JPH0615531A - 超塑性成形及び拡散接合によって物品を製造する方法 - Google Patents
超塑性成形及び拡散接合によって物品を製造する方法Info
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- JPH0615531A JPH0615531A JP5104015A JP10401593A JPH0615531A JP H0615531 A JPH0615531 A JP H0615531A JP 5104015 A JP5104015 A JP 5104015A JP 10401593 A JP10401593 A JP 10401593A JP H0615531 A JPH0615531 A JP H0615531A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超塑性成形及び拡散接合によって所定の輪郭
を有する製品を製造する新しい方法の提供。 【構成】 複数のチタニウム製シート（４２，４４，４
６）がスタック（４０）に組み立てられる。少なくとも
１つのシート（４４，４６）は所定の場所の拡散接合を
防止するためにその一方の表面（５０，５４）にストッ
プオフ材料（５６，５８）を備えている。シートの縁部
は溶接され、パイプ（７２）がストップオフ材料（５
６，５８）と相互に接続されるようにスタック（４０）
に接続され密封アセンブリを形成する。アセンブリを加
熱し内側を加圧してシート（４２，４４，４６）を拡散
接合する。一体的な構造体は加熱され両端が相対的にね
じられ一体的な構造体が所定の形状に輪郭づけられる。
を有する製品を製造する新しい方法の提供。 【構成】 複数のチタニウム製シート（４２，４４，４
６）がスタック（４０）に組み立てられる。少なくとも
１つのシート（４４，４６）は所定の場所の拡散接合を
防止するためにその一方の表面（５０，５４）にストッ
プオフ材料（５６，５８）を備えている。シートの縁部
は溶接され、パイプ（７２）がストップオフ材料（５
６，５８）と相互に接続されるようにスタック（４０）
に接続され密封アセンブリを形成する。アセンブリを加
熱し内側を加圧してシート（４２，４４，４６）を拡散
接合する。一体的な構造体は加熱され両端が相対的にね
じられ一体的な構造体が所定の形状に輪郭づけられる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超塑性成形及び拡散接
合によって物品を製造する方法に関する。
合によって物品を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超塑性成形及び拡散接合金属製作品によ
って中空の金属製品を製造することは既知である。これ
らの既知の製作品は、基礎的な金属、合金及び金属マト
リックス成分を含む。少なくとも１つの金属製作品は超
塑性展性を有しなけらばならない。
って中空の金属製品を製造することは既知である。これ
らの既知の製作品は、基礎的な金属、合金及び金属マト
リックス成分を含む。少なくとも１つの金属製作品は超
塑性展性を有しなけらばならない。
【０００３】１つの既知の方法において、接合される製
作品の表面は、清浄にされ、１つまたはそれ以上の製作
品の少なくとも１つの表面は、拡散接合を防止するため
に所定の材料で所定の面積がコートされなければならな
い。製作品は積み重ねられるように配置され、製作品の
縁部はアセンブリを形成するためにパイプガ溶接される
場所を除いて一緒に溶接される。このパイプはアセンブ
リの内側に真空及び不活性ガスを加えることを可能にす
る。アセンブリは拡散接合を防止するためにバインダか
ら「ベイクアウト（ｂａｋｅｏｕｔ）」するために圧力
がまに配置され、加熱される。アセンブリはパイプを使
用して真空にされパイプが密封される。シールアセンブ
リは圧力容器内に配置され、加熱され製作品を拡散接合
するために一緒に押圧され一体的な構造体を形成する。
拡散接合は表面にわたって原子が相互に交換されること
を可能にする温度、時間及び圧力の下に、合わされた２
つの表面が押圧された時に生じる。第１のパイプは取り
除かれ、第２のパイプは第１のパイプが配置されていた
場所で拡散接合アセンブリに取り付けられる。一体的な
構造は、適当に形成されたダイの間に配置され、圧力が
ま内に配置される。一体的な構造体及びダイは加熱さ
れ、少なくとも１つの製作品を超塑性的に形成すしてダ
イの形状に合致する製品をつくるために加圧流体が第２
のパイプを通って一体的な構造体の内側に供給される。
作品の表面は、清浄にされ、１つまたはそれ以上の製作
品の少なくとも１つの表面は、拡散接合を防止するため
に所定の材料で所定の面積がコートされなければならな
い。製作品は積み重ねられるように配置され、製作品の
縁部はアセンブリを形成するためにパイプガ溶接される
場所を除いて一緒に溶接される。このパイプはアセンブ
リの内側に真空及び不活性ガスを加えることを可能にす
る。アセンブリは拡散接合を防止するためにバインダか
ら「ベイクアウト（ｂａｋｅｏｕｔ）」するために圧力
がまに配置され、加熱される。アセンブリはパイプを使
用して真空にされパイプが密封される。シールアセンブ
リは圧力容器内に配置され、加熱され製作品を拡散接合
するために一緒に押圧され一体的な構造体を形成する。
拡散接合は表面にわたって原子が相互に交換されること
を可能にする温度、時間及び圧力の下に、合わされた２
つの表面が押圧された時に生じる。第１のパイプは取り
除かれ、第２のパイプは第１のパイプが配置されていた
場所で拡散接合アセンブリに取り付けられる。一体的な
構造は、適当に形成されたダイの間に配置され、圧力が
ま内に配置される。一体的な構造体及びダイは加熱さ
れ、少なくとも１つの製作品を超塑性的に形成すしてダ
イの形状に合致する製品をつくるために加圧流体が第２
のパイプを通って一体的な構造体の内側に供給される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は超塑性成形及
び拡散接合によって所定の輪郭を有する製品を製造する
新しい方法を提供することである。
び拡散接合によって所定の輪郭を有する製品を製造する
新しい方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、少な
くとも２つの金属製作品を超塑性成形及び拡散接合する
ことによって物品を製造する方法であって、（ａ）少な
くとも２つの金属製作品のうち少なくとも一方の製作品
の少なくとも一方の表面の所定の領域における拡散接合
を防止するためにストップオフ材料を適用する工程と、
（ｂ）表面が係合当接するように少なくとも２つの製作
品を互いに１つのスタックに組み立てる工程と、（ｃ）
少なくとも２つの製作品の厚さにわたって熱及び圧力を
加え、所定の領域以外の領域において少なくとも２つの
製作品をともに拡散接合して一体的な構造体を形成する
工程と、（ｄ）一体的な構造体を加熱し一体的な構造体
の両端に負荷を加えて互いに関して一端をねじり、一体
的な構造体を所定の形状に輪郭を形成する工程と、
（ｅ）一体的な構造体の内側を加圧してストップオフ材
料と所定の領域の少なくとも１つの製作品との間の接合
部を破壊する工程と、（ｆ）一体的な構造体を加熱しそ
の内側を加圧して少なくとも１つの製作品の所定の領域
を超塑性的に成形して所定の形状の物品をつくる工程を
有する方法を提供する。
くとも２つの金属製作品を超塑性成形及び拡散接合する
ことによって物品を製造する方法であって、（ａ）少な
くとも２つの金属製作品のうち少なくとも一方の製作品
の少なくとも一方の表面の所定の領域における拡散接合
を防止するためにストップオフ材料を適用する工程と、
（ｂ）表面が係合当接するように少なくとも２つの製作
品を互いに１つのスタックに組み立てる工程と、（ｃ）
少なくとも２つの製作品の厚さにわたって熱及び圧力を
加え、所定の領域以外の領域において少なくとも２つの
製作品をともに拡散接合して一体的な構造体を形成する
工程と、（ｄ）一体的な構造体を加熱し一体的な構造体
の両端に負荷を加えて互いに関して一端をねじり、一体
的な構造体を所定の形状に輪郭を形成する工程と、
（ｅ）一体的な構造体の内側を加圧してストップオフ材
料と所定の領域の少なくとも１つの製作品との間の接合
部を破壊する工程と、（ｆ）一体的な構造体を加熱しそ
の内側を加圧して少なくとも１つの製作品の所定の領域
を超塑性的に成形して所定の形状の物品をつくる工程を
有する方法を提供する。
【０００６】好ましくは、接合部を破壊するために一体
的な構造体の内側を加圧した後であって、一体的な構造
体の内側を加圧して少なくとも１つの接合を超塑性的に
成形する前に、一体的な構造体の内側を真空にし、そこ
に不活性ガスを順に供給して一体的な構造体の内側から
酸素を取り除く。
的な構造体の内側を加圧した後であって、一体的な構造
体の内側を加圧して少なくとも１つの接合を超塑性的に
成形する前に、一体的な構造体の内側を真空にし、そこ
に不活性ガスを順に供給して一体的な構造体の内側から
酸素を取り除く。
【０００７】好ましくは、一体的な構造体の内側を真空
にし、そこに不活性ガスを順に供給して一体的な構造体
の内側から酸素を取り除く工程は、複数回実行される。
にし、そこに不活性ガスを順に供給して一体的な構造体
の内側から酸素を取り除く工程は、複数回実行される。
【０００８】また、本発明は各々が少なくとも１つの平
坦面を有する少なくとも２つの金属製作品を超塑性成形
及び拡散接合することによって物品を製造する方法であ
って、（ａ）少なくとも２つの金属製作品のうち少なく
とも一方の製作品の少なくとも一方の平坦面の所定の領
域における拡散接合を防止するためにストップオフ材料
を適用する工程と、（ｂ）表面が係合当接するように少
なくとも２つの製作品を互いに１つのスタックに組み立
てる工程と、（ｃ）パイプが挿入された場所を除いて少
なくとも２つの製作品の縁部を密封し、パイプを接合し
てスタックにして密封アセンブリを形成する工程と、
（ｄ）密封アセンブリの内側を真空にしパイプを介して
密封アセンブリの内側に不活性ガスを供給し密封アセン
ブリの内側から酸素を除去する工程と、（ｅ）密封アセ
ンブリを連続的に真空にしながら、かま内に密封アセン
ブリを配置する工程と、（ｆ）密封アセンブリをストッ
プオフ材料から揮発性の固着剤を蒸発させるためにかま
の内部に配置し、密封アセンブリを連続的に真空にして
密封アセンブリの少なくとも２つの金属製作品の間から
揮発性固着剤を除去しながら密封アセンブリを加熱する
工程と、（ｇ）パイプを密封する工程と、（ｈ）少なく
とも２つの製作品の厚さにわたって熱及び圧力を加えて
あらかじめ選択された領域以外で少なくとも２つの製作
品を拡散接合して一体的な構造体を成形する工程と、
（ｉ）一体的な構造体を加熱し一体的な構造体の両端に
負荷を加えて互いに関して一端をねじり、一体的な構造
体を所定の形状に輪郭を形成する工程と、（ｊ）一体的
な構造体の内側を加圧してストップオフ材料と所定の領
域の少なくとも１つの製作品との間の接合部を破壊する
工程と、（ｋ）一体的な構造体を加熱しその内側を加圧
して少なくとも１つの製作品の所定の領域を超塑性的に
成形して所定の形状の物品をつくる工程を有する方法を
提供する。
坦面を有する少なくとも２つの金属製作品を超塑性成形
及び拡散接合することによって物品を製造する方法であ
って、（ａ）少なくとも２つの金属製作品のうち少なく
とも一方の製作品の少なくとも一方の平坦面の所定の領
域における拡散接合を防止するためにストップオフ材料
を適用する工程と、（ｂ）表面が係合当接するように少
なくとも２つの製作品を互いに１つのスタックに組み立
てる工程と、（ｃ）パイプが挿入された場所を除いて少
なくとも２つの製作品の縁部を密封し、パイプを接合し
てスタックにして密封アセンブリを形成する工程と、
（ｄ）密封アセンブリの内側を真空にしパイプを介して
密封アセンブリの内側に不活性ガスを供給し密封アセン
ブリの内側から酸素を除去する工程と、（ｅ）密封アセ
ンブリを連続的に真空にしながら、かま内に密封アセン
ブリを配置する工程と、（ｆ）密封アセンブリをストッ
プオフ材料から揮発性の固着剤を蒸発させるためにかま
の内部に配置し、密封アセンブリを連続的に真空にして
密封アセンブリの少なくとも２つの金属製作品の間から
揮発性固着剤を除去しながら密封アセンブリを加熱する
工程と、（ｇ）パイプを密封する工程と、（ｈ）少なく
とも２つの製作品の厚さにわたって熱及び圧力を加えて
あらかじめ選択された領域以外で少なくとも２つの製作
品を拡散接合して一体的な構造体を成形する工程と、
（ｉ）一体的な構造体を加熱し一体的な構造体の両端に
負荷を加えて互いに関して一端をねじり、一体的な構造
体を所定の形状に輪郭を形成する工程と、（ｊ）一体的
な構造体の内側を加圧してストップオフ材料と所定の領
域の少なくとも１つの製作品との間の接合部を破壊する
工程と、（ｋ）一体的な構造体を加熱しその内側を加圧
して少なくとも１つの製作品の所定の領域を超塑性的に
成形して所定の形状の物品をつくる工程を有する方法を
提供する。
【０００９】好ましくは、パイプを密封する前に密封ア
センブリを連続的に真空にしながら冷却する。
センブリを連続的に真空にしながら冷却する。
【００１０】好ましくは、一体的な構造体の内側を加圧
して接合部を破壊した後、一体的な構造体の内側を加圧
して超塑性的に少なくとも１つの製作品を形成する前
に、一体的な構造体の内側を真空にし、そこに不活性ガ
スを連続的に供給して一体的な構造体の内側から酸素を
除去する。
して接合部を破壊した後、一体的な構造体の内側を加圧
して超塑性的に少なくとも１つの製作品を形成する前
に、一体的な構造体の内側を真空にし、そこに不活性ガ
スを連続的に供給して一体的な構造体の内側から酸素を
除去する。
【００１１】好ましくは、一体的な構造体の内側を真空
にし、そこに不活性ガスを連続的に供給して一体的な構
造体の内側から酸素を除去する工程は複数回行われる。
にし、そこに不活性ガスを連続的に供給して一体的な構
造体の内側から酸素を除去する工程は複数回行われる。
【００１２】好ましくは、製作品の縁部は溶接される。
【００１３】好ましくは、一体的な構造体の内側を真空
にし、パイプを介してそこに不活性ガスを連続的に供給
して一体的な構造体の内側から酸素を除去する工程は複
数回行われる。
にし、パイプを介してそこに不活性ガスを連続的に供給
して一体的な構造体の内側から酸素を除去する工程は複
数回行われる。
【００１４】製作品はチタニウム合金でつくられ、製作
品を８５０°Ｃに等しいかまたはそれ以上の温度まで加
熱し、２０×１０5Ｎｍ-2に等しいかまたはそれ以上の
圧力を加え、製作品を拡散結合して一体的な構造体を成
形する。
品を８５０°Ｃに等しいかまたはそれ以上の温度まで加
熱し、２０×１０5Ｎｍ-2に等しいかまたはそれ以上の
圧力を加え、製作品を拡散結合して一体的な構造体を成
形する。
【００１５】好ましくは、製作品は９００°Ｃと９５０
°Ｃとの間の温度に加熱され、２０×１０5Ｎｍ-2と３
０×１０5Ｎｍ-2との間の圧力が加えられる。
°Ｃとの間の温度に加熱され、２０×１０5Ｎｍ-2と３
０×１０5Ｎｍ-2との間の圧力が加えられる。
【００１６】一体的な構造体を８５０°Ｃに等しいかま
たはそれ以上の温度まで加熱し、一体的な構造体を超塑
性的に成形する。
たはそれ以上の温度まで加熱し、一体的な構造体を超塑
性的に成形する。
【００１７】好ましくは、一体的な構造体は９００°Ｃ
と９５０°Ｃとの間の温度に加熱される。
と９５０°Ｃとの間の温度に加熱される。
【００１８】好ましくは、一体的な構造体の両端をねじ
るために一体的な構造体は８５０°Ｃの温度に加熱され
る。
るために一体的な構造体は８５０°Ｃの温度に加熱され
る。
【００１９】好ましくは、一体的な構造体の両端をねじ
る前に、一体的な構造体の一端を加熱し、それに負荷を
加えて前記端部を反らせる工程を含む。
る前に、一体的な構造体の一端を加熱し、それに負荷を
加えて前記端部を反らせる工程を含む。
【００２０】
【実施例】図５において、チタニウム合金４２，４４及
び４６がスタック４６に組み立てられる。シート４２，
４４及び４６を組み立てる前に、拡散接合のためにシー
ト４２，４４及び４６の合わせ面４８，５０，５２及び
５４が化学的な洗浄によって準備される。合わせ面４８
及び５０の一方、この例において、合わせ面面５０は、
適用されるストップオフ（ｓｔｏｐｏｆｆ）材料を有
し、合わせ面５２及び５４の一方、この例において、合
わせ面５４は、適用されるストップオフ材料を有する。
シート４２，４４及び４６の合わせ面４８，５０，５２
及び５４は実質的に平坦である。ストップ材料は、固着
剤及び溶剤内に粉末イットリア（ｙｔｔｒｉａ）を有
し、例えばストップオフ材料は、米国デンバーＭＡ１０
９２３エンディコットストリートのＧＴＥサービス社と
いうアメリカの会社によって販売される「ｓｔｏｐｙｔ
６２Ａ」として知られている。
び４６がスタック４６に組み立てられる。シート４２，
４４及び４６を組み立てる前に、拡散接合のためにシー
ト４２，４４及び４６の合わせ面４８，５０，５２及び
５４が化学的な洗浄によって準備される。合わせ面４８
及び５０の一方、この例において、合わせ面面５０は、
適用されるストップオフ（ｓｔｏｐｏｆｆ）材料を有
し、合わせ面５２及び５４の一方、この例において、合
わせ面５４は、適用されるストップオフ材料を有する。
シート４２，４４及び４６の合わせ面４８，５０，５２
及び５４は実質的に平坦である。ストップ材料は、固着
剤及び溶剤内に粉末イットリア（ｙｔｔｒｉａ）を有
し、例えばストップオフ材料は、米国デンバーＭＡ１０
９２３エンディコットストリートのＧＴＥサービス社と
いうアメリカの会社によって販売される「ｓｔｏｐｙｔ
６２Ａ」として知られている。
【００２１】ストップオフ材料は、既知のシルクスクリ
ーン印刷工程によって図８の黒く塗られた領域のような
所望の形状５６及び５８に適用される。ストップオフ材
料の所望の形状５６及び５８は、シート４２，４４及び
４６の予め選択された領域の間の拡散接合を防止する。
この例においてストップオフは直線として適用される
が、製造される特定の物品によって点または他の適当な
形状として適用してもよい。チタニウム合金４２，４４
の３枚のシートはスタック４０に組み立てられる。シー
ト４２は、一対のドエル穴６０を有し、このドエル穴６
０は、スタック４０の３枚のシート４２，４４の間の位
置的な関係を保証するためにシート４４の対応するドエ
ル穴６４及びシート４６の対応するドエル穴６４と軸線
的に整合する。このシート４２，４４及び４６は、軸線
的に整合されるドエル穴６０，６２及び６４内に挿入さ
れる一対のドエル（図示せず）によってこの位置的な関
係に保持される。
ーン印刷工程によって図８の黒く塗られた領域のような
所望の形状５６及び５８に適用される。ストップオフ材
料の所望の形状５６及び５８は、シート４２，４４及び
４６の予め選択された領域の間の拡散接合を防止する。
この例においてストップオフは直線として適用される
が、製造される特定の物品によって点または他の適当な
形状として適用してもよい。チタニウム合金４２，４４
の３枚のシートはスタック４０に組み立てられる。シー
ト４２は、一対のドエル穴６０を有し、このドエル穴６
０は、スタック４０の３枚のシート４２，４４の間の位
置的な関係を保証するためにシート４４の対応するドエ
ル穴６４及びシート４６の対応するドエル穴６４と軸線
的に整合する。このシート４２，４４及び４６は、軸線
的に整合されるドエル穴６０，６２及び６４内に挿入さ
れる一対のドエル（図示せず）によってこの位置的な関
係に保持される。
【００２２】スタック４０のシート４２，４４及び４６
は、パイプ７２の端部を捕捉するために一緒に配置され
る。この例において、溝６６は、シート４２の表面４８
上に機械加工され、スロット６８はシート４４を通るよ
うに機械加工され、溝７０はシート４６の表面上に機械
加工される。シート４４のスロット６８はシート４２の
間のストップオフの形状とシート４４及び４６の間のス
トップオフの形状とを相互に接続するために表面５０及
び５２の間に伸びている。パイプ７２は、これらのシー
ト４２，４４及び４６の間から突出するように配置され
ている。パイプ７２の一端はシート４２及び４４の間の
ストップオフ材料とシート４４及び４６の間のストップ
オフ材料の形状と相互に接続する。この例において、溝
６６，６８及び７０はシート４２，４４及び４６内に機
械加工される。説明したようなアセンブリの完成時にシ
ート４２及び４４の縁部を一緒に接合するように、また
シート４４及び４６を一緒に接合するようにその周縁が
接合される。パイプ７２は、その周縁がシート４２，４
４及び４６のまわりに接合される。パイプ７２によって
提供される入り口を除いて密封されたアセンブリが形成
される。
は、パイプ７２の端部を捕捉するために一緒に配置され
る。この例において、溝６６は、シート４２の表面４８
上に機械加工され、スロット６８はシート４４を通るよ
うに機械加工され、溝７０はシート４６の表面上に機械
加工される。シート４４のスロット６８はシート４２の
