JPS63130280A - Joining method - Google Patents
Joining methodInfo
- Publication number
- JPS63130280A JPS63130280A JP27545286A JP27545286A JPS63130280A JP S63130280 A JPS63130280 A JP S63130280A JP 27545286 A JP27545286 A JP 27545286A JP 27545286 A JP27545286 A JP 27545286A JP S63130280 A JPS63130280 A JP S63130280A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bonding
- materials
- joined
- joining
- vacuum
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 36
- 238000005304 joining Methods 0.000 title abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 96
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 8
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 abstract description 6
- 239000011800 void material Substances 0.000 abstract description 6
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 abstract 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 14
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 7
- 238000009924 canning Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 4
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000283160 Inia Species 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は例えば異種材料の接合等に適用する接合方法に
係り、特に拡散接合方法の一種であるＨＩＰ処理による
接合方法の改良に関する。[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a bonding method applied to, for example, bonding different materials, and in particular to a bonding method using HIP processing, which is a type of diffusion bonding method. Regarding improvements.
（従来の技術）
近年、各種材料の特性を有効に利用するために、複数の
異種材料を接合し、複合的構成材を形成する技術が開発
されている。同種材料の接合方法としては、溶融溶接が
一般的であるが、異種材料の接合に溶融溶接を適用した
場合には脆い化合物層が生じて接合部の特性が劣化する
等、問題が多い。このため異種材料を接合する場合には
、接合部を溶融させない、いわゆる固相接合法が多く用
いられている。(Prior Art) In recent years, in order to effectively utilize the characteristics of various materials, techniques have been developed for joining a plurality of different materials to form a composite component. Melt welding is a common method for joining similar materials, but when it is applied to join dissimilar materials, there are many problems such as the formation of a brittle compound layer and deterioration of the properties of the joint. For this reason, when joining dissimilar materials, so-called solid-phase joining method, which does not melt the joint, is often used.
固相接合法としては接合材を再結晶温度まで加熱して強
圧する高温圧接と、再結晶温度以下で強圧する低温圧接
とがあり、高温圧接の一種として、母材を溶融すること
なく、固相状態で殆ど変形を加えないで加熱圧着する拡
散接合が知られている。Solid-phase welding methods include high-temperature welding, in which the bonding material is heated to the recrystallization temperature and intensely pressed, and low-temperature welding, in which the bonding material is intensely pressed below the recrystallization temperature. Diffusion bonding is known, in which heat and pressure bonding is performed in a phase state with almost no deformation.
拡散接合は、平滑で清浄な金属面同士を強圧密着さじ、
かつ再結晶温度以上に加熱して原子の拡散を行なわせ、
金属表面の顕微鏡的凹凸部の凸部同士を塑性変形とクリ
ープで圧潰接触させ、接触面に生じる空孔（ボイド）を
次第に消失させて拡ｒｔ１．接合を促進させるものであ
る。この拡散接合の加圧手段として高圧の不活性ガスに
よる等方的な加圧力を利用したものにＨ（ｐ （ｔ）ｏ
ｔ １ｓｏｓｔａｔｉｃｐｒｅｓｓｉｎａ＞がある。こ
のＨＩＰ処理によれば、等方的な加圧力により高精度、
高品位の接合体が得られる利点がある。Diffusion bonding involves bonding smooth, clean metal surfaces together under strong pressure.
and by heating above the recrystallization temperature to cause atomic diffusion,
The convex parts of the microscopic irregularities on the metal surface are brought into crushing contact with each other by plastic deformation and creep, and the voids generated on the contact surface are gradually disappeared and expanded rt1. It promotes bonding. As a pressurizing means for this diffusion bonding, H(p (t)o
t 1sostaticpressina>. According to this HIP process, high precision and
There is an advantage that a high-quality joined body can be obtained.
ところで、ＨＩ Ｐ処理を用いた接合方法では、接合材
の接合面同士を密接状態として、これらの仝休にガス圧
を作用させる方法を採るが、この場合、単に接合させた
だけでは、その接合面のギャップにガスが入り込み、接
合面を拡散接合することができない。このため、ＨＩＰ
処理の前処理として、互いに当接した接合材の接合面に
外周側からガスが侵入するのを防止する処理を施すのが
一般的である。By the way, in the bonding method using HIP processing, the bonding surfaces of the bonding materials are brought into close contact with each other, and gas pressure is applied to these gaps. Gas enters the gap between the surfaces and the bonding surfaces cannot be diffusion bonded. For this reason, HIP
As a pretreatment, it is common to carry out a process to prevent gas from entering from the outer circumferential side of the bonding surfaces of the bonding materials that are in contact with each other.
