JPH0418955B2 - - Google Patents

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JPH0418955B2
JPH0418955B2 JP62030649A JP3064987A JPH0418955B2 JP H0418955 B2 JPH0418955 B2 JP H0418955B2 JP 62030649 A JP62030649 A JP 62030649A JP 3064987 A JP3064987 A JP 3064987A JP H0418955 B2 JPH0418955 B2 JP H0418955B2
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nickel
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layer
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United Technologies Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ろう材に係り、特にチタニウムと銅
とニツケルとを含有し、チタニウム合金製の物品
をろう付するのに有用なろう材に係る。
従来の技術 純粋に機械的な方法を除き、チタニウム合金製
の物品を接合する方法としては、溶接、ろう付、
及び拡散接合法の三つの方法が従来より知られて
いる。また第四の方法である液相界面拡散
（LID）接合法はろう付と拡散接合法とが組合わ
されたものである。溶接、ろう付、LID接合法に
於ては、接合されるべき物品の間の接合部にまた
がる溶加材が使用される。
チタニウム合金製の物品をろう付するための一
つのろう材組成物が米国特許第3652237号に記載
されている。このろう材はフオイルとして製造さ
れており、Ti−15wt％Ni−15wt％Cuなる公称組
成を有している。またこのろう材はチタニウムの
外層により囲繞された一つ又はそれ以上の銅及び
ニツケルの層よりなる複合構造を有している。し
かしこのろう材には二つの重大な問題がある。ま
ず第一に、ろう材が溶融する際には、融液がフオ
イルの表面及び接合される物品の接合面に不可避
的に存在する酸化チタニウムの層を貫通しなけれ
ばならない。かかる酸化物の障壁は最適の接合部
が形成されることを阻害する。また第二に、ろう
付接合部に空〓や割れが発生することを回避する
ためには接合面の間の距離が小さい値でなければ
ならないことが解つた。空〓や割れの如き不連続
部は接合される物品の間の間〓に溶融したろう材
が十分には供給されないことにより惹起こされ
る。
他のろう材が米国特許第4026677号、同第
4034454号、同4034906号に記載されている。これ
らのろう材は一般に銅層又は銅及びベリリウムの
層を有するTi−50wt％Zrフオイルである。ベリ
リウムが有害であるので、かかるろう材の使用は
制限される。またTi−Zr−Cuフオイルの融点が
低いことにより、用途によつてはこのろう材を使
用することができない。
ハニカム材をシート材に接合するための種々の
ろう材合金が米国特許第3683488号に記載されて
いる。Au、Ni、Ag、Cuの如き金属の層がハニ
カムのセル壁に電気めつきされる。しかしハニカ
ムにめつきすることは困難であり、エンジニアは
ろう付のための改善された方法を希求している。
チタニウムのLID接合法に使用されるろう材は
多数の米国特許の対象となつている。例えば米国
特許第3768985号、同第3769101号、同第3854194
号、同第3981429号、同第4029479号、同第
4318965号を参照されたい。これらの米国特許に
は、銅及びニツケルが互いに等しい量にて存在す
るNi−Ag−Cuろう材が記載されている。これら
の三つの元素の層は接合されるべき部品の一方の
接合面上にめつきされ、或いはこれらの元素の層
が非常に薄いチタニウムフオイル上にめつきさ
れ、次いでフオイルが接合されるべき部品の間に
配置される。電気めつきされたフオイルの全体と
しての厚さは約15μである。この薄いろう材は接
合部へ極く少量の融液しか供給することができ
ず、接合プロセス中に生じる急激な拡散に起因し
て、ろう材は極く限られた時間しか液体の状態に
ならない（米国特許第3854194号のコラム５の第
37行参照）。かかる急激な拡散により接合部が十
分に形成されることが阻害される。更にこれらの
ろう材の好ましいLID接合温度は約970℃（米国
特許第3981429号のコラム３の第７行参照）であ
り、このことによりチタニウム合金によつてはそ
れらを接合することにかかるろう材を使用するこ
とが阻害される。更に銀を含有するろう材にて接
合されたチタニウム合金製の物品は使用中に早期
に破断することが従来より認められており、かか
る破断は接合プロセス中に形成されるTi−Ag金
属間化合物に於て開始しているものと思われる。
米国特許第3957194号によれば、LID接合を行
