JPH09225652A - 電子ビーム溶接継手 - Google Patents
電子ビーム溶接継手Info
- Publication number
- JPH09225652A JPH09225652A JP3166296A JP3166296A JPH09225652A JP H09225652 A JPH09225652 A JP H09225652A JP 3166296 A JP3166296 A JP 3166296A JP 3166296 A JP3166296 A JP 3166296A JP H09225652 A JPH09225652 A JP H09225652A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joint
- metal
- backing
- electron beam
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- Pending
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】異種材質のＩ形突合せ継手に裏当金をあてて下
向き及び横向き姿勢で電子ビーム溶接をする場合、従来
の継手では裏当金内の溶け込み形状の違いから角変形が
生じ継手底部に横割れが発生する危険性があり、また継
手底部の溶接金属は裏当金からの希釈を受け継手強度等
に影響を与える可能性がある。 【解決手段】異種材質で構成されたＩ形継手の電子ビー
ム溶接５継手において、緩衝材として中間金属媒体であ
るインサート材を開先及び裏当金４との間にも挿入して
溶接施工する。
向き及び横向き姿勢で電子ビーム溶接をする場合、従来
の継手では裏当金内の溶け込み形状の違いから角変形が
生じ継手底部に横割れが発生する危険性があり、また継
手底部の溶接金属は裏当金からの希釈を受け継手強度等
に影響を与える可能性がある。 【解決手段】異種材質で構成されたＩ形継手の電子ビー
ム溶接５継手において、緩衝材として中間金属媒体であ
るインサート材を開先及び裏当金４との間にも挿入して
溶接施工する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＩ形突合せ継手に溶
け落ちの発生しない十分な厚みを有する裏当金をあてた
電子ビーム溶接継手に関する。
け落ちの発生しない十分な厚みを有する裏当金をあてた
電子ビーム溶接継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビーム溶接法において、例えば技術
文献「最新接合技術総覧」最新接合技術総覧編集委員会
編集、（株）産業技術サービスセンタ発行“８４．４，
第２章２.１１電子ビーム溶接(Ｐ１９２〜１９９）のう
ち、２.１１.３ 施工上の諸問題の（３）コールドシャ
ット，スパイキング（Ｐ１９５〜１９６）”に記述及び
同文献の図２．１９８にコールドシャットとスパイキン
グの模式図が示されているように、電子ビーム溶接特有
の欠陥であるコールドシャットやスパイキングは、厚板
の下向き非貫通溶接の場合にビーム孔の不安定により発
生し易くなる。この対策として溶け込み深さが小さい場
合では適性な溶接施工条件を選定すればよいが、それ以
外の場合では設計的に応力のかからない部分に集中させ
る方法や裏当金をあてて溶接を行い、コールドシャット
とスパイキングを吸収させた後これを削除する方法があ
る。一般的には継手内部に電子ビーム溶接特有の欠陥を
残さない後者の裏当金を用いた方法が採用されている。
しかし、溶接による裏当金の角変形や希釈が継手に与え
る影響を考慮する必要がある。
文献「最新接合技術総覧」最新接合技術総覧編集委員会
編集、（株）産業技術サービスセンタ発行“８４．４，
第２章２.１１電子ビーム溶接(Ｐ１９２〜１９９）のう
ち、２.１１.３ 施工上の諸問題の（３）コールドシャ
ット，スパイキング（Ｐ１９５〜１９６）”に記述及び
同文献の図２．１９８にコールドシャットとスパイキン
グの模式図が示されているように、電子ビーム溶接特有
の欠陥であるコールドシャットやスパイキングは、厚板
の下向き非貫通溶接の場合にビーム孔の不安定により発
生し易くなる。この対策として溶け込み深さが小さい場
合では適性な溶接施工条件を選定すればよいが、それ以
外の場合では設計的に応力のかからない部分に集中させ
る方法や裏当金をあてて溶接を行い、コールドシャット
とスパイキングを吸収させた後これを削除する方法があ
る。一般的には継手内部に電子ビーム溶接特有の欠陥を
残さない後者の裏当金を用いた方法が採用されている。
しかし、溶接による裏当金の角変形や希釈が継手に与え
る影響を考慮する必要がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】電子ビーム溶接法によ
る欠陥には、割れ，ブローホール等他の溶接法と同様の
欠陥に加え従来の技術で述べた電子ビーム特有の欠陥で
あるコールドシャットやスパイキングがある。しかし、
コールドシャットやスパイキングを継手内部に介在させ
ない目的で裏当金をあてて溶接した場合、裏当金内の角
変形により継手底部の板厚方向に引張応力が生じ横割れ
が発生する危険性があり、また、裏当金は溶接後削除す
るため低級材を使うので希釈により継手強度等に影響を
与える心配があるためこれらの課題を解決する必要があ
る。
る欠陥には、割れ，ブローホール等他の溶接法と同様の
欠陥に加え従来の技術で述べた電子ビーム特有の欠陥で
あるコールドシャットやスパイキングがある。しかし、
コールドシャットやスパイキングを継手内部に介在させ
ない目的で裏当金をあてて溶接した場合、裏当金内の角
変形により継手底部の板厚方向に引張応力が生じ横割れ
が発生する危険性があり、また、裏当金は溶接後削除す
るため低級材を使うので希釈により継手強度等に影響を
与える心配があるためこれらの課題を解決する必要があ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】異種材質のＩ形突合せ継
