JPH0338948B2 - - Google Patents
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- JPH0338948B2 JPH0338948B2 JP60278657A JP27865785A JPH0338948B2 JP H0338948 B2 JPH0338948 B2 JP H0338948B2 JP 60278657 A JP60278657 A JP 60278657A JP 27865785 A JP27865785 A JP 27865785A JP H0338948 B2 JPH0338948 B2 JP H0338948B2
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Description
〔産業上の利用分野〕
この発明は、軽量にして、冷却効果が高く、例
えば炭酸ガスレーザーの反射鏡や、真空炉の内壁
材などとして用いるのに適した複合ろう付け部材
の製造法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、一般に、例えば炭酸ガスの反射鏡として
は、表面を鏡面仕上げした純Cu製のものや、さ
らにその鏡面にAuめつきを施した純Cu製のもの
などが知られている。 しかしながら、これらの純Cu製反射鏡では、
レーザー照射時間が長くなると、表面に加工材か
ら発生した金属や非金属の蒸気が付着し、その反
射率が低下するようになるばかりでなく、表面が
レーザーのエネルギーを吸収して溶融し、反射鏡
を破損してしまうなどの事故が発生している。 このような事故を防止するためには、定期的に
表面の蒸着物を除去しなければならないが、反射
鏡を構成する純CuやAlめつきは非常に軟かいた
めに、ふき取るときに、鏡面やめつき面を傷つけ
易く、この結果反射特性が損なわれるようになる
ものである。 このようなことから、近年、炭酸ガスレーザー
の反射鏡の材料として、純Cuに代つて硬質の純
Moを使用することが定着しつつある。この純
Mo製反射鏡としては、特に単結晶のものや、微
細な結晶粒の多結晶のものが均一な反射率を有す
る面を研磨によつて得やすく、さらに蒸発物の付
着も少なく、すぐれた性能を発揮するものであ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 一方、炭酸ガスレーザー装置は、地上設備ばか
りでなく、宇宙ステーシヨンにも設置されるもの
であるため、装置自体の軽量化が要求されるよう
になつており、これに伴つて、比重の大きい（重
質の）純Mo製あるいは純Ｗ製の反射鏡の重量軽
減が強く望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、炭酸ガスレーザーの反射鏡、さらに真空炉の
内壁材などを構成する純Mo製部材のほか、同様
に重質のMo合金、純Ｗ、あるいはＷ合金で構成
された各種の部材に着目し、これの軽量化をはか
るべく研究を行なつた結果、純Mo、Mo合金、
純Ｗ、およびＷ合金のうちのいずれかで構成され
た重質部材の一部を、軽量の（比重の小さい）純
AlまたはAl合金の軽量材で構成すれば、それだ
け軽量化されることになるが、例えば純Moおよ
び純Ｗの比重が10.2ｇ／cm3および19.3ｇ／cm3であ
るのに対して、純Alの比重は2.7ｇ／cm3であり、
また純Moおよび純Ｗの熱膨張率が５×10-6／℃
および4.3×10-6／℃であるのに対して、純Alの
それは23.3×10-6／℃であるように、これらの重
質材と軽量材とは種々の点で特性を異にすること
に原因し、これら両部材を高い接合強度でろう付
けすることは困難であり、軽量化をはかることが
不可能であつたものを、これら両部材のろう付け
面のそれぞれに、イオンプレーテイング法により
平均層厚で0.01〜50μｍのCu層を固着形成した状
態で、Si：６〜14重量％を含有するAl合金のろ
う材を用いて真空ろう付けを行なうと、これら両
部材は強固に接合するようになり、高い接合強度
でろう付けされた複合ろう付け部材が得られるよ
うになるという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、純Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ
合金のうちのいずれかで構成された重質部材のろ
う付け面、および純AlまたはAl合金で構成され
た軽質部材のろう付け面のそれぞれに、イオンプ
レーテイング法により平均層厚で0.01〜50μｍの
Cu層を固着形成し、ついで、これら両部材を、
Si：６〜14重量％を含有するAl合金のろう材を
用いて真空ろう付けする複合ろう付け部材の製造
法に特徴を有するものである。 なお、この発明の方法において、Cu層の平均
層厚を0.01〜50μｍに限定したのは、その平均層
厚が0.01μｍ未満ではろう材とのぬれ性が不十分
で所望の強固な接合強度を確保することができ
ず、一方その平均層厚が50μｍを越えると、Cu層
形成時に内部歪が残留するようになつて、ろう付
け時にCu層に剥離が発生するようになるという
理由によるものである。また、同じくろう材のSi
含有量については、その含有量が６重量％未満で
は、ろう材の融点が660℃を越えて高くなりすぎ、
軽質部材の融点より高いろう付け温度を必要とす
る場合が生じるようになつて、ろう付けが不可能
となる場合が生じ、一方その含有量が14重量％を
越えるとろう付け部が脆化するようになることか
ら、その含有量を６〜14重量％と定めた。さら
に、上記の両部材、特に軽質部材の表面には、ろ
う材のぬれ性を低下させる酸化皮膜が存在する
が、イソンプレーテイング法によれば、この酸化
皮膜をを除去しながら、Cu層を形成することが
可能となり、この結果ろう材のぬれ性が著しく向
上するようになることから、イオンプレーテイン
グ法によるCu層形成は不可欠であり、特にろう
付けが面接合になる場合には一段とその必要性を
