【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
(産業上の利用分野)
本発明はTi、Ti合金、セラミツクスなどに用
いられるTi入り複合ろう材の製造方法に関する
ものである。
(従来技術とその問題点)
従来、Ti入りろう材は、合金にするとTiと貴
金属合金中の元素との間で金属間化合物が生成さ
れ、塑性加工が困難となるためにTi入りろう材
の製造は、溶融金属をアトマイズ法により合金粉
末を得るか、貴金属合金を中間層として、その表
面にTiをクラツドするか又はこの逆でTiを中間
層として、その表面に貴金属合金をクラツドした
板又はテープが用いられていた。
然し乍ら粉末にて得られたTi入り合金粉末ろ
う材は、その形状より使用用途が限定されてしま
いユーザーの多くに対しその要求を満足させるこ
とが出来なかつた。
一方、Tiと貴金属合金をクラツドした複合ろ
う材に於いては、塑性加工にはその有効性が認め
られるものの、ろう付時にTiと貴金属合金とが
相互に溶け合つて合金化するのに時間がかかつて
しまうと、偏析を起こすという問題があつた。
(発明の目的)
本発明は、かかる問題を解決すべくなされたも
のであり、塑性加工が容易であり、ろう付時に短
時間に合金化が完了するとともに合金となつた後
の組織は均一であつて、接合強さに悪い影響を及
ぼすほどの偏析のないTi入り複合ろう材の製造
方法を提供せんとするものである。
(発明の構成)
本発明のTi入り複合ろう材の製造方法は、Ti
板とAg−Cu合金板とを2枚以上積み重ねた後、
片端部よりコイル状に巻き始めて円柱状とし、そ
のまま又は該金属体をAg若しくはコイル状に巻
いてある同種の貴金属合金テープ又は箔で包み、
ビレツト状とした後、円柱の軸方向への圧縮成
形、焼結を数回繰返した後、熱間押出又はスエー
ジ、圧延、引抜加工により線、テープ又は板状の
素材を得るものである。これを焼なましと前記熱
間押出又はスエージ、圧延引抜加工の塑性加工に
より線、板又はテープ状とし任意の形状に仕上げ
る。この工程を通ることにより、Tiは単体金属
の状態にてAg−Cu合金中に存在しているため
に、Ag−Cu合金中の元素とTiとの間で金属化合
物が生じない。仮に生じたとしても極く表面層の
みであるため、塑性加工性を失うことなく、線引
加工又は圧延加工が容易で任意の寸法に仕上げる
ことが出来るものである。また、圧縮成形、焼結
を繰り返すことによつて、より一層微細な繊維状
に分散したTi入り複合ろう材となるものである。
このTi入り複合ろう材を用いてTi、Ti合金又
はセラミツクスをろう付した時に、Tiが層状に
Ag−Cu合金中に存在しているので、短時間に溶
融合金化が完了し、ろう付後の組織を観察しても
偏析が極めて少なく、接合強度も従来の方法によ
る複合ろう材に較べ著しく向上するものである。
次に本発明によるTi入り複合ろう材の製造方
法の効果を明瞭ならしめるために具体的な実施例
と従来例について説明する。
(実施例)
厚さ0.1mm、幅60mmのTi板1枚と厚さ0.45mm、
幅60mmのAg−Cu28%板2枚とを、片端部をスポ
ツト溶接により三枚の板を固定し、スポツト溶接
部が芯に来る様にしてコイル状に巻き直径50mm、
高さ60mmの円柱状にした後、厚さ0.8mm、幅60mm
のAg−Cu28%板で最外周を数回巻いた。このも
のを圧縮成形と焼結とを3回繰返した後、軸方向
に熱間押出を行つて12φmmとした。得られた棒を
引抜き、焼なましの繰返しにより3φmmとした後、
圧延加工により厚さ0.3mm、幅4.3mmのテープを得
た。
(従来例)
厚さ4.5mm、幅7mmのAg−Cu28%テープ2本と
厚さ1.05mm、幅7mmのTiテープ1本とをTiを中
間層としてサンドイツチ状に溶接により接合し、
これを圧延、焼なましの繰返し加工により厚さ
0.3mmとした後、スリツターにより幅4.5mm、厚さ
0.3mmのテープを得た。
両者のテープを用いてTi棒2mm×1.5mmを重ね
継手として接合し、その時の偏析状態の顕微鏡に
よる観察及び接合強さ試験をしたところ、下記の
表のような結果を得た。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing a Ti-containing composite brazing filler metal used for Ti, Ti alloys, ceramics, etc. (Prior art and its problems) Conventionally, titanium-containing brazing filler metals have been difficult to form because, when alloyed, intermetallic compounds are formed between Ti and the elements in the precious metal alloy, making plastic working difficult. Manufacture is by obtaining alloy powder by atomizing molten metal, by using a precious metal alloy as an intermediate layer and cladding Ti on its surface, or vice versa, by using a Ti intermediate layer and cladding a noble metal alloy on its surface. tape was used. However, the Ti-containing alloy powder brazing filler metal obtained in the form of powder has limited uses due to its shape, and has not been able to satisfy the needs of many users. On the other hand, although composite brazing filler metals made of titanium and precious metal alloys are effective in plastic working, it takes time for the titanium and precious metal alloys to melt and form an alloy during brazing. In the past, there was a problem of segregation. (Objective of the Invention) The present invention has been made to solve these problems, and it is easy to plastically work, completes alloying in a short time during brazing, and has a uniform structure after becoming an alloy. Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a Ti-containing composite brazing filler metal without segregation to the extent that it adversely affects bonding strength. (Structure of the Invention) The method for producing a Ti-containing composite brazing filler metal of the present invention includes
After stacking two or more plates and Ag-Cu alloy plates,
Start coiling from one end to form a cylindrical shape, or wrap the metal body with Ag or similar noble metal alloy tape or foil wound into a coil,
After forming into a billet, compression molding in the axial direction of the cylinder and sintering are repeated several times, followed by hot extrusion, swaging, rolling, and drawing to obtain a wire, tape, or plate-shaped material. This is then annealed and plastically processed by hot extrusion, swaging, or rolling to form a wire, plate, or tape into any desired shape. By passing through this step, since Ti exists in the Ag-Cu alloy in the state of a single metal, no metal compound is generated between the elements in the Ag-Cu alloy and Ti. Even if it occurs, it is only in the surface layer, so it can be easily wire-drawn or rolled and finished into any size without losing its plastic workability. In addition, by repeating compression molding and sintering, a Ti-containing composite brazing material dispersed in finer fibers can be obtained. When this Ti-containing composite brazing filler metal is used to braze Ti, Ti alloy, or ceramics, Ti forms a layer.
Because it exists in the Ag-Cu alloy, molten alloying is completed in a short time, there is very little segregation when observing the structure after brazing, and the joint strength is significantly higher than that of composite brazing materials made by conventional methods. It will improve. Next, specific examples and conventional examples will be described in order to clarify the effects of the method for manufacturing a Ti-containing composite brazing filler metal according to the present invention. (Example) One Ti plate with a thickness of 0.1 mm and a width of 60 mm and a thickness of 0.45 mm.
Two Ag-Cu28% plates with a width of 60 mm were fixed by spot welding one end, and wound into a coil with a diameter of 50 mm, with the spot weld at the core.
After shaping into a cylinder with a height of 60mm, the thickness is 0.8mm and the width is 60mm.
The outermost circumference was wrapped several times with a 28% Ag-Cu plate. This material was subjected to compression molding and sintering three times, and then hot extruded in the axial direction to a diameter of 12 mm. After pulling out the obtained bar and making it 3φmm by repeated annealing,
A tape with a thickness of 0.3 mm and a width of 4.3 mm was obtained by rolling. (Conventional example) Two Ag-Cu28% tapes with a thickness of 4.5 mm and a width of 7 mm and one Ti tape with a thickness of 1.05 mm and a width of 7 mm are joined by welding in a sandwich arch shape with Ti as an intermediate layer.
This is then rolled and annealed repeatedly to reduce the thickness.
After making it 0.3mm, use a slitter to make it 4.5mm wide and thick.
A 0.3 mm tape was obtained. Ti rods 2 mm x 1.5 mm were joined as a lap joint using both tapes, and the segregation state at that time was observed under a microscope and a joint strength test was performed, and the results shown in the table below were obtained.
【表】
以上のことから明らかなように本発明品の方法
によるTi入り複合ろう材は、従来例の方法によ
る複合ろう材に比較し、接合強さが大きく、且つ
偏析が少ないものである。従来の方法による複合
ろう材と同等以上の塑性加工性を有しているもの
である。
(発明の効果)
以上説明した如く本発明の方法は、金属間化合
物を作らないので、塑性加工が容易で如何なる形
状のろう材も簡単に製作でき、またAg−Cu合金
中にTiが一定間隔に分散した複合ろう材が得ら
れるので、ろう付時の合金化も短時間で済みろう
付後の偏析も極めて少ないろう材が得られる。[Table] As is clear from the above, the Ti-containing composite brazing filler metal made by the method of the present invention has greater bonding strength and less segregation than the composite brazing filler metal made by the conventional method. It has plastic workability equivalent to or better than that of composite brazing filler metals produced by conventional methods. (Effects of the Invention) As explained above, the method of the present invention does not create intermetallic compounds, so plastic working is easy and brazing filler metal of any shape can be easily produced. Since a composite brazing filler metal is obtained in which the brazing material is dispersed in the brazing material, alloying during brazing can be performed in a short time, and a brazing filler metal with extremely low segregation after brazing can be obtained.