JPS58154476A - 拡散接合法 - Google Patents

拡散接合法

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JPS58154476A
JPS58154476A JP3647782A JP3647782A JPS58154476A JP S58154476 A JPS58154476 A JP S58154476A JP 3647782 A JP3647782 A JP 3647782A JP 3647782 A JP3647782 A JP 3647782A JP S58154476 A JPS58154476 A JP S58154476A
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JP
Japan
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powder
bonded
joined
bonding
manufacturing
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JP3647782A
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JPH0147278B2 (ja
Inventor
Akira Okayama
岡山 昭
Mitsuo Chikazaki
充夫 近崎
Kiyoshi Otaka
大高 清
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/001Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
    • B23K35/004Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はNiM、、(:n基及びp e基の名廿金の級
桜台陣及びその1着8法1/(1−恍るもので、特VC
激台部にνりる接合不艮金者しく少なくでき、かつ病体
形状の+&合都を接合するQこ好珈な方法で必る。
Ni青、(]0焉(及びFe基合金はカスタービン、ジ
エントエノジノ寺の高崗部分にしばしば使用される。
遅生これら力スターヒン、ジェットエンジンは燻焼ガス
幌にτ上昇妊ぜ、効率全槽/Jllすることが1丁なわ
れている。しかしなから、71A科101から見ると、
かならずしも尚を品で十分使用に耐える材料の開発が光
Dしていない。その為、+1!lI(島部分で1史用芒
れる部材は時ICより仝気専人Vこよる冷却で部材の温
厩倉1戊下させることが何なわれている。フレードの揚
台の冷却(I−列に取ると対流冷却、インビージメノト
冷却、IIN冷却及び浸出冷却なとがめり、これら全単
独父すよ抜数組台せて冷却効果奮尚めている。そのため
冷却空気のiAt命で必る冷勾j孔に極めて懐碓となる
。故にフレード(!l−抜敷l0分割して桶1履嵌合し
て1本のフレードを製造することが11なわれている。
従来、接合法には接合l釦Vこ中山j層として合金箔、
・ 、:′1 あるいは金概粉末をはさみこみ、)A+熱して中間1曽
を檄61田拍互に拡散させたり、中間1鑑を船吻させて
恢8する方法がりる。し〃・し、中間鳩ケ4広散σせる
方法vJ尚温、長時間の力n熱が必要で、かつその効呆
(il−最大限に発揮させるにtゴ大きな#″1Lfr
:加えなければならないなどの欠点がめる。また合金箔
を溶削;させて接合する場合ば、中間層の金)f4箔會
接合而VC密漬δせなけ7Lばならず、そのためにこの
方法も舊た比較的大きな1177 Mを加えなけれけな
らない。
一刀、中間層に台金粉末金利用する方法は、接せ1川に
均一に粉末奮1−[〈ことが困難なため、予め目金粉末
と′rクリル接涜剤等でルフォームを作り、接合面に1
倉かなければならないなどの欠点がめる。
さらに、これらいずれの方法も、接合面が讃雑形状にな
ると、それに叶わせて中間層としての合金箔や金橋粉末
とアクリル接右剤とのプレフォームを接合面と十分は回
にし龜いという欠点もある。
本夕ら明の1的は上記・従来技術の待つ欠点を袖い、1
゜ 扱81川が伏細形状でも十分接合出来、−また嵌合不良
の1vめて少ない艮好な桜台汰とそれttするための扱
恢酋拐?r:提供することりこめる。
候′ri都[υける嵌合不良の欅めて少ない良好な成台
