JPS62286687A - 異種材料を接合する方法 - Google Patents
異種材料を接合する方法Info
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Landscapes
- Ceramic Products (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】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は１例えば、炭１１（第一部材）と、ステンレス
鋼、チタン合金や炭化珪素のように前記第一部材と材質
の異なる第二部材とを良好に接合するために、二重周波
数による誘導加熱を利用した接合方法に関するものであ
る。
鋼、チタン合金や炭化珪素のように前記第一部材と材質
の異なる第二部材とを良好に接合するために、二重周波
数による誘導加熱を利用した接合方法に関するものであ
る。
近時、セラミックスと金ｇ或は！Ａ種金金属士等の異種
材料を接合することにより単一材料の欠点を除去し、合
目的的な材料を得ることが盛んに行なおれており、従来
、その接合方法として次のような方法が採られている。
材料を接合することにより単一材料の欠点を除去し、合
目的的な材料を得ることが盛んに行なおれており、従来
、その接合方法として次のような方法が採られている。
（１）セラミックスと金属との接合
セラミックスと金属との接合に際しては、接合しようと
する部材を直接或は接合剤を介して接触させ、高温炉を
用いて加熱接若させる方法や、セラミックスの接合しよ
うとする面に蒸着や化学反応などを利用してメタライズ
処理を行なった後、金属材料にろう付などの方法で接合
している。
する部材を直接或は接合剤を介して接触させ、高温炉を
用いて加熱接若させる方法や、セラミックスの接合しよ
うとする面に蒸着や化学反応などを利用してメタライズ
処理を行なった後、金属材料にろう付などの方法で接合
している。
（２）金属と金属との接合
異種金属の接合に際しては、爆発エネルギを利用した煤
層方法や熱間での圧接、溶接による肉感方法１合金層（
固溶体）を形成するような接合剤を用いて高温に加熱し
て接合する方法などが行なわれており、加熱方法として
は誘導加熱による方法も考えられている。
層方法や熱間での圧接、溶接による肉感方法１合金層（
固溶体）を形成するような接合剤を用いて高温に加熱し
て接合する方法などが行なわれており、加熱方法として
は誘導加熱による方法も考えられている。
然しなから、上記従来の方法には次にような問題点・が
ある。
ある。
即ち、セラミックスと金属の接合においては、一般に熱
効率が悪い上に接合しようとする部材の寸法に制限があ
り、また、金属と金属の接合においては、上記方法では
熱効率が悪いばかりでなく、加工工程に長時間を要し、
処理温度によっては、材質が変化し好ましくない場合が
ある。
効率が悪い上に接合しようとする部材の寸法に制限があ
り、また、金属と金属の接合においては、上記方法では
熱効率が悪いばかりでなく、加工工程に長時間を要し、
処理温度によっては、材質が変化し好ましくない場合が
ある。
このような問題点を解決する方法として誘導加熱を利用
する方法も提案されているが、異種材料は本来、溶融温
度、固溶体形成温度などが異なり、熱膨張率が異なる材
料を接合するため１通常の誘導加熱のように、全体を均
一温度に加熱して接合する方法では、満足すべき接合強
度を得られないという問題点があるのである。
する方法も提案されているが、異種材料は本来、溶融温
度、固溶体形成温度などが異なり、熱膨張率が異なる材
料を接合するため１通常の誘導加熱のように、全体を均
一温度に加熱して接合する方法では、満足すべき接合強
度を得られないという問題点があるのである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上述のような従来技術の問題点を解決し、異種
材料を有効に接合することの出来る方法を提供すること
を目的としてなされたもので、その構成は、セラミック
スと金属或は異種金属同士等の異種材料を誘導加熱を利
用して接合する方法において、第一部材及び第二部材５
更に必要に応じては前記両部材と接合剤を加熱するのに
適正な複数の異なる周波数の電力を同一の加熱コイルに
時分割して交互に連続的又は断続的に印加しながら加熱
して接合することを特徴とするものである。
材料を有効に接合することの出来る方法を提供すること
を目的としてなされたもので、その構成は、セラミック
スと金属或は異種金属同士等の異種材料を誘導加熱を利
用して接合する方法において、第一部材及び第二部材５
更に必要に応じては前記両部材と接合剤を加熱するのに
適正な複数の異なる周波数の電力を同一の加熱コイルに
時分割して交互に連続的又は断続的に印加しながら加熱
して接合することを特徴とするものである。
即ち、本発明は、接合しようとする異種材料で。
所望加熱温度の高い第一部材と所望加熱温度の低い第二
部材とを接合する場合、加熱コイルＩＩＣに、第一部材
と第二部材を含めて、第二部材の所望加熱温度旧に昇温
させるのに適した周波数ｆ１の′、電力Ｐ１と、第一部
材の温度を前記の温度Ｕ１からその所望加熱温度Ｕ２ま
で昇温さ仕るのに適した周波数ｆ２の電力Ｐ２とを、時
分割しながら交互に印加して加熱することにより、第一
部材及び第二部材の温度はそれぞれ異なる所望値に昇温
させ１両部はを接合しようというものである。
