JPH0366481A - チタンまたはチタン合金材料へのｒ熱電対の溶着方法 - Google Patents
チタンまたはチタン合金材料へのｒ熱電対の溶着方法Info
- Publication number
- JPH0366481A JPH0366481A JP20240189A JP20240189A JPH0366481A JP H0366481 A JPH0366481 A JP H0366481A JP 20240189 A JP20240189 A JP 20240189A JP 20240189 A JP20240189 A JP 20240189A JP H0366481 A JPH0366481 A JP H0366481A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- thermocouple
- test piece
- alloy material
- high temperature
- Prior art date
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- Pending
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタンまたはチタン合金材料（以下チタン材
と言う）へのＲ熱電対の溶着方法に関し、詳細には、チ
タン材の試験片を高温域に加熱しながら、チタン材の高
温域における特性を調査する際に使用して好適なチタン
材へのＲ熱電対の溶着方法に関するものである。
と言う）へのＲ熱電対の溶着方法に関し、詳細には、チ
タン材の試験片を高温域に加熱しながら、チタン材の高
温域における特性を調査する際に使用して好適なチタン
材へのＲ熱電対の溶着方法に関するものである。
近年、チタン材は、色々な分野において種々の形態で使
用されるようになってきた。このため、チタン材の生産
性を上げる必要があり、チタン材の連続鋳造における工
程等の改善がなされ始め、また一方、新たな用途として
は、例えばチタン材の高耐食性、高融点、高強度等の特
性を活用した宇宙開発事業等への利用がなされ始めてい
る。
用されるようになってきた。このため、チタン材の生産
性を上げる必要があり、チタン材の連続鋳造における工
程等の改善がなされ始め、また一方、新たな用途として
は、例えばチタン材の高耐食性、高融点、高強度等の特
性を活用した宇宙開発事業等への利用がなされ始めてい
る。
そして、前者の連続鋳造における工程等の改善において
は、高温鋳物特性の把握が必要であり、また後者の宇宙
開発事業等への利用については、１０００°Ｃ以上の高
温域における耐食性や機械的特性等を正確に把握する必
要がある。
は、高温鋳物特性の把握が必要であり、また後者の宇宙
開発事業等への利用については、１０００°Ｃ以上の高
温域における耐食性や機械的特性等を正確に把握する必
要がある。
このような高温域での特性を調べるためには、調査対象
のチタン材試験片の温度を正確に測定しなければならな
いが、この高温域での温度測定は、第３図に示すように
、チタン材試験片（１）の略中央部表面にＲ熱電対（３
）をスポット溶接機（５）により溶着し、このｔｇ着さ
れたＲ熱電対（３）の白金＋１３％ロジウム＊ （６）
と白金線（７）とを介して測定が行われていた。
のチタン材試験片の温度を正確に測定しなければならな
いが、この高温域での温度測定は、第３図に示すように
、チタン材試験片（１）の略中央部表面にＲ熱電対（３
）をスポット溶接機（５）により溶着し、このｔｇ着さ
れたＲ熱電対（３）の白金＋１３％ロジウム＊ （６）
と白金線（７）とを介して測定が行われていた。
ところで、上述したようにチタン材試験片（１）の表面
にＲ熱電対（３）を溶着し、この試験片（１）を、例え
ば高温引張り試験機等に装備すると共に、高温域に加熱
しながら試験片（１）の特性を調べると、第４図に模式
的に示すように、試験片（１）が１３００″Ｃ付近まで
加熱された時点で、試験片（１）とＲ熱電対（３）との
溶着部（８）が溶融する現象が生じ（第４図す参照）、
Ｒ熱電対（３）が試験片（１）の溶着部表面から脱落し
く第４図Ｃ参照）、この後、溶着部（８）が粒界脆化し
て破断する（第４図ｄ、第４図ｅ参照）。
にＲ熱電対（３）を溶着し、この試験片（１）を、例え
ば高温引張り試験機等に装備すると共に、高温域に加熱
しながら試験片（１）の特性を調べると、第４図に模式
的に示すように、試験片（１）が１３００″Ｃ付近まで
加熱された時点で、試験片（１）とＲ熱電対（３）との
溶着部（８）が溶融する現象が生じ（第４図す参照）、
Ｒ熱電対（３）が試験片（１）の溶着部表面から脱落し
く第４図Ｃ参照）、この後、溶着部（８）が粒界脆化し
て破断する（第４図ｄ、第４図ｅ参照）。
このため、１３００°Ｃ以上の高温域における温度測定
ができなかった。
ができなかった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、チタン材試験片
とＲ熱電対の溶着部が１３００’Ｃ以上の高温域におい
ても溶融することなく、チタン材の高温域における特性
を調査し得る好適なチタン材へのＲ熱電対の溶着方法を
提供することを目的としてなされたものである。
とＲ熱電対の溶着部が１３００’Ｃ以上の高温域におい
ても溶融することなく、チタン材の高温域における特性
を調査し得る好適なチタン材へのＲ熱電対の溶着方法を
提供することを目的としてなされたものである。
上記目的を遠戚するために、本発明に係わるチタンまた
はチタン合金材料へのＲ熱電対の溶着方法は、チタンま
たはチタン合金材料の試験片の表面にタンタルの薄板を
介在させてＲ熱電対を溶着するものである。
はチタン合金材料へのＲ熱電対の溶着方法は、チタンま
たはチタン合金材料の試験片の表面にタンタルの薄板を
介在させてＲ熱電対を溶着するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
上述したチタン材試験片とＲ熱電対の溶着部における溶
融現象を考察するに、第５図に示すチタンと白金の二元
状態図および第６図に示すチタンとロジウムの二元状態
図から明らかなように、チタンと白金は１３１０°Ｃに
、またチタンとロジウムは１２８０″Ｃにそれぞれ共晶
点が存在しており、このため、Ｒ熱電対の白金やロジウ
ムが試験片のチタンと共晶反応を起こし’ｆａ融するも
のと推論される。
融現象を考察するに、第５図に示すチタンと白金の二元
状態図および第６図に示すチタンとロジウムの二元状態
図から明らかなように、チタンと白金は１３１０°Ｃに
、またチタンとロジウムは１２８０″Ｃにそれぞれ共晶
点が存在しており、このため、Ｒ熱電対の白金やロジウ
ムが試験片のチタンと共晶反応を起こし’ｆａ融するも
のと推論される。
そこで、チタンとの二元状態図において、共晶点が存在
しないタンタルに注目し、チタン材試験片の表面に厚さ
０．１＋Ｉ１１のタンタル薄板をスポット溶接し、たと
ころ、溶接が充分行え、タンタルはチタンとの溶接性が
よいことを知見した。また、タンタル薄板を溶接したチ
タン材試験片を１５８０°Ｃの高温域まで加熱したが、
溶接部で溶融することもなかった。そこでさらに、タン
タル薄板の表面にＲ熱電対の白金＋１３％ロジウム線と
白金線をそれぞれ溶接したところ、チタンと同様に溶接
が充分行え、タンタルはＲ熱電対とも溶接性のよいこと
が分かった。また、Ｒ熱電対を溶接したタンタル薄板を
１５８０°Ｃの高温域まで加熱したが、溶接部で熔融す
ることもなかった。
しないタンタルに注目し、チタン材試験片の表面に厚さ
０．１＋Ｉ１１のタンタル薄板をスポット溶接し、たと
ころ、溶接が充分行え、タンタルはチタンとの溶接性が
よいことを知見した。また、タンタル薄板を溶接したチ
タン材試験片を１５８０°Ｃの高温域まで加熱したが、
溶接部で溶融することもなかった。そこでさらに、タン
タル薄板の表面にＲ熱電対の白金＋１３％ロジウム線と
白金線をそれぞれ溶接したところ、チタンと同様に溶接
が充分行え、タンタルはＲ熱電対とも溶接性のよいこと
が分かった。また、Ｒ熱電対を溶接したタンタル薄板を
１５８０°Ｃの高温域まで加熱したが、溶接部で熔融す
ることもなかった。
上述したように、タンタルは、高融点（３０１４°Ｃ）
な金属であるにもかかわらず、チタンやＲ熱電。
な金属であるにもかかわらず、チタンやＲ熱電。
対の白金＋１３％ロジウム合金および白金との溶接性が
よく、しかも、溶接後に高温域まで加熱してもこれら金
属と反応して溶接部が溶融することもないことが知見さ
れた。
よく、しかも、溶接後に高温域まで加熱してもこれら金
属と反応して溶接部が溶融することもないことが知見さ
れた。
このようなことから、チタン材試験片を高温域に加熱し
ながら、チタン材の高温域における特性を調査する際の
測温方法として、チタン材試験片表面にタンタル薄板を
介在させてＲ熱電対を溶着することにより、溶着部が１
３００″Ｃ以上の高温になっても溶融することなく測温
し得ることが判明した。一方、タンタル薄板を介在させ
