JPS5815230B2 - 電子ビ−ム溶接方法 - Google Patents
電子ビ−ム溶接方法Info
- Publication number
- JPS5815230B2 JPS5815230B2 JP51158701A JP15870176A JPS5815230B2 JP S5815230 B2 JPS5815230 B2 JP S5815230B2 JP 51158701 A JP51158701 A JP 51158701A JP 15870176 A JP15870176 A JP 15870176A JP S5815230 B2 JPS5815230 B2 JP S5815230B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electron beam
- welded
- objects
- welding
- beam welding
- Prior art date
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- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、被溶接物の継ぎ合わせに於て、溶着部に隣接
した熱影響部に生ずる割れを防止するような電子ビーム
の溶接方法に関する。
した熱影響部に生ずる割れを防止するような電子ビーム
の溶接方法に関する。
電子ビーム溶接は、１０−５ｍｍＨｇ程度の高真空内で
タングステンフィラメントを加熱して熱電子を放出させ
ると共にこの熱電子に１０〜１００ＫＶの高電圧をかけ
て加速を行ない、これを電子ビームとして被溶接物に照
射し被溶接物を溶接するものであるが、この電子ビーム
溶接では熱影響部の幅が狭いため、調質鋼や超高張力鋼
或いは従来溶接が困難であった高力アルミニウム合金等
の溶接にも適している。
タングステンフィラメントを加熱して熱電子を放出させ
ると共にこの熱電子に１０〜１００ＫＶの高電圧をかけ
て加速を行ない、これを電子ビームとして被溶接物に照
射し被溶接物を溶接するものであるが、この電子ビーム
溶接では熱影響部の幅が狭いため、調質鋼や超高張力鋼
或いは従来溶接が困難であった高力アルミニウム合金等
の溶接にも適している。
ところが、圧延等によって塑性加工を受けてその結晶組
織の流れ（フロー）方向によって強度特性の大きく異な
る前述の高力アルミニウム合金等の電子ビーム溶接に際
しては、しばしば溶着部に隣接する熱影響部で割れを生
ずることがある。
織の流れ（フロー）方向によって強度特性の大きく異な
る前述の高力アルミニウム合金等の電子ビーム溶接に際
しては、しばしば溶着部に隣接する熱影響部で割れを生
ずることがある。
本発明者らはその原因を追究した所、第１図ａ、ｂに示
すように被溶接物１ａ、１ｂの結晶組織２ａ。
すように被溶接物１ａ、１ｂの結晶組織２ａ。
２ｂの流れ方向となる被溶接物１ａ、１ｂの板厚方向（
図中、左右方向）と平行な継ぎ合わせ面３ａ、３ｂを形
成したものの溶着部４と被溶接物１ａ、１ｂの結晶組織
２ａ、２ｂとの間の結晶粒界に溶接後の収縮応力によっ
て割れ５が発生することを見い出した。
図中、左右方向）と平行な継ぎ合わせ面３ａ、３ｂを形
成したものの溶着部４と被溶接物１ａ、１ｂの結晶組織
２ａ、２ｂとの間の結晶粒界に溶接後の収縮応力によっ
て割れ５が発生することを見い出した。
そこで本発明は、電子ビームの照射方向を被溶接物の結
晶組織の流れ方向に対し斜めに傾斜させ、前記被溶接物
の継ぎ合わせ面をこれら被溶接物の結晶組織の流れ方向
となる前記被溶接物の板厚方向に対して交差するように
形成したことを特徴とする構成によって、電子ビームに
よる溶接の際に生ずる被溶接物の継ぎ合わせ面での割れ
を防止しようとするものである。
晶組織の流れ方向に対し斜めに傾斜させ、前記被溶接物
の継ぎ合わせ面をこれら被溶接物の結晶組織の流れ方向
となる前記被溶接物の板厚方向に対して交差するように
形成したことを特徴とする構成によって、電子ビームに
よる溶接の際に生ずる被溶接物の継ぎ合わせ面での割れ
を防止しようとするものである。
第２図は、第１図に示した被溶接物１ａ、１ｂと同じ配
置状態での本発明を応用した一例を示す断面図であり、
被溶接物１ａ、１ｂの継ぎ合わせ面３ ａ 、３ ｂを
その結晶組織２ａ 、２ｂの流れ方向と一致する被溶接
物１ａ、１ｂの板厚方向に対してθだけ傾け、継ぎ合わ
せ面３ ａ 、３ ｂと結晶組織２ａ、２ｂの流れ方向
となる板厚方向とが交差するようにしたものである。
