JPS6347554B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6347554B2 JPS6347554B2 JP13768779A JP13768779A JPS6347554B2 JP S6347554 B2 JPS6347554 B2 JP S6347554B2 JP 13768779 A JP13768779 A JP 13768779A JP 13768779 A JP13768779 A JP 13768779A JP S6347554 B2 JPS6347554 B2 JP S6347554B2
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- Japan
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- alloy
- intermediate material
- temperature
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- Expired
Links
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
本発明はCu又はCu合金を溶接する方法に関す
る。 CuおよびCu合金は350℃以上に加熱すると軟化
し、引張強度は初期値の約半分程度となる。該母
材を軟化させることなく、接続する方法として、
ボルト締め、Snろう付、Sn−Pb合金ろう付等が
使用されている。ボルト締めはCu又はCu合金を
導電材料として使用する場合、接続部の抵抗が大
きくなるうえに、耐クリープ性に乏しい。Snろ
うおよびSn−Pb合金ろう付は母材を軟化するこ
とはないが接続部の強度が弱く、しかも耐クリー
プ性についても弱い欠点があつた。 本発明の目的は、接合部の引張強度ならびにク
リープ強度の高い、秀れた接合方法を提供するに
ある。 本発明は、Cu又はCu合金母材を接合する方法
において、Sn又はSn20重量％以上を含み、残部
が実質的にAu、Ag又はZnである合金からなる中
間材を接合面に介在させ、加熱して中間材だけを
溶融させると共に所定時間前記温度に保持して母
材中のCuの一部を中間材中に拡散させて合金層
を形成し、その後、加圧して溶融している中間材
を接合面より排出し、実質的に前記合金層によつ
て接合することを特徴とする接合法である。本発
明によれば、接合面にはCuの拡散によつて液相
温度が高くなつた中間材の薄い層が存在する。 中間材の液相線はCuが軟化しない温度の350℃
以下が好適である。350℃以下の液相線を有しか
つCu母材と親和力の強い中間材としては、たと
えば第１表に掲げる組合せがある。 本発明の中間材としてSn又はSnを20％以上含
有するAu、Ag又はZnからなる合金が用いられ
る。SnはCuと合金化し易すく、中間材の溶融温
度でその中にCuが拡散し、母材の近傍に固相の
合金層を形成させる。従つて、中間材としてSn
が20％未満では十分な合金化が得られにくく、高
い接合強度が得られない。合金からなる中間材の
ベースとなる金属はCuが軟化しない温度で、Cu
との合金層を形成するものでなければならないの
で、Au、Ag又はZnからなるものである。 中間材が強度ならびに耐クリープ性を必要とす
る場合には、共晶成分又はその近傍成分を選ぶこ
とが好ましい。
る。 CuおよびCu合金は350℃以上に加熱すると軟化
し、引張強度は初期値の約半分程度となる。該母
材を軟化させることなく、接続する方法として、
ボルト締め、Snろう付、Sn−Pb合金ろう付等が
使用されている。ボルト締めはCu又はCu合金を
導電材料として使用する場合、接続部の抵抗が大
きくなるうえに、耐クリープ性に乏しい。Snろ
うおよびSn−Pb合金ろう付は母材を軟化するこ
とはないが接続部の強度が弱く、しかも耐クリー
プ性についても弱い欠点があつた。 本発明の目的は、接合部の引張強度ならびにク
リープ強度の高い、秀れた接合方法を提供するに
ある。 本発明は、Cu又はCu合金母材を接合する方法
において、Sn又はSn20重量％以上を含み、残部
が実質的にAu、Ag又はZnである合金からなる中
間材を接合面に介在させ、加熱して中間材だけを
溶融させると共に所定時間前記温度に保持して母
材中のCuの一部を中間材中に拡散させて合金層
を形成し、その後、加圧して溶融している中間材
を接合面より排出し、実質的に前記合金層によつ
て接合することを特徴とする接合法である。本発
明によれば、接合面にはCuの拡散によつて液相
温度が高くなつた中間材の薄い層が存在する。 中間材の液相線はCuが軟化しない温度の350℃
