JPH11335705A

JPH11335705A - 焼結部品の製造方法

Info

Publication number: JPH11335705A
Application number: JP14724998A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Matsuzaki; 崎利行松; Fumihiko Yoshimura; 村文彦吉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1998-05-28
Publication date: 1999-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】溶接性が良好かつ溶接強度の高い焼結部品を
得る方法であって、工程が簡略化でき、成形設備の劣化
も少ない焼結部品の製造方法を提供する。【解決手段】金属粉末を成形し、得られた成形体に対
し焼結を１回行い、次いでこの焼結体の所定部分に所定
部材を溶接する工程を含む焼結部品の製造方法であっ
て、前記焼結部品の少なくとも前記溶接が行われる部分
の密度を部分的に高めて成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶接が行われる焼
結部品に関し、特にモリブデン材の焼結部品の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結工程を経て製造された部品は現在多
くの装置において使用されており、さらにこの溶接部品
に溶接が施されたものも数多く知られている。例えば、
電子レンジ用マグネトロン本体内のカソードの一部材で
あるエンドハットは、モリブデン粉末を成形した後に焼
結することによって製造される焼結部品であって、この
エンドハットにはリードピンが溶接される。図１は従来
のこのエンドハットとリードピンとの溶接の様子を示す
説明図であって、図１（ａ）に示すようにエンドハット
１にリードピン２を接点３において接触させ、抵抗溶接
することにより図１（ｂ）に示すように接合点４でエン
ドハットとリードピンとを溶接する。

【０００３】このような焼結部品を溶接する場合には、
緻密性が高いもの方が溶接性が安定し、かつ高強度の溶
接を行うことが可能であることが知られており、エンド
ハットの場合にあっては、溶接部の密度が低い場合また
は密度のばらつきが生じた場合には、溶接性が安定せず
結果的に強度が低く信頼性に欠ける部品を製造すること
があった。

【０００４】従来は、このような焼結部品の製造におい
ては、溶接性および溶接強度を高めるため、成形時の圧
力を高めることにより緻密な焼結体を得ることも行われ
ている。図２は、このような従来の成形方法の一例を示
す説明図であり、この従来の方法は、下型２１および下
型２２の間に充填された被成形物２３を、平らな底面を
有する上型２４によって圧縮し成形する方法である。し
かしながらこの方法において成形圧力を高めると、成形
装置にかかる負荷および型の摩耗が大きく、寿命が短く
なる等の問題点があった。また、別の方法として通常の
圧力で成形後、焼結を行い、さらにサイジング加工など
の２次加工を行って再度焼成することにより緻密な焼結
体を得る方法も行われているが、工程が複雑になる問題
点があった。

【０００５】このように、従来の方法においては、工程
が簡単で、成形装置の劣化が少なく、溶接性が良好であ
り、さらに溶接強度の高い、優れた信頼性を有する高密
度焼結体を得ることには限界があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の課題
を解決しようとするものであって、本発明は、溶接性が
良好かつ溶接強度の高い焼結部品を得る方法であって、
工程が簡略化でき、成形設備の劣化も少ない焼結部品の
製造方法を提供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、焼結部品
の溶接を行う部分を部分的に密度を高めることにより、
上記課題を同時に解決することを見出した。

【０００８】すなわち本発明の焼結部品の製造方法は、
金属粉末を成形し、得られた成形体に対し焼結を１回行
い、次いでこの焼結体の所定部分に所定部材を溶接する
工程を含む焼結部品の製造方法であって、前記焼結部品
の少なくとも前記溶接が行われる部分の密度を、部分的
に高めて成形することを特徴としている。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。

