JPH0424156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞ 本発明は圧延接合法によるクラツド鋼板の製造
方法に関する。 ＜従来技術とその問題点＞ 炭素鋼，低合金鋼，鋼合金鋼などの鉄鋼材料の
表面を他の金属で被覆したクラツド鋼は、鉄鋼材
料の特徴と表面部金属の特徴を生かしうる多機能
複合材料であり、その適用範囲も広い。例えば、
表面部金属として耐蝕性，耐熱性，耐摩耗性を発
揮する金属を用いたクラツド鋼板は、石油プラン
ト，海水淡水化装置，各種装置などに使用されて
いる。 このようなクラツド鋼板を製造する技術として
は各種の方法があるが、なかでも圧延接合法が生
産性と製造可能寸法の点から広く採用されてい
る。 第３図および第４図に従来例として、セミサン
ドイツチ型クラツド鋼における圧延前の組立体
（以下コンポジツトと称する。）の断面構造を示
す。第３図のコンポジツトにおいては、合せ材５
１の上側に分離材５２を介してダミー鋼５３を配
し、かつ分離材５２を配置した分離空間は合せ材
５１とダミー鋼５３を溶接５４することによつて
密封する。ついで、合せ材５１と母材鋼５５の接
合予定面が対向するように配置し、さらに合せ材
５１の周囲に形成されるダミー鋼５３と母材鋼の
間の間隙に枠材５６を配置して、枠材５６とダミ
ー鋼５３および枠材５６と母材鋼５５とを排気孔
５７を残して拘束溶接５８する。しかる後、排気
孔５７，排気パイプ５９を通してコンポジツト内
部を排気し密封する。なお、コンポジツト内部の
真空度を高めるためにZr，Ti等のガス吸収物質
６０を挿入したり、また、合せ材５１と母材鋼５
５との接合性向上のために合せ材５１と母材鋼５
５の間に適性な金属を介在させることもある。こ
のコンポジツトを熱間圧延し、周囲を切断してク
ラツド鋼板を得るのである。しかし、このタイプ
のコンポジツトを用いた場合には次のような問題
があつた。 分離空間の密封に溶接５４を適用するため
に、基本的に、合せ材５１としてダミー鋼との
溶接が可能な材料に限定されている。 溶接可能な合せ材５１でも、異種金属同士の
溶接には高度な技術が要求されるのが常であ
り、確実な密封溶接５４は容易ではなかつた。 密封溶接がうまくできても、合せ材５１とダ
ミー鋼５３とが異種金属同士の場合には、コン
ポジツトの圧延前の加熱時に合せ材５１とダミ
ー鋼との熱膨張の差に起因して密封溶接５４部
が破損し、合せ材５１と母材鋼５５との接合予
定部に分離材と分離空間のガスが進入して非接
合が発生した。 合せ材５１と母材鋼５５との接合が完了しな
い圧延初期過程において、合せ材５１とダミー
鋼および溶着金属の高温変形抵抗の差あるいは
異種金属同士の溶接部の低い延性等に起因し
て、密封溶接５４部が破損し、合せ材５１と母
材鋼との接合予定部に分離材５２と分離空間の
ガスが進入して非接合が発生した。 圧延後に除去するダミー鋼５３の経費節減の
ために、薄肉のダミー鋼を使用した場合、圧延
初期過程でダミー鋼５３が破損し、分離材５２
と分離空間のガスおよび大気が合せ材５１と母
材鋼５５との接合予定部に進入して、非接合が
発生した。 一方、第４図に示すコンポジツトにおいては、
合せ材５１とダミー鋼５３の間に分離材を配置な
いのが第３図の場合と基本的に異なつている点で
ある。従つて、第３図の場合のような分離空間密
封のための異種金属同士の溶接が不要であり、ダ
ミー鋼５３との溶接が不可能なあるいは困難な合
せ材５１を有するクラツド鋼板に適用されること
が多い。しかし、このコンポジツトの場合でも次
の問題があつた。 圧延後に除去するダミー鋼５３の経費節減の
ために、薄いダミー鋼５３を使用した場合、圧
延初期過程でダミー鋼が破損し、大気が合せ材
５１と母材鋼５５との接合予定部に進入して非
接合が発生した。 厚いダミー鋼を使用した場合、圧延初期過程
のダミー鋼５３の破損は防止できるが、圧延