うべく、銅、ニツケル、及び銅の各層がチタニウ
ム製のハニカムのセル壁上に順次めつきされる。
しかし前述の如くハニカムにめつきを施すことは
望ましくない。
上述のチタニウム合金製基体を接合するのに使
用されるろう材やLID接合用溶加材は既に知られ
ているが、これらのろう材にはその使用を制限す
る幾つかの欠点がある。従つて研究者等は当枝術
分野に於ける現状を改善する努力を継続的に払つ
ている。特に研究者等は、チタニウム合金製の物
品のろう付に使用されるろう材であつて、その溶
融特性及び凝固特性が接合面の間の間〓が大きく
てよく、しかもろう付接合部が母材の引張り特性
に匹敵する引張り特性を有するような溶融特性及
び凝固特性である改善されたろう材を得る研究を
行つている。
発明の開示 本発明によれば、ろう付は実質的にチタニウム
（又はチタニウム合金）とニツケルと銅とよりな
つており、銅に対するニツケルの重量パーセント
の比は約３：２であり、ニツケル及び銅の合計の
含有量は約39〜51wt％である。ろう材はチタニ
ウム合金の中心部とこれに隣接する銅層及びニツ
ケル層とを有している。銅層はチタニウム合金の
中心部に隣接しており、ニツケル層は銅層に隣接
している。好ましいろう材の組成は約28wt％Ni、
17wt％Cu、残部Tiである。本発明のろう材は特
にチタニウム又はチタニウム合金製の金属物品を
ろう付するのに有用である。また本発明のろう材
はチタニウム合金をニツケル合金、鉄合金、又は
コバルト合金にろう付するのにも有用である。
不等量のニツケル及び銅を含有する本発明のろ
う材組成物は、等量にてニツケル及び銅を使用す
ることを開示する従来技術のろう材及びLID接合
用溶加材に比してかなり良好なろう付特性を有し
ていることが認められた。特に本発明のろう材
は、それが溶融すると従来技術のろう材に比して
良好な流れ特性を有するようになる。即ち本発明
のろう材は、接合面の間の間〓を良好に充填し、
比較的間〓の大きい組立体が良好に且固定的にろ
う付されることを可能にする。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。
発明を実施するための最良の形態 本発明のろう材は特に純チタニウム又はチタニ
ウム合金をろう付するのに適している。また試験
によれば、本発明のろう材はチタニウム合金製物
品をニツケル合金、鉄合金、又はコバルト合金製
物品に接合するために使用されてもよいことが認
められた。本発明のろう材は約925℃（1700〓）
の固相線温度を有し、約945℃（1735〓）の液相
線温度を有している。本発明のろう材により形成
される接合部は母材金属の引張り特性に匹敵する
引張り特性を有している。本発明のろう材はフオ
イル、ワイヤ、粉末を含む種々の形態にて製造さ
れてよい。また本発明のろう材は均一な合金とし
て製造されてもよく、また例えばそれぞれ成分元
素であるチタニウム、ニツケル、及び銅の互いに
独立した層を有する異種の複合構造体として製造
されてもよく、後者の如く製造される方が好まし
い。かくして本願に於て「ろう材」という言葉は
均一な材料及び複合構造の材料の両方を意味す
る。チタニウムは純チタニウム（商業的に純粋の
チタニウム）又はTi−6wt％Al−4wt％Ｖの如き
チタニウム合金であつてよい。
ろう材をフオイルの形態にて製造するために
は、米国の航空宇宙材料仕様（AMS：
Aerospace Materials Specification）4900、
4901、又は4902に記載されている如き商業的に純
粋のフオイルが使用されてよい。またろう材をワ
イヤの形態にて製造するためには、AMS4951に
記載されている如き商業的に純粋のワイヤが使用
されてよい。更にろう材を粉末の形態にて製造す
るためには、合金化されていないチタニウム粉末
又はTi−6wt％Al−4wt％Ｖ（AMS4998）の如き
合金化されたチタニウム粉末が使用されてよい。
ろう代として如何なる形態を選定するかはろう付
される継手の構造次第である。ろう付用フオイル
を使用する用途に於ては、フオイルの公称厚さは
約0.005〜0.010cmである。ろう付用ワイヤを使用
する用途に於ては、ワイヤの公称直径は約0.050
〜0.125cmである。更にろう付用粉末を使用する
用途に於ては、粉末の公称メツシユ寸法（タイラ
ー篩シリーズ）は90wt％（最小値）−80メツシ
ユ、5wt％（最大値）−200メツシユである。例え
ば米国特許第3293072号及び同第4546047号に記載
されている如く粉末がテープ、可撓性を有するコ
ード又はペーストの形態にて形成される場合に
は、ビヒクル、即ちバインダはフラツクスを含有
しないものでなければならず、また接合部に悪影
響を及ぼすことなく蒸発し得るものでなければな
らない（例えば残留物質が生じることなく蒸発す
るものでなければならない）。また粉末は加工片
に熱溶射され又は接着されてもよい。
フオイルのろう材が加工片をろう付するために
使用される場合には、ろう材は加工片の接合面の
間に配置される。またワイヤのろう材は接合面に
