JPH0364231B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0364231B2 JPH0364231B2 JP62264764A JP26476487A JPH0364231B2 JP H0364231 B2 JPH0364231 B2 JP H0364231B2 JP 62264764 A JP62264764 A JP 62264764A JP 26476487 A JP26476487 A JP 26476487A JP H0364231 B2 JPH0364231 B2 JP H0364231B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- materials
- metals
- ceramics
- joining
- heating
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、金属（合金を含む）同志又は金属と
セラミツクスとを接合するに適した金属及び金属
とセラミツクスの圧接方法に関する。 （従来の技術） 機械部品（製品）の全体を同一の金属又はセラ
ミツクス材料で構成することも当然あるが複雑形
状部品や部品の各部での要求特性が異る場合、あ
るいは局部的に特定の性質が要求される場合など
には金属同志あるいは金属とセラミツクスとの間
で接合することも必要になつてくる。 金属同志又はセラミツクスと金属とを接合させ
るに際しては機械的な方法としてボルト、圧入、
焼ばめ、溶接、鋳ぐるみ等の手段を利用したり、
化学的な方法として接着剤を使用したりするなど
の方法が考えられていたが、機械的な接合部分で
亀裂を発生したり、接合強度が十分でなかつたり
するなどの問題を有していた。 又、加圧しながら接合する素材全体を等温養生
室・HIP等によつて加熱して熱膨張させ、これに
よつて発生する圧縮力を利用して異種・同種の金
属を接合する方法が特開昭48−12251号公報、特
開昭60−231472号公報で知られている。 しかしながら、この接合方法は素材全体を加熱
して接合面全面に熱膨張による圧縮力を発生さ
せ、全面を同時に接合するものであるため、大き
な加熱室・加熱装置・高い加圧装置を必要とし、
室温で小さな加熱装置で迅速に行えるものでなか
つた。又複雑な接合形状のものの接合は難しいと
いう問題点があつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述した従来の問題点に着目してな
されたもので、特別な雰囲気を必要とせず、複雑
形状部品に対する接合も容易であり材料を溶解し
たり、接着剤を使用したりすることなく金属同志
又は金属とセラミツクスとの接合を行なうことが
できる方法を提供することを目的としている。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、金属同志又は金属とセラミツクスと
を接合するに際し、各々の材料を接合部で突き合
わせ、両材料を抱束し当該突き合わせ部を局部的
に加熱して加熱部分の熱膨張を利用して加熱温度
との相互作用により材料相互の喰い込み、拡散、
反応等により局部的に圧着し加熱部分を断続的に
あるいは、連続的に移動することによつて圧接接
合するようにしたことを特徴とし、あるいは、金
属同志又は金属とセラミツクスとを接合するに際
し、各々の接合部で金属介装を介して突合わせ材
料を抱束し当該突き合せ部を局部的に加熱して
各々の材料の局部的な熱膨張を利用して材料相互
の混合、拡散、反応等により圧着し熱源を断続的
あるいは連続的に移動することによつて接合させ
るようにしたことを特徴としている。 本発明において使用される金属としては、鉄お
よび非鉄系の金属または合金があり、これらのも
のの中から適宜選んで適用することができる。ま
た、セラミツクスとしては酸化物系、非酸化物系
セラミツクスを問わず適用することができる。 本発明に使用する熱源としては局部加熱のし易
いプラズマジエツト、電子ビーム、レーザビー
ム、通電加熱などを使用することが望ましい。そ
して接合強度を高めるため局部的な圧縮力が出来
る限り大きくなるようにする。また、金属とセラ
ミツクスとを金属介装材を介して接合するに際し
使用する金属介装材としては、金属単位または合
金を使用することができ、接合しようとする金属
およびセラミツクスの材質に合せて適宜選択する
ことが望ましい。そして、この場合金属介装材は
蒸着膜、繊維状、薄片状など材質や加熱条件等に
応じて選ぶことが望ましい。 （作用） 接合しようとする両材料の抱束力をＰとする。
局部加熱によつて両材料の熱膨張により圧縮力の
作用する面積をＳとする。この場合単位面積当り
