JPH0372382B2 - - Google Patents
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- JPH0372382B2 JPH0372382B2 JP62504801A JP50480187A JPH0372382B2 JP H0372382 B2 JPH0372382 B2 JP H0372382B2 JP 62504801 A JP62504801 A JP 62504801A JP 50480187 A JP50480187 A JP 50480187A JP H0372382 B2 JPH0372382 B2 JP H0372382B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filler metal
- tubing
- temperature
- brazed
- brazing
- 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
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/3013—Au as the principal constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/14—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for soldering seams
- B23K1/18—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for soldering seams circumferential seams, e.g. of shells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Cylinder Crankcases Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
請求の範囲
１ ニツケル、クロムおよびモリブデンを含有
し、鉄含量が最高７重量％にまで限定された耐食
性ニツケル系薄肉管材料を、管材料に応力腐食亀
裂を生じることなく、かつろう付けされた耐食性
管材料における炭素析出を避けた状態で、ステン
レス鋼ベース部材にろう付けする方法であつて、 ろう付けすべき管材料およびベース部材をろう
付け製品につき希望する隣接位置に保持し、主と
して主成分としての金および副成分としてのニツ
ケルを含むフイラー金属を管材料とベース部材の
隣接部分付近に配置し； 上記の管材料およびベース部材ならびにフイラ
ー金属を真空条件下で少なくとも1038℃（1900
〓）の温度に、フイラー金属とろう付けされる各
部品との過度の反応を避け、加熱中に生じた析出
炭化物を再溶解させ、フイラー金属が管材料とベ
ース部材の間へ十分にかつ均一に流入しうるのに
十分な８分間を越えない期間、均一に加熱し；そ
して 上記の保持され、加熱された各部材を、これら
の保持され、加熱された部材に対して非反応性の
ガス雰囲気内で、少なくとも管材料における炭化
物析出を避けるのに十分なほど低い温度にまで速
やかに急冷する ことを含む方法。 ２ フイラー金属があらかじめ定められた少量の
パラジウムをも含有し、均一な加熱の温度が該フ
イラー金属を均一に流動させるのに十分な程度で
ある、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 管材料が0.3mm（12ミル）以下の壁厚を有す
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 速やかな急冷が760℃（1400〓）以下にまで
行われ、この速やかな急冷が非反応性条件下で行
われる、請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 加熱前にフイラー金属が管材料とベース部材