以下が好適である。350℃以下の液相線を有しか
つCu母材と親和力の強い中間材としては、たと
えば第１表に掲げる組合せがある。 本発明の中間材としてSn又はSnを20％以上含
有するAu、Ag又はZnからなる合金が用いられ
る。SnはCuと合金化し易すく、中間材の溶融温
度でその中にCuが拡散し、母材の近傍に固相の
合金層を形成させる。従つて、中間材としてSn
が20％未満では十分な合金化が得られにくく、高
い接合強度が得られない。合金からなる中間材の
ベースとなる金属はCuが軟化しない温度で、Cu
との合金層を形成するものでなければならないの
で、Au、Ag又はZnからなるものである。 中間材が強度ならびに耐クリープ性を必要とす
る場合には、共晶成分又はその近傍成分を選ぶこ
とが好ましい。
【表】
Cu又はCu合金の間に第１表に掲げる中間材を
挾み、中間材の液相温度よりも約30℃高い温度に
加熱し、十分に溶融させ保持した後に２〜５Kg／
cm2程度の圧力を加えた。圧力を加えることにより
中間材が排出され、薄い中間層にはCuが拡散し
て形成された合金層によつて接合され、本発明の
目的を満足する接合継手が得られた。 以下に本発明の具体的実施例につき説明する。 第１表のSn−Ag系中間材として100μｍのSn−
5Ag合金の箔をCuとCuの間に挾み、不活性ガス
雰囲気中で300℃の温度に加熱して中間材を溶融
させると共にその温度で30秒〜１分間保持し、中
間材中にCuの一部を拡散させた。その後、接合
間に３Kg／cm2の圧力をかけ、溶融している中間材
を排出させて接合を完了した。 接合面は実質的に合金層によつて接合され、そ
の合金層の厚さは約4μｍであつた。 また比較のために上記中間材を用いて、従来の
ろう付法により300℃でろう付し、室温の引張お
よびクリープ試験を行つた。 結果を第１図および第２図に示す。これらの結
果から、ろう付部の引張強度は従来のろう付法よ
りも本接合法が約３倍と向上し、クリープ破断強
度は1000時間の試験で従来の方法が１Kg／mm2であ
るのに対し、本発明の接合法によれば13〜14Kg／
mm2と高く、劣化率においても著しく減少すること
が明らかとなつた。 本発明の接合法を大型構造物等に適用する場合
には、第３図のようにCu又はCu合金母材１，２
をスカーフ継手形状とし、抵抗加熱により加熱と
加圧を同時に行うことが好ましい。このようにす
ることにより従来のろう付法よりもさらに作業性
の向上および信頼性に富むことを確認している。
なお、第３図中の符号３は中間材、４は抵抗加熱
用の電極である。 また接合方法としては、あらかじめ被接合物に
AgあるいはAuめつきを施し、第１表に示す成分
になるようにSn等を挿入して接合しても、その
効果は変らない。 本発明によれば、母材が軟化しない場合で接合
し、接合の完了と同時に高融点組成を形成できる
ので、接合部の引張強度及びクリープ破断強度の
増大に効果がある。
挾み、中間材の液相温度よりも約30℃高い温度に
加熱し、十分に溶融させ保持した後に２〜５Kg／
cm2程度の圧力を加えた。圧力を加えることにより
中間材が排出され、薄い中間層にはCuが拡散し
て形成された合金層によつて接合され、本発明の
目的を満足する接合継手が得られた。 以下に本発明の具体的実施例につき説明する。 第１表のSn−Ag系中間材として100μｍのSn−
5Ag合金の箔をCuとCuの間に挾み、不活性ガス
雰囲気中で300℃の温度に加熱して中間材を溶融
させると共にその温度で30秒〜１分間保持し、中
間材中にCuの一部を拡散させた。その後、接合
間に３Kg／cm2の圧力をかけ、溶融している中間材
を排出させて接合を完了した。 接合面は実質的に合金層によつて接合され、そ
の合金層の厚さは約4μｍであつた。 また比較のために上記中間材を用いて、従来の
ろう付法により300℃でろう付し、室温の引張お
よびクリープ試験を行つた。 結果を第１図および第２図に示す。これらの結
果から、ろう付部の引張強度は従来のろう付法よ
りも本接合法が約３倍と向上し、クリープ破断強
度は1000時間の試験で従来の方法が１Kg／mm2であ
るのに対し、本発明の接合法によれば13〜14Kg／
mm2と高く、劣化率においても著しく減少すること
が明らかとなつた。 本発明の接合法を大型構造物等に適用する場合
には、第３図のようにCu又はCu合金母材１，２
をスカーフ継手形状とし、抵抗加熱により加熱と
加圧を同時に行うことが好ましい。このようにす
ることにより従来のろう付法よりもさらに作業性
の向上および信頼性に富むことを確認している。
なお、第３図中の符号３は中間材、４は抵抗加熱
用の電極である。 また接合方法としては、あらかじめ被接合物に
AgあるいはAuめつきを施し、第１表に示す成分
