JPH1058132A - ろう接方法 - Google Patents
ろう接方法Info
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- JPH1058132A JPH1058132A JP22235796A JP22235796A JPH1058132A JP H1058132 A JPH1058132 A JP H1058132A JP 22235796 A JP22235796 A JP 22235796A JP 22235796 A JP22235796 A JP 22235796A JP H1058132 A JPH1058132 A JP H1058132A
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Abstract
部材を接合できるろう接方法を提供すること。 【解決手段】 母材1と母材2の接合されるべき面の一
方にろう材4を塗布し、大気中でろう材塗布面の裏面ま
たは側面を加熱して該ろう材を溶融して、溶融金属ろう
層を形成する。
Description
される高融点金属Mo(モリブデン)、Mo合金、W
(タングステン)またはW合金のろう接方法に関し、特
にこれら金属材料では不可能とされていた大気中でのろ
う接方法に関する。
たはW合金は、例えば高温用容器の部材、X線管用回転
陽極、陰極線管陰極などに使用されており、広く高温部
材として使用されている。また、その接合方法としてろ
う接が採用されている。
融することなく、母材よりも低い融点をもつ金属の溶加
材(ろう材)を溶融させ、毛細管現象を利用し接合面の
隙間に行きわたらせて接合を行う方法である。そのた
め、母材の溶融、凝固にともなう結晶粒粗大化や金属間
化合物の生成による脆化が生じないほか、施工温度が低
いため熱応力を抑えることができるとともに、母材の組
織変化がなく、残留応力が少ない等の利点がある。更
に、ろう接は難溶融性金属のように、母材溶融に対して
高エネルギーが必要な場合、あるいは凝固時に割れが生
じやすい材料に適している。
合金、WまたはW合金は、高温において急速に酸化が生
じるという欠点を持つ。そのため高融点金属であるM
o、Mo合金、WまたはW合金のろう接は、真空、還
元、もしくは不活性ガス雰囲気中で行なう必要がある。
レーザー、電子ビームによる溶接、拡散接合、リベット
接合においても同様である。
元、もしくは不活性ガス雰囲気のろう接環境を維持する
ためには、真空装置、気密室、還元ガスや不活性ガスの
供給設備や高価な還元ガスや不活性ガスが必要となる。
また、大きな金属部材同士をろう接する場合、気密室そ
のものを形成するのが難しく、気密室の大きさにより製
作可能サイズが制限される。
ものであり、真空設備や気密室を必要とせず、大気中で
Mo、Mo合金、WまたはW合金の部材を接合できるろ
う接方法を提供することにある。
発明のろう接方法は、接合する金属部材の少なくとも一
方がMo、Mo合金、WまたはW合金のろう接におい
て、金属部材の接合されるべき面の少なくとも一方また
は金属部材間のすみ肉部にろう材を塗布し、大気中でろ
う材塗布面の裏面または側面を加熱して該ろう材を溶融
して、溶融金属ろう層を形成することを特徴とする。
たるように裏当て板を添わせた後、両金属部材と裏当て
板とで形成される溝部にろう材を塗布し、該裏当て板の
裏面側から加熱するようにしても良い。
も一方にろう材を塗布して重ね合わせた後、ろう材塗布
面の裏面または側面を加熱するようにしても良い。
−Mo共晶合金であることが好ましい。
ていても良い。
ルが含まれていても良い。
2000℃であることが好ましい。
化物は揮発性が高いため加熱時酸化が生じると共に酸化
物が揮発し、新鮮な金属面が絶えず露出し、更に、その
金属面が溶融したろう材に覆われ酸化物層が生ぜず、大
気中であっても良好なろう接が行なえる。
好ましい実施の形態について説明する。本発明において
使用されるろう材としては、ろう接継ぎ手の使用温度、
使用雰囲気で脆化、蒸発などの問題を生じなければ、制
限はない。
共晶合金ろう材が使用できるが、このろう材は融点が1
955℃と高温であり、Mo、W素材の脆化による強度
低下や施工上の問題も多い。それに対し、Ru−Mo共
晶合金ろう材にB(硼素)を2.8重量%添加すること
により、融点を1600℃と低下させることが可能であ
