JPS59127974A - プラズマ溶接による溶接継手の形成方法 - Google Patents
プラズマ溶接による溶接継手の形成方法Info
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- JPS59127974A JPS59127974A JP131683A JP131683A JPS59127974A JP S59127974 A JPS59127974 A JP S59127974A JP 131683 A JP131683 A JP 131683A JP 131683 A JP131683 A JP 131683A JP S59127974 A JPS59127974 A JP S59127974A
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- base metals
- filling
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- 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
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/02—Plasma welding
-
- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はプラズマ溶接によって異種金属の母材を接続す
る溶接継手の形成方法に関する。
る溶接継手の形成方法に関する。
プラズマ溶接は同材質又は近似した材質の金属の接合に
は有効であるが、材質が大幅に異なる異種金属をプラズ
マ溶接するときは、望ましい組成の溶着金属が得られな
い欠点があった。
は有効であるが、材質が大幅に異なる異種金属をプラズ
マ溶接するときは、望ましい組成の溶着金属が得られな
い欠点があった。
例えば１８−８ステンレス鋼、即ちＣｒ約１８％、Ｎｉ
８％を含むステンレス鋼き炭素鋼とを直に突き合せ、突
き合せ線」−をプラズマ溶接した場合、両母材の継手近
傍は溶融混合して、１８−８ステンレス鋼の合金成分は
両母材間で希釈され、希釈比は略１：１になり、溶着金
属は（、ｒ９％、Ｎｉ４％の組成となる。
８％を含むステンレス鋼き炭素鋼とを直に突き合せ、突
き合せ線」−をプラズマ溶接した場合、両母材の継手近
傍は溶融混合して、１８−８ステンレス鋼の合金成分は
両母材間で希釈され、希釈比は略１：１になり、溶着金
属は（、ｒ９％、Ｎｉ４％の組成となる。
１８−８ステンレス鋼と炭素鋼の溶接継手の場合、溶着
金属はＣｒ２５％、Ｎｉ７２％の組成のものが、継手強
度、耐食性、金属組織の安定度等に於て満足出来ること
が経験的に知られている。
金属はＣｒ２５％、Ｎｉ７２％の組成のものが、継手強
度、耐食性、金属組織の安定度等に於て満足出来ること
が経験的に知られている。
前述のプラズマ溶接の場合の溶着金属の組成と理想的な
溶着金属の組成とは掛は離れており、従来のプラズマ溶
接法は異材質の溶接には不向きであつた。
溶着金属の組成とは掛は離れており、従来のプラズマ溶
接法は異材質の溶接には不向きであつた。
本発明は異種金属の母材の溶接をプラズマ溶接によって
行ない、しかも信頼性の高い溶接継手を形成するもので
ある。
行ない、しかも信頼性の高い溶接継手を形成するもので
ある。
本発明は接合すべき異種母材間に両角材とは材質が異な
り且つ母材どうしの溶着金属の欠点を補う成分を含有す
る充填金属材を挾み、該充填金属材及び両角材の突き合
せ端部をプラズマジェットによって溶融させ、両角材と
充填金属とが融は合って異種金属の母材の両方に強く結
合する溶着金属層を形成し、両角材を接合することを特
徴とするものである。
り且つ母材どうしの溶着金属の欠点を補う成分を含有す
る充填金属材を挾み、該充填金属材及び両角材の突き合
せ端部をプラズマジェットによって溶融させ、両角材と
充填金属とが融は合って異種金属の母材の両方に強く結
合する溶着金属層を形成し、両角材を接合することを特
徴とするものである。
一方の母材がステンレス鋼、他方の母材が炭素鋼の様に
材質が大巾に異なる金属どうしの溶接に於て、両角材を
接合する溶着金属層を両角材の接合にとって理想的或は
望ましい組成に形成出来るため、信頼性の高い溶接継手
を形成出来る。
材質が大巾に異なる金属どうしの溶接に於て、両角材を
接合する溶着金属層を両角材の接合にとって理想的或は
望ましい組成に形成出来るため、信頼性の高い溶接継手
を形成出来る。
以下図面に示す実施例に基づき、本発明を具体的に説明
する。
する。
第１図は互いに材質の異なる管状金属母材ｔ１）［２１
を本発明の方法を実施して接合した状態を示している。
を本発明の方法を実施して接合した状態を示している。
一方の金属母材（１）は１８−８ステンレス鋼、他方の
川−材（２）は炭素鋼である。
川−材（２）は炭素鋼である。
−Ｉ−記母材ｔ１１（２）をプラズマ溶接するに先立ち
、母材ｔｌ＋ ＋２１間に第２図に示す如く本発明の特
徴とする充填金属材（３）を挾んで母材［１１＋２１を
突き合わせる。
、母材ｔｌ＋ ＋２１間に第２図に示す如く本発明の特
徴とする充填金属材（３）を挾んで母材［１１＋２１を
突き合わせる。
充填金属材（３）は環状に形成され、内径及び外径は管
状母材（１）のそれに略等しい。
状母材（１）のそれに略等しい。
充填金属材（３）はプラズマジェットによって完全に溶
融し、両角材ｔｉ＋ ＋２１の溶融金属と混じりあい両
角材を結合する溶着金属層（４）を形成するものである
。
融し、両角材ｔｉ＋ ＋２１の溶融金属と混じりあい両
角材を結合する溶着金属層（４）を形成するものである
。
異種母材どうしを溶接するに際して溶着金属の望ましい
成分比は、従来の溶接ワイヤーを用いる異種母材の溶接
に於ける経験と文献から推測出来、この望ましい溶着金
属の成分比に対して両異種母材を直ちにプラズマ溶接し
た場合の溶着金属中の不足する元素量は類推出来る。
成分比は、従来の溶接ワイヤーを用いる異種母材の溶接
に於ける経験と文献から推測出来、この望ましい溶着金
属の成分比に対して両異種母材を直ちにプラズマ溶接し
た場合の溶着金属中の不足する元素量は類推出来る。
前記充填金属材（３）は、両異種母材を直ちにプラズマ
溶接した場合の溶着金属が、理想的な溶着金属に較べて
大巾に不足する元素を補って溶着金属の組成を望ましい
ものに近ずけるためのものである。
溶接した場合の溶着金属が、理想的な溶着金属に較べて
大巾に不足する元素を補って溶着金属の組成を望ましい
ものに近ずけるためのものである。
実施例の１８−８ステンレス鋼と炭素鋼の溶接の場合、
前述の如く溶着金属はＣｒ２５％、Ｎｉ１２％、Ｆｅ残
部の組成のものが継手強度、耐食性、金属組織の安定度
等に於て満足出来ることが判っている。
前述の如く溶着金属はＣｒ２５％、Ｎｉ１２％、Ｆｅ残
部の組成のものが継手強度、耐食性、金属組織の安定度
等に於て満足出来ることが判っている。
従って、例えば１８−８ステンレス鋼ｍ 材ｕ＋、炭素
鋼母材（２）及び充填金属材（３）の溶融量が３＝３：
２となる様な条件、即ち、溶接電流、溶接電圧、溶接速
度、シールドガス流を適宜に決め、溶接を行なう場合、
充填金属材（３）の組成は次式で求められる。
鋼母材（２）及び充填金属材（３）の溶融量が３＝３：
２となる様な条件、即ち、溶接電流、溶接電圧、溶接速
度、シールドガス流を適宜に決め、溶接を行なう場合、
充填金属材（３）の組成は次式で求められる。
（溶着金属）−（母材ｆｉ＋ ＋２１＋充填金属材（３
））８Ｔｏ＝３７＋＋３Ｔ２＋２Ｔａ・・・・・・・・
・〔１〕Ｔｏは理想的な溶着金属層のＣｒ含有量（経験
的にＴｏ ＝ ２５係） ＴＩは１８−８ステンレス鋼母材（１）のＣｒ含有量 （ＴＩ＝１８％ ） Ｔ２は炭素鋼母材（２）のＣｒ含有量 （Ｔ２ ＝ Ｑ％） 〔１〕式に数値を代入していくと、 ８Ｘ２５＝３Ｘ１８＋３ＸＯ＋２Ｔａ Ｔ３＝７３ 充填金属材（３）はＣｒ７５％を含有すれば理想的であ
る。
））８Ｔｏ＝３７＋＋３Ｔ２＋２Ｔａ・・・・・・・・
・〔１〕Ｔｏは理想的な溶着金属層のＣｒ含有量（経験
的にＴｏ ＝ ２５係） ＴＩは１８−８ステンレス鋼母材（１）のＣｒ含有量 （ＴＩ＝１８％ ） Ｔ２は炭素鋼母材（２）のＣｒ含有量 （Ｔ２ ＝ Ｑ％） 〔１〕式に数値を代入していくと、 ８Ｘ２５＝３Ｘ１８＋３ＸＯ＋２Ｔａ Ｔ３＝７３ 充填金属材（３）はＣｒ７５％を含有すれば理想的であ
る。
溶着金属層の理想的なＮｉ含有率を１２％とすれば前記
同様にして充填金属材（３）のＮｉ含有率は３６％の値
となる。
同様にして充填金属材（３）のＮｉ含有率は３６％の値
となる。
勿論、上記Ｃｒの含有率とＮｔの含有率を同時に満たす
ことは不可能であるから、可能な限り、望ましい数値に
近ずけた充填金属材を用いれば可い。
ことは不可能であるから、可能な限り、望ましい数値に
近ずけた充填金属材を用いれば可い。
母材（１） ＋２１の溶融量に対し充填金属材（３）の
比率は溶接継手の条件に合せて選ぶことが出来、３：３
＝１から３：３：３の範囲で選ぶことが望ましい、プラ
ズマアークによって溶融する金属の幅は４〜８關である
から、この溶融幅の範囲で、充填金属材（３）の溶融比
率を掛ければ母材間に挾むべき充填金属材（３）の幅が
決定される。
比率は溶接継手の条件に合せて選ぶことが出来、３：３
＝１から３：３：３の範囲で選ぶことが望ましい、プラ
ズマアークによって溶融する金属の幅は４〜８關である
から、この溶融幅の範囲で、充填金属材（３）の溶融比
率を掛ければ母材間に挾むべき充填金属材（３）の幅が
決定される。
本発明の実施に際し第３図に示す如く母材ｔｌ） ＋２
１をＹ型開先突合せにして溶接出来、この場合、開先の
平行部に充填金属材料を挾んでプラズマ溶接を行ない、
２層以後は溶接ワイヤーを用いてプラズマ溶接以外の溶
接法を採用する。
１をＹ型開先突合せにして溶接出来、この場合、開先の
平行部に充填金属材料を挾んでプラズマ溶接を行ない、
２層以後は溶接ワイヤーを用いてプラズマ溶接以外の溶
接法を採用する。
本発明は」１記の１８−８ステンレス鋼と炭素鋼の溶接
に限定されることはなく、反応管、ラジアントチューブ
等に於ける異種金属どうしの溶接全般に実施出来るのは
勿論である。
に限定されることはなく、反応管、ラジアントチューブ
等に於ける異種金属どうしの溶接全般に実施出来るのは
勿論である。
実施例２
反応管に於けるＨＫ合金母材とＣｒ−ＭＯ鋼母材をプラ
ズマ溶接する場合、理想的な溶着金属の組成は次のとお
りである。
ズマ溶接する場合、理想的な溶着金属の組成は次のとお
りである。
Ｃｒ ２５％
Ｎｉ ２０％
ところで）ＴＫ合金母材の組成は
Ｃｒ ２５％
Ｎｉ ２０％
又、Ｃｒ −Ｍｏ鋼母材の組成は
Ｃｒ １．０％
ＭＯＯ，５％
であるから、理想的な溶着金属を形成するための充填金
属材の組成は、計算によって次の値となるＣｒ ６１
％ Ｎ１５０％ 但し、溶融量比は次のように定める。
属材の組成は、計算によって次の値となるＣｒ ６１
％ Ｎ１５０％ 但し、溶融量比は次のように定める。
ＨＫ金合金母材：Ｃｒ−ＭＯ鋼：充填金属材−３：３：
２ 実施例３ ラジアントチューブに於けるＨＨ合金母材と低炭素鋼と
を溶接する場合 理想的な溶着金属の組成は Ｃｒ ２５％ Ｎｉ ２０％ ところでＨＨ合金母材の組成は Ｃｒ ２５％ Ｎｉ １２％ 又、低炭素鋼母材の組成は ｃｒ ０％ Ｎｉ ０％ であるから、理想的な溶着金属を形成するための充填金
属材の組成は計算によって次の値となる。
２ 実施例３ ラジアントチューブに於けるＨＨ合金母材と低炭素鋼と
を溶接する場合 理想的な溶着金属の組成は Ｃｒ ２５％ Ｎｉ ２０％ ところでＨＨ合金母材の組成は Ｃｒ ２５％ Ｎｉ １２％ 又、低炭素鋼母材の組成は ｃｒ ０％ Ｎｉ ０％ であるから、理想的な溶着金属を形成するための充填金
属材の組成は計算によって次の値となる。
Ｃｒ６２．５％
Ｎｉ ６２％
第１図は一部を破断した溶接継手の正面図、第２図は母
材間に充填金属材を挾んだ状態の断面図、第３図は他の
実施例の断面図である。 ＋ｌ＋ ＋２１・・・母 材 （３）・・・充填金
属材（４）・・・溶着金属層
材間に充填金属材を挾んだ状態の断面図、第３図は他の
実施例の断面図である。 ＋ｌ＋ ＋２１・・・母 材 （３）・・・充填金
属材（４）・・・溶着金属層
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 接合すべき異種母材間に両母材とは材質が異なり且
つ母材どうしの溶着金属の欠点を補う成分を含有する充
填金属材を挾み、該充填金属材及び両母材の突き合せ端
部をプラズマジェットによって溶融させ、両母材を母材
と充填金属が溶は合った溶着金属層を介して接合するこ
とを特徴とするプラズマ溶接による溶接継手の形成方法
。 ■ 一方の母材はＣｒ約１８％、Ｎｉ約８％を含有する
ステンレス鋼、他方の母材は炭素鋼であり、充填金属材
はＣｒ７３％、８１３６％に可能な限り近い値を含有し
、ステンレス鋼、炭素鋼及び充填金属材の溶融量の比は
略３：３：２である特許請求の範囲第１項に記載の溶接
継手の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP131683A JPS59127974A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | プラズマ溶接による溶接継手の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP131683A JPS59127974A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | プラズマ溶接による溶接継手の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59127974A true JPS59127974A (ja) | 1984-07-23 |
Family
ID=11498088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP131683A Pending JPS59127974A (ja) | 1983-01-08 | 1983-01-08 | プラズマ溶接による溶接継手の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59127974A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01122675A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-05-15 | Junichi Koto | 鉄鋼製の母材と超硬合金との溶接方法 |
-
1983
- 1983-01-08 JP JP131683A patent/JPS59127974A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01122675A (ja) * | 1987-11-05 | 1989-05-15 | Junichi Koto | 鉄鋼製の母材と超硬合金との溶接方法 |
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