JPS61201949A - マルエ−ジング鋼製エンドレススチ−ルベルト及びその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 イ　産業上の利用分野 本発明は溶接接合してエンドレス化するマルエージング
鋼製エンドレススチールペル）Ｋ関ｊるものである。

口　従来の技術 複数の金Ｓａエンドレスベルトを同心状に積層して、可
読性高張力伝達ベルト材として、これを使用した無段変
速憬が考案されている。これ釦使用する単一エンドレス
ベルトは高い信頼性と高い耐疲労性が要求されることか
ら、当該材料として引張強度が１４０Ｋｆ／−以上を有
するマルエージング鋼が好適と考えられる。このベルト
の製造方法として、多数の提案がなされているが、大き
く分類して薄鋼帯材を適当な長さに切断し、その両端を
溶接し、ついで溶体化処理及び時効処理もしくは時効処
理のみを行なう溶接エンドレスベルトと薄肉厚の管状体
をリングミルあるいはスピニング加工等で周方向忙圧庖
するシームレスペル）Ｋ大別できる。前者は低コスト化
できるが、溶接部の信頼性および耐疲労性に問題があり
、後者は多くの工数を必峨とするため高価格となる等の
欠点がぶるとされている。

ハ　発明が解決しようとする問題点 本発明は溶接によりエンドレス化する前者に関するもの
で、従来より問題があった溶接部の信頼性を向上させる
ことを目的とし、マルエージング鋼製エンドレススチー
ルベルトの溶接部忙おいて溶接部の硬度低下がなく母材
に対する浴接部の継手効率が９５％以上であるマルエー
ジング鋼製エンドレスベルトを提供することを目的とす
る。ここでい５溶接部の継手効率とは母材の引張強度に
対する当Ｍ溶接材の引張強度の割合を意味する。

二　問題点を解決するための手段 本発明は短冊状又は平行四辺形状の薄鋼帯をその両端部
を溶接により接合してエンドレス状とするマルエージン
グ鋼製エンドレススチールベルトにおいて、製品厚みと
同等又はこれよりやや肉厚の薄鋼帯の両端をアプセット
溶接又は薄鋼帯と同一成分あるいは薄鋼帯の取分よりも
Ｔｉが多く、かつＭｏ　＠　ｋＡの１種又は２１ｍを多
く含有する取分の溶加棒を用い、レーザービーム又は電
子ビーム溶接により溶接部を得、この溶接部を均質化処
理した後、この溶接部にエンドレスベルトの周方向の張
力を与える塑性加工を加え、この張力圧延後、溶体化処
理及び時効処理を行うことにより、前記問題点を解決す
るものである。

ホ　作用 本発明によれば、溶接部の継手効率を改善したマルエー
ジング鋼製エンドレスベルトハ疲労試験で疲労寿命を比
較した場合に、従来の製造方法で加工さ門たベルトと比
較して゛疲労寿命を著しく改良することが可能となった
ものである。この理由は一般にマルエージング鋼の溶接
部は生としてＭｏ。

Ｔｉの偏析が大きな樹脂状晶よりなり、さらＫＡ空中で
溶接される電子ビーム溶接においても、溶接時にＴ　ｔ
　、　ｋＡ　、　Ｃａ　、　Ｚ　ｒなどの活性元素グよ
び酸化されやすいＭｏはその入熱により気化あるいはば
化物となり溶接部の元素濃度を低下させるために非溶接
部と比較して、溶接部は強度が低くかつ強度のバラツキ
が大きい状態にある。この不均一で強度が低い浴接部を
８００〜１１００Ｃで５分〜１０時間の均質化処理によ
り、非溶接部の元素濃度に近い状態に改質し、さらに均
質化処理後５〜３０％の冷間加工率で張力圧延したのち
、７００〜８５０℃で１０分〜２時間の溶体化処理を行
ない結晶粒を微細化させ４５０〜５１０℃でＳＯ分〜６
時間の時効処理を行なうことにより、従来の製造方法で
加工されたベルトと比較して疲労寿命を著しく改善でき
たのである。

ところで前述のように浴接部を均質化したとじても非ｆ
ｆＩ接部と比較して活性元素であるＴｉ、ＡＬおよび酸
化されやすいＭｏの逸散は防ぐことは不可能に近く、望
ましくは’ｒｉ、Ａ２およびＭｏを薄鋼帯の成分よりも
多量に含有した溶加棒あるいはフラックスな用いること
Ｋより溶接部の継手効率を母材と同等もしくはそれに近
ずけることが可鰭である。

へ　実施・例 次に本発明の詳細な説明する。

薄鋼帯の真空溶解により溶製した第１表に示す化学成分
ノ１８１Ｎｉ系マルエージングｖＩ４（１７５ＫＩｖ′
−級）を熱間圧延および冷間圧延した０、２ｍ厚さの広
ｍ洟鋼帯を作製し、その長さ方向がエンドレスベルトの
周方向となるよう切断した。溶加棒は第１表に示す薄帯
の成分よりもＴｉ　、　Ｍｏ　＠　Ａｌを多く含む成分
の鋼塊を熱間圧延および冷間引抜を行ないｏ゛２■径の
細線を作製し、その長さが溶接ビード長あるいはそれよ
り長めに切断した。第２表にベルトの製造方法を示す溶
加棒を用いないベルトＡおよびベル）Ｈの溶接の方ｉは
両薄鋼帯端を平行研摩で平滑にして、突合せ溶接を行な
った。溶加棒を用いたベルトＣは第１図に示すように開
先加工された薄鋼帯１の開先部間に溶°加棒２を仮固定
して、この溶加伸側から溶接を行った。溶接はいずれも
電子ビームを照射し、電子ビーム溶接で行ない、溶接後
このエンドレスベルトを内拡治具に装着しその両縁部を
１日幅だけバイトにより切削除去して、溶接の開始及び
終了瑠の影響を排除した。次にこのエンドレス化された
ベルトを８５０℃で３時間加熱して溶接部の均質化を行
ない、上記内拡治具に装着しバイトで切削することＫよ
り＠１０ｇ　ＩＩＣ輪切り切断した。ついでこの輪切り
切断されたベルトを第２図に略図を示すよ５に、一方の
ロール３は位置固定、他方は矢印２′方向に定圧力を付
与されるロール２に張架し、ロール１の外方から圧下す
るロール５からなる張力圧延機により圧延率が１０Ｌ１
１になるように周方向に圧延した。圧延後ステンレス製
円筒状治具に！！：ｉｆｔ、て８２０℃で１時間の溶体
化処理を行った後、４８０℃で５時間の時効処理を行っ
た。

以上により得られたエンドレスベルトの溶接部を含む横
断面の硬さ分布を溶接ままの状態と比較して第３図に示
すつ本発明のベル）ＢおよびベルトＣは従来のベル）Ａ
と比較して溶接部の硬さ低下を改良し、母材の硬さと同
等もしくはそれ以上のベルトを得えたことを示すもので
ある。

第２表 第３表 つぎに本発明のベル）ＢおよびベルトＣの引張強度と溶
接部の継手効率を母材およびベル）Ａと比較して第３表
に示す。第３表より本発明のベルトＢおよびベル）Ｃは
従来のベル）Ａと比較していずれも母材の引張強度に近
く、溶接部の継手効率は９５％以上であることを示すも
のである。

ついで応力で１１５Ｋｖ／−および８０Ｋｆ／−を負荷
した状態で、両娠り曲げ疲労試験を行い疲労寿命を比較
した結果を第３表に示す。第３表より本発明のベル）Ｂ
およびベルトＣは従来のベル）Ａと比較して疲労寿命を
大幅に改良したことが明らかで−ある。

ト　発明の詳細 な説明したように、本発明は浴接によりエンドレス化ス
るマルエージングｍｓエンドレスベルトの低コスト化で
きる利点をそのまま利用し、従来問題であると考えられ
てきた溶接部の信頼性および耐疲労性を解決するもので
あり、その効果は大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は実施例の方法を説明する図であり
、第１図は溶接方法、第２図は圧延方法である。第３図
は実験結果を示す図である。 １：薄鋼帯、２：溶接棒、５，４，５　：ロール、４′
：張力方向

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　薄帯の両端部を溶接により接合してエンドレス状と
   するマルエージング鋼製エンドレススチールベルトにお
   いて母材に対する溶接部の継手効率が９５％以上である
   ことを特徴とする溶接部の継手効率を改良したマルエー
   ジング鋼製エンドレススチールベルト。 ２　薄帯の両端部を溶接により接合してエンドレス状と
   するマルエージング鋼製エンドレススチールベルトにお
   いて、溶接部を均質化処理した後、この溶接部にエンド
   レスの周方向の張力を与える塑性加工を行ない、この張
   力圧延後、溶体化処理及び時効処理を行なうことにより
   溶接部の硬度低下がなく母材に対する溶接部の継手効率
   が９５％以上であることを特徴とする溶接部の継手効率
   を改良したマルエージング鋼製スチールベルトの製造方
   法。 ３　溶接部が製品厚みと同等又はこれよりやや肉厚の薄
   鋼帯の両端をアプセット溶接してなる特許請求の範囲第
   ２項記載のマルエージング鋼製スチールベルト。 ４　溶接部が薄鋼帯と同一成分あるいは薄鋼帯の成分よ
   りもＴｉが多くさらにＭｏ、Ａｌの１種又は２種を多く
   含有する成分の添加材を用い、レーザービーム又は電子
   ビーム溶接してなる特許請求の範囲第２項記載のマルエ
   ージング鋼製スチールベルト。