JPH0465752B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0465752B2 JPH0465752B2 JP22115585A JP22115585A JPH0465752B2 JP H0465752 B2 JPH0465752 B2 JP H0465752B2 JP 22115585 A JP22115585 A JP 22115585A JP 22115585 A JP22115585 A JP 22115585A JP H0465752 B2 JPH0465752 B2 JP H0465752B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- composite material
- nickel
- groove
- base material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、ニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板の突合せ溶接方法ニツケル関する。 （従来の技術） ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板は、母
材たる鋼板の片面、若しくは両面に、合材として
ニツケル又はニツケル合金を、圧延圧着、爆着、
肉盛溶接等によつて接着させ、通常、合材たるニ
ツケル又はニツケル合金にて耐食性を、母材たる
鋼板にて強度、靱性が与えられている。このため
に、ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の突
合せ溶接部に於ては、合材部と母材部の性能にそ
れぞれ相当する性能が得られるように溶接に工夫
がなされている。 従来、使用されている溶接方法を説明する。 先ず、鋼材たる母材側を母材相当の溶接材料を
使用して溶接し、次いで、合材側を合材相当の溶
接材料を用い、被覆アーク溶接法、或はMIG溶
接法にて開先内に３層〜４層溶接がなされてい
る。これは、１層溶接では、溶接金属が母材から
の鉄にて希釈されて、合材相当の化学成分が得ら
れないためである。又１層溶接で多量の溶着量を
確保するためには、溶接電流、電圧を上げる必要
があり、これまた希釈率を増大させる傾向にある
ためである。 （発明が解決しようとする問題点） ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の合材
の厚さは、一般に２mm〜３mm程度であるにもかか
わらず、上記のように合材側に３層〜４層の厚い
肉盛を必要とするために、各層毎にグラインダー
による研削をして、次層の溶接を行うために多大
の工数を要した。 （問題点を解決するための手段及び作用） 本発明は、ニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板の突合せ溶接において、合材側開先形状を定
め、TIG溶接法にて溶け込み率を５％以下として
１層溶接を行う溶接法を提供するものであり、そ
の構成は次の通りである。 母材が炭素鋼又は低合金鋼からなり、合材がニ
ツケル又はニツケル合金からなるニツケル又はニ
ツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶接に於て、母
材の中間部から合材と母材との溶着境界面に近接
する個所までの母材側開先の開先角度を30度〜50
度とし、該開先の先端から更に合材の表面へと拡
幅する凹曲面よりなる合材側開先を設け、母材側
を母材相当の化学成分の溶接材料にて肉盛溶接
し、合材側を合材相当の化学成分の溶接材料を用
いてTIG溶接法にて溶け込み率５％以下として一
層溶接するニツケル又はニツケル合金クラツド鋼
板の突合せ溶接方法である。 従つて、母材側開先は、開先角度を30度〜50度
と比較的小さくして、溶接金属量を少くして溶接
し、接着境界面の僅に内方から合材側にかけては
凹曲面に沿つて溶接され、かつTIG溶接法にて溶
け込み率５％以下で一層溶接される。 （実施例） 本発明に係るニツケル又はニツケル合金クラツ
ド鋼板の突合せ溶接方法の実施例を図面を参照し
て説明する。 本発明の実施例として、溶け込み率５％以下を
