JPS59316B2 - 拡散溶接用加圧構造体 - Google Patents
拡散溶接用加圧構造体Info
- Publication number
- JPS59316B2 JPS59316B2 JP15982577A JP15982577A JPS59316B2 JP S59316 B2 JPS59316 B2 JP S59316B2 JP 15982577 A JP15982577 A JP 15982577A JP 15982577 A JP15982577 A JP 15982577A JP S59316 B2 JPS59316 B2 JP S59316B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- ceramic
- plate
- circular
- diffusion welding
- Prior art date
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- Expired
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は拡散溶接装置における加圧構造体の改良に係る
。
。
拡散溶接は溶接部を高温に加熱し加圧して溶接する。
このため加圧体は高温強度にすぐれるとともに、加圧体
を通つての熱の逃散を極力防止する構造とすることが望
ましく、さらに溶接物を均一な温度に加熱することが望
ましい。本出願人はこの要求を満たすべく、特願昭５０
−８４７６１号（特公昭５６−４５７１１号公報）「拡
散溶接用加圧構造体」に係る発明を提案し、その要旨は
、第１図に示す拡散溶接装置において、熱源に近い先端
部から熱源に遠い基部にかけて、セラミックプレート２
４および２２、高融点金属プレート２０、耐熱鋼プレー
トＩＴ）ステンレス鋼プレート１６機械構造用鋼１５を
順次配設するとともに、上記セラミックプレート２４に
熱源である加熱ヒータ２３を埋設してなることを特徴と
する加圧構造体［相］である。尚第１図において、１２
は溶接物、１１は溶接物１２、１２と加圧構造体［相］
との間に挿入するスペーサーダイス、１３は前記加熱ヒ
ータ２３とは別に設けた側方の加熱ヒータ、１４は熱遮
蔽体、１９はセラミック円形板、２６は高溶点金属製ボ
ルトナット、２１はステンレス鋼製ボルトナット、２５
は前記セラミックプレート２４とスペーサーダイス１１
間に設けた最先端の高融点金属円板を示す。この加圧構
造体［相］により熱の逃散は著しく減少し、又均一な加
熱が可能となつた。しかし、このような加圧構造体［相
］を使用する拡散溶接においては、別の問題点として溶
接終了後の冷却速度が著しく遅いことが掲げられ例えば
１０００℃から２００℃乃至３００℃までの冷却に１０
数時間を要し、特に溶接雰囲気が真空の場合には冷却所
要時間が極めて長く、このため溶接作業の操業度すなわ
ち装置の稼動率が低い。
を通つての熱の逃散を極力防止する構造とすることが望
ましく、さらに溶接物を均一な温度に加熱することが望
ましい。本出願人はこの要求を満たすべく、特願昭５０
−８４７６１号（特公昭５６−４５７１１号公報）「拡
散溶接用加圧構造体」に係る発明を提案し、その要旨は
、第１図に示す拡散溶接装置において、熱源に近い先端
部から熱源に遠い基部にかけて、セラミックプレート２
４および２２、高融点金属プレート２０、耐熱鋼プレー
トＩＴ）ステンレス鋼プレート１６機械構造用鋼１５を
順次配設するとともに、上記セラミックプレート２４に
熱源である加熱ヒータ２３を埋設してなることを特徴と
する加圧構造体［相］である。尚第１図において、１２
は溶接物、１１は溶接物１２、１２と加圧構造体［相］
との間に挿入するスペーサーダイス、１３は前記加熱ヒ
ータ２３とは別に設けた側方の加熱ヒータ、１４は熱遮
蔽体、１９はセラミック円形板、２６は高溶点金属製ボ
ルトナット、２１はステンレス鋼製ボルトナット、２５
は前記セラミックプレート２４とスペーサーダイス１１
間に設けた最先端の高融点金属円板を示す。この加圧構
造体［相］により熱の逃散は著しく減少し、又均一な加
熱が可能となつた。しかし、このような加圧構造体［相
］を使用する拡散溶接においては、別の問題点として溶
