JPS61269988A - クラツド金属板の製造方法 - Google Patents
クラツド金属板の製造方法Info
- Publication number
- JPS61269988A JPS61269988A JP11199385A JP11199385A JPS61269988A JP S61269988 A JPS61269988 A JP S61269988A JP 11199385 A JP11199385 A JP 11199385A JP 11199385 A JP11199385 A JP 11199385A JP S61269988 A JPS61269988 A JP S61269988A
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- Japan
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- welding
- electron beam
- spatter
- joining
- sheet
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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】
〔産業上の利用分野〕
この発明はクラッド金属板の製造方法に関し、電子ビー
ム溶接による密閉組立溶接時に接合面間に侵入・飛散す
る溶接スパッタを遮断することにより接合強度の優れた
クラッド金属板を得ることを目的とする。
ム溶接による密閉組立溶接時に接合面間に侵入・飛散す
る溶接スパッタを遮断することにより接合強度の優れた
クラッド金属板を得ることを目的とする。
２枚以上の金属板を積層接合させたクラッド金属板は、
耐食性、耐摩耗性あるいは耐熱性に優れ、かつ高強度で
安価な構造用材料として広い分野で使用されている。
耐食性、耐摩耗性あるいは耐熱性に優れ、かつ高強度で
安価な構造用材料として広い分野で使用されている。
このクラッド金属板を製造する方法として７は、爆着法
、肉盛法、圧延法等があるが、大面積のものを高能率か
つ安価に製造できる圧延法が最も一般的に用いられてい
る。
、肉盛法、圧延法等があるが、大面積のものを高能率か
つ安価に製造できる圧延法が最も一般的に用いられてい
る。
圧延法は接合する面を清浄にして積層し、熱間又は温間
で圧延し、冶金的に接合させる方法であるが、ここで留
意すべき点は接合面間の雰囲気清浄度である。即ち、接
合面を清浄にしても接合面間に大気が存在する場合には
、加熱時及び圧延時に酸化物等が形成され、これが冶金
的接合を妨げ十分な接合強さが得られない原因となる。
で圧延し、冶金的に接合させる方法であるが、ここで留
意すべき点は接合面間の雰囲気清浄度である。即ち、接
合面を清浄にしても接合面間に大気が存在する場合には
、加熱時及び圧延時に酸化物等が形成され、これが冶金
的接合を妨げ十分な接合強さが得られない原因となる。
従って十分な接合強さを有するクラッド金属板を製造す
るには、クラッド組立ての段階で接合面間に存在する大
気を極力排気し低圧力の状態にしておく必要がある。
るには、クラッド組立ての段階で接合面間に存在する大
気を極力排気し低圧力の状態にしておく必要がある。
このように接合面間を低圧力の状態にし、かつクラッド
の組立溶接を能率的に行う方法として、真空室の中に組
立溶接すべき部材をセットし、所定の真空度まで排気し
た後、電子ビーム溶接で部材の周囲を密閉溶接する方法
が提案されている。この方法を第４図と第５図に示す。
の組立溶接を能率的に行う方法として、真空室の中に組
立溶接すべき部材をセットし、所定の真空度まで排気し
た後、電子ビーム溶接で部材の周囲を密閉溶接する方法
が提案されている。この方法を第４図と第５図に示す。
図中、ＡＩは合わせ材１人、は基材、Ｂは電子ビーム、
Ｙは溶接ビードである。
Ｙは溶接ビードである。
この密閉組立溶接における電子ビームの照射方法は、第
４図に示すように接合面＼に対しビームＢを垂直に照射
する方法及び第６図に示すように平行又は斜角に照射す
る方法に大別できるが、現状では双方の方法とも以下に
述べる問題を抱えており％実用化に当たってはその克服
が大きな課題になっている。
４図に示すように接合面＼に対しビームＢを垂直に照射
する方法及び第６図に示すように平行又は斜角に照射す
る方法に大別できるが、現状では双方の方法とも以下に
述べる問題を抱えており％実用化に当たってはその克服
が大きな課題になっている。
接合面に対しビームＢを垂直に照射する方法に射いては
、加熱及び圧延時にがかるせん断力を接合面位置におけ
る溶接金属幅で支えなければならない。しかし電子ビー
ム溶接における溶接金属幅は広くとも５〜６Ｍが限界で
あり、せん断力によって電子ビーム溶接ビード部Ｙが破
断し、密閉性が打ち破られる危険性が高い。また基材Ａ
、と合わせ材Ａ、の組合わせによっては溶接時に溶接金
属中に割れの発生するおそれがある。例えば、基材に炭
素鋼、合わせ材にオーステナイト系ステンレス鋼の組合
わせでは、溶接金属のミクロ組織はオーステナイトとマ
ルテンサイトとの混合組織から成るため、溶接割れ感受
性は非常に高い。
、加熱及び圧延時にがかるせん断力を接合面位置におけ
る溶接金属幅で支えなければならない。しかし電子ビー
ム溶接における溶接金属幅は広くとも５〜６Ｍが限界で
あり、せん断力によって電子ビーム溶接ビード部Ｙが破
断し、密閉性が打ち破られる危険性が高い。また基材Ａ
、と合わせ材Ａ、の組合わせによっては溶接時に溶接金
属中に割れの発生するおそれがある。例えば、基材に炭
素鋼、合わせ材にオーステナイト系ステンレス鋼の組合
わせでは、溶接金属のミクロ組織はオーステナイトとマ
ルテンサイトとの混合組織から成るため、溶接割れ感受
性は非常に高い。
次に接合面に対しビームＢを平行又は斜角に照射する方
法においては、溶接ビードの溶込み深さで圧延時のせん
断力を支えるため、溶込み深さを調整することによって
このぜん断力に十分耐えることができる。従ってこの方
法は接合面に対しビームを垂直に照射する方法よりも、
より実用的であると言える。しかしながら電子ビームＢ
を接合面に対し平行に照射するため接合面間に間隙が存
在すると、第６図に示すように組立溶接時に発生する溶
接スパッタ２が接合面間Ｘに侵入・飛散する。
法においては、溶接ビードの溶込み深さで圧延時のせん
断力を支えるため、溶込み深さを調整することによって
このぜん断力に十分耐えることができる。従ってこの方
法は接合面に対しビームを垂直に照射する方法よりも、
より実用的であると言える。しかしながら電子ビームＢ
を接合面に対し平行に照射するため接合面間に間隙が存
在すると、第６図に示すように組立溶接時に発生する溶
接スパッタ２が接合面間Ｘに侵入・飛散する。
実際のクラッド組立部材において接合面全面を完全に密
着させることは不可能に近く、溶接時に発生するスパッ
タ２はかなり広い範囲に飛散し接合性を低下させる。特
に真空室の寸法の制限によりクラッド部材全周囲の連続
密閉溶接が困難な場合、或は何らかの理由により溶接途
中で真空をリークしなければならない場合には、高温の
溶接スパッタが大気に触れ酸化されることがある。この
ような場合には再度接合面間を真空にしても既に酸化さ
れた溶接スパッタが冶金的接合を妨げ十分な接合強さが
得られない。
着させることは不可能に近く、溶接時に発生するスパッ
タ２はかなり広い範囲に飛散し接合性を低下させる。特
に真空室の寸法の制限によりクラッド部材全周囲の連続
密閉溶接が困難な場合、或は何らかの理由により溶接途
中で真空をリークしなければならない場合には、高温の
溶接スパッタが大気に触れ酸化されることがある。この
ような場合には再度接合面間を真空にしても既に酸化さ
れた溶接スパッタが冶金的接合を妨げ十分な接合強さが
得られない。
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、
真空室内で電子ビームによる圧延クラッド金属板組立の
密閉溶接を良好に行うとともに加熱・圧延時に発生する
せん断力に十分耐えられる溶接ビードを形成し、かつ圧
延時に良好な接合特性を有する圧延クラッド金属板の製
造方法を提供しようとするものである。
真空室内で電子ビームによる圧延クラッド金属板組立の
密閉溶接を良好に行うとともに加熱・圧延時に発生する
せん断力に十分耐えられる溶接ビードを形成し、かつ圧
延時に良好な接合特性を有する圧延クラッド金属板の製
造方法を提供しようとするものである。
本発明法において、異種又は同種の金属板を２枚以上重
ね合わせて、これをまず真空中で密閉組立溶接するわけ
であるが、密閉組立溶接は加熱・圧延時のせん断力に耐
えられるものでなければならないため、十分なノド厚を
確保できる方法として、接合面に対し平行もしくは斜角
に電子ビームを照射して溶接ビードを形成する方法が最
も実用的である。しかし上記したように電子ビーム照射
時において発生する溶接スパッタが接合面間に侵入・飛
散し、場合によっては接合性を妨げる。そこで本発明法
では溶接スパッタが接合面間に侵入・飛散するのを防止
するために、まず第１図及び第２図に示すように、接合
面に対して垂直に電子ビームＢ、を照射して垂直方向の
第１の溶接ビード（１］を形成する。次いで接合面に対
して、平行又は斜角方向から電子ビームＢ、を照射し、
第２の溶接ビード（２）を形成する。この際、溶接面間
Ｘに溶接スパッタが侵入・飛散しようとするが、前記溶
接ビード（１）が障害となり、スパッタの侵入・飛散が
防止される。
ね合わせて、これをまず真空中で密閉組立溶接するわけ
であるが、密閉組立溶接は加熱・圧延時のせん断力に耐
えられるものでなければならないため、十分なノド厚を
確保できる方法として、接合面に対し平行もしくは斜角
に電子ビームを照射して溶接ビードを形成する方法が最
も実用的である。しかし上記したように電子ビーム照射
時において発生する溶接スパッタが接合面間に侵入・飛
散し、場合によっては接合性を妨げる。そこで本発明法
では溶接スパッタが接合面間に侵入・飛散するのを防止
するために、まず第１図及び第２図に示すように、接合
面に対して垂直に電子ビームＢ、を照射して垂直方向の
第１の溶接ビード（１］を形成する。次いで接合面に対
して、平行又は斜角方向から電子ビームＢ、を照射し、
第２の溶接ビード（２）を形成する。この際、溶接面間
Ｘに溶接スパッタが侵入・飛散しようとするが、前記溶
接ビード（１）が障害となり、スパッタの侵入・飛散が
防止される。
以上の密閉組立溶接を終えたら、温間又は熱間にて圧延
を行う。この圧延条件に特に限定はなく、従来通常行わ
れている方法で良い。
を行う。この圧延条件に特に限定はなく、従来通常行わ
れている方法で良い。
圧延に際しては、第１の溶接ビード（１）に加えて第２
の溶接ビード（２）によりせん断力を支えるため、第２
の溶接ビード（２）の溶込み深さを調整することにより
、せん断力に十分耐えることができる。また上記したよ
うに接合面にはスパッタの侵入がないから、良好な圧延
接合性を得ることができる。
の溶接ビード（２）によりせん断力を支えるため、第２
の溶接ビード（２）の溶込み深さを調整することにより
、せん断力に十分耐えることができる。また上記したよ
うに接合面にはスパッタの侵入がないから、良好な圧延
接合性を得ることができる。
なお、組立溶接において溶加材を供給する場合、侵入・
飛散する溶接スパッタの量が増加し接合性への悪影響も
大きくなるが、本発明法によりスパッタ侵入防止溶接ビ
ードを形成することにより接合面間への溶接スパッタの
侵入・飛散は完全に防止できる。
飛散する溶接スパッタの量が増加し接合性への悪影響も
大きくなるが、本発明法によりスパッタ侵入防止溶接ビ
ードを形成することにより接合面間への溶接スパッタの
侵入・飛散は完全に防止できる。
以下実施例を示す。
下記に示す基材及び合わせ材を接合面を清浄にした後積
層し、この際、基材と合わせ材は密着させず約２■の間
隙を設けた。
層し、この際、基材と合わせ材は密着させず約２■の間
隙を設けた。
部材を真空室内に搬入し、１５Ｐａ以下の真空度の下で
１０分間排気した。その後、下向姿勢で接合面に対し垂
直に電子ビームを照射し１合わせ材Ａ、を貫通して基材
Ａ！内約１ ’Ｏｖｍまで達するスパッタ浸入防止溶接
ビード（１）を第３図に示すように形成した。電子ビー
ムの照射位置は部材端から３０ｍのところである。
１０分間排気した。その後、下向姿勢で接合面に対し垂
直に電子ビームを照射し１合わせ材Ａ、を貫通して基材
Ａ！内約１ ’Ｏｖｍまで達するスパッタ浸入防止溶接
ビード（１）を第３図に示すように形成した。電子ビー
ムの照射位置は部材端から３０ｍのところである。
次に横向姿勢で接合面に対し、４３図に示すように平行
に電子ビームを照射し、フイラワイヤ（３）を供給しな
がら積層材の同曲を組立溶接した。
１それぞれの溶接条件を下掲
第１表に示す。
に電子ビームを照射し、フイラワイヤ（３）を供給しな
がら積層材の同曲を組立溶接した。
１それぞれの溶接条件を下掲
第１表に示す。
基 材： ８Ｍ ４１ １２５ｔＸ６００Ｘ
１０００■合わせ材： ８ＵＳ ３１６ １５ｔＸ６０
０Ｘ１０００■フイラワイヤ： ＳＵＳ ３１２ １
．２１６ｍ上記のように電子ビーム溶接で組立てられた
積層材を１２００゛ｏで均一加熱した後、圧下比５で圧
延した。加熱及び圧延時に組立溶接ビードは破断するこ
となく、せん断力に十分耐えた。
１０００■合わせ材： ８ＵＳ ３１６ １５ｔＸ６０
０Ｘ１０００■フイラワイヤ： ＳＵＳ ３１２ １
．２１６ｍ上記のように電子ビーム溶接で組立てられた
積層材を１２００゛ｏで均一加熱した後、圧下比５で圧
延した。加熱及び圧延時に組立溶接ビードは破断するこ
となく、せん断力に十分耐えた。
圧延後、接合性について調査した。超音波試験を接合面
全面にわたって実施したが、欠陥エコーは全く検出され
なかった。溶接ビード近傍の接合面を光顕により観察し
たが、溶接スパッタの形跡は認められず、良好な接合界
面を呈していた。
全面にわたって実施したが、欠陥エコーは全く検出され
なかった。溶接ビード近傍の接合面を光顕により観察し
たが、溶接スパッタの形跡は認められず、良好な接合界
面を呈していた。
又、溶接ビード近傍及び中央部よりせん断試験片を取り
出し、せん断強度を調べたが両者に有意差はなく３５〜
３９Ｑｆ／ｍ”の値が得られ％ＪＩＳで規定されている
せん断強度（２０＃ ｆ ／ｗ”以上）を大傷に上回る
優れた結果が得られた。又１表曲げ、裏曲げ及び側曲げ
試験も実施したが、接合面での剥離は全く認められなか
った。
出し、せん断強度を調べたが両者に有意差はなく３５〜
３９Ｑｆ／ｍ”の値が得られ％ＪＩＳで規定されている
せん断強度（２０＃ ｆ ／ｗ”以上）を大傷に上回る
優れた結果が得られた。又１表曲げ、裏曲げ及び側曲げ
試験も実施したが、接合面での剥離は全く認められなか
った。
なお、この実施例では％ ５Ｍ４１と８Ｕ８３１６の組
合わせで圧延クラッドを製造したが、これ以外の基材と
合わせ材の組合わせに、おいても、本発明により極めて
優れたクラッド金属板を製造することができる。
合わせで圧延クラッドを製造したが、これ以外の基材と
合わせ材の組合わせに、おいても、本発明により極めて
優れたクラッド金属板を製造することができる。
又、溶接姿勢に関しても本発明の接合面間へのスパッタ
侵入防止溶接は下向姿勢に限らず、横向及び立向姿勢に
詔いても十分適用可能である。
侵入防止溶接は下向姿勢に限らず、横向及び立向姿勢に
詔いても十分適用可能である。
以上説明したように、本発明法ではクラッド金属板の組
立溶接をする際、組立溶接に先立って浴接ビードを接合
面に垂直に形成し、接合面間への溶接スパッタ侵入・飛
散の防止を図っているため接合面の非常に良好なりラッ
ド金属板を得ることができる。
立溶接をする際、組立溶接に先立って浴接ビードを接合
面に垂直に形成し、接合面間への溶接スパッタ侵入・飛
散の防止を図っているため接合面の非常に良好なりラッ
ド金属板を得ることができる。
又、スパッタ侵入防止用の第１の溶接ビードにより、接
合面間の真空密閉ができるため、組立溶接時において真
空リークの必要が生じた時にも接合面間に何ら悪影響を
及ぼすことなく％良好なりラッド金属板を製造できる等
の効果がある。
合面間の真空密閉ができるため、組立溶接時において真
空リークの必要が生じた時にも接合面間に何ら悪影響を
及ぼすことなく％良好なりラッド金属板を製造できる等
の効果がある。
第１図と第２図は本発明法の説明図、第３図は実施例の
説明図、第４図乃至第６図は従来法の説明図である。 （１）・・・第１の溶接ビード、（２）・・・第２の溶
接ビード、（３）・・・フイラワイヤ％ Ａ、・・・合
わせ材、Ａ、・・・基材、Ｂ、とＢ、・・・電子ビーム
。
説明図、第４図乃至第６図は従来法の説明図である。 （１）・・・第１の溶接ビード、（２）・・・第２の溶
接ビード、（３）・・・フイラワイヤ％ Ａ、・・・合
わせ材、Ａ、・・・基材、Ｂ、とＢ、・・・電子ビーム
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 同種又は異種の金属板を２枚以上重ね合わせ、真空中で
最初に金属接合面に対し垂直に電子ビームを照射して第
１の溶接ビードを形成し、次いで接合面に平行又は斜角
に電子ビームを照射して第２の溶接ビードを形成するこ
とにより密閉組立溶接を行い、その後温間又は熱間圧延
することを特徴と するクラッド金属板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199385A JPS61269988A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | クラツド金属板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11199385A JPS61269988A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | クラツド金属板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61269988A true JPS61269988A (ja) | 1986-11-29 |
| JPH0359790B2 JPH0359790B2 (ja) | 1991-09-11 |
Family
ID=14575255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11199385A Granted JPS61269988A (ja) | 1985-05-27 | 1985-05-27 | クラツド金属板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61269988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04305383A (ja) * | 1991-04-01 | 1992-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クラッド鋼材の製造方法 |
| CN102861981A (zh) * | 2004-06-10 | 2013-01-09 | Ati资产公司 | 包层合金基片及其制备方法 |
-
1985
- 1985-05-27 JP JP11199385A patent/JPS61269988A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04305383A (ja) * | 1991-04-01 | 1992-10-28 | Sumitomo Metal Ind Ltd | クラッド鋼材の製造方法 |
| CN102861981A (zh) * | 2004-06-10 | 2013-01-09 | Ati资产公司 | 包层合金基片及其制备方法 |
| US8813342B2 (en) | 2004-06-10 | 2014-08-26 | Ati Properties, Inc. | Clad alloy substrates and method for making same |
| CN105458488A (zh) * | 2004-06-10 | 2016-04-06 | Ati资产公司 | 包层合金基片及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0359790B2 (ja) | 1991-09-11 |
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