従来、このような前処理の方法としては、例えば第４図
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、３種の方法が行
なわれている。Conventionally, three types of pretreatment methods have been used, as shown in FIGS. 4(a), 4(b), and 4(c), for example.
第４図（ａ）に示す方法は、キャンニング処理によるも
ので、互いに当接した接合材１ａ、ｌｂ全全体キャンニ
ング材２によって密封し、これにより接合面３にＨＩ
Ｐ処理時にガスが侵入することを防止するものである。The method shown in FIG. 4(a) is based on a canning process, in which the entire bonding materials 1a and lb that are in contact with each other are sealed with a canning material 2, thereby causing HI on the bonding surface 3.
This prevents gas from entering during P treatment.
第４図（ｂ）に示す方法は、接合材１ａ、ｌｂの接合面
３の周囲部を電子ビーム溶接（ＥＢＷ）等でシール溶接
し、そのシール溶接部４によってガスの侵入を防止する
ものである。The method shown in FIG. 4(b) is to perform seal welding around the joint surfaces 3 of the joint materials 1a and lb by electron beam welding (EBW) or the like, and use the seal weld 4 to prevent gas from entering. be.
第４図（Ｃ）に示す方法は、接合材１ａ、１ｂの接合面
３の外周部をろう付シール部５によってシールするもの
である。The method shown in FIG. 4(C) is to seal the outer periphery of the bonding surfaces 3 of the bonding materials 1a and 1b with a brazing seal portion 5.
（発明が解決しようとする問題点）
）−１１Ｐ処理の前処理として、第４図（ａ＞に示ずよ
うに、接合材をキャンニングした場合には、１−１１Ｐ
処理により拡散接合した後に、機械加工等によってキャ
ンニング材を除去する手間が必要となる。また、キャン
ニング材と接合材とが拡散し、拡散層が生成する場合を
考慮して、予め接合材に礪械加工用の加工代を加える必
要がある。(Problems to be Solved by the Invention) When the bonding material is canned as shown in Figure 4 (a) as a pre-treatment for the -11P treatment, the
After diffusion bonding by processing, it is necessary to remove the canning material by machining or the like. Furthermore, in consideration of the case where the canning material and the bonding material are diffused and a diffusion layer is generated, it is necessary to add a machining allowance for the groove machining to the bonding material in advance.
第４図（ｂ）に示すように、接合材の接合面周囲をシー
ル溶接する方法では、脆い化合物を生成するような組合
せの異種材料の溶融溶接となる場合には適用することが
できない〇
第４図（Ｃ）に示すように、接合材の接合面周囲をろう
付シール部で被覆する方法では、ｌ−１Ｉ Ｐ処理の際
にろう材が接合面に入り込み、接合強度がろう材の強度
まで低下する場合がある。As shown in Figure 4 (b), the method of seal welding around the joint surfaces of the joint materials cannot be applied when fusion welding of dissimilar materials is combined that would generate brittle compounds. As shown in Figure 4 (C), in the method of covering the joint surface of the joint material with a brazing seal, the brazing material enters the joint surface during the l-1I P treatment, and the joint strength is reduced by the strength of the brazing material. It may drop to
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、面倒
な後処理等が必要なく、また接合材に加工代を設ける必
要もなく、また溶融溶接により脆い化合物層が生成する
ような異種材料の絹合せにも十分利用することができ、
さらにＨＩＰ処理による接合強度が低下するおそれもな
く、十分な接合強度が得られる接合方法を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of these circumstances, and does not require troublesome post-processing, does not require processing allowances for the bonded material, and is suitable for dissimilar materials where a brittle compound layer is generated by fusion welding. It can also be used for silk matching,
Furthermore, it is an object of the present invention to provide a bonding method that can provide sufficient bonding strength without the risk of reducing the bonding strength due to HIP treatment.
（問題点を解決するための手段）
本発明は、接合材を互いに当接し、その接合面に外周側
からガスが侵入するのを防止する前処理を施した後、高
圧の不活性ガスによる等方的な加圧力を前記接合材に高
温下で作用させるＨＩＰ処理を施すことにより、拡散接
合を行なわせる接合方法において、前記前処理として、
接合材同士を真空中でボイドが残存する程度の拡散接合
により仮接合することを特徴とする。(Means for Solving the Problems) The present invention involves bonding materials that are brought into contact with each other, a pretreatment is performed to prevent gas from entering the bonded surfaces from the outer periphery, and then a high-pressure inert gas is applied. In a bonding method in which diffusion bonding is performed by performing HIP treatment in which a lateral pressure is applied to the bonding material at high temperature, the pretreatment includes:
It is characterized in that the bonding materials are temporarily bonded to each other by diffusion bonding in a vacuum to such an extent that voids remain.