後、ダミー鋼の除去に多大の労力と経費が不可
欠であつた。 以上のように、従来技術はいずれも重大な技術
的，経済的問題があり、これらの問題を一挙に解
決する技術の確立が望まれていた。 本発明は、例えばセミサンドイツチ型コンポジ
ツトを用いた圧延接合法によつて、接合性の優れ
たクラツド鋼板を高い歩留まりで製造できる方法
の提供を目的としている。 ＜問題を解決するための手段＞ 本発明は、従来におけるコンポジツトの組立か
ら加熱，圧延，ダミー鋼の除去に至る各工程を、
技術および経費の観点から調査，研究を行なつた
結果として得たもので、前述した従来技術の短所
を排除する一方、長所を積極的に生かすようにす
るため、合せ材とダミー鋼との溶接を行なうこと
なく、圧延接合後削除されるダミー鋼を分離材を
介して二層構造となし、充分な厚みを有するダミ
ー鋼を用い、母材鋼と溶接することにより、従来
の異種金属同士の溶接の問題点および充分な厚み
を有するダミー鋼を用いる場合の圧延後の削除の
問題点を解消したものである。 すなわち、本発明の要旨とするところは、 「母材鋼と、該母材鋼に接して配置される合せ
材と、該合せ材の前記母材鋼とは反対側に接して
配置されるダミー鋼とからコンポジツトを構成し
て圧延接合した後、ダミー鋼層を削除してクラツ
ド鋼板を製造する方法において、 ダミー鋼として分離材を介して二層形態をなす
ダミー鋼を用いるクラツド鋼板の製造方法」にあ
る。 本発明において、分離材を介して二層形態をな
すダミー鋼を用いるのは、合せ材の密封状態を母
材鋼と同種の鋼との溶接によつて行なうことによ
り、異種金属同士の溶接によつて生ずる問題点を
解消する一方、充分な厚みを有するダミー鋼を使
用して圧延接合時のダミー鋼破損を避けると同時
に、充分な厚みを有するダミー鋼を使用した場合
の削除労力の軽減を図るためである。 したがつて、更に好ましくは、上記ダミー鋼を
層厚の異なるダミー鋼を用いて二層形態に形成
し、薄層側を合せ材と接するように配置して圧延
接合せんとるものである。 本発明はセミサンドイツチ型のコンポジツトを
用いる場合に適用されるのは当然であるが、合せ
材を介して母材鋼とダミー鋼とを溶接して圧延接
合を行なう他のクラツド鋼板の製造に適用されて
よい。 ＜実施例＞ 第１図は本発明の実施方法に用いられるコンポ
ジツトの断面を示す。 母材鋼５に接して合せ材１を配置し、該合せ材
１に対してさらにダミー鋼３を接して配置する。
前記ダミー鋼３は薄層部３１と厚層部３２とを分
離材２を介した二層の層構造に構成している。そ
して薄層部３１と厚層部３２とをその周縁部で密
封溶接４することにより、分離材２を配置した分
離空間の密封を行なう。密封溶接４は鋼同士であ
るので確実に行なえ、溶接部の破損による従来の
不都合は生じない。前記合せ材１の寸法は母材鋼
５およびダミー鋼３の寸法よりも短くし、合せ材
１の周囲に形成されるダミー鋼３と母材鋼５の間
の間隙に枠材６を配置して、枠材６とダミー鋼３
および枠材６と母材鋼５とを排気孔７を残して拘
束溶接８する。しかる後排気孔７，排気パイプ９
を通してコンポジツト内部を排気し密封する。な
おコンポジツト内部の真空度を高めるためにZr，
Ti等のガス吸収物質１０を挿入したり、また、
合せ材１と母材鋼５との接合性向上のために合せ
材１と母材鋼５の間に適性な金属を介在させるこ
ともある。このようにして得られたコンポジツト
を熱間圧延して母材鋼５と合せ材１とを圧接した
のち、周囲を切断し、さらに前記ダミー鋼３の厚
層部３２を分離材２のところから剥離除去し、残
つたダミー鋼３の薄層部３１を削除してクラツド
鋼板を得る。 第２図は本発明の他の実施方法に用いられるコ
ンポジツトの断面を示す。 前記第１の実施例がダミー鋼３における薄層部
３１と厚層部３２の寸法を同じにしたのに対し
て、この実施例では、ダミー鋼３における薄層部
３１の寸法を厚層部３２の寸法より短く、合せ材
１の寸法と同じにしている。その他の点において
は、第１の実施例と同様の部材を同様の配置でコ
ンポジツトを構成している。このようにすると、
薄層部３１を合せ材１から削除しやすくなる。 ＜比較テスト＞ 本発明の有効性を確認するため、合せ材として
17mmの90／10のキユプロニツケルを用い、母材鋼
として130mmのSS41材を用いて、従来技術による
コンポジツトと本発明にかかるコンポジツトを計
６本作製して、圧延実験をした。従来技術におけ
る合せ材とダミー鋼との異種金属の溶接部にはモ
ネルメタルと90／10キユプロニツケルの溶材を採
用した。すなわち１層目にモネルを適用し、２層
目と３層目には90／10キユプロニツケルを適用し
た。 用いた各コンポジツトの形状と寸法および圧延
実験結果を表に示す。

【表】

【表】 この結果から明らかなように、従来技術のコン
ポジツトの場合には、圧延時にトラブルが生じた
り、非接合が生じたり、またダミー鋼の除去が困
難であつたり、いずれも何らかの問題があつたの
に対して、本発明の場合にはそのような問題が全
く生じなかつた。すなわち本発明の有効性が確認
された。 なお、以上に取り上げた実施例は単なる代表例
についての説明であり、特許請求の範囲の趣旨に
反しない範囲での変更はすべて本発明の範囲に含
まれる。例えば、両面クラツド鋼板，多層クラツ
ド鋼板の製造においても本発明に準じて実施する
ことが可能であり、それらも本発明に含まれるこ
とは言うまでもない。 ＜効果＞ 本発明は以上の構成よりなり、合せ材と、該母
材鋼に接して配置される合せ材と、該合せ材の前
記母材鋼とは反対側に接して配置されるダミー鋼
とからなる圧延前の組立体構成の際、圧延後に削
除予定の前記ダミー鋼として、分離材を介して二
層の鋼からなるダミー鋼を用いるようにしたの
で、分離材を配置した分離空間の密封はそれを挟
む上下の同種の鋼の溶接によつて達成でき、密封
状態が容易に破壊されるといつたことがなくな
る。よつて、分離材を配した分離空間からのガス
が合せ材と母材鋼との間に入り込んで接合不良を
起こすこともなくなる。またダミー鋼として充分
厚い肉厚のものを用いることができるので、ダミ
ー鋼が破損して、非接合状態をかもしだすと言つ
た不都合もなくなる。また合せ材とダミー鋼を密
封溶接する必要もなくなるので、合せ材の材質の
選択の自由度が広がる。また、ダミー材は分離材
を介して厚みの異なる二層の鋼からなるダミー鋼
を用い、かつ層厚の薄い方を合せ材側に配置する
ようにすれば、圧延後にダミー鋼の分離材より上
の層は容易に取り除くことができると共に、削り
取りを必要とする分離材より下の層が薄層なの
で、経費が非常に安くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施方法に用いられるコンポ
ジツトの断面図、第２図は本発明の他の実施方法
に用いられるコンポジツトの断面図、第３図と第
４図はそれぞれ従来の方法に用いられるコンポジ
ツトの断面図である。 １…合せ材、２…分離材、３…ダミー鋼、４…
密封溶接、５…母材鋼、６…枠材、７…排気孔、
８…拘束溶接、９…排気パイプ、１０…ガス吸収
物質、３１…ダミー鋼の薄層部、３２…ダミー鋼
の厚層部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 母材鋼と、該母材鋼に接して配置される合せ
   材と、該合せ材の前記母材鋼とは反対側に接して
   配置されるダミー鋼とからコンポジツトを構成し
   て圧延接合した後、ダミー鋼層を削除してクラツ
   ド鋼板を製造する方法において、 ダミー鋼として分離材を介して二層形態をなす
   ダミー鋼を用いることを特徴とするクラツド鋼板
   の製造方法。 ２ 上記ダミー鋼を層厚の異なるダミー鋼を用い
   て二層形態に形成し、薄層側を合せ材と接するよ
   うに配置して圧延接合を行なう上記第１項記載の
   クラツド鋼板の製造方法。