JPS5855382A - セラミツク部材と金属部材との接合方法 - Google Patents
セラミツク部材と金属部材との接合方法Info
- Publication number
- JPS5855382A JPS5855382A JP15216881A JP15216881A JPS5855382A JP S5855382 A JPS5855382 A JP S5855382A JP 15216881 A JP15216881 A JP 15216881A JP 15216881 A JP15216881 A JP 15216881A JP S5855382 A JPS5855382 A JP S5855382A
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- Japan
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- fit
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- Pending
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Ceramic Products (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はセフミック部材と金属部材との接合方法の改＆
に関する％Ｏである。
に関する％Ｏである。
一般に４ラミック部材は耐熱性シよび高温強度に優れ、
一方、金属部材は加工性に優れている丸め、両者Ｏ併用
によ）両者の特性を併せてもえせえものが、エンジン部
品、ダービン部品等、特に高温にさらされる部品に用い
られている。
一方、金属部材は加工性に優れている丸め、両者Ｏ併用
によ）両者の特性を併せてもえせえものが、エンジン部
品、ダービン部品等、特に高温にさらされる部品に用い
られている。
第１図はセラミツタ部材と金属部材とを焼ばめし九場金
Ｏ状況を示す概略断爾図で、Ｅｌｆはセラミツタ部材、
（１１ａは岡セツ建ツタ部材０１０恢会されゐ凸部、Ｏ
ｆは金属部材で０２ａは同金属部材・２ａＯ嶽舎される
凹部を示す。
Ｏ状況を示す概略断爾図で、Ｅｌｆはセラミツタ部材、
（１１ａは岡セツ建ツタ部材０１０恢会されゐ凸部、Ｏ
ｆは金属部材で０２ａは同金属部材・２ａＯ嶽舎される
凹部を示す。
焼ばめに蟲っては、セラミツタ部材・１と金属部＄１ｌ
ｆｆｉとＯ間Ｏ鋳ばめ部の直径が２４ａｍＯ場会には、
ｌｌｌｌｍｔｆめ代が約Ｓ／１・０ｗ１（なるように両
部材を加工し、金属部材０２を加熱して上記凸部Ｏ・１
ａと凹＠ＯＶ＆とを恢舎畜せて焼ばめし、焼ばめ面圧１
０ Ｖ４／ａｍ”の焼げめを行うような方法が採られて
いる。
ｆｆｉとＯ間Ｏ鋳ばめ部の直径が２４ａｍＯ場会には、
ｌｌｌｌｍｔｆめ代が約Ｓ／１・０ｗ１（なるように両
部材を加工し、金属部材０２を加熱して上記凸部Ｏ・１
ａと凹＠ＯＶ＆とを恢舎畜せて焼ばめし、焼ばめ面圧１
０ Ｖ４／ａｍ”の焼げめを行うような方法が採られて
いる。
しかし壜がら、ζＯような方法には次の欠点があり丸。
１）セラ建ツク部材０１はもろくて変彫しｋくいため、
嵌合部の表面仕上度（粗さ）、軸線に対すゐ加工精度等
が悪く、◆翼部材ａｔとＯ嵌合部に片轟）を生じ、戴く
しかも均一な接触Ｗが得られＫ〈いことが多い。
嵌合部の表面仕上度（粗さ）、軸線に対すゐ加工精度等
が悪く、◆翼部材ａｔとＯ嵌合部に片轟）を生じ、戴く
しかも均一な接触Ｗが得られＫ〈いことが多い。
２）上記のような片Ｊｌｌ）によって局部的な高応力接
触部を生じ、セラオフ１部材＠１が低荷重破断を起こし
島い。
触部を生じ、セラオフ１部材＠１が低荷重破断を起こし
島い。
第２図は片ｍｌ）によ多生じえ、竜ツミック部材ａ１ｏ
