JP2007069227A - Build-up welding material, excavating tool which is hard-faced by using the same, and wear preventing plate - Google Patents

Build-up welding material, excavating tool which is hard-faced by using the same, and wear preventing plate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a build-up welding material which has excellent dispersion property in a hardened build-up layer, in which sintered cemented carbide particles and binder metal are firmly welded together, and which imparts sufficient wear resistance and toughness, and an excavating tool which is hard-faced by using the same and a wear preventing plate. <P>SOLUTION: In the build-up welding material 1 composed of a steel tube 2 and the sintered cemented carbide particles 3 which are filled up in the inside of the steel tube 2, in the sintered cemented carbide particles 3, WC is dispersed and arranged in the binding phase of Co, or the binding phase of Co and Ni and also one or more kinds of TiC, TaC, NbC, VC and Cr are contained by 0.4-5.0 wt.% to the weight of the sintered cemented carbide particles 3 and the grain diameter of the sintered cemented carbide particle 3 lies within the range of 7-80 mesh, the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 to the build-up welding material 1 is taken as 45-70 wt.% and also the weight ratio of the steel tube is taken as 25 to 50 wt.% to the weight of the build-up welding material 1. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば岩石や地盤などの掘削に用いられる掘削工具を硬装するための肉盛用溶接材及びこれを用いて硬装した掘削工具並びに摩耗防止用プレートに関する。   The present invention relates to an overlay welding material for hardening a drilling tool used for excavation of, for example, rock or ground, a drilling tool hardened using the welding material, and a wear-preventing plate.

従来、例えば岩石や地盤などを掘削するための掘削工具には、その先端側に例えば炭化タングステンを焼結して形成された硬質刃体が植設され、特に硬質刃体近傍の工具本体が掘削に伴って摩耗することを防止するため、この硬質刃体近傍に、例えばマルテンサイト系溶接材や重量比率で30Wt%のクロム(Cr)を含む鉄系溶接材によって硬化肉盛層を形成して掘削工具の硬装化を図ったものがある。   Conventionally, for example, drilling tools for excavating rocks, grounds, and the like have been embedded with a hard blade formed by sintering tungsten carbide, for example, on the tip side, and in particular, a tool body near the hard blade is excavated. In order to prevent wear along with this, a hardfacing layer is formed in the vicinity of the hard blade by using, for example, a martensitic welding material or an iron-based welding material containing 30 wt% chromium (Cr) in a weight ratio. Some drilling tools are hardened.

しかしながら、マルテンサイト系溶接材や重量比率で30Wt%のクロム(Cr)を含む鉄系溶接材によって形成した硬化肉盛層は、炭化タングステンを焼結した硬質刃体よりもその硬度が小さく、掘削工具の硬質刃体近傍の摩耗を十分に抑制するには至っていなかった。これに対して、硬化肉盛層を形成するための肉盛用溶接材には、例えば軟質の鉄系金属からなる鋼管の内部に、炭化タングステン(WC)または炭化タングステンと一炭化二タングステン(WC)の共晶を例えばコバルト(Co)などの結合相中に結合した焼結超硬合金粒子を充填したものが存在する(例えば、特許文献1参照)。このような、炭化タングステンを含む焼結超硬合金粒子を備えた肉盛用溶接材を用いて、例えばガス溶接や電気溶接などにより掘削工具の硬質刃体近傍に肉盛溶接した場合には、鋼管の結合金属中に焼結超硬合金粒子が分散されて、非常に大きな硬度を有する硬化肉盛層が形成されるため、掘削工具の耐摩耗性を向上させることが可能とされる。
特開平6−269987号公報
However, the hardfacing layer formed by martensitic welding material or iron-based welding material containing 30 wt% chromium (Cr) by weight ratio has a lower hardness than hard blades sintered with tungsten carbide, and is excavated. It has not been possible to sufficiently suppress the wear in the vicinity of the hard blade of the tool. On the other hand, the welding material for building up for forming a hardened layer includes, for example, tungsten carbide (WC) or tungsten carbide and ditungsten carbide (W) inside a steel pipe made of a soft iron-based metal. 2 C) eutectic is filled with sintered cemented carbide particles bonded to a binder phase such as cobalt (Co) (see, for example, Patent Document 1). When using the welding material for build-up with sintered cemented carbide particles containing tungsten carbide, for example, when overlay welding is performed in the vicinity of the hard blade of the drilling tool by gas welding or electric welding, Since the sintered cemented carbide particles are dispersed in the bonded metal of the steel pipe to form a hardfacing layer having a very high hardness, it is possible to improve the wear resistance of the drilling tool.
JP-A-6-269987

しかしながら、上記の肉盛用溶接材及びこれを用いて硬装した掘削工具においては、炭化タングステンを備えた焼結超硬合金粒子が、非常に大きな硬度を有する反面、逆に靭性が低下してしまい、特に衝撃力を付加して掘削を行なうような掘削工具においては、硬化肉盛層中の焼結超硬合金粒子が衝撃に伴い先行して破壊され、硬化肉盛層に欠損が生じ、その結果として、掘削工具の寿命を満足するものにし得ない場合があるという問題があった。   However, in the above welding materials for overlaying and excavation tools hardened using the same, sintered cemented carbide particles with tungsten carbide have a very large hardness, but conversely, the toughness is reduced. In particular, in excavation tools that perform excavation with an impact force applied, the sintered cemented carbide particles in the hardfacing layer are destroyed in advance with the impact, resulting in defects in the hardfacing layer, As a result, there has been a problem that it may not be possible to satisfy the life of the excavation tool.

また、溶接時に、焼結超硬合金粒子と鋼管が溶融した結合金属の境界において、その反応が十分に進行しない状態で硬化し、硬化肉盛層が形成されてしまう場合があり、このような場合には、焼結超硬合金粒子と結合金属とが強固に溶着せず、掘削に伴って焼結超硬合金粒子が硬化肉盛層から脱落しやすくなってしまうという問題もあった。   In addition, at the time of welding, at the boundary between the cemented cemented carbide particles and the bonded metal where the steel pipe is melted, the reaction hardens in a state where the reaction does not proceed sufficiently, and a hardfacing layer may be formed. In this case, the sintered cemented carbide particles and the bonding metal are not firmly welded, and there is a problem that the sintered cemented carbide particles easily fall off from the hardfacing layer along with excavation.

この一方で、特開平10−258390号公報に開示されているような、焼結超硬合金粒子を、結合相の重量比率を2.0〜5.0Wt%とするとともに、相対密度が98%未満となるポーラスな構成とした肉盛用溶接材もある。この肉盛用溶接材においては、焼結超硬合金粒子にその硬度を維持しつつ靭性を付与し、溶接時には、結合金属を焼結超硬合金粒子のポーラスな部分に侵入させることで、焼結超硬合金粒子と結合金属を強固に一体として、焼結超硬合金粒子が掘削に伴い硬化肉盛層から脱落することがないものとされる。   On the other hand, the sintered cemented carbide particles as disclosed in JP-A-10-258390 have a binder phase weight ratio of 2.0 to 5.0 Wt% and a relative density of 98%. There is also a welding material for build-up with a porous structure that is less than the above. In this overlay welding material, the sintered cemented carbide particles are imparted with toughness while maintaining their hardness, and during welding, the bonded metal is allowed to penetrate into the porous portions of the sintered cemented carbide particles, so The sintered cemented carbide particles and the bonding metal are firmly integrated so that the sintered cemented carbide particles do not fall off from the hardfacing layer during excavation.

しかしながら、特開平10−258390号公報に開示されているような肉盛用溶接材を用いた場合においても、焼結超硬合金粒子中に侵入した結合金属が、溶接時の熱と、冷却時の体積収縮の影響によって焼結超硬合金粒子の硬さの低下を招くことがあり、このような場合には、焼結超硬合金粒子の破壊が生じやすくなって、硬化肉盛層の欠損が発生してしまうという問題があった。   However, even in the case of using the welding material for overlaying as disclosed in JP-A-10-258390, the bonded metal that has penetrated into the sintered cemented carbide particles is affected by heat during welding and cooling. The hardness of sintered cemented carbide particles may decrease due to the volume shrinkage of the steel. In such a case, the sintered cemented carbide particles are likely to be destroyed, and the hardfacing layer is damaged. There was a problem that would occur.

