JPS60240369A - Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付け方法 - Google Patents
Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付け方法Info
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- JPS60240369A JPS60240369A JP9679384A JP9679384A JPS60240369A JP S60240369 A JPS60240369 A JP S60240369A JP 9679384 A JP9679384 A JP 9679384A JP 9679384 A JP9679384 A JP 9679384A JP S60240369 A JPS60240369 A JP S60240369A
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- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/004—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a metal of the iron group
-
- 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
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/20—Preliminary treatment of work or areas to be soldered, e.g. in respect of a galvanic coating
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (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】
（産業上の利用分野）
この発明は、接合面の形状が複雑でも、強固なろう付け
を寸法精度良く、かつ簡単な操作で行なうことができる
Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付は方法に係り、特にＮ
１基耐熱合金で構成された乱流促進体やフィン付管など
の高温熱交換器などの製造に用いるのに適したろう付は
方法に関するものである。
を寸法精度良く、かつ簡単な操作で行なうことができる
Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付は方法に係り、特にＮ
１基耐熱合金で構成された乱流促進体やフィン付管など
の高温熱交換器などの製造に用いるのに適したろう付は
方法に関するものである。
従来、一般に、例えば上記の高温熱交換器を製造するに
際しては、Ｎｉ基耐熱合金部材同士をろう付けする工程
がとられている。
際しては、Ｎｉ基耐熱合金部材同士をろう付けする工程
がとられている。
通常、これらのＮｌ基耐熱合金部材同士のろう付けは、
接合せんとする部材同士の接合面間に、これら部材と同
種のＮｉ基合金の箔状ろう材をはさんだ状態で加熱して
前記ろう材を溶融し、凝固させることによって行なわれ
ている。
接合せんとする部材同士の接合面間に、これら部材と同
種のＮｉ基合金の箔状ろう材をはさんだ状態で加熱して
前記ろう材を溶融し、凝固させることによって行なわれ
ている。
しかし、この場合、上記箔状ろう材が接合部材と同種の
Ｎｉ基合金からなるため、ろう付は温度はどうしても接
合部材の溶融温痕近くの高温とならざるを得ず、このこ
とは部材変形の原因となり、また、接合面の形状が複雑
で、例えば凹凸がある場合など、箔状ろう材を接合面と
良くなじんだ形状に成形することは難しいばかりでなく
、ろうのたれ流し原因ともなり、この結果ろう付は部は
寸法精度の低いものとならざるを得ず、さらにろう材の
接合面間での支持にも問題があるものであった。
Ｎｉ基合金からなるため、ろう付は温度はどうしても接
合部材の溶融温痕近くの高温とならざるを得ず、このこ
とは部材変形の原因となり、また、接合面の形状が複雑
で、例えば凹凸がある場合など、箔状ろう材を接合面と
良くなじんだ形状に成形することは難しいばかりでなく