接終了後の冷却速度が著しく遅いことが掲げられ例えば
１０００℃から２００℃乃至３００℃までの冷却に１０
数時間を要し、特に溶接雰囲気が真空の場合には冷却所
要時間が極めて長く、このため溶接作業の操業度すなわ
ち装置の稼動率が低い。
本発明は、このような構造体の冷却速度の遅いという欠
点を改良し、操業度を向上するために考えられたもので
、熱源に近い先端部から熱源に遠い基部にかけて、セラ
ミック層、高融点金属層、耐熱鋼層、ステンレス鋼層、
機械構造用鋼層を順次積層するとともに、上記セラミッ
ク層に冷媒流通管を埋設してなることを特徴とする拡散
溶接用加圧構造体を提供する。本発明の実施例を第２図
乃至第６図について説明する。
点を改良し、操業度を向上するために考えられたもので
、熱源に近い先端部から熱源に遠い基部にかけて、セラ
ミック層、高融点金属層、耐熱鋼層、ステンレス鋼層、
機械構造用鋼層を順次積層するとともに、上記セラミッ
ク層に冷媒流通管を埋設してなることを特徴とする拡散
溶接用加圧構造体を提供する。本発明の実施例を第２図
乃至第６図について説明する。
第２図において［相］は拡散溶接用加圧構造体、１１は
その先端に位置するスペーサーダイスでこの材料にはセ
ラミック、カーボン等が使われる。
その先端に位置するスペーサーダイスでこの材料にはセ
ラミック、カーボン等が使われる。
溶接物１２は上記スペーサーダイス１１の間に挟持され
、１２ａはその接合面を示す。溶接物１２の側方に加熱
ヒータ１３が配設される。１４ａ，１４ｂは断熱目的で
適宜配設される熱遮蔽体である。
、１２ａはその接合面を示す。溶接物１２の側方に加熱
ヒータ１３が配設される。１４ａ，１４ｂは断熱目的で
適宜配設される熱遮蔽体である。
２個の加圧構造体［相］は、一方は加圧用で図示矢印方
向に動作し他方はそれを受けとめる加圧受け架台の役割
を有するもので、その構成は以下に示すようになつてい
る。
向に動作し他方はそれを受けとめる加圧受け架台の役割
を有するもので、その構成は以下に示すようになつてい
る。
１５は基部もしくはその近傍に位置する機械構造用鋼製
の円柱、１６はそれと隣接するステンレス鋼製円形プレ
ート、１７はたとえばＮｉ基合金元素添加鋼などの耐熱
鋼製円形プレートを示し、これと上記ステンレス鋼製円
形プレート１６との間は、セラミツク円形板１９および
モリブデンやタンタル等の高融点金属製円形プレート２
０が適当数交互に積層され、たとえばステンレス製のボ
ルトナツト２１で連繋されている。
の円柱、１６はそれと隣接するステンレス鋼製円形プレ
ート、１７はたとえばＮｉ基合金元素添加鋼などの耐熱
鋼製円形プレートを示し、これと上記ステンレス鋼製円
形プレート１６との間は、セラミツク円形板１９および
モリブデンやタンタル等の高融点金属製円形プレート２
０が適当数交互に積層され、たとえばステンレス製のボ
ルトナツト２１で連繋されている。
なお、上記セラミツク円形板１９は多数個に分割された
プロツクからなつている。また耐熱鋼製円形プレート１
７の他面には、セラミツク円形板１９、高融点金属製円
形プレート２０、セラミツク円形板１９の三層を挟んで
円形セラミツク板２２が積層され、この円形セラミツク
板２２の構造は上下２層からなりたつており、さらに上
下各層はたとえば第３図に示すように４分割されたプロ
ックからなつている。さらにこの円形セラミツク板２２
の他面と最先端の高融点金属円板２５との間は、ニクロ
ムやモリブデン等の加熱ヒータ２３を埋設した円形セラ
ミツク板２４が一体的に積層されていて、上記の耐熱鋼
製円形プレート１７と最先端の高融点金属円板２５との
間は、タングステンをはじめとする高融点金属製ボルト
ナツト２６で連繋されている。第３図は円形セラミツク
板２２の上下２層の接合面３０を示すが、この図で明か
なごとく、接合面３０にはスパイラル状の溝３１が設け
られており、この溝３１に小径の耐熱金属製の冷媒流通
管３２が埋設されている。
プロツクからなつている。また耐熱鋼製円形プレート１
７の他面には、セラミツク円形板１９、高融点金属製円
形プレート２０、セラミツク円形板１９の三層を挟んで
円形セラミツク板２２が積層され、この円形セラミツク
板２２の構造は上下２層からなりたつており、さらに上
下各層はたとえば第３図に示すように４分割されたプロ
