JPH1034340A - Welding method of ti-al alloy, and composite wire for welding - Google Patents

Welding method of ti-al alloy, and composite wire for welding

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JPH1034340A
JPH1034340A JP19509596A JP19509596A JPH1034340A JP H1034340 A JPH1034340 A JP H1034340A JP 19509596 A JP19509596 A JP 19509596A JP 19509596 A JP19509596 A JP 19509596A JP H1034340 A JPH1034340 A JP H1034340A
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JP
Japan
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welding
alloy
composite wire
atomic
wire
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JP19509596A
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Japanese (ja)
Inventor
Yosuke Ohata
要介 大畑
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Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of cracks and peeling of the weld metal, and to provide high bonding strength at a low cost. SOLUTION: In a welding method of the Ti-Al alloy containing 40-50atm.% Al, welding is performed by the gas shielded metal arc welding method or the plasma arc welding method using a composite wire 1 for welding in which a core 3 made of aluminum or aluminum alloy is filled in an outer shell 2 made of titanium or titanium alloy. The composite wire 1 contains (X-5) to (X+5)atm.% Al based on the whole atomic weight of the composite wire where X (atm.%) is the Al content based on the whole atomic weight of Ti-Al alloy which is the base metal in welding.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はTi−Al系合金材
からなる軽量で高強度高耐熱性の構造物の溶接方法及び
溶接用複合ワイヤに関し、特に、溶接金属の割れ及び剥
離等の発生を防止することができると共に、低コストで
高い接合強度を得ることができるTi−Al系合金材の
溶接方法及び溶接用複合ワイヤに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for welding a lightweight, high-strength, high-heat-resistant structure made of a Ti--Al alloy material and a composite wire for welding, and more particularly to the occurrence of cracks and peeling of a weld metal. The present invention relates to a method for welding a Ti—Al-based alloy material and a composite wire for welding, which can prevent the occurrence of a high bonding strength at low cost.

【0002】[0002]

【従来の技術】近時、TiAl(γ相)の単独組織又は
TiAlと Ti3Alとの混合組織の金属間化合物を構
成相とするTi−Al系合金材は、強度及び耐熱性が優
れていることより、軽量で高強度高耐熱性の構造物に使
用される新しい材料として注目されている。そして、T
i−Al系合金材は、例えば、航空機のタービン及び自
動車のエンジン部品等に対する実用化への開発が進めら
れており、既に軽量耐熱部品として実用化されているも
のもある。
2. Description of the Related Art In recent years, Ti-Al-based alloy materials having an intermetallic compound having a single structure of TiAl (γ phase) or a mixed structure of TiAl and Ti 3 Al as constituent phases have excellent strength and heat resistance. Therefore, it is attracting attention as a new material used for lightweight, high-strength, high-heat-resistant structures. And T
For example, i-Al-based alloy materials are being developed for practical use in turbine parts for aircraft, engine parts for automobiles, and the like, and some have already been put to practical use as lightweight heat-resistant parts.

【0003】ところで、軽量耐熱部品として実用化され
ているTi−Al系合金材においては、組織の結晶粒を
制御することにより、金属間化合物の欠点である常温に
おける延性特性が改善されている。このように、組織の
結晶粒が制御されていて、軽量で、強度及び耐熱性が優
れたTi−Al系合金材は、合金材中に含有されるAl
量が合金材全原子量に対して40乃至50原子%である
ものである。
[0003] In a Ti-Al-based alloy material that has been put to practical use as a lightweight heat-resistant part, ductility at room temperature, which is a drawback of an intermetallic compound, is improved by controlling the crystal grains of the structure. As described above, the Ti—Al-based alloy material having a controlled structure of the crystal grains, light weight, and excellent strength and heat resistance is obtained from the Al contained in the alloy material.
The amount is 40 to 50 atomic% based on the total atomic weight of the alloy material.