の隣接部分付近およびそれらの上方にも配置され
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ フイラー金属が本質的に金80重量％およびニ
ツケル18重量％からなる、請求の範囲第１項に記
載の方法。 ７ フイラー金属が本質的に金70重量％、ニツケ
ル22重量％、およびパラジウム８重量％からな
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ８ フイラー金属が本質的に金50重量％、ニツケ
ル25重量％、およびパラジウム25重量％からな
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ９ 保持された管材料およびベース部材ならびに
フイラー金属が1038〜1221℃（1900〜2230〓）の
温度に加熱される、請求の範囲第１項に記載の方
法。 １０ 1038〜1221℃（1900〜2230〓）の温度にお
ける均一な加熱が、フイラー金属とろう付けされ
る各部品との過度の反応を避けるために８分間を
越えない、請求の範囲第９項に記載の方法。 発明の分野 本発明は耐食性ニツケル系薄肉管材料をステン
レス鋼ベース部材にろう付けする方法、より詳細
には腐食性条件下で用いるコリオリ型質量流速計
の製造に使用される上記ろう付け品の製法に関す
る。 発明の背景 コリオリ型質量流速計は当技術分野で周知であ
り、以下の米国レターズ・パテントに一般的に述
べられている。再交付特許第31450号、1983年11
月29日付、スミス、表題“流量測定のための方法
および構造物”；第4422338号、1983年12月27日
付、スミス、表題“流量測定のための方法および
装置”；ならびに第4491025号、1985年１月１日、
スミスら、“平行流路式コリオリ型質量流速計”。
これらはすべて本出願人が所有する。これらの流
量計は普通は連続的に湾曲した導管または管を用
い、測定すべき流体はこれを貫流する。流体の流
れに際しての管の振動が、管を貫流する流体の質
量流速の関数であるコリオリ偶力を生じる。 HCl溶液などの腐食性物質を測定するために
は、“ハステロイ（Hastelloy）”合金Ｃ（“ハステ
ロイ”はインデイアナ州ココモのカボツト・コー
ポレーシヨンの商標である）製管材料を製造する
ことが望ましい。これは腐食性物質を取扱う装置
に用いられる周知のニツケル系合金である。この
種の材料は管材料の形で流量計に用いられ、Ag
−Cu−Znのフイラー合金を用いてステンレス鋼
ベース部材にトーチろう付けされる。この方法に
より形成されるろう付けは、引張応力、およびろ
う付けに用いられるフイラー金属の腐食性相互作
用を受けた際に損傷を生じる場合のあることが認
められた。場合により、明らかにトーチろう付け
により生じる熱応力がフイラー金属による管材料
の応力腐食亀裂をもたらすのに十分であることが
証明された。 金属組織学的研究において、“ハステロイＣ−
276”試料の場合、ろう付け温度が748〜995℃
（1380〜1820〓）に低下した際に炭化物の析出が
見られた。これは合金の耐食性を低下させるので
望ましくない。この種の炭化物析出は比較的速い
速度で起こると思われる。炭化物の生成速度が比
較的速いため、通常用いられるろう付け用フイラ
ー金属はこの温度範囲では実用的ではないことが
認められた。 “ハステロイ”管材料が比較的大きな壁厚、た
とえば約0.38mm（約15ミル）以上を有する場合、
熱応力を除くことができるならば大きな割合のホ
ウ素を含有するフイラー金属を用いて満足すべき
ろう付け品を得ることができる。しかし、ホウ素
は“ハステロイ”管材料中へ拡散する傾向がある
ので、壁厚約0.3mm（約12ミル）以下の薄肉管材
料をホウ素含有フイラー金属で満足すべき状態に
ろう付けすることはできない。 従つて当業界には、応力腐食亀裂を生じること
がなく、かつ従来生じた炭化物析出が避けられ
る。耐食性ニツケル系薄肉管材料をステンレス鋼
ベース部材にろう付けする方法が求められてい
る。 発明の要約 ろう付けされた管材料に応力腐食亀裂を生じる
