JPH0252176A - チタンクラッド鋼の溶接方法 - 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】 ［産業上の利用分野１ 水′５を明はチタンクラッド鋼の溶接方法に係り、特に
チタンクラッド鋼を突合Ｕ溶接するに際して採用するチ
タンクラッド鋼の溶接方法に関するしのである。

［従来の技術］ 従来、チタンクラッド鋼を突合せ溶接するに際して、ク
ラツド材のチタン（Ｔｉ）と母材の炭素鋼とは直接に異
種金属溶融溶接ができないため、これらチタンと炭素鋼
とを別個に溶接しなければならず、例えば第５図に示づ
ような突合Ｕ継手が採用されていた。

図示づるＪ：うに、チタンクラッド鋼１のチタン２側を
表面、炭素鋼３側を裏面とづると、突合せ継手４の裏面
側にはＶ型聞先５が形成され、表面側には所定幅だけチ
タン２の層を取り除くように凹陥部６が形成されている
。この凹陥部６にはｆ−タン板７或は銀ろうが充填され
るようになっている。このチタン板７或（よ銀ろう上に
（よごれらを覆うように当板８が段重〕られるようにな
っており、この当板８の裏面に臨んでチタンクラッド鋼
１を厚さ方向に０通するチルテールホール９が設けられ
ている。

このにうに形成した突合せ継ｆ＝４を第６図に示すよう
に■〜Ｏの順に溶接していた。図示するように、■まず
裏面側の炭素鋼３のＶ型間先５を溶接し、０次にト記凹
陥部６側から裏はつりして、裏溶接を行う。

そして、この裏溝接部を仕］−げた後、Ｏ凹陥部６内に
チタン板７を挿入して銀ろうによりろう付するか、或は
限ろう肉盛を行う。■このチタン板７或は銀ろう上を当
板８で覆い、この当板８をクラツド材に隅肉溶接１０し
た後、上記チルテールホール９から気体を封入して、上
記隅肉溶接１０の気密試験を行っていた。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、従来のチタンクラッド鋼の溶接方法にあって
は次のような課題があった。

上記当板８をチタンクラッド鋼１に隅肉溶接１０により
取り付けているため、ｐＡ膨張等により生ずる疲労に対
する強度が隅肉溶接１０は低く、υ１れ等が発生して漏
洩の原因となるという問題があった。

また、ろう句法ではチタンと銀ろうとの間に非常にもろ
い金属間化合物ができるため、溶融溶接法を採用するが
、従来の方法ではチタン同志を突合せ溶接する方法はな
かった。

上述の如き課題に鑑みて本発明は、チタンクラッド鋼の
チタン同志を突合せ溶接して疲労強度を向上させること
ができるチタンクラッド鋼の溶接方法を提供することを
目的とするものである。

［課題を解決するための一′７：段１ 上記目的を達成すべく本発明は、チタンクラッド鋼を突
合せ溶接するに際して、チタンクラッド鋼のチタンと炭
素鋼との境界部に凹陥部を形成し、この凹陥部に不活性
ガスを封入して上記チタンの突合せ継手を裏波溶接する
ようにしＩζｂのである。

［作　用Ｊ ブタンクラツド鋼のチタンと炭素鋼との境界部に凹陥部
を形成して突合せ継丁を形成したので、チタンと炭素鋼
を隔ｆｒｉｌｌ　Ｌでチタンの突合は継手と炭素鋼の突
合せ継手とを形成することができる。

これらチタンの突合せ継手及び炭素鋼の突合せ縦継手溶
接接合り゛るが、特にブタンの突合Ｕ継手については上
記凹陥部に不活Ｖ１ガスを封入して２２波ＰＩｌ？を行
うものである。

［実施例］ 以下に本発明のチタンクラッド鋼の溶接ｌｊ法を添付図
面に基づいて詳述する。

まず、本発明方法の第１の実施例に採用する突合せ継手
を第１図、第２図に示す。図示するように、チタンクラ
ッド鋼１のチタン２側の表面、炭素鋼３側を裏面とする
と、突合せ継手１０の表裏面側には夫々Ｖ型開先５が形
成されている。また、チタン２と炭素鋼３との境ｖＪ部
には凹陥部１１が形成されている。この凹陥部１１は炭
素ｔ１４３Ｍに形成されてＪ７す、断面矩形に形成され
ている。この凹陥Ｎ５１１により、チタン２と炭素ｒ！
Ａ３とが隔離され、チタンの突合せ継手１２と炭素鋼の
突合せ継ｆ１３とが別個に形成されている。この凹陥部
１１を機械加工する際、クラツド材側に０．５＃ＩＩｌ
＋以上追込み切削−４る。これは爆竹による境界部に生
成づる爆着の波の高さが約０．２履だからである。

更に、この凹陥／！ｌ１１１にはチタンクラッド鋼１の
裏面側から厚さ方向にチルテールホール９が蔓通されて
いる。

以上のような溶接継手を採用して実施りる本発明方法を
具体的に説明する。

まず、上述のように形成された突合せ継手１０を組み立
てる。すると、チタン２と炭素鋼３との間に形成された
凹陥部１１を隔てて、チタンの突合せ継手１２と炭素鋼
の突合せ継手１３とが組み立てられる。これらチタンの
突合は継手１２及び炭素鋼の突合Ｕ継手１３には夫々Ｖ
望聞先５が形成されている。そして、表面側の炭素鋼の
突合Ｕ継手１３から溶接を行う。この溶接は裏波溶接■
により行う。次に、表面側のチタンの突合ｌ！継丁１２
の溶接を行うが、これに際して」−記デルチルホール９
からアルゴンガス（Ａｒ）等の不活性ガスを封入する。

これによりチタンの突合せ継１１２はバックシールされ
、酸化させることなくＸ波溶接■ザることができる。こ
のチタンの突合Ｖ：継手１２の溶接には、ブータン２の
厚さが約２１程度であるため、入熱量の少ないＴＩＧ溶
接法を使用するのが望ましい。

次に、本発明１ノ法の第２の実施例に採用する突合せ継
手を第３図、第４図に示す。

図示するように、第２の実施例にあっては、第１の実施
例にお【Ｊる凹陥部１１内にこれと同形状の裏当金１４
が挿入されるようになっている。この裏当金１４は炭素
鋼３のフラッｉ−バーにて形成され、上記チタンの突合
せ継手１２と当接する位首にはこの継手１２に沿って高
面半円状の切欠部１巳）が形成されている。

第２の実施例は、まず、チタンクラッド鋼１の突合せ縦
継手（３を組み立てるに際して、上記裏当金１４を突合
せ継手１６の一方の凹陥部１１に挿入しておく。このと
き裏当金１４のり欠品１５は表面側に臨まＵるようにす
る。そして、一方の継手−から突き出された裏当金１４
を他方の凹陥部１１内に挿入して、裏当金１４を凹陥部
１１内に収容する。このように裏当金１４を凹陥部１１
内に収容して突合は継手１６を組み立てると、上記実当
金１４を隔ててチタンの突合せ継手１２と炭素鋼の突合
せ継手１３とが組み立てられた状態となる。そして、第
２図に示す如く裏面側の炭素鋼の突合せ継手１３を溶接
する。この溶接は、上記実当金１４を利用して裏当金溶
接◎により行う。

次に、表面側のチタンの突合せ継手１２の溶接を行うが
、これに際して上記チル７−−ルボール９からへｒガス
等の不活性ガスを封入する。不活性ガスは、裏当金１４
と凹陥部１１を区画するチタンクラッド鋼との間に形成
された間隙を通過して上記切欠部１５内に流入づる。

これによりチタンの突合せ継手１２はバックシールされ
ることになる。ぞして、チタンの突合ゼ継丁１２を溶接
する。このチタンの突合ぜ継手１２の裏側に切欠部１５
が形成されているため、イの溶１１　Ｇ、１１３波溶接
■により行うことかぐさ、疲労強度が向上す゛る。この
ブタンの突合せ′継丁１２の溶接には、チタン２の厚さ
が約２Ｍ程度であるため、第１の実施例と同様に入熱Ｇ
の少ない丁ｒＧ溶接法を使用するのが望ましい。

このように本発明方法によれば、チタン２同志を突合せ
溶接することができ、従来の隅肉溶接に比べて熱膨張等
により生ずる疲労に対する強度が汎しく向上する６ので
ある。

尚、溶接完了後上記バックシール川の不活性ガスを利用
して、戊はコンプレッサ等から−ｊルデールホール９に
空気を封入して溶接部の気密試験を行うものである。

［ｆｌ明の効果］ 以上凹するに本発明によれば、チタン同志を突合せ溶接
することができるので、熱膨張等にＪ、り生ずる疲労に
対する強度を向上させることがて゛きる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ｇ、Ｌ本発明り法の第１の実施例に採用する溶１
８継手を示す側面図、第２図は本発明方法の第１の実施
例の溶接接合状態を示す側面図、第３図は本発明方法の
第２の実施例に採用される溶接継手を承り側面図、第４
図は本発明方法の第２の実施例の溶接接合状態を示す側
面図、第５図は従来の方法に採用していた溶接継手を示
１Ｊ側面図、第６図は従来の方法による溶接接合状態を
示す側面図である。 図中、１はチタンクラッド鋼、２はチタン、３は炭素鋼
、１１１．を凹陥部、１２はチタンの突合せ継手、１３
は炭素鋼の突合せ継手、１４は実当金である。 特　許　出　願　人　　石川に１５播磨（Ｅ工業株式会
７１代理人弁理士　絹　　谷　　信　　雌

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、チタンクラッド鋼を突合せ溶接するに際して、チタ
   ンクラッド鋼のチタンと炭素鋼との境界部に凹陥部を形
   成し、該凹陥部に不活性ガスを封入して上記チタンの突
   合せ継手を裏波溶接するようにしたことを特徴とするチ
   タンクラッド鋼の溶接方法。