JPH03110061A - 高温耐熱ろうのろう付方法 - Google Patents
高温耐熱ろうのろう付方法Info
- Publication number
- JPH03110061A JPH03110061A JP24580589A JP24580589A JPH03110061A JP H03110061 A JPH03110061 A JP H03110061A JP 24580589 A JP24580589 A JP 24580589A JP 24580589 A JP24580589 A JP 24580589A JP H03110061 A JPH03110061 A JP H03110061A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- resistant
- powder
- filler metal
- temperature heat
- 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.)
- Granted
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- Ceramic Products (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
この発明は、高温熱交換器のパイプと筐体との接続や、
燃焼器の高温部の部材間の接続などのような、強度と気
密性とを要求される高温部の接続に適用される高温耐熱
ろうのろう付方法に関するものである。
燃焼器の高温部の部材間の接続などのような、強度と気
密性とを要求される高温部の接続に適用される高温耐熱
ろうのろう付方法に関するものである。
第２図は従来の一般的な高温耐熱ろうのろう付部を示す
断面図であり、スターリング機関の高温熱交換器部を例
示している０図において１はステンレス鋼などの耐熱材
からなるパイプ、２は同じくステンレス鋼などの耐熱材
からなるシリンダに穴があいた被ろう材部、３はＮｉ−
Ｃｒ−Ｂを成分とするｌｌｉろうで、被ろう材部２とパ
イプ１の嵌合間隙は１０〜２０μｍに設定されている。 またろう付の一般的な従来技術は、特開昭５４−７４２
４９号公報および特開昭５６−４３７２号公報にも記載
されている。 この高温ろう付の動作について述べる。第３図はろう付
の挙動を模擬的に示したろう材部の断面図である。Ｎｉ
−Ｃｒ−ＢからなるＮｉろうは共晶材で、ある温度、た
とえば１０７０″Ｃで融解する（第３図（ａ）参照）。 Ｎｉろうは拡散型のろう材で、ろう付温度１０７０℃で
融解し、母材であるバイブ１と被ろう材部２にＢが拡散
して拡散相４を形成し、Ｂが拡散することによってろう
材の組成が変化し、ろう材単体の融点が上昇する。その
ため、同じ１０７０°ＣでＮｉろうは等温凝固する（第
３図（ｂ）参照）。 ろう付間隙が１１００ａと広い場合は、第４図（ａ）に
模擬的に示したように２０７０″Ｃでまずろう材３が溶
融し、ついでパイプ１と被ろう件部２０周りのろう材は
Ｂの拡散にもとづく等温凝固により固まる（第４図（ａ
）参照）。ろう層の中心部に残されたろう材は、Ｂの拡
散が等温凝固したろう層３ａのために妨げられ、１０７
０″Ｃにおいて融解した状態のままになる。そのため、
ろう付間隙が広いと、解は残ったろう材を表面張力で保
持することができず、中心部のろう材は、重力により流
れ（３ｂ）、バイブｌを詰めてしまう。 また、流れすぎることがなくとも、中心部のろう材が解
は残ったままになるため、Ｂ −Ｃｒの有害な偏析物５
やボイド６を生成し、ろう材部の疲労強度を低下させる
（第４図（Ｃ）参照）。
断面図であり、スターリング機関の高温熱交換器部を例
示している０図において１はステンレス鋼などの耐熱材
からなるパイプ、２は同じくステンレス鋼などの耐熱材
からなるシリンダに穴があいた被ろう材部、３はＮｉ−
Ｃｒ−Ｂを成分とするｌｌｉろうで、被ろう材部２とパ
イプ１の嵌合間隙は１０〜２０μｍに設定されている。 またろう付の一般的な従来技術は、特開昭５４−７４２
４９号公報および特開昭５６−４３７２号公報にも記載
されている。 この高温ろう付の動作について述べる。第３図はろう付
の挙動を模擬的に示したろう材部の断面図である。Ｎｉ
−Ｃｒ−ＢからなるＮｉろうは共晶材で、ある温度、た
とえば１０７０″Ｃで融解する（第３図（ａ）参照）。 Ｎｉろうは拡散型のろう材で、ろう付温度１０７０℃で
融解し、母材であるバイブ１と被ろう材部２にＢが拡散
して拡散相４を形成し、Ｂが拡散することによってろう
材の組成が変化し、ろう材単体の融点が上昇する。その
ため、同じ１０７０°ＣでＮｉろうは等温凝固する（第
３図（ｂ）参照）。 ろう付間隙が１１００ａと広い場合は、第４図（ａ）に
模擬的に示したように２０７０″Ｃでまずろう材３が溶
