JPS5893586A - 耐熱合金の接合法 - Google Patents
耐熱合金の接合法Info
- Publication number
- JPS5893586A JPS5893586A JP18919881A JP18919881A JPS5893586A JP S5893586 A JPS5893586 A JP S5893586A JP 18919881 A JP18919881 A JP 18919881A JP 18919881 A JP18919881 A JP 18919881A JP S5893586 A JPS5893586 A JP S5893586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- insert material
- alloy
- joining
- insert
- base
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
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。
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Ni基およびCO基基金合金固相接合する方法
に係シ、特に接合面間にインサート材として、Be5i
?含むNi系あるいはCOO合金の溶湯急冷箔をはさみ
加熱し、インサート材の融点以下で圧力を加え、インサ
ート材を押し出すことを特徴心継手効率のすぐれた固相
複合法に関する。
に係シ、特に接合面間にインサート材として、Be5i
?含むNi系あるいはCOO合金の溶湯急冷箔をはさみ
加熱し、インサート材の融点以下で圧力を加え、インサ
ート材を押し出すことを特徴心継手効率のすぐれた固相
複合法に関する。
最近ガスタービンは効率向上を目的に運転温度が年々上
昇している。これに対処するため、材料の開発と冷却構
造の研究が盛んとなっている。しかし、材料の開発は既
に頭打ちの傾向にあシ、今後の高温化に対しては、冷却
構造の研究によらねばならない。従って、冷却構造は年
々複雑化してきて゛いる。これらのガスタービン翼は一
般には精密鋳造法で製造されるため、冷却孔は鋳造後加
工によって孔開けを行う場合と、鋳造時にセラミックス
中子法により、孔開けを行う場合がある。しかし、この
場合、冷却構造が単純な場合のみに適しているが、冷却
構造が複雑な場合、あるいはタービン翼が一方向材、単
結晶材の様に、凝固時間が長くなると、精密鋳造−法で
は孔開けが困難となる。
昇している。これに対処するため、材料の開発と冷却構
造の研究が盛んとなっている。しかし、材料の開発は既
に頭打ちの傾向にあシ、今後の高温化に対しては、冷却
構造の研究によらねばならない。従って、冷却構造は年
々複雑化してきて゛いる。これらのガスタービン翼は一
般には精密鋳造法で製造されるため、冷却孔は鋳造後加
工によって孔開けを行う場合と、鋳造時にセラミックス
中子法により、孔開けを行う場合がある。しかし、この
場合、冷却構造が単純な場合のみに適しているが、冷却
構造が複雑な場合、あるいはタービン翼が一方向材、単
結晶材の様に、凝固時間が長くなると、精密鋳造−法で
は孔開けが困難となる。
より複雑な冷却翼を得るには、分割精密鋳造後に拡散接
合によって一体化製造する接合法がある。
合によって一体化製造する接合法がある。
拡散接合の中では液相拡散接合と同相拡散接合が主流と
なっている。
なっている。
液相拡散接合は、TLP接゛接法合法Transien
tliquid phase Bonding )やA
D接合法(Activated 1)iffusion
Bonding )が代表的である。TLP接合法は
、ポロン(B)を含んだニッケル(Ni)あるいはコバ
ルト(CO)合金の薄板をインサート材として用い、母
材融点以下に加熱し、。インサート材を溶融後一定保持
する。
tliquid phase Bonding )やA
D接合法(Activated 1)iffusion
Bonding )が代表的である。TLP接合法は
、ポロン(B)を含んだニッケル(Ni)あるいはコバ
ルト(CO)合金の薄板をインサート材として用い、母
材融点以下に加熱し、。インサート材を溶融後一定保持
する。
全終了する。AD接合法はインサート材としてBを含ん
だNi合金あるいはCO合金の粉末を用いるもので接合
プロセ、スはTLP接合法と同一である。
だNi合金あるいはCO合金の粉末を用いるもので接合
プロセ、スはTLP接合法と同一である。
前記の接合法はインサート材にBe多量に含んだNi合
金あるいはCO合金を用いるため、接合中にBが母材中
へ拡散し、母材の粒界にポライド(Bの金属間化合物)
として偏析したり、拡散不十分な場合は接合部に多量の
Bが残り、母材、接合部の高温強度を低下させる欠点が
ある。
金あるいはCO合金を用いるため、接合中にBが母材中
へ拡散し、母材の粒界にポライド(Bの金属間化合物)
として偏析したり、拡散不十分な場合は接合部に多量の
Bが残り、母材、接合部の高温強度を低下させる欠点が
ある。
一方、同相接合14%インサート材を用いずに高温、高
真空、高応力下で母材と母材を接合する方法である。し
かし、母材が耐蝋超合金であるため高温、高応力下でも
変形が困難であり、表面の加工状態をいかに高殉度にし
ても、健全な接合部を得るのは困難である等の欠点があ
る。
真空、高応力下で母材と母材を接合する方法である。し
かし、母材が耐蝋超合金であるため高温、高応力下でも
変形が困難であり、表面の加工状態をいかに高殉度にし
ても、健全な接合部を得るのは困難である等の欠点があ
る。
本発明の目的は前記した欠点を改善しようとするもので
、インサート材としてはB、siを含むNi系もしくは
Co基合金の溶湯急冷箔をはさみ加熱しインサート材の
融点以下で圧力を加え、インサート材を押し出すことに
より継手効率のすぐれた耐熱合金の固相接合法を提供す
ることにある。
、インサート材としてはB、siを含むNi系もしくは
Co基合金の溶湯急冷箔をはさみ加熱しインサート材の
融点以下で圧力を加え、インサート材を押し出すことに
より継手効率のすぐれた耐熱合金の固相接合法を提供す
ることにある。
NiあるいはCO−にBやBiが添加されると融合が低
下する。そのためNi基合金やCo基合金の固相接合に
はBやSiを含んだNiやCO合金のインサート材を接
合面間にはさみ加熱する方法が一般に採用されている。
下する。そのためNi基合金やCo基合金の固相接合に
はBやSiを含んだNiやCO合金のインサート材を接
合面間にはさみ加熱する方法が一般に採用されている。
しかし、この場合BやSiは接合面部に残り、母材の高
温特性を低下されるのが最大の欠点である。したがって
本発明法では上記インサート材をはさんで加熱した後、
インサート材の融点以下で圧力を加え押し出すことによ
シ、有害なり、siを含んだインサート材を母材の外へ
排除してしまうものである。わずかに残留したインサー
ト材はその後拡散により均一化する。従来の方法に比較
し、均一化時間が短力)<また圧力をかけて押し出すの
で接合面の加工精度が悪くても良好な継手部が得られる
。継手部はを1とんど母材成分と同じになることまたミ
クロ欠陥は押しつぶされることから継手効率にもすぐれ
る。
温特性を低下されるのが最大の欠点である。したがって
本発明法では上記インサート材をはさんで加熱した後、
インサート材の融点以下で圧力を加え押し出すことによ
シ、有害なり、siを含んだインサート材を母材の外へ
排除してしまうものである。わずかに残留したインサー
ト材はその後拡散により均一化する。従来の方法に比較
し、均一化時間が短力)<また圧力をかけて押し出すの
で接合面の加工精度が悪くても良好な継手部が得られる
。継手部はを1とんど母材成分と同じになることまたミ
クロ欠陥は押しつぶされることから継手効率にもすぐれ
る。
また本発明法でのインプート材は溶湯急冷法で製造され
るため、結晶粒が非常に微細で固相接合性がよく、可撓
性に富む等の特長を有する。
るため、結晶粒が非常に微細で固相接合性がよく、可撓
性に富む等の特長を有する。
L BとSiを含んだインサート材は溶湯急冷後は非晶
質となっており、これを接合面にはさんで加熱すると5
00〜900Cで結晶化する。この時にインサート材は
著しく変形しやすくなる。
質となっており、これを接合面にはさんで加熱すると5
00〜900Cで結晶化する。この時にインサート材は
著しく変形しやすくなる。
従って接合が容易になると同時に、小さな加圧力で容易
にインサート材は排除され、健全な接合部が得られる。
にインサート材は排除され、健全な接合部が得られる。
第1表に示す成分について双ロール法にょる溶湯急冷法
により約80μの箔を製造しインサート材とした。扁1
〜7は本発明材でインサート材部して接合面にはさんで
後加熱し、インサートの融点以下で加圧する方法で接合
したもので扁8は比較材で加圧なしのものである。
により約80μの箔を製造しインサート材とした。扁1
〜7は本発明材でインサート材部して接合面にはさんで
後加熱し、インサートの融点以下で加圧する方法で接合
したもので扁8は比較材で加圧なしのものである。
溶湯急冷法は双ロール法と片ロール法とを比較したが、
表面状況は双ロール法が両表面において平滑度がすぐれ
ていたので以下の実験には双ロール法によシ得た箔を用
いた。母材としては表2に示す動翼材、静翼材を用いた
。動翼材に対しては41〜6及び48のインサート材を
用い、静翼材に対しては、屋3□、4.7.8を用いた
。
表面状況は双ロール法が両表面において平滑度がすぐれ
ていたので以下の実験には双ロール法によシ得た箔を用
いた。母材としては表2に示す動翼材、静翼材を用いた
。動翼材に対しては41〜6及び48のインサート材を
用い、静翼材に対しては、屋3□、4.7.8を用いた
。
動翼材、静翼材いずれの場合もs1〜7のインサート材
を用いたものは第1図に示す方法で加圧した。インサー
ト材をはさんだ後Co系は400〜9000間テ又N
i系H’500〜900 c間テュつくシ加熱した後、
インサート材の融点以下で加圧しインサート材を接合面
より排除した。インサート材排除するための加圧力は約
0.001〜0.01Ko/m”でその時の温度はCo
系で約10500〜1100C1Ni系で950’−1
0500とした。時間は約0.1〜5秒の間で行った。
を用いたものは第1図に示す方法で加圧した。インサー
ト材をはさんだ後Co系は400〜9000間テ又N
i系H’500〜900 c間テュつくシ加熱した後、
インサート材の融点以下で加圧しインサート材を接合面
より排除した。インサート材排除するための加圧力は約
0.001〜0.01Ko/m”でその時の温度はCo
系で約10500〜1100C1Ni系で950’−1
0500とした。時間は約0.1〜5秒の間で行った。
尚、比較材の慮8は1150Cで2h保持し、加圧はし
ガかった。
ガかった。
いずれの場合もAr+Ht雰囲気下の条件を選んで行っ
た。
た。
その後、全ての試料は1100〜1200tll’間で
拡散処理を施したが、&1〜7の本発明材はインサート
材部がほとんどないため約1〜2時間の加熱拡散処理で
良好な接合部が得られたのに対し、扁8の比較材は約2
0hの、2JO熱拡散処理時間を必要とした。
拡散処理を施したが、&1〜7の本発明材はインサート
材部がほとんどないため約1〜2時間の加熱拡散処理で
良好な接合部が得られたのに対し、扁8の比較材は約2
0hの、2JO熱拡散処理時間を必要とした。
接合部材から接合面が中心部となるように°採取した試
験材の9820クリープ破断特性は本発明材では特に延
性の点ですぐれ、総合的に評価すると母材特性に比較し
、90〜100%の特性を示し、比較材は70%の特性
を示した。 ゛本発明によれば耐熱合金の固相接合金
において接合面間にインサート材として、溶湯急冷法で
裏門し九B、siを含むNi系あるいはCO系合金の箔
を使用し、加熱後、インサート材の融点以下で押し出す
ので、継手効率のすぐれた固相接合法を提供することが
できる。
験材の9820クリープ破断特性は本発明材では特に延
性の点ですぐれ、総合的に評価すると母材特性に比較し
、90〜100%の特性を示し、比較材は70%の特性
を示した。 ゛本発明によれば耐熱合金の固相接合金
において接合面間にインサート材として、溶湯急冷法で
裏門し九B、siを含むNi系あるいはCO系合金の箔
を使用し、加熱後、インサート材の融点以下で押し出す
ので、継手効率のすぐれた固相接合法を提供することが
できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、CO基およびNi基合金部材の接合面間にイ下でイ
ンサート材を押し出して接合せしめる方法において、上
記゛インサート材はCOO合金に対しては82〜10重
量%及びSi3〜25重量%の少なくとも一方を含み、
またNi基合金に対しては82〜20重量%及びSi3
〜55重量%の少なくとも一方を含む合金箔からなるこ
とを特徴とすゐ耐熱合金の接合法。 2、特許請求の範囲第1項において、前記インサート材
は、母材合金成分に82,5に4.5%、S、i3.5
〜5.5%を含有した箔からなる耐熱合金の接合法。
。 3、特許請求の範囲第1項又は2項においてインサート
材は溶湯急冷法で對造された箔である耐熱合金の接合法
。 4、特許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の
前記インサート材は、Ni基の場合は重量でC0,01
〜1%、Cn1〜30%、Tio、ot〜10%、AA
o、01〜15%と、MOo、1〜10%、C01〜3
0%、Wo、1〜10%、Ta001〜7%、Hf 0
.1〜7%゛の一種以上とを含む、Ni基合金からなり
、CO基の場合は重量で、CO201〜6%、C01〜
35%と、Ni1〜30%、W1〜15%、T r o
、 1〜5%、YO11〜5%の一種以上とを含むCO
O合金からなる特徴とする耐熱合金の接合法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18919881A JPS5893586A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 耐熱合金の接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18919881A JPS5893586A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 耐熱合金の接合法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5893586A true JPS5893586A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16237157
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18919881A Pending JPS5893586A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | 耐熱合金の接合法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5893586A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63130282A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-06-02 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | ニツケル基超合金物品を接合する方法 |
EP0615810A3 (en) * | 1993-03-18 | 1994-11-30 | Hitachi Ltd | Dawn part and method for forming the junction. |
EP2666582B1 (en) | 2012-05-25 | 2019-07-03 | General Electric Company | Braze compositions, and related devices |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP18919881A patent/JPS5893586A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63130282A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-06-02 | ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン | ニツケル基超合金物品を接合する方法 |
EP0615810A3 (en) * | 1993-03-18 | 1994-11-30 | Hitachi Ltd | Dawn part and method for forming the junction. |
US5964398A (en) * | 1993-03-18 | 1999-10-12 | Hitachi, Ltd. | Vane member and method for producing joint |
EP2666582B1 (en) | 2012-05-25 | 2019-07-03 | General Electric Company | Braze compositions, and related devices |
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