凸部０１ ａＯ破断状況を示し、第５図は高応力によ）
生じた、セラ２ツク部材ｏ１の凸部０１ ＆０破断状況
を示し、Ｄが割れ部である。
凸部０１ ａＯ破断状況を示し、第５図は高応力によ）
生じた、セラ２ツク部材ｏ１の凸部０１ ＆０破断状況
を示し、Ｄが割れ部である。
本発明は上記欠点１λ２）を解消して嵌合部０片轟シを
カ＜シ、均一な接触部が得られるセラミック部材と金属
部材と０接舎方法を提供することを目的とする４０で、
金属部材の嵌合部に軟質の金属を所ｌ！Ｏ肉厚にメッキ
加工したのち、上記金属部材を加熱ｉ九は冷却してセラ
ミック部材と金属部材の両部材Ｏ熱膨張差によシ両部材
の嵌合部を焼ばめｉ九は冷しばめすることを特徴とする
セラきツタ部材と金属部材との接合方法に関する一〇で
ある。
カ＜シ、均一な接触部が得られるセラミック部材と金属
部材と０接舎方法を提供することを目的とする４０で、
金属部材の嵌合部に軟質の金属を所ｌ！Ｏ肉厚にメッキ
加工したのち、上記金属部材を加熱ｉ九は冷却してセラ
ミック部材と金属部材の両部材Ｏ熱膨張差によシ両部材
の嵌合部を焼ばめｉ九は冷しばめすることを特徴とする
セラきツタ部材と金属部材との接合方法に関する一〇で
ある。
本発明を第４図を用−て更に具体的に説明する。
第４図は本発ＩＪＩによる鉤ばめ部材Ｏ概略断聞図であ
）、図中、１はセラミック部材、ｉｓは同４ツ電ツク部
＃Ｏ凸部で晴璽は丸形をなしてい石、叩は金属部材、２
１辻岡命翼部材１０！！１部で、いずれも断胃九彫をな
し、上記４う建ツク部＃１と金属部材２０僚★部Ｏ凸部
と凹部Ｏ径は所要璽圧によって敗走される。５は上記金
属部材２嵌合部Ｏ凹部２ａＯＰ４１ｆＫｊｌｌされ九メ
ッキ部材であ夛、鋼を丸は金等の軟質金属が使用される
。メッキ部材５０崗厚は適蟲でよｈが、之・〜５０Ｐが
好ましい。なお、ζＯ図Ｏようｌｃ−に５才ツク部材１
に凸部を、金属Ｓ材２に凹部を設けて金属部材を加熱し
て凹部内径を膨張させて嵌合部を焼ばめてもよいし、竜
ツイツタ部材１に凹部な、金属部材２に凸部を設けて、
金属部材を冷却して凸部を収縮させ嵌壷部を冷しばめる
こともできる。
）、図中、１はセラミック部材、ｉｓは同４ツ電ツク部
＃Ｏ凸部で晴璽は丸形をなしてい石、叩は金属部材、２
１辻岡命翼部材１０！！１部で、いずれも断胃九彫をな
し、上記４う建ツク部＃１と金属部材２０僚★部Ｏ凸部
と凹部Ｏ径は所要璽圧によって敗走される。５は上記金
属部材２嵌合部Ｏ凹部２ａＯＰ４１ｆＫｊｌｌされ九メ
ッキ部材であ夛、鋼を丸は金等の軟質金属が使用される
。メッキ部材５０崗厚は適蟲でよｈが、之・〜５０Ｐが
好ましい。なお、ζＯ図Ｏようｌｃ−に５才ツク部材１
に凸部を、金属Ｓ材２に凹部を設けて金属部材を加熱し
て凹部内径を膨張させて嵌合部を焼ばめてもよいし、竜
ツイツタ部材１に凹部な、金属部材２に凸部を設けて、
金属部材を冷却して凸部を収縮させ嵌壷部を冷しばめる
こともできる。
セラミック部材に凸部を、金属部材に凹部会設け、金属
部材を加熱して嵌合部を焼ばめる場合、接★部Ｏ軸侵が
１０〜２−一一０４デルホイーールを例にとると、回転
中０遠心力、温度上昇などによる談合ＳＯゆゐ拳を考え
て、はめあい代を擬合藺圧φ◆１・（／−になるように
設定している。これで紘めあい代ΔはＳ／１００〜５／
１１０ｍ Ｋｔｋる。し九がって、金属を加熱して、内
ＩＩがヒＯΔ以上Ｋｌｌ張するだけ高温にすれば焼ばめ
だけで作業が可能である。即ちｄ寓ＩＩ■、Ｃ冨ｔ・Ｘ
１０−’／ ＣとしてΔｍＩ ／ １ｅａ■を得為丸
めｋは る必要−ｊＸある。しかし壷馬を大気中でこれだけ加熱
すると酸化謙どの問題が生じる０で、■不活性ガス中で
０．ｔｉｌｌ熱焼ばめ、■ｓｏｎ℃鵬度Ｏ餉加熱（メタ
ル）と−２００℃程度Ｏ冷却（−にツζツタ）ＦＣｌゐ
冷やし焼ばめ などＯ作業も必要に＆）でくる。
