JPS6368202A - 高能率スラブ組立方法 - 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） 本発明は、チタン等の圧延クラッド鋼板を製造するに際
して、能率のよいスラブ組立方法に関するものである。

（従来の技術） クラッド鋼板の製造方法については、特開昭５９−１９
７３８号公報には第５図に示しているように、炭素鋼や
低合金鋼を母材とし母材の上に合わせ材を置き、ロール
圧延などを行いクラッド鋼板を製造する方法が開示され
ている。また特開昭５８−１０７２８８号公報には第６
図に示しているように、母材−合わせ材−剥離剤一合わ
せ材−母材の順で上下対称となるように重ね、全周シー
ル溶接をしないで熱間圧延する方法も開示されている。

さらに特開昭５７−１１５９９１号公報には第７図に示
しているように、上記に述べたように組み合わせ、まず
合わせ材の４面を密封溶接し、さらに母材の４周に当板
をあて、へりを溶接し、加熱や熱間加工時の密封性を確
保し熱間圧延する方法も開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） まずチタンのクラッド鋼板を製造するに際して一番留意
しなければいけないのは、チタンを真空（ハ）に封入し
て圧延するということである。なぜならチタンは活性な
金属であるため大気に触れて圧延すると、大気中の酸素
・窒素を吸収して、チタンクラッド鋼板の表面が酸化お
よび硬化して健全なりラッド鋼板が得られない。

七のことから第５図に示すように母材の上に合わせ材を
置き、ロール圧延などを行いクラッド鋼板を製造する方
法としては簡単ではあるが、大気中で圧延するためチタ
ンクラッド鋼板の製造には適用できない。

さらには第６図に示すように、全周シール溶接をしない
で熱間圧延する方法は当然のことながら適用できない。

密封溶接し、さらに母材の４周に当板をあて熱間圧延す
る方法を第７図に示したが、このような母材の側面に当
板をあて、へりを溶接しただけでは、側面に当板が密着
していないため圧下時の圧力に当板が耐えきれず、はが
れるのは確実であり、その結果当板が圧延ロールにひっ
かかりロールの回転が止まるため、圧延を中止しなけれ
ばいけないので、この方法ではクラッド鋼板の製造その
ものに適用出来ない。

次に全周シール溶接技術としては、手溶接や潜弧溶接さ
らに最近では半自動溶接が考えられるが、これらの溶接
方法について述べると、手溶接や半自動溶接は溶着量が
少なく、そのために溶接パス数が多くなり、欠陥の発生
率が高くなる等の問題がある。

また潜弧溶接に関しては溶着量は手溶接や半自動溶接に
比べ犬であるが、フラックス散布、スラグ除去作業等を
含めて考えると適正な溶接方法とはいえない。

溶着量が少な（溶接パス数が多いということは、欠陥の
発生率が高（なり、さらには施工に要する時間が犬とな
り、その結果コストアップに繋がるので手溶接や半自動
溶接とか潜弧溶接は、〜・ずれにおいても好ましくない
。

本発明は圧延スラブ製造法の全周シール溶接におけろ上
記問題点を蟹決するためになされたものであり、比較的
簡単な設備でもって全周シール溶接部が強圓で、かつ無
欠陥な圧延スラブを提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨は（１）炭素鋼あるいは低合金鋼を母材と
し、合わせ材を母材の片面に重ね、その上に剥離剤を置
き同様な組み合わせを上下対称となろように重ね、サン
ドインチ状にしたスラブの全周シール溶接を行うことに
より、圧延クラッド鋼を製造するためのスラブを組み立
てるに際し、上下の母材の間に断面が凸状のスペーサー
を挟み、母材と該スペーサーの間にそれぞれ狭開先を形
成せしめ横向狭開先ガスシールドアーク溶接法を行い、
相対する側面に断面が角状のスペーサーを挟み立向エレ
クトロスラグ溶接法を行うことを特徴とする高能率スラ
ブ組立方法と、（２）炭素鋼あるいは低合金鋼を母材と
し、合わせ材を母材の片面に重ね、その上に剥離剤を置
き同様な組み合わせを上下対称となるように重ね、サン
ドインチ状にしたスラブの全周シール溶接を行うことに
より、圧延クラッド鋼を製造するためのスラブを組み立
てるに際し、上下の母材の間に断面が凸状のスペーサー
を挟み、母材と該スば一す−の間にそれぞれ狭開先を形
成せしめ、横向狭開先ガスシールドアーク溶接法を行い
、相対する側面に断面が凸状のスペーサーを挟み立向エ
レクトロガス溶接法を行うことを特徴とする高能率スラ
ブ組立方法とにある。

