JPH042344B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH042344B2 JPH042344B2 JP59041451A JP4145184A JPH042344B2 JP H042344 B2 JPH042344 B2 JP H042344B2 JP 59041451 A JP59041451 A JP 59041451A JP 4145184 A JP4145184 A JP 4145184A JP H042344 B2 JPH042344 B2 JP H042344B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- molybdenum
- tungsten
- graphite
- zirconium
- 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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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はタングステン（Ｗ）部材もしくはモリ
ブデン（Mo）部材と黒鉛(C)部材とを接合した接
合体及びその製造方法に関し、更に詳しくは、安
価で高融点のろう材を用いてＷ部材もしくはMo
部材とＣ部材とを接合する方法に関する。
ブデン（Mo）部材と黒鉛(C)部材とを接合した接
合体及びその製造方法に関し、更に詳しくは、安
価で高融点のろう材を用いてＷ部材もしくはMo
部材とＣ部材とを接合する方法に関する。
Ｘ線用陽極の製造に当つては、黒鉛基体の表面
にMo部材もしくはＷ部材を接合することが行な
われる。
にMo部材もしくはＷ部材を接合することが行な
われる。
この接合時には、黒鉛基体のようなＣ部材の上
に白金系などのろう材を介在させてＷ部材もしく
はMo部材を載置し、全体を所定温度に加熱して
ろう付けする方法、又はＣ部材とＷ部材もしくは
Mo部材との間にレニウム箔を介在させて全体に
熱圧プレスを施こして拡散接合させる方法が適用
されている。
に白金系などのろう材を介在させてＷ部材もしく
はMo部材を載置し、全体を所定温度に加熱して
ろう付けする方法、又はＣ部材とＷ部材もしくは
Mo部材との間にレニウム箔を介在させて全体に
熱圧プレスを施こして拡散接合させる方法が適用
されている。
しかしながら、前者、後者いずれの方法におい
ても、用いるろう材は高価であり、しかもその接
合状態が必ずしも充分にならないという問題があ
る。
ても、用いるろう材は高価であり、しかもその接
合状態が必ずしも充分にならないという問題があ
る。
このため、例えば、ろう付け方法においては、
白金系に代るろう材としてジルコニウム（Zr）
が試みられた。
白金系に代るろう材としてジルコニウム（Zr）
が試みられた。
このZrは、たしかに、白金系ろう材に比べて
安価ではあるが、しかし、ろう付け時におけるＣ
部材からＷ部材もしくはMo部材へのＣの拡散を
抑制する働きが弱く、また、接合後の強度も必ず
しも充分でなかつた。
安価ではあるが、しかし、ろう付け時におけるＣ
部材からＷ部材もしくはMo部材へのＣの拡散を
抑制する働きが弱く、また、接合後の強度も必ず
しも充分でなかつた。
本発明はＷ部材もしくはMo部材とＣ部材とを
ろう付け方法で接合する際に、上記したZrより
も優れた接合状態が得られ、しかもＣのＷ部材も
しくはMo部材への拡散を抑制する機能に優れた
ろう材を用いて上記の両部材を接合した接合部材
及びその製造方法の提供を目的とする。
ろう付け方法で接合する際に、上記したZrより
も優れた接合状態が得られ、しかもＣのＷ部材も
しくはMo部材への拡散を抑制する機能に優れた
ろう材を用いて上記の両部材を接合した接合部材
及びその製造方法の提供を目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するに有効なろ
う材につき採索調査したところ、後述するジルコ
ニウム（Zr）とタングステン（Ｗ）もしくはモ
リブデン（Mo）との合金が有用であるとの事実
を見出し、本発明を開発するに到つた。
う材につき採索調査したところ、後述するジルコ
ニウム（Zr）とタングステン（Ｗ）もしくはモ
リブデン（Mo）との合金が有用であるとの事実
を見出し、本発明を開発するに到つた。
すなわち、本発明接合部材は、Ｗ部材もしくは
Mo部材と黒鉛部材とを、Zr80〜85重量％とＷも
しくはMo15〜20重量％でなる合金を介して接合
したものであり、その接合方法は、Ｗ部材もしく
はMo部材とＣ部材との間にZrとＷもしくはMo
との合金を介在させ、全体を真空中で1600〜1650
℃に加熱したのち冷却することを特徴とする。
Mo部材と黒鉛部材とを、Zr80〜85重量％とＷも
しくはMo15〜20重量％でなる合金を介して接合
したものであり、その接合方法は、Ｗ部材もしく