隣接して配置される。粉末は接合面の間に配置さ
れてもよく、また接合面に隣接して配置されても
よい。本願に於て、「〜の間」という言葉は接合
面の間又は接合面に隣接してということを意味す
る。
複合構造（層状）のろう材の断面図が第１ａ図
及び第１ｂ図に示されている。第１ａ図に示され
ている如く、フオイルの形態をなすろう材１０は
チタニウム合金の中心フオイル１２と、中心フオ
イル１２に隣接する銅層１４と、銅層１４に隣接
するニツケル層１６とを含んでいる。ワイヤ及び
粉末の形態をなすろう材18が第１ｂ図に示されて
いる。ろう材１８はチタニウム合金の中心ワイヤ
又は粉末粒子２０と、該ワイヤ又は粒子を囲繞す
る銅層２２と銅層２２を囲繞するニツケル層２４
とを含んでいる（簡略化の目的で、ワイヤ及び粉
末粒子は図に於ては円形断面を有するものとして
図示されている。しかし本発明はかかる形状に限
定されるものではなく、他の形状であつてもよ
い）。本発明の好ましい実施例に於ては、ニツケ
ルは外層と呼ばれる。何故ならば、ニツケルは取
り扱い及び清浄に維持することが容易な表面を与
え、これによりろう材の保存期間を長くするから
である。
ニツケル層及び銅層は、当技術分野に於て公知
の電気めつき法や化学めつき法を用いてめつきに
より適用されてよい。後者のめつき法は銅めつき
されたチタニウム合金粉末粒子に対しニツケルを
めつきするために使用されてよい。かかる化学め
つきの場合には、ニツケル層の組成は一般に化学
めつき用のニツケルめつき浴中に存在するリンを
ある程度含有していることが多い。しかしリンは
粉末のろう付特性に悪影響を及ぼすことがないも
のと考えられる。またスパツァリングや化学蒸着
法の如き物理的又は化学的溶着法によりニツケル
層や銅層が適用されてもよい。
本発明の他の一つの実施例に於ては、チタニウ
ムの中心部を囲繞する複数個の銅層及びニツケル
層が存在する（これらの層の数は必ずしも等しく
なくてよい）。
ニツケル層及び銅層は互いに独立の層として適
用される必要はなく、合金として溶着されてもよ
い。しかし容易に適用し得るよう、これらの層は
互いに独立した層であることが好ましい。
勿論上述の如く形成される層状構造が好ましい
が、本発明のろう材は他の技法により形成されて
もよい。例えば本発明のろう材は均一な合金とし
て製造されてもよい。かかる合金は粉末の形態に
て最も容易に製造される。例えば合金粉末を製造
するためには、急速凝固速度（RSR）法の如き
方法や、当技術分野に於て公知の他の方法が使用
されてよい。本発明を実施するのに必ずしも好ま
しい方法ではないが、チタニウム粉末粒子、ニツ
ケル粉末粒子、及び銅粉末粒子が接合される物品
の接合面に隣接して又はそれらの接合面の間に配
置されてもよく、その場合各粉末粒子の量は後に
詳細に説明する本発明の組成が達成されるよう選
定される。或いはニツケルめつきされたチタニウ
ム粉末が銅粉末と共に適用されてもよい。更に他
の一つの方法として、ニツケルめつきされたチタ
ニウム粉末及び銅めつきされたチタニウム粉末が
適用されてもよく、更にはこれらの方法以外の方
法が採用されてもよい。上述の第一の例の場合に
は、各成分の量は本発明の組成が達成されるよう
選定されなければならない。
本発明のろう材を製造する他の可能な方法とし
ては、チタニウムシート、銅シート、及びニツケ
ルシートを圧延して複合フオイルを形成する方法
や、チタニウム合金のワイヤ上に銅層及びニツケ
ル層を押出し成形する方法がある。フオイルや各
層の厚さは本発明の組成が達成されるよう選定さ
れなければならない。
本発明のろう材の好ましい層状構造は、従来技
術の説明に於て上述したTi−Cu−Ag−NiのLID
接合用介在層（米国特許第3981429号）やTi−Cu
−Niのろう付用介在層（米国特許第3652237号）
とは明確に異なつている。Ti−Cu−Ag−Ni介在
層は非常に薄く（約15μ）、溶融しても接合され
るべき部材の間の間〓へ極く少量の融液しか供給
することができない。従つて接合されるべき部材
の間の間〓は非常に小さい値でなければならず、
このことにより密な当接を容易には達成すること
ができない構成要素を接合することにかかるろう
材を使用することが阻害される。更にこの米国特
許及びTi−Cu−Ni介在層を開示する米国特許
は、介在層に等量の銅及びニツケルを使用するこ
としか開示していない。しかし後に説明する如
く、ニツケルの量が銅の量を上回る場合にろう付
接合部の品質が大きく改善される。
第２図はAMS４９１１のＴ形継手の標本をろ
う付するために使用された種々のろう材の組成を
示している。全てのろう材はフオイルの形態をな
しており、従来の材料（米国特許第3652237号に
記載されたTi−Cu−Ni−Tiの層状構造をなすTi
−15wt％Cu−15wt％Ni組成物）を除き、全ての
ろう材はチタニウムの内方部とこれに隣接する銅
層及びニツケル層とよりなる構造、即ちNi−Cu
−Ti−Cu−Niの層状構造を有していた。上述の
従来の材料の厚さは約0.005cmであり、他の材料
の厚さは約0.009cmであつた。これらの他の材料
