JPS5919085A - 固相接合方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野］ 本発明は、一対の被接合物を機械的な加圧と加熱によっ
て接合する固相接合方法に関する。

［発明の技術的背量とその問題点］ 一対の被接合物を接合する手段として、固相接合が知ら
れている。この固相接合は、接合する一対の接合物を突
き合わせておき、接合部を接合温度に加熱して加圧する
ことにより行う。このような同相接合によれば、溶接に
よる接合のように金属組織の変化による機械的強度の低
下を招くことがないなどの利αを有する。従来、長尺な
被接合物を同相接合する１合、これら被接合物の端部近
くをそれぞれチャックで挾持し、−上記チャックを介し
７てに配液接合物にその軸方向に清う王力を加えるよう
にしていた。しかるに、このような手法に３しると、被
接合物を加圧することによって、上記被接合物の−７１
のチャック間に位置ず乙部分がどう１−でも変形してし
まう欠点があった。そこで本出願人け、チャックを介し
て軸方向に加圧される一対の被接合物の接合部を変形拘
束部で覆うとともに、この変形拘束部に、接合部の軸方
向に対し゛Ｃ直角方向に加圧する押し具をバ（よけ、波
接合物の変形を防止［７接合するようにした同相接合装
置４を実願昭５６−４３６４４号として既に出願してい
る。

ところが、この装装置にては、一対の波接合物を■型継
手又はスカーフ継手で接合しているが、接合性が良好で
ないので、所要の接合強度を得るには、接合温度を高く
しなければならず、被接合物の軟化；脆化等の問題を惹
起していた。

Ｃ発明の目的］ 本発明は、上記事情を勘案してなされたもので、より低
温かつより低加圧力で一対の被接合物を接合することの
できる面相接合方法を提供しようとするものである。

［発明の概要］ 一対の被接合物の接合而を被接合物の軸方向に対して垂
直かつ互に直交する２方向から一定角度傾斜した面に形
成して、固相接合すると吉によシ接ば性を向上させるも
のである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図面を参照して実施例に基づいて詳述す
る。

まず、本実施例の実施に用いられる固相接合方法につい
てｄ；ａ明すると、第１図のベース（１）の長手方向両
端部には、第１のチャック（２）　（！：第２のチャッ
ク（３）が設置されているとともに、これらの間には、
上記第１、第２のチャック、（２）　、　（３）と離間
して変形拘束冶具（４）が設けられている。上記第１、
第２のチャック（２）　、　（３）は同一構造であるだ
め、その一方のみについて説明する２二、被接合物（５
）を挾持する上部−チャック（６）と下部チャック（７
）とからなり、これらはチャック加圧用シリンダ（８）
によって開閉されるようになっている。さらに、に記上
Ｆ部チャック（（３１、（７）は、被接合物（５）を１
ＩＱｌ＋方向に加圧する軸方同訓Ｆ［シリンダ（９）と
連結され、この１ｌｌｂ方向加圧シリンダ（９）により
、上下部チャック（６）、（７）に挾持した被接合物（
５）を軸方向に加圧するようになっている。また、第２
図及び第３図に示すように、上記変形拘束治具（４）は
、上部治具（ｌｏａ　）と−上部治具（１０１）　）と
に２分割され、これらの間で一対の被接合物（５）、（
５）の接合部（５ａ）を包容するようになり−でいる。

上記上部治具（ＩＯａ）には、下部治具（Ｊｏｂ、）方
向へ・押下する−に＋ｔ＋＋シリンダ（１１１が設けら
れてａる。

また、下＋ｑ１＋治、ｊ１．（１０１）　）にはに通孔
（１おが穿設され、この４通孔（１渇には下部シリンダ
（１皺によって上下動する押しＦｔ、（１４）が挿入さ
れている。

つぎに、」二連した固相接合方法斤による本実施例の固
相接合方法について説明する。

まず、第４図に示すように、断面矩形状の被接合物（５
）、（５）の接合而が、同相接合前に互に当接された状
態で、軸方向（第４図Ｚ方向）に直角なＸ方向及びとの
Ｘ方向に垂直なＹ方向に対して、それぞれ角度θ１及び
角度θ２だけ傾斜するように、被接合物の端面を切断す
る。これら角度θ５．θ２は加変乃至７０度の範囲内が
好適である。しかして、これら被接合物（５）、（５）
を第１のチーＹツク（２）と第２のチャック（３）にそ
れぞれ挾持するとともＫ、第４図に示すように被接合物
（５）、（５）の端面を互ＫＭ接させ接合部（５ａ）を
形成させた状態で、この接合部（５ａ）を、変形拘束治
具（４）の上部治具（１０ａ　）と下部治具（１０１）
）との間にセットする。つき゛に、装置全体をｉ（空又
は不活性ガス雰囲気若しくは還元ガス雰囲気にしたのち
、変形拘束冶具（４）を加熱することにより被接合物（
５）、（５）を加熱する。被接合物（５）。

