JPS5931433B2 - ＴｉとＡｌあるいはＡｌ合金との接合方法 - Google Patents
ＴｉとＡｌあるいはＡｌ合金との接合方法Info
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- JPS5931433B2 JPS5931433B2 JP2051480A JP2051480A JPS5931433B2 JP S5931433 B2 JPS5931433 B2 JP S5931433B2 JP 2051480 A JP2051480 A JP 2051480A JP 2051480 A JP2051480 A JP 2051480A JP S5931433 B2 JPS5931433 B2 JP S5931433B2
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- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/005—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a refractory metal
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- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0233—Sheets, foils
- B23K35/0238—Sheets, foils layered
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱交換器などに使用されるＴｉとＡｌまたはＡ
ｌ合金との接合方法に関するものである。
ｌ合金との接合方法に関するものである。
従来、異種金属特にＴｉとＡｌとの接合は非常に困難で
あり、例えばＴｉとＡｌとを溶接（融接）により接合す
る場合、その接合部にＴｉとＡｌの金属化合物が形成さ
れるため、ＴｉとＡｌとの接合は非常に脆弱である。そ
こで公知の拡散接合法すなわち異種金属部材の接合面間
にインサート材の薄層を介在させ、不活性ガスまたは真
空雰囲気内で加熱、加圧して接合する方法によりＴｉと
Ａｌとの接合することを試みたが、適当なインサート材
が見つからなかつた。
あり、例えばＴｉとＡｌとを溶接（融接）により接合す
る場合、その接合部にＴｉとＡｌの金属化合物が形成さ
れるため、ＴｉとＡｌとの接合は非常に脆弱である。そ
こで公知の拡散接合法すなわち異種金属部材の接合面間
にインサート材の薄層を介在させ、不活性ガスまたは真
空雰囲気内で加熱、加圧して接合する方法によりＴｉと
Ａｌとの接合することを試みたが、適当なインサート材
が見つからなかつた。
例えばインサート材としてＡｇを用いてＴｉとＡｌとを
接合することは可能であるが、Ａｇは貴金属であるため
経済的見地からインサート材としては不適格である。
接合することは可能であるが、Ａｇは貴金属であるため
経済的見地からインサート材としては不適格である。
またＡｇのＡｌへの拡散速度が非常に早いので、拡散接
合の条件が狭く、かつ安定した品質がえられない欠点が
ある。本発明は、上記にかんがみＴｉとＡｌまたはＡｌ
合金との接合部に脆弱な金属化合物が介在することなく
、安価で安定した品質を有する接合継手部をうることを
目的とするもので、金属部材の接合部にインサート材の
薄層を介在させて、不活性ガスまたは真空雰囲気内で加
熱、加圧して拡散接合する接合方法において、前記イン
サート材としてＡｌ合金を心材、Ａｌ−Ｓｉ合金を両表
皮材とする三層からなる積層板またはプレーンシダシー
トを使用し、前記表皮材の融点以上で心材および被接合
材の固相線以下の温度に加熱してＴｉとＡｌまたはＡｌ
合金を拡散接合させることを特徴とするものである。
合の条件が狭く、かつ安定した品質がえられない欠点が
ある。本発明は、上記にかんがみＴｉとＡｌまたはＡｌ
合金との接合部に脆弱な金属化合物が介在することなく
、安価で安定した品質を有する接合継手部をうることを
目的とするもので、金属部材の接合部にインサート材の
薄層を介在させて、不活性ガスまたは真空雰囲気内で加
熱、加圧して拡散接合する接合方法において、前記イン
サート材としてＡｌ合金を心材、Ａｌ−Ｓｉ合金を両表
皮材とする三層からなる積層板またはプレーンシダシー
トを使用し、前記表皮材の融点以上で心材および被接合
材の固相線以下の温度に加熱してＴｉとＡｌまたはＡｌ
合金を拡散接合させることを特徴とするものである。
以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図において、１は純Ｔｉ板２、純Ａｌ板３および両
板２、３の間に介在する積層板またはブレージングシー
ト４（以下インサート材と称す）の三者を任意数積層し
てなる供試品である。
板２、３の間に介在する積層板またはブレージングシー