に於て、チタニウムよりなる中心部の厚さは約
0.005cmであり、銅層及びニツケ層のそれぞれの
厚さは中心部の両側に於て約0.001cmであつた。
955℃にて１時間に亙り真空雰囲気にてろう付を
行い、925℃に冷却して該温度に１時間保持した
後標本を視覚的にまた金属学的に検査したとこ
ろ、第２図に於て「本発明の組成」として示され
たハツチングが施された領域内の組成物のみが空
〓や割れを含まないろう付接合部を形成した。ま
たこれらのろう材組成物のみが良好に流動して構
成要素の間の不連続部を完全に充填した。更にこ
れらの接合部には残留する（即ち合金化されてい
ない）銅は認められなかつた。これに対し、第２
図に於てハツチングが施された領域以外の組成物
は割れや空〓が存在する不安全な接合部を形成し
た。種々の特性を低下させる残留銅もこれらの組
成物には認められた。第２図の左下方の部分
（「本発明の組成」以外の部分）の組成物は接合さ
れる構成要素中に迅速に拡散し、従つて接合面の
間に流動して連続的な接合部を形成するための液
体金属が殆ど存在しなかつた。従つてかかる組成
物は密な当接を容易には達成することができない
構成要素をろう付するには不適当である。また第
２図の左上方の部分及び右下方の部分の組成物は
上述の第２図の左下方の部分の組成物に比してよ
り多量の液体を接合面の間へ供給したが、連続的
な接合部を形成するには不十分であつた。また第
２図の右上方の部分の組成物は多量の液体を生成
し、Ｔ形継手の構成要素が過剰に溶解した。また
このことはろう材の液体が構成要素中へ拡散する
速度が遅すぎることを示している。従つてこれら
の組成物はハニカムの如き薄い部材をろう付する
には不適当なものである。
第２図に示されている如く、本発明のろう材の
組成範囲は約15〜21wt％Cu、24〜3wt％Ni、残
部Ti又はTi合金である。Ni：Cuの重量パーセン
ト比は1.2：１〜1.85：１でなければならない。
換言すれば、重量パーセントで見てニツケル含有
量は銅含有量の約1.2〜1.85倍でなければならな
い。最も好ましい組成は18wt％Cu、27wt％Ni、
残部Ti又はTi合金であり、かかる組成の場合に
はNi：Cuの比は３：２である。かかる組成が採
用される場合には、Ti−6wt％Al−4wt％Ｖの如
きチタニウム合金をろう付するための最も好まし
いろう付サイクルは約955℃にて１時間加熱し、
しかる後約925℃にて４時間加熱するサイクルで
ある。しかし上述の如き合金や他の合金をろう付
するに際し他のサイクルが採用されてもよい。
Ti−18wt％Cu−217wt％Niの好ましい組成を
有する厚さ0.0075cmのフオイルの場合にはチタニ
ウム合金の中心部の厚さは約0.0050cmであり、銅
層及びニツケル層の厚さはそれぞれ約0.0006cmで
ある。直径0.100cmの断面円形のワイヤについて
は、チタニウム合金の中心部の直径は約0.080cm
であり、銅層及びニツケル層の合計の厚さは約
0.020cmである。また−80メツシユ（タイラー篩
シリーズ）のめつきされた粉末については、裸の
（めつきされていない）チタニウム合金粉末の直
径は公称で約0.015cmであり、銅層及びニツケル
層の合計の厚さは約0.002cmである。
勿論銅層及びニツケル層の厚さは或る程度変化
されてよい。しかしこれらの層は本発明の組成が
達成されるようチタニウム合金の中心部の寸法に
応じて適正な厚さの比率にて適用されなければら
ない。
本発明の好ましい層状構造、即ちチタニウム合
金の基体上のニツケル層及び銅層は、米国特許第
3652237号に記載されたTi−Cu−Ni介在層とは
区別される。この米国特許には、チタニウム層が
ニツケル及び銅の基体を囲繞し且これを密閉式に
シールするろう付用フオイルが記載されている。
従来技術の説明の欄に於て上述した如く、チタニ
ウムの外面上には強靭な高融点の酸化物の膜が形
成されており、このことにより最適のろう付接合
部を形成することが阻害される。本発明のろう材
はチタニウム合金の中心部上に銅層及びニツケル
層が存在し又は銅−ニツケル合金層が存在してい
る。全てではないにしても殆どのチタニウム合金
部分が大気より隔離されるので、かかる高融点の
酸化物の形成が防止される。
第２図に示されたデータはAMS４９１１の標
本をろう付することにより得られたものである。
しかし追加の試験により、本発明のろう付組成物
はチタニウム合金製の構成要素を互いにろう付す
るのに有用であるのみならず、チタニウム合金を
ニツケル合金、コバルト合金、又は鉄合金の如き
チタニウム以外の元素をベースとする合金にろう
付するにも有用であることが解つた。例えば本発
明の好ましい組成物はAMS４９７５（Ti−6wt
％Al−2wt％Sn−4wt％Zr−2wt％Mo）を
INCONEL（登録商標）合金７１８（Ni−19wt％
Cr−0.10wt％Ｃ−18wt％Fe−0.9wt％Ti−0.6wt
％Al−3wt％Mo−5.2wt％Cb及びTa）にろう付
するにも有用であることが解つた。これらの試験
に於て形成されたろう付接合部を金属学的に検査