また、一般に、溶接時には、肉盛用溶接材に熱を加え肉盛用溶接材の各成分を溶融させることとなるが、これとともに空気中から多量の酸素が取り込まれる。この硬化肉盛層に取り込まれた酸素のうち、一部の酸素は肉盛用溶接材の成分と化合する一方、残りの酸素は活性化された酸素として硬化肉盛層にポアとして残存される。このため、上記の肉盛用溶接材を用いて形成した硬化肉盛層には、溶接時に取り込まれて残存するポアに加えて、ポーラスな構成とされた焼結超硬合金粒子のポアに、溶接時に取り込まれた酸素の影響などによって結合金属が侵入されず、これらの残存したポアで硬化肉盛層が多孔質化されてしまう場合がある。このような場合には、結合金属による焼結超硬合金粒子の保持力が弱まって硬化肉盛層からやはり焼結超硬合金粒子の脱落が生じ、この硬化肉盛層で硬装した掘削工具の寿命が低下するという問題があった。   In general, during welding, heat is applied to the overlay welding material to melt each component of the overlay welding material, and a large amount of oxygen is taken in from the air. Among the oxygen taken into the hardfacing layer, some oxygen combines with the components of the welding material for overlaying, while the remaining oxygen remains as activated oxygen as pores in the hardfacing layer . For this reason, in the hardfacing layer formed using the above welding material for overlaying, in addition to the pores that are taken in and remain at the time of welding, the pores of sintered cemented carbide particles having a porous structure, The bonded metal may not enter due to the influence of oxygen taken in at the time of welding, and the hardfacing layer may be made porous by these remaining pores. In such a case, the holding power of the sintered cemented carbide particles by the bonding metal is weakened, and the sintered cemented carbide particles fall off from the hardfacing layer. There was a problem that the service life of the product decreased.

本発明は、上記事情を鑑み、硬化肉盛層中での分散性に優れ、かつ耐摩耗性と靭性に優れた焼結超硬合金粒子を備え、この焼結超硬合金粒子と結合金属が強固に溶着された硬化肉盛層を形成可能な肉盛用溶接材及びこれを用いて硬装した掘削工具並びに摩耗防止用プレートを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, the present invention is provided with sintered cemented carbide particles having excellent dispersibility in the hardfacing layer and having excellent wear resistance and toughness. It is an object of the present invention to provide a welding material for building-up capable of forming a hard-welded hardfacing layer, an excavation tool hardened using the welding material, and a wear-preventing plate.

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。   In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.

本発明の肉盛用溶接材は、鋼管と、鋼管の内部に充填された焼結超硬合金粒子とからなる肉盛用溶接材において、前記焼結超硬合金粒子は、コバルトあるいはコバルトとニッケルの結合相中に炭化タングステンを分散配置させたものであるとともに、炭化チタン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム及びクロムのうちの1種または2種以上を、前記焼結超硬合金粒子の重量に対して0.4〜5.0Wt%含むものとされ、かつ該焼結超硬合金粒子の粒径が7メッシュ〜80メッシュの範囲のものとされて、前記肉盛用溶接材の重量に対する前記焼結超硬合金粒子の重量比率が45〜70Wt%とされるとともに、前記鋼管の重量比率が、前記肉盛用溶接材の重量に対して25〜50Wt%とされていることを特徴とする。   The welding material for build-up according to the present invention is a welding material for building-up comprising a steel pipe and sintered cemented carbide particles filled in the steel pipe, wherein the sintered cemented carbide particles are cobalt or cobalt and nickel. In addition, tungsten carbide is dispersed and disposed in the binder phase, and one or more of titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, vanadium carbide and chromium are added to the weight of the sintered cemented carbide particles. 0.4 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the welded material for overlaying, and the particle size of the sintered cemented carbide particles is in the range of 7 mesh to 80 mesh. The weight ratio of the sintered cemented carbide particles is 45 to 70 Wt%, and the weight ratio of the steel pipe is 25 to 50 Wt% with respect to the weight of the welding material for build-up. To do.

また、本発明の肉盛用溶接材において、前記焼結超硬合金粒子は、フェロマンガン及びフェロシリコンの1種または2種を、前記肉盛用溶接材の重量に対する重量比率で0.5〜5.0Wt%含むことが望ましい。   Moreover, in the welding material for overlaying according to the present invention, the sintered cemented carbide particles may be one or two of ferromanganese and ferrosilicon in a weight ratio with respect to the weight of the welding material for overlaying of 0.5 to 0.5. It is desirable to include 5.0 Wt%.

さらに、本発明の肉盛用溶接材において、前記焼結超硬合金粒子は、その硬度がHRAで86〜95とされ、前記結合相の重量比率が2.0〜20.0Wt%とされていることが望ましい。   Furthermore, in the welding material for overlaying according to the present invention, the sintered cemented carbide particles have an HRA hardness of 86 to 95, and a weight ratio of the binder phase of 2.0 to 20.0 Wt%. It is desirable.

また、本発明の肉盛用溶接材において、前記焼結超硬合金粒子は、63メッシュ〜80メッシュの範囲に留まる粒径を備えたものの重量比率が、少なくとも80Wt%以上であることがより望ましい。   Moreover, in the welding material for overlaying according to the present invention, it is more desirable that the sintered cemented carbide particles have a particle size that remains in the range of 63 mesh to 80 mesh, and the weight ratio is at least 80 Wt% or more. .

さらに、本発明の肉盛用溶接材において、前記鋼管の内部には、前記焼結超硬合金粒子とともに珪酸ソーダが充填され、該珪酸ソーダの前記肉盛用溶接材の重量に対する重量比率が、0.5〜3.0Wt%とされていることがさらに望ましい。   Furthermore, in the welding material for build-up of the present invention, the inside of the steel pipe is filled with sodium silicate together with the sintered cemented carbide particles, and the weight ratio of the sodium silicate to the weight of the welding material for build-up, More preferably, it is 0.5 to 3.0 Wt%.

本発明の掘削工具は、前記硬質刃体を除く掘削工具の外面の少なくとも一部に、上記の肉盛用溶接材が肉盛溶接されて硬装されていることを特徴とする。   The excavation tool of the present invention is characterized in that the welding material for build-up is build-up welded and hardened on at least a part of the outer surface of the excavation tool excluding the hard blade body.

また、本発明の摩耗防止用プレートは、硬質刃体を除く掘削工具の外面の少なくとも一部に固着して前記掘削工具を硬装するための摩耗防止用プレートであって、上記の肉盛用溶接材が肉盛溶接されていることを特徴とする。   The wear preventing plate of the present invention is a wear preventing plate that is fixed to at least a part of the outer surface of a drilling tool excluding a hard blade and is used to harden the drilling tool. The welding material is overlay welded.

本発明の肉盛用溶接材によれば、鋼管の内部に充填される焼結超硬合金粒子に、コバルトあるいはコバルトとニッケルの結合相中に炭化タングステンを分散配置させるとともに、炭化チタン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム及びクロムのうちの1種または2種以上を、前記焼結超硬合金粒子の重量に対して0.4〜5.0Wt%含むことによって、焼結超硬合金粒子の硬度を高く維持しつつその靭性を好適な状態にすることができ、この肉盛用溶接材を用いて形成した硬化肉盛層に、衝撃などが負荷された場合においても、焼結超硬合金粒子が破壊することを防止でき、硬化肉盛層の耐摩耗性を向上させることが可能となる。前記炭化物(炭化チタン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム)及びクロムのうちの1種または2種以上の含有量を0.4Wt%よりも小さくすると焼結超硬合金粒子の硬度が十分でなくなり耐摩耗性が低下し、前記炭化物及びクロムのうちの1種または2種以上の含有量を5.0Wt%よりも大きくすると、焼結超硬合金粒子の硬度が大きくなって耐摩耗性が向上するものの靭性が低下して焼結超硬合金粒子の破壊が生じやすくなる。なお、このように耐摩耗性を維持しつつ好適な靭性を得るには、前記炭化物及びクロムのうちの1種または2種以上の含有量を0.4〜1.0Wt%とすることがより好ましい。   According to the welding material for build-up of the present invention, tungsten carbide is dispersed and disposed in a bonded phase of cobalt or cobalt and nickel in sintered cemented carbide particles filled in a steel pipe, and titanium carbide and tantalum carbide. By adding 0.4 to 5.0 Wt% of one or more of niobium carbide, vanadium carbide and chromium with respect to the weight of the sintered cemented carbide particles, Stable cemented carbide even when impact is applied to the hardfacing layer formed by using this welding material for overlaying, while maintaining high hardness while maintaining its toughness. It is possible to prevent the particles from being destroyed and to improve the wear resistance of the hardfacing layer. If the content of one or more of the carbides (titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, vanadium carbide) and chromium is less than 0.4 Wt%, the hardness of the sintered cemented carbide particles becomes insufficient. Abrasion resistance decreases, and if the content of one or more of the carbides and chromium is greater than 5.0 Wt%, the hardness of the sintered cemented carbide particles increases and the wear resistance is improved. However, the toughness of the material decreases, and the sintered cemented carbide particles tend to break. In order to obtain suitable toughness while maintaining wear resistance in this way, the content of one or more of the carbides and chromium should be 0.4 to 1.0 Wt%. preferable.

また、焼結超硬合金粒子を、7メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備えるものとすることによって、粗粒と細粒を共存させることができ、さらに、充填率を高くして焼結超硬合金粒子を鋼管の内部に充填することが可能となるため、溶接時に、鋼管が溶融した結合金属中(硬化肉盛層中)に焼結超硬合金粒子を均一に分散させることが可能となる。   Further, by making the sintered cemented carbide particles have a particle size in the range of 7 mesh to 80 mesh, coarse particles and fine particles can coexist, and further, the filling rate is increased and sintered. Since cemented carbide particles can be filled inside the steel pipe, the sintered cemented carbide particles can be evenly dispersed in the bonded metal (hardened cladding layer) in which the steel pipe has melted during welding. It becomes.

特に、63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備えた焼結超硬合金粒子を、全体の焼結超硬合金粒子に対する重量比率で80Wt%以上とすることによって、硬化肉盛層中の焼結超硬合金粒子をさらに均一に分散させることが可能となる。   In particular, by making sintered cemented carbide particles having a particle size in the range of 63 mesh to 80 mesh 80 wt% or more by weight ratio with respect to the entire sintered cemented carbide particles, firing in the hardfacing layer is performed. It becomes possible to further uniformly disperse the cemented carbide particles.

さらに、焼結超硬合金粒子に、フェロマンガン及びフェロシリコンの1種または2種を、肉盛用溶接材の重量に対する重量比率で0.5〜5.0Wt%含ませることによって、溶接時に発生する活性化された酸素を化合しつつ除去して硬化肉盛層中に化合されずに残存する活性化された酸素量を減らすことが可能となる。これにより、焼結超硬合金粒子と結合金属との溶着強度を高く安定した状態にすることができ、衝撃などが負荷された際に、焼結超硬合金粒子が硬化肉盛層から脱落することを防止できる。なお、フェロマンガン及びフェロシリコンの1種または2種の肉盛用溶接材の重量に対する重量比率を、0.5〜2.5Wt%とすることによって、上記の効果をより確実に付与することが可能とされる。   Furthermore, the sintered cemented carbide particles contain one or two of ferromanganese and ferrosilicon in a weight ratio of 0.5 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the welding material for build-up, and are generated during welding. It is possible to reduce the amount of activated oxygen remaining without being combined in the hardfacing layer by combining and removing the activated oxygen. As a result, the welding strength between the sintered cemented carbide particles and the bonding metal can be made high and stable, and the sintered cemented carbide particles fall off from the hardfacing layer when an impact is applied. Can be prevented. In addition, the said effect can be more reliably provided by making the weight ratio with respect to the weight of the welding material for 1 or 2 types of build-up of ferromanganese and ferrosilicon into 0.5 to 2.5 Wt%. It is possible.

また、焼結超硬合金粒子の結合相の重量比率を2.0〜20.0Wt%とすることによって硬度をHRAで86〜95とすることができ、耐摩耗性を維持することができるとともに靭性を付与することが可能となる。なお、焼結超硬合金粒子の結合相の重量比率を2.0Wt%未満とした場合には、耐摩耗性が向上するものの衝撃などに耐える十分な靭性を得ることができず、逆に焼結超硬合金粒子の結合相の重量比率を20.0Wt%より大きくした場合には、耐摩耗性が低下することとなる。   Moreover, by setting the weight ratio of the binder phase of sintered cemented carbide particles to 2.0 to 20.0 Wt%, the hardness can be set to 86 to 95 with HRA, and the wear resistance can be maintained. It is possible to impart toughness. When the weight ratio of the binder phase of sintered cemented carbide particles is less than 2.0 Wt%, the wear resistance is improved, but sufficient toughness to withstand impacts cannot be obtained, and conversely, When the weight ratio of the binder phase of the cemented carbide particles is greater than 20.0 Wt%, the wear resistance is lowered.

さらに、鋼管の内部に、焼結超硬合金粒子とともに充填される珪酸ソーダを、肉盛用溶接材の重量に対する重量比率で0.5〜3.0Wt%とすることによって、溶接時に、鋼管とともに珪酸ソーダが溶融されて、これにより、焼結超硬合金粒子同士が適度に粘着されることとなり、加熱に伴って焼結超硬合金粒子が鋼管内部から流れ落ちることを防止できる。また、この珪酸ソーダは、硬化肉盛層を形成した際に、その表面を被覆するように溶接されるため、硬化後の硬化肉盛層の酸化を防止することが可能となる。よって、安定した硬化肉盛層を形成することが可能とされる。   Furthermore, the sodium silicate filled with the sintered cemented carbide particles inside the steel pipe is 0.5 to 3.0 Wt% in weight ratio with respect to the weight of the welding material for build-up, and at the time of welding, together with the steel pipe The sodium silicate is melted, whereby the sintered cemented carbide particles are appropriately adhered to each other, and the sintered cemented carbide particles can be prevented from flowing down from the inside of the steel pipe with heating. Further, since this sodium silicate is welded so as to cover the surface when the hardfacing layer is formed, it is possible to prevent the hardened layer from being oxidized after curing. Therefore, it is possible to form a stable hardfacing layer.

本発明の掘削工具によれば、上記の効果が付与された硬化肉盛層で硬装されることによって、耐摩耗性に優れた掘削工具とすることができ、被削物を好適に掘削可能な掘削工具とすることが可能となる。   According to the excavation tool of the present invention, by being hardened with a hardfacing layer to which the above-described effect is imparted, it is possible to obtain an excavation tool having excellent wear resistance, and it is possible to excavate a work piece suitably. It becomes possible to make a simple excavating tool.

また、本発明の摩耗防止用プレートによれば、上記の効果が付与された硬化肉盛層が形成された摩耗防止用プレートを掘削工具の外面に固着することによって、耐摩耗性に優れた掘削工具とすることができ、被削物を好適に掘削可能な掘削工具とすることが可能となる。   Further, according to the wear preventing plate of the present invention, excavation having excellent wear resistance is achieved by fixing the wear preventing plate formed with the hardfacing layer to which the above-described effects are provided to the outer surface of the excavating tool. It can be a tool, and an excavation tool capable of suitably excavating a workpiece can be obtained.

以下、図1から図3を参照し、本発明の一実施形態について説明する。本実施形態は、例えば岩石や地盤などを掘削するための掘削工具に、肉盛溶接を施し硬化肉盛層を形成して、掘削工具の硬装化を図るための肉盛用溶接材に関するものである。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. The present embodiment relates to a welding material for overlaying to harden an excavation tool by performing overlay welding on an excavation tool for excavating rock or ground, for example, to form a hardened overlaying layer. It is.

本実施形態の肉盛用溶接材1は、図1から図2に示すように、円柱棒状に形成され、軟質の鉄系金属からなる鋼管2と、造粒により形成され、鋼管2の内部に充填された焼結超硬合金粒子3とから構成されている。また、本実施形態の肉盛用溶接材1の鋼管2の内部には、焼結超硬合金粒子3とともに、珪酸ソーダ(NaO・nSiO・xHO)が肉盛用溶接材1の重量に対する重量比率で0.5〜3.0Wt%の範囲内となるように充填されている。さらに、鋼管2は、肉盛用溶接材1の重量に対する重量比率が25〜50Wt%の範囲となるように形成されている。 As shown in FIGS. 1 to 2, the welding material 1 for build-up according to the present embodiment is formed in a cylindrical rod shape, is formed by granulation with a steel pipe 2 made of a soft iron-based metal, and is formed inside the steel pipe 2. It is composed of filled sintered cemented carbide particles 3. Further, in the steel pipe 2 of the welding material 1 for build-up according to the present embodiment, the sintered cemented carbide particles 3 and sodium silicate (Na 2 O · nSiO 2 · xH 2 O) are added to the welding material 1 for building-up. It is filled so that it may become in the range of 0.5-3.0Wt% by weight ratio with respect to the weight of. Furthermore, the steel pipe 2 is formed so that the weight ratio with respect to the weight of the welding material 1 for overlaying is in the range of 25 to 50 Wt%.

焼結超硬合金粒子3は、Co(コバルト)あるいはCoとNi(ニッケル)の結合相中に、WC(炭化タングステン)を分散配置させて形成されている。また、この焼結超硬合金粒子3は、その硬度がHRA(ロックウェル硬さ)で86〜95とされており、焼結超硬合金粒子3全体の重量に対する結合相の重量比率が2.0〜20.0Wt%の範囲とされている。さらに、このとき、この結合相中には、WCとともに、TiC(炭化チタン)、TaC(炭化タンタル)、NbC(炭化ニオブ)、VC(炭化バナジウム)及びCr(クロム)のうちの1種または2種以上が、焼結超硬合金粒子3の重量に対して0.4〜5.0Wt%の範囲となるように含有されている。また、焼結超硬合金粒子3には、FeMn(フェロマンガン)及びFeSi(フェロシリコン)の1種または2種が、肉盛用溶接材1の重量に対する重量比率で0.5〜5.0Wt%の範囲となるように含有されている。なお、本発明においては、結合相中に、TiC、TaC、NbC、VC及びCrのうちの2種以上を含有させた場合には、2種以上を合わせた重量比率が、焼結超硬合金粒子の重量に対して0.4〜5.0Wt%とされる。また、FeMn及びFeSiをともに含有させた場合においても、同様に、FeMnとFeSiを合わせた重量比率が、肉盛用溶接材1の重量に対して0.5〜5.0Wt%とされる。   The sintered cemented carbide particles 3 are formed by dispersing WC (tungsten carbide) in a bonded phase of Co (cobalt) or Co and Ni (nickel). The sintered cemented carbide particles 3 have an HRA (Rockwell hardness) of 86 to 95, and the weight ratio of the binder phase to the total weight of the sintered cemented carbide particles 3 is 2. The range is 0 to 20.0 Wt%. Further, at this time, in this bonded phase, one or two of TiC (titanium carbide), TaC (tantalum carbide), NbC (niobium carbide), VC (vanadium carbide), and Cr (chromium) together with WC. The seeds or more are contained so as to be in the range of 0.4 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the sintered cemented carbide particles 3. Further, the sintered cemented carbide particles 3 include one or two of FeMn (ferromanganese) and FeSi (ferrosilicon) in a weight ratio of 0.5 to 5.0 Wt with respect to the weight of the welding material 1 for build-up. It is contained so that it may become the range of%. In the present invention, when two or more of TiC, TaC, NbC, VC and Cr are contained in the binder phase, the combined weight ratio of the two or more is the sintered cemented carbide. It is set to 0.4 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the particles. Similarly, when both FeMn and FeSi are contained, the combined weight ratio of FeMn and FeSi is set to 0.5 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the welding material 1 for build-up.