手に裏当金をあてて下向き及び横向き姿勢にかかわらず
電子ビーム溶接する際、この問題を解決するため本発明
では継手と裏当金との間に継手底部の溶け込み幅の２〜
３倍の中間金属媒体であるインサート材を挿入して溶接
を行う。しかし、電子ビーム溶接装置の出力を裏当金ま
で溶かし込ませるまで高めて溶接した場合、従来の溶接
継手と同様、裏当金内での溶け込み形状の違いから角変
形が生じる。ただし、従来の溶接継手との相違点とし
て、継手と裏当金との間にインサート材を挿入したこと
により角変形が生じても継手と裏当金との間にインサー
ト材の板厚分の隙間が設けられるため変形による力を緩
和でき溶接金属の凝固過程で継手底部の板厚方向に作用
する引張応力を低減し、継手底部に発生する横割れを抑
制することができる。さらに、継手底部の溶接金属は、
インサート材が溶融供給されることになり裏当金からの
希釈による影響を抑制することができる。
手に裏当金をあてて下向き及び横向き姿勢にかかわらず
電子ビーム溶接する際、この問題を解決するため本発明
では継手と裏当金との間に継手底部の溶け込み幅の２〜
３倍の中間金属媒体であるインサート材を挿入して溶接
を行う。しかし、電子ビーム溶接装置の出力を裏当金ま
で溶かし込ませるまで高めて溶接した場合、従来の溶接
継手と同様、裏当金内での溶け込み形状の違いから角変
形が生じる。ただし、従来の溶接継手との相違点とし
て、継手と裏当金との間にインサート材を挿入したこと
により角変形が生じても継手と裏当金との間にインサー
ト材の板厚分の隙間が設けられるため変形による力を緩
和でき溶接金属の凝固過程で継手底部の板厚方向に作用
する引張応力を低減し、継手底部に発生する横割れを抑
制することができる。さらに、継手底部の溶接金属は、
インサート材が溶融供給されることになり裏当金からの
希釈による影響を抑制することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明に関する一実施例を図１な
いし図４を用いて説明する。図３は従来の継手断面を示
し、図４は図３に示す継手の電子ビーム溶接後の継手断
面を示す。また、図３は継手底部の割れ抑制と材質改善
を図るべく継手と裏当金との間に中間金属媒体であるイ
ンサート材を挿入した継手断面を示し、電子ビーム溶接
後の継手断面を図４に示す。
いし図４を用いて説明する。図３は従来の継手断面を示
し、図４は図３に示す継手の電子ビーム溶接後の継手断
面を示す。また、図３は継手底部の割れ抑制と材質改善
を図るべく継手と裏当金との間に中間金属媒体であるイ
ンサート材を挿入した継手断面を示し、電子ビーム溶接
後の継手断面を図４に示す。
【０００６】まず、従来の方法では図３に示すように例
えば軟質材の金属１と例えば硬質材の金属２に対してＩ
形開先加工後、例えば緩衝材として中間金属媒体である
インサート材の金属３を挿入し裏当金４をあてて電子ビ
ーム溶接５を行っている。溶接後の継手断面は図４に示
すように、電子ビーム特有の欠陥であるコールドシャッ
トやスパイキングを裏当金４内に吸収させる目的で電子
ビーム溶接５の出力を高めて溶接施工させている。その
結果、裏当金４内での溶け込み形状の違いすなわち裏当
金４の表層部で溶け込み幅が広く中央部で狭いため収縮
量に差異が生じる。従って、矢印６，６′の方向に角変
形が生じ、この変形による力が継手底部の溶接金属７の
凝固過程で板厚方向に引張応力を生じさせるため、継手
底部に横割れ９が発生し易く溶接施工条件の裕度を厳し
くせざるを得ない状況にある。しかし、図１に示すよう
に継手と裏当金４の間に継手底部の溶け込み幅２〜３倍
の金属３と同材質の中間金属媒体であるインサート材の
金属１０を挿入し、電子ビーム溶接５を行うと、図２に
示すように裏当金４に角変形が生じても裏当金の両端部
は金属１０の厚さと同等の隙間が設けられているので変
形による力が緩和され継手底部の溶接金属７の凝固過程
で板厚方向に作用する引張応力８を低減することがで
き、さらには継手底部の溶接金属７は、金属１０の中間
金属媒体が溶融供給されることにより裏当金４からの希
釈による影響を抑制することができ良好な溶接金属８が
得られる。
えば軟質材の金属１と例えば硬質材の金属２に対してＩ
形開先加工後、例えば緩衝材として中間金属媒体である
インサート材の金属３を挿入し裏当金４をあてて電子ビ
ーム溶接５を行っている。溶接後の継手断面は図４に示
すように、電子ビーム特有の欠陥であるコールドシャッ
トやスパイキングを裏当金４内に吸収させる目的で電子
ビーム溶接５の出力を高めて溶接施工させている。その
結果、裏当金４内での溶け込み形状の違いすなわち裏当
金４の表層部で溶け込み幅が広く中央部で狭いため収縮
量に差異が生じる。従って、矢印６，６′の方向に角変
形が生じ、この変形による力が継手底部の溶接金属７の
凝固過程で板厚方向に引張応力を生じさせるため、継手
底部に横割れ９が発生し易く溶接施工条件の裕度を厳し
くせざるを得ない状況にある。しかし、図１に示すよう
に継手と裏当金４の間に継手底部の溶け込み幅２〜３倍
の金属３と同材質の中間金属媒体であるインサート材の
金属１０を挿入し、電子ビーム溶接５を行うと、図２に
示すように裏当金４に角変形が生じても裏当金の両端部
は金属１０の厚さと同等の隙間が設けられているので変
形による力が緩和され継手底部の溶接金属７の凝固過程
で板厚方向に作用する引張応力８を低減することがで
き、さらには継手底部の溶接金属７は、金属１０の中間
金属媒体が溶融供給されることにより裏当金４からの希
釈による影響を抑制することができ良好な溶接金属８が
得られる。
【０００７】
【発明の効果】本発明によれば、裏当金を有する異種材
質のＩ形突合せ継手に電子ビーム溶接を行う場合、その
継手と裏当金との間に中間金属媒体を挿入することによ
り継手底部に発生する横割れの抑制と材質改善ができ
る。
質のＩ形突合せ継手に電子ビーム溶接を行う場合、その
継手と裏当金との間に中間金属媒体を挿入することによ
り継手底部に発生する横割れの抑制と材質改善ができ
る。
【図１】継手と裏当金の間に中間金属媒体であるインサ
ート材を挿入した異材継手の断面図。
ート材を挿入した異材継手の断面図。
【図２】電子ビーム溶接後の異材継手の断面図。
【図３】従来の異材継手の断面図。
【図４】電子ビーム溶接後の従来の異材継手の断面図。
１，２，３，１０…金属、４…裏当金、５…電子ビーム
溶接。
溶接。
Claims (1)
- 【請求項１】異種材質のＩ形突合せ継手の間に、材質改
善のために緩衝材として中間金属媒体であるインサート
材を挿入した後、溶け落ちの発生しない十分な厚みを有
する裏当金をあてて下向き及び横向き姿勢の電子ビーム
溶接において、継手と前記裏当金との間にも前記インサ
ート材を挿入することを特徴とする電子ビーム溶接継
手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166296A JPH09225652A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 電子ビーム溶接継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3166296A JPH09225652A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 電子ビーム溶接継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225652A true JPH09225652A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12337363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3166296A Pending JPH09225652A (ja) | 1996-02-20 | 1996-02-20 | 電子ビーム溶接継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09225652A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7467799B1 (en) * | 1999-08-05 | 2008-12-23 | Oil States Industries, Inc. | Composite metal-to-metal seal having a relatively soft metal overlay and a relatively hard metal core |
| CN104625388A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 三菱日立电力系统株式会社 | 具备防蚀片的蒸汽涡轮动叶片的制造方法 |
| CN110125619A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种大厚度钛合金工字型焊接件的电子束焊修补方法 |
| CN110711967A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-01-21 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种消除大厚度钛合金电子束焊接根部缺陷的设计方法 |
-
1996
- 1996-02-20 JP JP3166296A patent/JPH09225652A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7467799B1 (en) * | 1999-08-05 | 2008-12-23 | Oil States Industries, Inc. | Composite metal-to-metal seal having a relatively soft metal overlay and a relatively hard metal core |
| CN104625388A (zh) * | 2013-11-13 | 2015-05-20 | 三菱日立电力系统株式会社 | 具备防蚀片的蒸汽涡轮动叶片的制造方法 |
| EP2883651A1 (en) * | 2013-11-13 | 2015-06-17 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | method of fabricatind a steam turbine blade equipped with erosion shield with electron beam welding using a shim |
| CN110125619A (zh) * | 2019-05-16 | 2019-08-16 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种大厚度钛合金工字型焊接件的电子束焊修补方法 |
| CN110711967A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-01-21 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种消除大厚度钛合金电子束焊接根部缺陷的设计方法 |
| CN110711967B (zh) * | 2019-09-10 | 2021-06-18 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种消除大厚度钛合金板电子束焊接根部缺陷的设计方法 |
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