したところ、ろう材が母材に充分に拡散してお
り、ろう付接合部には割れや空〓は認められなか
つた。或る特定の理論に拘束されることを望む訳
ではないが、本発明のろう材が優れた結果を達成
する理由は、ろう付組立体がろう材の融液が加工
片の間の間〓内に於て横方向に流れ得る温度状態
にある間は液化したろう材が殆ど等温凝固しない
ことによるものと考えられる。温度が低下しない
限り、溶融したろう材は凝固しない。
勿論接合される加工片の接合面の間の間〓を制
限することが好ましい。しかし一般に、接合され
る部材の機械加工公差を大きくする（このことに
より接合面の間の間〓が増大される）ことが経済
的に有利である。試験により、本発明の組成によ
れば0.038cmまでの間〓が良好に充填されること
が解つた。更に本発明の組成物の流動性が高いこ
とにより、従来のろう材に比して深さ約0.050cm
までの局部的な不連続部（例えば粗い機械加工痕
や処理欠陥）に効率的にろう材が充填する。
本発明のろう材を用いてろう付されたAMS４
９１１の標本について行われた引張り試験に於て
は、破断はろう付接合部に於てではなく母材の於
て発生し、従つて接合部の引張り強さは母材の引
張り強さよりも高いことが認められた。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施例が可能であることは当業者にとつて明ら
かであろう。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図はフオイルの形態をなすろう材の断面
を示す解図である。第１ｂ図はワイヤ及び粉末の
形態をなすろう材の断面を示す解図である。第２
図はろう付試験に於て評価されたろう材の種々の
組成物を示す解図的グラフである。 １０……ろう材、１２……中心フオイル、１４
……銅層、１６……ニツケル層、１８……ろう
材、２０……ワイヤ又は粉末粒子、２２……銅
層、２４……ニツケル層。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ チタニウム若しくはチタニウム合金よりなる
    中心部と、前記中心部の両側に設けられた銅の層
    と、前記銅の層の両外側に設けられたニツケルの
    層とを含む横断面構造を有し、全体の重量組成に
    て24〜30％ニツケル、15〜21％銅、残りチタニウ
    ム若しくはチタニウム合金よりなるろう材。
JP62030649A 1986-02-18 1987-02-12 ろう材 Granted JPS62192296A (ja)

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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2966266A (en) * 1957-12-11 1960-12-27 Hugh W Coke Mineral flotation apparatus and method
US4780374A (en) * 1988-04-04 1988-10-25 Gte Products Corporation Composite brazing alloy foil
EP0380200A1 (en) * 1989-01-11 1990-08-01 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Composite foil brazing material
JP2528718B2 (ja) * 1989-11-30 1996-08-28 いすゞ自動車株式会社 セラミックスと金属の接合方法
US5082621A (en) * 1990-07-31 1992-01-21 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Neutron reflecting supermirror structure
US5167912A (en) * 1990-07-31 1992-12-01 Ovonic Synthetic Materials Company, Inc. Neutron reflecting supermirror structure
US5873703A (en) * 1997-01-22 1999-02-23 General Electric Company Repair of gamma titanium aluminide articles
US6168069B1 (en) * 1997-07-18 2001-01-02 Endress +Hauser Flowtec Ag Method of brazing titanium to stainless steel
JP3335896B2 (ja) * 1997-12-26 2002-10-21 株式会社東芝 ハンダ材及びハンダ材の製造方法
US6436470B1 (en) * 1998-04-25 2002-08-20 Penn State Research Foundation Method of applying a hard-facing material to a substrate