【0004】このような組成比を有するTi−Al系合
金材を互いに接合する方法としては、例えば、Ti−A
l混合圧粉体をインサート金属として使用し、直接通電
方式によって高温圧接する固相接合法又はTi−Al焼
結体をソリッドワイヤとして使用した融接法等がある。
Ti−Al混合圧粉体をインサート金属として使用し、
Ti−Al系合金を高温圧接する固相接合法において
は、昇温過程において、インサート金属中のAlが優先
的に溶融して液相となる。従って、通常、固相での拡散
接合法において必要とされる母材の表面の平滑化及び清
浄化等の表面処理を簡素化することができる。また、イ
ンサート金属を母材の組成に対応させて容易に製造する
ことができる。
[0004] As a method of joining Ti-Al alloy materials having such a composition ratio to each other, for example, Ti-A
(1) There is a solid-state welding method in which a mixed green compact is used as an insert metal and high-temperature welding is performed by a direct electric current method, or a fusion welding method in which a Ti-Al sintered body is used as a solid wire.
Using Ti-Al mixed compact as insert metal,
In the solid-state joining method in which a Ti-Al-based alloy is hot-pressed, Al in the insert metal is preferentially melted into a liquid phase in a temperature rising process. Therefore, surface treatments such as smoothing and cleaning of the surface of the base material, which are usually required in the solid phase diffusion bonding method, can be simplified. Further, the insert metal can be easily manufactured in accordance with the composition of the base material.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インサ
ート金属を使用する拡散接合法は接合部位が限定されて
しまうという問題点がある。また、接合には比較的長い
接合時間及び接合のための圧力を要し、設備コストが増
大するという問題点もある。
However, the diffusion bonding method using an insert metal has a problem that the bonding site is limited. Also, there is a problem that the joining requires a relatively long joining time and pressure for the joining, and the equipment cost increases.

【0006】また、Ti−Al焼結体をソリッドワイヤ
として使用した融接法においては、Ti−Al金属間化
合物の常温における延性が比較的低いために、脆くな
り、ワイヤを製造するための線引き加工が極めて困難と
なるという問題点がある。従って、ワイヤの製造コスト
が上昇してしまう。更に、Ti−Al金属間化合物から
なる溶接ワイヤをそのまま使用すると、溶接時にアーク
が安定せず、不均一な溶接組織を形成してしまう。
In the fusion welding method using a Ti-Al sintered body as a solid wire, the ductility of the Ti-Al intermetallic compound at a room temperature is relatively low, so that the Ti-Al intermetallic compound becomes brittle and draws a wire for manufacturing a wire. There is a problem that processing becomes extremely difficult. Therefore, the manufacturing cost of the wire increases. Furthermore, if a welding wire made of a Ti-Al intermetallic compound is used as it is, the arc will not be stable during welding and an uneven welding structure will be formed.

【0007】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、溶接金属の割れ及び剥離等の発生を防止す
ることができると共に、低コストで高い接合強度を得る
ことができるTi−Al系合金材の溶接方法及び溶接用
複合ワイヤを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and it is possible to prevent the occurrence of cracks, peeling, and the like of a weld metal, and to obtain a Ti-Al alloy that can obtain high bonding strength at low cost. An object of the present invention is to provide a method for welding a system alloy material and a composite wire for welding.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係るTi−Al
系合金材の溶接方法は、Alを40乃至50原子%含有
するTi−Al系合金材の溶接方法において、チタン又
はチタン合金からなる外皮にアルミニウム又はアルミニ
ウム合金からなる芯材が充填されており、前記Ti−A
l系合金材の全原子量に対するAl含有量をX原子%と
したとき、複合ワイヤ全原子量に対してAlが(X−
5)乃至(X+5)原子%含有されている複合ワイヤを
使用することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, there is provided a Ti-Al alloy.
The method of welding a Ti-Al-based alloy material containing 40 to 50 atomic% of Al is a method of welding a Ti-Al-based alloy material, wherein an outer shell made of titanium or a titanium alloy is filled with a core material made of aluminum or an aluminum alloy. The Ti-A
Assuming that the Al content relative to the total atomic weight of the l-based alloy material is X atomic%, Al is (X−
5) Use of a composite wire containing at least (X + 5) atomic%.

