JPS6024753B2 - Ｔｉと鋼の拡散溶接法 - Google Patents
Ｔｉと鋼の拡散溶接法Info
- Publication number
- JPS6024753B2 JPS6024753B2 JP14644179A JP14644179A JPS6024753B2 JP S6024753 B2 JPS6024753 B2 JP S6024753B2 JP 14644179 A JP14644179 A JP 14644179A JP 14644179 A JP14644179 A JP 14644179A JP S6024753 B2 JPS6024753 B2 JP S6024753B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diffusion welding
- steel
- thickness
- welding method
- foil
- Prior art date
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- Expired
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は良好な継手性能をもつＴｉクラッド鋼を提供す
るＴｉとＦｅの拡散溶接法に関する。
るＴｉとＦｅの拡散溶接法に関する。
従釆、化学装置材料としてＴｉクラッド鋼が多用されて
おり、その製造法としては俵着法、ロール圧延法がある
。緑着法はＴｉと鋼を爆薬のエネルギーを用いて、加熱
せずに直接、圧接するものである。ロール圧延法は熱間
圧延のため、Ｔｉと鋼を直接ロール圧延すると脆い金属
間化合物を生成し良好な継手が得られないので、この金
属間化合物の生成を阻止すべくインサート材の挿入も試
みられたが、糠着法に匹敵する良好なクラッド鋼が得ら
れず、綾着法のみ工業化されているのが現状である。本
発明者等は、良好な継手性能をもつＴｊクラッド鋼を提
供すべ〈研究を重ねていたが、溶接材を真空もしくは不
活性雰囲気中で再結晶温度以上に加熱し、固相の状態で
静加圧して接合する拡散溶接法において、インサート材
としてｍＣｒ−Ｎｉまたは‘２にｒ−Ｃｕを用いること
により実用上のクラッド鋼継手強度規格値、ＡＢＴＭ製
断強さで１４ｋ９／松以上を満足する高品質Ｔｉクラッ
ド鋼が得られることを見出し本発明に到達したものであ
る。
おり、その製造法としては俵着法、ロール圧延法がある
。緑着法はＴｉと鋼を爆薬のエネルギーを用いて、加熱
せずに直接、圧接するものである。ロール圧延法は熱間
圧延のため、Ｔｉと鋼を直接ロール圧延すると脆い金属
間化合物を生成し良好な継手が得られないので、この金
属間化合物の生成を阻止すべくインサート材の挿入も試
みられたが、糠着法に匹敵する良好なクラッド鋼が得ら
れず、綾着法のみ工業化されているのが現状である。本
発明者等は、良好な継手性能をもつＴｊクラッド鋼を提
供すべ〈研究を重ねていたが、溶接材を真空もしくは不
活性雰囲気中で再結晶温度以上に加熱し、固相の状態で
静加圧して接合する拡散溶接法において、インサート材
としてｍＣｒ−Ｎｉまたは‘２にｒ−Ｃｕを用いること
により実用上のクラッド鋼継手強度規格値、ＡＢＴＭ製
断強さで１４ｋ９／松以上を満足する高品質Ｔｉクラッ
ド鋼が得られることを見出し本発明に到達したものであ
る。
すなわち本発明は、ＴｉとＦｅを拡散溶接するに際し、
第１インサート材としてＣｒの薄層を挿入し、該Ｃｒと
Ｆｅの間に第２インサート材としてＮｉまたはＣｕの薄
層を挿入した後、ＴｊとＦｅ間に０．１ｋ９／灘以上の
圧力をかけ、７００〜１１００ｏ○で１０分以上加熱す
ることを特徴とするＴｉとＦｅの拡散溶接法に関する。
第１インサート材としてＣｒの薄層を挿入し、該Ｃｒと
