JPS62167910A - 焼結合金部材の接合方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、焼結合金部材を金属部材や他の焼結合金部
材に接合一体化させる際に用いられる焼結合金部材の接
合方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、例えばエンジンのタペット等の各種の機器部品に
は、それぞれの使用用途に応じた耐摩耗性や機械的強度
等の特性を有する、鉄系やＮｉ系あるいはＣｏ系等の各
種の焼結合金部材が局部的に接合固定されている。

ところで、第４図に示すように、従来このような焼結合
金部材うち、特にその成分としてＰ、ＢあるいはＳｉ等
の低融点良品を生成する元素を含有する焼結合金部材ｌ
を、鋼やＮｉ合金、Ｃｏ合金等の金属部材２の先端部に
接合固定する場合には、以下のような接合方法が採られ
ていた。

すなわち、先ずこれら焼結合金部＋、ｔｌと金属部材２
の互いの接合面１ａ、２ａを平坦な而に仕上げる。そし
て次に、温度が１１５０°Ｃ−１２００℃程度の雰囲気
下において、上記焼結合金部材１の接合面１ａを金属部
材２の接合面２ａに当接させる。すると、上記焼結合金
部材１の接合面１ａから液相が生成し、この液相を介し
た拡散接合によって上記焼結合金部材ｌが金属部材２に
接合されて一体化する。

したがって、上記従来の焼結合金部材の接合方法によれ
ば、上記液相が互いの接着手段になるため、ろう材等の
他の接着手段を使用することなくこれら焼結合金部材Ｉ
と金属部材２とを互いに接合一体化することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記従来の焼結合金部材の接合方法にあ
っては、焼結合金部材Ｉの接合面１ａと金属部材２の接
合面２ａとをそれぞれ平坦な面に形成しているので、熱
源の方向や接合面１ａ、２ａの平面度の加工誤差等によ
り、接合が互いの周縁部から開始した場合には、上記接
合面１ａ、２ａ間の内部に封じ込められたガスがこれら
接合面１ａ。

２ａどうしの接合を阻害してしまうという問題があった
。加えて、互いの周縁部から接合が開始された場合には
、接合後の熱収縮により互いの中心位置に相対的なズレ
を生じてしまうという問題もあった。

［発明の目的］ この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、２つの
部材の接合面どうしを、全面に亙って確実に接合するこ
とができる焼結合金部材の接合方法を提供することを目
的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明の焼結合金部材の接合方法は、少なくとも一方
の部材が焼結合金部材である２つの部材を、それらの接
合面の間隔がその中央部から周縁部に向けて互いに漸次
離間するように形成し、次いでこれら接合面どうしを、
接着手段を間に介して当接させることにより互いに接合
する構成したものである。

［作用コ 上記構成の焼結合金部材の接合方法によれば、２つの部
材の接合が、互いの接合面の中央部から開始した後に順
次周縁部に向けて進行してゆ（ため、全面に亙って安定
した接合状態を得ることができる。

［実施例］ 第１図は、この発明の焼結剛毅部材の接合方法を実施す
るために用いられる２つの部材の一例を示すものである
。

第１図において、図中符号ＩＯは上述したＰｌＢあるい
はＳｉ等の元素を含有する鉄等を主成分とする焼結合金
部材あり、図中符号１１は上記焼結合金部材１０が接合
される鋼等からなる金属部材である。そして、これら焼
結合金部材１０および金属部材１１のそれぞれの中央部
には、接合時に互いに係合する位置決め用の凸部１２お
よび凹部１３が形成されている。

次に、これら２つの部材ｔｏ、ｔｔを用いてこの発明の
焼結合金部材の接合方法の一実施例を説明する。

先ず、焼結合金部材ｌＯの接合面１４を、その中央部１
４ａから周縁部１４ｂに向けて対向する金属部材Ｉｔの
接合面１５との間の間隔が互いに漸次離間する傾斜面に
形成する。ここで、この接合面１４の傾斜角度θの大き
さは、０．ｌ°〜ｌ。

２°の角度の範囲に設定することが好ましい。すなわち
、この傾斜角度θがＯｌｏに満たないと、接合が中央部
から周縁部に向けて円滑に進行し難くなり、他方上記傾
斜角度θが１．２°を超えると、接合後の互いの接合面
１４．１５間の周縁部に隙間を生じる恐れがあり、それ
ぞれ共に不適当なものになってしまうからである。

そして次に、温度が１１５０°Ｃ−１２００℃程度の雰
囲気下において、焼結合金部材ＩＯの傾斜面に形成され
た接合面１４を、上記金属部材１１の接合面１５に互い
の位置決め用凸部１２と凹部Ｉ３とを係合させて当接さ
せる。すると、上記焼結合金部材ｌＯの接合面１４から
液相が生成する。

