JPS6326231A - 鋼材の鍜接方法 - 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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は鋼材の鍜接方法に係り、詳しくは、従来より高
い鍜接強度が得られる鋼材の鍜接方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 従来より行なわれている一般的な鍜接方法としては、鋼
材と鋼材との接合面の周囲を溶接し、接合面を大気から
遮断した後、炉中で加熱してから鍛造で圧着させる方法
がとられていた。しかし、この方法は溶接の際にビード
直下の接合面に強い酸化膜が生じること、溶接で大気と
遮断しても接合面の隙間に空気が残留しているため、そ
の後の加熱で接合面が酸化汚染されることにより、高い
鍜接強度が得られなかった。

鍜接強度を高める手段として、例えば、特開昭５０−１
３７３５３号公報に示されるように、接合面の全周を溶
接する際にアルゴン溶接を採用することにより接合面の
酸化汚染を抑える方法がある。この方法によれば、溶接
時に生じるビード直下の強い酸化はかなり抑制できるが
、接合面は溶接前にすでに吸着ガスあるいは酸化皮膜に
覆われている口と、更に、接合部内に残留した空気で接
合面が酸化汚染されることによって、十分な鍜接強度が
得られないという欠点があった。

発明が解決しようとする問題点 本発明はこれらの問題点の解決を目的とし、具体的には
、鋼材の鍛接時の接合面の清浄性を高める口とによって
鍜接強度を高めることを目的とする。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 本発明は、同種または異種鋼材を鍜接する際に、鋼材の
被接合面の外周を溶接密封し、密閉した接合面を水素雰
囲気で加熱した後、熱間鍛造することを特徴とする。

以下、図面によって本発明の構成ならひに作用を説明す
ると、次の通りである。

第１図（ａ）、ｆｂｌおよび（Ｃ）はそれぞれ本発明に
係る鍜接方法の実施態様の一例を示す説明図である。

現行の溶接方法では、接合面の清浄性が悪いために十分
な鍜接強度が得られない。従って、接合面の全周を溶接
し大気と遮断した後、汚染された接合面を還元すれば鍜
接時に清浄な接合面を得ることができる。そこで、本発
明者等は酸化汚染された接合面の還元清浄化に関して研
究した結果、水素雰囲気下で加熱することが最も清浄化
に有利であることを見出し、この清浄な接合面で精造圧
着したところ、母材強度と同等の便れた鍜接強度を得る
ことが可能となった。

第１図によって本発明に係る鍜接方法の実施態様の一例
について説明すると、まず、第１図（ａｉに示すように
鋼材２の接合面の外周に水素ガスの供給および排出のた
めの金属パイプ４および５を溶接する。

次に、第１図（ｂ）に示すように鋼材２の接合面に鋼材
１の接合面を重ね、鋼材１および２の接合面の外周を溶
接し、バイブ４から接合部に水素ガスを流し、バイブ５
より排出させることによって接合部を水素雰囲気に保持
し、炉中で約９００℃に加熱すると接合部は十分に清浄
化される。

以上のようにして清浄後、これを熱間鍛造するが、この
際の鍛造条件は通常の場合と同様に約１０００〜１３０
０℃に加熱し、１３００〜８００℃の温度範囲で鍛造す
れば良い。また、圧下ｍは大きいほど圧着に有利である
が少なくとも５％以上の圧下率を与える必要がある。第
１図（ｃ’）は上記のようにして鍜接した状況を示す。

なお、この際に接合部の隙間に少量存在する残留水素は
真空処理でバイブ４および５から除去しても良いが、鍛
造加熱時や均熱時に拡散故山されるので問題にはならな
い。

実　　施　　例 以下、実施例によって更に説明する。

第１表に示す化学組成からなる鋼材Ａ（ＳＦＧＯ）と鋼
材Ｂｆ３，５Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ１４）をそれぞれ１００
φ×高さ１００ｍｍに機−械加工し、第１図（ａｌ、（
ｂｌおよび（ｃ）に示したように接合面に溶接した一方
のバイブ４より水素ガスを流し口み、他方のバイブ５よ
り放出させながら、炉中で９００°Ｃまで加熱した後、
バルブ６を閉じて水素ガスを止め、更に１２５０℃まで
加熱してから鍛造した。鍛造は１２５０〜１０００゛Ｃ
の温度範囲で約２０％圧下した。鍛造後の冷却は空冷と
した。空冷後、ＪＩＳ　４＠引張試験片を）４合面に対
し直角方向に採取し、引張特性を調べた。

第１表 また、実施例と同−ｖＡ材を用い、単に接合面の周囲の
みを溶接して調造する従来の鍜接法についても同様の鍛
造圧下を与え、引張試験を実施した。

鋼材Ａおよび８の母材引張試験結果を第２表に、鍜接豫
の引張試験結果を第３表に示す。

第２表 第３表 すなわち、本発明方法による鍜ｆｉ部は同種の鋼材同志
を鍜接した場合では＆１および＆２に示すように、何れ
も母材と同等の優れた強度および延性を示し、また、鋼
材ＡとＢの鍜接の場合は＆３に示すように強度レベルの
低い鋼材Ａ側で破断しており、異種鋼材との鍜接におい
ても優れた接着強度を有していることがわかった。

これに対し、比較法による鍜接部の引張特性はＮａ、４
〜Ｇに示すように母材引張特性に比べ強度は約６０％、
延性は５０％以下の劣るものであった。

〈発明の効梁〉 以上説明したように、本発明は鋼材と鋼材との接合面の
周囲を溶接密閉し、密閉した接合面を水素ガスで還元清
浄化した後、熱間鍛造で圧着する鍜接方法であって、本
発明方法によって圧着強度が向上し、鍜接部の機械的性
質は母材と同等の性能にまで向上することができた。

なお、本発明方法は溶接性の悪い鋼材の結合、複雑形状
からなる鍛造品（集合体）の製造および分割材の一体化
による超人型鋼造品の製作などにも有利に適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａｔ、（ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ本発明に
係る鍜接方法の実施ｔｓ様の一例を示す説明図である。 符号１・・・・・・鋼材Ａ２・・・・・・鋼材Ｂ３・・
・・・・鋼材接合面 ４・・・・・・金属バイブ　　５・・・・・・金属バイ
ブロ・・・・・・バルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 同種または異種鋼材を鍜接する際に、鋼材の被接合面の
   外周を溶接密封し、密閉した接合面を水素雰囲気で加熱
   した後、熱間鍜造することを特徴とする鋼材の鍜接方法
   。