ことがなく、かつろう付けされた管材料における
炭素析出を避けた状態で、ニツケル、クロムおよ
びモリブデンを含有する耐食性ニツケル系薄肉管
材料をステンレス鋼ベース部材にろう付けする方
法が提供される。管材料とベース部材は希望する
隣接位置に保持され、主として主成分としての金
および副成分としてのニツケルからなるフイラー
金属はろう付けすべき各部材の隣接位置付近に配
置される。ろう付けは均一な加熱を得るために真
空炉内で行われ、真空は酸化物の生成を除きかつ
防止し、フイラー金属が管材料とベース部材の
間、およびそれらの上へ均一に流れるのを助ける
作用を有する。ろう付けは少なくとも約1038℃
（約1900〓）の温度で、加熱中に生じた析出炭化
物を再溶解し、かつフイラー金属の十分かつ均一
な流れを可能にするのに十分な期間行われる。次
いで、保持され、加熱された各部材は不活性雰囲
気内で、少なくとも管材料における炭素の析出を
避けるのに十分なほど低い温度にまで速やかに急
冷される。
し、鉄含量が最高７重量％にまで限定された耐食
性ニツケル系薄肉管材料を、管材料に応力腐食亀
裂を生じることなく、かつろう付けされた耐食性
管材料における炭素析出を避けた状態で、ステン
レス鋼ベース部材にろう付けする方法であつて、 ろう付けすべき管材料およびベース部材をろう
付け製品につき希望する隣接位置に保持し、主と
して主成分としての金および副成分としてのニツ
ケルを含むフイラー金属を管材料とベース部材の
隣接部分付近に配置し； 上記の管材料およびベース部材ならびにフイラ
ー金属を真空条件下で少なくとも1038℃（1900
〓）の温度に、フイラー金属とろう付けされる各
部品との過度の反応を避け、加熱中に生じた析出
炭化物を再溶解させ、フイラー金属が管材料とベ
ース部材の間へ十分にかつ均一に流入しうるのに
十分な８分間を越えない期間、均一に加熱し；そ
して 上記の保持され、加熱された各部材を、これら
の保持され、加熱された部材に対して非反応性の
ガス雰囲気内で、少なくとも管材料における炭化
物析出を避けるのに十分なほど低い温度にまで速
やかに急冷する ことを含む方法。 ２ フイラー金属があらかじめ定められた少量の
パラジウムをも含有し、均一な加熱の温度が該フ
イラー金属を均一に流動させるのに十分な程度で
ある、請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 管材料が0.3mm（12ミル）以下の壁厚を有す
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ４ 速やかな急冷が760℃（1400〓）以下にまで
行われ、この速やかな急冷が非反応性条件下で行
われる、請求の範囲第１項に記載の方法。 ５ 加熱前にフイラー金属が管材料とベース部材
の隣接部分付近およびそれらの上方にも配置され
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ フイラー金属が本質的に金80重量％およびニ
ツケル18重量％からなる、請求の範囲第１項に記
載の方法。 ７ フイラー金属が本質的に金70重量％、ニツケ
ル22重量％、およびパラジウム８重量％からな
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ８ フイラー金属が本質的に金50重量％、ニツケ
ル25重量％、およびパラジウム25重量％からな
る、請求の範囲第１項に記載の方法。 ９ 保持された管材料およびベース部材ならびに
フイラー金属が1038〜1221℃（1900〜2230〓）の
温度に加熱される、請求の範囲第１項に記載の方
法。 １０ 1038〜1221℃（1900〜2230〓）の温度にお
ける均一な加熱が、フイラー金属とろう付けされ
る各部品との過度の反応を避けるために８分間を
越えない、請求の範囲第９項に記載の方法。 発明の分野 本発明は耐食性ニツケル系薄肉管材料をステン
レス鋼ベース部材にろう付けする方法、より詳細
には腐食性条件下で用いるコリオリ型質量流速計
