JPS62275577A - Welding method for clad steel - Google Patents
Welding method for clad steelInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
「産業上の利用分野」
本発明は、クラッド鋼の溶接方法に係り、特に、クラッ
ド鋼がチタンまたはチタン合金である場合の溶接継手の
形成に有効な溶接方法に関するものである。Detailed Description of the Invention 3. Detailed Description of the Invention "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method for welding clad steel, and in particular to the formation of a welded joint when the clad steel is titanium or a titanium alloy. This relates to an effective welding method.
「従来の技術」
一般に、クラッド鋼は、例えば炭素鋼等の低合金鋼を母
材として、表面に、チタン・ステンレス屑等の耐食性・
耐摩耗性金属等を接着させたもので、特に、クラッド層
がチタンま八はチタン合金からなるものは、優れた耐食
性を有しているために、原子力発電プラント、火力プラ
ント、化学プラント等における重要な部分に使用されて
いる。"Conventional technology" Generally, clad steel is made of low alloy steel such as carbon steel as a base material, and the surface is coated with corrosion-resistant materials such as titanium and stainless steel.
Products with wear-resistant metals bonded to them, especially those whose cladding layer is made of titanium or titanium alloy, have excellent corrosion resistance and are therefore used in nuclear power plants, thermal power plants, chemical plants, etc. Used in important parts.
従来、チタンクラッ°ド鋼を溶接する場合は、チタンま
たはチタン合金と炭素鋼との間における直接的な溶接が
できないため、第２図（Ａ）ないしくＤ）に示すような
方法が採用されている。Conventionally, when welding titanium clad steel, the methods shown in Figures 2 (A) to D) have been adopted because direct welding between titanium or titanium alloy and carbon steel is not possible. ing.
即ち、クラッド鋼におけるクラッド層ｌが、チタンまた
はチタン合金である場合、クラット層１を一部除去して
母材２を露出させ、露出状態の母材２に溶接開先３を形
成して、まず、溶接開先３の部分を溶接して、第２図（
Ａ）に示す溶接継手４を形成する。そして、溶接継手４
の両側における前記クラッド層ｌの間に、チタンまたは
チタン合金からなる埋め金５を第２図（Ａ）の矢印のよ
うに挿入して、溶接継手４の上を覆った状態としておい
て、第２図（Ｂ）に示すように、埋め金５とクラッド層
１との間を仮止め溶接する。次いで、第２図（Ｃ）に示
すように、埋め金５の上に、これよりら幅寸法が大きく
、かつ、チタンまたはチタン合金からなる当て仮６を載
置して覆うとともに、第２図（Ｄ）に示すように、該当
て板６の側部とクラッド層ｌの表面との間をすみ肉溶接
することにより、クラッド鋼全体の溶接継手を形成する
らのである。That is, when the cladding layer l of the clad steel is titanium or a titanium alloy, a part of the cladding layer 1 is removed to expose the base material 2, and a welding groove 3 is formed in the exposed base material 2, First, weld the welding groove 3, as shown in Figure 2 (
A welded joint 4 shown in A) is formed. And weld joint 4
A filler metal 5 made of titanium or a titanium alloy is inserted between the cladding layers l on both sides of the cladding layer l as shown by the arrow in FIG. 2(A) to cover the weld joint 4. As shown in FIG. 2(B), the filling metal 5 and the cladding layer 1 are temporarily welded. Next, as shown in FIG. 2(C), a patch 6 having a larger width and made of titanium or a titanium alloy is placed on top of the filler metal 5 to cover it, and as shown in FIG. As shown in (D), a welded joint of the entire clad steel is formed by fillet welding between the side portion of the plate 6 and the surface of the cladding layer l.
このような溶接方法であると、クラッド層Ｉを当て板６
を介して接続することかできるとともに、当て仮６に面
と直交する方向の圧力が加えられた場合、埋め金５を介
して母材２で受けるため、耐圧強度の低下を抑制するこ
とができる。With such a welding method, the cladding layer I is attached to the backing plate 6.
In addition, when pressure is applied to the support 6 in a direction perpendicular to the surface, it is received by the base material 2 through the filler metal 5, which can suppress a decrease in pressure resistance. .