ることを実験的に見い出した。
はRu量で33.5から49.5重量%が使用できる。
Ru−Moろう材は、この範囲においてRu−Mo共晶
組織を有し、更には共晶点である43重量%Ru−57
重量%Moが望ましい。Ru−Mo共晶合金ろう材に硼
素Bを2.8重量%添加することによりろう付け温度を
下げ、かつ1500℃に耐え、還元、不活性雰囲気での
使用が可能なろう材となる。
量%Ru−55.5重量%Mo−2.8重量%Bのろう
材を使用する。
0.3重量%〜10重量%添加することにより、ろう材
の濡れ性をより向上させることが可能である。ここで、
Niを0.3重量%以上としたのは、0.3重量%未満
の添加ではろう材の濡れ性向上の効果が期待できないた
めである。また、Niを10重量%以下と制限したの
は、10重量%を越える添加により脆弱なMo−Ni金
属間化合物の生成が顕著となり、強度低下が生じるため
である。
バーナや高周波加熱を用いることができ、加熱される品
温、すなわち加熱される部位の温度は1600〜200
0℃が好ましい。高温ガスバーナ等の加熱源でろう接継
ぎ手の裏面より素材及びろう材全体を加熱することによ
り、大気中でろう接が可能となる。
粉末を塗布し、継ぎ手表面側から加熱すると、ガス圧に
よりろう材の飛散が起こり、ろう接不能となり好ましく
ない。この場合、たとえバインダーによりペースト状に
したろう材を使用した場合でもろう接不能となる。
にMoあるいはWを使用し、図1に示すように組み合わ
せた状態において母材1と母材2の隙間、すなわち母材
1、2の端部と裏当て板3とで形成される溝部にろう材
粉末をバインダーによりペースト状にしたろう材4を塗
布し、継ぎ手裏面、すなわち裏当て板3側より高温ガス
バーナを用い、大気中で加熱することにより、図2に示
すようにろう材が突き合わせ部及び重ね合わせ面全域に
行きわたり、ろう材の飛散も無く良好なろう接を得た。
ろう材とMo、Wどちらの素材の界面及びろう材内部に
も酸素の巻き込みは認められなかった。なお、ここでは
バインダーとしてメタクリル酸イソブチルを使用した
が、他のバインダー、例えばパラフィンなど通常Mo、
Wの粉末成型に用いられるものであれば同様な結果が得
られる。
ランタン含有モリブデン板(例えば、特公平2−386
59に開示)としてもよい。このランタン含有モリブデ
ンは、0.1〜1.0重量%未満のランタンまたはラン
タン酸化物と、残部がモリブデンとからなり、実質的に
一定方向に伸長して再結晶化しているインターロッキン
グ構造を呈する結晶粒子を有することを特徴とする加工
性及び耐高温変形性に優れたモリブデン合金である。こ
のランタン含有モリブデンを高温部材として使用するこ
とにより、純モリブデンを用いた場合よりも高温での変
形量を小さくできる。
性に悪影響を及ぼし、ボイド等の濡れ不良、強度低下を
生じる。本発明において、良好なるろう接継ぎ手が得ら
れる詳細な機構は不明であるが、たとえばMoの場合、
Moの酸化物は揮発性が高いため加熱時酸化が生じると
共に酸化物が揮発し、新鮮なMoの金属面が絶えず露出
し、更に、金属面はMoとの接合性に優れたRu−Mo
共晶系を主成分として使用している溶解したろう材に覆
われ酸化物層が生じないものと考えられる。ただし、ろ
う材に覆われていないMo面は、当然酸化されるが酸化
物の高い揮発性から、その厚さは薄く通常のブラスト処
理にて除去できる。
のろう接が可能となったと考えられる。
ガスによるガスシールを安定して維持することが非常に
難しくシールが不完全であるが、本発明のろう接方法に
おいては、このような不完全なガスシールしかできない
TIG溶接トーチ等の加熱手段でも採用できる。
合する場合の例を示し、重ね合わせた母材1の端部と母
材2の上面とで形成される角(すみ肉部)にろう材4を
塗布し、側面及び母材2の裏面側から加熱するようにし
ている。この場合、加熱によって、すみ肉部のろう材4
は母材1、2の間に浸透することにより母材1、2の間
に溶融金属ろう層が形成される。
せ接合する場合の例を示し、重ね合わせする母材1、2
の一方にろう材4を塗布した後、母材1、2を重ね合わ
せ、側面及び母材2の裏面側から加熱するようにしてい
る。
よるろう接方法においてはろう材の塗布は、母材1と
2、更には裏当て板3を所定の状態に組み合わせる前、
あるいは組み合わせた後のいずれに行われても良い。
び裏当て板3に使用し、母材1と母材2の隙間に41.