融し、ついでパイプ１と被ろう件部２０周りのろう材は
Ｂの拡散にもとづく等温凝固により固まる（第４図（ａ
）参照）。ろう層の中心部に残されたろう材は、Ｂの拡
散が等温凝固したろう層３ａのために妨げられ、１０７
０″Ｃにおいて融解した状態のままになる。そのため、
ろう付間隙が広いと、解は残ったろう材を表面張力で保
持することができず、中心部のろう材は、重力により流
れ（３ｂ）、バイブｌを詰めてしまう。 また、流れすぎることがなくとも、中心部のろう材が解
は残ったままになるため、Ｂ −Ｃｒの有害な偏析物５
やボイド６を生成し、ろう材部の疲労強度を低下させる
（第４図（Ｃ）参照）。
従来の高温耐熱ろうのろう付方法は以上のようにして行
われているので、ろう付間隙が大きな時、ろう材の流れ
すぎや、それにともなってろう層中にボイドが発生し、
また中心部のろう材が解は残ったままになるため、Ｂ
−Ｃｒの有害な偏析物を生成し、ろう材部の疲労強度を
低下させる。そのため、適切なろう付間隙（１０〜２０
μｍ）を確保するため、被ろう材部をリーマ仕上げなど
を行わねばならず、加工時間が多くかかるなどの課題が
あった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、ろう材の流れすぎやボイド及びＢ−Ｃｒの偏析
物などをともなわず、大きなろう付間隙でろう付できる
高温耐熱ろうのろう付方法を提供することを目的とする
。
われているので、ろう付間隙が大きな時、ろう材の流れ
すぎや、それにともなってろう層中にボイドが発生し、
また中心部のろう材が解は残ったままになるため、Ｂ
−Ｃｒの有害な偏析物を生成し、ろう材部の疲労強度を
低下させる。そのため、適切なろう付間隙（１０〜２０
μｍ）を確保するため、被ろう材部をリーマ仕上げなど
を行わねばならず、加工時間が多くかかるなどの課題が
あった。 この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、ろう材の流れすぎやボイド及びＢ−Ｃｒの偏析
物などをともなわず、大きなろう付間隙でろう付できる
高温耐熱ろうのろう付方法を提供することを目的とする
。
この発明に係わる高温耐熱ろうのろう付方法は、Ｎｉろ
う材中に金属粉末または無機質粉末を混合したろう材を
使用し、ろう付を行うものである。
う材中に金属粉末または無機質粉末を混合したろう材を
使用し、ろう付を行うものである。
この発明における高温耐熱ろうのろう付方法は、ろう付
間隙が大きくなっても、ろう付強度の低下をともなわず
、ろう層中に欠陥を発生させず、作業時間もほとんど変
わらず、嵌合間隙が大きくなったので、リーマ穴からキ
リ穴に変換できるので、ろう材部加工時間を削減でき、
ろう付できる。
間隙が大きくなっても、ろう付強度の低下をともなわず
、ろう層中に欠陥を発生させず、作業時間もほとんど変
わらず、嵌合間隙が大きくなったので、リーマ穴からキ
リ穴に変換できるので、ろう材部加工時間を削減でき、
ろう付できる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において１はステンレス鋼などからなるパイプ、２は
同じくステンレス鋼などの耐熱材からなり、キリなどで
穴が加工された被ろう材部、１０はＮｉ−Ｃｒ−Ｂを成
分とするＮｉろうに粒径が２０〜４０μｍ程度のＮｉ粉
末１１をＮｉろうの重量を基準として５％混合したろう
材を示す。被ろう材部２とパイプ１との嵌合間隙は１０
０μｍ程度おいている０本例では、Ｎｔ絹粉末５％混入
した場合について記述するが、実験で確認されている範
囲では、１から５０％程度の割合なら著しい強度の差が
ない、粉末の割合が高くなるほど、気密性の信幀性が低
下する傾向がある。 次に動作について説明する。ろう付間隙が１００μｍと
広い場合、ろう付温度が１０７０″Ｃになると、ろう材
１０が融解する。この時、ろう材中のＮｉ粉末１１は反
応せず、金属粉の状態である（第１図（ａ））、次に、
１０７０ ’Ｃの状態に保持されると、第５図と同様に
バイブｌと被ろう材部２の周りのろう材ｌＯは、Ｂが母
材側に拡散することにより、ろう材中のＢ濃度が低下し
、等温凝固により固まる、ろう層中心部のろう材は、Ｂ
がＮｉ粉末中に拡散して等温凝固する。そのため、ろう
材１０中のＮｉ粉末１１は反応してろう材中に固溶する
（第１図（ｂ））。このようにしてろう付温度から冷却
すると、ろう付間隙が広くとも、ろう層中心部のろう材
１０が均等に凝固し、流れすぎや、Ｂ−Ｃｒの有害な偏
析物が生成されないので、ろう付強さを低下させること
なく、良好なろう付を行うことができる。 Ｎｉ粒子お
よびステンレス鋼粒子を種々の割合で添加してろう材に
よる継手の引張試験を行った結果を第５図に示す。この
ように継手強さは、５０％以下の重量比ではほとんど影