（５）が一定温度に達１〜だとき、軸方向加圧シリンダ
（９）　、　（９１によって被接合物（５）、（５）を
軸方向に加圧すると吉もに、変形拘束治具（４）の下部
シリンダ（１３）によって押し具を押し一ヒげ、被接ば
物（５）、（５）の接合部（５ａ）を軸方向と直角方向
に加圧して一定時間保持する。する吉、接合部（５ａ）
は、軸方向の加圧により、接合部（５ａ）は、軸方向と
直角方向に変形しようとするが、その接合部（５ａ）は
、変形拘束治具（４）により包容され、しかも、押し共
（１０により押圧されているだめ過度の変形が抑止され
る。まだ、変形拘束治具（４）と被接合物（５）　、　
（５）との間にはクリアランスが存在しているので、接
合時の加ＩＦにょシ、接合部（５ａ）は、第４図矢印（
１，５ａ　）　、　（１５ｈ　）　、　（１６ａ　）（
１６ｂ）方向に、相対的に摺動し、接合部（５ａ）にお
ける表面酸化膜が剥離、脱落して、新生面が現出する。

その結果、押し具（Ｌｌ）により接合部（５ａ）の端面
圧接力が増大することと相俟って、高強度に同相接合さ
れる。らなみに、被接合物が銅、角度θ１゜θ２を４５
度として、接合温度６３０°で固相接合した場合、■型
継手及びスカーフ継手で接合した場合よりも、接合強度
が向上した。これは、Ｉ型継手の場合は、接合部におけ
る摺動はほとんど起らず、他方、スカーフ継手の場合は
、接合部における相対重摺動は一方向にしか生じないか
らである。このことは、換言すればＩ型継手又はスカー
フ継手の場合と同一の接合強度を得るＫは、Ｉ型継手や
スカーフ継手よりも接合温度がより低温かつより低加圧
力で接合できることを意味し、破加工物の軟化あるいは
脆化を防止できるようになる。しかして、固相接合後、
第１．第２のチャック（２）　、　（３）を開放すると
ともに、変形拘束治具（４）の上部シリンダ（Ｉｌｌを
υ１］放゛ノ゛る。そして、上部治具（ｌｏａ）と下部
治具（ｉＱｈ）を開放したのち、下部シリンダ（１３）
を作）Ｌｂさぜ、押し具０４）を上方へ突き一部げると
、被接合物（５）　、　（５）は、変形拘束治具（４）
から取り出される０なお、本発明は被接合物として矩形
月に限ることなく、矩形に溝が形成している被接合物や
円柱状の被圧接物にも適用できる。

［発明の効果］ 本発明の固相接合方法は、一対の被接合物の軸方向に加
圧するとともに、これら被接合物の接合部を変形拘束治
具により覆って、この接合部にて″上記軸方向に対して
直角方向に加圧する際、接合面が上記軸方向に対して垂
直かつ互に直交する２方向から一定角度傾斜した面に形
成された被接合物を用いるようにしだもので、接合時に
接合部にて相対的な摺動が発生し、表面酸化膜が利−１
１＃、脱落する結果、酸化を受けていない新生面が現出
して、接合性が向上する。したがって、Ｉ型継手、スカ
ーフ継手等の他の継手形状を用いだ固相接合に比べて、
より低い加圧力、かつ、よシ低い接合温度で接合できる
ので、母相の材質劣化を惹起することがなくなり、接合
強度が向上し、接きの信頼性−が高くなる５゜

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で用いられる固相接合装置の
全体を示す正面図、第２図及び第：３図はそれぞれ第１
図に示ず固相接合装置の一部をなす変形拘束治具の横断
側面図及び縦断正面図、第４図は本発明の一実施例にお
ける被ＵＥ接物の継手形状を示す斜視図である。 （４）・・・変形拘束治具、（５）・・・被接合物、（
５ａ）・・・接合面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一対の被接合物を保持する吉ともにこれら被接合物の接
   合面を介して互に対向押圧させる方法と、上記互に対向
   する被接合物の接合部を変心拘束治具により覆う方法と
   、上記接合部を上記対向押圧方向に対してほぼ直角方向
   に加圧する方法とを具備し、上記被接合物の接合面を上
   記対向抑圧方向に対ｌ−で垂直かつ互に直交する２方向
   から一定角度傾斜した面に形成することを特徴とする固
   相接合方法。