になるようにSn等を挿入して接合しても、その
効果は変らない。 本発明によれば、母材が軟化しない場合で接合
し、接合の完了と同時に高融点組成を形成できる
ので、接合部の引張強度及びクリープ破断強度の
増大に効果がある。
第１図はSn−Ag系中間材を従来のろう付方法
と本発明の接合方法で接合したCu継手試片の引
張強度を比較した線図、第２図は同様にCu継手
試片のクリープ破断強度を比較した線図、第３図
は本発明の中間材を挾み、抵抗加熱により加熱と
加圧を同時に行つて接合する継手形状を示す概略
側面図である。 １，２……Cu又はCu合金、３……中間材、４
……電極。
と本発明の接合方法で接合したCu継手試片の引
張強度を比較した線図、第２図は同様にCu継手
試片のクリープ破断強度を比較した線図、第３図
は本発明の中間材を挾み、抵抗加熱により加熱と
加圧を同時に行つて接合する継手形状を示す概略
側面図である。 １，２……Cu又はCu合金、３……中間材、４
……電極。
Claims (1)
- １ Cu又はCu合金母材の接合方法において、Sn
又はSn20重量％以上を含み、残部が実質的に
Au、Ag又はZnである合金からなる中間材を接合
間に挿入し、次いで前記中間材の液相温度で前記
母材が溶融しない温度に加熱して前記中間材を溶
融させると共に所定時間前記温度に保持して前記
母材のCuの一部を中間材中に拡散させて合金層
を形成し、その後加圧して溶融している前記中間
材を前記接合間より排出し、実質的に前記合金層
によつて接合することを特徴とするCu又はCu合
金の接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13768779A JPS5662672A (en) | 1979-10-26 | 1979-10-26 | Connection method of cu or cu alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13768779A JPS5662672A (en) | 1979-10-26 | 1979-10-26 | Connection method of cu or cu alloy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5662672A JPS5662672A (en) | 1981-05-28 |
| JPS6347554B2 true JPS6347554B2 (ja) | 1988-09-22 |
Family
ID=15204452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13768779A Granted JPS5662672A (en) | 1979-10-26 | 1979-10-26 | Connection method of cu or cu alloy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5662672A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007301590A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Miyagi Prefecture | 接合体の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0389625A1 (en) * | 1988-02-29 | 1990-10-03 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Process for resistance diffusion junction |
| JPH0677829B2 (ja) * | 1988-08-19 | 1994-10-05 | 株式会社小松製作所 | 摺動部品の製造方法 |
-
1979
- 1979-10-26 JP JP13768779A patent/JPS5662672A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007301590A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Miyagi Prefecture | 接合体の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5662672A (en) | 1981-05-28 |
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