響がない。また、金属粉末の割合がそれよりも高くなる
と気密性の信鯨性が低下する傾向が認められた。 なお、上記の実施例では、ろう材に混入する金れ、ろう
付温度で溶融しなくＢとの濃度差がある金属粉末であれ
ば同様に使用できる。また、ろう付間隙も１００μｍに
固定するものでなく、金属粉末の粒径より大きく、表面
張力でろう材をろう付部に保持できる間隙であればよい
。さらに、Ｎｉ粉末の重量比を、本実施例では５％以下
としたが、５％以上でも気密性の不良率は高くなるがろ
う付できる。Ｎｉ粉末の重量比が１〜３％の時が、いち
ばんろう付不良の低下する領域である。 本実施例では、Ｎｉ−Ｃｒ−ＢのＮｉろう付について説
明したが、Ｎｉ Ｃｒ Ｓｉ系のろう材や、この他
にも拡散が起こり易い他のろう材であってもよい。
図において１はステンレス鋼などからなるパイプ、２は
同じくステンレス鋼などの耐熱材からなり、キリなどで
穴が加工された被ろう材部、１０はＮｉ−Ｃｒ−Ｂを成
分とするＮｉろうに粒径が２０〜４０μｍ程度のＮｉ粉
末１１をＮｉろうの重量を基準として５％混合したろう
材を示す。被ろう材部２とパイプ１との嵌合間隙は１０
０μｍ程度おいている０本例では、Ｎｔ絹粉末５％混入
した場合について記述するが、実験で確認されている範
囲では、１から５０％程度の割合なら著しい強度の差が
ない、粉末の割合が高くなるほど、気密性の信幀性が低
下する傾向がある。 次に動作について説明する。ろう付間隙が１００μｍと
広い場合、ろう付温度が１０７０″Ｃになると、ろう材
１０が融解する。この時、ろう材中のＮｉ粉末１１は反
応せず、金属粉の状態である（第１図（ａ））、次に、
１０７０ ’Ｃの状態に保持されると、第５図と同様に
バイブｌと被ろう材部２の周りのろう材ｌＯは、Ｂが母
材側に拡散することにより、ろう材中のＢ濃度が低下し
、等温凝固により固まる、ろう層中心部のろう材は、Ｂ
がＮｉ粉末中に拡散して等温凝固する。そのため、ろう
材１０中のＮｉ粉末１１は反応してろう材中に固溶する
（第１図（ｂ））。このようにしてろう付温度から冷却
すると、ろう付間隙が広くとも、ろう層中心部のろう材
１０が均等に凝固し、流れすぎや、Ｂ−Ｃｒの有害な偏
析物が生成されないので、ろう付強さを低下させること
なく、良好なろう付を行うことができる。 Ｎｉ粒子お
よびステンレス鋼粒子を種々の割合で添加してろう材に
よる継手の引張試験を行った結果を第５図に示す。この
ように継手強さは、５０％以下の重量比ではほとんど影
響がない。また、金属粉末の割合がそれよりも高くなる
と気密性の信鯨性が低下する傾向が認められた。 なお、上記の実施例では、ろう材に混入する金れ、ろう
付温度で溶融しなくＢとの濃度差がある金属粉末であれ
ば同様に使用できる。また、ろう付間隙も１００μｍに
固定するものでなく、金属粉末の粒径より大きく、表面
張力でろう材をろう付部に保持できる間隙であればよい
。さらに、Ｎｉ粉末の重量比を、本実施例では５％以下
としたが、５％以上でも気密性の不良率は高くなるがろ
う付できる。Ｎｉ粉末の重量比が１〜３％の時が、いち
ばんろう付不良の低下する領域である。 本実施例では、Ｎｉ−Ｃｒ−ＢのＮｉろう付について説
明したが、Ｎｉ Ｃｒ Ｓｉ系のろう材や、この他
にも拡散が起こり易い他のろう材であってもよい。
以上のようにこの発明によれば、Ｎｉろう材中に金属ま
たは無機質粉末を混合したろう材を使用してろう付を行
うことにより、ろう付間隙が大きくても、ろう付強度の
低下をともなわず、ろう層中に有害な偏析物やボイドな
どの欠陥を発生させることがない。これによって嵌合間
隙を大きくすることができ、リーマ加工からキリ加工に
変換できる効果がある。また作業時間もほとんど変わら
ずにろう付できる。
たは無機質粉末を混合したろう材を使用してろう付を行
うことにより、ろう付間隙が大きくても、ろう付強度の
低下をともなわず、ろう層中に有害な偏析物やボイドな
どの欠陥を発生させることがない。これによって嵌合間
隙を大きくすることができ、リーマ加工からキリ加工に
変換できる効果がある。また作業時間もほとんど変わら
ずにろう付できる。
第１図（ａ）〜（Ｃ）はこの発明の一実施例による高温
耐熱ろうのろう付作用を示す断面正面図、第２図は従来
の高温耐熱ろうのろう行倒を示す断面図、第３図（ａ）
、 （ｂ）はこの高温耐熱ろうのろう付作用を示す断
面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）はろう付間隙が大きい時に
ろう付不良が発生する様子を示した断面図で、第５図は
ろう材中の金属粉末の割合と継手強さとの関係を示すグ
ラフ図である。 図において、１はバイブ、２は被ろう打部（被ろう付母
材）、１０はＮｉ粉混入ろう材（ろう材）。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特 許 出 願 人 三菱電機株式会社 ■ 第 図