はMo部材とＣ部材との間にZrとＷもしくはMo
との合金を介在させ、全体を真空中で1600〜1650
℃に加熱したのち冷却することを特徴とする。
本発明で用いるZrとＷもしくはMoとの合金に
おいて、ZrとＷ合金を例にとると、Zrの組成比
があまり小さくなるとそのロウ付部には脆い
ZrW2相が析出してロウ付部の健全性を損ねるな
どの問題が生じることがあり、また、あまり大き
くなるとロウ材の流動性が悪くなりロウ付部が不
均一になることがあるなどの問題を生ずるおそれ
がある。そこで、合金の組成は、Zrが80〜85重
量％、ＷもしくはMoが15〜20重量％という限定
された範囲にあることが必要であり、Zrが81〜
83重量％、ＷもしくはMoが17〜19重量％である
ことが好ましい。得られるものはＣ拡散抑制機能
も優れている。
おいて、ZrとＷ合金を例にとると、Zrの組成比
があまり小さくなるとそのロウ付部には脆い
ZrW2相が析出してロウ付部の健全性を損ねるな
どの問題が生じることがあり、また、あまり大き
くなるとロウ材の流動性が悪くなりロウ付部が不
均一になることがあるなどの問題を生ずるおそれ
がある。そこで、合金の組成は、Zrが80〜85重
量％、ＷもしくはMoが15〜20重量％という限定
された範囲にあることが必要であり、Zrが81〜
83重量％、ＷもしくはMoが17〜19重量％である
ことが好ましい。得られるものはＣ拡散抑制機能
も優れている。
ZrとＷもしくはMoとの合金は箔状、線状、粉
末状いずれの形体でも使用できるが、Ｗ部材もし
くはMo部材とＣ部材との密着性を高めるという
点では箔状の形体が好ましい。
末状いずれの形体でも使用できるが、Ｗ部材もし
くはMo部材とＣ部材との密着性を高めるという
点では箔状の形体が好ましい。
本発明においては、まず、Ｃ部材の接合面に上
記ZrとＷもしくはMoとの合金を載せ、更にこの
上に他の部材を載せる。該合金の層の厚みは、あ
まり厚くなるとろう付け後の冷却時に、該層と部
材間とにおける熱膨張差に基づく熱歪みによつて
各層間にクラツクなどが発生し易すくなり、また
あまり薄いと接合効果が低下するので、通常は30
〜50μｍ更に35〜45μｍ程度に設定される。
記ZrとＷもしくはMoとの合金を載せ、更にこの
上に他の部材を載せる。該合金の層の厚みは、あ
まり厚くなるとろう付け後の冷却時に、該層と部
材間とにおける熱膨張差に基づく熱歪みによつて
各層間にクラツクなどが発生し易すくなり、また
あまり薄いと接合効果が低下するので、通常は30
〜50μｍ更に35〜45μｍ程度に設定される。
ついで、全体を真空中で加熱する。真空度は１
×10-3〜１×10-6Torr更には１×10-4〜１×
10-5Torr程度がよい。また、加熱温度はこのろ
う材の融点以上であることが必要だが、あまり高
くなるとＷ部材もしくはMo部材へのロウ材の浸
蝕現象が顕著になつてロウ付部が脆くなつてしま
うので、本発明にあつては、1600〜1650℃の温度
域に設定される。
×10-3〜１×10-6Torr更には１×10-4〜１×
10-5Torr程度がよい。また、加熱温度はこのろ
う材の融点以上であることが必要だが、あまり高
くなるとＷ部材もしくはMo部材へのロウ材の浸
蝕現象が顕著になつてロウ付部が脆くなつてしま
うので、本発明にあつては、1600〜1650℃の温度
域に設定される。
この状態で、約20〜60分程度放置したのち、冷
却すれば、Ｗ部材もしくはMo部材とＣ部材とは
ZrとＷもしくはMoとの合金層を介して一体的に
接合する。なお、この加熱処理時に全体を熱圧プ
レスしてもよい。
却すれば、Ｗ部材もしくはMo部材とＣ部材とは
ZrとＷもしくはMoとの合金層を介して一体的に
接合する。なお、この加熱処理時に全体を熱圧プ
レスしてもよい。
本発明によれば、Ｗ部材もしくはMo部材の炭
化を抑制してＷ部材もしくはMo部材とＣ部材と
を接合でき、また、用いるZrとＷもしくはMoと
の合金は比較的安価でかつ融点が高いので得られ
たＣ―ＷもしくはＣ−Mo接合部材は低コストで
安定使用温度が高く、Ｘ線用陽極、該融合炉のダ
イバーダ板などとして有用である。
化を抑制してＷ部材もしくはMo部材とＣ部材と
を接合でき、また、用いるZrとＷもしくはMoと
の合金は比較的安価でかつ融点が高いので得られ
たＣ―ＷもしくはＣ−Mo接合部材は低コストで
安定使用温度が高く、Ｘ線用陽極、該融合炉のダ
イバーダ板などとして有用である。
直径25mm厚み2.5mmのモリブデン製のターゲツ
トボタンの上に、Zr82重量％、W18重量％から
成り厚み100μｍの合金の箔を載せ、更にその上
に上記ターゲツトボタンと同一形状の黒鉛ボタン
を載せた。全体を１×10-5Torrの真空炉中に入
れ1640℃に加熱して30分間保持した。その後、全
体を室温にまで冷却した。クラツク等は発生しな
かつた。
トボタンの上に、Zr82重量％、W18重量％から
成り厚み100μｍの合金の箔を載せ、更にその上
に上記ターゲツトボタンと同一形状の黒鉛ボタン