Ｆｅの間に第２インサート材としてＮｉまたはＣｕの薄
層を挿入した後、ＴｊとＦｅ間に０．１ｋ９／灘以上の
圧力をかけ、７００〜１１００ｏ○で１０分以上加熱す
ることを特徴とするＴｉとＦｅの拡散溶接法に関する。
本発明において、第１インサート材としてのＣｒの薄層
および第２インサート材としてのＮｉまたはＣｕの薄層
の挿入は、メッキまたは箔の挿入によって行なわれ、メ
ッキ厚、箔厚は５山〜５００仏が好ましい。以下、本発
明の具体例を示す図面を参照して本発明の方法および作
用効果を詳細に説明する。
および第２インサート材としてのＮｉまたはＣｕの薄層
の挿入は、メッキまたは箔の挿入によって行なわれ、メ
ッキ厚、箔厚は５山〜５００仏が好ましい。以下、本発
明の具体例を示す図面を参照して本発明の方法および作
用効果を詳細に説明する。
第１図Ａは鋼（以下、Ｆｅと記す）にＮｉ，Ｃｒの順に
メッキし、Ｃｒ命ッキ面とＴｉを相対させて拡散溶接す
る場合、第１図ＢはＮｉ箔の片面にＣｒメッキし、この
箔をＣｒメッキ面とＴｉ，Ｎｊ面とＦｅがそれぞれ相対
するように挿入して拡散溶接する場合である。第１図Ａ
，Ｂにおいては、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅの接合となる
が、ＴｉとＣｒは脆い金属間化合物を生成せず、Ｃｒと
Ｎｉは互いに完全園溶し、ＮｉとＦｅは脆い金属間化合
物を生成せず、ここでは真空雰囲気下（１０‐４ｔｏｎ
）で、加熱温度７００〜１１００ｑｏ、加圧力０．１ｋ
９／磯以上、加圧時間１び分以上の拡散溶接で、ＡＳＴ
Ｍ鱒断強さ１４ｋ９／桝以上のすぐれた強度をもつ継手
を得ることができる。
メッキし、Ｃｒ命ッキ面とＴｉを相対させて拡散溶接す
る場合、第１図ＢはＮｉ箔の片面にＣｒメッキし、この
箔をＣｒメッキ面とＴｉ，Ｎｊ面とＦｅがそれぞれ相対
するように挿入して拡散溶接する場合である。第１図Ａ
，Ｂにおいては、Ｔｉ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅの接合となる
が、ＴｉとＣｒは脆い金属間化合物を生成せず、Ｃｒと
Ｎｉは互いに完全園溶し、ＮｉとＦｅは脆い金属間化合
物を生成せず、ここでは真空雰囲気下（１０‐４ｔｏｎ
）で、加熱温度７００〜１１００ｑｏ、加圧力０．１ｋ
９／磯以上、加圧時間１び分以上の拡散溶接で、ＡＳＴ
Ｍ鱒断強さ１４ｋ９／桝以上のすぐれた強度をもつ継手
を得ることができる。
加熱温度は７００ｏｏを下ると拡散能力が低下し、１１
００℃を超えるとＦｅの結晶粒が粗大化して靭性が低下
するなど材質劣化がみとめられるようになるため、７０
０〜１１００００が適切である。加圧力は加熱温度によ
り必要加圧力が変化するが、上記加熱温度範囲では０．
１ｋ９／柵を下まわると接合面に密着不良を生じるケー
スが出てくるため、０．１ｋ９／桝以上が適切である。
加圧時間も加熱温度、加圧力により必要時間が変化する
が、上記温度、加圧力範囲では１０分を下まわると原子
拡散の不十分なケースが出けくるため１０分以上が適切
である。第２図ＡはＦｅにＣリＣｒの順にメッキし、Ｃ
ｒメッキ面とＴｉを相対させて拡散溶接する場合、第２
図ＢはＣｕ箔の片面にＣｒメッキし、この箔をＣｒメッ
キ面とＴｉ，Ｃ虻蚕とＦｅがそれぞれ相対するように挿
入して拡散溶接する場合である。
００℃を超えるとＦｅの結晶粒が粗大化して靭性が低下
するなど材質劣化がみとめられるようになるため、７０
０〜１１００００が適切である。加圧力は加熱温度によ
り必要加圧力が変化するが、上記加熱温度範囲では０．
１ｋ９／柵を下まわると接合面に密着不良を生じるケー
スが出てくるため、０．１ｋ９／桝以上が適切である。
加圧時間も加熱温度、加圧力により必要時間が変化する
が、上記温度、加圧力範囲では１０分を下まわると原子
拡散の不十分なケースが出けくるため１０分以上が適切
である。第２図ＡはＦｅにＣリＣｒの順にメッキし、Ｃ
ｒメッキ面とＴｉを相対させて拡散溶接する場合、第２
図ＢはＣｕ箔の片面にＣｒメッキし、この箔をＣｒメッ
キ面とＴｉ，Ｃ虻蚕とＦｅがそれぞれ相対するように挿
入して拡散溶接する場合である。
第２図Ａ，Ｂにおいては、Ｔｉ−Ｃｒ一Ｃｕ−Ｆｅの接
合となるが、ＴｉとＣｒは脆い金属間化合物を生成せず
、ＣｒとＣｕは互いに完全園落し、ＣｕとＦｅは脆い金
属間化合物を生成せず、第１図Ａ，Ｂの場合と同様、真
空下、加熱温度７００〜１１００℃、加圧力０．１ｋｇ
／淋以上、加圧時間１０分以上の拡散溶接ですぐれた強
度をもつ継手を得ることができる。
合となるが、ＴｉとＣｒは脆い金属間化合物を生成せず
、ＣｒとＣｕは互いに完全園落し、ＣｕとＦｅは脆い金
属間化合物を生成せず、第１図Ａ，Ｂの場合と同様、真
空下、加熱温度７００〜１１００℃、加圧力０．１ｋｇ
／淋以上、加圧時間１０分以上の拡散溶接ですぐれた強
度をもつ継手を得ることができる。
実施例 １第１図Ａの態様により、板厚２脚で５仇舷×
１００帆のＴｉと板厚１仇蚊で５物豚×１０仇奴のＳＳ
４１を操合した。
１００帆のＴｉと板厚１仇蚊で５物豚×１０仇奴のＳＳ
４１を操合した。
先ず、ＳＳ４１にＮｉを５０ムＣｒを５０仏順次電気メ
ッキした後、Ｔｉを重ね合せ、接合温度８００ｑｏ、加
圧力ｌｋ９／嫌、接合時間３０分、真空度５×１０‐４
ｔｏｎで拡散溶接した。この結果、２０ｋ９／磯の良好
な継手部の鱒断強度を得ることができた。
ッキした後、Ｔｉを重ね合せ、接合温度８００ｑｏ、加
圧力ｌｋ９／嫌、接合時間３０分、真空度５×１０‐４
ｔｏｎで拡散溶接した。この結果、２０ｋ９／磯の良好
な継手部の鱒断強度を得ることができた。
実施例 ２
第１図Ｂの態様により、板厚２肌で５仇吻×１００肌の
Ｔｉと板厚ＩＱ奴で５仇舷×１０仇肋肋のＳＳ４１を接
合した。
Ｔｉと板厚ＩＱ奴で５仇舷×１０仇肋肋のＳＳ４１を接
合した。
先ず、５０ムのＮｉ箔にＣｒメッキを５０ｒ行い、ＳＳ
４１とＴｉ間にこれを挿入し（ＳＳ４１側にＮｉメッキ
面が来るようにする）、接合温度９００ｏｏ、加圧力２
ｋ９／柵、接合時間２０分、真空度５×１０‐４ｔｏｍ
で拡散溶接した。この結果、１８ｋ９／地の良好な継手
部の鱒断強度を得ることができた。
４１とＴｉ間にこれを挿入し（ＳＳ４１側にＮｉメッキ
面が来るようにする）、接合温度９００ｏｏ、加圧力２
ｋ９／柵、接合時間２０分、真空度５×１０‐４ｔｏｍ
で拡散溶接した。この結果、１８ｋ９／地の良好な継手
部の鱒断強度を得ることができた。
実施例 ３
第２図Ａの態様により、板厚２概で５仇廠ｘｌｏｏ肋の
Ｔｉと板厚１仇舷で５物舷×ｌｏｗ舷のＳＳ４１を接合
した。
Ｔｉと板厚１仇舷で５物舷×ｌｏｗ舷のＳＳ４１を接合
した。
先ず、ＳＳ４１にＣｕを３０ム、Ｃｒを３０山順次電気
メッキした後、Ｔｉと重ね合せ、接合温度８００ｏｏ、
加圧力０．７５ｋ９／松、接合時間３び分、真空度５×
１０‐４ｔｏｒｒで拡散溶接した。この結果、１９ｋ９
／磯の良好な継手部の数断強度を得ることができた。
メッキした後、Ｔｉと重ね合せ、接合温度８００ｏｏ、
加圧力０．７５ｋ９／松、接合時間３び分、真空度５×
１０‐４ｔｏｒｒで拡散溶接した。この結果、１９ｋ９
／磯の良好な継手部の数断強度を得ることができた。
実施例 ４
第２図Ｂの態様により、板厚２帆で５仇蛇×１００帆の
Ｔｉと板陣１仇ゆで５０肋×１００脚のＳＳ４１を接合
した。
Ｔｉと板陣１仇ゆで５０肋×１００脚のＳＳ４１を接合
した。
先ず、５０仏のＣｕ箔にＣｒメッキ３０山行い、ＳＳ４
１とＴｉ間にこれを挿入し（ＳＳ４１側にＣｕ箔面が来
るようにする）、接合温度９００００、加圧力１．５ｋ
９／嫌、接合時間２び分、真空度５×１０‐４ｔｏｎで