確保するために採用した自動TIG溶接法の原理を
説明するための概略図を第１図に示す。 １は、水冷タングステン電極であり、陰極とし
て使用される。２はシールドノズルであり、シー
ルドガス通路２ａからアルゴン、ヘリウム等のシ
ールドガスがシールドノズル２の先端に向けて供
給される。３は肉盛用溶接ワイヤ、４はアーク、
５は溶着金属、６は陽極となる被溶接材であり、
矢印Ａはトーチの横動方向を示し、トーチの送り
方向にほぼ直角である。 そして、一般に用いられるTIG溶接法は、水冷
タングステン電極１を陽極とし、肉盛用溶接ワイ
ヤー３を断続的に供給して直線状に溶接を行う。 本発明に於ては、TIG溶接法で、溶け込み率５
％以下を確保するために、肉盛用溶接ワイヤー３
にMIG溶接法に相当する送給速度を与え、水冷
タングステン電極１から被溶接材６へ発生するア
ーク熱を肉盛用溶接ワイヤー３に集中させ、なお
かつシールドガス流量を約25／min〜28／
minに増量してシールド範囲を拡大し、アーク電
圧を高めて溶接を行う。更に、アーク熱による母
材の加熱を極力抑制すると共に後記する所定の開
先内を肉盛溶接するために、トーチの送り方向と
ほぼ直角の矢印Ａ方向に、図外のトーチ及びワイ
ヤー送給ガイドを横動させ、アーク４が被溶接材
６の一点に集中しないようにする。 上記のような方法によるTIG溶接法を採用する
ことによつて、溶け込み率５％以下が確保でき、
アーク熱で被溶接材６を殆ど溶融させずに、多量
の溶着金属５が確保でき、従つて、溶接金属の化
学成分は、肉盛用溶接ワイヤー３の化学成分とほ
ぼ同じになし得る。 次に、本発明に係るニツケル又はニツケル合金
クラツド鋼板の突合せ溶接方法に於て、５％以下
の溶け込み率を確保するために適用される開先形
状の実施例について第２図に基づいて説明する。 ７はニツケル又はニツケル合金よりなる合材、
８は炭素鋼又は低合金鋼からなる母材、９は合材
と母材８との接着境界面である。そして、母材８
の中間部から接着境界面９に近接する個所、好ま
しくは接着境界面９の内方約１mm〜２mmの個所ま
で開先角度θを30度〜50度とするＶ字状の母材側
開先１０を形成し、その先端１０ａ，１０ａから
更に合材７の表面に向けて次第に拡幅する両凹曲
面１１ａ，１１ａよりなる合材側開先１１を設け
てある。合材側開先１１を両凹曲面１１ａ，１１
ａにて母材８側まで形成するのは、溶接面を増大
させて、接着境界面９付近の融合不良を防止する
ためであり、母材側の開先角度θを30度〜50度と
比較的小さくするのは、母材８側の溶着金属量を
極力押えるためである。 次に、本発明に係る実施例の具体例を説明す
る。 JISH2104N2（ニツケル＋コバルト：99.85％）
にて厚さ3.5mmの合材とし、ASTMA387Gr12に
て厚さ14mmの母材として、ニツケルクラツド鋼板
の突合せ溶接を行つた。 開先は、第２図に示すように接着境界面９から
母材８側へ深さ７mmの個所から、該界面９の内方
1.0mm付近の個所まで、開先角度θ30度の母材側開
先１０と、該開先の先端１０ａ，１０ａから合材
７の表面までを半径７mmの両円弧凹曲面１１ａ，
１１ａよりなる合材側開先１１とで形成した。 このような開先に対し、先ず、母材側開先の先
端１０ａ，１０ａまでの母材８は、母材相当の溶
接材料を使用してサブマージドアーク溶接を行
い、その上部合材側開先１１は、鉄含有量が重量
比で0.23％のニツケル溶接ワイヤーを使用して、
自動TIG溶接法にて溶け込み率５％以下を確保す
る下記の溶接条件にて行つた。
鋼板の突合せ溶接方法ニツケル関する。 （従来の技術） ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板は、母
材たる鋼板の片面、若しくは両面に、合材として
ニツケル又はニツケル合金を、圧延圧着、爆着、
肉盛溶接等によつて接着させ、通常、合材たるニ
ツケル又はニツケル合金にて耐食性を、母材たる
鋼板にて強度、靱性が与えられている。このため
に、ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の突
合せ溶接部に於ては、合材部と母材部の性能にそ
れぞれ相当する性能が得られるように溶接に工夫
がなされている。 従来、使用されている溶接方法を説明する。 先ず、鋼材たる母材側を母材相当の溶接材料を
使用して溶接し、次いで、合材側を合材相当の溶
接材料を用い、被覆アーク溶接法、或はMIG溶
接法にて開先内に３層〜４層溶接がなされてい
る。これは、１層溶接では、溶接金属が母材から
の鉄にて希釈されて、合材相当の化学成分が得ら
れないためである。又１層溶接で多量の溶着量を
確保するためには、溶接電流、電圧を上げる必要
があり、これまた希釈率を増大させる傾向にある
ためである。 （発明が解決しようとする問題点） ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の合材
の厚さは、一般に２mm〜３mm程度であるにもかか
わらず、上記のように合材側に３層〜４層の厚い
肉盛を必要とするために、各層毎にグラインダー
による研削をして、次層の溶接を行うために多大
の工数を要した。 （問題点を解決するための手段及び作用） 本発明は、ニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板の突合せ溶接において、合材側開先形状を定
め、TIG溶接法にて溶け込み率を５％以下として
１層溶接を行う溶接法を提供するものであり、そ
の構成は次の通りである。 母材が炭素鋼又は低合金鋼からなり、合材がニ
ツケル又はニツケル合金からなるニツケル又はニ
ツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶接に於て、母
材の中間部から合材と母材との溶着境界面に近接
する個所までの母材側開先の開先角度を30度〜50
度とし、該開先の先端から更に合材の表面へと拡
幅する凹曲面よりなる合材側開先を設け、母材側
を母材相当の化学成分の溶接材料にて肉盛溶接
し、合材側を合材相当の化学成分の溶接材料を用
いてTIG溶接法にて溶け込み率５％以下として一
層溶接するニツケル又はニツケル合金クラツド鋼
板の突合せ溶接方法である。 従つて、母材側開先は、開先角度を30度〜50度
と比較的小さくして、溶接金属量を少くして溶接
し、接着境界面の僅に内方から合材側にかけては
凹曲面に沿つて溶接され、かつTIG溶接法にて溶
け込み率５％以下で一層溶接される。 （実施例） 本発明に係るニツケル又はニツケル合金クラツ
ド鋼板の突合せ溶接方法の実施例を図面を参照し
て説明する。 本発明の実施例として、溶け込み率５％以下を
確保するために採用した自動TIG溶接法の原理を
説明するための概略図を第１図に示す。 １は、水冷タングステン電極であり、陰極とし
て使用される。２はシールドノズルであり、シー
ルドガス通路２ａからアルゴン、ヘリウム等のシ
ールドガスがシールドノズル２の先端に向けて供
給される。３は肉盛用溶接ワイヤ、４はアーク、
５は溶着金属、６は陽極となる被溶接材であり、
矢印Ａはトーチの横動方向を示し、トーチの送り
方向にほぼ直角である。 そして、一般に用いられるTIG溶接法は、水冷
タングステン電極１を陽極とし、肉盛用溶接ワイ
ヤー３を断続的に供給して直線状に溶接を行う。 本発明に於ては、TIG溶接法で、溶け込み率５
％以下を確保するために、肉盛用溶接ワイヤー３
にMIG溶接法に相当する送給速度を与え、水冷
タングステン電極１から被溶接材６へ発生するア
ーク熱を肉盛用溶接ワイヤー３に集中させ、なお
かつシールドガス流量を約25／min〜28／
minに増量してシールド範囲を拡大し、アーク電
圧を高めて溶接を行う。更に、アーク熱による母
材の加熱を極力抑制すると共に後記する所定の開
先内を肉盛溶接するために、トーチの送り方向と
ほぼ直角の矢印Ａ方向に、図外のトーチ及びワイ
ヤー送給ガイドを横動させ、アーク４が被溶接材
６の一点に集中しないようにする。 上記のような方法によるTIG溶接法を採用する
ことによつて、溶け込み率５％以下が確保でき、
アーク熱で被溶接材６を殆ど溶融させずに、多量
の溶着金属５が確保でき、従つて、溶接金属の化
学成分は、肉盛用溶接ワイヤー３の化学成分とほ
ぼ同じになし得る。 次に、本発明に係るニツケル又はニツケル合金
クラツド鋼板の突合せ溶接方法に於て、５％以下
の溶け込み率を確保するために適用される開先形
状の実施例について第２図に基づいて説明する。 ７はニツケル又はニツケル合金よりなる合材、
