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METALLIC CLAD WELDING MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD FOR METALLIC CLAD WELDING MATERIAL meetings

Patent code P150011392
File No. S2014-1245-N0
Posted date Feb 23, 2015
Application number P2014-156568
Publication number P2016-032829A
Patent number P6408824
Date of filing Jul 31, 2014
Date of publication of application Mar 10, 2016
Date of registration Sep 28, 2018
Inventor
  • (In Japanese)井上 博史
Applicant
  • (In Japanese)公立大学法人大阪
Title METALLIC CLAD WELDING MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD FOR METALLIC CLAD WELDING MATERIAL meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding material formed by welding clad materials to each other comprising two kinds of metals which have a large difference in melting point of 800°C or more, and a manufacturing method for the welding material.
SOLUTION: There is a manufacturing method for a clad welding material comprising the steps of: 1) arranging two clad materials so that two end parts thereof face each other, the clad material comprising a first metal layer made of a first metal and a second metal layer made of a second metal, the second metal having a melting point higher than that of the first metal by 800°C or more and having no more than one-third of a thermal conductivity of the first metal; 2) while cooling a surface of the first metal layer, irradiating a part of a surface of the second metal layer with laser to melt a part of the second metal layer in at least one of the two end parts, and by heat transfer from the second metal, melting a part of the first metal layer in least one of the two end parts; and 3) forming solidified parts which connect unmelted parts of the two end parts by solidifying the melted first metal and the melted second metal.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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4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、凝固組織を有する凝固部と、
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り、
前記第1金属層は、前記第2金属層よりも厚く、
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凝固部および前記第2凝固部が金属間化合物を含まないことを特徴とする請求項7に記載のクラッド溶接材。
IPC(International Patent Classification)
F-term
  • 4E168BA13
  • 4E168BA26
  • 4E168BA74
  • 4E168BA82
  • 4E168BA87
  • 4E168BA88
  • 4E168BA89
  • 4E168CB03
  • 4E168CB07
  • 4E168DA23
  • 4E168DA24
  • 4E168DA26
  • 4E168DA28
  • 4E168DA32
  • 4E168FB03
Drawing

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JP2014156568thum.jpg
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