JPS606286A - 溶製体の接合方法 - Google Patents
溶製体の接合方法Info
- Publication number
- JPS606286A JPS606286A JP11463883A JP11463883A JPS606286A JP S606286 A JPS606286 A JP S606286A JP 11463883 A JP11463883 A JP 11463883A JP 11463883 A JP11463883 A JP 11463883A JP S606286 A JPS606286 A JP S606286A
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- JP
- Japan
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- porous metal
- bodies
- metal body
- infiltrant
- melt
- 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.)
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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
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (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】
不発明は溶製体間の接合方法に関し、さらに詳しくは、
板状の金属多孔質体を用いて、２個あるいはそれ以上の
溶製体同士を簡便に、しかも強固に接合する方法に関す
るものである。
板状の金属多孔質体を用いて、２個あるいはそれ以上の
溶製体同士を簡便に、しかも強固に接合する方法に関す
るものである。
溶製体を組立合体する接合技術は、素形材加工技術のな
かで重要な位置を占めており、従来、こ゛ の接合技術
として電気やガスを用いる溶接、摩擦圧接、ろう付は及
び拡散接＠などが用いられているが、これらの接合技術
にはそれぞれ一長一短があり、必ずしも十分に満足しう
るものではない。
かで重要な位置を占めており、従来、こ゛ の接合技術
として電気やガスを用いる溶接、摩擦圧接、ろう付は及
び拡散接＠などが用いられているが、これらの接合技術
にはそれぞれ一長一短があり、必ずしも十分に満足しう
るものではない。
例えば現在もつとも一般的に用いられている電気やガス
？用いる溶接は、作業形態が極めて簡便であるものの、
接合時に接合部近傍全いったん溶解するため、その部分
は熱影響を受けて溶製体母材部の性質と異質なものとな
ることや、得られた接合体の信頼性の点で問題がある。
？用いる溶接は、作業形態が極めて簡便であるものの、
接合時に接合部近傍全いったん溶解するため、その部分
は熱影響を受けて溶製体母材部の性質と異質なものとな
ることや、得られた接合体の信頼性の点で問題がある。
−また、摩擦圧接は自動化が容易であり、かつ接合に要
する時間もわずか数秒と極めて短いために、大量生産に
適した方法であるが、被接合面が大きく偏心していたり
、捷た極めて複雑な形状のものでは使用が困難であるな
どの欠点を有している。
する時間もわずか数秒と極めて短いために、大量生産に
適した方法であるが、被接合面が大きく偏心していたり
、捷た極めて複雑な形状のものでは使用が困難であるな
どの欠点を有している。
−万、ろう付けや拡散接合では、前記のような製品形状
による困難性はないものの、ろう付けの場合には接着剤
となるろう材の強度が十分でなく、その結果得らＦｌ−
た製品の強度も十分なものが得にくいという欠点がある
。また拡散接合の場合には、被接合面を極めて清浄にし
、かつその表面も十分に滑らかにしたのち、１０ ’
ｔｏｒｒのような高度の真空雰囲気下で接合しなげれば
ならないなど厳密な作業条件が要求されるので、この拡
散接合が利用される分野は、航空機産業や原子力産業な
ど、得られた製品が高付加価値を有する分野に限られて
くるなどの問題点を有している。
による困難性はないものの、ろう付けの場合には接着剤
となるろう材の強度が十分でなく、その結果得らＦｌ−
た製品の強度も十分なものが得にくいという欠点がある
。また拡散接合の場合には、被接合面を極めて清浄にし
、かつその表面も十分に滑らかにしたのち、１０ ’
ｔｏｒｒのような高度の真空雰囲気下で接合しなげれば
ならないなど厳密な作業条件が要求されるので、この拡
散接合が利用される分野は、航空機産業や原子力産業な
ど、得られた製品が高付加価値を有する分野に限られて
くるなどの問題点を有している。
不発明者らは、このような実情に鑑み、形状の制約をま
ったく受けず、かつ厳密な作業条件を必要とすることな
く簡便であり、しかも十分に強固な接合力を有する溶製
体の接合方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、根状
の金属多孔質体を用いることによりその目的を達成しう
ろこと全見出し、この知見に基づいて不発明を完成する
に至った。
ったく受けず、かつ厳密な作業条件を必要とすることな
く簡便であり、しかも十分に強固な接合力を有する溶製
体の接合方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、根状
の金属多孔質体を用いることによりその目的を達成しう
ろこと全見出し、この知見に基づいて不発明を完成する
に至った。
すなわち、不発明は、２個のＭｆｆ体の間に板状の金属
多孔質体を配置したのち、この金属多孔質体の外周部に
該溶製体及び金属多孔質体よりも低い融点を有する溶浸
材を配置し、次いでこのものに： ５ ｋｇｆ ／ ｃ
２１以上の押圧下に該溶製体及び金属条１孔質体の融点
以下かつ該溶浸材の融点以上に加熱し、該溶浸材を接合
面及び該金属多孔質体部に溶浸させたのち、該溶浸材の
融点以下まで冷却することを特徴とする溶製体の接合方
法全提供するものである。
多孔質体を配置したのち、この金属多孔質体の外周部に
該溶製体及び金属多孔質体よりも低い融点を有する溶浸
材を配置し、次いでこのものに： ５ ｋｇｆ ／ ｃ
２１以上の押圧下に該溶製体及び金属条１孔質体の融点
以下かつ該溶浸材の融点以上に加熱し、該溶浸材を接合
面及び該金属多孔質体部に溶浸させたのち、該溶浸材の
融点以下まで冷却することを特徴とする溶製体の接合方
法全提供するものである。
不発明方法の特徴は、従来の接合法により溶製体同士の
接合を行う場合、ろう付けなどのような接着剤を用いる
一部の愛合法を除いては、溶製体同士の被接合部はたが
いに直接接触させてから接＝ ３− 合を行っていたが、不発明方法では、接合しようとする
溶製体と溶製体との間に、板状の金属多孔質体を介在さ
せて、浴裂体−金属多孔質体−溶製体型のサンドウィッ
チ状にし、その板状の金属多孔質体を介して溶製体同士
を強固に接合する点にある。なお、近年、超塑性材料全
接合面に介在させ、この材料の拡散接合性全利用して接
合を行うことが一部試みられているが、不発明方法は、
板状の金属多孔質体を用い、さらｖｃ＠浸現象全応用し
ている点でこれと不質的に異なるものである。
接合を行う場合、ろう付けなどのような接着剤を用いる
一部の愛合法を除いては、溶製体同士の被接合部はたが
いに直接接触させてから接＝ ３− 合を行っていたが、不発明方法では、接合しようとする
溶製体と溶製体との間に、板状の金属多孔質体を介在さ
せて、浴裂体−金属多孔質体−溶製体型のサンドウィッ
チ状にし、その板状の金属多孔質体を介して溶製体同士
を強固に接合する点にある。なお、近年、超塑性材料全
接合面に介在させ、この材料の拡散接合性全利用して接
合を行うことが一部試みられているが、不発明方法は、
板状の金属多孔質体を用い、さらｖｃ＠浸現象全応用し
ている点でこれと不質的に異なるものである。
不発明方法によ才ｔば、１ず溶製体と板状の金属多孔質
体との相互間に拡散結合による接合が生じ、・そのあと
に、該金属多孔質体の外周部にあらかじめ配置された溶
浸材により、溶製体と金属多孔質体との接合面及び金属
多孔質体部に溶浸が生じる。
体との相互間に拡散結合による接合が生じ、・そのあと
に、該金属多孔質体の外周部にあらかじめ配置された溶
浸材により、溶製体と金属多孔質体との接合面及び金属
多孔質体部に溶浸が生じる。
不発明方法における溶製体は浴製鉄、浴製鋼及びその他
科種金属や合金の鋳物などであり、金属多孔質体は、金
属粉末を圧縮成形して得られた圧粉体あるいはそれ全焼
結して得られた焼結体などであり、また溶浸材は、金属
多孔質体部及び接合＝ ５− ４− 面に吸収、浸透するものであって、溶製体及び金属多孔
質体のいずれよりもその融点が低い金属ないし合金であ
る。
科種金属や合金の鋳物などであり、金属多孔質体は、金
属粉末を圧縮成形して得られた圧粉体あるいはそれ全焼
結して得られた焼結体などであり、また溶浸材は、金属
多孔質体部及び接合＝ ５− ４− 面に吸収、浸透するものであって、溶製体及び金属多孔
質体のいずれよりもその融点が低い金属ないし合金であ
る。
次に不発明の実施態様を円柱状の溶製体２個を接合する
場＠について説明すると、まず、接＠を行うとする溶製
体の被接合面全エメリー研摩紙などにより、その粗さが
２μｍ程度以下になるように研摩し、次いで好１しくは
３胴程度以下の板状に成形された、金属粉末全圧縮成形
して得られた圧粉体又はこれ全焼結して得られた焼結体
から成る金属多孔質体の被接合面も、その粗さが２μｍ
程度以下になるように研摩息なとで研摩する。この板状
の金属多孔質体の厚さが極単に厚くなると溶浸材を多く
用いなければならず不経済となる。−またその空隙率は
１０〜３０係の範囲が好適である。
場＠について説明すると、まず、接＠を行うとする溶製
体の被接合面全エメリー研摩紙などにより、その粗さが
２μｍ程度以下になるように研摩し、次いで好１しくは
３胴程度以下の板状に成形された、金属粉末全圧縮成形
して得られた圧粉体又はこれ全焼結して得られた焼結体
から成る金属多孔質体の被接合面も、その粗さが２μｍ
程度以下になるように研摩息なとで研摩する。この板状
の金属多孔質体の厚さが極単に厚くなると溶浸材を多く
用いなければならず不経済となる。−またその空隙率は
１０〜３０係の範囲が好適である。
他方、溶浸材として、前記の溶製体及び金属多孔質体の
いずれよりも低い融点を有する金属粉末又は合金粉末を
、被接合体の接合部の外周又は内周に合致する形状に圧
縮成形したものを用いる。この溶浸材の量は、はぼ前記
金属多孔質体の空隙を−６＝ 埋めるに必要な量とすればよく、不必要に多くする必要
はない。
いずれよりも低い融点を有する金属粉末又は合金粉末を
、被接合体の接合部の外周又は内周に合致する形状に圧
縮成形したものを用いる。この溶浸材の量は、はぼ前記
金属多孔質体の空隙を−６＝ 埋めるに必要な量とすればよく、不必要に多くする必要
はない。
次いで、前記の溶製体音所望の形態になるように組立て
、この際、前記の板状金属多孔質体を該装 浴腰体の接合部に配置する。すなわち、添付図面第１図
（ロ）ｌに示すように、溶製体１と溶製体２との間に板
状の金属条−１１質体３を配置して、サンドウィッチ状
にし、−万、溶浸材を該図に示すように、金属多孔質体
３及び溶製体１．２の外周部に配置する。該溶浸材の配
置はこの位置がもつとも望せしい。その理由は、溶浸材
をこの位置に配置することによって、該溶浸材が溶製体
と金属多孔質体との接・針面を刀口熱中の酸化から防ぐ
役目をすること、及び接合面に溶浸材の残滓を残さない
ためである。該溶浸材を接合面に配置すると、接合工程
の終了後に接合面に残滓が残り、接合強度の低下を招く
ので好ましくない。
、この際、前記の板状金属多孔質体を該装 浴腰体の接合部に配置する。すなわち、添付図面第１図
（ロ）ｌに示すように、溶製体１と溶製体２との間に板
状の金属条−１１質体３を配置して、サンドウィッチ状
にし、−万、溶浸材を該図に示すように、金属多孔質体
３及び溶製体１．２の外周部に配置する。該溶浸材の配
置はこの位置がもつとも望せしい。その理由は、溶浸材
をこの位置に配置することによって、該溶浸材が溶製体
と金属多孔質体との接・針面を刀口熱中の酸化から防ぐ
役目をすること、及び接合面に溶浸材の残滓を残さない
ためである。該溶浸材を接合面に配置すると、接合工程
の終了後に接合面に残滓が残り、接合強度の低下を招く
ので好ましくない。
次に、このように組立てられたものを、真空雰囲気下又
は非酸化性雰囲気中で押圧下加熱する。
は非酸化性雰囲気中で押圧下加熱する。
真空雰囲気下の場合は、］Ｏ”ｔｏｒｒ程度の真空度で
十分であって、高価な拡散ポンプなどを使用する必要が
なく、安価な油回転真空ポンプを使用しうる。また押圧
は５ ｋｇｆ ／ ｃｒ１以上、１０ ｋｇｆ ／ ｃ
ｒｌ程度でよい。さらに加熱温度は、溶製体、金属多孔
質体及び溶浸材の材質によって決定される。すなわち、
その温度は溶製体及び金属多孔質体の融点以下であり、
かつ溶浸材の・融点以上である。例えば鉄又は鋼の溶製
体を接合する場合には、溶浸材として銅合金を用い、刀
日熱温度は］１００〜１２５０℃程度である。この温度
で数分〜６０分間程度保付 持したのち、室ｉ＝ｔで冷却する。添鮒図面の第２図（
イ）及び（ロ）は接合完了後の模式図であって、そ１１
それ水平断面図及び鉛直断面図である。これらの図から
判るように、溶浸材４は金属多孔質体３及び接合面近傍
に吸収又は浸透して外部に残らない。
十分であって、高価な拡散ポンプなどを使用する必要が
なく、安価な油回転真空ポンプを使用しうる。また押圧
は５ ｋｇｆ ／ ｃｒ１以上、１０ ｋｇｆ ／ ｃ
ｒｌ程度でよい。さらに加熱温度は、溶製体、金属多孔
質体及び溶浸材の材質によって決定される。すなわち、
その温度は溶製体及び金属多孔質体の融点以下であり、
かつ溶浸材の・融点以上である。例えば鉄又は鋼の溶製
体を接合する場合には、溶浸材として銅合金を用い、刀
日熱温度は］１００〜１２５０℃程度である。この温度
で数分〜６０分間程度保付 持したのち、室ｉ＝ｔで冷却する。添鮒図面の第２図（
イ）及び（ロ）は接合完了後の模式図であって、そ１１
それ水平断面図及び鉛直断面図である。これらの図から
判るように、溶浸材４は金属多孔質体３及び接合面近傍
に吸収又は浸透して外部に残らない。
不発明の溶製体の接合方法は、形態の制約を１つたく受
けず、かつ厳密な作業条件全必要とすることなく簡便で
あり、しかも十分に強固な接合力を有する優れた方法で
ある。
けず、かつ厳密な作業条件全必要とすることなく簡便で
あり、しかも十分に強固な接合力を有する優れた方法で
ある。
次に実施例によって不発明？さらに詳細に説明する。
実施例１
直径１２脆、高さ２０ｍの寸法を有する機械構造用炭素
鋼８１０Ｃの溶製体２個全接合することを目的として、
これらの間に直径１２ｍｍ５厚み２．８調の円板状の鉄
焼結体を介在させた。この鉄焼結体は、相対密度が０．
７８であって２２係の空隙率を有する。組立てに当って
は、溶製体及び鉄焼結体のそれぞれの接合面ｉ］０００
番のエメリー研摩紙で研摩した。次いで、銅粉の中［５
％の鉄粉を有する混合粉末の圧粉体から成る０、６２ｇ
の重量をもつ溶浸材を前記鉄焼結体の外周部に配置した
。
鋼８１０Ｃの溶製体２個全接合することを目的として、
これらの間に直径１２ｍｍ５厚み２．８調の円板状の鉄
焼結体を介在させた。この鉄焼結体は、相対密度が０．
７８であって２２係の空隙率を有する。組立てに当って
は、溶製体及び鉄焼結体のそれぞれの接合面ｉ］０００
番のエメリー研摩紙で研摩した。次いで、銅粉の中［５
％の鉄粉を有する混合粉末の圧粉体から成る０、６２ｇ
の重量をもつ溶浸材を前記鉄焼結体の外周部に配置した
。
次に、このもの全豹１０’ｔｏｒｒの真空度の電気炉に
入れ、］、 Ｏｋｇｆ／ｃ鑓の押圧下、１時間当り３３
０℃の昇温速度で１】４０℃まで昇温させ、その温度で
３０分間保持し、次いで室温まで冷却して強固に接合さ
れた溶製体を得た。
入れ、］、 Ｏｋｇｆ／ｃ鑓の押圧下、１時間当り３３
０℃の昇温速度で１】４０℃まで昇温させ、その温度で
３０分間保持し、次いで室温まで冷却して強固に接合さ
れた溶製体を得た。
このものの引張試験を行ったところ、破断はｓｌｏｃｇ
製体部から生じ、接合面が剥離することがなかった。す
なわち、接合面の強度は５ＩＯＣ溶製体の強度以上であ
ることが判る。なお、この場合の引張強度は３ ］ −
２ｋｇｆ／ｍｊであり、これは５ＩＯＣ溶製体自体の強
度である。
製体部から生じ、接合面が剥離することがなかった。す
なわち、接合面の強度は５ＩＯＣ溶製体の強度以上であ
ることが判る。なお、この場合の引張強度は３ ］ −
２ｋｇｆ／ｍｊであり、これは５ＩＯＣ溶製体自体の強
度である。
実施例２
実施例】における鉄焼結体部、相対密度０．９８のもの
に変える以外は、実施例】とまったく同様にして、５Ｉ
ＯＣ溶製体同士の接＠を行った。
に変える以外は、実施例】とまったく同様にして、５Ｉ
ＯＣ溶製体同士の接＠を行った。
得られた接合体の引張試験を行ったところ、引張強度は
２９．５ｋｇｆ△研であり、実施例１で示した強度３］
、２ｋｇｆ／−よりも若干劣っていた。捷た、破断は接
合面や鉄焼結体部から起っていた。
２９．５ｋｇｆ△研であり、実施例１で示した強度３］
、２ｋｇｆ／−よりも若干劣っていた。捷た、破断は接
合面や鉄焼結体部から起っていた。
第１図及び第２図は、それぞれ不発明方法によって溶製
体全接合する場合及び腰合完了後の模式図であって、（
イ）は水平断面図、（口１ｆｄ鉛直断面図である。 ′Ｔまた、図中符号１及び２は溶製体、３は金属多孔質
体、４は溶浸材である。 境１）回 （イ） （ロ） ′席２１辺 （イ） （ロ）
体全接合する場合及び腰合完了後の模式図であって、（
イ）は水平断面図、（口１ｆｄ鉛直断面図である。 ′Ｔまた、図中符号１及び２は溶製体、３は金属多孔質
体、４は溶浸材である。 境１）回 （イ） （ロ） ′席２１辺 （イ） （ロ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １２個の溶製体の間に板状の金属多孔質体を配置したの
ち、この金属多孔質体の外周部に該溶製体及び金属多孔
質体よりも低い融点を有する溶浸面及び該金属多孔質体
部に溶浸させたのち、該溶浸材の融点以下まで冷却する
ことを特徴とする溶製体の接合方法。 ２ 板状の金属多孔質体の相対密度が０．７０〜０．９
０である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ６ 溶製体が鉄又は鋼、板状の金属多孔質体が鉄焼結体
及び溶浸材が銅合金である特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の方法。 ４ 銅合金溶浸材が１〜５重量係の鉄を含むものである
特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５ 鉄焼結体が厚さ３陥以内のものである特許請求の範
囲第３項記載の方法。 ６ 銅合金溶浸材の量が鉄焼結体の空隙を埋めるに十分
な量である特許請求の範囲第３項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11463883A JPS606286A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 溶製体の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11463883A JPS606286A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 溶製体の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606286A true JPS606286A (ja) | 1985-01-12 |
| JPS641235B2 JPS641235B2 (ja) | 1989-01-10 |
Family
ID=14642814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11463883A Granted JPS606286A (ja) | 1983-06-24 | 1983-06-24 | 溶製体の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6839098B2 (en) | 1987-06-10 | 2005-01-04 | Hitachi, Ltd. | TFT active matrix liquid crystal display devices |
| JP2006224139A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Kanto Yakin Kogyo Co Ltd | 金属多孔体の利用方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5531970A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Tokyo Keiki Co Ltd | Measuring unit for surface velocity |
| JPS56165592A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-19 | Sankin Kogyo Kk | Low melting point silver solder alloy for brazing titanium and titanium alloy |
-
1983
- 1983-06-24 JP JP11463883A patent/JPS606286A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5531970A (en) * | 1978-08-30 | 1980-03-06 | Tokyo Keiki Co Ltd | Measuring unit for surface velocity |
| JPS56165592A (en) * | 1980-05-26 | 1981-12-19 | Sankin Kogyo Kk | Low melting point silver solder alloy for brazing titanium and titanium alloy |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6839098B2 (en) | 1987-06-10 | 2005-01-04 | Hitachi, Ltd. | TFT active matrix liquid crystal display devices |
| US6992744B2 (en) | 1987-06-10 | 2006-01-31 | Hitachi, Ltd. | TFT active matrix liquid crystal display devices |
| US7196762B2 (en) | 1987-06-10 | 2007-03-27 | Hitachi, Ltd. | TFT active matrix liquid crystal display devices |
| US7450210B2 (en) | 1987-06-10 | 2008-11-11 | Hitachi, Ltd. | TFT active matrix liquid crystal display devices |
| JP2006224139A (ja) * | 2005-02-17 | 2006-08-31 | Kanto Yakin Kogyo Co Ltd | 金属多孔体の利用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS641235B2 (ja) | 1989-01-10 |
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