JPH1143706A - 金属部品の補修方法 - Google Patents
金属部品の補修方法Info
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ロウ材を合金粉末の団塊間へ安定して確実に
浸透させることができ、合金粉末の団塊を十分な強度で
結合できる金属部品の補修方法を提供する。 【解決手段】 金属部品１０の欠陥部位であるクラック
１１を取り除いて凹部１２を形成すると共に、該凹部１
２内に、底部に所定厚さの下ロウ材層２１を形成した上
に合金粉末を充填して合金粉末層２２を形成し、更にそ
の上面にロウ材を被覆して被覆ロウ材層２３を形成した
後、真空炉内で加熱して合金粉末を焼結して団塊状とす
る焼結工程とロウ材を溶融させて合金団塊２２Ａの隙間
に浸透させて結合させる結合工程を連続して行い、凹部
１２を周囲と一体化して埋める。
浸透させることができ、合金粉末の団塊を十分な強度で
結合できる金属部品の補修方法を提供する。 【解決手段】 金属部品１０の欠陥部位であるクラック
１１を取り除いて凹部１２を形成すると共に、該凹部１
２内に、底部に所定厚さの下ロウ材層２１を形成した上
に合金粉末を充填して合金粉末層２２を形成し、更にそ
の上面にロウ材を被覆して被覆ロウ材層２３を形成した
後、真空炉内で加熱して合金粉末を焼結して団塊状とす
る焼結工程とロウ材を溶融させて合金団塊２２Ａの隙間
に浸透させて結合させる結合工程を連続して行い、凹部
１２を周囲と一体化して埋める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジェットエンジン
等を構成する金属部品に生じたクラック等の欠陥を補修
する際に用いられる金属部品の補修方法に関する。
等を構成する金属部品に生じたクラック等の欠陥を補修
する際に用いられる金属部品の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】航空機用ジェットエンジンでは、ニッケ
ル，コバルト，チタン，アルミニウム等を母材とした合
金による金属部品が用いられているが、このような金属
部品では、オーバーホールの際にクラック等の欠陥が発
見されると補修が行われる。
ル，コバルト，チタン，アルミニウム等を母材とした合
金による金属部品が用いられているが、このような金属
部品では、オーバーホールの際にクラック等の欠陥が発
見されると補修が行われる。
【０００３】このような金属部品の補修方法として、近
時、欠陥部に合金粉末を充填して真空炉内で焼結固化さ
せた後、当該部位の上にロウ材を被覆し、溶融させて合
金粉末団塊を結合して欠陥部を埋めるものがある。
時、欠陥部に合金粉末を充填して真空炉内で焼結固化さ
せた後、当該部位の上にロウ材を被覆し、溶融させて合
金粉末団塊を結合して欠陥部を埋めるものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この方法で
は真空炉内での処理が二段階となり、補修に時間を要
し、従ってコストも高くなるという問題があった。
は真空炉内での処理が二段階となり、補修に時間を要
し、従ってコストも高くなるという問題があった。
【０００５】このため、本出願人は先に、欠陥部を削り
取って形成した凹部内に合金粉末を充填すると共にこの
合金粉末の表面にロウ材粉末を被覆し、真空炉内で所定
温度に加熱して合金粉末を団塊状に焼結し、次いで、温
度を変えて（上昇させて）ロウ材を溶融させて団塊間に
浸透させ、合金粉末団塊を結合させて凹部を埋める方法
を提案した。（特願平８−２６３２９０号）しかしなが
ら、この方法では、合金粉末の上面に被覆したロウ材の
合金粉末団塊間への浸透が安定せず、このため、合金粉
末の団塊を十分な強度で結合できない虞を有するもので
あった。
取って形成した凹部内に合金粉末を充填すると共にこの
合金粉末の表面にロウ材粉末を被覆し、真空炉内で所定
温度に加熱して合金粉末を団塊状に焼結し、次いで、温
度を変えて（上昇させて）ロウ材を溶融させて団塊間に
浸透させ、合金粉末団塊を結合させて凹部を埋める方法
を提案した。（特願平８−２６３２９０号）しかしなが
ら、この方法では、合金粉末の上面に被覆したロウ材の
合金粉末団塊間への浸透が安定せず、このため、合金粉
末の団塊を十分な強度で結合できない虞を有するもので
あった。
【０００６】本発明は、上記解決課題に鑑みてなされた
ものであって、ロウ材を合金粉末の団塊間へ安定して確
実に浸透させることができ、合金粉末の団塊を十分な強
度で結合できる金属部品の補修方法を提供することを目
的とする。
ものであって、ロウ材を合金粉末の団塊間へ安定して確
実に浸透させることができ、合金粉末の団塊を十分な強
度で結合できる金属部品の補修方法を提供することを目
的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明に係る金属部品の補修方法は、金属部品の欠陥部位を
取り除いて凹部を形成すると共に、該凹部内に、底部に
所定厚さのロウ材層又はロウ材と金属粉末のロウ材混合
物層を形成して金属粉末を充填し、更にその上面にロウ
材を被覆して被覆ロウ材層を形成した後、真空炉内で加
熱して前記金属粉末を焼結して団塊状とする焼結工程と
前記ロウ材を溶融させて前記金属粉末団塊の隙間に浸透
させて結合させる結合工程を連続して行い、前記凹部を
周囲と一体化して埋めることを特徴とする。
明に係る金属部品の補修方法は、金属部品の欠陥部位を
取り除いて凹部を形成すると共に、該凹部内に、底部に
所定厚さのロウ材層又はロウ材と金属粉末のロウ材混合
物層を形成して金属粉末を充填し、更にその上面にロウ
材を被覆して被覆ロウ材層を形成した後、真空炉内で加
熱して前記金属粉末を焼結して団塊状とする焼結工程と
前記ロウ材を溶融させて前記金属粉末団塊の隙間に浸透
させて結合させる結合工程を連続して行い、前記凹部を
周囲と一体化して埋めることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図１（Ａ）〜（Ｆ）
は、本発明に係る金属部品の補修方法の一例の工程を順
次示し、図１（Ａ）に示す金属又は金属合金によって形
成された補修対象部品としての金属部品１０の欠陥部位
としてのクラック１１を、ロウ材を用いて補修するもの
である。
の実施の形態について説明する。図１（Ａ）〜（Ｆ）
は、本発明に係る金属部品の補修方法の一例の工程を順
次示し、図１（Ａ）に示す金属又は金属合金によって形
成された補修対象部品としての金属部品１０の欠陥部位
としてのクラック１１を、ロウ材を用いて補修するもの
である。
【０００９】金属部品１０は、例えば、ニッケルを母材
としてクロム，鉄，その他を適量含む合金によって形成
される。ロウ材は、例えば金属部品１０と同一組成に珪
素又は硼素を０．５〜２重量％を含むものである。
としてクロム，鉄，その他を適量含む合金によって形成
される。ロウ材は、例えば金属部品１０と同一組成に珪
素又は硼素を０．５〜２重量％を含むものである。
【００１０】まず、図１（Ｂ）に示すように、クラック
１１の周囲をドリルやカッターによって切削又はグライ
ンダー等によって研削し、クラック１１を完全に除去し
て凹部１２を形成する。
１１の周囲をドリルやカッターによって切削又はグライ
ンダー等によって研削し、クラック１１を完全に除去し
て凹部１２を形成する。
【００１１】このようにして形成した凹部１２の底部
に、ロウ材粉末を所定の厚さに敷き詰め、次いで、凹部
１２内に金属部品１０と同一組成の合金粉末を充填し、
更にその上にロウ材粉末を被せるように載せる。これに
より、図１（Ｃ）に示すように、凹部１２内に下ロウ材
層２１と合金粉末層２２が形成されると共に、その上側
に被覆ロウ材層２３が盛り上げられた状態となる。尚、
下ロウ材層２１は、合金粉末との混合物によって形成し
てロウ材混合物層としても良い。また、その量は、凹部
１２の５〜１０％程度（容積比）が適当である。更に、
必要に応じて被覆ロウ材層２３の上面をブレースセメン
ト等による固定処理を施す。
に、ロウ材粉末を所定の厚さに敷き詰め、次いで、凹部
１２内に金属部品１０と同一組成の合金粉末を充填し、
更にその上にロウ材粉末を被せるように載せる。これに
より、図１（Ｃ）に示すように、凹部１２内に下ロウ材
層２１と合金粉末層２２が形成されると共に、その上側
に被覆ロウ材層２３が盛り上げられた状態となる。尚、
下ロウ材層２１は、合金粉末との混合物によって形成し
てロウ材混合物層としても良い。また、その量は、凹部
１２の５〜１０％程度（容積比）が適当である。更に、
必要に応じて被覆ロウ材層２３の上面をブレースセメン
ト等による固定処理を施す。
【００１２】このように、凹部１２内に下ロウ材層２１
と合金粉末層２２が形成されると共にその上側に上ロウ
材層２３が盛り上げられた状態の金属部品１０を真空炉
中に挿置し、真空雰囲気中で図２に示す時間−温度スケ
ジュールで加熱して焼結及び結合（液相結合，拡散結
合）の各工程を連続して行う。
と合金粉末層２２が形成されると共にその上側に上ロウ
材層２３が盛り上げられた状態の金属部品１０を真空炉
中に挿置し、真空雰囲気中で図２に示す時間−温度スケ
ジュールで加熱して焼結及び結合（液相結合，拡散結
合）の各工程を連続して行う。
【００１３】即ち、焼結温度：Ｔ１まで加熱して所定時
間：ｔ１保持する。これによって図１（Ｄ）に示すよう
に合金粉末層２２を形成する合金粉末が団塊状に焼結し
てその内部に緻密化した部分を有する合金団塊２２Ａが
形成される。（焼結工程）次いで、ロウ材の融点以上の
温度：Ｔ２まで上昇させて時間：ｔ２保持する。これに
よって上下ロウ材層２１，２３のロウ材が溶融して合金
団塊２２Ａの間に浸透し、図１（Ｅ）に示すように合金
団塊２２Ａを液相のロウ材によって結合した液相結合状
態となる。この時、ロウ材は合金団塊２２Ａの上下両側
に配置されている（下ロウ材層２１，被覆ロウ材層２
３）ため、合金団塊２２Ａの間へ容易且つ確実に浸透
し、合金団塊２２Ａを結合することができる。（液相結
合工程）その後、温度を拡散温度：Ｔ３として時間：ｔ
３保持する。これにより、金属部品１０の凹部１２の内
壁面とロウ材の間，及び合金団塊２２Ａとロウ材との間
で構成原子の相互拡散が生じ、金属部品１０と合金団塊
２２Ａとロウ材が一体に結合され、図１（Ｆ）に示すよ
うに凹部１２が金属部品１０と一体に埋められた状態と
なる。（拡散結合工程）そして、アルゴンガス等の不活
性ガスによる対流冷却及び自然冷却等によって常温まで
徐冷した後、真空炉から取り出して表面の不要部分を切
削又は研磨等によって削除して表面を仕上げることによ
り、補修が完了する。
間：ｔ１保持する。これによって図１（Ｄ）に示すよう
に合金粉末層２２を形成する合金粉末が団塊状に焼結し
てその内部に緻密化した部分を有する合金団塊２２Ａが
形成される。（焼結工程）次いで、ロウ材の融点以上の
温度：Ｔ２まで上昇させて時間：ｔ２保持する。これに
よって上下ロウ材層２１，２３のロウ材が溶融して合金
団塊２２Ａの間に浸透し、図１（Ｅ）に示すように合金
団塊２２Ａを液相のロウ材によって結合した液相結合状
態となる。この時、ロウ材は合金団塊２２Ａの上下両側
に配置されている（下ロウ材層２１，被覆ロウ材層２
３）ため、合金団塊２２Ａの間へ容易且つ確実に浸透
し、合金団塊２２Ａを結合することができる。（液相結
合工程）その後、温度を拡散温度：Ｔ３として時間：ｔ
３保持する。これにより、金属部品１０の凹部１２の内
壁面とロウ材の間，及び合金団塊２２Ａとロウ材との間
で構成原子の相互拡散が生じ、金属部品１０と合金団塊
２２Ａとロウ材が一体に結合され、図１（Ｆ）に示すよ
うに凹部１２が金属部品１０と一体に埋められた状態と
なる。（拡散結合工程）そして、アルゴンガス等の不活
性ガスによる対流冷却及び自然冷却等によって常温まで
徐冷した後、真空炉から取り出して表面の不要部分を切
削又は研磨等によって削除して表面を仕上げることによ
り、補修が完了する。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る金属部
品の補修方法によれば、金属部品の欠陥部位を取り除い
て形成した凹部内に、底部に所定厚さのロウ材層を形成
して金属粉末を充填し、更にその上面にロウ材を被覆し
た後、真空炉内で加熱して金属粉末を焼結して団塊状と
する焼結工程とロウ材を溶融させて団塊の隙間に浸透さ
せて結合させる結合工程を連続して行って凹部を周囲と
一体化して埋めることにより、金属粉末の団塊の間に上
下から溶融したロウ材が容易且つ確実に浸透し、ロウ材
によって金属団塊を十分な結合強度で結合することがで
きる。
品の補修方法によれば、金属部品の欠陥部位を取り除い
て形成した凹部内に、底部に所定厚さのロウ材層を形成
して金属粉末を充填し、更にその上面にロウ材を被覆し
た後、真空炉内で加熱して金属粉末を焼結して団塊状と
する焼結工程とロウ材を溶融させて団塊の隙間に浸透さ
せて結合させる結合工程を連続して行って凹部を周囲と
一体化して埋めることにより、金属粉末の団塊の間に上
下から溶融したロウ材が容易且つ確実に浸透し、ロウ材
によって金属団塊を十分な結合強度で結合することがで
きる。
【００１５】また、金属粉末の焼結工程とロウ材による
結合工程を連続して行うために、短時間で合理的な作業
が可能となり、補修コストの低減に寄与するものであ
る。
結合工程を連続して行うために、短時間で合理的な作業
が可能となり、補修コストの低減に寄与するものであ
る。
【図１】（Ａ）〜（Ｆ）は本発明の補修工程の一例を説
明する図である。
明する図である。
【図２】本発明の補修工程の一例における加熱処理の時
間−温度スケジュールを示す図である。
間−温度スケジュールを示す図である。
１０ 金属部品 １１ クラック（欠陥部位） １２ 凹部 ２１ 下ロウ材層（ロウ材層） ２２ 合金粉末層（金属粉末） ２２Ａ 合金団塊（金属粉末団塊） ２３ 被覆ロウ材層
Claims (2)
- 【請求項１】 金属部品の欠陥部位を取り除いて凹部を
形成すると共に、該凹部内に、底部に所定厚さのロウ材
層を形成して金属粉末を充填し、更にその上面にロウ材
を被覆して被覆ロウ材層を形成した後、真空炉内で加熱
して前記金属粉末を焼結して団塊状とする焼結工程と前
記ロウ材を溶融させて前記金属粉末団塊の隙間に浸透さ
せて結合させる結合工程を連続して行い、前記凹部を周
囲と一体化して埋めることを特徴とする金属部品の補修
方法。 - 【請求項２】 金属部品の欠陥部位を取り除いて凹部を
形成すると共に、該凹部内に、底部にロウ材と金属粉末
の混合物による所定厚さのロウ材混合物層を形成して金
属粉末を充填し、更にその上面にロウ材を被覆して被覆
ロウ材層を形成した後、真空炉内で加熱して前記金属粉
末を焼結して団塊状とする焼結工程と前記ロウ材を溶融
させて前記金属粉末団塊の隙間に浸透させて結合させる
結合工程を連続して行い、前記凹部を周囲と一体化して
埋めることを特徴とする金属部品の補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21245697A JPH1143706A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 金属部品の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21245697A JPH1143706A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 金属部品の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1143706A true JPH1143706A (ja) | 1999-02-16 |
Family
ID=16622936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21245697A Pending JPH1143706A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 金属部品の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1143706A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110033728A1 (en) * | 2009-08-04 | 2011-02-10 | United States of America as represented by the Administrator of the National Aeronautics and | Method and System for Repairing Cracks in Structures |
| US8042723B2 (en) | 2007-10-15 | 2011-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Method of repair |
| CN102925889A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-02-13 | 秦皇岛格瑞得节能技术服务有限公司 | 一种半联轴器内孔的等离子弧熔覆修复方法 |
| JP2014513207A (ja) * | 2011-03-07 | 2014-05-29 | スネクマ | 損傷した熱機械的部品の局部補修のプロセスおよび該プロセスに従って補修された部品、特に、タービン部品 |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP21245697A patent/JPH1143706A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8042723B2 (en) | 2007-10-15 | 2011-10-25 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd | Method of repair |
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| US8347479B2 (en) * | 2009-08-04 | 2013-01-08 | The United States Of America As Represented By The United States National Aeronautics And Space Administration | Method for repairing cracks in structures |
| US8679642B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-03-25 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | System for repairing cracks in structures |
| JP2014513207A (ja) * | 2011-03-07 | 2014-05-29 | スネクマ | 損傷した熱機械的部品の局部補修のプロセスおよび該プロセスに従って補修された部品、特に、タービン部品 |
| CN102925889A (zh) * | 2012-10-12 | 2013-02-13 | 秦皇岛格瑞得节能技术服务有限公司 | 一种半联轴器内孔的等离子弧熔覆修复方法 |
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