JPH09206959A - 異材の電子ビーム溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 異材を電子ビーム溶接により接合する場合に
生じる溶接ビードの目外れの防止が可能な方法を実現す
る。 【解決手段】 異材４，５間に形成された開先７内を脱
磁した後、その先端と異材４，５表面間に所定の範囲内
の間隙Ｈを設けて電子銃１の先端に磁気シールドパイプ
２を配設し、電子銃１より磁気シールドパイプ２を介し
て開先７に電子ビーム６を照射するものとしたことによ
って、予め開先７内の脱磁が行われるため、異材４，５
表面での溶接ビード３の開先中心からの目外れを生じる
ことがなく、また、磁気シールドパイプ２により外部か
らの磁気が遮断されるため、開先７内での溶接ビード３
の目外れを生じることがなく、所定の溶込み深さを確保
しつつ、異材４，５を接合することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンにお
ける仕切板への静翼の接合等に適用される異材の電子ビ
ーム溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の異材の電子ビーム溶接において
は、図３に示すように、例えば１３Ｃｒ鋼部材４と炭素
鋼部材５の間に形成された開先３６を狙って、電子銃１
より電子ビーム６を放射していた。

【０００３】この場合、溶接ビード３５の先端部は、図
３に示すようにｄ量だけ目外れを生じ、必要な溶込み深
さを確保できないことがあった。この目外れはＣｒ含有
量の多い部材の側へずれ、しかも、それぞれの異材の熱
起電力の差が大きいほど、また溶込み深さが大きいほど
大きくなる傾向があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の異材の電子ビー
ム溶接においては、前記のように異材の熱起電力の差に
よる溶接ビードの目外れを生じていた。また、この目外
れは、電子ビーム溶接前に電磁コイルにより開先内の脱
磁処理を行っただけでは、防止することができなかっ
た。本発明は上記の課題を解決しようとするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
係る異材の電子ビーム溶接方法においては、異材の間に
形成された開先内を脱磁した後、その先端と異材表面と
の間に所定の範囲内の間隙を設けて電子銃の先端に磁気
シールドパイプを配設し、電子銃より磁気シールドパイ
プを介して上記開先に電子ビームを照射し、異材を接合
することを特徴としている。

【０００６】上記においては、予め開先内の脱磁が行わ
れた後に開先に電子ビームが照射されるため、開先内に
残留磁気がある場合に異材表面に生じる溶接ビードの開
先中心からの目外れを防止することができる。

【０００７】また、磁気シールドパイプを介して電子ビ
ームが開先に照射されるため、電子ビームに作用する外
部からの磁気が遮断され、外部磁気の影響による開先内
における溶接ビードの目外れを防止することが可能とな
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係る異材
の電子ビーム溶接方法について、図１により説明する。
なお、本実施形態は、異材である１３Ｃｒ鋼部材４と炭
素鋼部材５の接合に適用され、溶込み深さｈが５０mm以
上、溶接ビード３の幅が２mm以内の場合である。

【０００９】図１に示す本実施形態に係る電子ビーム溶
接方法においては、１３Ｃｒ鋼部材４と炭素鋼部材５の
間に形成された開先７内を電磁コイルにより脱磁してそ
の磁束密度を５Gauss 以下とした後、電子銃１の先端に
軟磁鉄であるパーマロイ製の磁気シールドパイプ（長さ
１５０mm×直径３０mm）２を配設し、その先端と１３Ｃ
ｒ鋼部材４及び炭素鋼部材５により形成されるワーク表
面との間隙Ｈを１５〜３０mm以下とし、その後、電子銃
１より磁気シールドパイプ２内を介して開先７内に電子
ビーム６を照射し、１３Ｃｒ鋼部材４と炭素鋼部材５を
電子ビーム溶接している。

【００１０】上記において、１３Ｃｒ鋼部材４と炭素鋼
部材５により形成された開先７内は、予め５Gauss 以下
に脱磁されているため、通常、開先７内の磁気により生
じるワーク表面における溶接ビード３の目外れを防止す
ることができた。

【００１１】また、電子銃１には、その先端がワーク表
面との間に１５〜３０mmの間隙Ｈを有する磁気シールド
パイプ２が配設され、通常、電子ビーム６に作用する外
部からの磁気はこの磁気シールドパイプ２により遮断さ
れるため、電子銃１が放射した電子ビーム６は開先７中
心を照射し、開先７内における溶接ビード３の目外れを
防止することができた。

【００１２】なお、上記磁気シールドパイプ２とワーク
表面との間の間隙は１５〜３０mmとしているが、下限の
１５mmはワーク表面に溶接ビード３を形成するために必
要な寸法であり、上限の３０mmは試験により図２に示す
試験結果を得たことによるものである。

【００１３】本実施形態においては、異材が１３Ｃｒ鋼
と炭素鋼であり、溶込み深さが５０mm以上、溶接ビード
幅が２mm以内の場合について説明しているが、他の材
料、溶接条件の場合にも適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】本発明の異材の電子ビーム溶接方法にお
いては、異材間に形成された開先内を脱磁した後、その
先端と異材表面間に所定の範囲内の間隙を設けて電子銃
の先端に磁気シールドパイプを配設し、電子銃より磁気
シールドパイプを介して開先に電子ビームを照射するも
のとしたことによって、予め開先内の脱磁が行われるた
め、異材表面での溶接ビードの開先中心からの目外れを
生じることがなく、また、磁気シールドパイプにより外
部からの磁気が遮断されるため、開先内での溶接ビード
の目外れを生じることがなく、所定の溶込み深さを確保
しつつ、異材を接合することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態に係る異材の電子ビーム
溶接方法の説明図である。

【図２】上記一実施形態に係る磁気シールドパイプ先端
とワーク表面との間の距離と目外れ長さとの関係図であ
る。

【図３】従来の異材の電子ビーム溶接方法の説明図であ
る。

【符号の説明】 １ 電子銃 ２ 磁気シールドパイプ ３ 溶接ビード ４ １３Ｃｒ鋼部材 ５ 炭素鋼部材 ６ 電子ビーム ７ 開先

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 安正 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内 (72)発明者 渡辺 和昭 長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工業株式 会社長崎造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異材の間に形成された開先内を脱磁した
   後、その先端と異材表面との間に所定の範囲内の間隙を
   設けて電子銃の先端に磁気シールドパイプを配設し、電
   子銃より磁気シールドパイプを介して上記開先に電子ビ
   ームを照射し、異材を接合することを特徴とする異材の
   電子ビーム溶接方法。