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金属クラッド溶接材および金属クラッド溶接材の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P150011392
整理番号 S2014-1245-N0
掲載日 2015年2月23日
出願番号 特願2014-156568
公開番号 特開2016-032829
出願日 平成26年7月31日(2014.7.31)
公開日 平成28年3月10日(2016.3.10)
発明者
  • 井上 博史
出願人
  • 公立大学法人大阪府立大学
発明の名称 金属クラッド溶接材および金属クラッド溶接材の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】融点が800℃以上と大きく異なる2種類の金属をクラッドしたクラッド材を溶接した溶接材および当該溶接材の製造方法を提供する。
【解決手段】1)第1の金属より成る第1金属層と、第1の金属よりも融点が800℃以上高くかつ熱伝導率が3分の1以下である第2の金属より成る第2金属層とをクラッドしたクラッド材の端部を2つ対向して配置する工程と、2)前記第1金属層の表面を冷却しながら、前記第2金属層の表面の一部にレーザを照射し、前記2つの端部の少なくとも一方の前記第2金属層の一部を溶融し、かつ前記第2の金属からの熱伝達により、前記2つの端部の前記第1金属層の少なくとも一方の一部を溶融する工程と、3)溶融した前記第1の金属および溶融した前記第2の金属を凝固させることにより、前記2つの端部の未溶融部分を繋ぐ凝固部を形成する工程と、を含むクラッド溶接材の製造方法である。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


異なる2種類の金属(純金属または合金)をクラッドしたクラッド材が知られている。クラッド材の一例として、特許文献1は、マグネシウム合金と、例えばチタンまたはチタン合金等である別の金属とのクラッド材を開示している。マグネシウム合金とチタン合金(または純チタン)とのクラッド材の場合、耐食性に優れ、かつ高い比強度を有するチタンの特性と軽量でかつ比較的高い強度を有するマグネシウム合金の特性を活かして、軽量でかつ高い耐食性と、高い強度を実現できるという利点を有している。
このように、2種類の金属をクラッドしたクラッド材は、それぞれの金属の長所を活用し、1種類の金属からなる素形材では得ることができない特性を得ることができる。

産業上の利用分野


本発明は、金属クラッド材を溶接して得た金属クラッド溶接材およびその製造方法に関し、とりわけ、融点差が大きい金属をクラッドして得たクラッド材同士を溶接した溶接材およびその製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
1)第1の金属より成る第1金属層と、第1の金属よりも融点が800℃以上高くかつ熱伝導率が3分の1以下である第2の金属より成る第2金属層とをクラッドしたクラッド材の端部を2つ対向して配置する工程と、
2)前記第1金属層の表面を冷却しながら、前記第2金属層の表面の一部にレーザを照射し、前記2つの端部の少なくとも一方の前記第2金属層の一部を溶融し、かつ前記第2の金属からの熱伝達により、前記2つの端部の前記第1金属層の少なくとも一方の一部を溶融する工程と、
3)溶融した前記第1の金属および溶融した前記第2の金属を凝固させることにより、前記2つの端部の未溶融部分を繋ぐ凝固部を形成する工程と、
を含むことを特徴とするクラッド溶接材の製造方法。

【請求項2】
前記工程3)において、前記凝固部が、第1の金属から成り、前記2つの端部それぞれの未溶融部分の第1金属層を繋ぐ第1凝固部と、第2の金属から成り、前記2つの端部それぞれの未溶融部分の第2金属層を繋ぐ第2凝固部とを有することを特徴とする請求項1に記載のクラッド溶接材の製造方法。

【請求項3】
前記第1の金属がマグネシウムまたはマグネシウム合金であり、前記第2の金属がチタン、チタン合金、鉄および鉄合金から選択されるいずれかであることを特徴とする請求項1または2に記載のクラッド溶接材の製造方法。

【請求項4】
前記工程2)の前記第1金属層の冷却が、該第1金属層に放熱体を接触させることにより行われることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のクラッド溶接材の製造方法。

【請求項5】
前記放熱体が液体により冷却されていることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載のクラッド溶接材の製造方法。

【請求項6】
前記放熱体が前記第1の金属よりも大きな熱伝導率を有する金属により形成されていることを特徴とする請求項4または5に記載のクラッド溶接材の製造方法。

【請求項7】
第1の金属より成る第1金属層と、第1の金属よりも融点が800℃以上高くかつ熱伝導率が3分の1以下である第2の金属より成る第2金属層とをクラッドしたクラッド部と、
2つの前記クラッド部の間を繋ぎ、凝固組織を有する溶接部と、
を含み、
前記凝固部は、前記2つのクラッド部それぞれの前記第1金属層を繋ぎ、かつ第1の金属から成る第1凝固部と、前記2つのクラッド部それぞれの前記第2金属層を繋ぎ、かつ第2の金属から成る第2凝固部と、を有し、
前記2つのクラッド部を結ぶ方向において、前記第1凝固部の表面の長さが、前記第2凝固部の表面の長さよりも長いことを特徴とするクラッド溶接材。

【請求項8】
前記第1の金属がマグネシウムまたはマグネシウム合金であり、前記第2の金属がチタン、チタン合金、鉄および鉄合金から選択されるいずれかであることを特徴とする請求項7に記載のクラッド溶接材。
国際特許分類(IPC)
Fターム
  • 4E168BA13
  • 4E168BA26
  • 4E168BA74
  • 4E168BA82
  • 4E168BA87
  • 4E168BA88
  • 4E168BA89
  • 4E168CB03
  • 4E168CB07
  • 4E168DA23
  • 4E168DA24
  • 4E168DA26
  • 4E168DA28
  • 4E168DA32
  • 4E168FB03
画像

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JP2014156568thum.jpg
出願権利状態 公開
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