置状態での本発明を応用した一例を示す断面図であり、
被溶接物１ａ、１ｂの継ぎ合わせ面３ ａ 、３ ｂを
その結晶組織２ａ 、２ｂの流れ方向と一致する被溶接
物１ａ、１ｂの板厚方向に対してθだけ傾け、継ぎ合わ
せ面３ ａ 、３ ｂと結晶組織２ａ、２ｂの流れ方向
となる板厚方向とが交差するようにしたものである。
しかし、このまま溶接を行なうと被溶接物１ａ、１ｂの
継ぎ合わせ面３ａ、３ｂの、ビーム照射側板表面に対す
る鋭角側Ａと鈍角側Ｂとでは熱の拡散率が異なるため、
第３図に示すように溶着部４の鋭角側Ａでより多くの溶
は拡がりが生じ、被溶接物１ｂの結晶組織２ｂの流れと
平行となって、ここの結晶粒界での割れを完全に阻止す
ることが困難となる。
継ぎ合わせ面３ａ、３ｂの、ビーム照射側板表面に対す
る鋭角側Ａと鈍角側Ｂとでは熱の拡散率が異なるため、
第３図に示すように溶着部４の鋭角側Ａでより多くの溶
は拡がりが生じ、被溶接物１ｂの結晶組織２ｂの流れと
平行となって、ここの結晶粒界での割れを完全に阻止す
ることが困難となる。
そこで、本例では合せ面が板表面に対して鋭角側に位置
する被溶接物１ｂの表面に、鋭角側Ａと鈍角側Ｂとでの
熱拡散を均等に行なわせるために第２図に示すように当
て板６を固定しである。
する被溶接物１ｂの表面に、鋭角側Ａと鈍角側Ｂとでの
熱拡散を均等に行なわせるために第２図に示すように当
て板６を固定しである。
つまり、この当て板６の電子ビームの入射側を向く面と
電子ビームの軸７とのなす角ψは、電子ビームの入射角
θ’と等しくされており、これによって電子ビームの軸
７に対して対称な溶着部４が継ぎ合わせ面３ａ。
電子ビームの軸７とのなす角ψは、電子ビームの入射角
θ’と等しくされており、これによって電子ビームの軸
７に対して対称な溶着部４が継ぎ合わせ面３ａ。
３ｂに形成されるので、被溶接物１ｂの結晶組織２ｂの
流れ方向とこの溶着部４との結晶粒界が結晶組織２ｂの
流れ方向と平行になることはない。
流れ方向とこの溶着部４との結晶粒界が結晶組織２ｂの
流れ方向と平行になることはない。
なお、第４図に示すように被溶接物１ｂの結晶組織２ｂ
の流れ方向が被溶接物１ａの結晶組織２ａに対して鉛直
方向となっている場合には、鋭角側Ａの電子ビームによ
る溶は拡がりがあっても結晶の流れ方向と平行になるこ
とはないので当て板６の必要はなく、単に継ぎ合わせ面
３ａ 、 ３ｂをこれら被溶接物１ａ、１ｂの結晶組織
２ａ。
の流れ方向が被溶接物１ａの結晶組織２ａに対して鉛直
方向となっている場合には、鋭角側Ａの電子ビームによ
る溶は拡がりがあっても結晶の流れ方向と平行になるこ
とはないので当て板６の必要はなく、単に継ぎ合わせ面
３ａ 、 ３ｂをこれら被溶接物１ａ、１ｂの結晶組織
２ａ。
２ｂの流れ方向となる板厚方向に対して交差するように
形成すれば良い。
形成すれば良い。
次に、第１図す及び第２図すの具体例を第５図及び第６
図の顕微鏡写真に示す。
図の顕微鏡写真に示す。
被溶接物としてＡ、 Ａ、記号で７０７５（ＪＩＳ規格
も同種）の超超ジュラルミンを用い、溶は込み深さ２５
顛を得る電子ビーム溶接を行なった。
も同種）の超超ジュラルミンを用い、溶は込み深さ２５
顛を得る電子ビーム溶接を行なった。
溶接条件は以下の通りである。
加速電圧：４０に■
ビーム電流：１４０ｍＡ
溶接速度； ２５ ＱｇＨ／ｍｍ
第５図の顕微鏡写真から明らかなように、被溶接物の結
晶組織の流れ方向を伺ら考慮せずにこの結晶組織の流れ
方向と継ぎ合わせ面とが平行となった従来方法によるも
のは、溶着部に隣接した結晶粒界で大きな割れ（黒くな
った部分）が発生しているが、本発明を応用した第６図
の顕微ｉ写真ではこのような割れが全く発生していない
。
晶組織の流れ方向を伺ら考慮せずにこの結晶組織の流れ
方向と継ぎ合わせ面とが平行となった従来方法によるも
のは、溶着部に隣接した結晶粒界で大きな割れ（黒くな
った部分）が発生しているが、本発明を応用した第６図
の顕微ｉ写真ではこのような割れが全く発生していない
。
なお、この際のビームの入射角ゲは６０°とした。
従って前述のψが６０°となるように当て板を被溶接物
に固定してあり、ビームの軸が溶着部に対して対称とな
っていることがこの第６図に示した顕微鏡写真でわかる
。
に固定してあり、ビームの軸が溶着部に対して対称とな
っていることがこの第６図に示した顕微鏡写真でわかる
。
このように本発明の電子ビーム溶接方法を用いると、被
溶接物の継ぎ合わせ面に割れの発生する虞が全くな（な
り、継ぎ手動率も向上するので強度の高い良好な継ぎ手
