JPS59212166A - Brazing method of two members - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To braze securely members having different coeffts. of thermal expansion to each other in the stage of brazing metallic members to each other or ceramics and a metal at joint surfaces by interposing a brazing filler metal on the joint surfaces of both members and conducting directly electricity to the brazing filler metal to melt said material. CONSTITUTION:Foil, wire or the like of a conductive brazing filler metal 3 or the powder thereof together with said foil and wire are inserted between metallic members 1 and 2 and are pressed from above then electricity is directly conducted to the material 3 to melt said material and to braze the members 1, 2 in the stage of joining the members 1, 2 by brazing. If one 1 of the members to be brazed is a ceramic material and have no wettability with the molten brazing filler metal, a metallized layer 3 is preliminarily formed on the joint surface thereof then an insert layer 4 sandwiching conductive metallic foil 6 of copper, etc. by a brazing filler metal 5 is placed between the same and the other metallic member 2 to be joined and electricity is conducted to the foil 6. The material 1 and the member 2 are then easily brazed by the metal 5 even if the metal 5 has poor conductivity.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、二部月のロー付方法に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for brazing a two-part moon.

ローイ」の一般的な方法は、接合部にロー材をはさみ、
炉中でロー材の溶融温度まで加熱して接合するものであ
る。従ってこの方法では接合部材に線膨張係数の大きな
違いがあると、冷却途上で。The common method for making ``roi'' is to sandwich the roi material between the joints,
The soldering material is heated in a furnace to its melting temperature and joined. Therefore, with this method, if there is a large difference in the coefficient of linear expansion of the bonded members, it will cause a difference in the coefficient of linear expansion during cooling.

剥離や亀裂が発生する。このために、線膨張係数の近似
した相手材を選択することが４　”Ｔ欠な条件である。Peeling or cracking occurs. For this reason, selecting a mating material with a similar coefficient of linear expansion is an essential condition.

また、たとえこの条件は満たされ−Ｃいても他の熱的性
質（たとえば比熱■−）が大きく異なると、冷却途上で
熱応力が発生しやすい１．こノ１も大きな問題である。Furthermore, even if this condition is satisfied -C, if other thermal properties (for example, specific heat -) are significantly different, thermal stress is likely to occur during cooling.1. This one is also a big problem.

ま゛た゛接合部材そのものに直接通電して、ロー材する
方法も、接合部材そのものが直接加熱されるので、熱歪
を抑止することは困ｔ「であす、シかも接合部面積の小
さなものに限られ、また接合材が導電性金属に限られる
欠点がある。Also, in the method of brazing by directly applying electricity to the joining parts themselves, the joining parts themselves are directly heated, so it is difficult to prevent thermal distortion. Furthermore, there is a drawback that the bonding material is limited to conductive metals.

本発明は１以上の様な従来技術の欠点に鑑みてなされた
ものであり、ロー付時の熱応力の問題を極小に抑止する
ことができ、しかもセラミックの様な不導体にも適用で
きる新規な方法を１５ｇ供ぜんとするものである。The present invention has been made in view of one or more of the drawbacks of the prior art, and is a novel method that can minimize the problem of thermal stress during brazing, and can also be applied to nonconductors such as ceramics. 15g of the same method is used.

本発明は、まずロー材として導電性金属ロー利を使用し
、これを、箔、線、あるいは粉末の形で接合部にインサ
ートしあるいは、該ロー材と共にダラ、電性金属の箔、
あるいは線を一緒にインサートし、これらを接合部材で
挾持、固定して、上記インサート層に電流を直接通電し
て、該インサート部分を選択的に、急速加熱して１該ロ
ー材を溶融して上記接合部材をロー付接合させることを
その特徴とするものである。The present invention first uses a conductive metal brazing material as a brazing material, and inserts this in the form of foil, wire, or powder into the joint, or together with the brazing material, conductive metal foil, etc.
Alternatively, insert the wires together, clamp and fix them with a joining member, and directly apply a current to the insert layer to selectively and rapidly heat the insert portion to melt the brazing material. The feature is that the joining members are joined by brazing.

本発明は、従来法に比較して、基本的には１次の様な差
異を有する。The present invention has basically a first-order difference compared to the conventional method.

