JPH0677832B2 - 高能率スラブ組立方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、チタン等の圧延クラッド鋼板を製造するに際
して、能率のよいスラブ組立方法に関するものである。

（従来の技術） クラツド鋼板の製造方法については、特開昭59−19738
号公報には第６図に示しているように炭素鋼や低合金鋼
を母材１とし該母材の上に合わせ材２を置き、ロール圧
延などを行いクラッド鋼板を製造する方法が開示されて
いる。また特開昭57−168791号公報には第７図に示して
いるように母材１の上に合わせ材２を重ね超大出力電子
ビーム溶接10を施して一体化したのち圧延しクラッド鋼
を製造する方法も開示されている。さらに特開昭57−11
5991号公報には第８図に示しているように母材１−合わ
せ材２−剥離剤−合わせ材２−母材１の順で上下対称と
なるように重ねたのち合わせ材の４面を密封溶接９し、
さらに母材の４周に当板７をあて、縁を溶接（当板溶接
部８）し加熱や熱間加工時の密封性を確保し熱間圧延す
る方法も開示されている。そのほかクラッド鋼製造方法
には、爆発圧接法などが広く知られている。

（発明が解決しようとする問題点） 第６図に示すように母材１の上に合わせ材２を置きロー
ル圧延などを行いクラッド鋼板を製造する方法は、簡単
ではあるが母材と合わせ材が接合されていないため高温
時の母材と合わせ材の伸びの差が大であるためチタンク
ラッド鋼板の製造には適用できない。母材と合わせ材を
重ね両者の周囲あるいは上部から直接溶接する場合、異
材溶接となりたとえば合わせ材がチタンの場合、溶接部
に脆い金属間化合物TiC,TiN,TiFeを生成し接合が確実に
行われない。第７図に示すように超大出力電子ビーム溶
接10を施して母材１と合わせ材２を一体化する方法は、
先に述べた様にチタンのクラッド鋼板の製造には適用で
きない。簡単な方法にみえるが設備的にも高価となるう
え長尺や幅広のクラッド鋼板の製造には適用できないと
いう問題点がある。異材溶接をしない方法を第８図に示
したが、このような母材１の側面に当板７をあて縁を溶
接しただけでは、側面に当板が密着していないため圧下
時の圧力に当板が耐えきれず、はがれるのは確実であり
その結果当板が圧延ロールにひっかかりロールの回転が
止まるため圧延を中止しなければならないので、この方
法ではクラッド鋼板の製造そのものに適用出来ないし、
この方法の最大の問題点はサンドイッチ状にするため剥
離剤の塗布工程を要し、また合わせ材がチタンの場合、
合わせ材の固定方法が難しいという問題がある。

広く知られている爆発圧接法は火薬爆発に伴う瞬間的高
圧力を用いるものであるが実用上には設備が高くつくう
えに安全対策も講じなければならず、騒音公害の点から
も容易に採用し難い難点があり、さらには火薬を用いる
ため製造可能寸法が制限されるので長尺や幅広のクラッ
ド鋼板の製造には適用できないし、火薬爆発に伴う瞬間
的高圧力を用いるため薄板のクラッド鋼板の製造には適
用できないという問題点もある。本発明は圧延スラブ製
造法の全周シール溶接における問題点を解決するために
なされたものであり比較的簡単な設備と方法でもって短
時間で全周シール溶接部が強固でかつ無欠陥な圧延スラ
ブを提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは炭素鋼あるいは低合金鋼で
ある母材と合わせ材を重ね、その周囲を全周シール溶接
をする際に、母材より面積が小さく炭素の低い炭素鋼の
薄板を介して当該薄板と同じ寸法の合わせ材を母材の上
に置き、合わせ材の側面に断面が角状からなるクラッド
鋼で合わせ材と同種の成分を持つ面（以下本発明におい
てはクラッド表面という）を対向密着させ、合わせ材と
同種の成分の溶材でもって全周シール溶接を行い、角状
クラッド鋼の母材部分とスラブ母材とを同種の成分の溶
材でもって全周シール溶接を行うことを特徴とする高能
率スラブ組立方法にある。

（作 用） 本発明において母材とは組み立て前の素材を示し、スラ
ブとは組み立て後圧延前の状態を示している。さらに本
発明でいうクラッド表面とはクラッド鋼の耐食性や耐熱
性を必要とする表面をいう。

本発明でのスラブ組み立て順序の一例を説明する。まず
母材の上に母材より面積のやや小さい低炭素鋼の薄板を
置く、これは圧延接合部への母材からの浸炭を少なくす
るためである。次にその上に同じ寸法の合わせ材を置
く。この時に母材と合わせ材の隙間を不活性ガス雰囲気
にする。そうした後第１図に示すように合わせ材２の側
面に断面が角状からなるクラッド鋼３で合わせ材２と同
種の成分を持つクラッド部分５の表面を密着させるよう
に組み立てる。

第１図はスラブの一例の縦断面図である。

これは母材１、合わせ材２、クラッド鋼３、低炭素鋼
４、全周シール溶接部６から構成されている。

合わせ材の側面に密着させるクラッド鋼の寸法は合わせ
材の板厚と同じ幅の場合は、第２図に示すようにクラッ
ド鋼３のクラッド部分５の一部を切除して開先としても
よいし、又第３図に示すように合わせ材２の肩の部分を
も切除して開先としてもよい。当然のことながら合わせ
材の肩の部分だけを切除して開先としてもよい。さらに
はクラッド鋼３の幅が合わせ材２の板厚1/2前後の場合
は第４図に示すように隅肉全周シール溶接６を行っても
よい。

溶接方法としては合わせ材がチタンの場合、合わせ材と
クラッド表面との全周シール溶接はガスシールドアーク
溶接で行う。ステンレス鋼の場合はガスシールドアーク
溶接あるいは潜弧溶接、手溶接のいずれでもよい。

合わせ材の側面に密着させたラッド鋼の炭素鋼あるいは
低合金鋼の部分と炭素鋼あるいは低合金鋼からなる母材
との全周シール溶接は合わせ材がチタン、ステンレス鋼
にかかわらずガスシールドアーク溶接あるいは潜弧溶
接、手溶接のいずれを用いてもよい。合わせ材とクラッ
ド表面との溶接は溶材としては同種の成分を用いる。例
えば、合わせ材がチタンの時はチタンあるいはチタン合
金の溶材を用いる。ステンレス鋼の場合は合わせ材がオ
ーステナイト系の時はオーステナイト系の溶材を用いる
し、フェライト系の時はフェライト系の溶材を用いる。

クラッド鋼の炭素鋼あるいは低合金鋼の部分と炭素鋼あ
るいは低合金鋼からなる母材との溶接は、いずれの場合
も同じレベルの溶材を用いる。

溶接順序としては、クラッド鋼の炭素鋼あるいは低合金
鋼の部分とスラブの母材との全周シール溶接と、合わせ
材とクラッド表面の全周シール溶接はいずれを先に、ま
たは同時に行ってもよい。

合わせ材がステンレス鋼の場合、一般にステンレス鋼と
炭素鋼あるいは低合金鋼との異材溶接は可能とされてい
るが、機械的性能を重要視される部分には用いられない
のが普通である。それは溶接金属のフェライト不足によ
り内部に割れが発生するためである。内部に割れが発生
したまま熱間圧延を行うと圧延圧力に耐えきれず割れが
開口し母材と合わせ材が分離する恐れがある。割れの発
生を防止するには高級な溶材を用いてフェライト不足を
補う方法があるが、この方法によると最終的には製品価
格にはねかえるので好ましくない。

以上のことから角状クラッド鋼を介して同種の成分の溶
剤を用いることにより割れの発生もなく製品価格も安く
することができる。このようにして組み立て溶接終了
後、熱間圧延を行いクラッド鋼を得るものである。角状
クラッド鋼を介してスラブを組み立てる方法としては第
５図に示すように合わせ材２の側面にクラッド鋼３の側
面を密着させ、合わせ材２と、クラッド鋼３の前記合わ
せ材と同じ成分を持つクラッド部分５を全周シール溶接
し、母材１とクラッド鋼３の炭素鋼あるいは低合金鋼の
部分を全周シール溶接する方法も考えられるが、この方
法は熱間圧延時の高圧力にクラッド鋼の接合面が耐えき
れず剥離するのでこの方法は用いるべきでない。以下に
本発明の効果を実施例によりさらに具体的に説明する。

（実施例） 第１表は使用したクラッド鋼の各素材を示す。第２図に
おけるクラッド鋼は縦・横1:1の比で合わせ材の板厚と
同じ幅とした。

第２表は使用した組立て方法を示す。比較例として、本
発明以外で第６図に示した母材の上に合わせ材を重ねた
だけで圧延する方法（これをＡ法とする）及び第８図に
示したサンドイッチした後側面に当板をあて圧延する方
法（この方法をＢ法とする）の２つの方法を比較例とし
て用いた。判定基準としてはチタンクラッド鋼製造の可
否を判断した。

第３表は熱間圧延結果を示すものである。

本発明であるクラッド鋼密着方式で施工したスラブは熱
間圧延もなんら支障なく行え良好なチタンクラッド鋼を
得ることができた。比較例として用いた母材の上に合わ
せ材を重ねただけで圧延する方法Ａ法は母材と合わせ材
が熱間圧延中分離してしまいチタンクラッド鋼を得るこ
とができなかった。また側面に当板をあて圧延するＢ法
は圧延時に当板がはがれロールにひっかかった為熱間圧
延を中止した。以上は、チタンについての例であるが、
本発明はチタン以外の他のクラッド鋼にも適用できるの
は当然である。

（発明の効果） 本発明による高能率スラブ組立方法は、隅肉全周溶接を
確実に無欠陥で、かつ能率よく行うことができ熱間圧延
後良好なクラッド鋼を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により組立られたスラブの一例の縦断面
図、第２図は第１図のシール溶接部の拡大断面図、第３
図，第４図は本発明の他の実施態様による溶接部の断面
図、第５図は本発明に類似した態様による溶接部の断面
図、第６図〜第８図は従来用いられてきたクラッド鋼板
の製造方法を示すスラブ断面図である。 １……母材、２……合わせ材、３……クラッド鋼、４…
…低炭素鋼、５……クラッド部分、６……全周シール溶
接部、７……当板、８……当板溶接部、９……密封溶接
部、10……電子ビーム溶接部。

フロントページの続き (72)発明者 鈴木 洋三 神奈川県相模原市淵野辺５−10−１ 新日 本製鐵株式會社第２技術研究所内 (72)発明者 藤田 芳昭 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 加古 幸博 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者 藤川 寿生 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (56)参考文献 特公 昭50−16308（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】炭素鋼あるいは低合金鋼である母材と合わ
   せ材を重ね、その周囲を全周シール溶接をする際に、母
   材より面積が小さく炭素の低い炭素鋼の薄板を介して当
   該薄板と同じ寸法の合わせ材を母材の上に置き、合わせ
   材の側面に断面が角状からなるクラッド鋼で合わせ材と
   同種の成分を持つクラッド面を対向密着させ、合わせ材
   と同種の成分の溶材で全周シール溶接を行い、角状クラ
   ッド鋼の母材部分とスラブ母材とを同種の成分の溶材で
   全周シール溶接を行うことを特徴とする高能率スラブ組
   立方法。