部材を加熱して嵌合部を焼ばめる場合、接★部Ｏ軸侵が
１０〜２−一一０４デルホイーールを例にとると、回転
中０遠心力、温度上昇などによる談合ＳＯゆゐ拳を考え
て、はめあい代を擬合藺圧φ◆１・（／−になるように
設定している。これで紘めあい代ΔはＳ／１００〜５／
１１０ｍ Ｋｔｋる。し九がって、金属を加熱して、内
ＩＩがヒＯΔ以上Ｋｌｌ張するだけ高温にすれば焼ばめ
だけで作業が可能である。即ちｄ寓ＩＩ■、Ｃ冨ｔ・Ｘ
１０−’／ ＣとしてΔｍＩ ／ １ｅａ■を得為丸
めｋは る必要−ｊＸある。しかし壷馬を大気中でこれだけ加熱
すると酸化謙どの問題が生じる０で、■不活性ガス中で
０．ｔｉｌｌ熱焼ばめ、■ｓｏｎ℃鵬度Ｏ餉加熱（メタ
ル）と−２００℃程度Ｏ冷却（−にツζツタ）ＦＣｌゐ
冷やし焼ばめ などＯ作業も必要に＆）でくる。
本発明辻自動車用ガスタービ／ホイール（セラミック）
と軸（金属）の接合、過給機用ホイール（−にツ建ツク
）と軸（金属）ＯＩＩＩ舎等に適用で自為。
と軸（金属）の接合、過給機用ホイール（−にツ建ツク
）と軸（金属）ＯＩＩＩ舎等に適用で自為。
次に、木見明法を適用しえ蝿ばめ装置を概略的に示す＊
＊＊を用ｉて、飾ばめ接合ｏｗｎｓを説−す為。図中、
２線焼ばめされ纂金属部材で、一端は継手治具１１に１
阿継手浩具＋１ｏ４１ｇ端は上１ｌｌＩｌ定治具１２に
固定されている。上記金属部材Ｏ淡★部に＃ｉ２・〜Ｓ
−声の軟質金属メッキが施されている。１ｓＦｉ上記金
属部＃！オわｊｌＫ配された加熱用高肩液プイルで、１
４社岡壷馬部＃宜Ｏ外周Ｋｍ着されえ温度検出用熱電対
であ為。
＊＊を用ｉて、飾ばめ接合ｏｗｎｓを説−す為。図中、
２線焼ばめされ纂金属部材で、一端は継手治具１１に１
阿継手浩具＋１ｏ４１ｇ端は上１ｌｌＩｌ定治具１２に
固定されている。上記金属部材Ｏ淡★部に＃ｉ２・〜Ｓ
−声の軟質金属メッキが施されている。１ｓＦｉ上記金
属部＃！オわｊｌＫ配された加熱用高肩液プイルで、１
４社岡壷馬部＃宜Ｏ外周Ｋｍ着されえ温度検出用熱電対
であ為。
一方、同一軸線上で、上記金属部材２に対置し九鉤ばめ
される竜ツ（ツタ部材１は継手ｆｈ具ｌ５（）一端に固
定され、岡纏手治具ＩＩＯ傭端は下部−ｊ！！治具１７
〇一端Ｋｌｉ定されている。
される竜ツ（ツタ部材１は継手ｆｈ具ｌ５（）一端に固
定され、岡纏手治具ＩＩＯ傭端は下部−ｊ！！治具１７
〇一端Ｋｌｉ定されている。
さらに岡下部一定治具１７０弛端紘、図示を噛略した往
ｌ１１１ＩＩｔゐ油圧厘励ビメ）ｙＪ連結されて％／′
＆為。
ｌ１１１ＩＩｔゐ油圧厘励ビメ）ｙＪ連結されて％／′
＆為。
天Ｉ［１魯、台Ｉ［１！シよび支ａｘｅは、上記０４０
を支え１枠組である。２１は上Ｉｅ鉤ばめ部を外気とＩ
！断区画する不活性ｊス密封用シート、２２は不活性オ
ス注入口、２ｓは不活性ガス排出口、１はアルゴン、チ
ッ素、ヘリウムなどの不活性ガスであゐ。
を支え１枠組である。２１は上Ｉｅ鉤ばめ部を外気とＩ
！断区画する不活性ｊス密封用シート、２２は不活性オ
ス注入口、２ｓは不活性ガス排出口、１はアルゴン、チ
ッ素、ヘリウムなどの不活性ガスであゐ。
上記のように構成された焼ばめ装置において、焼ばめ区
画部へ不活性ガスａを不活性ガス注入口２２かも注入し
、不活性ガス排出口２３から酸素を含有する空気を排出
しながら、不活性ガス密封用シート２１で不活性雰囲気
と外気とを建断する。
画部へ不活性ガスａを不活性ガス注入口２２かも注入し
、不活性ガス排出口２３から酸素を含有する空気を排出
しながら、不活性ガス密封用シート２１で不活性雰囲気
と外気とを建断する。
そＯ後、加熱用高肩波スイル１ｓと温度検知用熱漬対１
４とに電気的に接続され九加熱制御装置くよって、焼ば
め部材の金属部材２を所定Ｏ温度に加熱する。
４とに電気的に接続され九加熱制御装置くよって、焼ば
め部材の金属部材２を所定Ｏ温度に加熱する。
