JPH0751872A - ステンレス鋼のレーザ溶接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材 - Google Patents
ステンレス鋼のレーザ溶接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材Info
- Publication number
- JPH0751872A JPH0751872A JP5205368A JP20536893A JPH0751872A JP H0751872 A JPH0751872 A JP H0751872A JP 5205368 A JP5205368 A JP 5205368A JP 20536893 A JP20536893 A JP 20536893A JP H0751872 A JPH0751872 A JP H0751872A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stainless steel
- laser welding
- filler metal
- powder
- filler
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
- B23K2103/05—Stainless steel
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粉末金属製の溶加材の使用のもとに、溶接欠
陥を発生することなく、良好な充填溶接ビードを得るこ
とにある。 【構成】 ステンレス鋼の溶接部に溶加材として、ステ
ンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加したものを供給
してレーザ溶接を行う。Ｎｉが溶加材を含む溶接部の加
工硬化を抑制する硬度調整剤として作用し、溶接部の加
工硬化が抑制される。
陥を発生することなく、良好な充填溶接ビードを得るこ
とにある。 【構成】 ステンレス鋼の溶接部に溶加材として、ステ
ンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加したものを供給
してレーザ溶接を行う。Ｎｉが溶加材を含む溶接部の加
工硬化を抑制する硬度調整剤として作用し、溶接部の加
工硬化が抑制される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はステンレス鋼のレーザ溶
接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材に関す
るものである。
接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼のレーザ溶接には、種々の
継手形状によるレーザ溶接継手がある。この継手のレー
ザ溶接においては、継手形状に応じて溶接部に発生する
開先、ギャップを埋めるべく、即ち良好な充填溶接ビー
ドを得るべく、粉末金属製の溶加材（充填材、肉盛材）
を使用することは、従来より行われている。
継手形状によるレーザ溶接継手がある。この継手のレー
ザ溶接においては、継手形状に応じて溶接部に発生する
開先、ギャップを埋めるべく、即ち良好な充填溶接ビー
ドを得るべく、粉末金属製の溶加材（充填材、肉盛材）
を使用することは、従来より行われている。
【０００３】従来、上述の如きステンレス鋼のレーザ溶
接において使用される溶加材の成分は、溶接母材をなす
ステンレス鋼と同等の成分とされている。
接において使用される溶加材の成分は、溶接母材をなす
ステンレス鋼と同等の成分とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼のレーザ
溶接において、溶加材が使用されない場合は、溶接部に
加工硬化が生じることはないが、しかし、例えばＪＩＳ
規格のＳＵＳ４３０と同等成分の粉末金属製の溶加材が
使用されると、溶接部に加工硬化が生じ、これは溶接欠
陥の発生の原因になる。
溶接において、溶加材が使用されない場合は、溶接部に
加工硬化が生じることはないが、しかし、例えばＪＩＳ
規格のＳＵＳ４３０と同等成分の粉末金属製の溶加材が
使用されると、溶接部に加工硬化が生じ、これは溶接欠
陥の発生の原因になる。
【０００５】本発明は、従来のステンレス鋼のレーザ溶
接における上述の如き問題点に着目してなされたもので
あり、粉末金属製の溶加材の使用のもとに、溶接欠陥を
発生することなく、良好な充填溶接ビードを得ることが
できるステンレス鋼のレーザ溶接方法、およびこのレー
ザ溶接方法に使用する溶加材を提供することを目的とし
ている。
接における上述の如き問題点に着目してなされたもので
あり、粉末金属製の溶加材の使用のもとに、溶接欠陥を
発生することなく、良好な充填溶接ビードを得ることが
できるステンレス鋼のレーザ溶接方法、およびこのレー
ザ溶接方法に使用する溶加材を提供することを目的とし
ている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、ステンレス鋼の溶接部に溶加材として、ス
テンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加したものを供
給してレーザ溶接を行うことを特徴するステンレス鋼の
レーザ溶接方法によって達成される。
明によれば、ステンレス鋼の溶接部に溶加材として、ス
テンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加したものを供
給してレーザ溶接を行うことを特徴するステンレス鋼の
レーザ溶接方法によって達成される。
【０００７】上述の如き目的を達成するため、本発明に
よるステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材は、ステンレス
鋼の粉末合金とＮｉの粉末とを含んでいることを特徴と
している。
よるステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材は、ステンレス
鋼の粉末合金とＮｉの粉末とを含んでいることを特徴と
している。
【０００８】このステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材
は、重量％で、Ｎｉが０．５〜３０％、残部がステンレ
ス鋼よりなる配合比のものであってよい。
は、重量％で、Ｎｉが０．５〜３０％、残部がステンレ
ス鋼よりなる配合比のものであってよい。
【０００９】またステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材
は、ステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末の粒径が２０
〜２５０μｍで、粒形が海綿状、塊状などの非球形であ
ってよい。
は、ステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末の粒径が２０
〜２５０μｍで、粒形が海綿状、塊状などの非球形であ
ってよい。
【００１０】
【作用】上述の如き構成によれば、Ｎｉを含む溶加材が
溶接部の加工硬化を抑制する硬度調整剤として作用し、
溶接部の加工硬化が抑制される。
溶接部の加工硬化を抑制する硬度調整剤として作用し、
溶接部の加工硬化が抑制される。
【００１１】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】図１は本発明によるステンレス鋼のレーザ
溶接方法の実施に使用するレーザ溶接装置の一実施例を
示している。図１において、符号１はレーザ加工ヘッド
を示している。レーザ加工ヘッド１は、中心部にレーザ
ビームノズル３を、レーザビームノズル３の外側に溶加
材ノズル５を有している。
溶接方法の実施に使用するレーザ溶接装置の一実施例を
示している。図１において、符号１はレーザ加工ヘッド
を示している。レーザ加工ヘッド１は、中心部にレーザ
ビームノズル３を、レーザビームノズル３の外側に溶加
材ノズル５を有している。
【００１３】レーザビームノズル３にはレーザ発振器７
よりレーザビームＬＢが供給され、このレーザビームノ
ズル３に供給されたレーザビームＬＢはステンレス鋼製
の被溶接物Ｗの溶接部に照射される。
よりレーザビームＬＢが供給され、このレーザビームノ
ズル３に供給されたレーザビームＬＢはステンレス鋼製
の被溶接物Ｗの溶接部に照射される。
【００１４】溶加材ノズル５はホース９によって粉末溶
加材供給装置１１に接続されている。粉末溶加材供給装
置１１には、粉末溶加材ホッパ１３が設けられていると
共に、図示されていないキャリアガス源よりホース１５
によりキャリアガスが供給され、粉末溶加材ホッパ１３
が貯容している粉末溶加材を制御装置１７により制御さ
れる流量をもってキャリアガスにより溶加材ノズル５へ
圧送する。
加材供給装置１１に接続されている。粉末溶加材供給装
置１１には、粉末溶加材ホッパ１３が設けられていると
共に、図示されていないキャリアガス源よりホース１５
によりキャリアガスが供給され、粉末溶加材ホッパ１３
が貯容している粉末溶加材を制御装置１７により制御さ
れる流量をもってキャリアガスにより溶加材ノズル５へ
圧送する。
【００１５】溶加材ノズル５にキャリアガスと共に圧送
された粉末溶加材は、レーザビームノズル３よりのレー
ザビームＬＢによる溶接物Ｗの溶接部に吹き付け供給さ
れる。
された粉末溶加材は、レーザビームノズル３よりのレー
ザビームＬＢによる溶接物Ｗの溶接部に吹き付け供給さ
れる。
【００１６】このステンレス鋼のレーザ溶接に使用する
粉末溶加材はステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末とを
含んでいる。この粉末溶加材は、重量％で、Ｎｉが０．
５〜３０％、より好ましくは１０〜１５％、残部がステ
ンレス鋼の粉末材よりなり、この粉末溶加材を構成する
ステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末は、粒径が２０〜
２５０μｍ、より好ましくは７０〜１２５μｍで、また
耐酸化性の観点から、粒形が海綿状、塊状などの非球形
であることが好ましい。
粉末溶加材はステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末とを
含んでいる。この粉末溶加材は、重量％で、Ｎｉが０．
５〜３０％、より好ましくは１０〜１５％、残部がステ
ンレス鋼の粉末材よりなり、この粉末溶加材を構成する
ステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末は、粒径が２０〜
２５０μｍ、より好ましくは７０〜１２５μｍで、また
耐酸化性の観点から、粒形が海綿状、塊状などの非球形
であることが好ましい。
【００１７】これによりステンレス鋼の溶接部に溶加材
として、ステンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加し
たものが溶加材ノズル５より供給されつつレーザ溶接が
行われる。
として、ステンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加し
たものが溶加材ノズル５より供給されつつレーザ溶接が
行われる。
【００１８】ＪＩＳ規格ＳＵＳ４３０を溶接試材とし、
本発明によるレーザ溶接用溶加材を使用したレーザ溶接
とそれを使用しないレーザ溶接とを行い、その各レーザ
溶接について、溶接部の硬度測定を行った。
本発明によるレーザ溶接用溶加材を使用したレーザ溶接
とそれを使用しないレーザ溶接とを行い、その各レーザ
溶接について、溶接部の硬度測定を行った。
【００１９】この実験では、溶接は二枚の板材のギャッ
プを０として突き合わせ、本発明によるレーザ溶接用溶
加材を使用したレーザ溶接とそれを使用しないレーザ溶
接とで同一の溶接条件にて溶接を行い、マイクロビッカ
ース硬さ試験機により硬度測定を行った。この実験で使
用した本発明によるレーザ溶接用溶加材の成分は、重量
％で、Ｃ：０．０１１％，Ｃｒ：１６．３５％，Ｎｉ：
０．５７％，Ｍｎ：０．２２％，Ｓ：０．００２％，Ｓ
ｉ：０．８６％，残部Ｆｅとした。このレーザ溶接用溶
加材の粒度分布は、メッシュで、＋１５０：０．９％，
＋２００：３４．２％，＋２５０：６２．４％，＋３０
０：２．５であった。またこのレーザ溶接用溶加材のア
パレント密度は２．６０ｇ／ｃｍ平方、フローレートは
３０．３ｓｅｃ／５０ｇとした。
プを０として突き合わせ、本発明によるレーザ溶接用溶
加材を使用したレーザ溶接とそれを使用しないレーザ溶
接とで同一の溶接条件にて溶接を行い、マイクロビッカ
ース硬さ試験機により硬度測定を行った。この実験で使
用した本発明によるレーザ溶接用溶加材の成分は、重量
％で、Ｃ：０．０１１％，Ｃｒ：１６．３５％，Ｎｉ：
０．５７％，Ｍｎ：０．２２％，Ｓ：０．００２％，Ｓ
ｉ：０．８６％，残部Ｆｅとした。このレーザ溶接用溶
加材の粒度分布は、メッシュで、＋１５０：０．９％，
＋２００：３４．２％，＋２５０：６２．４％，＋３０
０：２．５であった。またこのレーザ溶接用溶加材のア
パレント密度は２．６０ｇ／ｃｍ平方、フローレートは
３０．３ｓｅｃ／５０ｇとした。
【００２０】図２は上述のレーザ溶接用溶加材を使用し
たレーザ溶接における溶接部の硬度測結果を、図３はレ
ーザ溶接用溶加材としてＳＵＳ４３０に同等成分の粉末
材料としたレーザ溶接における溶接部の硬度測結果を各
々示している。
たレーザ溶接における溶接部の硬度測結果を、図３はレ
ーザ溶接用溶加材としてＳＵＳ４３０に同等成分の粉末
材料としたレーザ溶接における溶接部の硬度測結果を各
々示している。
【００２１】図２、図３より、レーザ溶接用溶加材を使
用しないレーザ溶接では、局部的な急熱、急冷であるた
め、溶接部の加工硬化が大きいが、本発明によるレーザ
溶接用溶加材を使用したレーザ溶接では、溶接部の加工
硬化が小さいことが理解されよう。
用しないレーザ溶接では、局部的な急熱、急冷であるた
め、溶接部の加工硬化が大きいが、本発明によるレーザ
溶接用溶加材を使用したレーザ溶接では、溶接部の加工
硬化が小さいことが理解されよう。
【００２２】以上に於ては、本発明を特定の実施例につ
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
いて詳細に説明したが、本発明は、これに限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
によるステンレス鋼のレーザ溶接方法およびレーザ溶接
用溶加材によれば、Ｎｉが溶加材を含む溶接部の加工硬
化を抑制する硬度調整剤として作用し、溶接部の加工硬
化が抑制され、この部分の金属組織の安定が図られ、こ
のことにより粉末金属製の溶加材の使用のもとに、溶接
欠陥を発生することなく、溶接強度が向上し、また良好
な充填溶接ビードが得られ、良質なステンレス鋼のレー
ザ溶接が行われる。
によるステンレス鋼のレーザ溶接方法およびレーザ溶接
用溶加材によれば、Ｎｉが溶加材を含む溶接部の加工硬
化を抑制する硬度調整剤として作用し、溶接部の加工硬
化が抑制され、この部分の金属組織の安定が図られ、こ
のことにより粉末金属製の溶加材の使用のもとに、溶接
欠陥を発生することなく、溶接強度が向上し、また良好
な充填溶接ビードが得られ、良質なステンレス鋼のレー
ザ溶接が行われる。
【図１】本発明によるステンレス鋼のレーザ溶接方法の
実施に使用するレーザ溶接装置の一実施例を示し概略構
成図である。
実施に使用するレーザ溶接装置の一実施例を示し概略構
成図である。
【図２】本発明によるレーザ溶接用溶加材を使用したレ
ーザ溶接における溶接部の硬度測結果を示す線図であ
る。
ーザ溶接における溶接部の硬度測結果を示す線図であ
る。
【図３】レーザ溶接用溶加材としてＳＵＳ４３０に同等
成分の粉末材料を使用したレーザ溶接における溶接部の
硬度測結果を示す線図である。
成分の粉末材料を使用したレーザ溶接における溶接部の
硬度測結果を示す線図である。
１ レーザ加工用ノズル ３ レーザビームノズル ５ 溶加材ノズル １１ 粉末溶加材供給装置 １３ 粉末溶加材ホッパ
Claims (4)
- 【請求項１】 ステンレス鋼の溶接部に溶加材として、
ステンレス鋼の粉末合金にＮｉの粉末を添加したものを
供給してレーザ溶接を行うことを特徴とするステンレス
鋼のレーザ溶接方法。 - 【請求項２】 ステンレス鋼のレーザ溶接に使用する溶
加材であって、ステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末と
を含んでいることを特徴とするステンレス鋼のレーザ溶
接用溶加材。 - 【請求項３】 重量％で、Ｎｉが０．５〜３０％、残部
がステンレス鋼よりなることを特徴とする請求項２記載
のステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材。 - 【請求項４】 ステンレス鋼の粉末合金とＮｉの粉末の
粒径が２０〜２５０μｍで、粒形が海綿状、塊状などの
非球形であることを特徴とする請求項２または３記載の
ステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205368A JPH0751872A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | ステンレス鋼のレーザ溶接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5205368A JPH0751872A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | ステンレス鋼のレーザ溶接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751872A true JPH0751872A (ja) | 1995-02-28 |
Family
ID=16505694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5205368A Pending JPH0751872A (ja) | 1993-08-19 | 1993-08-19 | ステンレス鋼のレーザ溶接方法およびステンレス鋼のレーザ溶接用溶加材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0751872A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8114528B2 (en) * | 2006-10-02 | 2012-02-14 | Nippon Steel Corporation | Electron beam welded joint excellent in brittle fracture resistance |
| JP2017519641A (ja) * | 2014-07-03 | 2017-07-20 | オートテック エンジニアリング エー．アイ．イー． | 補強された構造部品 |
| JP2018008315A (ja) * | 2017-08-24 | 2018-01-18 | 技術研究組合次世代３Ｄ積層造形技術総合開発機構 | 加工用ノズル、加工ヘッドおよび光加工装置 |
| US10112261B2 (en) | 2015-11-11 | 2018-10-30 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Processing nozzle, processing head, and optical machining apparatus |
| RU2734312C1 (ru) * | 2020-03-17 | 2020-10-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ ремонта металлических трубопроводов в полевых условиях и установка для его осуществления |
| CN114833488A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-08-02 | 大连海事大学 | 一种用于激光焊接eh36钢的填充粉末及其制备方法与使用方法 |
-
1993
- 1993-08-19 JP JP5205368A patent/JPH0751872A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8114528B2 (en) * | 2006-10-02 | 2012-02-14 | Nippon Steel Corporation | Electron beam welded joint excellent in brittle fracture resistance |
| JP2017519641A (ja) * | 2014-07-03 | 2017-07-20 | オートテック エンジニアリング エー．アイ．イー． | 補強された構造部品 |
| US10792764B2 (en) | 2014-07-03 | 2020-10-06 | Autotech Engineering S.L. | Reinforced structural components |
| US10112261B2 (en) | 2015-11-11 | 2018-10-30 | Technology Research Association For Future Additive Manufacturing | Processing nozzle, processing head, and optical machining apparatus |
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| RU2734312C1 (ru) * | 2020-03-17 | 2020-10-15 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" (КНИТУ-КАИ) | Способ ремонта металлических трубопроводов в полевых условиях и установка для его осуществления |
| CN114833488A (zh) * | 2022-04-15 | 2022-08-02 | 大连海事大学 | 一种用于激光焊接eh36钢的填充粉末及其制备方法与使用方法 |
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