、ろうのたれ流し原因ともなり、この結果ろう付は部は
寸法精度の低いものとならざるを得ず、さらにろう材の
接合面間での支持にも問題があるものであった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、Ｎ１基
耐熱合金部材同士の従来ろう付は方法のもつ問題点を解
決すべく研究を行なった。
耐熱合金部材同士の従来ろう付は方法のもつ問題点を解
決すべく研究を行なった。
この結果、Ｎｉｌ耐熱合金部材同士をろう付けするに際
して、そのいずれか一方の接合部、または両方の接合面
に、少なくとも１層のＢ：１〜５重量％を含有するＮｉ
−８合金メツキ層と、同じく少なくとも１層のＣ「メッ
キ層とを交互にｖ４層形成し、ついで、これらＮｉ基耐
熱合金部材の接合面を加圧接触させた状態で、非酸化性
雰囲気中、１０５０〜１２８０℃の範囲内の所定温度に
加熱すると、前記Ｎｉｌ耐熱合金部材は、通常的１３０
０〜１４００℃の溶融温度を有し、一方前記Ｎ１−Ｂ合
金層の溶融温度は約１１４０〜１４１０℃であり、又前
記０１層の溶融温度は約１８３０℃であるが、前記のろ
う付けのための１０５０〜１２８０℃の温度での加熱に
際して、前記Ｎｉ −８合金層と前記０１層との間に相
互拡散が起って、固溶体を形成し、この固溶体は約１０
３０〜１２００℃の溶融温度をもつことから、前記のろ
う付は加熱温度で溶融状態となり、この結果、前記Ｎｉ
基耐熱合金部材同士がＮ１−Ｃｒ−Ｂ系合金ろうによっ
て強固にろう付けされるようになり、この場合、ろう付
は加熱温度：１０５０〜１２８０℃は前記Ｎｉ基耐熱合
金部材のもつ溶融温度：約１３００〜１４００℃に比し
て充分に低い温度であることから、前記Ｎｉ基耐熱合金
部材に変形が生じることはなく、また、接合面がどんな
に複雑な形状であってもろう材となるＮ１−Ｂ合金層と
０１層はいずれもタッキによって形成されるので、相互
接合面はよ□くフィツト（適合）し、たれ流し現象も生
じないから、寸法精度の高い接合部が得られるようにな
り、かつ、ろう材の支持に特別の配慮を行なう必要がな
く、さらに、ろう付は後、７５０〜１０５０℃の範囲内
の温度に加熱保持の熱処理を施してやると、ろう付は部
におけるＢ成分は著しく速い拡散速度で接合部材中に拡
散することから、ろう付は部の融点が著しく上昇するよ
うにな一す、この結果、すぐれた耐食性および耐熱性を
保持した状態で、ろう付は部の高温強度と靭性が著しく
向−Ｌするようになるという知見を得たのである。
して、そのいずれか一方の接合部、または両方の接合面
に、少なくとも１層のＢ：１〜５重量％を含有するＮｉ
−８合金メツキ層と、同じく少なくとも１層のＣ「メッ
キ層とを交互にｖ４層形成し、ついで、これらＮｉ基耐
熱合金部材の接合面を加圧接触させた状態で、非酸化性
雰囲気中、１０５０〜１２８０℃の範囲内の所定温度に
加熱すると、前記Ｎｉｌ耐熱合金部材は、通常的１３０
０〜１４００℃の溶融温度を有し、一方前記Ｎ１−Ｂ合
金層の溶融温度は約１１４０〜１４１０℃であり、又前
記０１層の溶融温度は約１８３０℃であるが、前記のろ
う付けのための１０５０〜１２８０℃の温度での加熱に
際して、前記Ｎｉ −８合金層と前記０１層との間に相
互拡散が起って、固溶体を形成し、この固溶体は約１０
３０〜１２００℃の溶融温度をもつことから、前記のろ
う付は加熱温度で溶融状態となり、この結果、前記Ｎｉ
基耐熱合金部材同士がＮ１−Ｃｒ−Ｂ系合金ろうによっ
て強固にろう付けされるようになり、この場合、ろう付
は加熱温度：１０５０〜１２８０℃は前記Ｎｉ基耐熱合
金部材のもつ溶融温度：約１３００〜１４００℃に比し
て充分に低い温度であることから、前記Ｎｉ基耐熱合金
部材に変形が生じることはなく、また、接合面がどんな
に複雑な形状であってもろう材となるＮ１−Ｂ合金層と
０１層はいずれもタッキによって形成されるので、相互
接合面はよ□くフィツト（適合）し、たれ流し現象も生
じないから、寸法精度の高い接合部が得られるようにな
り、かつ、ろう材の支持に特別の配慮を行なう必要がな
く、さらに、ろう付は後、７５０〜１０５０℃の範囲内
の温度に加熱保持の熱処理を施してやると、ろう付は部
におけるＢ成分は著しく速い拡散速度で接合部材中に拡
散することから、ろう付は部の融点が著しく上昇するよ
うにな一す、この結果、すぐれた耐食性および耐熱性を
保持した状態で、ろう付は部の高温強度と靭性が著しく
向−Ｌするようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、Ｎｉ基耐熱合金部材同士をろうイ］（プするに際し
て、 そのいずれか一方の接合面、または両方の接合面に、少
なくとも１層のＢ；１〜５重量％を含有するＮｉ −８
合金メツキ層と同じく少なくとも１層のＣｒメッキ層と
を交互に積層形成し、ついで、これらＮｉ基耐熱合金部
材の接合面を加圧接触させた状態で、非酸化性雰囲気中
、１０５０〜１２８０℃の範囲内の所定温度に加熱して
ろう付けし、 引続いて、ろう付は部に、７５０〜１０５０℃の範囲内
の所定温度に加熱保持の８成分拡散熱処理を施すことに
特徴を有するものである。
て、Ｎｉ基耐熱合金部材同士をろうイ］（プするに際し
て、 そのいずれか一方の接合面、または両方の接合面に、少
なくとも１層のＢ；１〜５重量％を含有するＮｉ −８
合金メツキ層と同じく少なくとも１層のＣｒメッキ層と
を交互に積層形成し、ついで、これらＮｉ基耐熱合金部
材の接合面を加圧接触させた状態で、非酸化性雰囲気中
、１０５０〜１２８０℃の範囲内の所定温度に加熱して
ろう付けし、 引続いて、ろう付は部に、７５０〜１０５０℃の範囲内
の所定温度に加熱保持の８成分拡散熱処理を施すことに
特徴を有するものである。
以下に、この発明の方法において、ろう付は加熱温度、
Ｎｉ −８合金メツキ層におけるＢ含有け、およびＢ成
分拡散熱処理温度を上記の通りに限定した理由を説明す
る。
Ｎｉ −８合金メツキ層におけるＢ含有け、およびＢ成
分拡散熱処理温度を上記の通りに限定した理由を説明す
る。
（ａ） ろう付は加熱温度
その温度が１０５０℃未満では、Ｎｉ −８合金層とＱ
ｒ層との相互拡散が遅く、溶融点の低いＮｉ −Ｃｒ
−Ｂ固溶体を形成するのに長時間を要し、実用的でなく
、一方その温度が１２８０℃を越えると、ろう付は部材
が比較的融点の低いＮ１基耐熱合金で構成されている場
合に変形を起し易くなることから、その温度を１０５０
〜１２８０℃と定めた。
ｒ層との相互拡散が遅く、溶融点の低いＮｉ −Ｃｒ
−Ｂ固溶体を形成するのに長時間を要し、実用的でなく
、一方その温度が１２８０℃を越えると、ろう付は部材
が比較的融点の低いＮ１基耐熱合金で構成されている場
合に変形を起し易くなることから、その温度を１０５０
〜１２８０℃と定めた。
（ｂ） Ｎｉ−８合金メツキ層におりるＢ含有ｈ％。
その含有量が１％未満では、ろう付は加熱温度でＣｒ層
との拡散をすばやく行なって、溶融点の低いＮｉ −Ｏ
ｒ −Ｂ系固溶体を形成することができず、この場合、
Ｂ含有量不足で、形成されたＮｉ −Ｃｒ −Ｂ系固溶
体は融点の高いものとなるため、前記のろう付は加熱温
度で充分に溶融状態とはならず、この結果満足なろう付
けを行なうことができず、一方、その含有量が５％を越
えると、ろう付は後にＢ成分拡散熱処理を施した後で°
も、ろう付は部に比較的多量のＢ成分が残留するように
なり、この結果ろう付は部の融点の上昇が不十分となる
ことから、所望の高温強度を確保することができないば
かりでなく、Ｂ成分残留により十分な靭性向上もはかれ
ないことから、その含有量を１〜５重量％と定めた。
との拡散をすばやく行なって、溶融点の低いＮｉ −Ｏ
ｒ −Ｂ系固溶体を形成することができず、この場合、
Ｂ含有量不足で、形成されたＮｉ −Ｃｒ −Ｂ系固溶
体は融点の高いものとなるため、前記のろう付は加熱温
度で充分に溶融状態とはならず、この結果満足なろう付
けを行なうことができず、一方、その含有量が５％を越
えると、ろう付は後にＢ成分拡散熱処理を施した後で°
も、ろう付は部に比較的多量のＢ成分が残留するように
なり、この結果ろう付は部の融点の上昇が不十分となる
ことから、所望の高温強度を確保することができないば
かりでなく、Ｂ成分残留により十分な靭性向上もはかれ
ないことから、その含有量を１〜５重量％と定めた。
（ｃ） Ｂ成分拡散熱処理温度
その温度が７５０℃未満になると８成分の拡散速度が急
激に低下するようになって実用的でなく、一方、その温
度が１０５０℃を越えると、ろう付は部に溶融現象が現
われるようになることから、その温度を７５０〜１０５
０℃と定めた。
激に低下するようになって実用的でなく、一方、その温
度が１０５０℃を越えると、ろう付は部に溶融現象が現
われるようになることから、その温度を７５０〜１０５
０℃と定めた。