囲全侍るための被接臼1jとして、Ni基台乍のS易8
y:J:Ni31)、C−:o/4MB%の場合HCo
3H、Fe丞合蛍の場合にF’e、 Hの金域曲化合物
を衣(…に形成させることが者るしく効果的であること
を見tD t、た。
N1.4、CO基嘔よひFe基の各台釜表面・\の缶へ
同化合物〜1. Hの形成法は各槓実験の結果、0.3
〜5W10B−05〜l0W10N)14C1−残部A
12o3  のバック剤中vc級接合材を坤込み650
C〜950Cでパック処理することで璋成された。
毎楓間化合物M、B鳩の1早さは、博すさると接合か不
十分となり、4丁きると過剰のBが接会界11il v
c含廟され慨械的性實が劣化するなとの゛悪影響紫及は
すため、M、8層のへさは4〜100μmが良く、始1
しくは30〜40μmが最適である。
このようVCして金域間化合物層を表面に形成させた仮
、Ni−!i:台毎の場合はNlとNl、Bの共晶点、
以下lI:IJbJ4c Coとco、Bの共晶点、i
’ 6とFe、Hの共晶点以上に加熱することで被接合
材表向を浴融せしめ接合するものでるる。浴融後はNi
、Co及びFeに対するBの親和力が大きく、また相4
の漏れ性も良好なため、接合不良の少ない良好な接合部
が得られる。1だ、接合面全体にN15B1003B又
はpesBが存在し、加熱により接合面全体が浴融する
ため、接合時に荷重を加えなくても十分接合するもので
ある。もつとも、荷重を加えればより効果的に接合され
ることは言うまでもなく、その場合は0.3 Kp /
−以下の僅かな荷重で十分である。
さらに、当金属間化合物を接合面の一方の面のみに形成
させた万がより優れた接合部材が得られる。
接合時の飴腿はNiとNi、13.(、:oとco、B
及びFeとF”e、Bの共晶点以上とする必要があるが
、上限は接合されるべきNi基、Co基あるいはFe基
合金の融点以下ならば町である。
接合時の加熱雰囲気は、酸化全防止するため非酸化性雰
囲で行なうことが必要であるが、特に真窒中でなくとも
、Arカス中で十分である。
以下本発明の吐油[盆夫施圀を示して説明する。
火線に用いた材料はNi基台金のI N −738LC
で第1表VC化学組成全ボした。
°離接台材は巾9關、長妊13脳、悼さ5 anの試験
片倉用いてB ハック処理tfTなった。以下にBバッ
ク処理の具体圀ヲ小丁。
Bパック処理に用いタハック剤は5μm以下のB粉末、
ハロケン化活力剤として試薬1級のNH4Cl、不活性
耐火材として一325meshのAl、O,粉末である
。これら粉末を1〜50W/。
B−2,5ThI10 NH4Cl  −残A1203
1/C配合し、憎拌描積機で40分間/:も合した。パ
ック容器は5US316L(内イ革30+晰)を用い、
試料1ヶ当り109のパック剤を用い650〜950C
で35時間1に、r雰囲気中で加熱した。しかし、パッ
ク剤中のB量が7W/0以上のもので950C,3,5
時曲のパック処理を行なった試料はBコーティング層が
厚くなり、パック処理終了後、試料取出時の冷却過程で
コーティング層に亀裂や剥離が生じ好ましくなかった。
パック剤中のB * ’i 5 W / 。
以下とし650C〜950Cで3.5時間加熱した試料
のコーティング層には亀裂や剥離の生じがなく艮好なコ
ーティング層ヶ示し、これらコーティ(9) ング層はX線回折の結果Ni、bであることが知れた。
第1図にI W/ o B−2,5W/ o NH,c
l −タA/A I 、 0.のパック剤を用い650
〜950Cで3.5時間加熱のパック処理を行なった場
合の加熱7品度とNl、Bのコーティング層厚さとの関
If示す。
次にこれらの試料を用いて接合を行なった。接合におけ
る加熱条件は温度1200trで1時間保持である。接
合雰囲気は真空(4X10−’Torr )又はArガ
ス中である。接合時、試料は1−の接曾面檀当り0.1
76に9の荷Nを加えたものと無荷重との条件で行なっ
た。接合後試料を切断してパフ研摩し、光学顕微鏡にて
未接合部長さを測定し、接合率(%)を算出した。第2
表にそれらの結果を−まとめて示した。
(10) (11) 第2表より明らかなように被接合付表1自1にBパンク
処理でN15Bのコーティング層ヲ形成させておくと、
極めて良好な接合状態紮示した。一方、接合に及はす接
合雰囲気の影響は真空中とArカス中での試合a、dを
比較すると大差がなかったが、試合f、g、hのArガ
ス雰囲気で接合したものに98〜99%の接合率を示し
ている。
また、接合率に及は丁何重の影響についてばbとC2り
るいはdとeとの比較から知れるように荷重を加えたb
及びdの場合に接合率が向上していることが解る。しか
し、荷重(i70.3 K9 /−以上加えても接合率
は改善されず、また被接合材の変形を1ねくので、o、
aK9/−以上の荷重を加えることは好1しくない。さ
らにf、g、hにおいて接合する一方の試料のみにコー
ティング層ヲ形成させた方がより優れた接合率が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はBバック処理時の加熱温度とコーテイ(12)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被接曾体ケ、B粉末、拡散促進剤及び不活性1f!
    体剤粉末の混台粉末中に埋め込み、非酸化性雰囲気中に
    て加熱することを%負とする拡散接合用被接合体の#遺
    詠、 2、被償合体は、Ni基 Co基またばFe基合金から
    なり、各d雀表面にNi、Co−チたはpeとBの金ノ
    鳥間化合物M、B  (N i、B、 Co、、 H。 Fe、B)全形成させゐ%訂賄求の範囲第1項の拡散接
    合用被接合体の製造法。 3、 8粉末0.3〜5W10、″ロゲン化物0.5〜
    10W10、残m A 1203粉末中vcB台制ヲ坤
    込み、6507””〜950Cで不活性ガス中で力1熱
    するBパック処理でN1基、(シ0基またはFe情の各
    合金表向に金楓化合物M、B′tl−形hνさせた特f
    F趙求の範囲第1項の拡散接合用被接合体の製造法。 4111t38  k表面に形bkさせた被接合体の接
    合を非酸化性の雰囲気、好唸しくt、tAr雰囲気で行
    なう特、ft請求の1ilL!、囲第1項の拡散接合用
    被接合体の製造法。 5、接合時の何N會0.3 K9 / tr4以下の加
    圧で灯なう時的・請求の軛17111第1項の拡散接合
    用被接合体の製造法。 6、接8時の刀l熱iNiとNi3B、 CoとじOM
     B%ドeとFe、、Hの共晶点以上で、しかも接合さ
    れるべきN1基、Co基めるいはFe基の削1点以)の
    渦度軛囲で行なう特許請求の範囲弔1項の拡散按台用被
    1紋台庫の製造法。 7、接合部材の一方の而のみvL金)#41’M]化8
     e’lll M3 Bを形成させる%許請求の範囲第
    1ノ貝〜第6項の拡散接合I+3被懐台体の製造法。
JP3647782A 1982-03-10 1982-03-10 拡散接合法 Granted JPS58154476A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01159612A (ja) * 1987-12-17 1989-06-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
US5471970A (en) * 1994-03-16 1995-12-05 Diamant Boart, Inc. Method of manufacturing a segmented diamond blade

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3678570A (en) * 1971-04-01 1972-07-25 United Aircraft Corp Diffusion bonding utilizing transient liquid phase
JPS4913060A (ja) * 1972-03-20 1974-02-05
JPS5277854A (en) * 1975-12-19 1977-06-30 United Technologies Corp Construct made by diffusion joining
JPS5813487A (ja) * 1981-07-13 1983-01-25 Hitachi Ltd 拡散接合法
JPS5868489A (ja) * 1981-10-21 1983-04-23 Hitachi Ltd 被接合体およびその接合方法

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