一方、セツミック部材１は常温状態にあ夛、加熱された
金属部材２と０間に焼ばめタリアランスを生じる。した
がって、セラζツタ部材１を固定していゐ下＊ｉｇｉ定
論具定論具備７０弛端されえ油圧駆動ピストンを作動さ
せ、上記金属部材２０凹部に七ツζツタ部材１０凸部を
挿入する。
金属部材２と０間に焼ばめタリアランスを生じる。した
がって、セラζツタ部材１を固定していゐ下＊ｉｇｉ定
論具定論具備７０弛端されえ油圧駆動ピストンを作動さ
せ、上記金属部材２０凹部に七ツζツタ部材１０凸部を
挿入する。
七〇後、不活性ガスａｔ−鉤ばめ区画内に注入、排出に
よ〉循１ｌ−ＩＸせ九）、財大して加熱され丸焼ばめ部
分を冷却して焼ばめを行う。
よ〉循１ｌ−ＩＸせ九）、財大して加熱され丸焼ばめ部
分を冷却して焼ばめを行う。
ζ０Ｉ１１では、金属部＃２ｔ）＃質トＬテハ８ＣＭ５
を使用し、かり焼ばめ部Ｏ直径は２４■とし、阿壺属１
１＃２０嵌舎部を４／１＠０〜Ｖ１・・−Ｏ焼ばめ代に
相感する６・Ｏ〜１・・ＣＫ加熱後、竜９ミッタ部材１
０嵌舎部である凸部を挿入し先後、チッ素ダメを焼ばめ
区画内に注入、排出することＫよ）循１１１−ｇ普て加
熱され丸焼ばめ部分を冷却した。
を使用し、かり焼ばめ部Ｏ直径は２４■とし、阿壺属１
１＃２０嵌舎部を４／１＠０〜Ｖ１・・−Ｏ焼ばめ代に
相感する６・Ｏ〜１・・ＣＫ加熱後、竜９ミッタ部材１
０嵌舎部である凸部を挿入し先後、チッ素ダメを焼ばめ
区画内に注入、排出することＫよ）循１１１−ｇ普て加
熱され丸焼ばめ部分を冷却した。
そＯ結果、所要Ｏ焼ばめ賀正（１０１１７ｍ”以上）を
確保で！ｉえ。
確保で！ｉえ。
本発明ＫＴｈいて壷翼部材！Ｏ焼ばめ綬壺ｌｌＦｍ所要
Ｏ崗厚のメッキ層を設は九ことによ）次Ｏような効果が
奏せられる。
Ｏ崗厚のメッキ層を設は九ことによ）次Ｏような効果が
奏せられる。
■ 焼ばめ部材の嵌合部に片轟）を生ぜず、オ九広く、
シかも均一な接触爾が得られ為。
シかも均一な接触爾が得られ為。
■ 片蟲）がない丸め局部的象高応力接触部を生ぜず、
したがって竜ラミツタ部材１は低荷重破断を起とさ１に
い。
したがって竜ラミツタ部材１は低荷重破断を起とさ１に
い。
■ 焼ばめ温度０１ン）胃−＾と、不活性ガスによゐン
ールドを行うことＫよって、焼ばめ部Ｏ高温酸化も防止
で暑るので精度Ｏ高い焼ばめがで龜る。
ールドを行うことＫよって、焼ばめ部Ｏ高温酸化も防止
で暑るので精度Ｏ高い焼ばめがで龜る。
第１図は竜うζツタ部材と金属部材とを焼ばめすゐ場合
の概略断■図であ）、第２図、第Ｓ図は各々片蟲夛、高
応力によシ生じ九セラミック部材凸部Ｏ破断状況を示す
図であ）、第４図は本発明による焼ばめ部材の概略断Ｉ
ＩＩＩＩであ〕、第５図は本発明方法を適用した焼ばめ
装置の概略図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 葦 原 亮 − 第１ 図 矛２図 斗３図 身４図
の概略断■図であ）、第２図、第Ｓ図は各々片蟲夛、高
応力によシ生じ九セラミック部材凸部Ｏ破断状況を示す
図であ）、第４図は本発明による焼ばめ部材の概略断Ｉ
ＩＩＩＩであ〕、第５図は本発明方法を適用した焼ばめ
装置の概略図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 葦 原 亮 − 第１ 図 矛２図 斗３図 身４図
Claims (1)
- セラ建ツタ部材と金属部材とを嵌合部を介して接合すゐ
方法において、金属部材Ｏ嵌合部に軟質の金属をメッキ
加工後、上記金属部材を加熱ｉえは冷却して、同金属部
材と１ツよツク部材とを焼ばめ壕九は冷しばめするヒと
を４Ｉ像とすゐ、−に５Ｐミック部材と金属部材との接
合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15216881A JPS5855382A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | セラミツク部材と金属部材との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15216881A JPS5855382A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | セラミツク部材と金属部材との接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855382A true JPS5855382A (ja) | 1983-04-01 |
Family
ID=15534513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15216881A Pending JPS5855382A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | セラミツク部材と金属部材との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5855382A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58223675A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | 日産自動車株式会社 | セラミツク軸と金属軸との接合構造 |
| JPS60221223A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Hitachi Metals Ltd | セラミツクスと金属の複合シリンダ |
| JPH0492872A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックと金属との結合体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641879A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-18 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ceramiccmetal bonded body |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP15216881A patent/JPS5855382A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5641879A (en) * | 1979-09-14 | 1981-04-18 | Tokyo Shibaura Electric Co | Ceramiccmetal bonded body |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58223675A (ja) * | 1982-06-21 | 1983-12-26 | 日産自動車株式会社 | セラミツク軸と金属軸との接合構造 |
| JPS60221223A (ja) * | 1984-04-17 | 1985-11-05 | Hitachi Metals Ltd | セラミツクスと金属の複合シリンダ |
| JPH0492872A (ja) * | 1990-08-03 | 1992-03-25 | Ngk Spark Plug Co Ltd | セラミックと金属との結合体 |
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