JPS59147774A - 超硬合金と鋼の接合法 - Google Patents
超硬合金と鋼の接合法Info
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- JPS59147774A JPS59147774A JP2125583A JP2125583A JPS59147774A JP S59147774 A JPS59147774 A JP S59147774A JP 2125583 A JP2125583 A JP 2125583A JP 2125583 A JP2125583 A JP 2125583A JP S59147774 A JPS59147774 A JP S59147774A
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- JP
- Japan
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- cemented carbide
- steel
- contact surface
- carbide
- joining method
- 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.)
- Pending
Links
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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
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/227—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded with ferrous layer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（イ）技術分野
本発明は、超硬合金と鋼部材からなる複合工具部材の製
造法に関するものである。特にバイスの先端に超硬材料
を接合したパンチ、エンドミル、ドリルあるいは超硬小
片を鋼部品材料に接合したアイススパイク、ゴルフスパ
イク、シールリング等の製造に関する。
造法に関するものである。特にバイスの先端に超硬材料
を接合したパンチ、エンドミル、ドリルあるいは超硬小
片を鋼部品材料に接合したアイススパイク、ゴルフスパ
イク、シールリング等の製造に関する。
（ロ） 技術の背景
一般に超硬合金と鋼の接合はロー付け、焼嵌め等の手段
で固定されるが、ロー付は温度に鋼部材を加熱すると鋼
の硬度が低下し、工具とし°Ｃの必要特性を満足しない
。また超硬と鋼の熱膨張差から超硬合金に引張応力が働
き、割れの発生することが多い。したがって、ロー付け
ではＡｇロウ等の低融点ロー材が用いられている。低融
点ロー材は接合強度が弱（、高い接合強度が要求される
工具には不適当である。よってこのような工具では全て
を超硬合金で製作するソリッド合金が用いられている。
で固定されるが、ロー付は温度に鋼部材を加熱すると鋼
の硬度が低下し、工具とし°Ｃの必要特性を満足しない
。また超硬と鋼の熱膨張差から超硬合金に引張応力が働
き、割れの発生することが多い。したがって、ロー付け
ではＡｇロウ等の低融点ロー材が用いられている。低融
点ロー材は接合強度が弱（、高い接合強度が要求される
工具には不適当である。よってこのような工具では全て
を超硬合金で製作するソリッド合金が用いられている。
この手法によれば超硬合金の主原料である高価な〜Ｖの
使用ｆｆｔが多く、必然的に高価な工具となるため強固
な接合技術の開発が急務であった。
使用ｆｆｔが多く、必然的に高価な工具となるため強固
な接合技術の開発が急務であった。
（ハ）発明の開示
本発明は超硬合金と鋼の溶接において、超硬と鋼の当接
面の間に０．５闘以下の金属薄板を挿入するか、あるい
は超硬合金と鋼の双方あるいはいずれか一方にメッキ層
を設けた後、超硬合金と鋼の当接面を加圧し、該当接面
近傍の超硬合金側に高エネルギービームを照射すること
により、超硬合金の温度を−Ｌ昇させ、該エネルギーを
網側に拡散させることによって超硬合金と鋼を拡散接合
する接合法にある。ここて超硬合金と鋼の当接面に挿入
される金属薄板あるいはメッキ層はＦｅ 、Ｎｉ 。
面の間に０．５闘以下の金属薄板を挿入するか、あるい
は超硬合金と鋼の双方あるいはいずれか一方にメッキ層
を設けた後、超硬合金と鋼の当接面を加圧し、該当接面
近傍の超硬合金側に高エネルギービームを照射すること
により、超硬合金の温度を−Ｌ昇させ、該エネルギーを
網側に拡散させることによって超硬合金と鋼を拡散接合
する接合法にある。ここて超硬合金と鋼の当接面に挿入
される金属薄板あるいはメッキ層はＦｅ 、Ｎｉ 。
Ｇｏ 、Ｃｕおよびこれを含む合金であることが望まし
い。また高エネルギービームが電子ビームあるい式 はレーザービームのように、局部加熱できる方が以下に
述べる理由で望ましい。
い。また高エネルギービームが電子ビームあるい式 はレーザービームのように、局部加熱できる方が以下に
述べる理由で望ましい。
本発明の効果について以下詳細に説明する。
超硬と鋼の溶接は、鋼が溶融、凝固する際に超硬合金の
融接部近傍に大きな引張応力が動き、超硬合金に割れを
発生する。−力演接部の割れを防止するために、超硬合
金と鋼の両者を溶接温度にまで加熱して接合する場合に
は、鋼の硬度が低下し、−「具としての性能を満足しな
い。
融接部近傍に大きな引張応力が動き、超硬合金に割れを
発生する。−力演接部の割れを防止するために、超硬合
金と鋼の両者を溶接温度にまで加熱して接合する場合に
は、鋼の硬度が低下し、−「具としての性能を満足しな
い。
本発明では、電子ビームあるいはレーザービームのビー
ム焦点を絞ることなく、広い面積にビーム径を広げ、超
硬と鋼の当接面近傍の超硬合金側を加熱する。加熱によ
り熱エネルギーは網側に流れ、当接面の超硬と鋼を拡散
接合すること、がてきる。このような方法の特徴は、熱
膨張係数が鋼に比較して小さい、超硬合金側の当接面近
傍に、比較的広いビーム径を持つ高エネルギービームを
当てることにより超硬合金と鋼の間に温度差が発生し溶
接完了までこの状態は保持される。また超硬合金は熱伝
導率の高い材料であり、高エネルギービームを超硬合金
の局部に当てたとしても全体に加熱される。従って溶接
完Ｔ後の熱膨張係数の相異により発生する残留応力は、
先に述べた温度勾配により小さくすることができるため
割れの防止が可能となる。
ム焦点を絞ることなく、広い面積にビーム径を広げ、超
硬と鋼の当接面近傍の超硬合金側を加熱する。加熱によ
り熱エネルギーは網側に流れ、当接面の超硬と鋼を拡散
接合すること、がてきる。このような方法の特徴は、熱
膨張係数が鋼に比較して小さい、超硬合金側の当接面近
傍に、比較的広いビーム径を持つ高エネルギービームを
当てることにより超硬合金と鋼の間に温度差が発生し溶
接完了までこの状態は保持される。また超硬合金は熱伝
導率の高い材料であり、高エネルギービームを超硬合金
の局部に当てたとしても全体に加熱される。従って溶接
完Ｔ後の熱膨張係数の相異により発生する残留応力は、
先に述べた温度勾配により小さくすることができるため
割れの防止が可能となる。
さらに、超硬合金側を加熱する別の理由は、網側に高エ
ネルギービームを当てると鋼の温度が上昇し、鋼の硬度
、強度が低１゛シまたは変質してしまうからである。
ネルギービームを当てると鋼の温度が上昇し、鋼の硬度
、強度が低１゛シまたは変質してしまうからである。
超硬合金と鋼の当接面の間に挿入される金属薄板、また
はメッキ層は０．５闘以下が望ましい。０．５１１２以
」二になると照射ビームエネルギーを太き（する必要が
あり、同時に網側か温度上昇して前記した理由により好
ましくない。挿入される金属は、引張強度が高くかつ鋼
と同等温度以下の融点を持っているＦｅ＋ Ｇｏ、 Ｎ
ｉ 、 Ｃｕあるいは、これを含む合金が望ましい。こ
れらの金属が挿入されると溶接面の急冷による硬度」１
昇、脆化を防ぐことができる。
はメッキ層は０．５闘以下が望ましい。０．５１１２以
」二になると照射ビームエネルギーを太き（する必要が
あり、同時に網側か温度上昇して前記した理由により好
ましくない。挿入される金属は、引張強度が高くかつ鋼
と同等温度以下の融点を持っているＦｅ＋ Ｇｏ、 Ｎ
ｉ 、 Ｃｕあるいは、これを含む合金が望ましい。こ
れらの金属が挿入されると溶接面の急冷による硬度」１
昇、脆化を防ぐことができる。
またメッキ層と金属薄板を組み合わせ℃利用しても何ら
問題は起らない。
問題は起らない。
実施例
胴部外径８朋長さ６０龍のＳＫ、ｌ−１９の打ち抜きパ
ンチの先端部に径６朋、長さ１０−Ｍの超硬部分を溶接
した複合パンチの製造において、超硬合金と５ＫＬ（９
種の当接面に６φＸＯ，？ＩＩのＮｉ板を挿入し、加圧
した状態で真空容器にセットした。電子ビームの焦点を
ぼかした状態で、当接面の超硬側の端面より２朋の位置
にビームを約３０秒照射した。
ンチの先端部に径６朋、長さ１０−Ｍの超硬部分を溶接
した複合パンチの製造において、超硬合金と５ＫＬ（９
種の当接面に６φＸＯ，？ＩＩのＮｉ板を挿入し、加圧
した状態で真空容器にセットした。電子ビームの焦点を
ぼかした状態で、当接面の超硬側の端面より２朋の位置
にビームを約３０秒照射した。
ビームの条件は電圧１５０ＫＶ、電流Ｑ 、 ５ ｍＡ
であった。
であった。
ビーム照射により超硬が赤熱され、熱が網側に拡断強度
は４０ｋｌ／／−であり、従来のロー付けに対し約２倍
の接合強度が得られた。また鋼部の硬度を調へたが、Ｈ
ＲＣ６２以北あり、硬度の低下も見られなかった。
は４０ｋｌ／／−であり、従来のロー付けに対し約２倍
の接合強度が得られた。また鋼部の硬度を調へたが、Ｈ
ＲＣ６２以北あり、硬度の低下も見られなかった。
本接合品を研削加工し、↑Ｊ抜きパンチとし、０６闘の
ケイ素鋼板の打抜きテストを行ったところ、ハイスの倍
以上の寿命を示した。また超硬より、破損率が低く安定
して使用しうることがわかった。
ケイ素鋼板の打抜きテストを行ったところ、ハイスの倍
以上の寿命を示した。また超硬より、破損率が低く安定
して使用しうることがわかった。
Claims (2)
- （１）超硬合金と鋼の溶接において、超硬と鋼の当接面
の間に０．５朋以下の金属薄板を挿入するか、あるいは
超硬合金、鋼の双方あるいは、いずれか一方ｌこメッキ
層を設けた後、超硬合金と鋼の当接面を加圧し、該当接
面近傍の超硬合金側に、高エネルギービームを照射する
ことにより超硬合金の温度を」１昇させ、該熱エネルギ
ーを網側に拡散さの せることによって、超硬合金と鋼漏益益慕為」４接合法
。 - （２）挿入される金属薄板またはメッキ層が、Ｆｅ＋（
６）高エネルギービームが、電子ビームあるいはレーザ
ービームであることを特徴とする特許請求
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125583A JPS59147774A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 超硬合金と鋼の接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2125583A JPS59147774A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 超硬合金と鋼の接合法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59147774A true JPS59147774A (ja) | 1984-08-24 |
Family
ID=12049970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2125583A Pending JPS59147774A (ja) | 1983-02-10 | 1983-02-10 | 超硬合金と鋼の接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59147774A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170585A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超硬合金と鋼の接合部材およびその製造方法 |
| US4642446A (en) * | 1985-10-03 | 1987-02-10 | General Motors Corporation | Laser welding of galvanized steel |
| JPS6487164A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-31 | Hitachi Koki Kk | Drive bit |
-
1983
- 1983-02-10 JP JP2125583A patent/JPS59147774A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60170585A (ja) * | 1984-02-15 | 1985-09-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 超硬合金と鋼の接合部材およびその製造方法 |
| US4642446A (en) * | 1985-10-03 | 1987-02-10 | General Motors Corporation | Laser welding of galvanized steel |
| JPS6487164A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-31 | Hitachi Koki Kk | Drive bit |
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