さらに、鋼管2の内部には、肉盛用溶接材1の重量に対して45〜70Wt%の範囲内となるように上記の焼結超硬合金粒子3が充填されるとともに、この充填された焼結超硬合金粒子3は、7メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径のものとされている。また、このとき、焼結超硬合金粒子3は、63メッシュ〜80メッシュの範囲に留まるものの割合が、全焼結超硬合金粒子3に対して重量比率で80Wt%以上となるように充填されている。   Further, the inside of the steel pipe 2 is filled with the sintered cemented carbide particles 3 as described above so as to be within a range of 45 to 70 Wt% with respect to the weight of the welding material 1 for overlaying. The sintered cemented carbide particles 3 have a particle size in the range of 7 mesh to 80 mesh. Further, at this time, the sintered cemented carbide particles 3 are filled so that the ratio of those remaining in the range of 63 mesh to 80 mesh is 80 Wt% or more by weight with respect to the total sintered cemented carbide particles 3. Yes.

このように構成された肉盛用溶接材1は、例えばガス溶接や電気溶接によって、例えば図3に示すように、掘削工具10の、その先端側に植設され、炭化タングステンを焼結して形成した硬質刃体11近傍の工具本体10aの外面10bに、硬化肉盛層12を形成し工具本体10aを硬装するために用いられる。この硬化肉盛層12は、加熱によって、鋼管2が溶融した結合金属2a中に焼結超硬合金粒子3が分散され、これが冷却とともに硬化することで形成される。なお、本実施形態の肉盛用溶接材1は、工具本体10aの外面10bに直接肉盛溶接を施して掘削工具10を硬装するために用いられることに限らず、後述の摩耗防止用プレートのように、鋼製のプレートに肉盛溶接を施して硬化肉盛層12を形成し、このプレートを固着して掘削工具10を硬装するような場合に用いられてもよいものである。   For example, as shown in FIG. 3, the welding material 1 for overlaying constructed as described above is implanted on the tip side of the excavation tool 10 and sintered tungsten carbide. It is used to harden the tool body 10a by forming the hardened layer 12 on the outer surface 10b of the tool body 10a in the vicinity of the formed hard blade body 11. The hardened layer 12 is formed by dispersing the sintered cemented carbide particles 3 in the bonded metal 2a in which the steel pipe 2 has been melted by heating, and hardening it with cooling. Note that the welding material 1 for build-up according to the present embodiment is not limited to being used for directly welding the outer surface 10b of the tool body 10a to harden the excavation tool 10, but a plate for wear prevention described later. As described above, the steel plate may be subjected to build-up welding to form the hardened build-up layer 12, and the plate may be fixed and used to harden the excavation tool 10.

ここで、従来の肉盛用溶接材を用いて掘削工具の硬装を施した場合には、炭化タングステンを備えた焼結超硬合金粒子が、非常に大きな硬度を有する反面、逆に靭性が低下してしまい、特に衝撃力を付加して掘削を行なうような掘削工具においては、硬化肉盛層中の焼結超硬合金粒子が衝撃に伴い先行して破壊され、硬化肉盛層に欠損が生じ、掘削工具の耐摩耗性を満足するものにし得ないという問題があった。また、結合金属と焼結超硬合金粒子との溶着強度が不十分となり、焼結超硬合金粒子が硬化肉盛層から脱落してしまうという問題があった。   Here, when the drilling tool is hardened using a conventional welding material for overlaying, the sintered cemented carbide particles provided with tungsten carbide have a very large hardness, but conversely, the toughness is high. Especially in drilling tools that perform drilling with impact force applied, the sintered cemented carbide particles in the hardfacing layer are destroyed prior to the impact and are lost in the hardfacing layer. As a result, there was a problem that the wear resistance of the drilling tool could not be satisfied. In addition, there is a problem that the welding strength between the bonding metal and the sintered cemented carbide particles becomes insufficient, and the sintered cemented carbide particles fall off from the hardfacing layer.

これに対して、本実施形態の肉盛用溶接材1を用いた場合には、鋼管2の内部に充填される焼結超硬合金粒子3に、コバルトあるいはコバルトとニッケルの結合相中に炭化タングステンを分散配置させるとともに、炭化チタン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム及びクロムのうちの1種または2種以上が、焼結超硬合金粒子3の重量に対して0.4〜5.0Wt%含有されているため、焼結超硬合金粒子3の硬度を高く維持した状態で、その靭性を向上させることができ、硬化肉盛層12中の焼結超硬合金粒子3に衝撃などが負荷された場合においても、その靭性の向上によって破壊されることがなく、硬化肉盛層12の欠損が生じることを防止することができる。   On the other hand, when the welding material 1 for build-up of this embodiment is used, the sintered cemented carbide particles 3 filled in the steel pipe 2 are carbonized in the bonded phase of cobalt or cobalt and nickel. While tungsten is dispersedly arranged, one or more of titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, vanadium carbide and chromium are 0.4 to 5.0 Wt based on the weight of the sintered cemented carbide particles 3. %, The toughness can be improved in a state where the hardness of the sintered cemented carbide particles 3 is kept high, and impact or the like is applied to the sintered cemented carbide particles 3 in the hardfacing layer 12. Even when a load is applied, the hardened layer 12 can be prevented from being broken without being broken by the improvement of toughness.

また、本実施形態では、焼結超硬合金粒子3を、7メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備えるものとし、粗粒と細粒が好適に共存されるようにすることで、鋼管2に、焼結超硬合金粒子3を高充填率で充填することができ、溶接時には、鋼管2が溶融した結合金属2a中(硬化肉盛層12中)に焼結超硬合金粒子3を均一に分散させることが可能とされる。   Moreover, in this embodiment, the sintered cemented carbide particles 3 are provided with a particle size in the range of 7 mesh to 80 mesh, and the coarse and fine particles are preferably coexisted so that the steel pipe 2 In addition, the sintered cemented carbide particles 3 can be filled at a high filling rate, and at the time of welding, the sintered cemented carbide particles 3 are evenly distributed in the bonded metal 2a (in the hardfacing layer 12) in which the steel pipe 2 is melted. Can be dispersed.

このとき、63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備える焼結超硬合金粒子3の割合が、全焼結超硬合金粒子3の重量に対する重量比率で80Wt%以上とされていることにより、硬化肉盛層12中の焼結超硬合金粒子3の分散状態をより均一にすることが可能とされる。   At this time, the ratio of the sintered cemented carbide particles 3 having a particle diameter in the range of 63 mesh to 80 mesh is 80 Wt% or more in terms of the weight ratio with respect to the weight of all the sintered cemented carbide particles 3, thereby hardening It is possible to make the dispersion state of the sintered cemented carbide particles 3 in the built-up layer 12 more uniform.

さらに、焼結超硬合金粒子3に、フェロマンガン及びフェロシリコンの1種または2種が、肉盛用溶接材1の重量に対する重量比率で0.5〜5.0Wt%の割合で含有されることにより、溶接時に発生する活性化された酸素を硬化肉盛層12中から化合しつつ除去して、硬化肉盛層12中に、化合されずに残存する活性化された酸素量を小さく抑えることが可能とされる。このため、この肉盛用溶接材1で形成される硬化肉盛層12の焼結超硬合金粒子3と結合金属2aとの溶着強度を高くすることができ、衝撃が負荷されて焼結超硬合金粒子3が硬化肉盛層12から脱落することを防止できる。   Furthermore, 1 type or 2 types of ferromanganese and ferrosilicon are contained in the sintered cemented carbide particles 3 in a ratio of 0.5 to 5.0 Wt% by weight with respect to the weight of the welding material 1 for build-up. Thus, activated oxygen generated during welding is removed from the hardfacing layer 12 while being combined, and the amount of activated oxygen remaining in the hardfacing layer 12 without being combined is kept small. It is possible. For this reason, the welding strength between the sintered cemented carbide particles 3 and the bonding metal 2a of the hardfacing layer 12 formed of the welding material 1 for building-up can be increased, and an impact is applied to the sintered super-hard alloy layer 3a. It is possible to prevent the hard alloy particles 3 from falling off the hardfacing layer 12.

また、焼結超硬合金粒子3の結合相の重量比率を2.0〜20.0Wt%とすることによって、焼結超硬合金粒子3の硬度をHRAで86〜95とすることができ、十分な耐摩耗性と靭性を得ることが可能とされる。   Moreover, by setting the weight ratio of the binder phase of the sintered cemented carbide particles 3 to 2.0 to 20.0 Wt%, the hardness of the sintered cemented carbide particles 3 can be set to 86 to 95 by HRA. Sufficient wear resistance and toughness can be obtained.

さらに、鋼管2の内部に、焼結超硬合金粒子3とともに珪酸ソーダが充填され、この珪酸ソーダが肉盛用溶接材1の重量に対して重量比率で0.5〜3.0Wt%とされていることによって、溶接時に、鋼管2とともに珪酸ソーダを溶融させて、これにより、焼結超硬合金粒子3同士を適度に粘着する効果を得ることができ、加熱に伴って焼結超硬合金粒子3が鋼管2内部から流れ落ちることなく溶接作業を行なうことが可能となる。また、この珪酸ソーダは、硬化肉盛層12の表面を被覆するように溶接されることになるため、硬化肉盛層12の酸化を防止する効果をも付与することが可能となり、硬化肉盛層12の安定性を向上させることが可能とされる。   Furthermore, the inside of the steel pipe 2 is filled with sodium silicate together with the sintered cemented carbide particles 3, and this sodium silicate is 0.5 to 3.0 Wt% by weight with respect to the weight of the welding material 1 for overlaying. Therefore, at the time of welding, the sodium silicate is melted together with the steel pipe 2, and thereby, an effect of appropriately adhering the sintered cemented carbide particles 3 to each other can be obtained. The welding operation can be performed without the particles 3 flowing down from the inside of the steel pipe 2. Further, since this sodium silicate is welded so as to cover the surface of the hardfacing layer 12, it is possible to impart an effect of preventing oxidation of the hardfacing layer 12. It is possible to improve the stability of the layer 12.

したがって、上記の肉盛用溶接材1によれば、硬質で、焼結超硬合金粒子3が脱落することのない靭性に優れた硬化肉盛層12を形成することができるため、この硬化肉盛層12を形成して硬装を施した掘削工具10を確実に耐摩耗性に優れた掘削工具10とすることが可能とされる。   Therefore, according to the welding material 1 for build-up, the hard build-up layer 12 that is hard and has excellent toughness that does not cause the sintered cemented carbide particles 3 to fall off can be formed. The excavation tool 10 formed with the built-up layer 12 and hardened can be surely used as the excavation tool 10 having excellent wear resistance.

なお、本発明の肉盛用溶接材は、上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、肉盛用溶接材1が鋼管2とこれに充填される造粒により形成された焼結超硬合金粒子3とから構成されるものとしたが、焼結超硬合金粒子3は、鋼管2の内部に挿入可能な棒状の焼結体や半焼結体として形成されてもよいものである。   In addition, the welding material for overlaying of this invention is not limited to said one Embodiment, It can change suitably in the range which does not deviate from the meaning. For example, in this embodiment, the welding material 1 for build-up is composed of a steel pipe 2 and sintered cemented carbide particles 3 formed by granulation filled therein. The particles 3 may be formed as a rod-like sintered body or semi-sintered body that can be inserted into the steel pipe 2.

ついで、図4(a)から図4(c)を参照し、本発明に係る掘削工具の第1実施形態について説明する。本実施形態の掘削工具は、例えばシールドマシン等の掘削機械の先端に配置された回転円盤の先端面に着脱可能に取り付けられて、地盤の掘削に供されるシールドカッタである。ここで、図4(a)は、本実施形態のシールドカッタの正面図を示しており、図4(b)は、上面図を示し、図4(c)は、左側面図を示している。   Next, a first embodiment of an excavation tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 (a) to 4 (c). The excavation tool of the present embodiment is a shield cutter that is detachably attached to the distal end surface of a rotating disk disposed at the distal end of an excavation machine such as a shield machine and is used for excavation of the ground. Here, Fig.4 (a) has shown the front view of the shield cutter of this embodiment, FIG.4 (b) has shown the top view, FIG.4 (c) has shown the left view. .

このシールドカッタ20は、図4(a)から図4(c)に示すように、超硬合金等の硬質刃体21と、硬質刃体21を保持するシャンク部(工具本体)22とから構成されている。シャンク部22は、上面22a側からの対向視で略長方矩形状を呈するブロック状の鋼材とされている。また、シャンク部22の上面22aは、長手方向の先端20aから後端20bに向かうに従い下面22b側に傾斜するように形成され、先端面22cは、上面22aから下面22bに向かうに従い後端20b側に後退するように形成されている。さらに、このシャン部22には、先端20a側と上面22a側と両側面22d側にそれぞれ開口するように先端20a側の上面22a側が切り欠かれ、先端面22cに沿って延設された硬質刃体取付座23が形成されている。   As shown in FIGS. 4A to 4C, the shield cutter 20 includes a hard blade 21 made of cemented carbide and a shank portion (tool body) 22 that holds the hard blade 21. Has been. The shank portion 22 is a block-shaped steel material having a substantially rectangular shape when viewed from the upper surface 22a side. Further, the upper surface 22a of the shank portion 22 is formed so as to be inclined toward the lower surface 22b as it goes from the front end 20a to the rear end 20b in the longitudinal direction, and the front end surface 22c is closer to the rear end 20b as it goes from the upper surface 22a to the lower surface 22b. It is formed to recede. Further, the shank 22 has a hard blade that is cut out on the top surface 22a side on the tip 20a side so as to open to the tip 20a side, the top surface 22a side, and both side surfaces 22d side, and extends along the tip surface 22c. A body mounting seat 23 is formed.

また、シャンク部22には、上面22a及び両側面22dの硬質刃体取付座23の近傍に位置する部分に、前述の肉盛用溶接材1を用いて溶接した硬化肉盛層12が形成されている。ここで、両側面22dのそれぞれに形成された硬化肉盛層12は、先端20a側から上面22aまで硬質刃体取付座23を囲むように帯状で形成され、シャンク部22の幅方向に延設された硬質刃体取付座23に平行するように帯状で形成された上面22a側の硬化肉盛層12と連続するように形成されている。さらに、先端面22cにも、同じく前述の肉盛用溶接材1を用いて溶接した硬化肉盛層12が形成されている。この先端面22cの硬化肉盛層12は、3つのX字状に形成された硬化肉盛層12が隣り合う硬化肉盛層12の端部同士を繋げて連続するように形成されている。   The shank portion 22 is formed with a hardfacing layer 12 that is welded by using the above-described welding material 1 for building-up on the portion of the upper surface 22a and both side surfaces 22d that are located in the vicinity of the hard blade mounting seat 23. ing. Here, the hardfacing layer 12 formed on each of the both side surfaces 22d is formed in a band shape so as to surround the hard blade mounting seat 23 from the tip 20a side to the upper surface 22a, and extends in the width direction of the shank portion 22. It is formed so as to be continuous with the hardfacing layer 12 on the upper surface 22 a side formed in a strip shape so as to be parallel to the hard blade mounting seat 23. Further, the hardfacing layer 12 welded using the above-described welding material 1 for overlaying is also formed on the distal end surface 22c. The cured built-up layer 12 on the front end surface 22c is formed so that three cured built-up layers 12 formed in an X shape are connected by connecting the ends of the adjacent cured built-up layers 12 together.

一方、硬質刃体21は、略板状に形成されており、硬質刃体取付座23にろう付されてシャンク部22と一体とされている。また、硬質刃体21は、硬質刃体取付座23に取り付けられた状態で、その上面21aがシャンク部22の傾斜する上面22aと同一平面を形成するように、かつ硬質刃体21の先端面21bがシャンク部22の先端面22cと同一平面を形成するように形成され、この硬質刃体21の上面21aと先端面21bが鋭角に交わる部分が、シールドカッタ20の先端20a側に突出するように形成されている。   On the other hand, the hard blade 21 is formed in a substantially plate shape, and is brazed to the hard blade mounting seat 23 so as to be integrated with the shank portion 22. In addition, the hard blade 21 is attached to the hard blade mounting seat 23 so that the upper surface 21 a forms the same plane as the inclined upper surface 22 a of the shank portion 22, and the front end surface of the hard blade 21. 21 b is formed so as to be flush with the tip surface 22 c of the shank portion 22, and a portion where the upper surface 21 a and the tip surface 21 b of the hard blade 21 intersect at an acute angle protrudes toward the tip 20 a side of the shield cutter 20. Is formed.