（作用）
本発明の接合方法によると、ＨＩＰ処理の前処理として
接合材同士を真空中で拡散接合することにより、その接
合材同士の接合面において相互拡散および体積拡散を進
行させることができる。(Function) According to the bonding method of the present invention, by diffusion bonding the bonding materials together in a vacuum as a pretreatment for the HIP process, mutual diffusion and volume diffusion can proceed at the bonding surfaces of the bonding materials.
即ち、拡散接合による仮接合を真空中で行なうことによ
り、接合面に残存する未接合部のボイド内は真空になり
、ｌ−１Ｉ Ｐ処理の際に使用するガスが接合面のギャ
ップに入り込む等のおそれはなく、１−１ Ｉ Ｐ処理
により高温、高圧の作用で接合材の等方的な加圧作用が
行なえるようになり、残存するボイドが消滅し、完全な
接合面を有する接合材が１！７られるようになる。That is, by performing temporary bonding by diffusion bonding in a vacuum, the void in the unbonded portion remaining on the bonding surface becomes vacuum, and the gas used during the l-1I P process enters the gap in the bonding surface. 1-1 I P treatment enables isotropic pressurization of the bonding material by the action of high temperature and high pressure, eliminating remaining voids and creating a bonding material with a perfect bonding surface. will be 1!7.
（実施例）
以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。(Example) An example of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.
まず、第１図によって本発明の接合方法を実施するため
の装置を説明する。First, an apparatus for carrying out the joining method of the present invention will be explained with reference to FIG.
第１図（ａ）は前処理としての拡散接合による仮接合処
理を行なうための装置構成を示している。FIG. 1(a) shows the configuration of an apparatus for performing a temporary bonding process by diffusion bonding as a preprocess.
密閉型のヂトンバ１１に真空ポンプ１２およびガス導入
装置１３を連通して設けている。なお、チャンバ１１に
は図示しないが、開口部Ｊ３よび密閉蓋等を設け、その
チャンバ１１内への挿入物の出し入れを行なえるように
しである。A vacuum pump 12 and a gas introduction device 13 are provided in communication with a closed type diton bar 11. Although not shown in the drawings, the chamber 11 is provided with an opening J3, a sealing lid, etc., so that an inserted object can be taken in and out of the chamber 11.
チャンバ１１内には接合材載置台１４と、この接合材載
置台１４上にガイド支柱１５を介して昇降可能に設けた
加圧装置１６とを収容している。The chamber 11 accommodates a bonding material mounting table 14 and a pressurizing device 16 provided on the bonding material mounting table 14 so as to be movable up and down via a guide column 15.
そして、接合材１７８．１７ｂを接合材載置台１４上で
上下に積み重ねた状態で加圧装置１６により互いに圧接
できるようにしである。また、チャンバ１１内には接合
材１７ａ、１７ｂをその周囲から加熱する加熱装置１８
を設けている。Then, the bonding materials 178, 17b are stacked vertically on the bonding material mounting table 14 so that they can be pressed against each other by the pressurizing device 16. Also, a heating device 18 is provided in the chamber 11 to heat the bonding materials 17a and 17b from the surroundings.
has been established.
第１図（ｂ）はＨＩＰ処理用の装置構成を示している。FIG. 1(b) shows the configuration of an apparatus for HIP processing.
この装置は、高内圧に耐え１９る圧力容器１９を備え、
この圧力容器１９に高圧ガスを送る加圧装置２０を連通
して設（プている。また、圧力容器１９内には接合材載
置台２１を設け、この接合材載置台２１上に接合材１７
ａ、１７ｂを積み重ねた状態で載置Ｃきるようにしてい
る。さらに、圧力容器１つ内には接合材１７ａ、１７ｂ
を加熱するための加熱装置２２を設けている。なお、圧
力容器１９にも接合材１７ａ、１７ｂ等の内装物を搬出
入するための開口部を設ＧＪ、それを塞ぐ密閉蓋を備え
ている。This device includes a pressure vessel 19 that can withstand high internal pressure,
A pressurizing device 20 for supplying high-pressure gas is installed in communication with this pressure vessel 19. A bonding material mounting table 21 is also provided in the pressure vessel 19, and a bonding material 17 is placed on this bonding material mounting table 21.