の製造に使用される上記ろう付け品の製法に関す
る。 発明の背景 コリオリ型質量流速計は当技術分野で周知であ
り、以下の米国レターズ・パテントに一般的に述
べられている。再交付特許第31450号、1983年11
月29日付、スミス、表題“流量測定のための方法
および構造物”；第4422338号、1983年12月27日
付、スミス、表題“流量測定のための方法および
装置”；ならびに第4491025号、1985年１月１日、
スミスら、“平行流路式コリオリ型質量流速計”。
これらはすべて本出願人が所有する。これらの流
量計は普通は連続的に湾曲した導管または管を用
い、測定すべき流体はこれを貫流する。流体の流
れに際しての管の振動が、管を貫流する流体の質
量流速の関数であるコリオリ偶力を生じる。 HCl溶液などの腐食性物質を測定するために
は、“ハステロイ（Hastelloy）”合金Ｃ（“ハステ
ロイ”はインデイアナ州ココモのカボツト・コー
ポレーシヨンの商標である）製管材料を製造する
ことが望ましい。これは腐食性物質を取扱う装置
に用いられる周知のニツケル系合金である。この
種の材料は管材料の形で流量計に用いられ、Ag
−Cu−Znのフイラー合金を用いてステンレス鋼
ベース部材にトーチろう付けされる。この方法に
より形成されるろう付けは、引張応力、およびろ
う付けに用いられるフイラー金属の腐食性相互作
用を受けた際に損傷を生じる場合のあることが認
められた。場合により、明らかにトーチろう付け
により生じる熱応力がフイラー金属による管材料
の応力腐食亀裂をもたらすのに十分であることが
証明された。 金属組織学的研究において、“ハステロイＣ−
276”試料の場合、ろう付け温度が748〜995℃
（1380〜1820〓）に低下した際に炭化物の析出が
見られた。これは合金の耐食性を低下させるので
望ましくない。この種の炭化物析出は比較的速い
速度で起こると思われる。炭化物の生成速度が比
較的速いため、通常用いられるろう付け用フイラ
ー金属はこの温度範囲では実用的ではないことが
認められた。 “ハステロイ”管材料が比較的大きな壁厚、た
とえば約0.38mm（約15ミル）以上を有する場合、
熱応力を除くことができるならば大きな割合のホ
ウ素を含有するフイラー金属を用いて満足すべき
ろう付け品を得ることができる。しかし、ホウ素
は“ハステロイ”管材料中へ拡散する傾向がある
ので、壁厚約0.3mm（約12ミル）以下の薄肉管材
料をホウ素含有フイラー金属で満足すべき状態に
ろう付けすることはできない。 従つて当業界には、応力腐食亀裂を生じること
がなく、かつ従来生じた炭化物析出が避けられ
る。耐食性ニツケル系薄肉管材料をステンレス鋼
ベース部材にろう付けする方法が求められてい
る。 発明の要約 ろう付けされた管材料に応力腐食亀裂を生じる
ことがなく、かつろう付けされた管材料における
炭素析出を避けた状態で、ニツケル、クロムおよ
びモリブデンを含有する耐食性ニツケル系薄肉管
材料をステンレス鋼ベース部材にろう付けする方
法が提供される。管材料とベース部材は希望する
隣接位置に保持され、主として主成分としての金
および副成分としてのニツケルからなるフイラー
金属はろう付けすべき各部材の隣接位置付近に配
置される。ろう付けは均一な加熱を得るために真
空炉内で行われ、真空は酸化物の生成を除きかつ
防止し、フイラー金属が管材料とベース部材の
間、およびそれらの上へ均一に流れるのを助ける
作用を有する。ろう付けは少なくとも約1038℃
（約1900〓）の温度で、加熱中に生じた析出炭化
物を再溶解し、かつフイラー金属の十分かつ均一
な流れを可能にするのに十分な期間行われる。次
いで、保持され、加熱された各部材は不活性雰囲
気内で、少なくとも管材料における炭素の析出を
避けるのに十分なほど低い温度にまで速やかに急
冷される。
本発明をより良く理解するためには添付の図面
を参照すべきである。 第１図は真空炉内で隣接位置に保持されたろう
付けすべき各部材の、一部を断面で示した立面図
であり、フイラー金属は保持された各部材の隣接
位置付近に配置されている。 第２図はNi、Cr、Mo耐食合金における炭化物