耐熱ろうのろう付作用を示す断面正面図、第２図は従来
の高温耐熱ろうのろう行倒を示す断面図、第３図（ａ）
、 （ｂ）はこの高温耐熱ろうのろう付作用を示す断
面図、第４図（ａ）〜（Ｃ）はろう付間隙が大きい時に
ろう付不良が発生する様子を示した断面図で、第５図は
ろう材中の金属粉末の割合と継手強さとの関係を示すグ
ラフ図である。 図において、１はバイブ、２は被ろう打部（被ろう付母
材）、１０はＮｉ粉混入ろう材（ろう材）。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 特 許 出 願 人 三菱電機株式会社 ■ 第 図
Claims (2)
- （１）被ろう付母材に拡散しやすい元素を構成要素の一
つとする高温耐熱ろう材を使用して行われる高温耐熱ろ
うのろう付方法において、前記高温耐熱ろう材が、ろう
付温度において前記拡散しやすい元素を吸収する性質を
有する物質の粉末を含有し、該ろう材を前記被ろう付母
材に接触させた状態で所定のろう付温度に加熱すること
を特徴とする高温耐熱ろうのろう付方法。 - （２）上記高温耐熱ろう材は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂを成分と
するＮｉろうであり、ろう材の重量を基準として１〜５
％のＮｉ粉末またはステンレス粉末を混合したことを特
徴とする請求項第１項記載の高温耐熱ろうのろう付方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245805A JPH084924B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 高温耐熱ろうのろう付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1245805A JPH084924B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 高温耐熱ろうのろう付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03110061A true JPH03110061A (ja) | 1991-05-10 |
| JPH084924B2 JPH084924B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17139107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1245805A Expired - Fee Related JPH084924B2 (ja) | 1989-09-21 | 1989-09-21 | 高温耐熱ろうのろう付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH084924B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844962A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-16 | ソシエテ・ナシオナル・デテユ−ド・エ・ドウ・コンストリユクシオン・ドウ・モト−ル・ダヴイアシオン“エス・エヌ・ウ・セ・エム・ア−” | 耐熱超合金部材の拡散接合方法 |
| JPH01186290A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-25 | Mitsubishi Metal Corp | Ｎｉ基耐熱合金部材の液相拡散接合方法 |
-
1989
- 1989-09-21 JP JP1245805A patent/JPH084924B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5844962A (ja) * | 1981-08-26 | 1983-03-16 | ソシエテ・ナシオナル・デテユ−ド・エ・ドウ・コンストリユクシオン・ドウ・モト−ル・ダヴイアシオン“エス・エヌ・ウ・セ・エム・ア−” | 耐熱超合金部材の拡散接合方法 |
| JPH01186290A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-25 | Mitsubishi Metal Corp | Ｎｉ基耐熱合金部材の液相拡散接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH084924B2 (ja) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |