JP2833198B2 - 鋳鉄材の接合方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は、鋳鉄材同士あるいは鋳鉄材と他の金属材料
との接合方法に関する。

＜従来の技術と課題＞ 鋳鉄材の溶接は、ほとんど巣埋めとか肉盛りとかの部
分的な鋳造欠陥の補修に利用されるだけで、構造物など
を組立てるための継手溶接は行われていない。

その理由は溶接性がきわめて悪いためで、通常溶接部
は硬化し、割れを発生し、またブローホールなども生
じ、信頼性が低い。

鋳鉄材の溶接にはCO₂アーク溶接などが採用されてい
るが、被溶接物を溶融することによって接合する方法で
あるため、溶融金属の収縮変形、入熱アンバランス等に
より溶接ひずみが発生する。ひずみは修正されるが、そ
れにも限界がある。また、接合部近傍には熱影響部があ
って、品質が均一でない。さらに、余盛りも生じ、精度
が悪い。

一方、鋳鉄材についても機械的結合等ではなく、信頼
性の高い溶接あるいはそれに相当する技術により接合で
きれば生産性は向上する。

＜課題を解決するための手段＞ 上記課題を解決するため、本発明では、鋳鉄材同士あ
るいは鋳鉄材と他の金属材とを低融点のCu系アモルファ
ス合金薄膜を介在させて突き合わせ、両材を加圧すると
共に両材の突き合わせ部を鋳鉄材の融点以下にて加熱
し、低融点のアモルファス合金を両材中に拡散させて両
材を接合するようにしたのである。

＜作用＞ 上記方法では、鋳鉄材をその融点以上の高温まで加熱
することがないので、鋳鉄材の硬化、割れなどは防止さ
れる。また、アモルファス合金薄膜を使用するので、拡
散時間も短くてすむ。

＜実 施 例＞ 次に、本発明の一実施例として鋳鉄材同士の接合につ
いて接合する。

第２図に示すように、接合すべき鋳鉄材1,2の端面同
士を間に、低融点のアモルファス合金薄膜３を介在させ
て突き合わせる。低融点のアモルファス合金薄膜３とし
ては、例えばCu系のアモルファス合金などが用いられ、
またその厚さは20μｍ〜40μｍくらいのものが採用され
る。

突き合わせられた鋳鉄材1,2を高周波加熱コイル４内
にセットし、高周波誘導加熱により突き合わせ部を加熱
すると共に、図示されていない加圧手段により、アモル
ファス合金薄膜３を介して両材1,2を加圧する。加熱
は、母材である鋳鉄材1,2の融点以下でなされる。

突き合わせ部の加熱により、第１図（ａ）（ｂ）に示
すように、アモルファス合金薄膜３が溶融する。加圧力
が働いていることにより溶融金属3aは端面間に薄く均一
に充填される。

この後、温度を等温に保持すると、第１図（ｃ）に示
すように、溶融金属3aと鋳鉄材1,2との間で相互拡散が
起こり、溶融金属3a中の融点降下元素が鋳鉄材1,2中に
拡散する。そのため、溶融金属3aの融点は次第に上昇す
るが、突き合わせ部は等温に保持されているので、溶融
金属は凝固する。

この後、さらに元素の拡散が進み、最終的に接合部
は、第１図（ｄ）に示すように凝固組織を残さない均質
な組織となる。

本実施例は鋳鉄材同士の接合であるが、本発明によれ
ば、鋳鉄と鋳鋼、鋼、非鉄金属材料などとの接合も可能
である。

＜発明の効果＞ 本発明に係る鋳鉄材の接合方法によれば、鋳鉄材をそ
の融点以上の高温に加熱することなく接合が行えるの
で、割れやひずみなどの欠陥が生じず、余盛りもないた
め、外観精度の良い接合部が得られるので、拡散接合の
際の時間を短くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は鋳鉄材の拡散接合過程の説明図、第２図は拡散
接合作業状態の概略図である。 図 面 中、 1,2は鋳鉄材、 ３はアモルファス合金薄膜である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋳鉄材同士あるいは鋳鉄材と他の金属材と
   を低融点のCu系アモルファス合金薄膜を介在させて突き
   合わせ、両材を加圧すると共に両材の突き合わせ部を鋳
   鉄材の融点以下にて加熱し、低融点のアモルファス合金
   を両材中に拡散させて両材を接合することを特徴とする
   鋳鉄材の接合方法。