析出開始を示す温度−時間図である。 第３図はろう付けされた管材料およびベース部
材を示す、一部が断面の立面図である。 より速やかに理解しうるために、各図に共通な
同じ素子を表示するためには同じ参照番号を用い
た。 詳細な説明 各図に示された本発明の形態を詳細に参照する
と、第１図には保持部材１４と止めねじ１５、お
よび保持部材１６と止めねじ１７により隣接関係
に保持された、それぞれ薄肉管材料１０およびス
テンレス鋼ベース部材１２が示される。管材料１
０はベース部材１２に設けられた開口１８内に配
置され、ここで考慮される特定の例については、
管材料１０の外径と開口１８の壁１９の間のクリ
アランスは約0.13mm（約５ミル）である。もちろ
んこの開き寸法は変更できる。これらの部材はす
べて真空炉２０（模式的に示されている）内に支
持されている。炉２０はろう付けすべき各部材の
均一な加熱を可能にし、これにより熱応力が除か
れ、これらの部材を保持することによつて機械的
応力が生じる傾向も最小限に抑えられる。この炉
は温度急冷の目的で不活性ガスをフラツシするの
にも適している。フイラー金属２２はほぼ長方形
の断面を備えた円環体の形状をもち、部材１０と
１２の隣接領域付近に配置される。好ましくはフ
イラー金属２２は部材１０と１２の隣接領域の上
方にも配置され、これによりフイラー金属２２は
ろう付けに際して下方の、部材１０と１２の隣接
部分間へ流入するであろう。 具体例として、管１０は0.2mm（８ミル）の壁
厚をもち、下記の公称重量パーセント組成をもつ
“ハステロイ”Ｃ−276から作成される。
を参照すべきである。 第１図は真空炉内で隣接位置に保持されたろう
付けすべき各部材の、一部を断面で示した立面図
であり、フイラー金属は保持された各部材の隣接
位置付近に配置されている。 第２図はNi、Cr、Mo耐食合金における炭化物
析出開始を示す温度−時間図である。 第３図はろう付けされた管材料およびベース部
材を示す、一部が断面の立面図である。 より速やかに理解しうるために、各図に共通な
同じ素子を表示するためには同じ参照番号を用い
た。 詳細な説明 各図に示された本発明の形態を詳細に参照する
と、第１図には保持部材１４と止めねじ１５、お
よび保持部材１６と止めねじ１７により隣接関係
に保持された、それぞれ薄肉管材料１０およびス
テンレス鋼ベース部材１２が示される。管材料１
０はベース部材１２に設けられた開口１８内に配
置され、ここで考慮される特定の例については、
管材料１０の外径と開口１８の壁１９の間のクリ
アランスは約0.13mm（約５ミル）である。もちろ
んこの開き寸法は変更できる。これらの部材はす
べて真空炉２０（模式的に示されている）内に支
持されている。炉２０はろう付けすべき各部材の
均一な加熱を可能にし、これにより熱応力が除か
れ、これらの部材を保持することによつて機械的
応力が生じる傾向も最小限に抑えられる。この炉
は温度急冷の目的で不活性ガスをフラツシするの
にも適している。フイラー金属２２はほぼ長方形
の断面を備えた円環体の形状をもち、部材１０と
１２の隣接領域付近に配置される。好ましくはフ
イラー金属２２は部材１０と１２の隣接領域の上
方にも配置され、これによりフイラー金属２２は
ろう付けに際して下方の、部材１０と１２の隣接
部分間へ流入するであろう。 具体例として、管１０は0.2mm（８ミル）の壁
厚をもち、下記の公称重量パーセント組成をもつ
“ハステロイ”Ｃ−276から作成される。
【表】
管１０の外径は約3.05mm（約120ミル）である。
ステンレス鋼ベース部材は約3.2mm（約1/8イン
チ）の厚さをもち、下記の公称重量パーセント組
成をもつステンレス鋼No.316Lから作成される。
ステンレス鋼ベース部材は約3.2mm（約1/8イン
チ）の厚さをもち、下記の公称重量パーセント組
成をもつステンレス鋼No.316Lから作成される。
【表】
フイラー金属２２は82Au−18Ni合金である。も
ちろん他の“ハステロイ”合金を上記の具体例の
代わりに用い、他のステンレス鋼、たとえばNo.