7重量%Ru−55.5重量%Mo−2.8重量%Bろ
う材粉末をメタクリル酸イソブチルによりペースト状に
したろう材を塗布した後、継ぎ手裏面、すなわち裏当て
板3側より酸素−アセチレンバーナおよびTIG溶接ト
ーチを用い、大気中で加熱し接合を行った。
TIG溶接トーチのいずれによる加熱方法でも継ぎ手裏
面よりガス流束が当たり、直接ろう材部に当たらないた
め、ろう材の飛散も無く良好なろう接を得た。接合界面
およびろう材内部にも酸化層の存在、及び空隙は認めら
れず、非常に良好な接合継ぎ手が得られた。
び裏当て板3に使用し、母材1と母材2の隙間に41.
7重量%Ru−55.5重量%Mo−2.8重量%Bろ
う材粉末をメタクリル酸イソブチルによりペースト状に
したろう材を塗布した継ぎ手を準備した後、表面、すな
わちろう材側より酸素−アセチレンバーナおよびTIG
溶接トーチを用い、大気中で加熱し接合を行った。
面よりガス流束が当たり、直接ろう材部に当たるためガ
ス流束によりろう材が飛散し、ろう接不能であった。
(特公平2−38659に開示)を母材1、母材2およ
び裏当て板3に使用し、母材1と母材2の隙間に41.
7重量%Ru−55.5重量%Mo−2.8重量%Bろ
う材粉末をメタクリル酸イソブチルによりペースト状に
したろう材を塗布した後、継ぎ手裏面、すなわち裏当て
板3側より酸素−アセチレンバーナ及びTIG溶接トー
チを用い、大気中で加熱し接合を行った。
面よりガス流束が当たり、直接ろう材部に当たらないた
め、ろう材の飛散も無く良好なろう接を得た。接合界面
及びろう材内部にも酸化層の存在、及び空隙は認められ
ず、非常に良好な接合継ぎ手が得られた。
び裏当て板3に使用し、母材1と母材2の隙間に41.
7重量%Ru−55.5重量%Mo−2.8重量%Bろ
う材粉末をメタクリル酸イソブチルによりペースト状に
したろう材を塗布した後、継ぎ手裏面、すなわち裏当て
板3側より酸素−アセチレンバーナおよびTIG溶接ト
ーチを用い、大気中で加熱し接合を行った。
面よりガス流束が当たり、直接ろう材部に当たらないた
めろう材の飛散も無く良好なろう接を得た。接合界面及
びろう材内部にも酸化層の存在、および空隙は認められ
ず、非常に良好な接合継ぎ手が得られた。
び裏当て板3に使用し、母材1と母材2の隙間に40.