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、炭素屑とチタンとの線膨張係数の差が比
較的大きい（例えば３０％程度相異する）ためと、埋め
金５が仮止め溶接されて、実質的にクラッド層Ｉを連結
していないため、膨張等の熱変位が生じたときの力線が
、第２図（Ｄ）の鎖線Ｒて示すように、クラッド層ｌか
ら溶接部７を経由して当て板６に至り、溶接部７の近傍
で太きな屈曲を生じる。このため、溶接部７に応力が集
中し易いという問題点が生じる。"Problems to be Solved by the Invention" However, because the difference in linear expansion coefficient between carbon scrap and titanium is relatively large (for example, about 30% difference), and because the filler metal 5 is temporarily welded, Since the cladding layer I is not connected to the cladding layer I, the lines of force when thermal displacement such as expansion occurs will flow from the cladding layer I via the welding part 7, as shown by the chain line R in Fig. 2(D). This leads to the backing plate 6, where a thick bend occurs in the vicinity of the welded portion 7. Therefore, a problem arises in that stress tends to concentrate on the welded portion 7.
本発明は、このような従来技術の問題点を解決しようと
するものであり、ソールを必要とする溶接部へ応力が集
中するのを避けること、溶接部の強度向上を図ること、
安全性を向上させること等を目的としているものである
。The present invention aims to solve the problems of the prior art, and aims to avoid concentration of stress on the welded part that requires a sole, improve the strength of the welded part,
The purpose is to improve safety.
「問題点を解決するための手段」
クラッド層に段部を形成するとともに段部の先端に母材
の露出部を形成する工程と、該母材の露出部に溶接継手
を形成する工程と、該溶接継手の上を当て板で覆う工程
と、該当て板の側部と前記段部との間の窪部を溶接する
工程とを有して、クラッド層と当て板とをほぼ直線上に
配した状態で、相互に溶接することにより、変位力の力
線が屈曲する現象の発生を抑制して、溶接部における応
力の集中を回避するようにしているものである。"Means for Solving the Problems" A step of forming a step in the cladding layer and an exposed portion of the base material at the tip of the step; forming a welded joint in the exposed portion of the base material; The cladding layer and the caul plate are aligned approximately in a straight line, comprising the steps of covering the welded joint with a caul plate, and welding the depression between the side portion of the plate and the stepped portion. By welding them together in a state in which they are arranged, the phenomenon in which the lines of force of the displacement force are bent is suppressed, and stress concentration at the welded portion is avoided.
「実施例」
以下、本発明に係るクラッド鋼の溶接方法の一実施例を
第１図（Ａ）ないしくＤ）に基づいて説明する。"Example" Hereinafter, an example of the clad steel welding method according to the present invention will be described based on FIGS. 1(A) to D).
該−実施例にあっては、第１図（Ａ）に示すように、ク
ラッド鋼におけるクラッド層１が、チタンまたはチタン
合金である場合、クラッド層ｌにおける溶接すべき先端
の一部を除去して、その厚さを減少させた第１の段部８
を形成する。該第１の段部８の高さ寸法Ｓは、母材２の
上に薄いクラッド層９か残される程度とする。また、該
薄いクラッド層９の先端の例えば半分以上をさらに除去
して、母材２が露出した状態の第２の段部ＩＯを形成す
るとともに、該第２の段部ｌＯの例えば半分以上を除去
して、溶接開先３を形成する。また、この場合の第２の
段部１０は、薄いクラッド層９を完全に取り除いたらの
とする。即ち、第１図（Ａ）において、クラッド鋼から
鎖線で示す部分を取り除いた状態とする。In this embodiment, as shown in FIG. 1(A), when the cladding layer 1 of the cladding steel is made of titanium or a titanium alloy, a part of the tip of the cladding layer 1 to be welded is removed. The first step portion 8 has a reduced thickness.
form. The height dimension S of the first step portion 8 is such that only a thin cladding layer 9 remains on the base material 2. Further, for example, more than half of the tip of the thin cladding layer 9 is further removed to form a second step IO in which the base material 2 is exposed, and at the same time, for example, more than half of the second step IO is removed. It is removed to form a welding groove 3. Further, in this case, the second step portion 10 is obtained by completely removing the thin cladding layer 9. That is, in FIG. 1(A), the portion shown by the chain line is removed from the clad steel.