303，304，304L，316および321を上記例の代わ
りに用いることができる。 ろう付けを行うためには、炉２０およびろう付
けすべき各部材を好ましくは約1038〜約1221℃
（約1900〜約2230〓）の温度に加熱する。具体例
は約60秒間維持されるピーク温度1193℃（2180
〓）である。加熱段階で若干の炭化物析出が管１
０において起こるであろうが、上記温度に加熱す
ることによりこれらの炭化物は再溶解するであろ
う。さらにフイラー金属２２は開口１８中へ、な
らびに部材１０と１２の隣接部分間へ十分かつ均
一に流入するであろう。普通は溶融したフイラー
金属の表面張力によつて開口１８内への流入は制
限されるであろう。 管１０における炭化物の析出を避けるのに必要
な温度−時間の関係を第２図に示す。第２図の曲
線Ａ〜Ｄについて、各合金は第１表に示す公称重
量パーセント組成をもつ。
ちろん他の“ハステロイ”合金を上記の具体例の
代わりに用い、他のステンレス鋼、たとえばNo.
303，304，304L，316および321を上記例の代わ
りに用いることができる。 ろう付けを行うためには、炉２０およびろう付
けすべき各部材を好ましくは約1038〜約1221℃
（約1900〜約2230〓）の温度に加熱する。具体例
は約60秒間維持されるピーク温度1193℃（2180
〓）である。加熱段階で若干の炭化物析出が管１
０において起こるであろうが、上記温度に加熱す
ることによりこれらの炭化物は再溶解するであろ
う。さらにフイラー金属２２は開口１８中へ、な
らびに部材１０と１２の隣接部分間へ十分かつ均
一に流入するであろう。普通は溶融したフイラー
金属の表面張力によつて開口１８内への流入は制
限されるであろう。 管１０における炭化物の析出を避けるのに必要
な温度−時間の関係を第２図に示す。第２図の曲
線Ａ〜Ｄについて、各合金は第１表に示す公称重
量パーセント組成をもつ。
【表】
一般に各曲線につき、急冷速度が曲線の右およ
び上方の領域に及ぶと、炭化物析出が起こるであ
ろう。たとえば管材料１０が合金Ｃ−276で作成
され、ろう付け温度が1038℃（1900〓）である場
合、冷却に際して管材料１０に炭化物が析出する
のを避けるためには、加熱された管材料を不活性
雰囲気内で約４分以内に760℃（1400〓）の温度
にまで急冷する。これは第２図の線４０によつて
示される。これによつて曲線“Ｂ”の“ノーズ
（nose）”が避けられる。線４２は曲線“Ｂ”に
ついての炭化物析出領域内に含まれる急冷速度を
表わす。アルゴン、窒素、ヘリウムおよびそれら
の混合物はすべて不活性雰囲気を与えるのに適し
たガスである。ろう付けされる各部品に対し非反
応性である他のガスも使用できる。 最終的なろう付け部材を第３図に示す。ここで
は管材料１０がステンレス鋼ベース部材１２にろ
う付けされ、流動したフイラー金属２２が残留応
力および亀裂のないろう付け部を形成している。
ろう付け部が本質的にボイドおよびピンホールを
含まない点を留意することも重要である。前記の
米国再交付特許第31450号、1983年11月29日付、
表題“流量測定のための方法および構造物”；前
記米国特許4491025号、1985年１月１日付、表題
“平行流路式コリオリ型質量流速計”などに述べ
られる型の質量流速計に用いると、管は流量計の
操作に際して振動する。ろう付け部におけるボイ
ドまたはピンホールはボイド領域に応力集中部を
生じさせる可能性がある。この局部的な応力増大
は、次いでろう付け部の亀裂生長および損傷の可
能性をもたらすことがある。 金およびニツケルは相互に大幅に可溶性であ
る。管１０からのニツケルがAu−Ni合金により
取込まれてフイラー金属２２を形成するのに伴つ
て、再溶融温度は高まるであろう。その結果、フ
イラー金属２２の溶融温度が炉温を上回つた時
点、すなわちAu−Ni固相線を越えた時点で、
“ハステロイ”管材料中へのフイラー金属の浸透
は停止するであろう。82Au−18Ni合金について
の流動点は946℃（1740〓）である。浸透を最小
限に抑えるために、合金を少量のパラジウムの添
加によりわずかに改質することができる。たとえ
ば70Au−22Ni−8Pd合金は1046℃（1915〓）の
流動点をもつ。この種のフイラー金属を用いるた
めには70Au−22Ni−8Pd合金の流動点より高い
最低炉温が必要であろう。一般にこの種のフイラ