部材とを接合する場合、加熱コイルＩＩＣに、第一部材
と第二部材を含めて、第二部材の所望加熱温度旧に昇温
させるのに適した周波数ｆ１の′、電力Ｐ１と、第一部
材の温度を前記の温度Ｕ１からその所望加熱温度Ｕ２ま
で昇温さ仕るのに適した周波数ｆ２の電力Ｐ２とを、時
分割しながら交互に印加して加熱することにより、第一
部材及び第二部材の温度はそれぞれ異なる所望値に昇温
させ１両部はを接合しようというものである。
勿論、第一部材と第二部材の熱伝導によって。
温度差のあるだけ互いに影響し合うが、処理時間を比較
的短かくすれば問題とならない。
的短かくすれば問題とならない。
因みに、電力の調整は分割時間ｊｌ、 ｅ２の調整又は
印加電圧の波高値もしくは両者の組合せを舅整すればよ
い。
印加電圧の波高値もしくは両者の組合せを舅整すればよ
い。
次に本発明の実施例について説明する。
（１）セラミックスと金属との接合
■ 炭化珪素成形体（第一部材）１をステンレス鋼（第
二部材）２に接合するため、・接合剤３としてＴ１−Ｍ
ｏ系粉末を用い、第１図に示すように、誘導加熱コイル
ＩＩｃを第一部材１側に対向させてセラ１−シ、周波数
１０ＫＩＩｚと２ＫＩＩｚとを電力比１：５で時分割し
て、第一部材１．接着剤３．第二部材２を１０００℃ま
で加熱後、周波数１０Ｋｌｌｚと２Ｋｌｌｚとを電力比
１：５として第一部材１を１８００℃まで昇温させた。
二部材）２に接合するため、・接合剤３としてＴ１−Ｍ
ｏ系粉末を用い、第１図に示すように、誘導加熱コイル
ＩＩｃを第一部材１側に対向させてセラ１−シ、周波数
１０ＫＩＩｚと２ＫＩＩｚとを電力比１：５で時分割し
て、第一部材１．接着剤３．第二部材２を１０００℃ま
で加熱後、周波数１０Ｋｌｌｚと２Ｋｌｌｚとを電力比
１：５として第一部材１を１８００℃まで昇温させた。
この時、第二部材２の温度は１２００°Ｃになり、接着
剤３の温度はそれらの中間の１５００℃であった。その
まま冷却して１５られた接合体は、剪断接着力で１００
ｋｇ ／ ｃ＋イ以上の値を示した。
剤３の温度はそれらの中間の１５００℃であった。その
まま冷却して１５られた接合体は、剪断接着力で１００
ｋｇ ／ ｃ＋イ以上の値を示した。
比較例として、同一の接合系を加熱炉で加熱した場合、
１２００６Ｃの加熱で接着力は１０ ｋｇ ／ ａｌ以
下であった。また、加熱温度１３５０℃で接合した場合
は接着力は１０ｋｇ／ｃ＋＃に上昇したが、ステンレス
鋼は金属組織上悪化した。
１２００６Ｃの加熱で接着力は１０ ｋｇ ／ ａｌ以
下であった。また、加熱温度１３５０℃で接合した場合
は接着力は１０ｋｇ／ｃ＋＃に上昇したが、ステンレス
鋼は金属組織上悪化した。
■ Ｔｉ［１２成形体（第一部材）をステンレス鋼（第
二部材）に接合するため、接合剤としてＴｉフィルムを
用い、前記■と同様に、第一部材、接合剤及び第二部材
を配すると共に、誘導加熱コイルを第一・部材側に対向
させてセノトシ、それらを１０００°Ｃまで加熱後、第
一部材を１８００°Ｃまで昇温させた。その■、？、第
二部材は１２００°Ｃになり、接着剤Ｔｉは１５００°
Ｃであった。接合強度はＩ ００ ｋｇ ／ ＣＩＪで
あった。（１）Δ１０成形体（第一部材）を燗（第二部
材）に１宴合するため、接合剤としてＴｉ−〜［合金薄
板を用い、前記＋ｆｉ＋と同様に、誘導加熱コイルを第
一部材側に対向させてセラ１〜し、１０００°Ｃまで加
熱後、接合剤Ｔｉ−Ｎｉを１５００℃まで昇温させた。
二部材）に接合するため、接合剤としてＴｉフィルムを
用い、前記■と同様に、第一部材、接合剤及び第二部材
を配すると共に、誘導加熱コイルを第一・部材側に対向
させてセノトシ、それらを１０００°Ｃまで加熱後、第
一部材を１８００°Ｃまで昇温させた。その■、？、第
二部材は１２００°Ｃになり、接着剤Ｔｉは１５００°
Ｃであった。接合強度はＩ ００ ｋｇ ／ ＣＩＪで
あった。（１）Δ１０成形体（第一部材）を燗（第二部
材）に１宴合するため、接合剤としてＴｉ−〜［合金薄
板を用い、前記＋ｆｉ＋と同様に、誘導加熱コイルを第
一部材側に対向させてセラ１〜し、１０００°Ｃまで加
熱後、接合剤Ｔｉ−Ｎｉを１５００℃まで昇温させた。
その時、第二部材は１２００℃であり、接合強度は６０
ｋｇ／ｃＩ＋？であった。
ｋｇ／ｃＩ＋？であった。
この場合、第一部材は接着剤、第二部材からの伝導で昇
温し、接合界面は１５００°Ｃに上Ｒ，シていた。
温し、接合界面は１５００°Ｃに上Ｒ，シていた。
上記■に示したように、接合する部材の一方が誘導加熱
できない場合でも、接合が可能である。
できない場合でも、接合が可能である。
（２）金属と金属との接合
■ ステンレス鋼（第一部材）を炭素鋼（第二部材）に
接合するため、両部材を１０００℃まで昇温後、第一部
材を１３００℃に加熱した。この時、第二部材はｌｌ０
０℃であった。接合強度は１００ｋｇ／ｃシであった。
接合するため、両部材を１０００℃まで昇温後、第一部
材を１３００℃に加熱した。この時、第二部材はｌｌ０
０℃であった。接合強度は１００ｋｇ／ｃシであった。
■ Ｎｉ合金（第一部、材）を炭素鋼（第二部材）に接
合するため、両部材を９００℃まで昇温した後、第一部
材を１３００°Ｃに加熱した。この時、第二部材は１１
００℃であった。接合強度は１００ｋｇ／ｃＩＪであっ
た。
合するため、両部材を９００℃まで昇温した後、第一部
材を１３００°Ｃに加熱した。この時、第二部材は１１
００℃であった。接合強度は１００ｋｇ／ｃＩＪであっ
た。
尚、上記■、■において、誘導加熱コイルは、セラミッ