上記の構成からなるシールドカッタ20は、掘削機械の先端に配置された回転円盤の先端面に、例えばボルトでシャンク部22を締結し、硬質刃体21の先端部分を掘削機械の外方に突出させて取り付けられる。そして、回転円盤とともにこのシールドカッタ20が回転しつつ地盤に切り込まれ、地盤の掘削に供されることとなる。このとき、掘削屑が激しくシャンク部22、特に硬質刃体取付座23近傍部分に接触することとなる。これに対して、本実施形態においては、この掘削屑が激しく接触する硬質刃体取付座23近傍のシャンク部22の上面22aや側面22d、先端面22cに硬化肉盛層12が形成され、かつこの硬化肉盛層12が、前述の肉盛用溶接材1で形成されているため、耐摩耗性に優れたものとされ、この硬装を施した部分が掘削に伴って摩耗されにくいものとされる。   The shield cutter 20 having the above-described configuration has a shank portion 22 fastened to, for example, a bolt on the tip surface of a rotating disk disposed at the tip of the excavating machine, and the tip portion of the hard blade 21 protrudes outward of the excavating machine. Can be attached. And this shield cutter 20 is cut into the ground while rotating together with the rotating disk, and is used for excavation of the ground. At this time, the excavated scraps are violently brought into contact with the shank portion 22, particularly the vicinity of the hard blade mounting seat 23. On the other hand, in the present embodiment, the hardfacing layer 12 is formed on the upper surface 22a, the side surface 22d, and the front end surface 22c of the shank portion 22 in the vicinity of the hard blade attachment seat 23 where the excavated scraps come into intense contact, and Since the hardfacing layer 12 is formed of the above-described welding material 1 for surfacing, the hardened layer 12 has excellent wear resistance, and the hardened portion is less likely to be worn during excavation. Is done.

したがって、上記のシールドカッタ20によれば、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12が形成されることで、従来の硬化肉盛層を形成して硬装を施したシールドカッタと比較し、掘削に伴い激しく接触する掘削屑に対する耐摩耗性に優れたものとされ、シールドカッタ20の耐久性を向上させつつ好適に掘削を行なうことが可能なものとされる。   Therefore, according to the shield cutter 20 described above, the hardened layer 12 is formed using the above-described welding material 1 for buildup, and thus a shield that is hardened by forming a conventional hardened layer. Compared with the cutter, it is considered to be excellent in wear resistance against excavated scraps that come in contact with excavation, and excavation can be suitably performed while improving the durability of the shield cutter 20.

なお、本発明の掘削工具は、上記の掘削工具の第1実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the excavation tool of this invention is not limited to 1st Embodiment of said excavation tool, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

ついで、図5(a)から図5(b)を参照し、本発明に係る掘削工具の第2実施形態について説明する。本実施形態の掘削工具は、例えばシールドマシン等の掘削機械の先端に配置された回転円盤の先端面に回転可能に装着されて、地盤の掘削に供されるローラーカッタである。ここで、図5(a)は、本実施形態のローラーカッタの断面図を示しており、図5(b)は、後述する切刃部32を示した側面図である。   Next, a second embodiment of the excavation tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 (a) to 5 (b). The excavation tool of the present embodiment is a roller cutter that is rotatably mounted on the tip surface of a rotating disk disposed at the tip of an excavation machine such as a shield machine and is used for excavation of the ground. Here, Fig.5 (a) has shown sectional drawing of the roller cutter of this embodiment, FIG.5 (b) is the side view which showed the cutting blade part 32 mentioned later.

このローラーカッタ30は、図5(a)から図5(b)に示すように、略円筒状のカッタ本体(工具本体)31と、カッタ本体31の外周面31aに植設された超硬合金等の硬質材料からなる硬質刃体35と、カッタ本体31の中心部に挿着された軸部材33と、カッタ本体31と軸部材33との間に介装されて、カッタ本体31を回転自在に支持する軸受34とが主な構成要素とされている。   As shown in FIGS. 5 (a) to 5 (b), the roller cutter 30 includes a substantially cylindrical cutter body (tool body) 31 and a cemented carbide alloy implanted on the outer peripheral surface 31 a of the cutter body 31. The cutter body 31 is interposed between the cutter body 31 and the shaft member 33. The cutter body 31 is interposed between the cutter body 31 and the shaft member 33. The main component is a bearing 34 that is supported by the bearing.

カッタ本体31には、外周面31aから径方向外側に向けて突出し周方向に無端状に複数延設された切刃部32が設けられており、この切刃部32は、図5(a)に示す軸線に直交する方向の断面視で、頂部32aを径方向外側に向けた山形形状を呈するものとされている。また、この切刃部32には、頂部32aから径方向内側に向けて凹む複数の硬質刃体取付孔32bが形成されており、これらの硬質刃体取付孔32bは、周方向に所定の間隔をもって並設されている。このように形成された硬質刃体取付孔32bには、例えば超硬合金などで形成された硬質刃体35がカッタ本体31と一体となるように焼き嵌めや圧入などの手段を用いて装着され、硬質刃体35の硬質刃体取付孔32bから径方向外側に突出した部分が、切刃部32の外面と連続する面をなすように形成されて、硬質刃体取付孔32bが形成されていない部分の切刃部32の断面山形形状と、硬質刃体取付孔32bが設けられ硬質刃体35が装着された部分の断面形状が同一形状を呈するものとされている。   The cutter body 31 is provided with a plurality of cutting edge portions 32 projecting radially outward from the outer peripheral surface 31a and extending endlessly in the circumferential direction. This cutting edge portion 32 is shown in FIG. In the cross-sectional view in the direction perpendicular to the axis shown in Fig. 2, the top portion 32a has a chevron shape that faces radially outward. The cutting blade portion 32 is formed with a plurality of hard blade body mounting holes 32b that are recessed radially inward from the top portion 32a, and these hard blade body mounting holes 32b have a predetermined interval in the circumferential direction. Are arranged side by side. The hard blade body mounting hole 32b formed in this way is mounted using a means such as shrink fitting or press fitting so that the hard blade body 35 formed of, for example, cemented carbide is integrated with the cutter body 31. The portion that protrudes radially outward from the hard blade attachment hole 32b of the hard blade 35 is formed so as to form a surface that is continuous with the outer surface of the cutting blade 32, and the hard blade attachment hole 32b is formed. The cross-sectional chevron shape of the non-cutting portion 32 and the cross-sectional shape of the portion where the hard blade mounting hole 32b is provided and the hard blade body 35 is mounted have the same shape.

さらに、本実施形態においては、切刃部32の傾斜する外面及び、切刃部32の近傍のカッタ本体31の径方向外側を向く外面31aに、前述の肉盛用溶接材1を用いて肉盛溶接した硬化肉盛層12がそれぞれ形成されている。   Furthermore, in this embodiment, the outer surface 31a facing the radial outer side of the cutter body 31 in the vicinity of the cutting blade portion 32 and the outer surface 31a in the vicinity of the cutting blade portion 32 is formed using the welding material 1 for overlaying. A hard welded layer 12 that is welded and welded is formed.

上記のように構成されたローラーカッタ30は、掘削機械の先端に配置された回転円盤の先端面に、例えばボルトで固定され、切刃部32の硬質刃体35が配設された頂部32a側を掘削機械の外方に突出させて取り付けられる。そして、回転円盤が回転するとともに、カッタ本体31が、周方向に並設された複数の硬質刃体35が順次掘削機械の外方に配されるように回転してこれが地盤に切り込まれて、地盤の掘削が行なわれる。このとき、掘削屑が激しくカッタ本体31に接触することとなり、これに対して、本実施形態においては、この掘削屑が激しく接触する切刃部32の外面やカッタ本体31の外面31aに硬化肉盛層12が形成され、かつこの硬化肉盛層12が前述の肉盛用溶接材1を用いて形成されたものであるため、耐摩耗性に優れ、この硬装を施した部分が掘削に伴って摩耗されることのないものとされる。   The roller cutter 30 configured as described above is fixed to the front end surface of a rotating disk disposed at the front end of the excavating machine with, for example, a bolt, and the top 32a side on which the hard blade body 35 of the cutting blade portion 32 is disposed. It is attached by protruding outward from the excavating machine. Then, as the rotating disk rotates, the cutter body 31 is rotated so that the plurality of hard blades 35 arranged in parallel in the circumferential direction are sequentially arranged outside the excavating machine, and this is cut into the ground. The ground is excavated. At this time, the digging waste comes into contact with the cutter body 31 violently. In contrast, in this embodiment, the hardened meat is applied to the outer surface of the cutting edge portion 32 and the outer surface 31a of the cutter body 31 with which this digging waste comes into contact. Since the build-up layer 12 is formed and the hard build-up layer 12 is formed by using the above-described welding material 1 for build-up, the wear-resistant portion is excellent for excavation. It is assumed that it is not worn with it.

したがって、上記のローラーカッタ30によれば、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12が形成されることで、従来の硬化肉盛層を施して硬装したローラーカッタと比較し、掘削に伴い激しく接触する掘削屑に対する耐摩耗性に優れたものとすることができるため、カッタ本体31の耐久性を向上させて好適に掘削を行なうことが可能とされる。   Therefore, according to said roller cutter 30, compared with the roller cutter which gave and hardened the conventional hardfacing layer by forming the hardfacing layer 12 using the above-mentioned welding material 1 for surfacing. And since it can be made excellent in the abrasion resistance with respect to the digging waste which contacts violently with excavation, durability of the cutter main body 31 can be improved and excavation can be performed suitably.