そして、この液相による拡散接合が上記接合面１４．１
５の互いに当接している中央部から、順次周縁部に向け
て進行してゆく。このようにして、上記焼結合金部［第
１０と金属部材１１とは、互いの接合面１４．１５どう
しが全面に亙って接合されて一体化する。

し几かって、このような焼結合金部ｔオの接合方法によ
れば、焼結合金部材ＩＯと金属部材１１との２つ部材の
接合が、互いの接合面１４、Ｉ５の中央部から開始した
後、順次周縁部に向けて進行してゆくため互いの接合面
１４．１５間にガスが封じ込められる恐れがなく、よっ
て全面に亙って安定した接合状態を得ることができる。

また、互いの中心部から接合されるため、接合後の熱収
縮によってそれぞれの中心位置に相対的なズレを生じる
こともない。

［実験例］ Ｆ　ｅ　−１３％ｃ　ｒ　−２％Ｃ−０，５％Ｐ　　Ｏ
，５％Ｍｎの組成を有する３種類の形状の焼結合金部材
Ａ　、Ｂ　、Ｃと、これら焼結合金部材Ａ、Ｂ、Ｃを接
合するだめの金属部材（ＳＣｒ鋼製）Ｄ　、Ｅ　、Ｆ’
とを、各々１０個づつ用意した。

ここで、上記焼結合金部材Ａおよび金属部材りは、それ
ぞれ第１図に示した焼結合金部材ｌＯおよび金属部材１
１と同形状のもので、図中に示す各部寸法は、Ｄ、＝２
７φ、ｄ＝５φ、Ｄｚ＝２５φ、θ＝０．３６°である
。また、上記焼結合金部材Ｂおよび金属部材Ｅは、それ
ぞれ第２図に示すような金属部材Ｅ側の接合面が傾斜面
１６に形成された形状のもので、各部の寸法は、Ｄ３＝
２７φ、ｄ＝５φ、Ｄ、＝２５φ、θ−〇、１１°であ
る。さらに、上記焼結合金部材Ｃおよび金属部材Ｆは、
それぞれ第３図に示すような位置決め用凸部と凹部が形
成されない形状のもので、図中の各部寸法は、Ｄ。

＝　２２．５φ、ｄ二５φ、Ｄ　、＝　２０．３φ、θ
＝０．５２’である。

他方、比較例として、上記焼結合金部材および金属部材
と同様の材質からなり、第４図に示す従来のものと同形
状の焼結合金部材（Ｄ　７＝　２７φ）と金属部材（Ｄ
　ｓ　＝　２５φ）とをそれぞれ１０個づつ用意した。

そして、これら５組（各１０個づつ）の焼結合金部材と
金属部材とを、それぞれ温度が約１１７０℃の真空中で
約９０分かけて接合した。

第１表は、これら焼結合金部材と金属部材との接合後の
接合率について測定した測定結果を、それぞれ合計１０
１の試料における平均値と最低値について示したしので
ある。

なお、接合率＝（超音波探傷による接合面積／接合面の
総面積）ｘ　ｌ　Ｏ０％である。

第１表 ：発明の効果コ 以上説明しｆこようにこの発明の焼結合金部材の接合方
法は、少なくとも一方の部材が焼結合金部（オである２
つの部材を、それらの接合面の間隔がその中央部から周
縁部に向けて互いに漸次離間するように形成し、次いで
これら接合面どうしを接着手段を間に介して当接させる
ことにより互いに接合する構成にした乙のである。よっ
て、この発明の接合方法によれば、上記２つの部材の接
合を、互いの接合面の中央部から順次周縁部に向けて進
行させてゆくことができるため、互いの接合面どうしを
全面に亙って確実に接合することができるとと乙に、接
合後の熱収縮によって互いの中心位置にズレを生じるこ
ともない。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は、それぞれこの発明の焼結合金部材の
接合方法を実施するための、２つの部材の各種形状の例
を示す外形図、第４図は従来の接合方法における波接合
部材の形状を示す外形図である。 １０、Ａ、Ｂ、Ｃ・・・・・・焼結合金部材１１　、Ｄ
、Ｅ、ｒ；’・・・・金属部（第１４．１５・・・・・
接合面 １４ａ・・・・・・中央部　＋４ｂ・・・・・・周縁部
。 第１図 第２図 第３図 第４図 １　　　　Ｄａ−一一

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方の部材が焼結合金からなる２つの
   部材を、それらの接合面の間隔がその中央部から周縁部
   に向けて互いに漸次離間するように形成し、次いでこれ
   ら接合面どうしを、接着手段を間に介して当接させるこ
   とにより互いに接合することを特徴とする焼結合金部材
   の接合方法。
2. （２）上記２つの部材の少なくとも一方の部材の上記接
   合面を、互いの上記接合面どうしが中心部から周縁部に
   向けて０．１°〜１．２°の角度をなして漸次離間する
   傾斜面に形成することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の焼結合金部材の接合方法。