クスと金属との接合の場合と同様に第一部材側に対向さ
せて配した。
クスと金属との接合の場合と同様に第一部材側に対向さ
せて配した。
上記実施例（＋）、 （２）に示したように、本発明は
接合剤を用いる場合にも用いない場合にも適用でき、ま
た、接合剤がフィルム、粉体外どの場合にも適用できる
。更に、接合強度をより高くするために、圧力を加える
などの手段をＯｆ用することも可能である。
接合剤を用いる場合にも用いない場合にも適用でき、ま
た、接合剤がフィルム、粉体外どの場合にも適用できる
。更に、接合強度をより高くするために、圧力を加える
などの手段をＯｆ用することも可能である。
上記実施例は板状の部材を接合する例について示したが
、本発明は板状のものに限られず、管。
、本発明は板状のものに限られず、管。
ブロックをはじめとして、形状２寸法に限定されること
なく適用できろ。
なく適用できろ。
本発明は」二連の遥りで、ちるから、セラミックスと金
属或は異種金属同士等の異種材料を接合する方ｄ、′：
とじて好適であり、産業上極めて有用である。
属或は異種金属同士等の異種材料を接合する方ｄ、′：
とじて好適であり、産業上極めて有用である。
第１図は本発明方法の実施態様を示す接合部材と誘導加
熱コイルの配置を示す図である。 １・・第一部材、２・・第二部材、３・・接合剤。 ＋１ｃ・−・誘導加熱コイル
熱コイルの配置を示す図である。 １・・第一部材、２・・第二部材、３・・接合剤。 ＋１ｃ・−・誘導加熱コイル
Claims (1)
- １ セラミックスと金属或は異種金属同士等の異種材料
を誘導加熱を利用して接合する方法において、第一部材
及び第二部材、更に必要に応じては前記両部材と接合剤
を加熱するのに適正な複数の異なる周波数の電力を同一
の加熱コイルに時分割して交互に連続的又は断続的に印
加しながら加熱して接合することを特徴とする異種材料
を接合する方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12725986A JPH07112956B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 異種材料を接合する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12725986A JPH07112956B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 異種材料を接合する方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62286687A true JPS62286687A (ja) | 1987-12-12 |
| JPH07112956B2 JPH07112956B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=14955615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12725986A Expired - Lifetime JPH07112956B2 (ja) | 1986-06-03 | 1986-06-03 | 異種材料を接合する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112956B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251477A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Eagle Ind Co Ltd | 金属・セラミックス接合法 |
| JP2018004105A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社ディ・ビー・シー・システム研究所 | 溶融金属処理機器およびその製造方法 |
| KR102287257B1 (ko) * | 2020-03-16 | 2021-08-06 | 한국생산기술연구원 | 인덕션 코일과 전자빔을 이용한 이종재질의 브레이징 장치 및 그 제어방법 |
-
1986
- 1986-06-03 JP JP12725986A patent/JPH07112956B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0251477A (ja) * | 1988-08-11 | 1990-02-21 | Eagle Ind Co Ltd | 金属・セラミックス接合法 |
| JP2018004105A (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 株式会社ディ・ビー・シー・システム研究所 | 溶融金属処理機器およびその製造方法 |
| KR102287257B1 (ko) * | 2020-03-16 | 2021-08-06 | 한국생산기술연구원 | 인덕션 코일과 전자빔을 이용한 이종재질의 브레이징 장치 및 그 제어방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07112956B2 (ja) | 1995-12-06 |
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