を載せた。全体を１×10-5Torrの真空炉中に入
れ1640℃に加熱して30分間保持した。その後、全
体を室温にまで冷却した。クラツク等は発生しな
かつた。
得られたボタンを平面と垂直方向に10個所切断
し、各切断面を顕微鏡観察した。各切断面には
Moの炭化物層は認められず、かつ全体が密着し
て接合していた。Zr―Ｗ合金層の厚みは平均し
て40μｍであつた。
し、各切断面を顕微鏡観察した。各切断面には
Moの炭化物層は認められず、かつ全体が密着し
て接合していた。Zr―Ｗ合金層の厚みは平均し
て40μｍであつた。
次にこのボタンを真空炉中で加熱したところ、
Zr―Ｗ合金は1620℃で溶融し始めた。
Zr―Ｗ合金は1620℃で溶融し始めた。
なお、比較のために、Zrでなるろう材を用い
て同様のボタンを製造したが、ロウ付部には析出
物層の存在が認められた。
て同様のボタンを製造したが、ロウ付部には析出
物層の存在が認められた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ タングステン部材もしくはモリブデン部材と
黒鉛部材とを、ジルコニウム80〜85重量％及びタ
ングステンもしくはモリブデン15〜20重量％から
成る合金を介して接合してなる高融点金属―黒鉛
接合部材。 ２ ジルコニウムとタングステンもしくはモリブ
デンとの合金が箔である特許請求の範囲第１項に
記載の高融点合金―黒鉛接合部材。 ３ ジルコニウムとタングステンもしくはモリブ
デンとの合金が、接合時に、30〜50μｍの厚さを
有している特許請求の範囲第１項に記載の高融点
金属―黒鉛接合部材。 ４ タングステン部材もしくはモリブデン部材
が、モリブデン部材である特許請求の範囲第１項
に記載の高融点金属―黒鉛接合部材。 ５ ジルコニウムとタングステンもしくはモリブ
デンとの合金が、ジルコニウム―タングステン合
金である特許請求の範囲第１項に記載の高融点金
属―黒鉛接合部材。 ６ タングステン部材もしくはモリブデン部材と
黒鉛部材との間にジルコニウムとタングステンも
しくはモリブデンとの合金を介在させ、全体を真
空中で1600〜1650℃に加熱したのち冷却すること
を特徴とする高融点合金部材と黒鉛部材との接合
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4145184A JPS60187463A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 高融点金属−黒鉛接合部材及びその接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4145184A JPS60187463A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 高融点金属−黒鉛接合部材及びその接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187463A JPS60187463A (ja) | 1985-09-24 |
| JPH042344B2 true JPH042344B2 (ja) | 1992-01-17 |
Family
ID=12608740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4145184A Granted JPS60187463A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 高融点金属−黒鉛接合部材及びその接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187463A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4486746B2 (ja) * | 2000-12-22 | 2010-06-23 | 新日本無線株式会社 | タングステンからなる部材の接合方法 |
| JP7048061B1 (ja) * | 2021-08-20 | 2022-04-05 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | 炭素材とタングステン材の接合体とその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5141141B2 (ja) * | 1972-05-10 | 1976-11-08 |
-
1984
- 1984-03-06 JP JP4145184A patent/JPS60187463A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60187463A (ja) | 1985-09-24 |
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