【0009】本発明に係るTi−Al系合金材の溶接用
複合ワイヤは、Alを40乃至50原子%含有するTi
−Al系合金材の溶接用複合ワイヤにおいて、チタン又
はチタン合金からなる外皮にアルミニウム又はアルミニ
ウム合金からなる芯材が充填されたものであり、前記T
i−Al系合金材の全原子量に対するAl含有量をX原
子%としたとき、複合ワイヤ全原子量に対するAl含有
量を(X−5)乃至(X+5)原子%とすることを特徴
とする。
[0009] The composite wire for welding a Ti-Al alloy material according to the present invention is a Ti wire containing 40 to 50 atomic% of Al.
A composite wire for welding an Al-based alloy material, wherein a sheath made of titanium or a titanium alloy is filled with a core material made of aluminum or an aluminum alloy;
When the Al content with respect to the total atomic weight of the i-Al alloy material is X atomic%, the Al content with respect to the total atomic weight of the composite wire is (X-5) to (X + 5) atomic%.

【0010】また、この溶接用複合ワイヤは、前記外皮
の材料を湾曲に形成しながら前記芯材を包み込み、外皮
突合せ部を溶接後、線引きと焼鈍をくり返し行うことに
より得られたものであることが好ましい。
The composite wire for welding is obtained by wrapping the core material while forming the material of the outer skin in a curved shape, welding the outer skin butt portion, and repeatedly drawing and annealing. Is preferred.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】本願発明者等が前記課題を解決す
るために鋭意実験研究を重ねた結果、チタン又はチタン
合金からなる外皮にアルミニウム又はアルミニウム合金
からなる芯材を充填した複合ワイヤを使用してTi−A
l系合金材をガスシールドアーク溶接法又はプラズマア
ーク溶接法により溶接することによって、溶接のための
設備コストを低減することができることを見い出した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As a result of intensive experiments and research conducted by the present inventors to solve the above-mentioned problems, a composite wire in which a shell made of titanium or a titanium alloy is filled with a core material made of aluminum or an aluminum alloy is used. And Ti-A
It has been found that by welding an l-based alloy material by a gas shielded arc welding method or a plasma arc welding method, the equipment cost for welding can be reduced.

【0012】この溶接用複合ワイヤは、例えば、Ti又
はTi合金からなるフープ(外皮)材料を湾曲に形成し
ながらAl又はAl合金からなる芯材を包み込み、外皮
突合せ部を溶接し、線引きと焼鈍をくり返し行う方法に
より製造することができる。このように製造すると、常
温における延性が低いTi−Al金属間化合物を生成す
ることなく、任意のTi−Alの組成を有するワイヤを
容易に製造することができる。また、延性が低いTi−
Al焼結体を使用したソリッドワイヤと比較して、条長
が長いワイヤを容易に製造することができるので、ワイ
ヤの製造コストを低減することができる。
This welding composite wire wraps a core material made of Al or an Al alloy while forming a hoop (skin) material made of Ti or a Ti alloy in a curved shape, welds a skin butt portion, draws and anneals. Can be repeatedly produced. By producing in this manner, a wire having an arbitrary composition of Ti-Al can be easily produced without generating a Ti-Al intermetallic compound having low ductility at room temperature. In addition, Ti-
Compared with a solid wire using an Al sintered body, a wire having a long strip length can be easily manufactured, so that the wire manufacturing cost can be reduced.

【0013】更に、溶接時においては、外皮のTi又は
Ti合金及びAl又はAl合金が溶融することにより、
安定したTi−Al金属間化合物を形成することができ
る。
Further, at the time of welding, the outer skin of Ti or Ti alloy and Al or Al alloy are melted,
A stable Ti-Al intermetallic compound can be formed.

【0014】以下、本発明の対象とするTi−Al系合
金材及び溶接用複合ワイヤの組成限定理由について説明
する。
Hereinafter, the reasons for limiting the composition of the Ti—Al alloy material and the composite wire for welding which are the objects of the present invention will be described.

【0015】Ti−Al系合金材中のAl:40乃至5
0原子% 前述の如く、Ti−Al系合金材を軽量で高強度高耐熱
性の部品として適用させるためには、Ti−Al金属間
化合物の欠点である常温における延性特性を改善し、強
度及び耐熱性を向上させる必要がある。延性特性は組織
の結晶粒を制御することにより改善され、組織の結晶粒
の制御並びに強度及び耐熱性の向上のためには、溶接母
材としてのTi−Al系合金材の組成を調整する必要が
ある。Ti−Al系合金材中のAl含有量が合金材全原
子量に対して40原子%未満であるか、又は50原子%
を超えると、γ相の単相又はα2相とγ相の混合組織が
形成されにくくなり、目標とする軽量、高強度高耐熱性
材料が得られない。
Al in Ti—Al alloy material: 40 to 5
As 0 atomic% described above, in order to apply the Ti-Al alloy material as high strength and high heat resistance component lightweight improves ductility properties at room temperature is a drawback of the Ti-Al intermetallic compound, the strength and It is necessary to improve heat resistance. The ductility characteristics are improved by controlling the crystal grains of the structure. In order to control the crystal grains of the structure and to improve the strength and heat resistance, it is necessary to adjust the composition of the Ti-Al-based alloy material as the welding base metal. There is. The Al content in the Ti-Al-based alloy material is less than 40 at% or 50 at% based on the total atomic weight of the alloy material
When the ratio exceeds, a single phase of the γ phase or a mixed structure of the α 2 phase and the γ phase is hardly formed, and a target lightweight, high-strength, high-heat-resistant material cannot be obtained.

【0016】従って、本発明が対象とするTi−Al系
合金材のAl含有量は、合金材全原子量に対して40乃
至50原子%とする。
Therefore, the Al content of the Ti—Al alloy material targeted by the present invention is set to 40 to 50 atomic% based on the total atomic weight of the alloy material.

【0017】溶接用複合ワイヤ中のAl:(X−5)乃
至(X+5)原子%(X:Ti−Al系合金材中のAl
含有量) 本発明において対象とする溶接母材(Ti−Al系合金
材)中のAl含有量をX原子%としたとき、溶接用複合
ワイヤ中のAl含有量がワイヤ全原子量に対して(X−
5)原子%未満であると、ガスシールドアーク溶接又は
プラズマアーク溶接におけるアークが安定しないため溶
接部の形状が不安定になる。さらに、溶接によって得ら
れる溶接金属のAl含有量が不足してα2相が多くなる
ほか、母材であるTi−Al系合金材との境界にα2
が優先的に形成され組織的不均一が大きくなり、溶接部
及び境界部の強度が低下する。一方、溶接用複合ワイヤ
中のAl含有量が(X+5)原子%を超えると、溶接に
よって得られる溶接金属のTi含有量が不足してγ相単
相の組織になりやすく、母材であるTi−Al系合金材
との境界で割れが発生しやすくなって、境界部の強度が
低下する。従って、Ti−Al系合金材中のAl含有量
をX原子%としたとき、溶接用複合ワイヤ中のAl含有
量はワイヤ全原子量に対して(X−5)乃至(X+5)
原子%とする。なお、本発明においては、対象とする溶
接母材中のAl量が40乃至50原子%であるので、複
合ワイヤ中のAl含有量は35乃至55原子%となる。
Al in the composite wire for welding: (X-5)
(X + 5) atomic% (X: Al in Ti-Al alloy material
Content) Assuming that the Al content in the welding base metal (Ti-Al-based alloy material) targeted in the present invention is X atomic%, the Al content in the composite wire for welding is expressed by ( X-
5) When the content is less than atomic%, the arc in gas shielded arc welding or plasma arc welding is not stable, so that the shape of the welded portion becomes unstable. Furthermore, in addition to Al content of the weld metal obtained by welding becomes large alpha 2 phase missing, boundary alpha 2 phase and Ti-Al-based alloy material as the matrix is formed preferentially organized not The uniformity increases, and the strength of the weld and the boundary decreases. On the other hand, if the Al content in the composite wire for welding exceeds (X + 5) atomic%, the Ti content of the weld metal obtained by welding becomes insufficient and the structure tends to have a γ-phase single-phase structure. -Cracks easily occur at the boundary with the Al-based alloy material, and the strength at the boundary decreases. Therefore, assuming that the Al content in the Ti-Al alloy material is X atomic%, the Al content in the composite wire for welding is (X-5) to (X + 5) with respect to the total atomic weight of the wire.
Atomic%. In the present invention, since the Al content in the target welding base metal is 40 to 50 atomic%, the Al content in the composite wire is 35 to 55 atomic%.

【0018】[0018]

【実施例】以下、本発明に係るTi−Al合金材の溶接
用複合ワイヤの実施例についてその比較例と比較して具
体的に説明する。
EXAMPLES Examples of the composite wire for welding a Ti-Al alloy material according to the present invention will be specifically described below in comparison with comparative examples.

【0019】先ず、チタンからなる外皮とアルミニウム
からなる芯材とによって種々のTi/Al比率を有する
複合ワイヤを製造した。
First, composite wires having various Ti / Al ratios were produced by using a skin made of titanium and a core material made of aluminum.

【0020】図1は本発明の実施例に係る複合ワイヤを
示す断面図である。図1に示すように、この複合ワイヤ
1は、アルミニウムからなる心材3の表面がチタンから
なるフープ(外皮)2に覆われている。
FIG. 1 is a sectional view showing a composite wire according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the composite wire 1, the surface of a core material 3 made of aluminum is covered with a hoop (outer skin) 2 made of titanium.

【0021】この複合ワイヤ1は、フープ2を湾曲に成
形しながら芯材3を包み込んで外皮突合せ部を溶接し、
線引きと焼鈍をくり返し行うことによって製造したもの
である。
The composite wire 1 wraps the core material 3 while forming the hoop 2 into a curve, and welds the outer butt portion,
It is manufactured by repeating drawing and annealing.

【0022】次に、これらの複合ワイヤを使用してTi
−Al基高強度材料の突合せ溶接を実施した。
Next, using these composite wires, Ti
-Butt welding of Al-based high-strength materials was performed.

【0023】図2は本発明の実施例に係る複合ワイヤを
使用して突合せ溶接する際の母材の形状及び溶接方法を
示す斜視図である。2枚の板状の溶接母材4はその端面
中央部にルート部5を残して、上面から端面、裏面から
端面に至るように傾斜した切欠き4aが形成されてい
る。そして、2枚の板状溶接母材4に形成されたルート
部5が互いに突合せて配置されていて、両面V形の溶接
開先部6が形成されている。
FIG. 2 is a perspective view showing the shape of the base material and the welding method when performing butt welding using the composite wire according to the embodiment of the present invention. The two plate-shaped welding base materials 4 are formed with notches 4a inclined from the upper surface to the end surface and from the back surface to the end surface, leaving a root portion 5 at the center of the end surface. The root portions 5 formed on the two plate-shaped welding preforms 4 are arranged so as to abut each other, and a double-sided V-shaped welding groove portion 6 is formed.

【0024】このように配置された溶接母材4に対し
て、ワイヤ1を使用して母材4の両面の開先部6にMI
G溶接により溶接金属7を形成することによって、両者
を接合させた。
With respect to the welding base material 4 arranged as described above, the wire 1 is used to attach MI to the groove portions 6 on both sides of the base material 4.
Both were joined by forming the weld metal 7 by G welding.

【0025】本実施例においては、複合ワイヤの外皮と
してJIS H 4600 TR270Cの純チタンテ
ープを使用し、芯材としてJIS H 4040 A
1050Wの純アルミニウムロッドを使用して、直径が
2.0mmである複合ワイヤを製造した。また、溶接母
材として、100mm×100mm×10mmのTi−
Al合金板を使用し、合金板全原子量に対するAl含有
量を40原子%、45原子%及び50原子%とした。こ
れらの溶接条件について下記表1に示す。
In this embodiment, a pure titanium tape of JIS H 4600 TR270C is used as the outer sheath of the composite wire, and JIS H 4040 A is used as the core material.
A composite wire having a diameter of 2.0 mm was manufactured using a 1050 W pure aluminum rod. In addition, as a welding base material, a 100 mm × 100 mm × 10 mm Ti—
An Al alloy plate was used, and the Al content was set to 40 at%, 45 at%, and 50 at% with respect to the total atomic weight of the alloy plate. Table 1 below shows these welding conditions.

【0026】[0026]

【表1】 [Table 1]

【0027】次いで、形成された溶接金属についてその
ビード形状及び欠陥の発生の有無を観察すると共に、接
合された接合部の強度を測定するために、引張試験を実
施した。但し、引張試験は、両母材を溶接金属を中心と
して相反する方向に10mm/分の速度で引張り、破断
の発生位置を観察することにより評価した。これらの複
合ワイヤ及び母材の条件及び評価結果を下記表2及び3
に示す。
Next, a tensile test was performed to observe the bead shape and the occurrence of defects in the formed weld metal and to measure the strength of the joined joint. However, the tensile test was evaluated by pulling both base materials at a speed of 10 mm / min in opposite directions with respect to the weld metal, and observing the position where the fracture occurred. Tables 2 and 3 show the conditions and evaluation results of the composite wire and the base material.
Shown in

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

【0030】上記表2及び3に示すように、実施例N
o.1乃至12は複合ワイヤ中のAl量が本発明の範囲
内であると共に、溶接母材中のAl量に対する複合ワイ
ヤ中のAl量が適切に規制されているので、溶接部の形
状が良好で、接合部に剥離及び割れ等が発生しなかっ
た。また、引張試験においては、全て溶接母材に破断が
発生しており、接合部は優れた強度を有していた。
As shown in Tables 2 and 3 above, Example N
o. In Nos. 1 to 12, the amount of Al in the composite wire is within the range of the present invention, and the amount of Al in the composite wire with respect to the amount of Al in the welding base metal is appropriately regulated. No peeling, cracking, etc. occurred at the joint. In addition, in the tensile tests, fractures occurred in all the welding base metals, and the joints had excellent strength.

【0031】一方、比較例No.15、16及び18乃
至22については、複合ワイヤ中のAl量は本発明の範
囲内であるが、溶接母材中のAl量に対する複合ワイヤ
中のAl量が本発明の範囲を外れているので、溶接部の
形状が不良となるものがあり、剥離又は割れが発生し
た。比較例No.13、14、17、23及び24につ
いても、複合ワイヤ中のAl量及び溶接母材中のAl量
に対する複合ワイヤ中のAl量の比がいずれも本発明の
範囲を外れているので、溶接部の形状が不良となるもの
があり、剥離又は割れが発生した。また、全ての比較例
の引張試験において、溶接部と母材との境界部又は溶接
部に破断が発生し、接合部又は溶接金属の強度が実施例
と比較して低くなった。
On the other hand, in Comparative Example No. For 15, 16, and 18 to 22, the amount of Al in the composite wire is within the range of the present invention, but the amount of Al in the composite wire with respect to the amount of Al in the welding base metal is outside the range of the present invention. In some cases, the shape of the welded portion was defective, and peeling or cracking occurred. Comparative Example No. Also for 13, 14, 17, 23 and 24, the ratio of the amount of Al in the composite wire to the amount of Al in the composite wire and the amount of Al in the welding base metal is outside the range of the present invention. Some of them had a bad shape, and peeling or cracking occurred. Further, in the tensile tests of all the comparative examples, fracture occurred at the boundary between the welded portion and the base material or at the welded portion, and the strength of the joint or the weld metal was lower than that of the examples.

【0032】本発明においては、複合ワイヤを構成する
外皮の材料として純チタン、芯材の材料として純アルミ
ニウムを使用したが、外皮の材料としてチタン合金、芯
材の材料としてアルミニウム合金を使用することもでき
る。即ち、外皮及び芯材が靱性及び伸線性に影響を受け
ない程度に、チタン合金の場合は例えば、Si、Ni、
Zr、Cr、Co、V、Nb、Mo、Ta、Sn、M
n、Fe及びAl等を含有していてもよく、アルミニウ
ム合金の場合は例えば、Si、Cu、Mg、Ni、M
n、Ti、Cr及びFe等を含有していてもよい。
In the present invention, pure titanium is used as the material of the outer skin constituting the composite wire, and pure aluminum is used as the material of the core material. However, a titanium alloy is used as the outer material, and an aluminum alloy is used as the material of the core material. Can also. That is, in the case of a titanium alloy, for example, Si, Ni,
Zr, Cr, Co, V, Nb, Mo, Ta, Sn, M
n, Fe and Al, etc., and in the case of an aluminum alloy, for example, Si, Cu, Mg, Ni, M
It may contain n, Ti, Cr, Fe and the like.

【0033】また、芯材は、その長手方向に垂直な面の
断面形状が、例えば、円、楕円又は矩形である線材又は
パイプを使用することができる。
Further, as the core material, a wire or a pipe whose cross section perpendicular to the longitudinal direction is, for example, a circle, an ellipse or a rectangle can be used.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Ti又はTi合金からなる外皮内にAl又はAl合金か
らなる芯材を充填した溶接用複合ワイヤを使用し、この
ワイヤ中のAl量を溶接母材に対して適正量に規制し
て、ガスシールドアーク溶接法又はプラズマアーク溶接
法により溶接するので、溶接金属の割れ及び剥離等の発
生を防止することができると共に、低コストで高い接合
強度を得ることができる。また、ワイヤの製造方法を適
切に選択すると、更に一層、ワイヤの製造コストを低減
させることができる。
As described in detail above, according to the present invention,
Using a welding composite wire in which a core made of Al or an Al alloy is filled in an outer shell made of Ti or a Ti alloy, the amount of Al in this wire is regulated to an appropriate amount with respect to a welding base material, and a gas shield is formed. Since welding is performed by the arc welding method or the plasma arc welding method, it is possible to prevent the occurrence of cracks, peeling, and the like of the weld metal, and to obtain high joining strength at low cost. In addition, when the method of manufacturing the wire is appropriately selected, the manufacturing cost of the wire can be further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る複合ワイヤを示す断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a composite wire according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係る複合ワイヤを使用して突
合せ溶接する際の母材の形状及び溶接方法を示す斜視図
である。
FIG. 2 is a perspective view showing a shape of a base material and a welding method when performing butt welding using a composite wire according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1;複合ワイヤ 2;フープ 3;芯材 4;溶接母材 5;ルート部 6;開先部 7;溶接金属 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Composite wire 2; Hoop 3; Core material 4; Welding base material 5; Root part 6;

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Alを40乃至50原子%含有するTi
−Al系合金材の溶接方法において、チタン又はチタン
合金からなる外皮にアルミニウム又はアルミニウム合金
からなる芯材が充填されており、前記Ti−Al系合金
材の全原子量に対するAl含有量をX原子%としたと
き、複合ワイヤ全原子量に対してAlが(X−5)乃至
(X+5)原子%含有されている複合ワイヤを使用し、
ガスシールドアーク溶接法又はプラズマアーク溶接法に
より溶接することを特徴とするTi−Al系合金材の溶
接方法。
1. Ti containing 40 to 50 atomic% of Al
In the method for welding an Al-based alloy material, a shell made of titanium or a titanium alloy is filled with a core material made of aluminum or an aluminum alloy, and the Al content of the Ti-Al-based alloy material with respect to the total atomic weight is X atomic%. When using a composite wire containing Al (X-5) to (X + 5) atomic% with respect to the total atomic weight of the composite wire,
A welding method for a Ti-Al-based alloy material, wherein the welding is performed by a gas shielded arc welding method or a plasma arc welding method.
【請求項2】 Alが40乃至50原子%含有されるT
i−Al系合金材の溶接用複合ワイヤにおいて、チタン
又はチタン合金からなる外皮にアルミニウム又はアルミ
ニウム合金からなる芯材が充填されたものであり、前記
Ti−Al系合金材の全原子量に対するAl含有量をX
原子%としたとき、複合ワイヤ全原子量に対するAl含
有量を(X−5)乃至(X+5)原子%とすることを特
徴とする複合ワイヤ。
2. T which contains 40 to 50 atomic% of Al
In a composite wire for welding an i-Al alloy material, an outer shell made of titanium or a titanium alloy is filled with a core material made of aluminum or an aluminum alloy, and the Al content with respect to the total atomic weight of the Ti-Al alloy material is contained. Amount X
A composite wire, characterized in that the content of Al with respect to the total atomic weight of the composite wire is (X-5) to (X + 5) atomic% when the content is expressed as atomic%.
【請求項3】 前記外皮の材料を湾曲に形成しながら前
記芯材を包み込み、外皮突合せ部を溶接後、線引きと焼
鈍をくり返し行うことにより得られることを特徴とする
請求項2に記載の複合ワイヤ。
3. The composite according to claim 2, wherein the core material is wrapped while the material of the outer skin is formed in a curved shape, and the outer skin butt portion is welded, and then repeatedly drawn and annealed. Wire.
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