なお、本発明の掘削工具は、上記の掘削工具の第2実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the excavation tool of this invention is not limited to 2nd Embodiment of said excavation tool, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

ついで、図6(a)から図6(c)を参照し、本発明に係る掘削工具の第3実施形態について説明する。本実施形態の掘削工具は、アースオーガーのスクリュー端部に設けられたカッタホルダに装着されて、地盤の掘削に供されるアースオーガー用カッタである。ここで、図6(a)は、本実施形態のアースオーガー用カッタの上面図を示しており、図6(b)は、側面図を示し、図6(c)は、下面図を示している。   Next, a third embodiment of the excavation tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6 (a) to 6 (c). The excavation tool of this embodiment is an earth auger cutter that is attached to a cutter holder provided at a screw end of an earth auger and is used for excavation of the ground. 6A is a top view of the earth auger cutter of the present embodiment, FIG. 6B is a side view, and FIG. 6C is a bottom view. Yes.

このアースオーガー用カッタ40は、図6(a)から図6(c)に示すように、超硬合金等の硬質の硬質刃体41と、硬質刃体41を保持するシャンク部(工具本体)42とから構成されている。シャンク部42は、略矩形棒状を呈するブロック状の鋼材とされている。また、シャンク部42の先端42a側の上面42b及び下面42cは、それぞれ、長手方向の後端42d側から先端42aに向かうに従い、高さ方向略中央に位置し長手方向に延びる中心軸線O1側に傾斜するように形成されている。さらに、このシャン部42には、先端42a側の上面42bが一段下面42c側に窪むように切り欠かれた硬質刃体取付座43が形成されている。   As shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), the earth auger cutter 40 includes a hard hard blade body 41 such as cemented carbide and a shank portion (tool body) for holding the hard blade body 41. 42. The shank portion 42 is a block-shaped steel material having a substantially rectangular bar shape. Further, the upper surface 42b and the lower surface 42c on the front end 42a side of the shank portion 42 are located at the center axis O1 side extending in the longitudinal direction and positioned approximately at the center in the height direction from the rear end 42d side in the longitudinal direction toward the front end 42a. It is formed to be inclined. Furthermore, a hard blade attachment seat 43 is formed on the shank portion 42 so that the upper surface 42b on the tip 42a side is notched so as to be recessed toward the lower surface 42c.

また、シャンク部42には、硬質刃体取付座43の近傍に位置する先端42a側の、上面42b、下面42c及び両側面42eに、前述の肉盛用溶接材1を用いて溶接した硬化肉盛層12が一体に繋がるように形成されている。   Further, the shank portion 42 is hardened by welding to the upper surface 42b, the lower surface 42c and both side surfaces 42e on the tip 42a side located in the vicinity of the hard blade mounting seat 43 using the above-described welding material 1 for overlaying. The raised layer 12 is formed so as to be integrally connected.

一方、硬質刃体41は、略板状に形成されており、前述の硬質刃体取付座43にろう付されてシャンク部42と一体とされている。また、硬質刃体41は、硬質刃体取付座43に取り付けられた状態で、中心軸線O1方向外側に配された先端41a部分が、硬質刃体41の上面41a側からの平面視で山形形状を呈するように形成されており、この先端41aが中心軸線O1上に位置されるとともに、シャンク部42の先端42aよりも中心軸線O1方向外側に突出されている。   On the other hand, the hard blade body 41 is formed in a substantially plate shape, and is brazed to the above-mentioned hard blade body mounting seat 43 so as to be integrated with the shank portion 42. In addition, the hard blade 41 is attached to the hard blade mounting seat 43, and the tip 41a portion arranged on the outer side in the central axis O1 direction has a mountain shape in plan view from the upper surface 41a side of the hard blade 41. The tip 41a is positioned on the central axis O1 and protrudes outward from the tip 42a of the shank portion 42 in the central axis O1 direction.

上記の構成からなるアースオーガー用カッタ40は、図示せぬアースオーガーのスクリュー端部に設けられた取付溝に、例えば略コ字状のブロック状を呈したカッタホルダが溶接され、この開口部分にアースオーガー用カッタ40のシャンク部42が挿入されてアースオーガーに保持される。このとき、例えばボルトでカッタホルダにシャンク部42が締結されてアースオーガー用カッタ40と一体化され、この状態で、アースオーガー用カッタ40は、その硬質刃体41の先端41a部分が掘削機械の外方に突出されて一体とされる。そして、アースオーガーがその軸線回りに回転されつつ軸線方向に前進することで硬質刃体41が地盤に切り込まれ、地盤の掘削に供されることとなる。この地盤を掘削することにより、掘削屑が激しくシャンク部42、特に硬質刃体取付座43近傍部分に接触することとなる。これに対して、本実施形態においては、この掘削屑が激しく接触する硬質刃体取付座43近傍のシャンク部42の上面42bや下面42c、側面42eに硬化肉盛層12が形成され、かつこの硬化肉盛層12が、前述の肉盛用溶接材1で形成されているため、耐摩耗性に優れるものとされ、この硬装を施したシャンク部42が掘削に伴って摩耗されることのないものとされる。   In the earth auger cutter 40 having the above-described configuration, a cutter holder having, for example, a substantially U-shaped block shape is welded to a mounting groove provided at a screw end of an earth auger (not shown), and the opening is grounded. The shank portion 42 of the auger cutter 40 is inserted and held by the earth auger. At this time, for example, the shank portion 42 is fastened to the cutter holder with bolts and integrated with the earth auger cutter 40. In this state, the tip 41a portion of the hard blade 41 of the earth auger cutter 40 is outside the excavating machine. It protrudes in the direction and is united. And the hard blade 41 is cut into the ground by rotating the earth auger around its axis and moving forward in the axial direction, and is used for excavation of the ground. By excavating the ground, the excavated scraps are vigorously brought into contact with the shank portion 42, particularly the portion near the hard blade attachment seat 43. On the other hand, in the present embodiment, the hardfacing layer 12 is formed on the upper surface 42b, the lower surface 42c, and the side surface 42e of the shank portion 42 in the vicinity of the hard blade attachment seat 43 where the excavated scraps are in violent contact, and this Since the hardfacing layer 12 is formed of the above-described welding material 1 for surfacing, it is assumed that the hardened layer 12 is excellent in wear resistance, and the shank portion 42 subjected to this hard wearing is worn with excavation. Not supposed to be.

したがって、上記のアースオーガー用カッタ40によれば、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12が形成されているため、従来の肉盛を施して硬装したアースオーガー用カッタと比較し、掘削に伴い激しく接触する掘削屑に対する耐摩耗性に優れ、アースオーガー用カッタ40の耐久性を向上させ、かつ好適に掘削を行なうことが可能とされる。   Therefore, according to the above-mentioned earth auger cutter 40, since the hardfacing layer 12 is formed by using the above-described welding material 1 for overlaying, the cutter for earth auger that has been subjected to conventional overlaying and hardened. Compared to the above, it is excellent in wear resistance against excavation scraps that come in contact with excavation, improve the durability of the earth auger cutter 40, and perform excavation appropriately.

なお、本発明の掘削工具は、上記の掘削工具の第3実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the excavation tool of this invention is not limited to 3rd Embodiment of said excavation tool, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

ついで、図7(a)から図7(b)を参照し、本発明に係る掘削工具の第4実施形態について説明する。本実施形態の掘削工具は、リング状に形成された工具本体の内周側に硬質刃体を備えたインナーリングである。ここで、図7(a)は、本実施形態のインナーリングの正面図を示しており、図7(b)は、図7(a)の切刃部近傍の内周側を拡大した図である。   Next, a fourth embodiment of the excavation tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 (a) to 7 (b). The excavation tool of this embodiment is an inner ring provided with a hard blade on the inner peripheral side of a tool body formed in a ring shape. Here, Fig.7 (a) has shown the front view of the inner ring of this embodiment, FIG.7 (b) is the figure which expanded the inner peripheral side of the cutting blade part vicinity of Fig.7 (a). is there.

このインナーリング50は、図7(a)から図7(b)に示すように、リング状に形成された工具本体51の内周側に、周方向に一定の間隔をもって複数の硬質刃体52が並設されており、この硬質刃体52は、超硬合金等で形成されてその先端52a側が径方向内側に若干突出するように設置されている。また、工具本体51は、隣り合う硬質刃体52の間の周方向略中央の内周縁51aが、内周縁51aから外周縁51b側に向けて断面円弧形状を呈して凹むように形成されている。   As shown in FIGS. 7A to 7B, the inner ring 50 includes a plurality of hard blades 52 at a constant interval in the circumferential direction on the inner peripheral side of the tool body 51 formed in a ring shape. These hard blades 52 are made of cemented carbide or the like, and are arranged so that the tip 52a side slightly protrudes radially inward. In addition, the tool body 51 is formed such that an inner peripheral edge 51a at a substantially center in the circumferential direction between adjacent hard blades 52 has a circular arc shape in section from the inner peripheral edge 51a toward the outer peripheral edge 51b. .

一方、工具本体51の隣り合う硬質刃体52の間に位置する内周縁51aには、前述の肉盛用溶接材1を用いて溶接した硬化肉盛層12が形成されている。   On the other hand, a hardened layer 12 welded by using the above-described welding material 1 for building-up is formed on the inner peripheral edge 51 a located between the adjacent hard blades 52 of the tool body 51.