ックからなつている。さらにこの円形セラミツク板２２
の他面と最先端の高融点金属円板２５との間は、ニクロ
ムやモリブデン等の加熱ヒータ２３を埋設した円形セラ
ミツク板２４が一体的に積層されていて、上記の耐熱鋼
製円形プレート１７と最先端の高融点金属円板２５との
間は、タングステンをはじめとする高融点金属製ボルト
ナツト２６で連繋されている。第３図は円形セラミツク
板２２の上下２層の接合面３０を示すが、この図で明か
なごとく、接合面３０にはスパイラル状の溝３１が設け
られており、この溝３１に小径の耐熱金属製の冷媒流通
管３２が埋設されている。
この管３２は加圧体［相］を貫通する引出管２７，２８
により第４図に示すごとく装置外部に設置された熱交換
器３３、循環ポンプ３４および冷媒ガスタンク３５と連
結管３６で連結される。冷媒ガスとしてはたとえばアル
ゴンガスのごとき不活性ガスが用いられる。この装置に
おいて、加熱および溶接の時は加熱ヒーター１３に電流
を送り、溶接物１２の均一な加熱をはかるが、この場合
には管３２にはガスを通さないので冷媒ガスによる熱損
失はない。次に冷却時には冷媒ガスを冷媒ガスタンク３
５より連結管３６を経て管３２に送り、循環ポンプ３４
によりガスを循環させると、冷媒ガスは管３２において
円形セラミツク板２２より熱を奪い高温になつて加圧体
［相］を去り、ついで熱交換器３３に於て冷却された後
再び循環して円形セラミツク板を冷却するので冷却時間
が早くなり溶接作業の操業度が高くなる。第５図及び第
６図は冷媒ガス流通の別の実施例を示し、冷媒ガスは円
形セラミツク板２２から密閉された溶接室７中に放出さ
れ溶接室７の壁より外部へ導びかれて流通し、上記同様
の作用効果を奏する。
により第４図に示すごとく装置外部に設置された熱交換
器３３、循環ポンプ３４および冷媒ガスタンク３５と連
結管３６で連結される。冷媒ガスとしてはたとえばアル
ゴンガスのごとき不活性ガスが用いられる。この装置に
おいて、加熱および溶接の時は加熱ヒーター１３に電流
を送り、溶接物１２の均一な加熱をはかるが、この場合
には管３２にはガスを通さないので冷媒ガスによる熱損
失はない。次に冷却時には冷媒ガスを冷媒ガスタンク３
５より連結管３６を経て管３２に送り、循環ポンプ３４
によりガスを循環させると、冷媒ガスは管３２において
円形セラミツク板２２より熱を奪い高温になつて加圧体
［相］を去り、ついで熱交換器３３に於て冷却された後
再び循環して円形セラミツク板を冷却するので冷却時間
が早くなり溶接作業の操業度が高くなる。第５図及び第
６図は冷媒ガス流通の別の実施例を示し、冷媒ガスは円
形セラミツク板２２から密閉された溶接室７中に放出さ
れ溶接室７の壁より外部へ導びかれて流通し、上記同様
の作用効果を奏する。
具体的実験例を示す
第２図に示す加圧構造体において、下記の材料及び寸法
のものを使用し、冷媒ガスによる冷却効果を実験した。
のものを使用し、冷媒ガスによる冷却効果を実験した。
その結果溶接物１２を１０００′Ｃに加熱したあと、冷
媒ガスとしてアルゴンを３ｅ／Ｍｉｎだけ流して冷却し
たところ、８時間で３００℃まで冷却することができた
。これは冷却装置を使用しなかつた場合の所要冷却時間
１５時間と比較して７時間も縮少された。（１）実験に
使用した加圧構造体の仕様 直径關 高さ龍 １５・・・機械構造用鋼製円柱 ２５０４０１６・・
・ステンレス鋼製円形プ ２２５３０レート（ＳＵＳ３
Ｏ４） １９・・・セラミツ久円形板 ５０３０２０・・
・高融点金属製円形プレ ５５０１ート（モリブデン） ７・・・耐熱鋼製円形プレート （クロム、ニツケル、 コノカレト、モリブデン、 珪素、ニオブ合金鋼） ３２・・・管（ステンレス鋼） ２２・・・４分割した円形セラミ ツク板 ２４・・・ヒータ内蔵円形セラミ ツク板 外径７厚さ ＭｌＯ．５ｌ！Ｔｍ ２５・・・高融点金属円板 １１・・・スペーサーダイス（カ ーボン） １２・・・溶接体（鋼） １４ａ・・・モリブデン多層円筒 １４ｂ・・・ステンレス鋼多層円 筒 （２） １３加熱ヒーター容量 （３） ２３加熱ヒーター容量一 （４）溶接雰囲気の真空度 直径Ｍ７７！ 高さＭｍ ２７ＫＷ ６ＫＷ ｌＯ−４Ｔ０ＲＲ
媒ガスとしてアルゴンを３ｅ／Ｍｉｎだけ流して冷却し
たところ、８時間で３００℃まで冷却することができた
