JPH0359790B2 - - Google Patents
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- JPH0359790B2 JPH0359790B2 JP11199385A JP11199385A JPH0359790B2 JP H0359790 B2 JPH0359790 B2 JP H0359790B2 JP 11199385 A JP11199385 A JP 11199385A JP 11199385 A JP11199385 A JP 11199385A JP H0359790 B2 JPH0359790 B2 JP H0359790B2
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
この発明はクラツド金属板の製造方法に関し、
電子ビーム溶接による密閉組立溶接時に接合面間
に侵入・飛散する溶接スパツタを遮断することに
より接合強度の優れたクラツド金属板を得ること
を目的とする。 〔従来の技術〕 ２枚以上の金属板を積層接合させたクラツド金
属板は、耐食性、耐摩耗性あるいは耐熱性に優
れ、かつ高強度で安価な構造用材料として広い分
野で使用されている。 このクラツド金属板を製造する方法としては、
爆着法、肉盛法、圧延法等があるが、大面積のも
のを高能率かつ安価に製造できる圧延法が最も一
般的に用いられている。 圧延法は接合する面を清浄にして積層し、熱間
又は温間で圧延し、冶金的に接合させる方法であ
るが、ここで留意すべき点は接合面間の雰囲気清
浄度である。即ち、接合面を清浄にしても接合面
間に大気が存在する場合には、加熱時及び圧延時
に酸化物等が形成され、これが冶金的接合を妨げ
十分な接合強さが得られない原因となる。 従つて十分な接合強さを有するクラツド金属板
を製造するには、クラツド組立ての段階で接合面
間に存在する大気を極力排気し低圧力の状態にし
ておく必要がある。 このように接合面間を低圧力の状態にし、かつ
クラツドの組立溶接を能率的に行う方法として、
真空室の中に組立溶接すべき部材をセツトし、所
定の真空度まで排気した後、電子ビーム溶接で部
材の周囲を密閉溶接する方法が提案されている。
この方法を第４図と第５図に示す。図中、A1は
合わせ材、A2は基材、Ｂは電子ビーム、Ｙは溶
接ビードである。 〔従来技術の問題点〕 この密閉組立溶接における電子ビームの照射方
法は、第４図に示すように接合面に対しビームＢ
を垂直に照射する方法及び第５図に示すように平
行又は斜角に照射する方法に大別できるが、現状
では双方の方法とも以下に述べる問題を抱えてお
り、実用化に当たつてはその克服が大きな課題に
なつている。 接合面に対しビームＢを垂直に照射する方法に
おいては、加熱及び圧延時にかかるせん断力を接
合面位置における溶接金属幅で支えなければなら
ない。しかし電子ビーム溶接における溶接金属幅
は広くとも５〜６mmが限界であり、せん断力によ
つて電子ビーム溶接ビード部Ｙが破断し、密閉性
が打ち破られる危険性が高い。また基材A2と合
わせ材A1の組合わせによつては溶接時に溶接金
属中に割れの発生するおそれがある。例えば、基
材に炭素鋼、合わせ材にオーステナイト系ステン
レス鋼の組合わせでは、溶接金属のミクロ組織は
オーステナイトとマルテンサイトとの混合組織か
ら成るため、溶接割れ感受性は非常に高い。 次に接合面に対しビームＢを平行又は斜角に照
射する方法においては、溶接ビードの溶込み深さ
で圧延時のせん断力を支えるため、溶込み深さを
調整することによつてこのせん断力に十分耐える
ことができる。従つてこの方法は接合面に対しビ
ームを垂直に照射する方法よりも、より実用的で
あると言える。しかしながら電子ビームＢを接合
面に対し平行に照射するため接合面間に間隙が存
在すると、第６図に示すように組立溶接時に発生
する溶接スパツタＺが接合面間Ｘに侵入・飛散す
る。実際のクラツド組立部材において接合面全面
を完全に密着させることは不可能に近く、溶接時
に発生するスパツタＺはかなり広い範囲に飛散し
接合性を低下させる。特に真空室の寸法の制限に
よりクラツド部材全周囲の連続密閉溶接が困難な
場合、或は何らかの理由により溶接途中で真空を
リークしなければならない場合には、高温の溶接
スパツタが大気に触れ酸化されることがある。こ
のような場合には再度接合面間を真空にしても既
に酸化された溶接スパツタが冶金的接合を妨げ十
分な接合強さが得られない。 〔発明の概要〕 本発明は上記問題点を解決するためになされた
もので、真空室内で電子ビームによる圧延クラツ
ド金属板組立の密閉溶接を良好に行うとともに加
熱・圧延時に発生するせん断力に十分耐えられる
溶接ビードを形成し、かつ圧延時に良好な接合特
性を有する圧延クラツド金属板の製造方法を提供
しようとするものである。 本発明法において、異種又は同種の金属板を２
枚以上重ね合わせて、これをまず真空中で密閉組
立溶接するわけであるが、密閉組立溶接は加熱・
圧延時のせん断力に耐えられるものでなければな
らないため、十分なノド厚を確保できる方法とし
て、接合面に対し平行もしくは斜角に電子ビーム
を照射して溶接ビードを形成する方法が最も実用
的である。しかし上記したように電子ビーム照射
時において発生する溶接スパツタが接合面間に侵
入・飛散し、場合によつては接合性を妨げる。そ
こで本発明法では溶接スパツタが接合面間に侵
入・飛散するのを防止するために、まず第１図及
び第２図に示すように、接合面に対して垂直に電
子ビームB1を照射して垂直方向の第１の溶接ビ
ード１を形成する。次いで接合面に対して、平行
又は斜角方向から電子ビームB2を照射し、第２
の溶接ビード２を形成する。この際、溶接面間Ｘ
に溶接スパツタが侵入・飛散しようとするが、前
記溶接ビード１が障害となり、スパツタの侵入・
飛散が防止される。 以上の密閉組立溶接を終えたら、温間又は熱間
にて圧延を行う。この圧延条件に特に限定はな
く、従来通常行われている方法で良い。 圧延に際しては、第１の溶接ビード１に加えて
第２の溶接ビード２によりせん断力を支えるた
め、第２の溶接ビード２の溶込み深さを調整する
ことにより、せん断力に十分耐えることができ
る。また上記したように接合面にはスパツタの侵
入がないから、良好な圧延接合性を得ることがで
きる。 なお、組立溶接において溶加材を供給する場
合、侵入・飛散する溶接スパツタの量が増加し接
合性への悪影響も大きくなるが、本発明法により
スパツタ侵入防止溶接ビードを形成することによ
り接合面間への溶接スパツタの侵入・飛散は完全
に防止できる。 〔実施例〕 以下実施例を示す。 下記に示す基材及び合わせ材を接合面を清浄に
した後積層し、この際、基材と合わせ材は密着さ
せず約２mmの間隙を設けた。 部材を真空室内に搬入し、15Pa以下の真空度
の下で10分間排気した。その後、下向姿勢で接合
面に対し垂直に電子ビームを照射し、合わせ材
A1を貫通して基材A2内約10mmまで達するスパツ
タ侵入防止溶接ビード１を第３図に示すように形
成した。電子ビームの照射位置は部材端から30mm
のところである。 次に横向姿勢で接合面に対し、第３図に示すよ
うに平行に電子ビームを照射し、フイラワイヤ３
を供給しながら積層材の周囲を組立溶接した。 それぞれの溶接条件を下掲第１表に示す。 基 材：SM41 125t×600×1000mm 合わせ材：SUS316 15t×600×1000mm フイラワイヤ：SUS312 1.2φmm
電子ビーム溶接による密閉組立溶接時に接合面間
に侵入・飛散する溶接スパツタを遮断することに
より接合強度の優れたクラツド金属板を得ること
を目的とする。 〔従来の技術〕 ２枚以上の金属板を積層接合させたクラツド金
属板は、耐食性、耐摩耗性あるいは耐熱性に優
れ、かつ高強度で安価な構造用材料として広い分
野で使用されている。 このクラツド金属板を製造する方法としては、
爆着法、肉盛法、圧延法等があるが、大面積のも
のを高能率かつ安価に製造できる圧延法が最も一
般的に用いられている。 圧延法は接合する面を清浄にして積層し、熱間
又は温間で圧延し、冶金的に接合させる方法であ
るが、ここで留意すべき点は接合面間の雰囲気清
浄度である。即ち、接合面を清浄にしても接合面
間に大気が存在する場合には、加熱時及び圧延時
に酸化物等が形成され、これが冶金的接合を妨げ
十分な接合強さが得られない原因となる。 従つて十分な接合強さを有するクラツド金属板
を製造するには、クラツド組立ての段階で接合面
間に存在する大気を極力排気し低圧力の状態にし
ておく必要がある。 このように接合面間を低圧力の状態にし、かつ
クラツドの組立溶接を能率的に行う方法として、
真空室の中に組立溶接すべき部材をセツトし、所
定の真空度まで排気した後、電子ビーム溶接で部
材の周囲を密閉溶接する方法が提案されている。
この方法を第４図と第５図に示す。図中、A1は
合わせ材、A2は基材、Ｂは電子ビーム、Ｙは溶
接ビードである。 〔従来技術の問題点〕 この密閉組立溶接における電子ビームの照射方
法は、第４図に示すように接合面に対しビームＢ
を垂直に照射する方法及び第５図に示すように平
行又は斜角に照射する方法に大別できるが、現状
では双方の方法とも以下に述べる問題を抱えてお
り、実用化に当たつてはその克服が大きな課題に
なつている。 接合面に対しビームＢを垂直に照射する方法に
おいては、加熱及び圧延時にかかるせん断力を接
合面位置における溶接金属幅で支えなければなら
ない。しかし電子ビーム溶接における溶接金属幅
は広くとも５〜６mmが限界であり、せん断力によ
つて電子ビーム溶接ビード部Ｙが破断し、密閉性
が打ち破られる危険性が高い。また基材A2と合
わせ材A1の組合わせによつては溶接時に溶接金
属中に割れの発生するおそれがある。例えば、基
材に炭素鋼、合わせ材にオーステナイト系ステン
レス鋼の組合わせでは、溶接金属のミクロ組織は
オーステナイトとマルテンサイトとの混合組織か
ら成るため、溶接割れ感受性は非常に高い。 次に接合面に対しビームＢを平行又は斜角に照
射する方法においては、溶接ビードの溶込み深さ
で圧延時のせん断力を支えるため、溶込み深さを
調整することによつてこのせん断力に十分耐える
ことができる。従つてこの方法は接合面に対しビ
ームを垂直に照射する方法よりも、より実用的で
あると言える。しかしながら電子ビームＢを接合
面に対し平行に照射するため接合面間に間隙が存
在すると、第６図に示すように組立溶接時に発生
する溶接スパツタＺが接合面間Ｘに侵入・飛散す
る。実際のクラツド組立部材において接合面全面
を完全に密着させることは不可能に近く、溶接時
に発生するスパツタＺはかなり広い範囲に飛散し
接合性を低下させる。特に真空室の寸法の制限に
よりクラツド部材全周囲の連続密閉溶接が困難な
場合、或は何らかの理由により溶接途中で真空を
リークしなければならない場合には、高温の溶接
スパツタが大気に触れ酸化されることがある。こ
のような場合には再度接合面間を真空にしても既
に酸化された溶接スパツタが冶金的接合を妨げ十
分な接合強さが得られない。 〔発明の概要〕 本発明は上記問題点を解決するためになされた
もので、真空室内で電子ビームによる圧延クラツ
ド金属板組立の密閉溶接を良好に行うとともに加
熱・圧延時に発生するせん断力に十分耐えられる
溶接ビードを形成し、かつ圧延時に良好な接合特
性を有する圧延クラツド金属板の製造方法を提供
しようとするものである。 本発明法において、異種又は同種の金属板を２
枚以上重ね合わせて、これをまず真空中で密閉組
立溶接するわけであるが、密閉組立溶接は加熱・
圧延時のせん断力に耐えられるものでなければな
らないため、十分なノド厚を確保できる方法とし
て、接合面に対し平行もしくは斜角に電子ビーム
を照射して溶接ビードを形成する方法が最も実用
的である。しかし上記したように電子ビーム照射
時において発生する溶接スパツタが接合面間に侵
入・飛散し、場合によつては接合性を妨げる。そ
こで本発明法では溶接スパツタが接合面間に侵
入・飛散するのを防止するために、まず第１図及
び第２図に示すように、接合面に対して垂直に電
子ビームB1を照射して垂直方向の第１の溶接ビ
ード１を形成する。次いで接合面に対して、平行
又は斜角方向から電子ビームB2を照射し、第２
の溶接ビード２を形成する。この際、溶接面間Ｘ
に溶接スパツタが侵入・飛散しようとするが、前
記溶接ビード１が障害となり、スパツタの侵入・
飛散が防止される。 以上の密閉組立溶接を終えたら、温間又は熱間
にて圧延を行う。この圧延条件に特に限定はな
く、従来通常行われている方法で良い。 圧延に際しては、第１の溶接ビード１に加えて
第２の溶接ビード２によりせん断力を支えるた
め、第２の溶接ビード２の溶込み深さを調整する
ことにより、せん断力に十分耐えることができ
る。また上記したように接合面にはスパツタの侵
入がないから、良好な圧延接合性を得ることがで
きる。 なお、組立溶接において溶加材を供給する場
合、侵入・飛散する溶接スパツタの量が増加し接
合性への悪影響も大きくなるが、本発明法により
スパツタ侵入防止溶接ビードを形成することによ
り接合面間への溶接スパツタの侵入・飛散は完全
に防止できる。 〔実施例〕 以下実施例を示す。 下記に示す基材及び合わせ材を接合面を清浄に
した後積層し、この際、基材と合わせ材は密着さ
せず約２mmの間隙を設けた。 部材を真空室内に搬入し、15Pa以下の真空度
の下で10分間排気した。その後、下向姿勢で接合
面に対し垂直に電子ビームを照射し、合わせ材
A1を貫通して基材A2内約10mmまで達するスパツ
タ侵入防止溶接ビード１を第３図に示すように形
成した。電子ビームの照射位置は部材端から30mm
のところである。 次に横向姿勢で接合面に対し、第３図に示すよ
うに平行に電子ビームを照射し、フイラワイヤ３
を供給しながら積層材の周囲を組立溶接した。 それぞれの溶接条件を下掲第１表に示す。 基 材：SM41 125t×600×1000mm 合わせ材：SUS316 15t×600×1000mm フイラワイヤ：SUS312 1.2φmm
以上説明したように、本発明法ではクラツド金
属板の組立溶接をする際、組立溶接に先立つて溶
接ビードを接合面に垂直に形成し、接合面間への
溶接スパツタ侵入・飛散の防止を図つているため
接合面の非常に良好なクラツド金属板を得ること
ができる。 又、スパツタ侵入防止用の第１の溶接ビードに
より、接合面間の真空密閉ができるため、組立溶
接時において真空リークの必要が生じた時にも接
合面間に何ら悪影響を及ぼすことなく、良好なク
ラツド金属板を製造できる等の効果がある。
属板の組立溶接をする際、組立溶接に先立つて溶
接ビードを接合面に垂直に形成し、接合面間への
溶接スパツタ侵入・飛散の防止を図つているため
接合面の非常に良好なクラツド金属板を得ること
ができる。 又、スパツタ侵入防止用の第１の溶接ビードに
より、接合面間の真空密閉ができるため、組立溶
接時において真空リークの必要が生じた時にも接
合面間に何ら悪影響を及ぼすことなく、良好なク
ラツド金属板を製造できる等の効果がある。
第１図と第２図は本発明法の説明図、第３図は
実施例の説明図、第４図乃至第６図は従来法の説
明図である。 １……第１の溶接ビード、２……第２の溶接ビ
ード、３……フイラワイヤ、A1……合わせ材、
A2……基材、B1とB2……電子ビーム。
実施例の説明図、第４図乃至第６図は従来法の説
明図である。 １……第１の溶接ビード、２……第２の溶接ビ
ード、３……フイラワイヤ、A1……合わせ材、
A2……基材、B1とB2……電子ビーム。
Claims (1)
- １ 同種又は異種の金属板を２枚以上重ね合わ
せ、真空中で最初に金属接合面に対し垂直に電子
ビームを照射して第１の溶接ビードを形成し、次
いで接合面に平行又は斜角に電子ビームを照射し
て第２の溶接ビードを形成することにより密閉組
立溶接を行い、その後温間又は熱間圧延すること
を特徴とするクラツド金属板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199385A JPS61269988A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | クラツド金属板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199385A JPS61269988A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | クラツド金属板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269988A JPS61269988A (ja) | 1986-11-29 |
| JPH0359790B2 true JPH0359790B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=14575255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199385A Granted JPS61269988A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | クラツド金属板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269988A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2541392B2 (ja) * | 1991-04-01 | 1996-10-09 | 住友金属工業株式会社 | クラッド鋼材の製造方法 |
| US8387228B2 (en) * | 2004-06-10 | 2013-03-05 | Ati Properties, Inc. | Clad alloy substrates and method for making same |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP11199385A patent/JPS61269988A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61269988A (ja) | 1986-11-29 |
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