８は炭素鋼又は低合金鋼からなる母材、９は合材
と母材８との接着境界面である。そして、母材８
の中間部から接着境界面９に近接する個所、好ま
しくは接着境界面９の内方約１mm〜２mmの個所ま
で開先角度θを30度〜50度とするＶ字状の母材側
開先１０を形成し、その先端１０ａ，１０ａから
更に合材７の表面に向けて次第に拡幅する両凹曲
面１１ａ，１１ａよりなる合材側開先１１を設け
てある。合材側開先１１を両凹曲面１１ａ，１１
ａにて母材８側まで形成するのは、溶接面を増大
させて、接着境界面９付近の融合不良を防止する
ためであり、母材側の開先角度θを30度〜50度と
比較的小さくするのは、母材８側の溶着金属量を
極力押えるためである。 次に、本発明に係る実施例の具体例を説明す
る。 JISH2104N2（ニツケル＋コバルト：99.85％）
にて厚さ3.5mmの合材とし、ASTMA387Gr12に
て厚さ14mmの母材として、ニツケルクラツド鋼板
の突合せ溶接を行つた。 開先は、第２図に示すように接着境界面９から
母材８側へ深さ７mmの個所から、該界面９の内方
1.0mm付近の個所まで、開先角度θ30度の母材側開
先１０と、該開先の先端１０ａ，１０ａから合材
７の表面までを半径７mmの両円弧凹曲面１１ａ，
１１ａよりなる合材側開先１１とで形成した。 このような開先に対し、先ず、母材側開先の先
端１０ａ，１０ａまでの母材８は、母材相当の溶
接材料を使用してサブマージドアーク溶接を行
い、その上部合材側開先１１は、鉄含有量が重量
比で0.23％のニツケル溶接ワイヤーを使用して、
自動TIG溶接法にて溶け込み率５％以下を確保す
る下記の溶接条件にて行つた。
【表】
そして母材８の裏側ははつり後に、母材８相当
の溶接材料を使用して、サブマージドアーク溶接
を行つた。 溶接部の放射線検査及び溶接部を切断して、断
面を光学顕微鏡の400倍で検査したが、融合不良、
割れ等の欠陥は全くなく、溶け込み率も約4.5％
を確保されていた。 又、合材側開先の溶接金属表面の化学成分は、
次表の通りであつた。
の溶接材料を使用して、サブマージドアーク溶接
を行つた。 溶接部の放射線検査及び溶接部を切断して、断
面を光学顕微鏡の400倍で検査したが、融合不良、
割れ等の欠陥は全くなく、溶け込み率も約4.5％
を確保されていた。 又、合材側開先の溶接金属表面の化学成分は、
次表の通りであつた。
【表】
表の値から知られるように、溶接金属の成分
は、十分に満足できる値が得られ、溶接部の側曲
げ試験を行つたが欠陥は認められず、引張試験に
於ても溶接部以外の個所から破断し、溶接部が十
分に高い継手効率を有していることが知られた。 又、ニツケルを内面とするクラツド鋼板による
板巻き溶接管の内面長手溶接に本発明に係る溶接
方法を適用したが、溶接金属の化学成分、機械的
性質等の性能上の問題は全くなかつた。 なお、両面ニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板においては、母材側開先１０の起点を突き合
せて母材側開先１０および合材側開先１１を対称
に形成して、両側共に本発明に係る溶接方法を適
用すればよい。 （発明の効果） 以上の説明によつて理解されるように、本発明
になるクラツド鋼板の溶接方法によれば、一層溶
接にて、溶接金属への母材からの鉄の溶け込みを
抑制して、その成分を合材の成分相当とすること
ができ、また合材と母材との溶着境界面付近での
融合不良を発生することがなく、良好な継手部が
得られると共に従来の多層溶接による手間が省
け、工数の低減に伴つて製作費を低下できた。
は、十分に満足できる値が得られ、溶接部の側曲
げ試験を行つたが欠陥は認められず、引張試験に
於ても溶接部以外の個所から破断し、溶接部が十
分に高い継手効率を有していることが知られた。 又、ニツケルを内面とするクラツド鋼板による
板巻き溶接管の内面長手溶接に本発明に係る溶接
方法を適用したが、溶接金属の化学成分、機械的
性質等の性能上の問題は全くなかつた。 なお、両面ニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板においては、母材側開先１０の起点を突き合
せて母材側開先１０および合材側開先１１を対称
に形成して、両側共に本発明に係る溶接方法を適