増すものである。 〔実施例〕 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 重質部材として、それぞれ第１表に示される組
成を有し、かつ直径：100mm×厚さ：１mmの寸法
をもつた各種部材を用意し、また軽質部材とし
て、同じく第１表に示される組成を有し、かつ直
径：100mm×厚さ：20mmの寸法をもつた各種部材
を用意し、ついで、これら部材のろう付け面とな
る片側面に、イオンプレーテイング装置を用い、
通常の条件にて、イオンクリーングした後、同じ
く第１表に示される平均層厚のCu層を固着形成
し、引続いて、同じく第１表に示される組成を有
する厚さ：0.3mmのろう材を、両部材のろう付け
面間にはさんだ状態で、重質部材を下側にして重
ね合わせ、この上に３Kgの重りを置き、通常の条
件で真空ろう付けを行なうことによつて本発明法
１〜５をそれぞれ実施した。 つぎに、本発明法１〜５によつて得られた複合
ろう付け部材の接合面の剪断強さを万能試験機を
用いて測定し、接合強度を評価した。この測定結
果を第１表に示した。
えば炭酸ガスレーザーの反射鏡や、真空炉の内壁
材などとして用いるのに適した複合ろう付け部材
の製造法に関するものである。 〔従来の技術〕 従来、一般に、例えば炭酸ガスの反射鏡として
は、表面を鏡面仕上げした純Cu製のものや、さ
らにその鏡面にAuめつきを施した純Cu製のもの
などが知られている。 しかしながら、これらの純Cu製反射鏡では、
レーザー照射時間が長くなると、表面に加工材か
ら発生した金属や非金属の蒸気が付着し、その反
射率が低下するようになるばかりでなく、表面が
レーザーのエネルギーを吸収して溶融し、反射鏡
を破損してしまうなどの事故が発生している。 このような事故を防止するためには、定期的に
表面の蒸着物を除去しなければならないが、反射
鏡を構成する純CuやAlめつきは非常に軟かいた
めに、ふき取るときに、鏡面やめつき面を傷つけ
易く、この結果反射特性が損なわれるようになる
ものである。 このようなことから、近年、炭酸ガスレーザー
の反射鏡の材料として、純Cuに代つて硬質の純
Moを使用することが定着しつつある。この純
Mo製反射鏡としては、特に単結晶のものや、微
細な結晶粒の多結晶のものが均一な反射率を有す
る面を研磨によつて得やすく、さらに蒸発物の付
着も少なく、すぐれた性能を発揮するものであ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 一方、炭酸ガスレーザー装置は、地上設備ばか
りでなく、宇宙ステーシヨンにも設置されるもの
であるため、装置自体の軽量化が要求されるよう
になつており、これに伴つて、比重の大きい（重
質の）純Mo製あるいは純Ｗ製の反射鏡の重量軽
減が強く望まれている。 〔問題点を解決するための手段〕 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、炭酸ガスレーザーの反射鏡、さらに真空炉の
内壁材などを構成する純Mo製部材のほか、同様
に重質のMo合金、純Ｗ、あるいはＷ合金で構成
された各種の部材に着目し、これの軽量化をはか
るべく研究を行なつた結果、純Mo、Mo合金、
純Ｗ、およびＷ合金のうちのいずれかで構成され
た重質部材の一部を、軽量の（比重の小さい）純
AlまたはAl合金の軽量材で構成すれば、それだ
け軽量化されることになるが、例えば純Moおよ
び純Ｗの比重が10.2ｇ／cm3および19.3ｇ／cm3であ
るのに対して、純Alの比重は2.7ｇ／cm3であり、
また純Moおよび純Ｗの熱膨張率が５×10-6／℃
および4.3×10-6／℃であるのに対して、純Alの
それは23.3×10-6／℃であるように、これらの重
質材と軽量材とは種々の点で特性を異にすること
に原因し、これら両部材を高い接合強度でろう付
けすることは困難であり、軽量化をはかることが
不可能であつたものを、これら両部材のろう付け
面のそれぞれに、イオンプレーテイング法により
平均層厚で0.01〜50μｍのCu層を固着形成した状
態で、Si：６〜14重量％を含有するAl合金のろ
う材を用いて真空ろう付けを行なうと、これら両
部材は強固に接合するようになり、高い接合強度
でろう付けされた複合ろう付け部材が得られるよ
うになるという知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、純Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ
合金のうちのいずれかで構成された重質部材のろ
う付け面、および純AlまたはAl合金で構成され
た軽質部材のろう付け面のそれぞれに、イオンプ
レーテイング法により平均層厚で0.01〜50μｍの
Cu層を固着形成し、ついで、これら両部材を、
Si：６〜14重量％を含有するAl合金のろう材を
用いて真空ろう付けする複合ろう付け部材の製造
法に特徴を有するものである。 なお、この発明の方法において、Cu層の平均
層厚を0.01〜50μｍに限定したのは、その平均層
厚が0.01μｍ未満ではろう材とのぬれ性が不十分
で所望の強固な接合強度を確保することができ
ず、一方その平均層厚が50μｍを越えると、Cu層
形成時に内部歪が残留するようになつて、ろう付
け時にCu層に剥離が発生するようになるという
理由によるものである。また、同じくろう材のSi
含有量については、その含有量が６重量％未満で
は、ろう材の融点が660℃を越えて高くなりすぎ、
軽質部材の融点より高いろう付け温度を必要とす
る場合が生じるようになつて、ろう付けが不可能
となる場合が生じ、一方その含有量が14重量％を
越えるとろう付け部が脆化するようになることか
ら、その含有量を６〜14重量％と定めた。さら
に、上記の両部材、特に軽質部材の表面には、ろ
う材のぬれ性を低下させる酸化皮膜が存在する
が、イソンプレーテイング法によれば、この酸化
皮膜をを除去しながら、Cu層を形成することが
可能となり、この結果ろう材のぬれ性が著しく向
上するようになることから、イオンプレーテイン
グ法によるCu層形成は不可欠であり、特にろう
付けが面接合になる場合には一段とその必要性を