そして、第１図（Ｂ）に示すように、溶接開先３により
丹（第２・２を相互に接続するための溶接継手４を形成
しｆこ後、該溶接継手４と第２の段部１０との上に、チ
タンまたはチタン合金からなる埋め金１１を矢印で示す
ように載置して覆う。Then, as shown in FIG. 1(B), a welded joint 4 for interconnecting the welded groove 3 is formed, and then the welded joint 4 is connected to the second stage. A filler metal 11 made of titanium or a titanium alloy is placed and covered on top of the portion 10 as shown by the arrow.
次いで、第１図（Ｃ）に示すように、埋め金１１と薄い
クラッド層９との間を仮止め溶接した後、第１の段部８
と埋め金１１との上に、チタンまたはチタン合金からな
る当て板１２を、矢印で示すように、薄いクラッド層９
と埋め金１１とをそれぞれ覆うように載置する。このよ
うに、当て板１２を載置した状態において、該当て板１
２の側部と第［の段部８との間には、窪部が形成される
が、該窪部が溶接のための開先となるように、面記第１
の段部８ゐ形状、当て板１２の形状を設定しておくもの
とする。Next, as shown in FIG. 1(C), after temporary welding is performed between the filler metal 11 and the thin cladding layer 9, the first step portion 8 is
and filler 11, a patch plate 12 made of titanium or titanium alloy is placed on top of the thin cladding layer 9 as shown by the arrow.
and filler metal 11 are placed so as to cover them respectively. In this way, in the state where the patch plate 12 is placed, the plate 1
A recess is formed between the side portion of No. 2 and the step portion 8 of [2].
The shape of the stepped portion 8' and the shape of the backing plate 12 shall be set in advance.
さらに、当て板１２を載置することによって生じた窪部
により、突き合わせ溶接を行ない、第１図（Ｄ）に示す
ように、溶接部１３によってシール構造を構成するとと
もに、クラッド層ｌの表面を溶接箇所においてら、はぼ
、平面状に接続したものとなる。Furthermore, butt welding is performed using the depression created by placing the backing plate 12, and as shown in FIG. At the welding point, the connection is made in a flat plane.
このような溶接方法で、接続したクラッド鋼の溶接継手
を検討すると、クラッド層１に付与された変位力の伝達
は、薄いクラッド層９の厚さ分だけ乱されることになる
が、クラッド層１と当て板１２とは、大部分が直線的な
突き合わせ状態の接続がなされているために、膨張等の
変位が生じたときの力線が、第１図（Ｄ）の鎖線Ｒａで
示すように、溶接部１３でわずかに屈曲する程度となり
、特に、クラッド層ｌの表面に近い部分で直線状となる
ので、いわゆる集中応力の発生を回避することができる
。When considering a welded joint of clad steel connected using such a welding method, the transmission of the displacement force applied to the cladding layer 1 will be disturbed by the thickness of the thin cladding layer 9, but the cladding layer 1 and the backing plate 12 are connected in a mostly linear abutting state, so that when displacement such as expansion occurs, the lines of force are as shown by the chain line Ra in Fig. 1(D). In addition, the welded portion 13 is slightly bent, and in particular, the portion close to the surface of the cladding layer l is straight, so that generation of so-called concentrated stress can be avoided.
なお、一実施例の説明では、クラッド層がチタンまたは
チタン合金であるとしたが、これらの構成材料に限定さ
れるものではなく、母材とクラッド層との線膨張係数の
差があるもの、大きいもの等に適用できるものである。In addition, in the description of one embodiment, the cladding layer is made of titanium or a titanium alloy, but the material is not limited to these materials, and may include materials in which there is a difference in linear expansion coefficient between the base material and the cladding layer, This can be applied to large objects.
また、当て板Ｉ２の厚さは、薄いクラッド層９の分だけ
、クラッド層！よりも薄くすることを限定するものでは
なく、クラッド層１と同程度とすることができる。その
場合、当初のクラッド層Ｉの表面に若干突出することに
なるので、溶接部１３で滑らかに接続することにより、
集中応力の発生を抑制することができる。Also, the thickness of the backing plate I2 is equal to the thickness of the thin cladding layer 9! It is not limited to making the thickness thinner than that of the cladding layer 1, but it can be made thinner than the cladding layer 1. In that case, it will protrude slightly from the surface of the original cladding layer I, so by making a smooth connection with the welded part 13,
The generation of concentrated stress can be suppressed.
「発明の効果」
以上説明したように、本発明におけるクラッド鋼の溶接
方法によれば、
■クラッド層に形成した段部に、母材の溶接継手を覆う
当て板を合わせて、段部と当て板との間の窪部により溶
接を行なうものであるから、クラッド層と当て板とが厚
さ方向の大部分で直線的な突き合わせ状態となって、ク
ラブト層の表面をほぼ平らにする接続をすることができ
る。"Effects of the Invention" As explained above, according to the clad steel welding method of the present invention, ■A caul plate that covers the welded joint of the base metal is aligned with the step formed in the clad layer, and the step and the Since welding is performed through the recess between the cladding layer and the plate, the cladding layer and the backing plate are in a straight butt state for most of the thickness direction, creating a connection that makes the surface of the cladding layer almost flat. can do.
■上記に基づいて変位力の伝達がほぼ直線状となって、
応力集中を抑制して強度の向上を図ることができる。■Based on the above, the displacement force is transmitted almost linearly,
Strength can be improved by suppressing stress concentration.
等の効果を奏するものである。It has the following effects.
第１図（Ａ）ないしくＤ）（よ本発明に係るクラッド鋼
の溶接方法の一実施例における工程順の説明図、第２図
（Ａ）ないしくＤ）は溶接方法の従来例における工程順
の説明図である。
１・・・・・・クラッド層、２・・・・・・母材、３・
・・・・・溶接開先、４・・・・溶接継手、５・・・・
・・埋め金、６・・・・・・当て板、７・・・・・・溶
接部、８・・・・・・第１の段部、９・・・・・・薄い
クラッド層、１０・・・・・・第２の段部、１１ ・・
・・埋め金、Ｉ２・・・・・・当て坂、１３・・・・・
溶接部。
出願人 石川島播磨重工業株式会社
（Ａ）
（８） 、 。
第１図
（Ｄ）
ＣＢ）Figure 1 (A) to D) is an explanatory diagram of the process order in an embodiment of the welding method for clad steel according to the present invention, and Figures 2 (A) to D) are steps in a conventional example of the welding method. FIG. 1... Cladding layer, 2... Base material, 3...
...Welding groove, 4...Welding joint, 5...
...Filling metal, 6...Packing plate, 7...Welding part, 8...First step, 9...Thin cladding layer, 10 ...Second step section, 11...
...Filling money, I2...Atsuzaka, 13...
welded part. Applicant: Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. (A) (8). Figure 1 (D) CB)
Claims (1)
の露出部を形成する工程と、該母材の露出部に溶接継手
を形成する工程と、該溶接継手の上を当て板で覆う工程
と、該当て板の側部と前記段部との間の窪部を溶接する
工程とを有することを特徴とするクラッド鋼の溶接方法
。A step of forming a step in the cladding layer and an exposed part of the base metal at the tip of the step, a step of forming a welded joint in the exposed part of the base metal, and a step of covering the welded joint with a patch plate. 1. A method for welding clad steel, comprising the steps of: welding a recess between the side portion of the plate and the stepped portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11568986A JPS62275577A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Welding method for clad steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11568986A JPS62275577A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Welding method for clad steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62275577A true JPS62275577A (en) | 1987-11-30 |
Family
ID=14668818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11568986A Pending JPS62275577A (en) | 1986-05-20 | 1986-05-20 | Welding method for clad steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62275577A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005200826B1 (en) * | 2005-02-24 | 2005-07-07 | W.E. Smith Engineering Pty Ltd | Method of joining clad metals and vessel produced thereby |
| US20150311773A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-10-29 | GM Global Technology Operations LLC | Method of using a filler sheet having a flat surface to reduce core loss and weld failure in laminated stacked stators |
-
1986
- 1986-05-20 JP JP11568986A patent/JPS62275577A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2005200826B1 (en) * | 2005-02-24 | 2005-07-07 | W.E. Smith Engineering Pty Ltd | Method of joining clad metals and vessel produced thereby |
| US7748598B2 (en) | 2005-02-24 | 2010-07-06 | W. E. Smith Engineering Pty Ltd | Method of joining clad metals and vessel produced thereby |
| AU2005202741B2 (en) * | 2005-02-24 | 2011-04-14 | W.E. Smith Engineering Pty Ltd | Method of joining clad metals and vessel produced thereby |
| US20150311773A1 (en) * | 2014-04-28 | 2015-10-29 | GM Global Technology Operations LLC | Method of using a filler sheet having a flat surface to reduce core loss and weld failure in laminated stacked stators |
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