ト４（以下インサート材と称す）の三者を任意数積層し
てなる供試品である。
前記インサート材４は第２図に示すように、Ａｌ合金製
心材４ａおよび心材４ａの上、下側にあるＡｌ−Ｓｉ合
金製表皮材４ｂ、４ｃの三者４ａ〜４ｃを積層して形成
されている。上記供試品１を拡散接合装置（図示せず）
内で接合温度６００℃、接合圧力０．２ｋｇ／Ｍ７ｉお
よび接合時間１５ｍｍの接合条件のもとで拡散接合を行
つた。
心材４ａおよび心材４ａの上、下側にあるＡｌ−Ｓｉ合
金製表皮材４ｂ、４ｃの三者４ａ〜４ｃを積層して形成
されている。上記供試品１を拡散接合装置（図示せず）
内で接合温度６００℃、接合圧力０．２ｋｇ／Ｍ７ｉお
よび接合時間１５ｍｍの接合条件のもとで拡散接合を行
つた。
この場合、供試品１は接合温度６００℃まで加熱される
と、インサート材４の両表面の表皮材４ｂ，４ｃすなわ
ちＡｌ−Ｓｉ合金（融点約５７０℃）は溶融状態となり
、そのＡ１またはＳｉは純Ｔｉ板２および純Ａｌ板３へ
拡散し始める。そして、溶融したＡｌ−Ｓｉ中のＳｉ濃
度は時間とともに低下して、融点が降下し始める。一方
、被接合材は若干加圧されているので、前記溶融状態と
なつたＡｌ−Ｓｉ合金は接合界面から一部押し出される
。したがつて、接合界面のＡ１−Ｓｉ合金液相はなくな
り、その後の６００℃での保持により、Ｔｉ．Ａｌ．Ｓ
ｉは相互に拡散し合つて、顕著な化合物層の形成なしに
ＴｉとＡ１は一体化して接合される。このようにして拡
散接合されたＴｉ−Ａ１接合継手部の組織は第３図に示
す顕微鏡写真のとおりである。加熱は表皮材の融点以上
の温度で、かつ心材および被接合材の固相線以下の温度
で行なう。
と、インサート材４の両表面の表皮材４ｂ，４ｃすなわ
ちＡｌ−Ｓｉ合金（融点約５７０℃）は溶融状態となり
、そのＡ１またはＳｉは純Ｔｉ板２および純Ａｌ板３へ
拡散し始める。そして、溶融したＡｌ−Ｓｉ中のＳｉ濃
度は時間とともに低下して、融点が降下し始める。一方
、被接合材は若干加圧されているので、前記溶融状態と
なつたＡｌ−Ｓｉ合金は接合界面から一部押し出される
。したがつて、接合界面のＡ１−Ｓｉ合金液相はなくな
り、その後の６００℃での保持により、Ｔｉ．Ａｌ．Ｓ
ｉは相互に拡散し合つて、顕著な化合物層の形成なしに
ＴｉとＡ１は一体化して接合される。このようにして拡
散接合されたＴｉ−Ａ１接合継手部の組織は第３図に示
す顕微鏡写真のとおりである。加熱は表皮材の融点以上
の温度で、かつ心材および被接合材の固相線以下の温度
で行なう。
表皮材をその融点以上の温度で加熱する理由は、溶融す
ることによつてＡｌあるいはＡｌ合金の表面に形成され
ている強固な酸化皮膜（Ａｌ２Ｏ３）が溶融金属によつ
て破壊し、あるいは解難することを目的とする。またＴ
ｉとＡｌあるいはＡｌ合金の密着性が溶融によつて向上
することを目的としている。なお溶融は一時的である。
すなわち、表皮材が溶融すると、加圧されているために
溶融金属の一部が接合面から押し出され、また、Ａ１一
Ｓｉ表皮材のＳｉｉ）′−ＴｉあるいはＡ１側に拡散し
てＳｉの濃度が減少し、減少によつて共晶組成がくずれ
、Ａｌ−Ｓｉ材が等温凝固するからである。心材および
被接合材の固相線以下の温度で加熱する理由は、心材お
よび被接合材が溶融しては製品とならないためである。
ることによつてＡｌあるいはＡｌ合金の表面に形成され
ている強固な酸化皮膜（Ａｌ２Ｏ３）が溶融金属によつ
て破壊し、あるいは解難することを目的とする。またＴ
ｉとＡｌあるいはＡｌ合金の密着性が溶融によつて向上
することを目的としている。なお溶融は一時的である。
すなわち、表皮材が溶融すると、加圧されているために
溶融金属の一部が接合面から押し出され、また、Ａ１一
Ｓｉ表皮材のＳｉｉ）′−ＴｉあるいはＡ１側に拡散し
てＳｉの濃度が減少し、減少によつて共晶組成がくずれ
、Ａｌ−Ｓｉ材が等温凝固するからである。心材および
被接合材の固相線以下の温度で加熱する理由は、心材お
よび被接合材が溶融しては製品とならないためである。
表皮材は心材および被接合材の融点より低いものを選択
する必要がある。
する必要がある。
上記のようなＴｉ−Ａｌ接合継手部を有する供試品１に
ついてＨｅリーク試験では１０−８ｔ０ｒｒ１／Ｓｅｃ
以下であり、気密試験では気泡の発生は全く認められな
かつた。
ついてＨｅリーク試験では１０−８ｔ０ｒｒ１／Ｓｅｃ
以下であり、気密試験では気泡の発生は全く認められな
かつた。
本実施例ではＴｉとＡｌまたはＡｌ合金との接合につい
て説明したが、ＡｌとＡ１同士またはＡ１とステンレス
鋼とを同様に拡散接合させることも可能である。
て説明したが、ＡｌとＡ１同士またはＡ１とステンレス
鋼とを同様に拡散接合させることも可能である。
以上説明したように本発明によれば、ＴｉとＡ１または
Ａ１合金との接合部に脆弱な金属化合物が介在すること
なく、安価で安定した品質を有する接合継手部を介して
容易にＴｉとＡ１またはＡ１合金とを接合させることが
できる。
Ａ１合金との接合部に脆弱な金属化合物が介在すること
なく、安価で安定した品質を有する接合継手部を介して
容易にＴｉとＡ１またはＡ１合金とを接合させることが
できる。
第１図は本発明のＴｉとＡｌまたはＡｌ合金との接合方
法の一実施例における供試品の断面図、第２図は第１図
の要部詳細図、第３図は接合部の金属組織である。 ２・・・・・・純Ｔｉ板、３・・・・・・純Ａｌ板、４
・・・・・・インサート材、４ａ・・・・・・心材、４
ｂ，４ｃ・・・・・・表皮材。
法の一実施例における供試品の断面図、第２図は第１図
の要部詳細図、第３図は接合部の金属組織である。 ２・・・・・・純Ｔｉ板、３・・・・・・純Ａｌ板、４
・・・・・・インサート材、４ａ・・・・・・心材、４
ｂ，４ｃ・・・・・・表皮材。
Claims (1)
- １ 金属部材の接合部にインサート材の薄層を介在させ
て、不活性ガスまたは真空雰囲気内で加熱、加圧して拡
散接合する接合方法において、前記インサート材として
Ａｌ合金を心材、Ａｌ−Ｓｉ合金を両表皮材とする三層
からなる積層板またはブレージングシートを使用し、前
記表皮材の融点以上で心材および被接合材の固相線以下
の温度に加熱して、ＴｉとＡｌまたはＡｌ合金を拡散接
合させることを特徴とするＴｉとＡｌ合金との接合方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051480A JPS5931433B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | ＴｉとＡｌあるいはＡｌ合金との接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2051480A JPS5931433B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | ＴｉとＡｌあるいはＡｌ合金との接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56119683A JPS56119683A (en) | 1981-09-19 |
| JPS5931433B2 true JPS5931433B2 (ja) | 1984-08-02 |
Family
ID=12029258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2051480A Expired JPS5931433B2 (ja) | 1980-02-22 | 1980-02-22 | ＴｉとＡｌあるいはＡｌ合金との接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5931433B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103143804A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种钛、铝异种金属超声辅助火焰钎焊方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710235A (en) * | 1984-03-05 | 1987-12-01 | Dresser Industries, Inc. | Process for preparation of liquid phase bonded amorphous materials |
| MXPA03003791A (es) * | 2000-11-07 | 2004-04-20 | Corus Aluminium Walzprod Gmbh | Metodo para fabricar un montaje de componentes metalicos diferentes cobresoldados. |
| JP6160740B2 (ja) * | 2011-09-08 | 2017-07-12 | 日立化成株式会社 | 熱電変換モジュールおよびその製造方法 |
-
1980
- 1980-02-22 JP JP2051480A patent/JPS5931433B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103143804A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-12 | 哈尔滨工业大学 | 一种钛、铝异种金属超声辅助火焰钎焊方法 |
| CN103143804B (zh) * | 2013-03-15 | 2016-03-23 | 哈尔滨工业大学 | 一种钛、铝异种金属超声辅助火焰钎焊方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56119683A (en) | 1981-09-19 |
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