US6221513B1 (en) * 1998-05-12 2001-04-24 Pacific Coast Technologies, Inc. Methods for hermetically sealing ceramic to metallic surfaces and assemblies incorporating such seals
FR2787737B1 (fr) * 1998-12-23 2001-01-19 Commissariat Energie Atomique Composition de brasure, procede d'assemblage de pieces en materiaux a base d'alumine par brasage refractaire avec ladite composition de brasure, assemblage et joint refractaire ainsi obtenus
US6199742B1 (en) * 1999-02-12 2001-03-13 Rohr, Inc. Method and tooling arrangement for diffusing braze weight pressure in brazing of aerostructure honeycomb sandwich panel
WO2001024962A1 (en) * 1999-10-04 2001-04-12 Alfred E. Mann Foundation For Scientific Research Good hermetic seals and method for making them
US6783870B2 (en) 2000-10-16 2004-08-31 Engineered Materials Solutions, Inc. Self-brazing materials for elevated temperature applications
DE10135974A1 (de) * 2001-07-24 2003-02-27 Rolls Royce Deutschland Verfahren zur Herstellung eines Dichtungselements
US6722002B1 (en) 2001-12-14 2004-04-20 Engineered Materials Solutions, Inc. Method of producing Ti brazing strips or foils
US7776454B2 (en) 2001-12-14 2010-08-17 EMS Solutions, Inc. Ti brazing strips or foils
DE10161824B4 (de) * 2001-12-15 2004-02-12 Mtu Aero Engines Gmbh Verfahren zum Instandsetzen von verschlissenen oder außer Maß gefertigten Bauteilen
NL1022237C2 (nl) * 2002-12-20 2004-07-01 Stork Fokker Aesp Bv Laminaat met stompgelaste metaallagen.
US7419086B2 (en) * 2003-07-14 2008-09-02 Honeywell International Inc. Low cost brazes for titanium
US7540996B2 (en) * 2003-11-21 2009-06-02 The Boeing Company Laser sintered titanium alloy and direct metal fabrication method of making the same
US7201973B2 (en) * 2003-12-10 2007-04-10 Honeywell International, Inc. Bimetallic plate-fin titanium based heat exchanger
US20050224558A1 (en) * 2004-04-07 2005-10-13 Guangqiang Jiang Brazing titanium to stainless steel using laminated Ti-Ni filler material
US7527187B2 (en) * 2004-12-20 2009-05-05 Honeywell International Inc. Titanium braze foil
US8075662B2 (en) * 2008-04-25 2011-12-13 United Technologies Corporation Nickel braze alloy composition