以下に本発明の詳細な説明する。

サンドインチ状にしたスラブの全周シール溶接を行うに
際しては、溶接による母材の歪みを考えて４面を交互に
しなければいけない。そのため母材の反転作業が必要に
なり、作業として非常に危険を伴いやすいので、安全面
から考えると反転作業は極力少なくするべきである。横
向狭開先ガスシールドアーク溶接法は、スラブを水平に
してスラブの両サイドから同時に溶接が行えるという利
点がある。

さらには狭開先となる断面が、凸状のスに一す−を狭む
ことにより溶接ノス数が少なくなり、その結果溶接時間
も大幅に短縮することができるものである。

立向溶接は狭開先となる断面が角状のスば一す−を挟み
、立向エレクトロスラグ溶接法で、横向狭開先ガスシー
ルドアーク溶接後スラブを立て、残りの側面を両サイド
同時に立向溶接が行うことができるとともに、第４図に
示すように横向狭開先ガスシールドアーク溶接のビード
終端部を、立向エレクトロスラグ溶接の大入熱で溶融す
ることができ、欠陥の発生を抑えることができる。さら
には−人で２台の溶接機を同時に扱えるというメリット
がある。

先に述べたように、立向エレクトロスラグ溶接は手溶接
や潜弧溶接に比べると２・０〜３０倍の入熱であるので
、解は落ちを防ぐため断面が角状のスに一す−の幅を広
げねばならない。そのことは溶接面積としては小さくな
るが、手溶接や半自ｊｍＪｆ＆接のような小人熱の溶接
法では、強固で安全性の高い溶接部は得られない。しか
しながら立向エレクトロスラグ溶接は、大入熱で溶融す
ることができるので、かえって好都合である。

立向溶接法としては特許請求の範囲第２項に示したよう
に、立向エレクトロガス溶接法も、用いることができる
。立向エレクトロガス溶接法の特徴としては、立向エレ
クトロスラグ溶接法に比べ、溶接時にフラックス入りワ
イヤを用いるため、高い溶融速度が得られるので溶接時
間を大幅に短縮することができる。さらには横向狭開先
ガスシールドアーク溶接用の断面が凸状のスペーサーと
同じ形状のスペーサーが使用できるという利点がある。

スズーサーの素材は炭素鋼あるいは低合金鋼のいずれを
用いてもよい。凸状のスペーサー断面形状を検討した結
果、横向狭開先ガスシールドアーク溶接法と立向エレク
トロガス溶接用に最適なスペーサーの断面形状として、
縦・横１＝２以内の比で開先深さとなる横側に横の１．
５以内の割合で切除し、開先角度θとして５〜１５°が
最も良好であることをみいだした。

縦・横１：２以上になると合わせ材の形状を小さくしな
ければいけないので好ましくない。開先深さが１．５以
上になると溶接そのものが難しくなる。開先角度はチッ
プが開先内に入ると同時に狙い位置の関係で必要である
。

本発明において横向狭開先ガスシールドアーク溶接法と
立向エレクトロスラグ溶接法または立向エレクトロガス
溶接法は、それぞれのスペーサーを用いろことにより有
効な溶接方法である。

次に本発明を図面に基づき説明する。

第１図はサンドイッチ状にしたスラブの縦断面図である
。これは母材ｌ、合わせ材２、剥離剤３、深絞り鋼４、
および横向狭開先ガスシールドアーク溶接用の断面が凸
状のスペーサー５から４成されている。

本発明において、母材とは組み立て前の素材を示し、ス
ラブとは組み立て後圧延前の状態を示している。剥離剤
は圧延後上下の組み合わせを分離させ、２組のクラッド
鋼を製造するために用いるものである。

合わせ材２であるチタンを深絞り＠４で包み、その内部
を真空にして母材１の上に置き圧延する方法は、チタン
を大気に触れさせないとともに、母材かもの浸炭な防ぐ
効果をもたらすものである。

第２図は横向狭開先ガスシールドアーク溶接用の断面が
凸状のスペーサーの拡大図である。６は横向狭開先ガス
シールドアーク溶接用−先部を示す。

第３図は横向狭開先ガスシールドアーク溶接後スラブを
立てた後、立向エレクトロスラグ溶接を行った図である
。７は立向エレクトロスラグ溶接ピード、８は横向狭開
先ガスシールドアーク溶接ビード、１０は断面が角状の
スペーサーを示ス。

第４図は第３図のＸ−Ｘ面の断面図であり、横向狭開先
ガスシールドアーク溶接後のビード終端部を立回エレク
トロスラグ溶接の大入熱で溶融している状態を示してい
る。９は横向狭開先ガスシールドアーク溶接のビード終
端部を示す。

