JPS6352784A - 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

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JPS6352784A
JPS6352784A JP19406986A JP19406986A JPS6352784A JP S6352784 A JPS6352784 A JP S6352784A JP 19406986 A JP19406986 A JP 19406986A JP 19406986 A JP19406986 A JP 19406986A JP S6352784 A JPS6352784 A JP S6352784A
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JP
Japan
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clad material
rolling
metal plate
thickness
base metal
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Pending
Application number
JP19406986A
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyokazu Nakada
清和 仲田
Shigechika Kosuge
小菅 茂義
Itaru Watanabe
渡邊 之
Akira Takane
章 多賀根
Toshinori Matsuo
松尾 敏憲
Kazunori Yako
八子 一了
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6352784A publication Critical patent/JPS6352784A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/04Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は全成品厚が601以上で合せ材厚が薄いクラ
ッド金属板の製造方法に関する。
〔従来技術〕
第2図は従来のクラッド金属板の製造方法を示す工程図
である。図において、(1)は例えば5M41Bの炭素
鋼である母材となる基材、(2)は例えば8US604
のステンレスである合せ材である。(3)は基材(1)
とこれに重ね合された合せ材(2)の接合面の外周に形
成され−1,−V形の開先である。
従来のクラッド金属板の製造方法は、まず第2図の(a
lに示す如く、基材(11に合せ材(2)を重ね合せ、
第2図の)に示す如く、基材(1)と合せ材(2)の接
合面の外周の開先(3)にアーク溶接で密閉溶接を行っ
て溶接部(4)を形成し、接合面間の排気を行う。しか
る後に溶接により接合面の外周が接合された基材(1)
及び合せ1ll(2)を所定の温度に均−加熱後第2図
の(clに示す如く熱間圧延または冷間圧延して所定の
板厚の密着力が良好なりラッド金属板(5)を製造して
いた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のクラッド金属板の製造方法では、全
成品厚が大きく、合せ材厚みが小さいクラッド金属板、
すなわち組立て前の素材である一基材(1)の厚さが太
き(、合せ材(2)の厚さが小さい組合せにおいては次
に述べる問題がある。
基材(1)の厚さが太きいと、圧延中に大きなせん断力
が組立溶接部(4)にかかる。
このせん断力によって溶接部(4)が破損すると、以後
の圧延が不可能になり所定のクラッド金属板(5)を製
造することかで剖ない。
圧延中の組立溶接部(4)の破損を防ぐため釦は、溶接
部(4)のノド厚を大きくする必要があるが、合せ材(
2)の厚さが小さいと必要なノド厚を確保できない。す
なわちノド厚を大きくするには溶接開先深さく7)を太
きくしなければならないが、合せ材(2)の厚さが小さ
い場合これに合致”fるためには開先角度(8)を小さ
くしなければならない。
例えば、圧延前の基材(1)の厚さが180mを超える
場合には、組立溶接部(4)のノド厚さは40slII
必要であるが、合せ材(2)の板厚が18順以下の場合
に40罪のノド厚を確保しようとすると十分な開先角度
(8)を得ることができないプこめ、溶接部(4)に融
合不良欠陥が発生する。融合不良欠陥が存在すると、圧
延中にこれを起点にして割れが発生し、ついには溶接部
(4)の破断に至る。従って、従来の組立溶接方法では
基材(1)の厚さが大きく、合せ材(2)の厚さの小さ
いクラッド金飄板を製造するととはできなかった。
この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で1合せ材が薄くても基材と合せ杓の密着性が良好で安
価なりラッド金属板が得られるクラッド金属板の製造方
法を提供することを目的とするものである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るクラッド金j萬板の製造方法は、基板に
、薄い合せ材を重ね合せ、a空中で基材と合せ月の接合
面の外周を電子ビームまたはレーザビームを照射して組
立て溶接を行い、しかる後に熱間圧延または温間圧延し
て基tAと合せ材を一体に形成するようにしたもの手あ
る。
〔作 用〕
電子ビームおよびレーザビームは高エネルギー密度熱源
であるため、アーク溶接に比し格段に大きい溶込みが得
られ、特に電子ビーム浴接においては200陣を超える
溶込み深さが得られる。このため基材と合せ材を密着さ
せたままで溶接することができ、接合面の開先取りが不
要であり、基本的には溶加材フリー溶接である。
このように、本発明はアーク溶接で必要な開先取りの必
要がなく、接合面をそのまま密着させて溶接できろため
、合せ材に開先取りを行う必要がなくなる二め前述の問
題を解決できる。
〔実施例〕
第1図はこの発明方法の一実施例を示す工程図である。
図において(1)は母材となる基材で、材質は炭素鋼、
厚さが180m1寸法が1000〜1500X2000
〜3000mのものである。 (21は合せ祠で、材質
はステンレス鋼、厚さが12−2寸法が1000〜15
0[lX2DOO〜3LILl[]麿のものである。
次にこの発明方法につい℃説明する。
まず、第1図(a)に示す如く、基材(1)と合せ材(
2)の接合すべき面を清浄にした後、基材(1)に合せ
材(2)と積層jる。なお、開先加工はこの場合必要で
ない。次に、第1図の(bllc示T如く、真空室(6
)内に積層された基材(1)及び合せ材(2)を搬入し
、真空室(6)を8 X 1 [Torrの真空度IC
設定しムー後、基材(1)と合せ材(2)の接合面の外
周全体に接合面と平行に電子ビームを照射すると、接合
面の外周部分が溶融され、約40m+の溶は込み深さの
溶接部(4)を有し℃密閉溶接される。しかる後に、第
1図の(clに示す如く密閉溶接された基材(1)と合
せ材(2)を1250℃で均一に加熱した後圧下比6で
熱間圧延し、第1図の(dlに示すように基材(1)と
合せ材(2)を一体に形成した所定の板厚のクラッド金
庫板(5)を形成する。このとき、電子ビーノ・によっ
て溶接された基材(1)と合せ材(2)の接合面におけ
る溶接部(4)の溶は込入深さは十分なものであるから
、圧延中に溶接部(4)が破損することはtr <なり
、密着性の良好なりラッド金属板(5)が得られろ。
、−ヒ述した発明方法↑は人材(1)と合せ材(2)の
接合面外周の溶接に、電子ビームを用いているが、レー
ザビーム予あっても′y−施し弐−ることは勿論fある
上記実施例に基づき、■体内にクラッド金属板を製造し
た場合について説明する。
〔具体例1〕 基材(1)と合せ材(2)の材種、寸法諸元は下記のと
おりである。
基 IFA:8M41B  、厚さ180闘1寸法15
00X3000鵡合せ材:5US304.厚さ 12a
+1寸法1500X3000−まず、上記基材(1)と
合せ材(2)の接合すべき面を清浄にした後に積層した
。次に、真空室(6)内に積層した基材(1)と合せ材
(2)を搬入し、真空室(6)を8×10Torrの真
空度に設定した後、基材(1)と合せ材(2)の接合面
外周に接合面と平行に電子ビームを照射して溶接した。
電子ビームによる溶接条件は下記のとお0である。
加速電圧:60kv ビーム電流:300ryiA 溶接速度:30”/ヨ 溶接姿勢:横向き このときの、溶接部(4)の溶込み深さは約401であ
る、 基材(1)と合せ材(2)の接合面を電子ビーム溶接し
て密閉した後、これらを1250℃で均一加熱した後、
圧下比3で熱間圧延した。圧延終了時の温度は1050
℃であった。
加熱及び圧延時に溶接ビードは破断することなく、圧延
によるせん断力に十分に耐えた。
このようにして得られたクラッド金属板(5)の接合面
全面にわたり超音波試験を実施したが、欠陥エコーは全
く検出されず、接合面の密着性が良好であることがわか
った。
更に、クラッド金属板(5)の両端部及び中央部から各
3個ゼん断試験片を取り出し、せん断強度を調べた。
その結果、61〜33’#f/l、jの強さが得られ、
JIS規格のせん断強度(≧20kgf/lj)を十分
に上回る良好な特性が得られた。また、表・裏曲げ試験
も実施しにが、接合面での割れ、剥離は全く認められな
かった。
〔具体例2〕 基材(1)及び合せ材(2)の材質、寸法諸元は、具体
例1と同一とし、接合面間に1甑の間隙を設け、基材(
1)と合せ材(2)を積層した。そして、真空室(6)
内を真空度8 X 10−’Torrに設定した後、基
材(1)と合せ材(2)の接合面の間隙にフイラワイヤ
を連続供給しながら、電子ビームを照射して溶接した。
電子ビームによる溶接条件は具体例1と同様であるが、
フイラワイヤには8U8309(1,2φ)を用い、速
度81′1g//Ikでフイラワイヤを供給した。密閉
溶接された基板(1)と合せ材(2)を1250℃で均
一加熱した後、圧下比3で熱間圧延した。圧延終了時の
温度は1050℃であった。
このようにして得られたクラッド金属板(5)の接合面
全面にわたり超音波試験を実施したが、欠陥エコーは全
く検出されず、接合面の密着性が良好であることがわか
った。
更に、具体例1と同様にしてせん断強度を調べ真が、そ
の結果は34〜68ゆf/−であり、JIS規格の規格
値を大幅に上回る良好な特性が得られた。また、曲げ延
性も良好な特性を示した。
〔具体例3〕 基材(1)と合せ材(2)の材種、寸法諸元は下記のと
おりである。
基 材:8M41B  、厚さ280m1寸法1000
x2000■合せ材:8US316.厚さ 15I1寸
法11000X2000まず、上記基材(1)と合せ材
(2)の接合すべき面を清浄にした後に積層した。次に
、真空室(6)内に積層した基材(1)と合せ材(2)
を搬入し、真空室(6)を8X 10  Torrの真
空度に設定した後、基材(1)と合せ材(2)の接合面
外周に接合面と平行に電子ビームを照射して溶接しに0
この具体例ではフイラワイヤを使用せず。
電子ビームによる溶接条件は下記の通りである。
加速電圧:60kv ビーム電流:350mA 溶接速度: 30 clL/−t− 溶接姿勢:横向き、 このときの溶接部(4)の溶は込み深さは約50alt
ある。
基材(1)と合せ材(2)の接合面を電子ビーム溶接し
て密閉した後、これらを1250℃で均一加熱した後、
圧下比4で熱間圧延した。圧延終了時の温度は1050
℃であった。
このようにして得られたクラッド金属板(5)の接合面
全面にわたり超音波試験を実施したが、欠陥エコーは全
く検出されず接合面の密着性が良好であることがわかる
更に具体例1と同様にしてせん断強度を調べたが、その
結果は60〜33kgf/−であり、JIS規格を大幅
に上回る良好な特性が得られTこ。また、曲げ廷性も良
好な特性を示した。
〔発明の効果〕 この発明は以上説明したとおり、真空中で基材と合せ材
の接合面の外周を照射−[る電子ビームおよびレーザビ
ームは高エネルギ密度熱源であるため、大きな溶込みが
得られる。このためアーク溶接で必要な開先取りを必要
とせず、基1と合せ材を密着させた状態で所定のノド厚
を確保して溶接1゛ることかできる。従って合せ材の厚
さが小さい場合でも、大きなノド厚(この場合は溶込み
深さに相当)を確保して溶接することが極めて容易にな
り、基材厚さが大きくて合セ梠厚さの小さいクラッド金
属板を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明方法の一実施例を示す工程図、第2図
は従来のクラッド金属板の製造方法を示−す゛工程図で
ある。 図において、(1)は基材、(2)は合せ材、(5)は
クラッド金属板、(6)は真空室である。 代理人 弁理士 佐 藤 正 年 図 (C)          (d) 」

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 圧延後の全成品厚が60mm以上であり、かつ圧延前の
    合せ材厚が18mm以下であるクラッド金属板の製造に
    おいて、真空中で基材と合せ材の接合面の外周を電子ビ
    ームまたはレーザビームを照射して組立て溶接を行い、
    しかる後に熱間圧延または温間圧延して基材と合せ材を
    一体に形成したことを特徴とするクラッド金属板の製造
    方法。
JP19406986A 1986-08-21 1986-08-21 クラツド金属板の製造方法 Pending JPS6352784A (ja)

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