US8273148B2 (en) * 2009-01-30 2012-09-25 Untied Technologies Corporation Nickel braze alloy composition
US9352419B2 (en) * 2011-01-13 2016-05-31 Siemens Energy, Inc. Laser re-melt repair of superalloys using flux
GB201112376D0 (en) * 2011-07-19 2011-08-31 Rolls Royce Plc Boding of metal components
US8777777B2 (en) 2012-02-28 2014-07-15 Karsten Manufacturing Corporation Reinforced faces of club heads and related methods
DE102013216393A1 (de) * 2013-08-19 2015-03-12 MTU Aero Engines AG Intermetallische Verschleißschutzschicht für Titan-Werkstoffe
JP6611451B2 (ja) * 2015-04-01 2019-11-27 富士電機株式会社 粉末ろう材、並びに、接合体及び真空容器
CN104772578B (zh) * 2015-04-10 2018-01-09 北京航空航天大学 一种包括钛‑锆‑铜‑镍的钎料
RU2676197C1 (ru) * 2015-07-29 2018-12-26 Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн Титановый композиционный материал и титановый материал для горячей прокатки
CN105441714A (zh) * 2015-12-24 2016-03-30 燕山大学 一种高强度高塑性钛铁铜碳合金
US20190308283A1 (en) * 2018-04-04 2019-10-10 The Boeing Company Welded titanium structure utilizing dissimilar titanium alloy filler metal for enhanced fatigue life
US11426818B2 (en) 2018-08-10 2022-08-30 The Research Foundation for the State University Additive manufacturing processes and additively manufactured products
KR102142877B1 (ko) 2018-11-30 2020-08-10 한국생산기술연구원 선형 증착 소스 챔버 접합방법 및 이를 위한 지그 어셈블리

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2674542A (en) * 1951-02-06 1954-04-06 Metal Hydrides Inc Method for producing hard surfaced titanium
US2822269A (en) * 1953-06-22 1958-02-04 Roger A Long Alloys for bonding titanium base metals to metals
BE546627A (ja) * 1955-03-30
US3083448A (en) * 1957-12-11 1963-04-02 Ici Ltd Articles with erosion-resistant surfaces
FR1535565A (fr) * 1966-10-14 1968-08-09 Gen Electric Alliage de brasage à base de titane et structure brasée au moyen de cet alliage
US3652237A (en) * 1968-03-27 1972-03-28 Western Gold & Platinum Co Composite brazing alloy of titanium, copper and nickel
US3768985A (en) * 1969-12-29 1973-10-30 Rohr Industries Inc Liquid interface diffusion bonded titanium
US3683488A (en) * 1970-05-15 1972-08-15 Rohr Corp Methods of bonding metals together
US3981429A (en) * 1970-10-16 1976-09-21 Rohr Industries, Inc. Method for plated foil liquid interface diffusion bonding of titanium