ー金属を用いてろう付けを行うためのパラメータ
ーは、約1171〜約1221℃（約2140〜約2230〓）の
炉温を約１〜約８分間維持することである。 一般にろう付け温度はフイラー金属の流動点を
上回るべきである。また、各部材がろう付け温度
に保持される時間は、加熱期間中に生成した炭化
物が再溶解し、かつフイラー金属が十分に均一に
流れうるのに十分なものでなければならない。さ
らに各部材をろう付け温度に保持する時間の上限
は、過度のフイラー金属／母体金属−相互作用を
制限すべく選ばれる。ここで用いる母体金属と
は、管部材の金属を意味する。たとえば炭化物溶
解速度、炭化物析出速度、およびフイラー金属／
母体金属−相互作用速度は、本発明のろう付け法
が本質的に残留応力および亀裂を含まないろう付
け部を与える時間および温度の範囲を決定するで
あろう。一般にろう付けを行うためのパラメータ
ーは、過度のフイラー金属／母体金属−相互作用
を防止するために約８分間以内保持された約1038
〜約1221℃（約1900〜約2230〓）の炉温である。
現在のところ合金Ｃ−276が好ましい“ハステロ
イ”材料であるが、合金Ｃ−22およびＣ−４も卓
越した可能性をもつ。曲線“Ｃ”および“Ｄ”か
ら認められるように、合金Ｃ−22およびＣ−４は
より長い急冷時間を可能にし、従つて前述の時間
および温度の範囲を拡大する。種々の程度のAu
−Ni−Pdを含有する他のフイラー金属もある程
度の可能性を示す。たとえば50Au−25Ni−25Pd
フイラー金属は、70Au−22Ni−8Pdフイラー金
属について示された温度範囲内で使用できる。 ここに示す形態は例示にすぎず、限定の意味に
解すべきではない。本発明の他の形態はここに開
示される本発明についてのこの明細書および実際
を考慮することにより当業者に自明であろう。こ
の明細書は例示にすぎず、本発明の真の範囲およ
び精神は以下の請求の範囲によつて指示されるも
のである。
び上方の領域に及ぶと、炭化物析出が起こるであ
ろう。たとえば管材料１０が合金Ｃ−276で作成
され、ろう付け温度が1038℃（1900〓）である場
合、冷却に際して管材料１０に炭化物が析出する
のを避けるためには、加熱された管材料を不活性
雰囲気内で約４分以内に760℃（1400〓）の温度
にまで急冷する。これは第２図の線４０によつて
示される。これによつて曲線“Ｂ”の“ノーズ
（nose）”が避けられる。線４２は曲線“Ｂ”に
ついての炭化物析出領域内に含まれる急冷速度を
表わす。アルゴン、窒素、ヘリウムおよびそれら
の混合物はすべて不活性雰囲気を与えるのに適し
たガスである。ろう付けされる各部品に対し非反
応性である他のガスも使用できる。 最終的なろう付け部材を第３図に示す。ここで
は管材料１０がステンレス鋼ベース部材１２にろ
う付けされ、流動したフイラー金属２２が残留応
力および亀裂のないろう付け部を形成している。
ろう付け部が本質的にボイドおよびピンホールを
含まない点を留意することも重要である。前記の
米国再交付特許第31450号、1983年11月29日付、
表題“流量測定のための方法および構造物”；前
記米国特許4491025号、1985年１月１日付、表題
“平行流路式コリオリ型質量流速計”などに述べ
られる型の質量流速計に用いると、管は流量計の
操作に際して振動する。ろう付け部におけるボイ
ドまたはピンホールはボイド領域に応力集中部を
生じさせる可能性がある。この局部的な応力増大
は、次いでろう付け部の亀裂生長および損傷の可
能性をもたらすことがある。 金およびニツケルは相互に大幅に可溶性であ
る。管１０からのニツケルがAu−Ni合金により
取込まれてフイラー金属２２を形成するのに伴つ
て、再溶融温度は高まるであろう。その結果、フ
イラー金属２２の溶融温度が炉温を上回つた時
点、すなわちAu−Ni固相線を越えた時点で、
“ハステロイ”管材料中へのフイラー金属の浸透
は停止するであろう。82Au−18Ni合金について
の流動点は946℃（1740〓）である。浸透を最小
限に抑えるために、合金を少量のパラジウムの添
加によりわずかに改質することができる。たとえ
ば70Au−22Ni−8Pd合金は1046℃（1915〓）の
流動点をもつ。この種のフイラー金属を用いるた
めには70Au−22Ni−8Pd合金の流動点より高い
最低炉温が必要であろう。一般にこの種のフイラ