るためＲ熱電対の測温精度が問題になるが、この測温精
度を維持するためには、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍ＋
ａの範囲のタンタル薄板を使用するとよく、厚さが０．
１＋＋＋ｗ未満になると、溶接時にピンホールを生じる
ことがあり、また高温測定時にタンタル薄板を介在させ
た効果が無くなり、溶着部が溶融することが起こる。一
方、厚さが０．３旧を超えると、チタン材試験片との溶
接がし難くなり、宋た測温精度が悪くなる。
ながら、チタン材の高温域における特性を調査する際の
測温方法として、チタン材試験片表面にタンタル薄板を
介在させてＲ熱電対を溶着することにより、溶着部が１
３００″Ｃ以上の高温になっても溶融することなく測温
し得ることが判明した。一方、タンタル薄板を介在させ
るためＲ熱電対の測温精度が問題になるが、この測温精
度を維持するためには、厚さが０．１ｍｍ〜０．３ｍ＋
ａの範囲のタンタル薄板を使用するとよく、厚さが０．
１＋＋＋ｗ未満になると、溶接時にピンホールを生じる
ことがあり、また高温測定時にタンタル薄板を介在させ
た効果が無くなり、溶着部が溶融することが起こる。一
方、厚さが０．３旧を超えると、チタン材試験片との溶
接がし難くなり、宋た測温精度が悪くなる。
尚、タンタルは、室温で加工が可能であり、、比較的容
易に０．３ａ＋ｍ以下の厚さの薄片（３１１Ｉｍ程度の
角片）に加工することができる。また入手も比較的容易
である。
易に０．３ａ＋ｍ以下の厚さの薄片（３１１Ｉｍ程度の
角片）に加工することができる。また入手も比較的容易
である。
丸棒状のチタン合金材試験片（１）の略中央部表面上に
、厚さ０．１ｍｍ、大きさ３Ｉｌ謹角のタンタル薄板（
２）を溶着すると共に、このタンタル薄板（２）の上面
にＲ熱電対（３）をさらに溶着して、第１図に示す高温
引張り試験片を作成した。この試験片を高温引張り試験
機に装備し、引張りスピード１５ｓ＋ｓ＋／ｓｅｃ。
、厚さ０．１ｍｍ、大きさ３Ｉｌ謹角のタンタル薄板（
２）を溶着すると共に、このタンタル薄板（２）の上面
にＲ熱電対（３）をさらに溶着して、第１図に示す高温
引張り試験片を作成した。この試験片を高温引張り試験
機に装備し、引張りスピード１５ｓ＋ｓ＋／ｓｅｃ。
昇温スピード２０℃／ｓｅｃの条件で試験片温度１５８
０℃まで昇温すると同時に、その温度で１８０ｓｅｃ間
保持した後さらに引張り破断させた。この破断状態を第
２図に示す。
０℃まで昇温すると同時に、その温度で１８０ｓｅｃ間
保持した後さらに引張り破断させた。この破断状態を第
２図に示す。
この引張り試験において、試験片（１）の温度は正確に
測定制御され、且つ、試験片（１）をチタン材の融点直
下１５８０℃まで加熱しても試験片（１）とＲ熱電対（
３）との反恣は認められなかった上に、試験片（１）の
破断部（４）はＲ熱電対（３）の溶着部外で起こり、破
断後もＲ熱電対（３）はしっかりと試験片（１）に溶着
していた。
測定制御され、且つ、試験片（１）をチタン材の融点直
下１５８０℃まで加熱しても試験片（１）とＲ熱電対（
３）との反恣は認められなかった上に、試験片（１）の
破断部（４）はＲ熱電対（３）の溶着部外で起こり、破
断後もＲ熱電対（３）はしっかりと試験片（１）に溶着
していた。
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明に係わるチタンまたはチタ
ン合金材料へのＲ熱電対の溶着方法によれば、チタンま
たはチタン合金材料試験片とＲ熱電対の溶着部が１３０
０°Ｃ以上の高温域になっても溶融することがないので
、従来不可能であったチタンまたはチタン、合金材料の
融点直下の高温域における試験を可能にすると同時に、
種々の特性が温度と共に把握できるようになった。
ン合金材料へのＲ熱電対の溶着方法によれば、チタンま
たはチタン合金材料試験片とＲ熱電対の溶着部が１３０
０°Ｃ以上の高温域になっても溶融することがないので
、従来不可能であったチタンまたはチタン、合金材料の
融点直下の高温域における試験を可能にすると同時に、
種々の特性が温度と共に把握できるようになった。
第１図は、本発明に係わる溶着方法により作成された高
温引張り試験片、第２図は、第１図示の高温引張り試験
片の破断状態図、第３図は、従来の引張り試験片の説明
図、第４図は、従来の引張り試験片の破断に至る過程の
説明図、第５図は、チタンと白金の二元状態図、第６図
は、チタンとロジウムの二元状態図である。 （１）丸棒状のチタン合金材試験片 （２）タンタル薄板 （３）Ｒ熱電対 （４）破断部
温引張り試験片、第２図は、第１図示の高温引張り試験
片の破断状態図、第３図は、従来の引張り試験片の説明
図、第４図は、従来の引張り試験片の破断に至る過程の
説明図、第５図は、チタンと白金の二元状態図、第６図
は、チタンとロジウムの二元状態図である。 （１）丸棒状のチタン合金材試験片 （２）タンタル薄板 （３）Ｒ熱電対 （４）破断部
Claims (1)
- チタンまたはチタン合金材料の試験片の表面にタンタル
の薄板を介在させてＲ熱電対を溶着することを特徴とす
るチタンまたはチタン合金材料へのＲ熱電対の溶着方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20240189A JPH0366481A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | チタンまたはチタン合金材料へのｒ熱電対の溶着方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20240189A JPH0366481A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | チタンまたはチタン合金材料へのｒ熱電対の溶着方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0366481A true JPH0366481A (ja) | 1991-03-22 |
Family
ID=16456892
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20240189A Pending JPH0366481A (ja) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | チタンまたはチタン合金材料へのｒ熱電対の溶着方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0366481A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6752308B2 (en) * | 2001-07-12 | 2004-06-22 | Agilent Technologies, Inc. | Diebond strip |
| JP2006064649A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | National Institute For Materials Science | 小型加熱炉を用いた正確な温度制御と測定が可能な高温疲労試験法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841685A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタンクラツド鋼 |
-
1989
- 1989-08-03 JP JP20240189A patent/JPH0366481A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841685A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタンクラツド鋼 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6752308B2 (en) * | 2001-07-12 | 2004-06-22 | Agilent Technologies, Inc. | Diebond strip |
| US7559455B2 (en) | 2001-07-12 | 2009-07-14 | Avago Technologies Fiber Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Diebond strip |
| JP2006064649A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | National Institute For Materials Science | 小型加熱炉を用いた正確な温度制御と測定が可能な高温疲労試験法 |
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