JPH06292963A - 抵抗拡散接合法 - Google Patents
抵抗拡散接合法Info
- Publication number
- JPH06292963A JPH06292963A JP5082186A JP8218693A JPH06292963A JP H06292963 A JPH06292963 A JP H06292963A JP 5082186 A JP5082186 A JP 5082186A JP 8218693 A JP8218693 A JP 8218693A JP H06292963 A JPH06292963 A JP H06292963A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper alloy
- intermediate layer
- resistance diffusion
- diffusion bonding
- steel
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 銅合金製部材と鋼製部材の抵抗拡散接合にお
いて、熱処理後の接合面に剥離が発生するのを防止す
る。 【構成】 低融点金属を介して銅合金製部材と鋼製部材
を加圧するとともに通電し、該低融点金属を溶融させ両
部材を接合する抵抗拡散接合法において、銅合金製部材
と鋼製部材の間に該銅合金製部材より軟質の銅合金製中
間層を介在させる。軟質の中間層が接合面に発生する熱
応力を緩和し、剥離の発生を防止する。
いて、熱処理後の接合面に剥離が発生するのを防止す
る。 【構成】 低融点金属を介して銅合金製部材と鋼製部材
を加圧するとともに通電し、該低融点金属を溶融させ両
部材を接合する抵抗拡散接合法において、銅合金製部材
と鋼製部材の間に該銅合金製部材より軟質の銅合金製中
間層を介在させる。軟質の中間層が接合面に発生する熱
応力を緩和し、剥離の発生を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、低融点金属を介して銅
合金製部材と鋼製部材を加圧するとともに通電し、該低
融点金属を溶融させ両部材を接合する抵抗拡散接合法に
関し、特に両部材の接合面の剥離を防止することのでき
る抵抗拡散接合法に関する。
合金製部材と鋼製部材を加圧するとともに通電し、該低
融点金属を溶融させ両部材を接合する抵抗拡散接合法に
関し、特に両部材の接合面の剥離を防止することのでき
る抵抗拡散接合法に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、ＳＣＭ（ＪＩＳ）等の鋼製部
材に対し銅合金製部材を接合するには、鋼製部材表面に
ぬれ性改善のため厚さ約２０μｍ以下のＣｕ−Ｚｎメッ
キを施し、厚さ約４０μｍのアモルファスロウ材を挟ん
で両部材を加圧するとともに通電し、抵抗発熱によりロ
ウ材のみ短時間に溶融させることにより両部材を接合し
ていた。
材に対し銅合金製部材を接合するには、鋼製部材表面に
ぬれ性改善のため厚さ約２０μｍ以下のＣｕ−Ｚｎメッ
キを施し、厚さ約４０μｍのアモルファスロウ材を挟ん
で両部材を加圧するとともに通電し、抵抗発熱によりロ
ウ材のみ短時間に溶融させることにより両部材を接合し
ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の抵抗拡散接
合法によれば、接合後に熱処理（ｅｘ．軟窒化熱処理；
５７０℃×５Ｈｒ→油冷）を行ったとき、鋼製部材と銅
合金製部材の接合面に剥離が発生する場合があった。す
なわち、鋼と銅合金では熱膨張係数に大きい差があるた
め、上記熱処理の冷却過程で両部材の接合面に熱応力が
発生し、これが接合強度を超えるとき剥離が発生するの
である。
合法によれば、接合後に熱処理（ｅｘ．軟窒化熱処理；
５７０℃×５Ｈｒ→油冷）を行ったとき、鋼製部材と銅
合金製部材の接合面に剥離が発生する場合があった。す
なわち、鋼と銅合金では熱膨張係数に大きい差があるた
め、上記熱処理の冷却過程で両部材の接合面に熱応力が
発生し、これが接合強度を超えるとき剥離が発生するの
である。
【０００４】接合面における剥離の発生率は、硬質の銅
合金製部材を使用するときに高く、軟質の銅合金製部材
を使用するときは低い。この理由は、軟質材のときは、
接合面に発生する熱応力を銅合金製部材自身の塑性変形
によって緩和することができ、硬質材のときは、そのよ
うな塑性変形が起こりにくく接合面に発生する熱応力を
緩和することができないためであると考えられる。
合金製部材を使用するときに高く、軟質の銅合金製部材
を使用するときは低い。この理由は、軟質材のときは、
接合面に発生する熱応力を銅合金製部材自身の塑性変形
によって緩和することができ、硬質材のときは、そのよ
うな塑性変形が起こりにくく接合面に発生する熱応力を
