专利名称：金属结合面熔接方法
技术领域：
本发明有关于一种金属结合面熔接方法。
目前精密金属的结合焊接，为达到较高的结合强度，常采用较高温度的硬焊方式(一般软焊的焊接温度在450℃以下，其是以低熔点的锡铅为焊料，其结合强度较差)，目前硬焊所使用的焊料，是以金、银、铜、镍…等为主成分调配而成的贵金属焊料，其是利用不同金属成比例混合后，使焊料本身形成共晶点，使熔点下降，目前一般贵金属焊料的熔点约在600℃～1100℃之间，视使用条件选择使用。
以高尔夫球杆头的制造为例，其底面需结合一比重较大的配重块，使杆头的重心降低，如此在发球时可打得更远，另外杆头的击球面板需使用经特殊金属加工或热处理、并具有高强度及高弹性系数的复合材料，如此方能耐打击且击球声音轻脆悦耳；请参阅
图1，是采用硬焊方式结合配重块，其是于杆头的底板11开设一凹槽111，于其上涂上一层焊料12，再将一配重块13加压紧迫套合于该凹槽111内，将整体放入真空炉烧结，烧结温度约稍高于该焊料12本身的共晶熔点，如此经真空炉烧结时，该焊料12会先熔化，在高温下向底板11及配重块13毛细渗透，使底板11及配重块13形成良好的结合效果。
此种硬焊方式结合强度虽较软焊者佳，然其使用的焊料因是贵金属焊料甚为昂贵，接合成本相对甚高，且其两金属需加压迫紧接合，且焊料的涂布有一定厚度限制，其制造上的控制需较为精密，方能有良好的焊接效果。
请参阅图2，亦有使用螺丝锁固，即是于底板11的凹槽111内设置四个螺孔112，该配重块13则对应螺孔112位置设置穿孔131，以钛合金材质的螺丝14螺锁，锁合固定后，需再将螺丝头磨平，以保持整体美观。
此种结合方式有以下缺点1、为达高强度的结合及防锈，使用钛螺丝甚为昂贵，且需再作外观磨平加工处理，整体成本亦甚高。
2、配重块13与凹槽111有间隙，因材料本身精密度差异或是锁固螺丝之力不一，在制造上每一杆头结合配重块后，因间隙不一而致在击球时声音不同，造成品质不易控制。
本发明的目的在于提供一种金属结合面熔接方法，藉由金属接合面因共晶现象熔化达到结合效果。
本发明的另一目的在于提供一种高尔夫球杆头的配重块结合方法，藉由金属接合面因共晶现象熔化达到结合配重块时具有高强度效果，且制造容易，降低成本。
本发明的再一目的在于提供一种高尔夫球杆头的击球面板结合方法，藉由金属接合面因共晶现象熔化，达到结合击球面板时具有高强度效果，而且制造容易，降低成本。
本发明的技术方案是一种金属结合面熔接方法，其特征在于首先于待结合的两金属的结合面中的至少一结合面上涂布一层可与该两金属共晶降低熔点的粉末介质，再送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点，使该两金属的结合面熔化而熔接。
所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr。
所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属皆为钛合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度为800℃至1000℃。
所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为钛合金、镍铁钨合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度为800℃至1100℃。
所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为不锈钢、镍铁钨合金，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1200℃至1350℃。
所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为不锈钢、不锈钢，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃。
所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为不锈钢、镍铁钨合金，该粉末介质为钛粉，烧结温度为1300℃至1400℃。
一种高尔夫球杆头的配置块结合方法，其特征在于于高尔夫球杆头的底面设有一装配配重块的凹槽，于该凹槽涂布一层可与该高尔夫球杆头底面金属及该配重块金属共晶降低熔点的粉末介质后，将该配重块套合于该凹槽，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属之共晶点但低于该两金属的熔点，使该两金属的结合面熔化熔接。
所述的高尔夫球杆头的配置块结合方法，其特征在于该真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr。
所述的高尔夫球杆头的配置块结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的底面为钛合金，该配重块为镍铁钨合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度为800℃至1100℃。
所述的高尔夫球杆头的配重块结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的底面为不锈钢，该配重块为镍铁钨合金，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1200℃至1350℃。
所述的高尔夫球杆头的配重块结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的底面为不锈钢，该配重块为镍铁钨合金，该粉末介质为钛粉，烧结温度为1300℃至1400℃。
一种高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于于高尔夫球杆头之一击球面设有一装配击球面板的凹槽，于该凹槽涂布一层可与该高尔夫球杆头击球面金属及该击球面板金属共晶降低熔点的粉末介质后，将该击球面板套合于该凹槽，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点，使该两金属的结合面熔化熔接。
所述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的击球面为钛合金，该击球面板为钛合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度800℃至1000℃。
所述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的击球面为不锈钢，该击球面板为钛合金，该粉末介质为镍粉和碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃。
所述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的击球面为不锈钢，该击球面板为不锈钢，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃。
本发明的特点是利用两金属在产生共晶时其熔点会下降，故当两金属作结合时，若只令其结合面产生共晶，其余部位没有共晶现象，如此当烧结温度超过该粉末介质与两金属的共晶点但在两金属熔点以下时，该两金属之的结合面会因产生共晶现象而熔化相互接合。
故本发明金属结合面熔接方法，是于待结合的两金属的结合面中的至少一结合面上涂布一层可与该两金属共晶降低熔点的粉末介质后，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点，如此即能够使该两金属的结合面熔化而达到熔接效果。
至于该粉末介质的选用，则视欲接合的金属而定，如镍和铁很容易与碳或钛共晶，介质成粉末方式则是因物质成细微粒时可具有较大的表面积，如此具有较大的表面能才容易与金属的接合面形成共晶。
本发明可归纳具有以下优点1、两金属结合面的结合，是金属本身结合面熔化结合成一体，并非靠附近加的焊料来结合，故两金属的结合强度甚牢固。
2、不需使用贵金属焊料，较为省成本。
3、在高尔夫球杆头的击球面板和配重块的结合上，结合强度佳，且加工简易，节省成本。
4、在高尔夫球杆头的配重块的结合上，完全无接合间隙，亦即每一杆头不会有间隙不一之情况，击球声音皆相同，产品品质有一致性。
本发明的上述目的、优点和特色由以下较佳实施例的详细说明中并参考图式当可更加明白，其中图1是习知高尔夫球杆头底面以硬焊方式结合配重块的示意图。
图2是习知高尔夫球杆头底面以锁螺丝方式结合配重块的示意图。
图3是本发明于高尔夫球杆头的配重块结合示意图。
图4是本发明高尔夫球杆头的击球面板结合示意图。
图5是本发明于高尔夫球杆头的击球面板另一结合示意图。
图6是本发明于高尔夫球杆头结合配重块后的实品断面放大拍照图。
实施例一请参阅图3，是为本发明一较佳实施例，为高尔夫球杆头的配重块结合方法，其中该高尔夫球杆头的本体为不锈钢材质，即其底面21为不锈钢材质，该配重块35是为镍铁钨合金(镍43％、铁21％、钨36％)。
本方法是于杆头底面21设有一装配该配重块35的凹槽211，于该凹槽211涂布一层可与该杆头底面金属及该配重块金属共晶降低熔点的粉末介质31，本实施例是采用碳粉，将该配重块35套合于该凹槽211，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点，本实施例控制在1200℃至1350℃之间，如此即可令该两金属的结合面熔化达到相互熔接结合效果。
其中烧结温度是与烧结时间相关，若烧结温度定得较高，则烧结时间较短，反之烧结温度定得较低时，则烧结时间需较长，本实施例采烧结温度为1300℃，烧结时间约40分钟，真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr之间。
请参阅图6，为本实施例的配重块35与杆头底面21经上述方式实际结合后的实品断面放大100倍拍照图，由图面可看出两者的结合面皆已因熔化而相互结合成一熔合区38，两者形成非常牢固的结合。
实施例二上述的高尔夫球杆头的配重块结合方法，其中该高尔夫球杆头的本体为不锈钢，即其底面21为不锈钢，该配重块35是为镍铁钨合金，本实施例的粉末介质31采用钛粉，烧结温度为1300℃至1400℃之间，烧结时间约15-60分钟，真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr之间。
实施例三上述的高尔夫球杆头的配重块结合方法，其中该高尔夫球杆头的本体为钛合金，妈其底面21为钛合金，该配重块35是为镍铁钨合金，本实施例采镍粉为粉末介质烧结温度为800至1100℃之间，烧结时间约10-40分钟，真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr之间。
实施例四作为高尔夫球杆头的击球面板结合方法，请参阅图4，其是于高尔夫球杆头的击球面22设有一装配击球面板36的凹槽221，于该凹槽221涂布一层可与该高尔夫球杆头击球面金属及该击球面板金属共晶降低熔点的粉末介质31后，将该击球面板36套合于该凹槽，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于共晶点但低于该两金属的熔点，如此即可令该两金属的结合面熔化达到熔接效果。
其中该高尔夫球杆头的本体为钛合金，即其击球面22为钛合金，该击球面板36是为钛合金(经特殊金属加工或热处理)，该粉末介质31为镍粉，烧结温度为800℃至1000℃之间，烧结时间约10-40分钟，真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr之间。
请参阅图5，其中该击球面22的凹槽221，可设成环状，中间透空，令击球面板36仅是周边与其接合。
实施例五上述的高尔夫球杆的击球面板结合方法，其中该高尔夫球杆头的本体为不锈钢，即其击球面22为不锈钢，该击球面板36为不锈钢(经特殊金属加工或热处理)，该粉末介质31为碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃之间，烧结时间约15-60分钟，真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr之间。
实施例六上述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其中该高尔夫球杆头的本体为不锈钢，即其击球面22为不锈钢，该击球面板36为钛合金(经特殊金属加工或热处理)，该粉末介质31为碳粉和镍粉各一半混合，烧结温度1100℃至1300℃之间，烧结时间约15-60分钟，真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr之间。
再者，高尔夫球杆头在制造上是以数个板块结合而成一杆头，其各板块相互的结合亦可以本发明的金属结合面熔接方法来固结。
在以上较佳实施例的详细说明中所提出的具体的实施例仅为了易于说明本发明的技术内容，并非将本发明狭义地限制于该实施例，而可作种种变化实施。
权利要求
1.一种金属结合面熔接方法，其特征在于首先于待结合的两金属的结合面中的至少一结合面上涂布一层可与该两金属共晶降低熔点的粉末介质，再送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点，使该两金属的结合面熔化而熔接。
2.如权利要求1所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr。
3.如权利要求1所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属皆为钛合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度为800℃至1000℃。
4.如权利要求1所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为钛合金、镍铁钨合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度为800℃至1100℃。
5.如权利要求1所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为不锈钢、镍铁钨合金，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1200℃至1350℃。
6.如权利要求1所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为不锈钢、不锈钢，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃。
7.如权利要求1所述的金属结合面熔接方法，其特征在于该两金属分别为不锈钢、镍铁钨合金，该粉末介质为钛粉，烧结温度为1300℃至1400℃。
8.一种高尔夫球杆头的配置块结合方法，其特征在于于高尔夫球杆头的底面设有一装配配重块的凹槽，于该凹槽涂布一层可与该高尔夫球杆头底面金属及该配重块金属共晶降低熔点的粉末介质后，将该配重块套合于该凹槽，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属之共晶点但低于该两金属的熔点，使该两金属的结合面熔化熔接。
9.如权利要求8所述的高尔夫球杆头的配置块结合方法，其特征在于该真空炉的真空度为10-1torr至10-5torr。
10.如权利要求8所述的高尔夫球杆头的配置块结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的底面为钛合金，该配重块为镍铁钨合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度为800℃至1100℃。
11.如权利要求8所述的高尔夫球杆头的配重块结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的底面为不锈钢，该配重块为镍铁钨合金，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1200℃至1350℃。
12.如权利要求8所述的高尔夫球杆头的配重块结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的底面为不锈钢，该配重块为镍铁钨合金，该粉末介质为钛粉，烧结温度为1300℃至1400℃。
13.一种高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于于高尔夫球杆头之一击球面设有一装配击球面板的凹槽，于该凹槽涂布一层可与该高尔夫球杆头击球面金属及该击球面板金属共晶降低熔点的粉末介质后，将该击球面板套合于该凹槽，送入真空炉烧结，烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点，使该两金属的结合面熔化熔接。
14.如权利要求13所述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的击球面为钛合金，该击球面板为钛合金，该粉末介质为镍粉，烧结温度800℃至1000℃。
15.如权利要求13所述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的击球面为不锈钢，该击球面板为钛合金，该粉末介质为镍粉和碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃。
16.如权利要求13所述的高尔夫球杆头的击球面板结合方法，其特征在于该高尔夫球杆头的击球面为不锈钢，该击球面板为不锈钢，该粉末介质为碳粉，烧结温度为1100℃至1300℃。
全文摘要
一种金属结合面熔接方法,是于待结合的两金属的结合面中的至少一结合面上涂布一层可与该两金属共晶降低熔点的粉末介质后,送入真空炉烧结,烧结温度控制在高于该粉末介质与两金属的共晶点但低于该两金属的熔点,如此即能够使该两金属的结合面熔化而达到熔接效果。
文档编号B22F7/04GK1280894SQ9910964
公开日2001年1月24日 申请日期1999年7月2日 优先权日1999年7月2日
发明者童兆年, 庄天赐 申请人:创世纪科技股份有限公司