5重量%Ru−53.8重量%Mo−2.7重量%B−
3.0重量%Niろう材粉末をメタクリル酸イソブチル
によりペースト状にしたろう材を塗布した後、継ぎ手裏
面、すなわち裏当て板3側より酸素−アセチレンバーナ
及びTIG溶接トーチを用い、大気中で加熱し接合を行
った。
面よりガス流束が当たり、直接ろう材部に当たらないた
めろう材の飛散も無く良好なろう接を得た。接合界面お
よびろう材内部にも酸化層の存在、及び空隙は認められ
ず、非常に良好な接合継ぎ手が得られた。
一端面に41.7重量%Ru−55.5重量%Mo−
2.8重量%Bろう材粉末をメタクリル酸イソブチルに
よりペースト状にしたろう材4を塗布した後、同サイズ
のMo丸棒1´の端面を重ね合わせ、その後TIG溶接
トーチを用い、大気中でろう材塗布面の側面であるMo
丸榛側面を加熱し接合を行った。ろう接後、接合部より
流れだしたろう材を除去し、常温引張り試験に供した。
その結果、引張り強度220Mpaを得た。更に断面を
観察した結果、ろう材部に空隙の痕跡は認められず、非
常に良好な接合継ぎ手が得られた。
デン棒(例えば特公平3−22460に開示)としても
同様の結果が得られた。
点金属である接合する金属部材の少なくとも一方がM
o、Mo合金、WまたはW合金のろう接において、大気
中でのろう接が可能となり、従来のろう接法で必要であ
った真空装置や気密室が不要となる。また、還元ガスや
不活性ガスの供給設備や高価な還元ガスや不活性ガスが
不要となり、更に不活性ガス等のガスシールを行なう場
合であっても、不完全なシールでろう接が可能となる。
合、気密室が不要となるので、製作可能サイズが制限さ
れることがなく、例えばろう接接合を現場で施工したり
することが可能となる。
図である。
例を示す断面図である。
を示す断面図である。
図である。
斜視図である。
図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 接合する金属部材の少なくとも一方がM
o、Mo合金、WまたはW合金のろう接において、金属
部材の接合されるべき面の少なくとも一方または金属部
材間のすみ肉部にろう材を塗布し、大気中でろう材塗布
面の裏面または側面を加熱して該ろう材を溶融して、溶
融金属ろう層を形成することを特徴とするろう接方法。 - 【請求項2】 請求項1記載のろう接方法において、接
合されるべき金属部材の双方にわたるように裏当て板を
添わせた後、両金属部材と裏当て板とで形成される溝部
にろう材を塗布し、該裏当て板の裏面側から加熱するこ
とを特徴とするろう接方法。 - 【請求項3】 請求項1記載のろう接方法において、接
合されるべき金属部材の少なくとも一方にろう材を塗布
して重ね合わせた後、ろう材塗布面の裏面または側面を
加熱することを特徴とするろう接方法。 - 【請求項4】 前記溶融金属ろう層がRu−Mo共晶合
金であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
載のろう接方法。 - 【請求項5】 前記Ru−Mo共晶合金に硼素が含まれ
ていることを特徴とする請求項4記載のろう接方法。 - 【請求項6】 前記Ru−Mo共晶合金に更にニッケル
が含まれていることを特徴とする請求項5記載のろう接
方法。 - 【請求項7】 ろう材の加熱される温度が、1600℃
〜2000℃であることを特徴とする請求項1〜6のい
ずれかに記載のろう接方法。 - 【請求項8】 加熱は高温火炎で行なうことを特徴とす
る請求項1〜7のいずれかに記載のろう接方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP22235796A JP3783975B2 (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | ろう接方法 |
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Family Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007001606A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Rinnai Corp | 容器 |
JP2008517773A (ja) * | 2004-10-26 | 2008-05-29 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | モリブデンとモリブデンのろう付け及びこのろう付けを有する回転アノードx線管 |
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CN108188521A (zh) * | 2018-01-25 | 2018-06-22 | 山东建筑大学 | 一种钼铼合金箔材的高频感应加热钎焊方法 |
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1996
- 1996-08-23 JP JP22235796A patent/JP3783975B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN114682869B (zh) * | 2022-05-10 | 2023-09-01 | 兰州交通大学 | 消除带衬底板tc17对接板材未焊透的复合焊接方法 |
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