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
実施例
Ｎｉ基耐熱合金部材として、それぞれ第１表に示される
成分組成を有する直径：１５ｓφ×長さ＝５０ｍの丸棒
を用意し、これら部材の接合面となる端面を表面粗さ：
１８８以下（ＪＩＳ）に研磨した後、これに同じく第１
表に示される層数、層厚、およびＢ含有量のＮｉ −Ｂ
合金層を通常の無電解メッキ法にて、また同じく第１表
に示される層数および層厚のＣｒ層を通常の電気メツキ
法にてそれぞれ交互に形成し、ついで前記両部材の端面
を突き合わせ、５Ｋｇ／ｃｄの圧力を付加した状態で同
じく第１表に示されるろう付は条件にてろう付けし、引
続いて、同じく第１表に示される条件にてＢ成分拡散熱
処理を行なうことによって本発明るう付は法１〜１４を
それぞれ実施した。
成分組成を有する直径：１５ｓφ×長さ＝５０ｍの丸棒
を用意し、これら部材の接合面となる端面を表面粗さ：
１８８以下（ＪＩＳ）に研磨した後、これに同じく第１
表に示される層数、層厚、およびＢ含有量のＮｉ −Ｂ
合金層を通常の無電解メッキ法にて、また同じく第１表
に示される層数および層厚のＣｒ層を通常の電気メツキ
法にてそれぞれ交互に形成し、ついで前記両部材の端面
を突き合わせ、５Ｋｇ／ｃｄの圧力を付加した状態で同
じく第１表に示されるろう付は条件にてろう付けし、引
続いて、同じく第１表に示される条件にてＢ成分拡散熱
処理を行なうことによって本発明るう付は法１〜１４を
それぞれ実施した。
また、比較の目的で、接合面となる端面にＮ１−Ｂ合金
層およびＣｒ層の形成を行なわず、その代りに、Ｎｉ−
１５％Ｃｒ−４％Ｂからなる組成（以上重量％）をもっ
た厚さ：０．０４ｓのＮ＋合金製箔状ろう材をはさみ使
用する以外は本発明るう付は法１におけると同一の条件
にて従来ろう付は法を行なった。この場合、本発明ろう
付ｕ法１〜１４によって得られたろう付は部材のろうｆ
ｊけ部はいずれもぎれいであるのに対して、従来ろう付
は法によるろう付は部材においては、ろう付は部にろう
のはみ出しが見られ、ろう付は部材に溶食が生じていた
。
層およびＣｒ層の形成を行なわず、その代りに、Ｎｉ−
１５％Ｃｒ−４％Ｂからなる組成（以上重量％）をもっ
た厚さ：０．０４ｓのＮ＋合金製箔状ろう材をはさみ使
用する以外は本発明るう付は法１におけると同一の条件
にて従来ろう付は法を行なった。この場合、本発明ろう
付ｕ法１〜１４によって得られたろう付は部材のろうｆ
ｊけ部はいずれもぎれいであるのに対して、従来ろう付
は法によるろう付は部材においては、ろう付は部にろう
のはみ出しが見られ、ろう付は部材に溶食が生じていた
。
ついで、この結果得られたろう付は部材より、ろう付は
部を中心位置に配した引張り試験片を切り出し、引張り
試験を室温、８００℃、および１０００℃で行なった。
部を中心位置に配した引張り試験片を切り出し、引張り
試験を室温、８００℃、および１０００℃で行なった。
これらの試験結果を第２表に示した。この場合、本発明
るう付は法１〜１４によって得られたろう付は部材はい
ずれもろう付は都政外の部材本体で破断していたのに対
して、従来ろう付は法によって得られたろう付は部材は
、８００℃およびｉ ｏｏｏ℃の試験ではろう付は部か
ら破断していた。
るう付は法１〜１４によって得られたろう付は部材はい
ずれもろう付は都政外の部材本体で破断していたのに対
して、従来ろう付は法によって得られたろう付は部材は
、８００℃およびｉ ｏｏｏ℃の試験ではろう付は部か
ら破断していた。
第２表に示される結果から、本発明るう付は法１〜１４
によるろう付は部は、ろう付は強度が高く、従来ろう付
は法によるろう付は部と同等、あるいはこれよりすぐれ
た室温および高温強度を有し、かつ靭性にもすぐれてい
ることが明らかである。
によるろう付は部は、ろう付は強度が高く、従来ろう付
は法によるろう付は部と同等、あるいはこれよりすぐれ
た室温および高温強度を有し、かつ靭性にもすぐれてい
ることが明らかである。
上述のように、この発明の方法によれば、Ｎｉ基耐熱合
金部材同士を強固にろう付けすることができ、しかもこ
の結果形成されたろう付は部は、従来ろう付は方法によ
り形成されたろう付は部と同等、あるいはこれ以上のす
ぐれた室温および高温強度を有し、かつ靭性にもすぐれ
、さらに接合面にろう材をメッキ手段によって付着させ
るので接合面の形状が複雑であっても高い寸法精度のろ
う付は部を形成することができるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
金部材同士を強固にろう付けすることができ、しかもこ
の結果形成されたろう付は部は、従来ろう付は方法によ
り形成されたろう付は部と同等、あるいはこれ以上のす
ぐれた室温および高温強度を有し、かつ靭性にもすぐれ
、さらに接合面にろう材をメッキ手段によって付着させ
るので接合面の形状が複雑であっても高い寸法精度のろ
う付は部を形成することができるなど工業上有用な効果
がもたらされるのである。
出願人 三菱金属株式会社
代理人 冨 １）和 夫 外１名
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｎｉ基耐熱合金部材同士をろう付すするに際して、その
いずれか一方の接合面、または両方の接合面に、少なく
とも１層のＢ：１〜５重量％を含有するＮ１−Ｂ合金メ
ッキ層と、同じく少なくとも１層のＯｒメッキ層とを交
互に積層形成し、ついで、これらＮｉ基耐熱合金部材の
接合面を加圧接触させた状態で、非酸化性雰囲気中、１
０５０〜１２８０℃の範囲内の所定温度に加熱してろう
付番ノし、 引続いて、ろう付は部に、７５０〜１０５０℃の範囲内
の所定温度に加熱保持の８成分拡散熱処理を施すことを
特徴とするＮｉ基耐熱合金部材同士のろう付は方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9679384A JPS60240369A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9679384A JPS60240369A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60240369A true JPS60240369A (ja) | 1985-11-29 |
Family
ID=14174511
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9679384A Pending JPS60240369A (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | Ｎｉ基耐熱合金部材同士のろう付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60240369A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113681103A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-23 | 北京科技大学 | 一种保持镍基高温合金强度的多次钎焊及热处理工艺 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5277854A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-30 | United Technologies Corp | Construct made by diffusion joining |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP9679384A patent/JPS60240369A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5277854A (en) * | 1975-12-19 | 1977-06-30 | United Technologies Corp | Construct made by diffusion joining |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113681103A (zh) * | 2021-07-16 | 2021-11-23 | 北京科技大学 | 一种保持镍基高温合金强度的多次钎焊及热处理工艺 |
| CN113681103B (zh) * | 2021-07-16 | 2022-03-08 | 北京科技大学 | 一种保持镍基高温合金强度的多次钎焊及热处理工艺 |
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