（イ）接合部材そのものには通電せずに、接合材の間に
挟持、固定したインサート層（ロー材あるいは導電金属
）に直接通電する。このために通電電流は、接合部（３
が金属の場合でも、はとんどイ／・ザート層の部分を流
れ、この部分が優先的１選択的にジーール加熱される。(a) Electricity is not applied to the joining member itself, but directly to the insert layer (brazing material or conductive metal) sandwiched and fixed between the joining materials. For this reason, the current flowing through the junction (3
Even if it is metal, it flows mostly through the I/Zart layer, and this part is preferentially and selectively heated.

インサート層と接合材の各々は電気的には接続されてい
るが、インサート材と接合部との間には接触抵抗が存在
し、電流は分岐されにくい。またインサート層に高導電
性のものを使うと、この傾向は益々顕著になる。Although the insert layer and the bonding material are electrically connected to each other, there is contact resistance between the insert material and the bonding portion, and current is difficult to branch. Furthermore, if a highly conductive material is used for the insert layer, this tendency becomes even more pronounced.

（ロ）接合材には直接通電しないので、接合材がセラミ
ックの様な非導電林料でも適用できる。この場合必要に
応じて（ｏ−材がセラミックに／：Ａｒ　Ｊｉない場合
）接合゛表面に金属を被覆して」９くと、実質的には金
属−金属の接合と同じ様な条件で接合できる。(b) Since the bonding material is not directly energized, it can be applied even if the bonding material is a non-conductive material such as ceramic. In this case, if necessary (if the o-material is ceramic/: Ar Ji), the bonding surface can be coated with metal, so that the bonding can be performed under substantially the same conditions as metal-to-metal bonding. can.

（ハ）急速加熱であるために、接合材はほとんど熱影響
を受けず、接合面は大気中でもほとんど酸化されず、無
歪で高度な接合を得ることができる。(c) Because of rapid heating, the bonding material is hardly affected by heat, and the bonding surface is hardly oxidized even in the air, making it possible to obtain a high-quality bond without strain.

に）　ロー材の通電性が悪い場合でも、上記した導電金
属の箔、線等を一緒にインサートすることによって、こ
の部分の通電熱によってロー４／Ｉは急速に溶融される
。(b) Even if the brazing material has poor electrical conductivity, by inserting the above-mentioned conductive metal foil, wire, etc. together, the brazing material 4/I can be rapidly melted by the heat applied to this part.

次に本発明方法を図面によって説明する３゜図１は、接
合部材が共に金属から成る場合けものであり１図２は一
方がセラミック、一方が金属の場合のものである。Next, the method of the present invention will be explained with reference to the drawings. Fig. 1 shows a case in which both the joining members are made of metal, and Fig. 2 shows a case in which one of the joining members is made of ceramic and the other is made of metal.

図１において＋１１．＋２１は接合部材（金属）　＋　
（３１は（１）。+11 in Figure 1. +21 is a joining member (metal) +
(31 is (1).

（２）の接合部にはさんだ導電性の金属ロー材の箔（あ
るいは線、粉末）の層（インサート材層）である。This is a layer (insert material layer) of conductive metal brazing material foil (or wire or powder) sandwiched between the joints in (2).

接合に際して、まず（３）のインサート層に直流あるい
は交番電流を通電し１１層（３）をジーール加熱する６
、層は選択的に、色速に昇温、加熱される。この際必要
に応じて通電１１３．接合部を互に加圧密着する。When bonding, first energize the insert layer (3) with direct current or alternating current and heat the 11th layer (3) with Zeel heat.
, the layer is selectively heated and heated to a color rate. At this time, if necessary, energize 113. The joints are pressed tightly together.

層（３）が融液の生ずる段階で両部利な加圧密着させて
、ロー伺する。あるいは加圧密着させながらローイτｊ
する。At the stage where the layer (3) is melted, it is brought into close contact with pressure on both sides and then rolled. Or lowi τj while pressurizing closely
do.

加圧の順序は通電と同時、あるいはロー材溶融後、いず
れでも本質的な差異はないが、いずれにせよ、上記通電
加熱は、インサート層の部分のみに選択的に集中され、
接合部利に対してほぼさんと熱影響を与えず、しかも昇
温を電流の制御によっていくらでも早くすることができ
るので、接合部拐への熱影響を極小に抑えることができ
る。There is no essential difference in the order of pressurization, either simultaneously with energization or after melting the brazing material, but in any case, the energization heating is selectively concentrated only on the insert layer portion,
There is almost no thermal effect on the temperature of the joint, and the temperature rise can be made as fast as possible by controlling the current, so the thermal effect on the temperature of the joint can be minimized.

図２は、接合部がセラミンクと金属から成り。In Figure 2, the joint is made of ceramic and metal.

インサート部にロー制金属と共に導電金属箔、線をそう
人する場合のものであり、（１）はセラミック部拐、＋
２＋は金属部材、（４）はインサート層、（５）はロー
材、（６）は導電金属の箔（たとえば銅箔）である。This is for inserting conductive metal foil and wires together with brazed metal in the insert part.
2+ is a metal member, (4) is an insert layer, (5) is a brazing material, and (6) is a conductive metal foil (for example, copper foil).

この場合、セラミックにロー材が濡れない場合。In this case, if the brazing material does not wet the ceramic.

図１の方法で接合することは不可能であるので。Since it is impossible to join using the method shown in FIG.

接合に際してセラミック表面をメタライズすることが必
要である。It is necessary to metalize the ceramic surface during bonding.

本例はこの場合を説明し／こものであり、（３１はセラ
ミンク（１）の表面に形成したメタライジング層である
。This example describes this case, and (31 is a metallizing layer formed on the surface of the ceramic (1).

以上の様な構成にすれば、セラミックと金属の接合も基
本的には、金属−金属の接合と同じになってくる。With the above configuration, the bonding between ceramic and metal is basically the same as the bonding between metal and metal.

接合の要領は、基本的には、ンＩＩの場合と同じである
が１通電時、導電金属の部分にも通電され。The bonding procedure is basically the same as in the case of N-II, but when electricity is applied once, electricity is also applied to the conductive metal parts.

あるいは、ロー材の通電性が悪い場合、この部分が主に
なって通電され、この部分のジ・、−ル熱によって１間
接的にロー材が加熱され、ロー拐部の昇温特性は改善さ
れる。Alternatively, if the current conductivity of the brazing material is poor, this part is mainly energized and the brazing material is indirectly heated by the gel heat in this part, improving the temperature rise characteristics of the brazing part. be done.

ローｔ］組織は、ロー材中に上記導電金１ｉ　＋ｆｉｌ
が複合されたかだ゛ちになっている。このために、ロー
材部の強度と靭性も改善される効果がでてくる。っ（５
）のロー材と（６）の金属のイノ→ノー−１−は１例え
ば（６）の表面に（５）の金属を複環したり、あるいは
ｏ　−材の箔、線、粉末等を間にはさんだりする形で行
う。The structure is the conductive gold 1i + fil in the brazing material.
It has become a complex structure. This has the effect of improving the strength and toughness of the brazing material portion. (5
) and the metal (6) ino → no-1- is 1. For example, the metal (5) is made into a double ring on the surface of (6), or the foil, wire, powder, etc. of the o-material is interposed between them. It is done by sandwiching it in between.

（６）の導電金属としては、導電性、防れ件、延ｆＬ。The conductive metal in (6) is conductive, preventive, and elongated.

ＴＴｌ撓ｉ’、ｌ　’：’；に優れたＣｔ、＋、　Ｎｉ
　、　Ｃｏ系合金の箔、線カ望しい、。Ct, +, Ni with excellent TTl deflection i', l':';
, Co-based alloy foils and wires are preferred.

次に実ＩＪ′１１１例について述べる。Next, an example of actual IJ'111 will be described.

実施例／、　　−１＝シミツクと金属の接合接合イ／Ｉ
：−力はｆルミナ（表面Ｎ１ツタライズ）。Example/, -1=Joining of stain and metal I/I
:-Force is f Lumina (Surface N1 Tutarization).

一方は炭素鋼 インザ−１・層：ｒＪ−利のみ（Ｎ五合金ロー材の箔）
「ノー拐箔に直接通電、　ｊＪ−利溶融、加圧、ロー付
。One side is carbon steel Inza-1 layer: rJ-only (Foil of N5 alloy brazing material)
`` Directly energize the untreated foil, melt it, pressurize it, and braze it.

接合ｉ′Ｘｌ；にクシツクや剥離は全く観察されなかっ
た。No cracking or peeling was observed in the bond i'Xl;.