拡散接合した。この結果、１８ｋ９／柵の良好な継手部
の鱒断強度を得ることができた。
１とＴｉ間にこれを挿入し（ＳＳ４１側にＣｕ箔面が来
るようにする）、接合温度９００００、加圧力１．５ｋ
９／嫌、接合時間２び分、真空度５×１０‐４ｔｏｎで
拡散接合した。この結果、１８ｋ９／柵の良好な継手部
の鱒断強度を得ることができた。
第１〜２図は本発明方法の具体例を示す概要図である。
オー図矛２図
Claims (1)
- １ ＴｉとＦｅを拡散溶接するに際し、第１インサート
材としてＣｒの薄層を挿入し、該ＣｒとＦｅの間に第２
インサート村としてＮｉまたはＣｕの薄層を挿入した後
、ＴｉとＦｅ間に０．１ｋｇ／ｍｍ＾２以上の圧力をか
け、７００〜１１００℃で１０分以上加熱することを特
徴とするＴｉとＦｅの拡散溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14644179A JPS6024753B2 (ja) | 1979-11-14 | 1979-11-14 | Ｔｉと鋼の拡散溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14644179A JPS6024753B2 (ja) | 1979-11-14 | 1979-11-14 | Ｔｉと鋼の拡散溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5671590A JPS5671590A (en) | 1981-06-15 |
| JPS6024753B2 true JPS6024753B2 (ja) | 1985-06-14 |
Family
ID=15407720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14644179A Expired JPS6024753B2 (ja) | 1979-11-14 | 1979-11-14 | Ｔｉと鋼の拡散溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6024753B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3305106A1 (de) * | 1983-02-15 | 1984-08-16 | Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn | Verfahren zur herstellung der verbindung der werkstoffe titan und eisen-nickel-legierungen durch diffusionsschweissen mit hilfe von zwischenschichten |
| US4557413A (en) * | 1984-04-11 | 1985-12-10 | Mcdonnell Douglas | Heat pipe fabrication |
| KR101054462B1 (ko) * | 2008-11-20 | 2011-08-05 | 한국수력원자력 주식회사 | 모재의 강도를 초과하는 접합강도를 갖는, 중간층을 이용한강계열 합금과 티타늄 또는 티타늄계열 합금 간의 고강도 이종금속 접합방법 |
-
1979
- 1979-11-14 JP JP14644179A patent/JPS6024753B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5671590A (en) | 1981-06-15 |
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