の圧縮力σはＰ／Ｓとなり、Ｐが大きくなる程ま
たＳが小さくなる程大きくなる。従つて、材料の
熱伝導率、熱膨張率等の特性に合わせて抱束力Ｐ
と局部加熱条件を調節することによつて、加熱部
に作用する圧縮力σ＝Ｐ／Ｓを材料同志の塑性変
形による喰い込みあるいは拡散、あるいは反応等
が加熱温度の作用との相乗効果により起きるよう
に非常に大きくすることができる。この局部加熱
個所の局部接触の状態を第３図に示している。 本発明では、以上のような作用を利用して圧接
する。 （実施例） 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。 第１実施例 幅100mm長さ30mm厚さ３mmの接合材を第１図に
示すように突き合せ、レーザ発生源３よりレーザ
３ａを接合材にほぼ均等に照射し接合強度を調べ
た。 レーザビーム条件はCO2レーザで、出力：150
〜200W、アシストガス：N2、とし照射直径は接
合材表面で２mmとなるように設定して実験した。
また、曲げ強度は３点曲げ試験を行つて測定し
た。その結果を表−１に示す。 第２実施例 幅100mm長さ30mm厚さ３mmの接合材を第２図に
示すように突き合せ、レーザ発生源よりレーザを
接合材にほぼ均等に照射し接合強度を調べた。 レーザビーム条件はCO2レーザで、出力：150
〜200W、アシストガス：N2、とし照射直径は接
合材表面で２mmとなるように設定して実験した。
また、曲げ強度は３点曲げ試験を行つて測定し
た。その結果を表−１に併記した。
セラミツクスとを接合するに適した金属及び金属
とセラミツクスの圧接方法に関する。 （従来の技術） 機械部品（製品）の全体を同一の金属又はセラ
ミツクス材料で構成することも当然あるが複雑形
状部品や部品の各部での要求特性が異る場合、あ
るいは局部的に特定の性質が要求される場合など
には金属同志あるいは金属とセラミツクスとの間
で接合することも必要になつてくる。 金属同志又はセラミツクスと金属とを接合させ
るに際しては機械的な方法としてボルト、圧入、
焼ばめ、溶接、鋳ぐるみ等の手段を利用したり、
化学的な方法として接着剤を使用したりするなど
の方法が考えられていたが、機械的な接合部分で
亀裂を発生したり、接合強度が十分でなかつたり
するなどの問題を有していた。 又、加圧しながら接合する素材全体を等温養生
室・HIP等によつて加熱して熱膨張させ、これに
よつて発生する圧縮力を利用して異種・同種の金
属を接合する方法が特開昭48−12251号公報、特
開昭60−231472号公報で知られている。 しかしながら、この接合方法は素材全体を加熱
して接合面全面に熱膨張による圧縮力を発生さ
せ、全面を同時に接合するものであるため、大き
な加熱室・加熱装置・高い加圧装置を必要とし、
室温で小さな加熱装置で迅速に行えるものでなか
つた。又複雑な接合形状のものの接合は難しいと
いう問題点があつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述した従来の問題点に着目してな
されたもので、特別な雰囲気を必要とせず、複雑
形状部品に対する接合も容易であり材料を溶解し
たり、接着剤を使用したりすることなく金属同志
又は金属とセラミツクスとの接合を行なうことが
できる方法を提供することを目的としている。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、金属同志又は金属とセラミツクスと
を接合するに際し、各々の材料を接合部で突き合
わせ、両材料を抱束し当該突き合わせ部を局部的
に加熱して加熱部分の熱膨張を利用して加熱温度
との相互作用により材料相互の喰い込み、拡散、
反応等により局部的に圧着し加熱部分を断続的に
あるいは、連続的に移動することによつて圧接接
合するようにしたことを特徴とし、あるいは、金
属同志又は金属とセラミツクスとを接合するに際
し、各々の接合部で金属介装を介して突合わせ材
料を抱束し当該突き合せ部を局部的に加熱して
各々の材料の局部的な熱膨張を利用して材料相互
の混合、拡散、反応等により圧着し熱源を断続的
あるいは連続的に移動することによつて接合させ
るようにしたことを特徴としている。 本発明において使用される金属としては、鉄お
よび非鉄系の金属または合金があり、これらのも
のの中から適宜選んで適用することができる。ま
た、セラミツクスとしては酸化物系、非酸化物系
セラミツクスを問わず適用することができる。 本発明に使用する熱源としては局部加熱のし易
いプラズマジエツト、電子ビーム、レーザビー
ム、通電加熱などを使用することが望ましい。そ
して接合強度を高めるため局部的な圧縮力が出来
る限り大きくなるようにする。また、金属とセラ
ミツクスとを金属介装材を介して接合するに際し
使用する金属介装材としては、金属単位または合
金を使用することができ、接合しようとする金属
およびセラミツクスの材質に合せて適宜選択する
ことが望ましい。そして、この場合金属介装材は
蒸着膜、繊維状、薄片状など材質や加熱条件等に
応じて選ぶことが望ましい。 （作用） 接合しようとする両材料の抱束力をＰとする。
局部加熱によつて両材料の熱膨張により圧縮力の
作用する面積をＳとする。この場合単位面積当り
の圧縮力σはＰ／Ｓとなり、Ｐが大きくなる程ま
たＳが小さくなる程大きくなる。従つて、材料の
熱伝導率、熱膨張率等の特性に合わせて抱束力Ｐ
と局部加熱条件を調節することによつて、加熱部
に作用する圧縮力σ＝Ｐ／Ｓを材料同志の塑性変
形による喰い込みあるいは拡散、あるいは反応等
が加熱温度の作用との相乗効果により起きるよう
に非常に大きくすることができる。この局部加熱
個所の局部接触の状態を第３図に示している。 本発明では、以上のような作用を利用して圧接
する。 （実施例） 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。 第１実施例 幅100mm長さ30mm厚さ３mmの接合材を第１図に
示すように突き合せ、レーザ発生源３よりレーザ
３ａを接合材にほぼ均等に照射し接合強度を調べ
た。 レーザビーム条件はCO2レーザで、出力：150
〜200W、アシストガス：N2、とし照射直径は接
合材表面で２mmとなるように設定して実験した。
また、曲げ強度は３点曲げ試験を行つて測定し
た。その結果を表−１に示す。 第２実施例 幅100mm長さ30mm厚さ３mmの接合材を第２図に
示すように突き合せ、レーザ発生源よりレーザを
接合材にほぼ均等に照射し接合強度を調べた。 レーザビーム条件はCO2レーザで、出力：150
〜200W、アシストガス：N2、とし照射直径は接
合材表面で２mmとなるように設定して実験した。
また、曲げ強度は３点曲げ試験を行つて測定し
た。その結果を表−１に併記した。
【表】
（効果）
以上説明したように、この発明によれば金属又
は金属とセラミツクスとを接合するに際し、金属
同志又は金属とセラミツクスとを各々の接合部で
直接または金属介装材を介して突き合わせ、接合
材を抱束したのち局部的に加熱し材料の局部的熱
膨張によつて大きな圧縮力を発生させ、その力と
熱の作用によつて材料相互の喰い込み、拡散、反
応等により圧縮し、熱源を移動することによつて
連続的に接合するようにしたから特別な雰囲気お
よび煩雑な工程を必要とすることなく接合を良好
に行うことができ、複雑形状部品に対する接合も
容易であり、接合のために材料を溶解させたり接
着剤を使用したりする必要がないなど非常にすぐ
れた効果を有する。
は金属とセラミツクスとを接合するに際し、金属
同志又は金属とセラミツクスとを各々の接合部で
直接または金属介装材を介して突き合わせ、接合
材を抱束したのち局部的に加熱し材料の局部的熱
膨張によつて大きな圧縮力を発生させ、その力と
熱の作用によつて材料相互の喰い込み、拡散、反
応等により圧縮し、熱源を移動することによつて
連続的に接合するようにしたから特別な雰囲気お
よび煩雑な工程を必要とすることなく接合を良好
に行うことができ、複雑形状部品に対する接合も
容易であり、接合のために材料を溶解させたり接
着剤を使用したりする必要がないなど非常にすぐ
れた効果を有する。
第１図は金属同志又は金属とセラミツクスとを
直接突き合わせて圧接する状況の説明図。第２図
は金属同志又は金属とセラミツクスとを金属介装
材を介して突き合わせて圧接する状況の説明図、
第３図は局部加熱による局部接触状態を示す説明
図である。
直接突き合わせて圧接する状況の説明図。第２図
は金属同志又は金属とセラミツクスとを金属介装
材を介して突き合わせて圧接する状況の説明図、
第３図は局部加熱による局部接触状態を示す説明
図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 異種又は同種の金属、又は金属とセラミツク
スとを接合するに際し、前記材料を各々の接合部
で突き合せ、両材料を所要の加圧力で抱束したの
ち当該突合せ部分を局部的に溶解しない程度に加
熱し、両材料の局部的な熱膨張によつて発生する
圧縮力によつて圧接し、熱源を接合面に沿つて移
動させることによつて接合させることを特徴とす
る局部加熱による圧接方法。 ２ 異種又は同種の金属、又は金属とセラミツク
スとを接合するに際し、前記材料の各々の接合部
で金属介装材を介して突き合せ、これら材料を所
要の加圧力で抱束したのち、当該突合せ部分を局
部的に溶解しない程度に加熱し、両材料の熱膨張
によつて発生する圧縮力によつて介装材を介して
圧接し、熱源を接合部に沿つて移動させることに
よつて接合することを特徴とする局部加熱による
圧接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26476487A JPH01107983A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 局部加熱による圧接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26476487A JPH01107983A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 局部加熱による圧接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107983A JPH01107983A (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0364231B2 true JPH0364231B2 (ja) | 1991-10-04 |
Family
ID=17407862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26476487A Granted JPH01107983A (ja) | 1987-10-21 | 1987-10-21 | 局部加熱による圧接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01107983A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60231472A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-18 | 住友電気工業株式会社 | セラミツクスと金属の接合体及びその接合方法 |
-
1987
- 1987-10-21 JP JP26476487A patent/JPH01107983A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01107983A (ja) | 1989-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4529115A (en) | Thermally assisted ultrasonic welding apparatus and process | |
| JPH0691367A (ja) | アルミニウム材の加熱溶接法 | |
| JPS5948714B2 (ja) | 共晶反応を利用して金属母材を圧接する方法 | |
| JPH01283367A (ja) | スパッタリング用ターゲットの製造方法 | |
| US5554240A (en) | Thermally conductive joining method and joint | |
| JPH0364231B2 (ja) | ||
| JP2585654B2 (ja) | セラミックスの接合方法 | |
| JPH0364222B2 (ja) | ||
| JP2585653B2 (ja) | セラミックスの接合方法 | |
| US3693243A (en) | Method and apparatus for cladding metals | |
| JPH0364230B2 (ja) | ||
| JPS6068183A (ja) | 固相接合方法 | |
| JPS58167089A (ja) | クラツドパイプ製作法 | |
| JP2585652B2 (ja) | セラミックスの接合方法 | |
| Pereira et al. | Ultrasonic Welding of Copper Sheets for Heat Pumps | |
| JPS5852473B2 (ja) | 鋼材等の溶接法 | |
| JPH02133378A (ja) | 窒化珪素セラミックスと金属の接合方法 | |
| JPS6114919B2 (ja) | ||
| JPS6039476B2 (ja) | 共晶反応を利用した接合方法 | |
| JPH0452181B2 (ja) | ||
| JPS6072686A (ja) | 鎖環溶接方法 | |
| JP2025149150A (ja) | 線形摩擦接合方法および線形摩擦接合装置 | |
| JPS6351795B2 (ja) | ||
| JPH02224889A (ja) | ステンレス鋼と異種金属との溶接方法 | |
| JPS626911B2 (ja) |