実施例２　゛リーーメノトと金属の接合接合桐：　−力
ばＷＣ−Ｃｏ　、一方は炭素鋼イノ−リ−１・層：ロー
拐（Ｎｉ合金）を表面に被覆しだ銅箔銅２ｒ１に通′「
４Ｌ加熱［７て、ロー制溶融、加圧、ローイ」。Example 2 Bonding of wood and metal Bonding paulownia: - WC-Co, one side is carbon steel Ino-1 layer: Copper foil (Ni alloy) coated on the surface and copper foil copper 2r1. "
4L heating [7, low melting, pressure, low].

接合は、完全に行われ、クラックや剥離は発生しなかつ
／ζ。The bonding was complete, with no cracks or peeling.

本発明は１以上の様な種々な態様で実施されるが１次の
様な効果をもたらす。Although the present invention may be implemented in one or more of a variety of ways, it provides the following advantages.

（１）　　接合部材の熱歪が極小である。(1) The thermal strain of the bonded member is minimal.

ｌａ合（詞への入熱は極小に抑えることができ熱歪はは
Ｊ：んど発生しない。１だインサート層の昇温をより早
くして、ある意味では、ド１間的に？Ｊ′）ことによっ
て接合部材への熱影響を史に小さくすイ）ことができる
。The heat input to the insert layer can be kept to a minimum, and thermal distortion rarely occurs.In a sense, the temperature of the insert layer can be raised more quickly, and in a sense, the heat distortion can be minimized. By doing this, it is possible to significantly reduce the thermal influence on the joining members.

（２）　　大型のものも接合できる１、熱歪がほとんど
発生しないの−Ｃ，丸型のもの（ｌ（二も適用できる。(2) Large objects can also be welded (1), almost no thermal strain occurs -C, round objects (l (2) can also be applied.

（３）　　線膨張係数の異なるものでも］り能である１
、（４）　　複雑形状のものでもｂ］能である１、（５
）　　セラミック・やガラス等と金１、・ハの接合か１
］ｊ能である。(3) Even materials with different linear expansion coefficients can be used.
, (4) Even for objects with complex shapes, b] is possible1, (5
) Bonding of ceramic, glass, etc. and gold 1, .
】J is capable.

（６）　　コスト的には、従来品の数分の−である１、
本発明は１以上詳記し／こｆｉｌに、Ｉコンミツク、金
ｊ嵩のほとんとの（Ａ料に対して適用できるものであり
、信頼度が高く、コスｉ・的に安価４−Ｆ！−伺接合を
得ることができる牛ｌｌ佇父をイ１するものであイ〕５
゜(6) In terms of cost, it is a fraction of the cost of conventional products.
The present invention will be described in more detail in more than one detail.It is applicable to most of the cost (A) of Icomitsu, gold and bulk, has high reliability, and is inexpensive in terms of cost.4-F!- This is something that will help you find a place where you can get an understanding.
゜

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図・１〜２は本発明方法の説明１ノ１である、。 図１は金属−金属、　ｉｌｌ　２はセン、ツク−金属る
・＝（１するときの説明図である１、 出願人　　宮　１）征−・部 口１ １．７ ニー＝ゴ ］二］ ／４ ２Figures 1 and 2 are part 1 of the explanation of the method of the present invention. Figure 1 is an explanatory diagram of metal-metal, ill 2 is Sen, Tsuku-metal = (1) 4 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　二部利のロー刊に際し、該接合部に、金属ロー材を
イノザートシ、該二部材で挟持、固定して、該インサー
トロー材に電流を直接通電して。 選択的に加熱溶融して、該部材をロー材することを特徴
とする二部材のロー付方法。 ２、　二部材のロー材に際し、該接合部に、金属ローイ
珂と共に、導電金属の箔あるいは線をインサートシ、該
二部利で挟持、固定して、該インサート層に電流を直接
通電して、該ロー材金属を選択的に溶融して、該部材を
ロー材することを特徴とする二部材のロー付方法。[Claims] 1. When printing a two-part insert, a metal brazing material is sandwiched and fixed between the two members, and a current is directly applied to the insert row material. A method for brazing two parts, characterized by selectively heating and melting the parts to form a brazing material. 2. When brazing two parts, insert a conductive metal foil or wire together with a metal alloy into the joining part, sandwich and fix it between the two parts, and apply a current directly to the insert layer. A method for brazing two parts, characterized in that the brazing metal is selectively melted to make the parts into a brazing material.