用すればよい。 （発明の効果） 以上の説明によつて理解されるように、本発明
になるクラツド鋼板の溶接方法によれば、一層溶
接にて、溶接金属への母材からの鉄の溶け込みを
抑制して、その成分を合材の成分相当とすること
ができ、また合材と母材との溶着境界面付近での
融合不良を発生することがなく、良好な継手部が
得られると共に従来の多層溶接による手間が省
け、工数の低減に伴つて製作費を低下できた。
第１図は、本発明に使用される自動TIG溶接法
の原理を説明する概略図、第２図は本発明の実施
例に供されるニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板の開先を示す断面図である。 １……水冷タングステン電極（陰極）、２……
シールドノズル、３……肉盛用溶接ワイヤー、４
……アーク、５……溶着金属、６……被溶接材
（陽極）、７……合材、８……母材、９……接着境
界面、１０……母材側開先、１０ａ……（母材側
開先の）先端、１１……合材側開先、１１ａ……
凹曲面。
の原理を説明する概略図、第２図は本発明の実施
例に供されるニツケル又はニツケル合金クラツド
鋼板の開先を示す断面図である。 １……水冷タングステン電極（陰極）、２……
シールドノズル、３……肉盛用溶接ワイヤー、４
……アーク、５……溶着金属、６……被溶接材
（陽極）、７……合材、８……母材、９……接着境
界面、１０……母材側開先、１０ａ……（母材側
開先の）先端、１１……合材側開先、１１ａ……
凹曲面。
Claims (1)
- １ 母材が炭素鋼又は低合金鋼からなり、合材が
ニツケル又はニツケル合金からなるニツケル又は
ニツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶接に於て、
母材の中間部から合材と母材との接着境界面に近
接する個所までの母材側開先の開先角度を30度〜
50度とし、該開先の先端から更に合材の表面へと
拡幅する凹曲面よりなる合材側開先を設け、母材
側開先の先端までを母材相当の化学成分の溶接材
料にて肉盛溶接し、合材側を合材担当の化学成分
の溶接材料を用いて、TIG溶接法にて溶け込み率
５％以下として一層溶接することを特徴とするニ
ツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶
接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22115585A JPS6281273A (ja) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22115585A JPS6281273A (ja) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6281273A JPS6281273A (ja) | 1987-04-14 |
| JPH0465752B2 true JPH0465752B2 (ja) | 1992-10-21 |
Family
ID=16762335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22115585A Granted JPS6281273A (ja) | 1985-10-05 | 1985-10-05 | ニツケル又はニツケル合金クラツド鋼板の突合せ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6281273A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111390350A (zh) * | 2020-03-26 | 2020-07-10 | 鲁西工业装备有限公司 | 一种c-276复合板埋弧焊接方法 |
-
1985
- 1985-10-05 JP JP22115585A patent/JPS6281273A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6281273A (ja) | 1987-04-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |