JPS59500090A - 融接方法における、又はこれに関連する改良 - 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】 発明の名称 融接方法における、又はこれに関連する改良発明の技術的分野 本発明は、合金、ことに、しかし限定するわけではないが、亜鉛及びマグネ７ウ ムを含むアルミニウム合金の融接に関する。

背景技術 亜鉛及びマグネ７ウムを含むアルミニウム合金から成る母材から形成した融接継 手は、とくにマグネ／ラムに富んだ偏析が形成される溶接領域で腐食を受けやす い。この場合３種類の腐食すなわち層状腐食、溶接先端部腐食及び応力腐食が生 ずる。これ等の腐食はすべて溶接部の機械的強さを著しく低下させる。

これ等の種類の腐食を添付図面について説明する。

第１図はすみ肉溶接工継手の横断面でるる。第２図はすみ肉溶接のさねはぎＬ継 手の横断面である。

第１図に例示したＴ継手は、普通の金属イナートガス溶接（ミグ溶接）法により 形成した２つのすみ自溶接部（３）によって相互に溶接したへり板山及び面板（ ２）から成っている。

各すみ肉浴接部（３）は融合部（４）、変質部（５）、浴着部（６）及び溶接先 端部（７）を持つ。

層状腐食は、変質部（５）に溶接線に平行なみぞ（８）として表わしである。

溶接先端部腐食は、偏析濃度の高い溶接先端部に生じ、この腐食が始まると、融 合部（４）及び変質部（５）の境界面に沿い面板（２）内に延びる割れ（９）を 生ずる。この作用は場合によりホワイトゾーン割れ（ｗｈｉｔｅ　ｚｏｎｅ　ｃ ｒａｃｋｉｎｇ・、）又は境界ビード割れ（ｂｏｕｎｄａｒｙ　ｂｅａｄ　ｃｒ ａｃｋｉｎｇ　）　として知られている。

場合によりヒドン・エツジ割れ（ｈｉｄｄｅｎ　ｅｄｇｅ　ｃｒａｃｋｉｎｇ） として知られている応力腐食の作用は第２図に例示しである。このＬｍ手の面板 （２）には、へり板（１）を内部に位置させたさねはぎ（ｌＯ）を設けである。

さねはぎ（１０）内に捕捉された残留水分により、へり板（１）及び面板（２） の境界面に腐食を生ずる。この腐食は母材に、各板（１）、（２）に平行な平面 における境界面から延びる割れ、たとえばそれぞれへり飯山及び面板（２）の割 れ（１１）、（１２）として表われる。

この等の種類の腐食のうちの第２の腐食すなわち溶接先端部腐食の影響を、機械 的手段により又はレーザービームにより溶接の直後に溶接先端部から偏析を除く ことによって最少にすることはよく知られている。

又たとえば溶接に先だって溶接先端場所に隣接して母材に反撥被覆（ｒｅｐｅＬ ｌａｎｔ　ｃｏａｔｉｎｇ　）　ｆ施して偏析が溶接処理中に溶接先端部から外 方に流動するようにすることによシ、溶接処理中に溶接先端部の偏析の析出を防 ごうとする提案も行われている。これに引続いて生ずる溶接先端場所１１れはこ のようにして有効になくすことができる。し力Ｓしこのようにして生ずる偏析の 横移動によシ層状腐食の問題カニ悪化する。

又鋼組織の外面に、電気化学的保護金属の被覆を施すことにより環境腐食に対す る保腰作用を与えることも知られている。そして本発明では、前記した腐食の問 題の３種類の全部に対抗できるように電気化学的保護の原理をイ吏うようにしで ある。

発明の説明 本発明によれば２つの母材部分を相互に融接する方法において、母材より一層低 い電気化学ボテンシャルを持つ金属から成り少くとも相互界面の領域と所期の溶 着部とを被覆するように配置される被覆を各母材部分に施す前工程を含む融接方 法を提供する。

本発明を実施する好適とする方法では被覆は、グ１ノットブラストによって表面 の前処理後に普通のフレーム溶射又はア−り溶射の手順により各母材部分に吹付 ける。

被覆を施した後、溶加材を使う普通のイナートガス法又はタングステンイナート ガス法により、或は溶加材を使っても使わなくてもよい電子ビーム溶接法により 、各母材部分を相互に溶接することができる。被覆は、溶接処理中に融合部では 破壊されるが、残りの各面で溶接先端部のすぐそばまで保持される。

発明の特定の例 本発明による方法の特定の応用例を第３図について述べる。第３図は、溶接に先 だって第１図と同様なＴ継手の２（３） つのつき合わせの電気化学的被覆部分の横断面図である。