US3854194A (en) * 1970-12-17 1974-12-17 Rohr Industries Inc Liquid interface diffusion method of bonding titanium and/or titanium alloy structure and product using nickel-copper, silver bridging material
US3769101A (en) * 1971-06-28 1973-10-30 Rohr Industries Inc Liquid interface diffusion method of bonding titanium and titanium alloy honeycomb sandwich panel structure
US4029479A (en) * 1973-01-29 1977-06-14 Rohr Industries, Inc. Plated foil for liquid interface bonding of titanium
US3957194A (en) * 1973-08-16 1976-05-18 Rohr Industries, Inc. Liquid interface diffusion method of bonding titanium and/or titanium alloy structure
US4034906A (en) * 1975-02-13 1977-07-12 United Technologies Corporation Diffusion bonding utilizing eutectic fugitive liquid phase
US4034454A (en) * 1975-02-13 1977-07-12 United Technologies Corporation Composite foil preform for high temperature brazing
US4026677A (en) * 1975-02-13 1977-05-31 United Technologies Corporation High temperature titanium braze foil
JPS5836445Y2 (ja) * 1979-10-01 1983-08-16 ヤマハ株式会社 Ｔｉ基線材
US4318965A (en) * 1980-07-02 1982-03-09 Rohr Industries, Inc. Bi-metallic thermo-barrier material and method of welding
US4448853A (en) * 1981-04-15 1984-05-15 Bbc Brown, Boveri & Company, Limited Layered active brazing material and method for producing it
US4514470A (en) * 1982-11-22 1985-04-30 Avco Corporation Diffusion bonding between titanium base alloys and steels
JPS59232693A (ja) * 1983-06-17 1984-12-27 Ngk Spark Plug Co Ltd セラミツクと金属等との接合用クラツドろう材及びこれを用いたセラミツクと金属等との複合体
DE3345219C1 (de) * 1983-12-14 1985-03-21 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Lötfolie zur spannungsfreien Verbindung von Keramikkörpern mit Metall
JPH10932A (ja) * 1996-06-17 1998-01-06 Suzuki Motor Corp ウエザーストリップ

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Publication number Publication date
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NO870505L (no) 1987-08-19
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CA1284898C (en) 1991-06-18
DK172442B1 (da) 1998-07-27
US4725509A (en) 1988-02-16
KR910004024B1 (ko) 1991-06-22
ZA87953B (en) 1987-09-30
DK78187A (da) 1988-08-18
NO169759C (no) 1992-08-05

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