ー金属を用いてろう付けを行うためのパラメータ
ーは、約1171〜約1221℃（約2140〜約2230〓）の
炉温を約１〜約８分間維持することである。 一般にろう付け温度はフイラー金属の流動点を
上回るべきである。また、各部材がろう付け温度
に保持される時間は、加熱期間中に生成した炭化
物が再溶解し、かつフイラー金属が十分に均一に
流れうるのに十分なものでなければならない。さ
らに各部材をろう付け温度に保持する時間の上限
は、過度のフイラー金属／母体金属−相互作用を
制限すべく選ばれる。ここで用いる母体金属と
は、管部材の金属を意味する。たとえば炭化物溶
解速度、炭化物析出速度、およびフイラー金属／
母体金属−相互作用速度は、本発明のろう付け法
が本質的に残留応力および亀裂を含まないろう付
け部を与える時間および温度の範囲を決定するで
あろう。一般にろう付けを行うためのパラメータ
ーは、過度のフイラー金属／母体金属−相互作用
を防止するために約８分間以内保持された約1038
〜約1221℃（約1900〜約2230〓）の炉温である。
現在のところ合金Ｃ−276が好ましい“ハステロ
イ”材料であるが、合金Ｃ−22およびＣ−４も卓
越した可能性をもつ。曲線“Ｃ”および“Ｄ”か
ら認められるように、合金Ｃ−22およびＣ−４は
より長い急冷時間を可能にし、従つて前述の時間
および温度の範囲を拡大する。種々の程度のAu
−Ni−Pdを含有する他のフイラー金属もある程
度の可能性を示す。たとえば50Au−25Ni−25Pd
フイラー金属は、70Au−22Ni−8Pdフイラー金
属について示された温度範囲内で使用できる。 ここに示す形態は例示にすぎず、限定の意味に
解すべきではない。本発明の他の形態はここに開
示される本発明についてのこの明細書および実際
を考慮することにより当業者に自明であろう。こ
の明細書は例示にすぎず、本発明の真の範囲およ
び精神は以下の請求の範囲によつて指示されるも
のである。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US888,544 | 1986-07-21 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02501718A JPH02501718A (ja) | 1990-06-14 |
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Country Status (7)
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1986
- 1986-07-21 US US06/888,544 patent/US4726508A/en not_active Expired - Lifetime
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1987
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- 1987-07-17 DE DE8787905338T patent/DE3774580D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-07-17 JP JP62504801A patent/JPH02501718A/ja active Granted
- 1987-07-17 WO PCT/US1987/001726 patent/WO1988000509A1/en not_active Ceased
- 1987-07-17 AU AU78016/87A patent/AU592223B2/en not_active Expired
- 1987-07-17 BR BR8707753A patent/BR8707753A/pt not_active IP Right Cessation
Also Published As
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| US4726508A (en) | 1988-02-23 |
| EP0316353A1 (en) | 1989-05-24 |
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