を得ることができる。
溶接物の継ぎ合わせ面に割れの発生する虞が全くな（な
り、継ぎ手動率も向上するので強度の高い良好な継ぎ手
を得ることができる。
第１図ａは従来の電子ビーム溶接の際の被溶接物の突き
合わせ状態を示す縦断面図であり、第１図すはその溶接
後の溶着部の状態を示す縦断面図である。 又、第２図ａは本発明を応用した電子ビーム溶接の際の
被溶接物の突き合わせ状態を示す縦断面図であり、第２
図すはその溶接後の溶着部の状態を示す縦断面図、第３
図は第２図ａにおいて当て板を使用しない場合の溶接後
の溶着部の状態を示す縦断面図で、第４図ａ、ｂは本発
明を応用した他の一例を表わし、ａはその突き合わせ状
態を示す縦断面図、ｂは溶接後の溶着部の状態を示す縦
断面図である。 更に、第５図は第１図すで示した従来の溶接方法による
溶着部の具体的な顕微鏡写真であり、第６図は第２図す
で示した本発明の溶接方法による溶着部の具体的な顕微
鏡写真である。 図面中、ｉ ａ 、１ ｂは被溶接物、２ａ 、２ｂは
被溶接物の結晶組織、３ａ 、３ｂは被溶接物の継ぎ合
わせ面、４は溶着部、５は割れ、６は当て板である。
合わせ状態を示す縦断面図であり、第１図すはその溶接
後の溶着部の状態を示す縦断面図である。 又、第２図ａは本発明を応用した電子ビーム溶接の際の
被溶接物の突き合わせ状態を示す縦断面図であり、第２
図すはその溶接後の溶着部の状態を示す縦断面図、第３
図は第２図ａにおいて当て板を使用しない場合の溶接後
の溶着部の状態を示す縦断面図で、第４図ａ、ｂは本発
明を応用した他の一例を表わし、ａはその突き合わせ状
態を示す縦断面図、ｂは溶接後の溶着部の状態を示す縦
断面図である。 更に、第５図は第１図すで示した従来の溶接方法による
溶着部の具体的な顕微鏡写真であり、第６図は第２図す
で示した本発明の溶接方法による溶着部の具体的な顕微
鏡写真である。 図面中、ｉ ａ 、１ ｂは被溶接物、２ａ 、２ｂは
被溶接物の結晶組織、３ａ 、３ｂは被溶接物の継ぎ合
わせ面、４は溶着部、５は割れ、６は当て板である。
Claims (1)
- １ 電子ビームの照射方向を被溶接物の結晶組織の流れ
方向に対し斜めに傾斜させ、前記被溶接物の継ぎ合わせ
面を前記溶接物の結晶組織の流れ方向となる前記被溶接
物の板厚方向に対して交差するように形成したことを特
徴とする電子ビーム溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51158701A JPS5815230B2 (ja) | 1976-12-28 | 1976-12-28 | 電子ビ−ム溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51158701A JPS5815230B2 (ja) | 1976-12-28 | 1976-12-28 | 電子ビ−ム溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5382633A JPS5382633A (en) | 1978-07-21 |
| JPS5815230B2 true JPS5815230B2 (ja) | 1983-03-24 |
Family
ID=15677462
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51158701A Expired JPS5815230B2 (ja) | 1976-12-28 | 1976-12-28 | 電子ビ−ム溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5815230B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH023218U (ja) * | 1988-06-17 | 1990-01-10 |
-
1976
- 1976-12-28 JP JP51158701A patent/JPS5815230B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH023218U (ja) * | 1988-06-17 | 1990-01-10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5382633A (en) | 1978-07-21 |
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