A and 17b can be placed in a stacked state. Furthermore, bonding materials 17a and 17b are contained within one pressure vessel.
A heating device 22 for heating is provided. Note that the pressure vessel 19 is also provided with an opening GJ for carrying in and out internal items such as bonding materials 17a and 17b, and is provided with an airtight lid to close the opening GJ.
次に、接合方法について説明する。Next, the joining method will be explained.
接合材１７ａ、１７ｂの接合面１７ｃは、予め機械加工
またはパフ研磨等によって６−３〜２５−８程度の粗さ
に仕上げてａ３ ＜。このような仕上げを施した接合材
１７ａ、１７ｂの接合面１７ｃを互いに接触させた場合
、顕微鏡的に拡大した状態では第２図（ａ）に示すよう
に点接触状態となり、固接合材１７ａ、１７ｂの間には
ギャップ２３が生じる。即ち、このままの状態でｌ（ｒ
Ｐ ｆｆｉ埋したとしても、高圧ガスが固接合材１７
ａ、１７ｂの接合面１７ｃ間のギャップ２３に入り込み
、接合できない′状態である。The bonding surfaces 17c of the bonding materials 17a and 17b are finished in advance to a roughness of about 6-3 to 25-8 by machining or puff polishing, etc., to a roughness of a3<. When the bonding surfaces 17c of the bonding materials 17a and 17b that have been finished in this manner are brought into contact with each other, in a microscopically enlarged state, as shown in FIG. A gap 23 is created between 17b. That is, in this state, l(r
Pffi Even if buried, high-pressure gas will form a solid bonding material 17
It enters the gap 23 between the joining surfaces 17c of the parts a and 17b, making it impossible to join them.
この実施例においては、固接合材１７ａ、１７ｂの接合
面１７ｃを例えばアセトン等で脱脂するとともに、超音
波洗浄し、その後置接合材１７ａ。In this embodiment, the bonding surfaces 17c of the solid bonding materials 17a and 17b are degreased with, for example, acetone, and are ultrasonically cleaned, followed by the bonding material 17a.
１７ｂを積み重ねた状態で、第１図（ａ）に示すように
、チャンバ１１内の接合材載置台１４上にセットする。17b are stacked and set on the bonding material mounting table 14 in the chamber 11, as shown in FIG. 1(a).
そして、真空ポンプ１２およびガス導入装置１３を用い
てチャンバ１１内を真空にする。即ち、まず真空ポンプ
１２を作動させ、チャンバ１１内の空気を排出させて、
まず所定の真空度にする。次に、ガス導入装置１３を作
動させ、チャンバ１１内に不活性ガスを充満させる。そ
の後再び真空ポンプ１２を作動さゼ、きらに真空度を高
める。これにより、チャンバ１１内の真空度を拡散接合
に一般的に用いられる１０−４〜１Ｏ−５ＴＯｒｒ稈度
とする。チャンバ１１内をこのような真空状態にした後
、加圧装置１６により接合材１７ａ、１７ｂの接合面１
７ｃに垂直方向の加圧力を加える。この加圧力は、数に
９ ｆ ／ ｔｒｙＡ以下に設定する。また、この加圧
作用とともに加熱装置１８により、固接合材１７ａ、１
７ｂを加熱する。加熱温度は接合材の材質に応じて適宜
異ならせるが、接合材の融点をＴｍとした場合、約０
、７ Ｔｍ（Ｋ）とする。Then, the inside of the chamber 11 is evacuated using the vacuum pump 12 and the gas introduction device 13. That is, first, the vacuum pump 12 is activated to exhaust the air in the chamber 11,
First, create a predetermined degree of vacuum. Next, the gas introducing device 13 is activated to fill the chamber 11 with inert gas. Thereafter, the vacuum pump 12 is operated again to further increase the degree of vacuum. Thereby, the degree of vacuum in the chamber 11 is set to 10-4 to 10-5 TOrr, which is generally used for diffusion bonding. After the inside of the chamber 11 is brought into such a vacuum state, the bonding surface 1 of the bonding materials 17a and 17b is pressed by the pressurizing device 16.
Apply vertical pressure to 7c. This pressing force is set to 9 f/tryA or less. In addition to this pressurizing action, the heating device 18 also causes the solid bonding materials 17a, 1
Heat 7b. The heating temperature will vary depending on the material of the bonding material, but if the melting point of the bonding material is Tm, it will be approximately 0.
, 7 Tm(K).
加圧力、温度、保持時間の例を以下に示す。Examples of applied pressure, temperature, and holding time are shown below.
接合材１７ａ、１７ｂがアルミニウム、チタンの場合、
加圧力は０．１に！ｉｆ／ＩｎＩＡ、 Ａ度は９００に
１保持時間は３０ｍ１ｎに設定することが望ましい。When the bonding materials 17a and 17b are aluminum or titanium,
Pressure force is 0.1! If/InIA, it is desirable to set the A degree to 900 and the retention time to 30 m1n.
また、接合材１７ａ、１７ｂがチタンおよび軟鋼である
場合は加圧力を０．２Ｋｇｆ／ｓ、温度を１１００に、
保持時間が２Ｑｍｉｎ、！：する。In addition, when the bonding materials 17a and 17b are titanium and mild steel, the pressing force is 0.2 Kgf/s, the temperature is 1100,
Holding time is 2Qmin! :do.
また、接合材１７ａ、１７ｂが軟１１４４５よびタフピ
ッチ胴の場合には、加圧力を０．５に９ｆ／ｍｒＡ、温
度を１０００に、保持時間をｌＱｍｉｎとする。Further, when the bonding materials 17a and 17b are soft 11445 and tough pitch cylinders, the pressing force is 0.5, 9 f/mrA, the temperature is 1000, and the holding time is 1Qmin.
以上の前処理を施すことにより、第２図（ａ）に示すよ
うに接合面１７Ｃにギャップ２３が存在してたいた固接
合材１７ａ、１７ｂは第２図（ｂ）に示すように、接合
面１７ｃで拡散が起こり、ボイド２４が残存する接合面
を有するものとなる。By performing the above pretreatment, the solid bonding materials 17a and 17b, which had a gap 23 on the bonding surface 17C as shown in FIG. 2(a), can be bonded as shown in FIG. 2(b). Diffusion occurs at the surface 17c, resulting in a bonding surface in which voids 24 remain.
以上の処理は１ｏ 〜１０ ’丁ｏｒｒ程度の真空中で
行なっているので、残存するボイド２４内も真空になっ
ている。つまり、このような状態の接合材１７ａ、１７
ｂを高圧ガス雰囲気中に置いたとしても、接合面１７Ｃ
に高圧ガスが入ることはない。Since the above processing is carried out in a vacuum of about 1 to 10' orr, the remaining void 24 is also in a vacuum. In other words, the bonding materials 17a, 17 in such a state
Even if b is placed in a high pressure gas atmosphere, the bonding surface 17C
No high pressure gas can enter.
そこで、このような仮接合を施した接合材１７ａ、１７
ｂを第１図（ｂ）に示す圧力容器１９内にレットして、
以後Ｈｒ Ｐ処理を施す。１−ＩＩＰ処理を行なう場合
には、加圧装置２０から圧力容器１９内に不活性ガスを
挿入して圧力容器１９内のガス圧を上界させるとともに
、加熱装置２２によって圧力容器１９内の温度を上界さ
せ、高温高圧状態で接合材１７ａ、１７ｂを一定時間圧
力容器１９内に保持した後、その圧力容器１９内を降温
および減圧させる。圧力容器１９内の圧力、温度、保持
時間は接合材１７ａ、１７ｂの材質に応じて適宜設定づ
る。その−例を次に示す。接合材１７ａ、１７ｂがアル
ミニウムおよびチタンである場合は、圧ノコ容器１９内
の圧力を１０〜１８／（ｙｆ／−１温度を８３０Ｋ、保
持時間を３０ｍ１ｎとする・また、接合材１７ａ、１７
ｂが軟鋼およびタフピッチ胴である場合は、圧力を１０
Ｋｇｆ／ｓ、温度を１０００に、保持時間を６０Ｉｌｌ
ｉｎとする。Therefore, the bonding materials 17a, 17 subjected to such temporary bonding
Let b into the pressure vessel 19 shown in FIG. 1(b),
Thereafter, HrP treatment is performed. 1-When performing IIP processing, inert gas is inserted into the pressure vessel 19 from the pressurizing device 20 to raise the gas pressure in the pressure vessel 19, and the temperature in the pressure vessel 19 is increased by the heating device 22. After holding the bonding materials 17a and 17b in the pressure vessel 19 for a certain period of time under high temperature and high pressure conditions, the temperature and pressure inside the pressure vessel 19 are lowered. The pressure, temperature, and holding time in the pressure vessel 19 are appropriately set depending on the materials of the bonding materials 17a and 17b. An example of this is shown below. When the bonding materials 17a and 17b are aluminum and titanium, the pressure in the pressure saw container 19 is set to 10 to 18/(yf/-1, the temperature is 830K, and the holding time is 30mln. Also, the bonding materials 17a, 17
If b is mild steel and tough pitch cylinder, increase the pressure to 10
Kgf/s, temperature 1000, holding time 60Ill
In.
このようなＨ（Ｐ処理を行なう際、前処理として両接合
材１７ａ、１７ｂの接合面１７Ｃを拡散接合したことか
ら、その接合面１７ｃには高圧ガスが入る込むことがな
く、ＨＩＰ処理が確実に行なわれるようになる。即ち、
第２図（Ｃ）に示すように、）」ＩＰ処理後の接合材１
７ａ、１７ｂの接合面１７Ｃにはボイドが消滅し、完全
な拡散接合が得られるものである。When performing such H(P treatment, since the bonding surfaces 17C of both bonding materials 17a and 17b are diffusion bonded as a pretreatment, high-pressure gas does not enter the bonding surfaces 17c, and the HIP treatment is performed reliably. It will be carried out in the future, i.e.
As shown in Fig. 2 (C), the bonding material 1 after IP treatment
The voids disappear in the bonding surface 17C of 7a and 17b, and a perfect diffusion bonding is obtained.
このような実施例の接合方法によれば、前処理から後処
理に至るまで拡散接合の状態で接合１稈を進行するもの
であるから、余分な後処理や加工代が必要なく、十分高
い接合強度が得られるようになる。叩も、（妄合材をキ
ャンニングする従来方法と異なり、ＨＩＰ処理の後に機
械加工によってキャンニング材を除去する必要がなく、
またキャンニング材と接合材とが拡散するような事態も
なく、したがって拡散層が生成するようなこともないの
で、接合材に特に加工代を加えておく必要もない。また
、接合材を、溶融溶接によって晩い化合物層が生成され
るような異種材料の組合せとしても、従来のように電子
ビーム溶接等でシール溶接するものと異なり、脆い化合
物が生成することも４家い。さらに、ろう材によって接
合面をシールする従来例と異なり、接合面にろう材が残
留し、接合強度がろう付のレベルまで低下する等のおそ
れもない。According to the joining method of this embodiment, since one culm is joined in the state of diffusion joining from pre-treatment to post-treatment, there is no need for extra post-treatment or processing cost, and a sufficiently high joining rate can be achieved. You will gain strength. Unlike conventional methods of canning material, there is no need to remove the canning material by machining after HIP treatment.
Further, since there is no situation where the canning material and the bonding material diffuse, and therefore no diffusion layer is generated, there is no need to add processing allowance to the bonding material. Furthermore, even if the bonding material is a combination of dissimilar materials in which a slow compound layer is generated by fusion welding, brittle compounds may also be generated, unlike conventional seal welding using electron beam welding etc. Home. Furthermore, unlike conventional examples in which the joint surfaces are sealed with brazing filler metal, there is no risk that the brazing filler metal will remain on the bonding surfaces and the joint strength will drop to the level of brazing.
なお、前記実施例では接合面１７Ｇが平坦な接合材１７
ａ、１７ｂの接合について例示したが、本弁明はそのよ
うなものに限らず、接合面が種々の形状のものであって
も適宜実施できるものである。In the above embodiment, the bonding material 17 has a flat bonding surface 17G.
Although the examples have been given with respect to the joints a and 17b, the present invention is not limited to such a case, and can be implemented as appropriate even when the joint surfaces have various shapes.
即ち、第３図は接合材２５ａ、２５ｂの外周側接合面２
６ａと内方側接合面２６ｂとで段差を右する場合につい
て例示したものである。このような接合材２５ａ、２５
ｂを接合する場合には、ＨＩＰ処理の前処理としての拡
散接合による仮接合を外周側接合面２６ａのみに施すよ
うにすればよい。That is, FIG. 3 shows the outer peripheral side joint surface 2 of the joint materials 25a and 25b.
6a and the inner joint surface 26b have a step on the right side. Such bonding materials 25a, 25
In the case of bonding b, temporary bonding by diffusion bonding as a pre-treatment for the HIP process may be performed only on the outer peripheral side bonding surface 26a.
即ち、接合面仕上げの状態としては、外周側接合面２６
ａを６−８程度の仕上げとし、内包側接合面２６ｂは２
５−８またはそれ以下の程度の粗仕上げで十分である。That is, as for the state of the joint surface finish, the outer peripheral side joint surface 26
A has a finish of about 6-8, and the inner capsule side joint surface 26b has a finish of 2
A rough finish of 5-8 or less is sufficient.
そして、前処理に当っては、第１図（ａ）と同様の状態
で拡散接合による仮接合処理を施すものであるが、この
場合に拡散接合するのは外周側接合面２６ａのみである
。即ち、外周側接合面２６ａのみをギャップのない状態
まで接合する。この外周側接合面２６ａに内部まで貫通
する連続的なギャップが消失するようにすれば、内包側
接合面２６ｂにギャップが残存していても、そのギャッ
プ内は真空状態に保持され、したがって、外周側接合面
２６ａにボイドが残留している不完全な接合でも十分な
前処理となる。In the pretreatment, a temporary bonding process by diffusion bonding is performed in a state similar to that shown in FIG. 1(a), but in this case, only the outer peripheral side bonding surface 26a is diffusion bonded. That is, only the outer circumferential joint surface 26a is joined until there is no gap. If the continuous gap penetrating the outer circumference side joint surface 26a is made to disappear, even if a gap remains on the inner capsule side joint surface 26b, the inside of the gap is maintained in a vacuum state, and therefore, the outer circumference Even incomplete bonding in which voids remain on the side bonding surface 26a is sufficient pretreatment.
なお、内包側接合面２６ｂは荒加工仕上げとなっている
ので、仮接合の段階では殆ど接合しない。Note that since the inner capsule side joint surface 26b has a rough finish, it is hardly joined at the stage of temporary joining.
しかして、後に１−１ Ｉ Ｐ処理づる場合には、第１
図（ｂ）と同様の状態で処理を行なうものであるが、接
合材２５ａ、２５ｂに外部から作用する高圧ガスは外周
側接合面２６ａの仮接合によるシール効果により、内包
側接合面２６ｂのギｉｌツフニ入り込むことはない。即
ち、＋１ Ｉ Ｐ処理により、接合材２５ａ、２５ｂの
外周側接合面２６ａＪよび内包側接合面２６ｂでは小イ
ドが完全に消失し、接合を完了させることができる。Therefore, when performing 1-1 IP processing later, the first
Although the process is carried out in the same condition as shown in FIG. Il Tsufuni will not get into it. That is, by the +1 I P treatment, the small ids completely disappear on the outer peripheral side joint surface 26aJ and the inner capsule side joint surface 26b of the joining materials 25a and 25b, and the joining can be completed.
このような第３図に示す接合材２５ａ、２５ｂについて
の実施例の場合は、接合面全体を精密に仕上げる必要が
なく、また内包側接合面にギャップが存在する状態であ
ってもよく、比較的寸法精度が低い状態でも十分な接合
が行なえるようになる。In the case of the embodiment of the bonding materials 25a and 25b shown in FIG. Sufficient bonding can be achieved even with low dimensional accuracy.
なお、図示しないが、その他種々の複雑な形状の接合面
を有する接合材に対してｂ本発明の接合方法は適宜実施
できることは勿論である。Although not shown, it goes without saying that the bonding method of the present invention can be applied to bonding materials having bonding surfaces of various other complicated shapes.
以上のように、本発明の接合方法によれば、ＨＩＰ処理
の際に接合材の接合面にガスが侵入するのを防止覆るた
めに施す前処理として、真空中でボイドが残存する程度
の拡散接合による仮接合を施すので、何らの後処理が必
要となることもなく、また加工代を接合材に加える必要
もなく、また溶融溶接によって脆い化合物が生じる可能
性のある異種材料の接合等についても何ら問題なく、十
分な強度のＨＩＰ処理による接合物が得られるという効
果が奏される。As described above, according to the bonding method of the present invention, the pretreatment performed to prevent gas from entering the bonding surface of the bonding material during the HIP process is performed by diffusion in a vacuum to the extent that voids remain. Temporary joining is performed by welding, so there is no need for any post-processing, and there is no need to add machining allowance to the joining material. Also, it is suitable for joining dissimilar materials where brittle compounds may be produced by fusion welding. However, there is no problem and the effect is that a bonded product with sufficient strength can be obtained by HIP treatment.
第１図（ａ）は本発明に係る接合方法を実施するための
前処理用装置の構成例を示す図、第１図（ｂ）はＨＩＰ
処理用装置の構成例を示す図、第２図（ａ＞、（ｂ）、
（ｃ）は本発明の接合方法により接合される接合材の状
態変化の例を順次に示す図、第３図は接合面が複雑な形
状の接合材に本発明の接合方法を適用する場合の前処理
状態を説明する図、第４図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそ
れぞれ異なる従来の接合方法の前処理状態を示ず図であ
る。
１７ａ、１７ｂ、２５ａ、２５ｂ・・・接合材、１７Ｃ
，２６ａ・・・接合面、２４・・・ボイド。
出願人代理人 波 多 野 久第１図
第２図
第３図FIG. 1(a) is a diagram showing an example of the configuration of a pretreatment device for carrying out the bonding method according to the present invention, and FIG.