図示の各部分は、４．５重量％の亜鉛と２．５重量％のマグネ／ラムとを含むア ルミニウム合金から成る母材から作ったへり板（３１）及び面板（３２）から成 っている。ヘシ板（３１）及び面板（３２〕は、所期の溶着部（３４）及び相互 界面（３５）にわたって延びる表面において、前もって溶接の用意のために組合 わせされ、４．５重量％の亜鉛と帆８重量−のインジウムとを含むがマグネシウ ムは実質的に含まないアルミニウム合金から成る被覆（３３）　＊設けである。

被覆（３３）は、関連表面に粗いグリソトなるべくは６０／８０メツシユのアル ミナにより初めにグリソトプラストヲ行った後普通のアーク溶射法により施され 、被覆の満足の得られる機械的接着のための十分な手段となるようにする。

被覆（３３）の厚さは、所期の溶接先端部〔第１図溶接先端部（７）参照〕の熱 障壁として作用し、この場所における実質的な組織上の過冷却に耐えるのに十分 でなければ橙らない。被覆（３３）は又、所期の変質部〔第１図の変質部（５） 参照〕の早期腐食を防ぐのに十分厚いが、溶接先端部における許容できないほど はつきりした輪郭を促進するほどには厚くない。０．０５ないし０．１５　ｔｍ の範囲内の厚さがこれ等の要求に応するのに適当であることが分った。

組立てられたへり板（３１）及び面板（３２）は引続いて、約５係のマグネ／ラ ムを含むアルミニウム合金溶加材を使い普通のアーク溶射法によシ第１図に示し たようにして相互に（４） 溶接する。或は普通のフレーム謝射法を使ってもよいか、一般にアーク溶射の方 が接着が良好で、多孔率が低く酸化物含量も低い被覆が得られる。これ等の利点 により引続く環境劣化に対する耐性が向上する。

この実施例のへり板（３１）及び面板（３２）に使う母材合金は融解の完了後に 変質部で約−９４０ｍ　Ｖの電気化学的電位を持つ。従って本発明によれば溶射 被覆（３３）の電気化学ボテンシャルは−９４０ｍ　Ｖより低くなければならな い。この実施例で他の点は実質的に同侍な被覆合金の組成から母材合金の電気化 学的に最も負でない成分すなわちマグネ／ラムを除くと、この要求を確実に十分 満足することができる。

しかし被覆のマグネ／ラム含量の低減度が一層低くても又有効な電気化学的保護 作用が得られるのはもちろんである。

被覆の保護負電位差は、許容できる作用寿命を通じて、維持されなけれはならな いことが大切なのはもちろんである。このことは被覆の一体性に直接依存する。

この実施例の被覆合金に使用される少量のインジウムを含むことは、溶接の機械 的強さは低下させないで環境劣化に対する被覆の耐性を高め、従って所望の負電 位の保守の向上することが分った。被覆に同様な耐食性を与えるのに他の成分を 使ってもよいのはもちろんである。たとえばすすは同様な比率で使うときはイン ジウムの適当な代替品でちることが分った。

本発明により作った溶接継手は、前記した３種類の全部の腐食の作用に単一の予 備処理で対抗できるという利点がある。この処理は組立てに先だって各母材部分 に各別に容易に施すことができ仕上がりの継手の機械的強さに亜影響を及ぼさな い。

製造の予備融解段に使ったのと同じ電気化学的保護金属から成る最終の外部被覆 を施すことにより腐食に対する付加的保証が得られる。この外部被覆は普通のア ーク溶射又はフレーム溶射の方法により同様に施すことができる。

国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．２つの母材部分を相互に融接する融接方法において、母材より一層低い電気 化学ポテンシャルを持つ金属から成り、少くとも相互界面（３５）の領域と所期 の溶着部（３４）とを被覆するように！置される被覆（３３）を前記各母材部分 に施す前工程を含むことを特徴とする融接方法。 ２、相互界面の領域と所期の溶着部とを、前記被覆を施す前に表面研摩すること を特徴とする請求の範囲第１項記載の融接方法。 ３、前記被覆を、アーク溶射法により施すことを特徴とする請求の範囲第２項記 載の融接方法。 ４、前記被覆を、フレーム溶射法により施すことを特徴とする請求の範囲第２項 記載の融接方法。 ５、前記母材として、亜鉛及びマグネ７ウムを含むアルミニウム合金を使い、前 記被覆の金属として、亜鉛を含むがマグネシウムは実質的に含まないアルミニウ ム合金を使うことを特徴とする請求の範囲第１項記載の融接方法。 ６、前記被覆の金属にインジウムを付加的に含めることを特徴とする請求の範囲 第５項記載の融接方法。 ７、前記被覆の金属にすすを付加的に含めることを特徴とする特許請求の範囲第 ５項記載の融接方法。 ８、前記被覆の厚さを帆０５ないし帆１５ｍｍ　の範囲内にすることを特徴とす る請求の範囲第５項ないし第７項のいずれかに記載の融接方法。 ９、請求の範囲第１項記載の方法により作った溶接継手。