JPH0698480B2 - 複合ろう付け部材の製造法 - Google Patents
複合ろう付け部材の製造法Info
- Publication number
- JPH0698480B2 JPH0698480B2 JP15377286A JP15377286A JPH0698480B2 JP H0698480 B2 JPH0698480 B2 JP H0698480B2 JP 15377286 A JP15377286 A JP 15377286A JP 15377286 A JP15377286 A JP 15377286A JP H0698480 B2 JPH0698480 B2 JP H0698480B2
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- brazing
- alloy
- manufacturing
- heavy
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、軽量にして、冷却効果が高く、例えば炭酸
ガスレーザーの反射鏡や、真空炉の内壁材などとして用
いるのに適した複合ろう付け部材の製造法に関するもの
である。
ガスレーザーの反射鏡や、真空炉の内壁材などとして用
いるのに適した複合ろう付け部材の製造法に関するもの
である。
〔従来の技術〕 従来、一般に、例えば炭酸ガスの反射鏡としては、表面
を鏡面仕上げした純Cu製のものや、さらにその鏡面にAu
めつきを施した純Cu製のものなどが知られている。
を鏡面仕上げした純Cu製のものや、さらにその鏡面にAu
めつきを施した純Cu製のものなどが知られている。
しかしながら、これらの純Cu製反射鏡では、レーザー照
射時間が長くなると、表面に加工材から発生した金属や
非金属の蒸気が付着し、その反射率が低下するようにな
るばかりでなく、表面がレーザーのエネルギーを吸収し
て溶融し、反射鏡を破損してしまうなどの事故が発生し
ている。
射時間が長くなると、表面に加工材から発生した金属や
非金属の蒸気が付着し、その反射率が低下するようにな
るばかりでなく、表面がレーザーのエネルギーを吸収し
て溶融し、反射鏡を破損してしまうなどの事故が発生し
ている。
このような事故を防止するためには、定期的に表面の蒸
着物を除去しなければならないが、反射鏡を構成する純
CuやAuめつきは非常に軟らかいために、ふき取るとき
に、鏡面やめつき面を傷つけ易く、この結果反射特性が
損なわれるようになるものである。
着物を除去しなければならないが、反射鏡を構成する純
CuやAuめつきは非常に軟らかいために、ふき取るとき
に、鏡面やめつき面を傷つけ易く、この結果反射特性が
損なわれるようになるものである。
このようなことから、近年、炭酸ガスレーザーの反射鏡
の材料として、純Cuに代つて硬質の純Moや純Ｗを用いる
ことが定着しつつある。特にこれらの純Moまたは純Ｗ製
の反射鏡としては、単結晶のものや、微細な結晶粒の多
結晶のものが均一な反射率を有する面を研磨によつて得
やすく、さらに蒸着物の付着も少なく、すぐれた性能を
発揮するものである。
の材料として、純Cuに代つて硬質の純Moや純Ｗを用いる
ことが定着しつつある。特にこれらの純Moまたは純Ｗ製
の反射鏡としては、単結晶のものや、微細な結晶粒の多
結晶のものが均一な反射率を有する面を研磨によつて得
やすく、さらに蒸着物の付着も少なく、すぐれた性能を
発揮するものである。
一方、炭酸ガスレーザー装置は、地上設備ばかりでな
く、宇宙ステーシヨンにも設置されるものであるため、
これに伴つて、比重の大きい（重質の）純Mo製または純
Ｗ製の反射鏡の重量軽減が強く望まれている。
く、宇宙ステーシヨンにも設置されるものであるため、
これに伴つて、比重の大きい（重質の）純Mo製または純
Ｗ製の反射鏡の重量軽減が強く望まれている。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、炭酸ガ
スレーザーの反射鏡や、真空炉の内壁材などの純Moまた
は純Ｗ製部材、さらに同様に重質のMo合金またはＷ合金
製部材に着目し、これの軽量化をはかるべく研究を行な
つた結果、純Mo,Mo合金，純W,およびＷ合金のうちのい
ずれかで構成された重質部材の一部を、軽質の（比重の
小さい）純Siで置換してやれば、それだけ軽量化される
ことになるが、例えば純Moおよび純Ｗの比重が、それぞ
れ10.2g/cm3および19.3g/cm3であるのに対して、純Siの
それは2.3g/cm3であり、また純Moおよび純Ｗの熱膨張率
が5.1×10-6／℃および4.5×10-6／℃であるのに対し
て、純Siのそれは2.5×10-6／℃であるように、これら
の重質材と軽量材とは種々の点で特性を異にすることか
ら、これら両部材を高い接合強度でろう付けすることは
きわめて困難であり、軽量化をはかることは不可能であ
つたが、これら両部材のろう付け面のそれぞれに、平均
層厚で0.01〜50μｍのCu層を、望ましくはイオンプレー
テイング法により固着形成した状態で、Si:0.1〜14重量
％を含有するAl合金からなるろう材を用いて真空ろう付
け、望ましくは600〜720℃の温度で真空ろう付けを行な
うと、これら両部材は強固に接合するようになり、高い
接合強度でろう付けされた複合ろう付け部材が得られる
ようになるという知見を得たのである。
スレーザーの反射鏡や、真空炉の内壁材などの純Moまた
は純Ｗ製部材、さらに同様に重質のMo合金またはＷ合金
製部材に着目し、これの軽量化をはかるべく研究を行な
つた結果、純Mo,Mo合金，純W,およびＷ合金のうちのい
ずれかで構成された重質部材の一部を、軽質の（比重の
小さい）純Siで置換してやれば、それだけ軽量化される
ことになるが、例えば純Moおよび純Ｗの比重が、それぞ
れ10.2g/cm3および19.3g/cm3であるのに対して、純Siの
それは2.3g/cm3であり、また純Moおよび純Ｗの熱膨張率
が5.1×10-6／℃および4.5×10-6／℃であるのに対し
て、純Siのそれは2.5×10-6／℃であるように、これら
の重質材と軽量材とは種々の点で特性を異にすることか
ら、これら両部材を高い接合強度でろう付けすることは
きわめて困難であり、軽量化をはかることは不可能であ
つたが、これら両部材のろう付け面のそれぞれに、平均
層厚で0.01〜50μｍのCu層を、望ましくはイオンプレー
テイング法により固着形成した状態で、Si:0.1〜14重量
％を含有するAl合金からなるろう材を用いて真空ろう付
け、望ましくは600〜720℃の温度で真空ろう付けを行な
うと、これら両部材は強固に接合するようになり、高い
接合強度でろう付けされた複合ろう付け部材が得られる
ようになるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであつ
て、純Mo,Mo合金，純W,およびＷ合金のうちのいずれか
で構成された重質部材のろう付け面、並びに純Siからな
る軽質部材のろう付け面のそれぞれに、平均層厚で0.01
〜50μｍのCu層を固着形成し、ついでこれら両部材を、
Si:0.1〜14重量％を含有するAl合金からなるろう材を用
いて真空ろう付けすることからなる複合ろう付け部材の
製造法に特徴を有するものである。
て、純Mo,Mo合金，純W,およびＷ合金のうちのいずれか
で構成された重質部材のろう付け面、並びに純Siからな
る軽質部材のろう付け面のそれぞれに、平均層厚で0.01
〜50μｍのCu層を固着形成し、ついでこれら両部材を、
Si:0.1〜14重量％を含有するAl合金からなるろう材を用
いて真空ろう付けすることからなる複合ろう付け部材の
製造法に特徴を有するものである。
なお、この発明の方法において、Cu層の平均層厚を0.01
〜50μｍと限定したのは、その平均層厚が0.01μｍ未満
ではろう材とのぬれ性が不十分で所望の強固な接合強度
を確保することができず、一方その平均層厚が50μｍを
越えると、Cu層形成時に内部歪が残留するようになつ
て、ろう付け時にCu層に剥離が発生するようになるばか
りでなく、ろう材中のCu濃度が、特に部材のろう付け面
近傍で高くなり、この結果ろう付け強度が低下するよう
になるという理由にもとづくものであり、また同じくろ
う材のSi含有量については、その含有量が0.1重量％未
満では、特に重質部材側のろう付け接合面に形成される
けい化物層の形成が不十分で、十分な接合強度を確保す
ることできないばかりでなく、純Siからなる軽量部材の
ろう付け接合面におけるエロージヨンが激しくなり、一
方その含有量が14重量％を越えると、ろう付け接合面部
が脆化し、複合ろう付け部材に熱歪が生じた場合に接合
部に剥離が発生し易くなることから、その含有量を0.1
〜14重量％と定めた。
〜50μｍと限定したのは、その平均層厚が0.01μｍ未満
ではろう材とのぬれ性が不十分で所望の強固な接合強度
を確保することができず、一方その平均層厚が50μｍを
越えると、Cu層形成時に内部歪が残留するようになつ
て、ろう付け時にCu層に剥離が発生するようになるばか
りでなく、ろう材中のCu濃度が、特に部材のろう付け面
近傍で高くなり、この結果ろう付け強度が低下するよう
になるという理由にもとづくものであり、また同じくろ
う材のSi含有量については、その含有量が0.1重量％未
満では、特に重質部材側のろう付け接合面に形成される
けい化物層の形成が不十分で、十分な接合強度を確保す
ることできないばかりでなく、純Siからなる軽量部材の
ろう付け接合面におけるエロージヨンが激しくなり、一
方その含有量が14重量％を越えると、ろう付け接合面部
が脆化し、複合ろう付け部材に熱歪が生じた場合に接合
部に剥離が発生し易くなることから、その含有量を0.1
〜14重量％と定めた。
つぎに、この発明の方法を実施例により具体的に説明す
る。
る。
重質部材として、それぞれ第１表に示される組成を有
し、かつ直径:100mm×厚さ:2mmの寸法をもつた薄板円板
を用意し、また軽質部材として、純度:99.999％の純Si
からなり、かつ直径:100mm×厚さ:18mmの寸法をもつた
円板を用意し、ついでこれら部材のろう付け面となる片 側面に、イオンプレーテイング装置を用い、通常の条件
にて、イオンクリーニングした後、同じく第１表に示さ
れる平均層厚のCu層をそれぞれ固着形成し、引続いて、
同じく第１表に示される組成を有する厚さ:0.3mmのろう
材を、両部材のろう付け面間にはさんで重ね合わせ、は
さみ治具で固定し、重質部材を下側にして置き、通常の
条件、すなわち圧力:1×10-4torrの真空中、温度:650℃
に15分間保持の条件で真空ろう付けを行なうことによつ
て、本発明法１〜４および比較法１〜４をそれぞれ実施
した。
し、かつ直径:100mm×厚さ:2mmの寸法をもつた薄板円板
を用意し、また軽質部材として、純度:99.999％の純Si
からなり、かつ直径:100mm×厚さ:18mmの寸法をもつた
円板を用意し、ついでこれら部材のろう付け面となる片 側面に、イオンプレーテイング装置を用い、通常の条件
にて、イオンクリーニングした後、同じく第１表に示さ
れる平均層厚のCu層をそれぞれ固着形成し、引続いて、
同じく第１表に示される組成を有する厚さ:0.3mmのろう
材を、両部材のろう付け面間にはさんで重ね合わせ、は
さみ治具で固定し、重質部材を下側にして置き、通常の
条件、すなわち圧力:1×10-4torrの真空中、温度:650℃
に15分間保持の条件で真空ろう付けを行なうことによつ
て、本発明法１〜４および比較法１〜４をそれぞれ実施
した。
なお、比較法１〜４は、Cuの平均層厚およびろう材のSi
含有量のうちのいずれか（第１表に※印を付す）がこの
発明の範囲から外れたものである。
含有量のうちのいずれか（第１表に※印を付す）がこの
発明の範囲から外れたものである。
つぎに、本発明法１〜４および比較法１〜４によつて得
られた複合ろう付け部材の接合面の剪断強さを万能試験
機を用いて測定し、接合強度を評価した。この測定結果
を第１表に示した。
られた複合ろう付け部材の接合面の剪断強さを万能試験
機を用いて測定し、接合強度を評価した。この測定結果
を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明法１〜４によつて製
造された複合ろう付け部材は、いずれも強固な接合強度
を示すのに対して、Cu層の平均層厚およびろう材のSi含
有量のうちのいずれかの条件がこの発明の範囲から外れ
た比較法１〜４においては、いずれも十分な接合強度を
示さないことが明らかである。
造された複合ろう付け部材は、いずれも強固な接合強度
を示すのに対して、Cu層の平均層厚およびろう材のSi含
有量のうちのいずれかの条件がこの発明の範囲から外れ
た比較法１〜４においては、いずれも十分な接合強度を
示さないことが明らかである。
上述のように、この発明の方法によれば、従来ろう付け
接合がきわめて困難であるとされていた純Mo,Mo合金，
純W,およびＷ合金のうちのいずれかからなる重質部材
と、純Siからなる軽質部材とを強固な接合強度でろう付
けすることができるので、前記重質部材の一部を前記軽
質部材で置換することが可能となり、それだけ軽量化し
た複合ろう付け部材を製造することができるようになる
ほか、前記軽質部材を構成する純Siは硬質にして、前記
重質部材と同様にすぐれた熱伝導性を有するので、例え
ば炭酸ガスレーザー用反射鏡や真空炉の内壁材などとし
て用いた場合に、すぐれた性能を長期に亘つて発揮する
ようになるなど工業上有用な効果がもたらされるのであ
る。
接合がきわめて困難であるとされていた純Mo,Mo合金，
純W,およびＷ合金のうちのいずれかからなる重質部材
と、純Siからなる軽質部材とを強固な接合強度でろう付
けすることができるので、前記重質部材の一部を前記軽
質部材で置換することが可能となり、それだけ軽量化し
た複合ろう付け部材を製造することができるようになる
ほか、前記軽質部材を構成する純Siは硬質にして、前記
重質部材と同様にすぐれた熱伝導性を有するので、例え
ば炭酸ガスレーザー用反射鏡や真空炉の内壁材などとし
て用いた場合に、すぐれた性能を長期に亘つて発揮する
ようになるなど工業上有用な効果がもたらされるのであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−54569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−161467（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−45466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−137171（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】純Mo,Mo合金，純W,およびＷ合金のうちの
いずれかで構成された重質部材のろう付け面、並びに純
Siからなる軽質部材のろう付け面のそれぞれに、平均層
厚で0.01〜50μｍのCu層を固着形成し、 ついで、これら両部材を、Si:0.1〜14重量％を含有する
Al合金からなるろう材を用いて真空ろう付けすることを
特徴とする複合ろう付け部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377286A JPH0698480B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 複合ろう付け部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15377286A JPH0698480B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 複合ろう付け部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6310071A JPS6310071A (ja) | 1988-01-16 |
| JPH0698480B2 true JPH0698480B2 (ja) | 1994-12-07 |
Family
ID=15569799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15377286A Expired - Lifetime JPH0698480B2 (ja) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | 複合ろう付け部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0698480B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2531391B2 (ja) * | 1993-05-19 | 1996-09-04 | 村田機械株式会社 | 紡糸巻取りシステム |
| JP4727219B2 (ja) * | 2003-11-28 | 2011-07-20 | ユキワ精工株式会社 | 回動工具 |
-
1986
- 1986-06-30 JP JP15377286A patent/JPH0698480B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6310071A (ja) | 1988-01-16 |
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