緩和することができないためであると考えられる。
【０００５】硬質の銅合金製部材は、鋼部材と接合する
ときはこのような問題点を有する反面、例えば摺動部材
を製造するような場合は、優れた耐摩耗性と高い支持荷
重を有するという利点を持つ。そこで、本発明は、硬質
の銅合金製部材でも、剥離を生ずることなく鋼製部材と
接合することのできる方法を提供することを目的とす
る。
ときはこのような問題点を有する反面、例えば摺動部材
を製造するような場合は、優れた耐摩耗性と高い支持荷
重を有するという利点を持つ。そこで、本発明は、硬質
の銅合金製部材でも、剥離を生ずることなく鋼製部材と
接合することのできる方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的のため、本発明
は、低融点金属を介して銅合金製部材と鋼製部材を加圧
するとともに通電し、該低融点金属を溶融させ両部材を
接合する抵抗拡散接合法において、銅合金製部材と鋼製
部材の間に該銅合金製部材より軟質の銅合金製中間層を
介在させることを特徴とする。より具体的にいうと、本
発明に関わる抵抗拡散接合法は、銅合金製部材として
０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金を使用
し、銅合金製中間層として０．２％耐力が３０ｋｇｆ／
ｍｍ2 未満の銅合金を使用することを特徴とする。な
お、ここでいう低融点金属とは、銅合金製部材及び銅合
金製中間層より低融点の金属又は合金をいい、鋼製部材
と銅合金製中間層の間、及び銅合金製中間層と銅合金製
部材の間に介在し、通電により発熱溶融し両者を接合す
るものである。
は、低融点金属を介して銅合金製部材と鋼製部材を加圧
するとともに通電し、該低融点金属を溶融させ両部材を
接合する抵抗拡散接合法において、銅合金製部材と鋼製
部材の間に該銅合金製部材より軟質の銅合金製中間層を
介在させることを特徴とする。より具体的にいうと、本
発明に関わる抵抗拡散接合法は、銅合金製部材として
０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金を使用
し、銅合金製中間層として０．２％耐力が３０ｋｇｆ／
ｍｍ2 未満の銅合金を使用することを特徴とする。な
お、ここでいう低融点金属とは、銅合金製部材及び銅合
金製中間層より低融点の金属又は合金をいい、鋼製部材
と銅合金製中間層の間、及び銅合金製中間層と銅合金製
部材の間に介在し、通電により発熱溶融し両者を接合す
るものである。
【０００７】
【作用】本発明は、軟質の銅合金製部材と鋼製部材との
接合面には熱処理後も剥離がほとんど発生していない点
に注目してなされたもので、硬質の銅合金製部材と鋼製
部材の間に軟質の銅合金製中間層を介在させることによ
り、鋼製部材との接合面に発生する熱応力を緩和するこ
とを基本的な考え方とする。本発明の具体的な態様とし
て、銅合金製部材の材質につき０．２％耐力が３０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上と規定し、銅合金製中間層の材質につき
０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下と規定したの
は、銅合金製部材と鋼製部材の抵抗拡散接合に関する多
くの経験から、３０ｋｇｆ／ｍｍ2 を目途に、それ以上
硬いものでは鋼製部材との接合面に剥離が発生しやす
く、それ未満の柔らかいものでは剥離がほとんど発生し
ないことを見いだしたことによる。
接合面には熱処理後も剥離がほとんど発生していない点
に注目してなされたもので、硬質の銅合金製部材と鋼製
部材の間に軟質の銅合金製中間層を介在させることによ
り、鋼製部材との接合面に発生する熱応力を緩和するこ
とを基本的な考え方とする。本発明の具体的な態様とし
て、銅合金製部材の材質につき０．２％耐力が３０ｋｇ
ｆ／ｍｍ2 以上と規定し、銅合金製中間層の材質につき
０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以下と規定したの
は、銅合金製部材と鋼製部材の抵抗拡散接合に関する多
くの経験から、３０ｋｇｆ／ｍｍ2 を目途に、それ以上
硬いものでは鋼製部材との接合面に剥離が発生しやす
く、それ未満の柔らかいものでは剥離がほとんど発生し
ないことを見いだしたことによる。
【０００８】つまり、０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ
2 未満の銅合金製部材であれば、わざわざ軟質の中間層
を介在させる必要がなく、また、０．２％耐力が３０ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金製部材であれば、中間層とし
て０．２％耐力３０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満のものを介在さ
せることにより剥離の発生を防止することができる。な
お、銅合金製中間層と銅合金製部材は同系統の合金であ
ることから接合性に優れている。
2 未満の銅合金製部材であれば、わざわざ軟質の中間層
を介在させる必要がなく、また、０．２％耐力が３０ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金製部材であれば、中間層とし
て０．２％耐力３０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満のものを介在さ
せることにより剥離の発生を防止することができる。な
お、銅合金製中間層と銅合金製部材は同系統の合金であ
ることから接合性に優れている。
【０００９】
【実施例】以下、鋼製部材に銅合金製摺動材を接合する
実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
実施例を示し、本発明をより具体的に説明する。
【００１０】（実施例１）始めに図１に示すように、径
φ３０ｍｍの鋼製部材（ＳＣＭ４４０Ｈ）１の表面に厚
さ２０μｍの７５Ｃｕ−２５Ｚｎメッキ層２を形成して
おき、その上にロウ材３を置き、さらに厚さ０．５ｍｍ
の銅合金製中間層（ＪＩＳ、ＰＢＣ２）４を置き、これ
をＡｇ−Ｗ電極で挟み加圧通電した。銅合金製中間層の
組成、通電条件等を表１に示す。なお、表１における７
０ｃｙｓは、６０ｃｙ／ｓの電流を７０ｃｙ分（約１．
１７ｓ）通電したことを意味する。
φ３０ｍｍの鋼製部材（ＳＣＭ４４０Ｈ）１の表面に厚
さ２０μｍの７５Ｃｕ−２５Ｚｎメッキ層２を形成して
おき、その上にロウ材３を置き、さらに厚さ０．５ｍｍ
の銅合金製中間層（ＪＩＳ、ＰＢＣ２）４を置き、これ
をＡｇ−Ｗ電極で挟み加圧通電した。銅合金製中間層の
組成、通電条件等を表１に示す。なお、表１における７
０ｃｙｓは、６０ｃｙ／ｓの電流を７０ｃｙ分（約１．
１７ｓ）通電したことを意味する。
【００１１】
【表１】
【００１２】中間層４を接合後、図２に示すように、中
間層４の上にロウ材５を置き、さらにその上に銅合金製
摺動材（商品名、Ｐ３１Ｃ）６を置き加圧通電し、目的
とする接合部材を得た。銅合金製摺動材の組成、通電条
件等を表２に示す。次いで、接合部の接合状態を超音波
検査したところ良好な結果が得られた。さらに、この接
合部材を５７０℃、窒素雰囲気中に５時間保持後、６０
℃の油中で急冷し、同じく接合部を超音波検査したが、
接合状態は良好であった。
間層４の上にロウ材５を置き、さらにその上に銅合金製
摺動材（商品名、Ｐ３１Ｃ）６を置き加圧通電し、目的
とする接合部材を得た。銅合金製摺動材の組成、通電条
件等を表２に示す。次いで、接合部の接合状態を超音波
検査したところ良好な結果が得られた。さらに、この接
合部材を５７０℃、窒素雰囲気中に５時間保持後、６０
℃の油中で急冷し、同じく接合部を超音波検査したが、
接合状態は良好であった。
【００１３】
【表２】
【００１４】（実施例２）鋼製部材として実施例１と同
一のものを使用し、中間層として実施例１のＰＢＣ２の
代わりにＰ３１Ｃ改良型合金を使用し、両者を表３に示
す条件で接合し、続いて実施例１と同じく銅合金製摺動
材（Ｐ３１Ｃ）を表２に示す条件で接合した。実施例１
と同様に、接合直後及び熱処理後共、接合状態は良好で
あった。
一のものを使用し、中間層として実施例１のＰＢＣ２の
代わりにＰ３１Ｃ改良型合金を使用し、両者を表３に示
す条件で接合し、続いて実施例１と同じく銅合金製摺動
材（Ｐ３１Ｃ）を表２に示す条件で接合した。実施例１
と同様に、接合直後及び熱処理後共、接合状態は良好で
あった。
【００１５】
【表３】
【００１６】このように両実施例とも、鋼製部材と０．
２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金製摺動材の
間に、０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満の銅合金
製中間層を介在せしめたので、接合後及び熱処理後共、
接合部の剥離が発生しなかった。
２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金製摺動材の
間に、０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満の銅合金
製中間層を介在せしめたので、接合後及び熱処理後共、
接合部の剥離が発生しなかった。
【００１７】
【発明の効果】本発明に関わる抵抗拡散接合法によれ
ば、硬質の銅合金製部材と鋼製部材の間に軟質の銅合金
製中間層を介在せしめたので、熱処理後の接合面に剥離
が発生するのを防止することができる。
ば、硬質の銅合金製部材と鋼製部材の間に軟質の銅合金
製中間層を介在せしめたので、熱処理後の接合面に剥離
が発生するのを防止することができる。
【図１】実施例の抵抗拡散接合法を説明する模式図であ
る。
る。
【図２】同じく実施例の抵抗拡散接合法を説明する模式
図である。
図である。
１ 鋼製部材 ２ メッキ層 ３ ロウ材 ４ 銅合金製中間層 ５ ロウ材 ６ 銅合金製摺動材
Claims (2)
- 【請求項１】 低融点金属を介して銅合金製部材と鋼製
部材を加圧するとともに通電し、該低融点金属を溶融さ
せ両部材を接合する抵抗拡散接合法において、銅合金製
部材と鋼製部材の間に該銅合金製部材より軟質の銅合金
製中間層を介在させることを特徴とする抵抗拡散接合
法。 - 【請求項２】 銅合金製部材として０．２％耐力が３０
ｋｇｆ／ｍｍ2 以上の銅合金を使用し、銅合金製中間層
として０．２％耐力が３０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満の銅合金
を使用することを特徴とする請求項１に記載した抵抗拡
散接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5082186A JPH06292963A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | 抵抗拡散接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5082186A JPH06292963A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | 抵抗拡散接合法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06292963A true JPH06292963A (ja) | 1994-10-21 |
Family
ID=13767416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5082186A Withdrawn JPH06292963A (ja) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | 抵抗拡散接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06292963A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007301590A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Miyagi Prefecture | 接合体の製造方法 |
| CN111151863A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-15 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种大转子钢铜瞬间液态扩散连接的复合方法 |
| JP2021053681A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | シチズンファインデバイス株式会社 | 溶接装置、接合部材の製造方法、接合部材およびオリフィスプレート |
-
1993
- 1993-04-08 JP JP5082186A patent/JPH06292963A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007301590A (ja) * | 2006-05-10 | 2007-11-22 | Miyagi Prefecture | 接合体の製造方法 |
| JP2021053681A (ja) * | 2019-09-30 | 2021-04-08 | シチズンファインデバイス株式会社 | 溶接装置、接合部材の製造方法、接合部材およびオリフィスプレート |
| CN111151863A (zh) * | 2019-12-26 | 2020-05-15 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种大转子钢铜瞬间液态扩散连接的复合方法 |
| CN111151863B (zh) * | 2019-12-26 | 2021-10-12 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种大转子钢铜瞬间液态扩散连接的复合方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000704 |