間のストップオフの形状とシート４４及び４６の間のス
トップオフの形状とを相互に接続するために表面５０及
び５２の間に伸びている。パイプ７２は、これらのシー
ト４２，４４及び４６の間から突出するように配置され
ている。パイプ７２の一端はシート４２及び４４の間の
ストップオフ材料とシート４４及び４６の間のストップ
オフ材料の形状と相互に接続する。この例において、溝
６６，６８及び７０はシート４２，４４及び４６内に機
械加工される。説明したようなアセンブリの完成時にシ
ート４２及び４４の縁部を一緒に接合するように、また
シート４４及び４６を一緒に接合するようにその周縁が
接合される。パイプ７２は、その周縁がシート４２，４
４及び４６のまわりに接合される。パイプ７２によって
提供される入り口を除いて密封されたアセンブリが形成
される。
【００２３】もちろん、すべてのシートを通ってストッ
プオフパターンを相互に接続するためにこれらのシート
の１つを通り開口部またはスロットを提供するために及
びパイプの端部を捕捉するために一対のシートの合わせ
面に溝を機械加工することが可能である。他の変更例と
して、各パイプの端部を捕捉するためにシートの合わせ
面の各組に溝を機械加工することができる。この変形例
において、多数のパイプが必要になる。この最後の２つ
の可能性において、合わせ面の一方または双方の溝を機
械加工することができる。
プオフパターンを相互に接続するためにこれらのシート
の１つを通り開口部またはスロットを提供するために及
びパイプの端部を捕捉するために一対のシートの合わせ
面に溝を機械加工することが可能である。他の変更例と
して、各パイプの端部を捕捉するためにシートの合わせ
面の各組に溝を機械加工することができる。この変形例
において、多数のパイプが必要になる。この最後の２つ
の可能性において、合わせ面の一方または双方の溝を機
械加工することができる。
【００２４】このパイプ７２は、密封アセンブリの内側
を真空にするために使用される真空ポンプに接続され、
例えば不活性ガスが密封アセンブリの内側に供給され
る。密封アセンブリの内側を真空にして不活性ガスを供
給する方法は、酸素の大部分、またはほぼすべてが密封
アセンブリの内側から除去されることを保証するために
何度も繰り返される。密封アセンブリの内側を真空にし
不活性ガスで満たす特定の回数は、製作品の寸法及び完
成部品に必要とされる一体性による。酸素の残りが少な
ければすくない程、次の拡散接合の品質が向上する。不
活性ガスは密封アセンブリの内側を大気圧まで加圧する
ために供給される。
を真空にするために使用される真空ポンプに接続され、
例えば不活性ガスが密封アセンブリの内側に供給され
る。密封アセンブリの内側を真空にして不活性ガスを供
給する方法は、酸素の大部分、またはほぼすべてが密封
アセンブリの内側から除去されることを保証するために
何度も繰り返される。密封アセンブリの内側を真空にし
不活性ガスで満たす特定の回数は、製作品の寸法及び完
成部品に必要とされる一体性による。酸素の残りが少な
ければすくない程、次の拡散接合の品質が向上する。不
活性ガスは密封アセンブリの内側を大気圧まで加圧する
ために供給される。
【００２５】密封アセンブリは真空にされ、かま内に配
置される。密封アセンブリは、ストップオフ材料から固
着剤を蒸発させるために２５０°と３５０°との間の温
度まで加熱される。固着剤の焼結中、密封アセンブリ
は、シートの間から固着剤を除去するために連続的に真
空にされる。密封アセンブリから引き抜かれたガス内の
固着剤の水準を監視することによって、または所定の時
間に２５０°及び３５０°の間の温度で密封アセンブリ
を維持することによって決定される固着剤の除去後に、
密封アセンブリはかまから取り出され、連続的に真空に
されながら大気温度まで冷却される。固着剤は密封アセ
ンブリの外側の酸化を減少しまたは防止するまで適当な
低温で密封されたアセンブリの外側で焼結される。
置される。密封アセンブリは、ストップオフ材料から固
着剤を蒸発させるために２５０°と３５０°との間の温
度まで加熱される。固着剤の焼結中、密封アセンブリ
は、シートの間から固着剤を除去するために連続的に真
空にされる。密封アセンブリから引き抜かれたガス内の
固着剤の水準を監視することによって、または所定の時
間に２５０°及び３５０°の間の温度で密封アセンブリ
を維持することによって決定される固着剤の除去後に、
密封アセンブリはかまから取り出され、連続的に真空に
されながら大気温度まで冷却される。固着剤は密封アセ
ンブリの外側の酸化を減少しまたは防止するまで適当な
低温で密封されたアセンブリの外側で焼結される。
【００２６】パイプ７２は、密封アセンブリ内が真空に
なるように密封される。この密封されたアセンブリはス
トップオフがもろく容易に損傷するから、かまに注意深
く搬送される。代替案として、密封アセンブリをストッ
プオフに損傷を与えることなくかままで搬送することが
できるように所定量の固着剤をストップオフ材料内に残
してもよい。
なるように密封される。この密封されたアセンブリはス
トップオフがもろく容易に損傷するから、かまに注意深
く搬送される。代替案として、密封アセンブリをストッ
プオフに損傷を与えることなくかままで搬送することが
できるように所定量の固着剤をストップオフ材料内に残
してもよい。
【００２７】圧力がまの温度は、上昇し、密封アセンブ
リが８５０°Ｃ以上の温度に加熱され、圧力がま内のア
ルゴン圧力が１インチ平方あたり２０気圧、すなわち２
９４ポンド（２０．２６×１０5Ｎｍ-2）以上に上昇
し、所定時間の間、その温度及び圧力に保持される。好
ましくは、密封アセンブリは９００°及び９５０°の間
の温度に加熱され、圧力は、１インチ平方あたり２０気
圧、すなわち２９４ポンド（２０．２６×１０5Ｎ
ｍ-2）と１インチ平方あたり４４１ポンド（３０．３９
×１０5Ｎｍ-2）との間である。例えば、もし密封アセ
ンブリが９２５°Ｃまで加熱され、圧力が３００ｌｂｓ
／ｓｑ．ｉｎまで上昇すれば、温度及び圧力は約２時間
の間一定に保持される。次に圧力は大気温度まで低下
し、拡散接合が達成され、一体的な構造体である密封ア
センブリが取り出される。
リが８５０°Ｃ以上の温度に加熱され、圧力がま内のア
ルゴン圧力が１インチ平方あたり２０気圧、すなわち２
９４ポンド（２０．２６×１０5Ｎｍ-2）以上に上昇
し、所定時間の間、その温度及び圧力に保持される。好
ましくは、密封アセンブリは９００°及び９５０°の間
の温度に加熱され、圧力は、１インチ平方あたり２０気
圧、すなわち２９４ポンド（２０．２６×１０5Ｎ
ｍ-2）と１インチ平方あたり４４１ポンド（３０．３９
×１０5Ｎｍ-2）との間である。例えば、もし密封アセ
ンブリが９２５°Ｃまで加熱され、圧力が３００ｌｂｓ
／ｓｑ．ｉｎまで上昇すれば、温度及び圧力は約２時間
の間一定に保持される。次に圧力は大気温度まで低下
し、拡散接合が達成され、一体的な構造体である密封ア
センブリが取り出される。
【００２８】シート４２，４４及び４６の合わせ面４
８，５０，５２及び５４は、シートの間に良好な品質の
拡散接合を保証するようにほぼ平坦である。密封アセン
ブリを加圧するために供給されるアルゴンはイソスタテ
ィック（ｉｓｏｓｔａｔｉｃ）な圧力であり、合わせ面
４８，５０，５２及び５４は平坦であるから、これはこ
れらの面のすべての点で一様に高品質な拡散接合を行う
ために合わせ面４８，５０，５２及び５４のすべての点
の圧力が同じになることを保証する。
８，５０，５２及び５４は、シートの間に良好な品質の
拡散接合を保証するようにほぼ平坦である。密封アセン
ブリを加圧するために供給されるアルゴンはイソスタテ
ィック（ｉｓｏｓｔａｔｉｃ）な圧力であり、合わせ面
４８，５０，５２及び５４は平坦であるから、これはこ
れらの面のすべての点で一様に高品質な拡散接合を行う
ために合わせ面４８，５０，５２及び５４のすべての点
の圧力が同じになることを保証する。
【００２９】パイプ７２が密封アセンブリを大気温度ま
で冷却する必要なく密封された直後、密封アセンブリを
圧力がまに直接搬送することが可能であるが、密封アセ
ンブリの同様な冷却が生じる。
で冷却する必要なく密封された直後、密封アセンブリを
圧力がまに直接搬送することが可能であるが、密封アセ
ンブリの同様な冷却が生じる。
【００３０】つぎに一体的な構造体１０は、図１乃至図
４に示すようにねじり装置内に配置され、このねじり機
械はその内容が引用によってここに組み入れられている
英国特許ＧＢ２０７３６３１号に完全に開示されてい
る。ブレードの基部部分を形成する一体的な構造体１０
の一端は相対的に可動な一対のダイ１４，１６の間に配
置されている。一体的な構造体１０の他端は回転部材１
８内のスロット２２内に配置されている。一体的な構造
体１０は８００°Ｃの温度まで加熱され、ダイ１４，１
６によって保持される一体的な構造体１０の端部に反り
を形成するためにダイ１４，１６によって一体的な構造
体１０の端部に負荷が加えられる。一体的な構造体１０
の一端に反りが形成された後、一体的な構造体１０の他
端部は、回転部材１８によって回転して一体的な構造体
１０を超塑性成形中に使用されるダイによってほぼ所望
の形状にねじる。
４に示すようにねじり装置内に配置され、このねじり機
械はその内容が引用によってここに組み入れられている
英国特許ＧＢ２０７３６３１号に完全に開示されてい
る。ブレードの基部部分を形成する一体的な構造体１０
の一端は相対的に可動な一対のダイ１４，１６の間に配
置されている。一体的な構造体１０の他端は回転部材１
８内のスロット２２内に配置されている。一体的な構造
体１０は８００°Ｃの温度まで加熱され、ダイ１４，１
６によって保持される一体的な構造体１０の端部に反り
を形成するためにダイ１４，１６によって一体的な構造
体１０の端部に負荷が加えられる。一体的な構造体１０
の一端に反りが形成された後、一体的な構造体１０の他
端部は、回転部材１８によって回転して一体的な構造体
１０を超塑性成形中に使用されるダイによってほぼ所望
の形状にねじる。
【００３１】ある環境においては、超塑性成形中に使用
されるダイによってねじられた一体的な構造を所望の形
状に調整するために、ホットクリープ成形ダイ（ｈｏｔ
ｃｒｅｅｐ ｆｏｒｍｉｎｇ ｄｉｅｓ）を使用して
ねじられた一体的な構造をホットクリープ成形する必要
がある。ホットクリープ成形プレスのダイは、結果とし
てブレードの一部を形成しない及び次に除去される領域
において一体的な構造体に接触するようになっている。
代替案として、ねじられた一体的な構造体は超塑性成形
中に使用されるダイによってホットクリープ成形しても
よい。ホットクリープ成形処理中一体的な構造体は７４
０°Ｃの温度まで加熱される。
されるダイによってねじられた一体的な構造を所望の形
状に調整するために、ホットクリープ成形ダイ（ｈｏｔ
ｃｒｅｅｐ ｆｏｒｍｉｎｇ ｄｉｅｓ）を使用して
ねじられた一体的な構造をホットクリープ成形する必要
がある。ホットクリープ成形プレスのダイは、結果とし
てブレードの一部を形成しない及び次に除去される領域
において一体的な構造体に接触するようになっている。
代替案として、ねじられた一体的な構造体は超塑性成形
中に使用されるダイによってホットクリープ成形しても
よい。ホットクリープ成形処理中一体的な構造体は７４
０°Ｃの温度まで加熱される。
【００３２】パイプ７２は取り外され、第２のパイプが
一体的な構造体に固定され、拡散接合が行われる接合グ
リップを破るためにストップオフを含む一体的な構造体
内の領域にアルゴンが導入される。アルゴンはストップ
オフを含むこれらの領域に注意深く導入され、ストップ
オフを通ってしみ出て一体的な構造体の対向端部に均一
に到達する。アルゴンは最初に一対の製作品の間を走行
するようにされ、対向端部に到達すると、他方の対の製
作品の間の入り口端部に戻る。いずれにしてもアルゴン
は、拡散接合段階の間に発生したストップオフとシート
との間の接合グリップを破るために一体的な構造体の長
さ全体を走行しなければならない。
一体的な構造体に固定され、拡散接合が行われる接合グ
リップを破るためにストップオフを含む一体的な構造体
内の領域にアルゴンが導入される。アルゴンはストップ
オフを含むこれらの領域に注意深く導入され、ストップ
オフを通ってしみ出て一体的な構造体の対向端部に均一
に到達する。アルゴンは最初に一対の製作品の間を走行
するようにされ、対向端部に到達すると、他方の対の製
作品の間の入り口端部に戻る。いずれにしてもアルゴン
は、拡散接合段階の間に発生したストップオフとシート
との間の接合グリップを破るために一体的な構造体の長
さ全体を走行しなければならない。
【００３３】このステップは、金属が室温で弾性を有
し、弾性限界を越えない最小の展性を有するから室温で
実行される。その結果、その段階の最後に圧力が除去さ
れた後に一体的な構造体は、その形状を取り戻す。構造
体が通常の拡散接合及び超塑性成形温度にある場合にこ
の段階が試みられるならば、構造体全体にわたる同時的
な変形ではなく一体的な構造体の長さ方向の積極的な塑
性変形の一連の危険性がある。このような環境におい
て、しばしば、一体的な構造体の破裂が起こる。
し、弾性限界を越えない最小の展性を有するから室温で
実行される。その結果、その段階の最後に圧力が除去さ
れた後に一体的な構造体は、その形状を取り戻す。構造
体が通常の拡散接合及び超塑性成形温度にある場合にこ
の段階が試みられるならば、構造体全体にわたる同時的
な変形ではなく一体的な構造体の長さ方向の積極的な塑
性変形の一連の危険性がある。このような環境におい
て、しばしば、一体的な構造体の破裂が起こる。
【００３４】ストップオフを含む領域において、拡散接
合圧力によって生じる接合グリップを破壊するためにア
ルゴンが一体的な構造体に導入される前に一体的な構造
体１０がねじられることは重要である。この段階で一体
的な構造体１０をねじることは、結果的に完成した物品
の構造上の完全性を阻害しない。それに対し、拡散接合
圧力によって生じた接合グリップが破壊された後、一体
的な構造体１０をねじることによって結果として完成さ
れた物品の構造的な完全性を損なうことになる。
合圧力によって生じる接合グリップを破壊するためにア
ルゴンが一体的な構造体に導入される前に一体的な構造
体１０がねじられることは重要である。この段階で一体
的な構造体１０をねじることは、結果的に完成した物品
の構造上の完全性を阻害しない。それに対し、拡散接合
圧力によって生じた接合グリップが破壊された後、一体
的な構造体１０をねじることによって結果として完成さ
れた物品の構造的な完全性を損なうことになる。
【００３５】密封されたアセンブリの内側を真空にし、
その後不活性ガス、例えばアルゴンを一体的な構造体の
内側に供給するために使用される真空ポンプに第２のパ
イプが接続されている。一体的な構造体の内側を真空に
し、その中に不活性ガスを供給する段階は、酸素の大部
分またはすべてが一体的な構造体の内側から取り除くこ
とを保証するために数回にわたって繰り返される。一体
的な構造体の内側が真空にされ、不活性ガスで満たされ
る時間は、製作品のサイズ及び完成した製品に要求され
る完全性に依存する。不活性ガスは、一体的な構造体の
内側を大気圧にまで加圧するために供給される。
その後不活性ガス、例えばアルゴンを一体的な構造体の
内側に供給するために使用される真空ポンプに第２のパ
イプが接続されている。一体的な構造体の内側を真空に
し、その中に不活性ガスを供給する段階は、酸素の大部
分またはすべてが一体的な構造体の内側から取り除くこ
とを保証するために数回にわたって繰り返される。一体
的な構造体の内側が真空にされ、不活性ガスで満たされ
る時間は、製作品のサイズ及び完成した製品に要求され
る完全性に依存する。不活性ガスは、一体的な構造体の
内側を大気圧にまで加圧するために供給される。
【００３６】一体的な構造体は圧力かま内に配置された
適切な形状のスプリットダイの間に配置される。一体的
な構造体は、８５０°Ｃ以上、好ましくは９００°及び
９５０°の間の温度まで加熱される。この例において、
ダイ及び一定的な構造体は９２５°まで加熱される。適
用されるストップオフの形状に依存する一定的な構造体
をつくるダイの各半形状部分に外側のシート４２，４６
を押し込むために隣接したシートの間の一定的な構造体
の内側にアルゴンが導入される。変形中少なくとも１つ
のシートの動きの大きさは、超塑性展性が生じることを
要求するような大きさである。用語の「超塑性」は金属
成形技術における標準的な用語であり、ここでは説明し
ない。
適切な形状のスプリットダイの間に配置される。一体的
な構造体は、８５０°Ｃ以上、好ましくは９００°及び
９５０°の間の温度まで加熱される。この例において、
ダイ及び一定的な構造体は９２５°まで加熱される。適
用されるストップオフの形状に依存する一定的な構造体
をつくるダイの各半形状部分に外側のシート４２，４６
を押し込むために隣接したシートの間の一定的な構造体
の内側にアルゴンが導入される。変形中少なくとも１つ
のシートの動きの大きさは、超塑性展性が生じることを
要求するような大きさである。用語の「超塑性」は金属
成形技術における標準的な用語であり、ここでは説明し
ない。
【００３７】シートの間の一体的な構造体の内側へのア
ルゴンの導入によって、図６に示すようにストップオフ
が適用されるシートの所定の領域の一体的な構造体８０
内に１つまたはそれ以上の空所８２またはチャンバを形
成する。シート４４は、適用されたストップオフ材料の
形状によってウエブ部材８４によって示される一体的な
構造体をつくるためにアルゴンの圧力によって超塑性的
に膨張される。
ルゴンの導入によって、図６に示すようにストップオフ
が適用されるシートの所定の領域の一体的な構造体８０
内に１つまたはそれ以上の空所８２またはチャンバを形
成する。シート４４は、適用されたストップオフ材料の
形状によってウエブ部材８４によって示される一体的な
構造体をつくるためにアルゴンの圧力によって超塑性的
に膨張される。
【００３８】薄い金属を破裂させないで超塑性成形を達
成するために、引用によってここに組み入れられている
１９７０年にペルガモンプレスによって発行されＲ．
Ｉ．ジャッフェ及びＮ．Ｅプロミセルによって編集され
た「チタンの科学技術及びその応用」の６１５頁から６
２３頁に開示されるような所望の引っ張り速度を達成す
る予め計算された速度で一連のパルスによってアルゴン
が導入される。この方法は、金属が手順の所定の点で伸
展の最大許容速度を達成する引っ張り速度を受けること
を保証する。適用の速度及び／またはガスのパルスのパ
ルスの容量はシートの膨張中に変化する。
成するために、引用によってここに組み入れられている
１９７０年にペルガモンプレスによって発行されＲ．
Ｉ．ジャッフェ及びＮ．Ｅプロミセルによって編集され
た「チタンの科学技術及びその応用」の６１５頁から６
２３頁に開示されるような所望の引っ張り速度を達成す
る予め計算された速度で一連のパルスによってアルゴン
が導入される。この方法は、金属が手順の所定の点で伸
展の最大許容速度を達成する引っ張り速度を受けること
を保証する。適用の速度及び／またはガスのパルスのパ
ルスの容量はシートの膨張中に変化する。
【００３９】超塑性成形の完了時に、一体的な構造体内
の不活性アルゴンガスは、構造体の冷却中に維持され
る。この一体的な構造体は、完成した物品であるか、ま
たは完成した物品をつくるために一体的な構造体の最終
的な機械加工が必要になる。
の不活性アルゴンガスは、構造体の冷却中に維持され
る。この一体的な構造体は、完成した物品であるか、ま
たは完成した物品をつくるために一体的な構造体の最終
的な機械加工が必要になる。
【００４０】他の方法において、スタック４０が前述し
たと同じように準備される。次にスタック４０は真空チ
ャンバ内に配置される。真空チャンバはスタックの内側
を真空にするために真空にされ、次に不活性ガス、例え
ばアルゴンがスタックの内側を満たすために真空チャン
バに供給される。スタックの内側を真空にし、そこに不
活性ガスを供給する工程は、酸素の大部分、またはほぼ
すべてがスタックの内側から取り除かれることを保証す
るために何度か繰り返される。スタックの内側を真空に
し不活性ガスで満たす特定の回数は、製作品の寸法及び
完成部品に必要な完全性による。不活性ガスは真空チャ
ンバ及びスタックの内側を大気圧まで加圧するために供
給される。
たと同じように準備される。次にスタック４０は真空チ
ャンバ内に配置される。真空チャンバはスタックの内側
を真空にするために真空にされ、次に不活性ガス、例え
ばアルゴンがスタックの内側を満たすために真空チャン
バに供給される。スタックの内側を真空にし、そこに不
活性ガスを供給する工程は、酸素の大部分、またはほぼ
すべてがスタックの内側から取り除かれることを保証す
るために何度か繰り返される。スタックの内側を真空に
し不活性ガスで満たす特定の回数は、製作品の寸法及び
完成部品に必要な完全性による。不活性ガスは真空チャ
ンバ及びスタックの内側を大気圧まで加圧するために供
給される。
【００４１】真空チャンバ及びスタックの内側は真空に
される。スタックは、ストップオフ材料から固着剤を蒸
発させるために２５０°と３５０°との間の温度まで加
熱される。固着剤の焼結中、真空チャンバは、シートの
間から及び真空チャンバの間から固着剤を除去するため
に連続的に真空にされる。固着剤の除去後に、チタンシ
ートの縁部は、密封アセンブリをつくるために例えば電
子ビームによってともに溶接される。
される。スタックは、ストップオフ材料から固着剤を蒸
発させるために２５０°と３５０°との間の温度まで加
熱される。固着剤の焼結中、真空チャンバは、シートの
間から及び真空チャンバの間から固着剤を除去するため
に連続的に真空にされる。固着剤の除去後に、チタンシ
ートの縁部は、密封アセンブリをつくるために例えば電
子ビームによってともに溶接される。
【００４２】密封アセンブリは、圧力がまに搬送され、
圧力がまの温度は、増大し、密封アセンブリが８５０°
Ｃ以上の温度に加熱され、圧力がま内のアルゴン圧力が
１インチ平方あたり２９４ポンド（２０．２６×１０5
Ｎｍ-2）以上に上昇し、所定時間の間その温度及び圧力
に保持される。好ましくは、密封アセンブリは９００°
及び９５０°の間の温度に加熱され、圧力は、１インチ
平方あたり２９４ポンド（２０．２６×１０5Ｎｍ-2）
と１インチ平方あたり４４１ポンド（３０．３９×１０
5Ｎｍ-2）との間である。次に圧力は大気温度まで低下
し、拡散接合が達成され、一体的な構造体である密封ア
センブリが取り出される。
圧力がまの温度は、増大し、密封アセンブリが８５０°
Ｃ以上の温度に加熱され、圧力がま内のアルゴン圧力が
１インチ平方あたり２９４ポンド（２０．２６×１０5
Ｎｍ-2）以上に上昇し、所定時間の間その温度及び圧力
に保持される。好ましくは、密封アセンブリは９００°
及び９５０°の間の温度に加熱され、圧力は、１インチ
平方あたり２９４ポンド（２０．２６×１０5Ｎｍ-2）
と１インチ平方あたり４４１ポンド（３０．３９×１０
5Ｎｍ-2）との間である。次に圧力は大気温度まで低下
し、拡散接合が達成され、一体的な構造体である密封ア
センブリが取り出される。
【００４３】代替案として、バインダが取り除かれた
後、チタンシートはチタンシートの縁部を溶接する必要
とせず拡散接合される。
後、チタンシートはチタンシートの縁部を溶接する必要
とせず拡散接合される。
【００４４】一体的な構造体は、拡散接合に続いて前述
したと同じ方法で処理される。
したと同じ方法で処理される。
【００４５】説明によってチタンシートまたはチタン製
作品について言及し、本発明は他の基礎的な金属の製作
品にも等しく適用することができるが、拡散接合可能な
金属合金及び金属マトリックス複合体及び製作品の一方
は、超塑性展性を有しなければならない。アルミニウム
及びステンレススチールが適切な温度及び圧力で超塑性
展性を行うことができる。
作品について言及し、本発明は他の基礎的な金属の製作
品にも等しく適用することができるが、拡散接合可能な
金属合金及び金属マトリックス複合体及び製作品の一方
は、超塑性展性を有しなければならない。アルミニウム
及びステンレススチールが適切な温度及び圧力で超塑性
展性を行うことができる。
【００４６】本発明はガスタービンエンジンのファンブ
レード、ファンダクト出口のガイドベーンを製造するた
めに適している。
レード、ファンダクト出口のガイドベーンを製造するた
めに適している。
【００４７】説明において３つの金属シートのスタック
について言及したが、製造される特定の物品によって、
２枚の金属シートからなるスタックまたは４枚またはそ
れ以上の金属シートからなるスタックを使用することが
できる。
について言及したが、製造される特定の物品によって、
２枚の金属シートからなるスタックまたは４枚またはそ
れ以上の金属シートからなるスタックを使用することが
できる。
【図１】本発明によるねじりの前後に製作品のスタック
が拡散接合によって形成された一体構造の斜視図であ
る。
が拡散接合によって形成された一体構造の斜視図であ
る。
【図２】本発明による一体的な構造をねじるために使用
される機械工具の部分断面図である。
される機械工具の部分断面図である。
【図３】図２の線３−３における断面図である。
【図４】図２の線４−４における断面図である。
【図５】本発明によって物品を形成するために超塑性的
に形成され及び拡散接合された製作品のスタックの分解
図である。
に形成され及び拡散接合された製作品のスタックの分解
図である。
【図６】本発明の拡散接合、ねじり及び超塑性形成段階
の実行の後に一体的な構造体を通る断面図である。
の実行の後に一体的な構造体を通る断面図である。
１０ 一体的な構造体 １４，１６ ダイ １８ 回転部材 ４０ スタック ４２，４４，４６ チタニウム製シート ４８，５０，５２，５４ 合わせ面 ６６，６８，７０ 溝 ７２ パイプ ８０ 一体的な構造体 ８２ 空所 ８４ ウエブ部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ブライアン・リチャードソン イギリス国 ランカシャー ビービー８ ５キューキュー，コルン，バーノルズウィ ック，エスプ・レーン 82
Claims (21)
- 【請求項１】少なくとも２つの金属製作品を超塑性成形
及び拡散接合することによって物品を製造する方法であ
って、 （ａ）少なくとも２つの金属製作品のうち、少なくとも
一方の製作品の少なくとも一方の表面の所定の領域にお
ける拡散接合を防止するためにストップオフ材料を適用
する工程と、 （ｂ）表面が係合当接するように少なくとも２つの製作
品を互いに１つのスタックに組み立てる工程と、 （ｃ）少なくとも２つの製作品の厚さにわたって熱及び
圧力を加え、所定の領域以外の領域において少なくとも
２つの製作品をともに拡散接合して一体的な構造体を形
成する工程と、 （ｄ）一体的な構造体を加熱し一体的な構造体の両端に
負荷を加えて互いに関して一端をねじり、一体的な構造
体を所定の形状に輪郭を形成する工程と、 （ｅ）一体的な構造体の内側を加圧してストップオフ材
料と所定の領域の少なくとも１つの製作品との間の接合
部を破壊する工程と、 （ｆ）一体的な構造体を加熱しその内側を加圧して少な
くとも１つの製作品の所定の領域を超塑性的に成形して
所定の形状の物品をつくる工程を有する方法。 - 【請求項２】接合部を破壊するために一体的な構造体の
内側を加圧した後であって、一体的な構造体の内側を加
圧して少なくとも１つの接合を超塑性的に成形する前
に、一体的な構造体の内側を真空にし、そこに不活性ガ
スを順に供給して一体的な構造体の内側から酸素を取り
除く工程を含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】一体的な構造体の内側を真空にし、そこに
不活性ガスを順に供給して一体的な構造体の内側から酸
素を取り除く工程は、複数回実行される請求項２に記載
の方法。 - 【請求項４】各々が少なくとも１つの平坦面を有する少
なくとも２つの金属製作品を超塑性成形及び拡散接合す
ることによって物品を製造する方法であって、 （ａ）少なくとも２つの金属製作品のうち少なくとも製
作品の一方の少なくとも一方の平坦面の所定の領域にお
ける拡散接合を防止するためにストップオフ材料を適用
する工程と、 （ｂ）表面が係合当接するように少なくとも２つの製作
品を互いに１つのスタックに組み立てる工程と、 （ｃ）パイプが挿入された場所を除いて少なくとも２つ
の製作品の縁部を密封し、パイプを接合してスタックに
して密封アセンブリを形成する工程と、 （ｄ）密封アセンブリの内側を真空にしパイプを介して
密封アセンブリの内側に不活性ガスを供給し密封アセン
ブリの内側から酸素を除去する工程と、 （ｅ）密封アセンブリを連続的に真空にしながら、かま
内に密封アセンブリを配置する工程と、 （ｆ）密封アセンブリをストップオフ材料から揮発性の
固着剤を蒸発させるためにかまの内部に配置し、密封ア
センブリを連続的に真空にして密封アセンブリの少なく
とも２つの金属製作品の間から揮発性固着剤を除去しな
がら密封アセンブリを加熱する工程と、 （ｇ）パイプを密封する工程と、 （ｈ）少なくとも２つの製作品の厚さにわたって熱及び
圧力を加えてあらかじめ選択された領域以外で少なくと
も２つの製作品を拡散接合して一体的な構造体を成形す
る工程と、 （ｉ）一体的な構造体を加熱し一体的な構造体の両端に
負荷を加えて互いに関して一端をねじり、一体的な構造
体を所定の形状に輪郭を形成する工程と、 （ｊ）一体的な構造体の内側を加圧してストップオフ材
料と所定の領域の少なくとも１つの製作品との間の接合
部を破壊する工程と、 （ｋ）一体的な構造体を加熱しその内側を加圧して少な
くとも１つの製作品の所定の領域を超塑性的に成形して
所定の形状の物品をつくる工程を有する方法。 - 【請求項５】パイプを密封する前に密封アセンブリを連
続的に真空にしながら冷却する請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】一体的な構造体の内側を加圧して接合部を
破壊した後、一体的な構造体の内側を加圧して超塑性的
に少なくとも１つの製作品を形成する前に、一体的な構
造体の内側を真空にし、そこに不活性ガスを連続的に供
給して一体的な構造体の内側から酸素を除去する請求項
４または請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】一体的な構造体の内側を真空にし、そこに
不活性ガスを連続的に供給して一体的な構造体の内側か
ら酸素を除去する工程は複数回行われる請求項６に記載
の方法。 - 【請求項８】製作品の縁部を溶接する請求項４、請求項
５、請求項６または請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】スタックを２５０°Ｃと３５０°Ｃとの間
の温度まで加熱しストップオフ材料から揮発性固着剤を
蒸発させる工程を有する請求項４、請求項５，請求項
６，請求項７または請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】製作品はチタニウム合金でつくられ、製
作品を８５０°Ｃに等しいかまたはそれ以上の温度まで
加熱し、２０×１０5Ｎｍ-2に等しいかまたはそれ以上
の圧力を加え、製作品を拡散結合して一体的な構造体を
成形する請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１１】製作品は９００°Ｃと９５０°Ｃとの間
の温度に加熱され、２０×１０5Ｎｍ-2と３０×１０5Ｎ
ｍ-2との間の圧力が加えられる請求項１０に記載の方
法。 - 【請求項１２】一体的な構造体を８５０°Ｃに等しいか
またはそれ以上の温度まで加熱し、一体的な構造体を超
塑性的に成形する請求項１０または１１に記載の方法。 - 【請求項１３】一体的な構造体は９００°Ｃと９５０°
Ｃとの間の温度に加熱される請求項１２に記載の方法。 - 【請求項１４】一体的な構造体の内側を真空にし、そこ
にパイプを介して不活性ガスを連続的に供給して一体的
な構造体の内側から酸素を除去する工程は複数回行われ
る請求項４に記載の方法。 - 【請求項１５】一体的な構造体の両端をねじるために一
体的な構造体は８５０°Ｃの温度に加熱される請求項１
から１４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１６】一体的な構造体の両端をねじる前に、一
体的な構造体の一端を加熱しそれに負荷を加えて前記端
部を反らせる工程を含む請求項１から１５のいずれか一
項に記載の方法。 - 【請求項１７】一端を静止的に保持し、他端を回転させ
て一体的な構造体をねじる工程を含む請求項１から１６
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１８】物品はファンのブレードである請求項１
から１７のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項１９】密封アセンブリは大気温度まで冷却され
る請求項５に記載の方法。 - 【請求項２０】一体的な構造体の内側を加圧してストッ
プオフ材料と少なくとも１つの製作品との間の接合部を
破壊する工程は、材料が弾性を有する温度で行われる請
求項１または請求項４に記載の方法。 - 【請求項２１】温度は室温である請求項２０に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| GB929209464A GB9209464D0 (en) | 1992-05-01 | 1992-05-01 | A method of manufacturing an article by superplastic forming and diffusion bonding |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0615531A true JPH0615531A (ja) | 1994-01-25 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5104015A Withdrawn JPH0615531A (ja) | 1992-05-01 | 1993-04-30 | 超塑性成形及び拡散接合によって物品を製造する方法 |
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|---|---|
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| JP (1) | JPH0615531A (ja) |
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| GB (1) | GB9209464D0 (ja) |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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