。これは冷却装置を使用しなかつた場合の所要冷却時間
１５時間と比較して７時間も縮少された。（１）実験に
使用した加圧構造体の仕様 直径關 高さ龍 １５・・・機械構造用鋼製円柱 ２５０４０１６・・
・ステンレス鋼製円形プ ２２５３０レート（ＳＵＳ３
Ｏ４） １９・・・セラミツ久円形板 ５０３０２０・・
・高融点金属製円形プレ ５５０１ート（モリブデン） ７・・・耐熱鋼製円形プレート （クロム、ニツケル、 コノカレト、モリブデン、 珪素、ニオブ合金鋼） ３２・・・管（ステンレス鋼） ２２・・・４分割した円形セラミ ツク板 ２４・・・ヒータ内蔵円形セラミ ツク板 外径７厚さ ＭｌＯ．５ｌ！Ｔｍ ２５・・・高融点金属円板 １１・・・スペーサーダイス（カ ーボン） １２・・・溶接体（鋼） １４ａ・・・モリブデン多層円筒 １４ｂ・・・ステンレス鋼多層円 筒 （２） １３加熱ヒーター容量 （３） ２３加熱ヒーター容量一 （４）溶接雰囲気の真空度 直径Ｍ７７！ 高さＭｍ ２７ＫＷ ６ＫＷ ｌＯ−４Ｔ０ＲＲ
第１図は従来の加圧構造体の要領図、第２図は本発明の
加圧構造体の一実施例の要領図、第３図は同上における
セラミツク層の冷媒流通管理設態様の要領図、第４図は
第３図示流通管への冷媒循環態様の要領図、第５図はセ
ラミツク層の冷媒流通管理設の別の実施態様の要領図、
第６図は第５図示流通管への冷媒流通態様の要領図であ
る。
加圧構造体の一実施例の要領図、第３図は同上における
セラミツク層の冷媒流通管理設態様の要領図、第４図は
第３図示流通管への冷媒循環態様の要領図、第５図はセ
ラミツク層の冷媒流通管理設の別の実施態様の要領図、
第６図は第５図示流通管への冷媒流通態様の要領図であ
る。
Claims (1)
- １ 熱源に近い先端部から熱源に遠い基部にかけて、セ
ラミック層、高融点金属層、耐熱鋼層、ステンレス鋼層
、機械構造用鋼層を順次積層するとともに、上記セラミ
ック層に冷媒流通管を埋設してなることを特徴とする拡
散溶接用加圧構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15982577A JPS59316B2 (ja) | 1977-12-29 | 1977-12-29 | 拡散溶接用加圧構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15982577A JPS59316B2 (ja) | 1977-12-29 | 1977-12-29 | 拡散溶接用加圧構造体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5492550A JPS5492550A (en) | 1979-07-21 |
| JPS59316B2 true JPS59316B2 (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=15702063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15982577A Expired JPS59316B2 (ja) | 1977-12-29 | 1977-12-29 | 拡散溶接用加圧構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59316B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62108027U (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-10 |
-
1977
- 1977-12-29 JP JP15982577A patent/JPS59316B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62108027U (ja) * | 1985-12-26 | 1987-07-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5492550A (en) | 1979-07-21 |
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