増すものである。 〔実施例〕 つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。 重質部材として、それぞれ第１表に示される組
成を有し、かつ直径：100mm×厚さ：１mmの寸法
をもつた各種部材を用意し、また軽質部材とし
て、同じく第１表に示される組成を有し、かつ直
径：100mm×厚さ：20mmの寸法をもつた各種部材
を用意し、ついで、これら部材のろう付け面とな
る片側面に、イオンプレーテイング装置を用い、
通常の条件にて、イオンクリーングした後、同じ
く第１表に示される平均層厚のCu層を固着形成
し、引続いて、同じく第１表に示される組成を有
する厚さ：0.3mmのろう材を、両部材のろう付け
面間にはさんだ状態で、重質部材を下側にして重
ね合わせ、この上に３Kgの重りを置き、通常の条
件で真空ろう付けを行なうことによつて本発明法
１〜５をそれぞれ実施した。 つぎに、本発明法１〜５によつて得られた複合
ろう付け部材の接合面の剪断強さを万能試験機を
用いて測定し、接合強度を評価した。この測定結
果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明法１〜５に
より製造された複合ろう付け部材においては、い
ずれも従来ろう付け接合がきわめて困難であると
されていた純Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ合
金のうちのいずれかからなる重質部材と、純Al
またAl合金からなる軽質部材とを強固な接合強
度でろう付けされていることが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、純
Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ合金のうちのい
ずれかで構成された重質部材と、純AlまたはAl
合金で構成された軽質部材とを強固な接合強度で
ろう付けすることができるので、前記重質部材の
一部を前記軽質部材で置換することが可能とな
り、それだけ軽量化した複合ろう付け部材を製造
することができるようになるほか、前記軽質部材
にはすぐれた冷却効果があるので、例えば炭酸ガ
スレーザー用反射鏡や真空炉の内壁材などの製造
に用いた場合にはすぐれた性能を長期に亘つて発
揮するようになるなど工業上有用な効果がもたら
されるのである。
より製造された複合ろう付け部材においては、い
ずれも従来ろう付け接合がきわめて困難であると
されていた純Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ合
金のうちのいずれかからなる重質部材と、純Al
またAl合金からなる軽質部材とを強固な接合強
度でろう付けされていることが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、純
Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ合金のうちのい
ずれかで構成された重質部材と、純AlまたはAl
合金で構成された軽質部材とを強固な接合強度で
ろう付けすることができるので、前記重質部材の
一部を前記軽質部材で置換することが可能とな
り、それだけ軽量化した複合ろう付け部材を製造
することができるようになるほか、前記軽質部材
にはすぐれた冷却効果があるので、例えば炭酸ガ
スレーザー用反射鏡や真空炉の内壁材などの製造
に用いた場合にはすぐれた性能を長期に亘つて発
揮するようになるなど工業上有用な効果がもたら
されるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 純Mo、Mo合金、純Ｗ、およびＷ合金のう
ちのいずれかで構成された重質部材のろう付け
面、並びに純AlまたはAl合金で構成された軽質
部材のろう付け面のそれぞれに、イオンプレーテ
イング法により、平均層厚で0.01〜50μｍのCu層
を固着形成し、 ついで、これら両部材を、Si：６〜14重量％を
含有するAl合金からなるろう材を用いて真空ろ
う付けすることを特徴とする複合ろう付け部材の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278657A JPS62137171A (ja) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | 複合ろう付け部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60278657A JPS62137171A (ja) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | 複合ろう付け部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137171A JPS62137171A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH0338948B2 true JPH0338948B2 (ja) | 1991-06-12 |
Family
ID=17600336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60278657A Granted JPS62137171A (ja) | 1985-12-11 | 1985-12-11 | 複合ろう付け部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62137171A (ja) |
-
1985
- 1985-12-11 JP JP60278657A patent/JPS62137171A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62137171A (ja) | 1987-06-20 |
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