A diagram showing an example of the configuration of a processing device, FIG. 2 (a>, (b),
(c) is a diagram sequentially showing examples of changes in the state of bonding materials joined by the bonding method of the present invention, and FIG. FIGS. 4(a), 4(b), and 4(c), which are diagrams for explaining the preprocessing state, are diagrams that do not show the preprocessing states of different conventional bonding methods. 17a, 17b, 25a, 25b...bonding material, 17C
, 26a...Joint surface, 24...Void. Applicant's agent Hisashi Hatano Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (1)
侵入するのを防止する前処理を施した後、高圧の不活性
ガスによる等方的な加圧力を前記接合材に高温下で作用
させるＨＩＰ処理を施すことにより、拡散接合を行なわ
せる接合方法において、前記前処理として、接合材同士
を真空中でボイドが残存する程度の拡散接合により仮接
合することを特徴とする接合方法。After the bonding materials are brought into contact with each other and a pretreatment is performed to prevent gas from entering the bonding surfaces from the outer periphery, an isotropic pressurizing force of high-pressure inert gas is applied to the bonding materials at high temperatures. A bonding method in which diffusion bonding is performed by performing a HIP treatment, characterized in that, as the pretreatment, the bonding materials are temporarily bonded to each other by diffusion bonding in a vacuum to such an extent that voids remain.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27545286A JPS63130280A (en) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | Joining method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27545286A JPS63130280A (en) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | Joining method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63130280A true JPS63130280A (en) | 1988-06-02 |
Family
ID=17555723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27545286A Pending JPS63130280A (en) | 1986-11-20 | 1986-11-20 | Joining method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63130280A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243882A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Rare earth magnet sealing body and manufacturing method thereof |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130292A (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Natl Res Inst For Metals | Diffusion-joining method by hot isotropic pressure press |
-
1986
- 1986-11-20 JP JP27545286A patent/JPS63130280A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6130292A (en) * | 1984-07-23 | 1986-02-12 | Natl Res Inst For Metals | Diffusion-joining method by hot isotropic pressure press |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005243882A (en) * | 2004-02-26 | 2005-09-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Rare earth magnet sealing body and manufacturing method thereof |
| JP4583048B2 (en) * | 2004-02-26 | 2010-11-17 | 信越化学工業株式会社 | Rare earth magnet sealed body and method of manufacturing IPM motor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940009656B1 (en) | Preparation of capsule for use in isostatic pressing treatment | |
| CN106181250A (en) | The diffusion of xenogenesis composite component high temperature insostatic pressing (HIP) connects preparation method | |
| US5253796A (en) | Retort for gas diffusion bonding of metals under vacuum | |
| JP3449944B2 (en) | Metal container and method of manufacturing the same | |
| JPS63130280A (en) | Joining method | |
| US9352412B2 (en) | Method of forming a bonded assembly | |
| JPS58141880A (en) | Joining method of sintered hard alloy | |
| US5148965A (en) | Method of shear forge bonding and products produced thereby | |
| JPS6130292A (en) | Diffusion-joining method by hot isotropic pressure press | |
| US6015080A (en) | Method of manufacturing clad metal plates | |
| JP2000237864A (en) | Method for burying casting blow hole | |
| JP3241524B2 (en) | Metal integral molding method | |
| JPS607590B2 (en) | Product manufacturing method using diffusion bonding | |
| JPS603988A (en) | Cladding and joining of metallic plate by diffusion joining | |
| JP2823411B2 (en) | Diffusion bonding member manufacturing method | |
| JP2774706B2 (en) | Manufacturing method of stainless clad products | |
| JPS6068183A (en) | Solid-phase joining method | |
| JPH0994678A (en) | Unified molding method for titanium alloy structure | |
| JPH058056A (en) | Joining method for stainless steel and aluminum or aluminum alloy | |
| JPS6326231A (en) | Forge welding method for steel material | |
| JPH0910962A (en) | Method for joining aluminum material and stainless steel material | |
| JPS5915306B2 (en) | Manufacturing method of titanium clad steel using hot rolling method | |
| JPS58167086A (en) | Diffusion joining method | |
| JPS61103684A (en) | Joining method of metal | |
| JPS6247113B2 (en) |