【００１０】成形方法本発明の焼結部品の製造方法における金属粉末の成形方
法は、成形体の密度を部分的に変化できるものであれば
特に限定されないが、典型的には圧縮成形によって行
う。圧縮成形によって、成形体の密度を部分的に変化さ
せる方法は特に限定されないが、好ましくは、成形時の
圧縮変形量を部分的に高めることにより密度を部分的に
高めることができる。さらに、成形時の圧縮変形量を部
分的に高めるには、例えば、金属粉末の表面を平面に整
え、その平面に対し凸型の型を用いて圧縮することによ
り凸部に対応する部分の変形量を部分的に高めること、
成形前に金属粉末を凸型とした部分を平面に成形するこ
とにより部分的に変形量を高める方法が挙げられる。こ
のうち、前者の凸型の型を用いる方法は、より簡便であ
り好ましい。また、本発明は好ましくは、成形を１度の
み行う。

【００１１】成型時に、部分的に変形量を高める部分
は、少なくとも焼結部品の溶接部分に対応していればよ
いが、工程上の必要等に応じて溶接しない部分の変形量
を高めてもよい。例えば、溶接される可能性のある帯状
の部分の変形量を変化させることができる。

【００１２】図３は上記のような本発明の焼結部品の製
造方法における成形方法の一例の説明図であり、この方
法は、下型２１および下型２２の間に充填された被成形
物２３を、凸形状の底面を有する上型２５によって圧縮
し成形する方法である。この凸部分によって、被成形体
が他の部分よりも大きく変形圧縮され、密度が部分的に
高められ、焼結後、焼結部品の溶接部の密度が部分的に
高まる。このようにすることにより、例えば、モリブデ
ン材を用いたエンドハットの製造の場合、従来の焼結密
度は９．６〜９．８Ｍｇ／ｍ³程度であったが、本発明
の方法により溶接部の密度を、モリブデン材の理論密度
である１０．２Ｍｇ／ｍ³に近づけることができる。

【００１３】金属粉末本発明の焼結部品の製造方法において成形されることが
できる金属粉末は特に限定されないが、例えば、モリブ
デン、タングステン、一般金属及び非鉄の粉末が挙げら
れ、このうち特に、純Ｍｏ、Ｍｏ合金等モリブデンを主
成分とするものが好適である。

【００１４】焼結工程本発明の焼結部品の製造方法において、焼結は１度のみ
行い、この焼結後において焼結部品は部分的に密度が高
まっている。この１度の焼結は、本発明の目的の１つで
ある工程簡略化から求められるものである。仮焼成と本
焼成、または焼成と密度調整焼成といった２回以上の焼
成、焼結は行わない。また、焼結後にサイジング加工な
どの２次加工工程を設けない。

【００１５】溶接本発明の焼結部品に施される溶接は特に限定されない
が、好ましくは抵抗溶接が施される。

【００１６】図４は、本発明の焼結部品の一例であるエ
ンドハット１とリードピン２との抵抗溶接の説明図であ
って、図４（ａ）に示すようにエンドハット１にリード
ピン２を接点３において接触させ、抵抗溶接することに
より図４（ｂ）に示すように接合点４で溶接される。こ
の図４においてエンドハットのリードピンに接する部分
は凹んでおり、高密度となっている。この凹みによっ
て、溶接時のリードピンへの加圧力Ｗにより生じること
のあった図１（ｂ）に示されたはみ出しｄの発生を防ぐ
ことができる。また、リードピンの先端形状は、Ｒ形状
または面取り形状であってもよい。図５は、図４におけ
る接点および接合点付近の拡大図であり、厚みＨのエン
ドハットの溶接される凹み部分の底面の幅Ｉ、凹み部分
の側壁の角度シータ、凹みの深さｈ₁、凹み部のエンド
ハットの厚みｈ₂に直径Ｄのリードピンが加圧力Ｗで接
している。図５（ｂ）に示すように接合点４において溶
接部５によって溶接されている。

【００１７】焼結部品本発明の焼結部品は溶接が行われるものであれば限定さ
れるものではない。好ましくは電子レンジなどに用いら
れるマグネトロンの本体内のカソード部品であるエンド
ハットであることができる。本発明の好適態様によるマ
グネトロンは、溶接強度が高まるだけではなく、電流が
安定するなど信頼性が高まる作用がある。

【００１８】

【実施例】直径１０ｍｍ、長さ２．５ｍｍのモリブデン
焼結体の丸棒を用いて抵抗溶接を行い溶接強度を測定し
た。全体の密度が均一である低密度の従来品（９．６Ｍ
ｇ／ｍ³程度の密度）では、溶接強度は平均２６．８Ｎ
ｃｍと低いものであったが、１０万回成形した後であっ
ても、型の摩耗、成形バラツキなどは問題にならなかっ
た。

【００１９】全体の密度が均一である高密度の従来品
（９．８Ｍｇ／ｍ³程度の密度）では、溶接強度は平均
３２．４７Ｎｃｍと高かったが、３万〜５万回程度成形
した後には、型の摩耗が生じ問題となり使用に適さない
ものとなった。本発明例は、溶接強度は平均３８．５Ｎ
ｃｍ高いものであり、さらに１０万回成形した後であっ
ても、型の摩耗、成形バラツキなどは問題にならなかっ
た。

【００２０】

【発明の効果】本発明によって、工程が簡略化でき、成
形設備の劣化も少ない焼結部品の製造方法であって、溶
接性が良好かつ溶接強度が高く電流の安定性も高い信頼
性の高い焼結部品を得る方法、ならびにその方法によっ
て得られた焼結部品、この焼結部品を用いたエンドハッ
ト、マグネトロンおよび電子レンジを提供することがで
きる。

【００２１】特にエンドハットに用いた場合は、溶接時
の加圧によりリードピンが変形し、エンドハット外径よ
りはみ出す不具合も同時に解消される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来のエンドハットとリードピンとの
溶接の説明図である。

【図２】図２は、従来の成形方法の一例を示す説明図で
ある。

【図３】図３は、本発明の焼結部品の製造方法における
成形方法の一例の説明図である。

【図４】図４は、本発明の焼結部品の一例であるエンド
ハットとリードピンとの抵抗溶接の説明図である。

【図５】図５は、図４における接点および接合点付近の
拡大図である。

【符号の説明】１エンドハット２リードピン３接点４接合点５溶接部２１下型２２下型２３被成形物２４平面形状の底面を有する上型２５凸形状の底面を有する上型

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属粉末を成形し、得られた成形体に対し
焼結を１回行い、次いでこの焼結体の所定部分に所定部
材を溶接する工程を含む焼結部品の製造方法であって、
前記焼結部品の少なくとも前記溶接が行われる部分の密
度を、部分的に高めて成形することを特徴とする、焼結
部品の製造方法。
【請求項２】焼結後にサイジング加工を行わない、請求
項１に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項３】前記金属粉末が、モリブデンを主成分とす
るものである、請求項１に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項４】前記成形時の変形量を部分的に高めること
により、前記焼結部品の溶接が行われる部分の密度を部
分的に高める、請求項１に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項５】前記金属粉末の成形において、凸型の型を
用いて部分的に変形量を高めることによって、溶接を行
う部分の密度を部分的に高める、請求項４に記載の焼結
部品の製造方法。
【請求項６】前記金属粉末の成形において、成形前に凸
型とした部分を平面の型によって成形することにより部
分的に変形量を高め、溶接を行う部分の密度を部分的に
高める、請求項４に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項７】前記焼結部品に施される溶接が抵抗溶接で
ある、請求項１に記載の焼結部品の製造方法。
【請求項８】前記焼結部品がマグネトロンの部材のエン
ドハットである、請求項１に記載の焼結部品の製造方
法。
【請求項９】溶接され得る部分の密度が、溶接がなされ
ない部分の密度に対比して高いことを特徴とする、焼結
部品。
【請求項１０】請求項９に記載の焼結部品を用いてな
る、エンドハット。
【請求項１１】請求項１０に記載のエンドハットを具備
してなる、マグネトロン。
【請求項１２】請求項１１に記載のマグネトロンを具備
してなる、電子レンジ。