ja) 片面突合せ溶接用開先形状及びその溶接部の検査方法
CN1078947C (zh) 应用涡流技术的焊缝检验方法
JP3901854B2 (ja) 摩擦圧接部品の品質検査方法
JP2001183352A (ja) 金属接合管の品質検査方法
JP4369699B2 (ja) 摩擦撹拌接合部の検査方法
JPH08193983A (ja) 接合部の検査方法および装置
JP2003001407A (ja) ロウ付け方法及びロウ付け装置
JP2020012752A (ja) スポット溶接部の検査方法
JPH08215868A (ja) 溶接モニタリング方法および溶接モニタリング装置
Stocco et al. Comparison between in-line ultrasonic monitoring of the spot weld quality and conventional ndt methods applied in a real production environment
JP3260477B2 (ja) 薄板の溶接部診断方法
JPH05223788A (ja) 薄板の溶接部の健全性診断方法
Simon Industrial uses of a new hybrid sonic/infrared NDT technique