小人熱の溶接法では溶かしきれないビード終端部を、立
向エレクトロスラグ溶接の大入熱で溶融することができ
るので有効な溶接方法である。

（実施例） 第１表は使用したクラッド鋼の各素材を示す。

第２図における横向狭開先ガスシールドアーク溶接用ス
ペーサーは縦・横１＝２の比で開先深さとして、横側に
１．０割合で切除し開先角度θ０は１０とした。

立向エレクトロスラグ溶接用スペーサーは縦・横１−２
のスば一す−を用いた。なお立向エレクトロガス溶接用
ス４−サーは横向狭開先ガスシールドアーク溶接用スス
ーサーと同じ形状のスｏ−サーを用いた。

剥離剤はＡＬｘＯｓ　、　Ｃｒ２Ｏ，，５ｉｆｔなど剥
離機能を有するものならどれでもよい。本発明では比較
的簡単に入手できるＡｔｔｏｓを用いた。

第２表は使用した組立て方法を示す。比較例として本発
明以外で第６図に示したサンドインチしただけで全周シ
ール溶接をしないで圧延する方法を実施例ではＡ法とす
る。さらには第７図に示したサンドイッチした後面側に
当板をあて圧延する方法はＢ法とする。以上の２つの方
法を比較例として用いた。判定基準としてはチタンクラ
ッド鋼製造の可否で判断した。

第３表は熱間圧延結果を示すものである。

第１表 ※　第２図に記載の形状とした。

第２表 第３表 本発明である狭開先となるだめの断面が凸状のスペーサ
ーを用いた横向狭開先ガスシールドアーク溶接法と、立
向エレクトロスラグ溶接法ならびに立向エレクトロガス
溶接法を用いて施工じたスラブは、熱間圧延もなんら支
障なく行え、良好なチタンクラッド鋼を得ろことができ
た。

比較例として用いた全周シール溶接をしないで圧延する
Ａ法は、チタンクラッドの表面部が酸化されてしまい良
好なチタンクラッド′鋼を得ろことができなかった。ま
た側面に当板をあて圧延するＢ法は、圧延時に当板がは
がれロールにひっかかった為熱間圧延を中止した。

（発明の効果） 本発明による制能率スラブ組立方法は、全周シール溶接
を確実に無欠陥で、かつ能率よ（行うことができ、熱間
圧延後良好なりラッド鋼を得ろことができるものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のサンドインチ状にしたスラブの縦断面
図、第２図は横向狭開先ガスシールドアーク溶接用ス被
−サーの拡大図、第３図は横向狭開先ガスシールドアー
ク溶接後スラブを立てた後立向エレクトロスラグ溶接を
行ったスラブの断面図、第４図は第３図でのＸ−Ｘ面の
断面図、第５図〜第７図は従来用いられてきたクラッド
鋼板の製造方法を示すスラブ断面図である。 １・・・母材　　　　　　　２・・・合わせ材３・・・
剥離剤　　　　　　４・・・深絞り鋼５・・・横向狭開
先ガスシールドアーク溶接用スは一す− ６・・・横向狭開先ガスシールドアーク溶接開先部７・
・・立向エレクトロスラグ溶接ピード８・・・横向狭開
先ガスシールドアーク溶接ピード９・・・横向狭開先ガ
スシールドアーク溶接のピード終端部 １０・・・立向エレクトロスラグ溶接用スペーサー１１
・・・当板　　　　　　　１２・・・当板溶接部１３・
・・密封溶接部 代理人　弁理士　茶野木　立　夫 第２図 第３図 σ 第４図 第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　炭素鋼あるいは低合金鋼を母材とし、合わせ材を母
   材の片面に重ね、その上に剥離剤を置き同様な組み合わ
   せを上下対称となるように重ね、サンドイッチ状にした
   スラブの全周シール溶接を行うことにより、圧延クラッ
   ド鋼を製造するためのスラブを組み立てるに際し、上下
   の母材の相対する２対の端辺の間に、断面が凸状のスペ
   ーサーを挟み、母材と該スペーサーの間にそれぞれ狭開
   先を形成せしめ、横向狭開先ガスシールドアーク溶接法
   を行い、相対する他の側面に断面が角状のスペーサーを
   挟み、立向エレクトロスラグ溶接法を行うことを特徴と
   する高能率スラブ組立方法。 ２　炭素鋼あるいは低合金鋼を母材とし、合わせ材を母
   材の片面に重ね、その上に剥離剤を置き同様な組み合わ
   せを上下対称となるように重ね、サンドイッチ状にした
   スラブの全周シール溶接を行うことにより、圧延クラッ
   ド鋼を製造するためのスラブを組み立てるに際し、上下
   の母材の相対する２対の端辺の間に、断面が凸状のスペ
   ーサーを挟み、母材と該スペーサーの間にそれぞれ狭開
   先を形成せしめ、横向狭開先ガスシールドアーク溶接法
   を行い、相対する他の側面に断面が凸状のスペーサーを
   挟み、立向エレクトロガス溶接法を行うことを特徴とす
   る高能率スラブ組立方法。