このように形成されたインナーリング50は、軸線O2回りに回転しつつ軸線O2方向を維持して地盤に送り込まれ、径方向内側を向く硬質刃体52により地盤を掘削してゆく。この地盤の掘削に供された際には、工具本体51、特に隣り合う硬質刃体52の間に位置する内周縁51a側に、掘削屑が激しく接触することとなる。これに対して、本実施形態においては、この掘削屑が激しく接触する工具本体51の内周縁51aに硬化肉盛層12が形成され、かつこの硬化肉盛層12が、前述の肉盛用溶接材1で形成されているため耐摩耗性に優れ、この硬装を施した工具本体51が掘削に伴って摩耗されることのないものとされる。   The inner ring 50 thus formed is fed around the ground while maintaining the direction of the axis O2 while rotating around the axis O2, and the ground is excavated by the hard blade body 52 facing radially inward. When this ground is excavated, the excavated waste comes into violent contact with the tool body 51, particularly the inner peripheral edge 51a located between the adjacent hard blades 52. On the other hand, in the present embodiment, the hardfacing layer 12 is formed on the inner peripheral edge 51a of the tool body 51 with which the excavated scraps are in violent contact, and the hardfacing layer 12 is formed by the aforementioned welding for overlaying. Since it is formed of the material 1, the wear resistance is excellent, and the tool body 51 to which this hard wearing is applied is not worn with excavation.

したがって、上記のインナーリング50によれば、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12が形成されているため、従来の肉盛を施して硬装したインナーリングと比較し、掘削に伴い激しく接触する掘削屑に対する耐摩耗性に優れ、インナーリング50の耐久性を向上させることが可能とされる。   Therefore, according to the inner ring 50 described above, since the hardfacing layer 12 is formed using the above-described welding material 1 for overlaying, compared to the inner ring that has been subjected to conventional overlaying and hardened, It is excellent in wear resistance against excavated waste that comes in contact with excavation, and the durability of the inner ring 50 can be improved.

なお、本発明の掘削工具は、上記の掘削工具の第4実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the excavation tool of this invention is not limited to 4th Embodiment of said excavation tool, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

ついで、図8(a)から図8(b)を参照し、本発明に係る掘削工具の第5実施形態について説明する。本実施形態の掘削工具は、リング状に形成された工具本体の外周側に硬質刃体を備えたアウターリングである。ここで、図8(a)は、本実施形態のアウターリングの正面図を示しており、図8(b)は、図8(a)の硬質刃体近傍の外周側を拡大した図である。   Next, a fifth embodiment of the excavation tool according to the present invention will be described with reference to FIGS. 8 (a) to 8 (b). The excavation tool of this embodiment is an outer ring provided with a hard blade on the outer peripheral side of a tool body formed in a ring shape. Here, Fig.8 (a) has shown the front view of the outer ring of this embodiment, and FIG.8 (b) is the figure which expanded the outer peripheral side of the hard blade body vicinity of Fig.8 (a). .

このアウターリング60は、図8(a)から図8(b)に示すように、リング状に形成された工具本体61の外周側に、周方向に一定の間隔をもって複数の硬質刃体62が並設されており、この硬質刃体62は、超硬合金等で形成されてその先端62a側が径方向外側に若干突出するように設置されている。また、工具本体61は、隣り合う硬質刃体62の間の周方向略中央の外周縁61aが、外周縁61aから内周縁61b側に向けて断面円弧形状を呈して凹むように形成されている。   As shown in FIG. 8A to FIG. 8B, the outer ring 60 has a plurality of hard blades 62 at regular intervals in the circumferential direction on the outer peripheral side of the tool body 61 formed in a ring shape. These hard blades 62 are formed of cemented carbide or the like, and are arranged so that the tip 62a side slightly protrudes radially outward. Moreover, the tool main body 61 is formed so that the outer peripheral edge 61a in the center in the circumferential direction between the adjacent hard blades 62 has a circular arc shape in cross section from the outer peripheral edge 61a toward the inner peripheral edge 61b. .

一方、工具本体61の隣り合う硬質刃体62の間に位置する外周縁61a及び、軸線O3に直交する工具本体61の側面61cの外周縁61a側には、前述の肉盛用溶接材1を用いて溶接した硬化肉盛層12が形成されている。   On the other hand, on the outer peripheral edge 61a located between the adjacent hard blades 62 of the tool body 61 and the outer peripheral edge 61a side of the side surface 61c of the tool body 61 orthogonal to the axis O3, the above-described welding material 1 for overlaying is provided. A hardfacing layer 12 that is welded using is formed.

このように形成されたアウターリング60は、軸線O3回りに回転しつつ軸線O3方向を維持して地盤に送り込まれ、径方向外側を向く硬質刃体62により地盤を掘削してゆく。この地盤の掘削に供された際には、工具本体61、特に隣り合う硬質刃体62の間に位置する外周縁61aや、外周縁61a側の側面61cに、掘削屑が激しく接触することとなる。これに対して、本実施形態においては、この掘削屑が激しく接触する工具本体61の内周縁61a側に硬化肉盛層12が形成され、かつこの硬化肉盛層12が、前述の肉盛用溶接材1で形成されているため耐摩耗性に優れ、この硬装を施した工具本体61が掘削に伴って摩耗されることのないものとされる。   The outer ring 60 formed in this manner is fed around the ground while maintaining the direction of the axis O3 while rotating around the axis O3, and excavates the ground with the hard blade body 62 facing radially outward. When this ground is excavated, the excavation debris violently contacts the tool body 61, particularly the outer peripheral edge 61a located between the adjacent hard blades 62 and the side face 61c on the outer peripheral edge 61a side. Become. On the other hand, in the present embodiment, the hardfacing layer 12 is formed on the inner peripheral edge 61a side of the tool main body 61 with which the excavated scraps are in violent contact, and the hardfacing layer 12 is used for the above-mentioned surfacing. Since it is formed of the welding material 1, it is excellent in wear resistance, and the tool body 61 to which this hard wearing is applied is not worn with excavation.

したがって、上記のアウターリング60によれば、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12が形成されているため、従来の肉盛を施して硬装したアウターリングと比較し、掘削に伴い激しく接触する掘削屑に対する耐摩耗性に優れ、アウターリング60の耐久性を向上させることが可能とされる。   Therefore, according to said outer ring 60, since the hardfacing layer 12 is formed using the above-mentioned welding material 1 for overlaying, compared with the outer ring which gave the conventional overlaying and was hardened, It is excellent in abrasion resistance against excavation waste that comes in contact with excavation, and the durability of the outer ring 60 can be improved.

なお、本発明の掘削工具は、上記の掘削工具の第5実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   In addition, the excavation tool of this invention is not limited to 5th Embodiment of said excavation tool, In the range which does not deviate from the meaning, it can change suitably.

ついで、図9(a)から図9(b)を参照し、本発明に係る摩耗防止用プレートの一実施形態について説明する。本実施形態の摩耗防止用プレートは、硬質刃体を除く掘削工具の工具本体の外面の少なくとも一部に固着して掘削工具を硬装するためのものであり、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層が形成されたものである。ここで、図9(a)は、摩耗防止用プレートの正面図を示し、図9(b)は、上面図を示している。   Next, an embodiment of the wear preventing plate according to the present invention will be described with reference to FIGS. The wear-preventing plate of the present embodiment is for fixing the excavation tool by adhering to at least a part of the outer surface of the tool main body of the excavation tool except for the hard blade. A cured build-up layer is formed using Here, FIG. 9A shows a front view of the wear preventing plate, and FIG. 9B shows a top view.

本実施形態の摩耗防止用プレート70は、図9(a)から図9(b)に示すように、長方矩形板状に形成された鋼製のプレート本体71と、このプレート本体71の上面に形成された硬化肉盛層12とから構成されている。この硬化肉盛層12は、前述の肉盛用溶接材1を用いて形成されたものであり、プレート本体71の上面全面に設けられている。   As shown in FIGS. 9A to 9B, the wear preventing plate 70 of the present embodiment includes a steel plate body 71 formed in a rectangular rectangular plate shape, and an upper surface of the plate body 71. It is comprised from the hardfacing layer 12 formed in this. The cured build-up layer 12 is formed using the above-described weld material 1 for build-up, and is provided on the entire upper surface of the plate body 71.

このように、前述の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12が形成されることにより、摩耗防止用プレート70は、耐摩耗性に優れた状態で硬装されることになる。そして、このように構成された摩耗防止用プレート70は、例えば、前述の第1から第5実施形態の掘削工具の工具本体に形成した硬化肉盛層12に代えて、この工具本体の外面に、プレート本体71の下面が例えばろう付により固着されて設けられる。   Thus, by forming the hardfacing layer 12 using the above-described welding material 1 for building-up, the wear-preventing plate 70 is hardened in a state excellent in wear resistance. Then, the wear preventing plate 70 configured in this way is replaced with, for example, the hardfacing layer 12 formed on the tool body of the excavating tool of the first to fifth embodiments described above, on the outer surface of the tool body. The lower surface of the plate body 71 is fixedly provided by brazing, for example.

摩耗防止用プレート70を固着した掘削工具は、地盤の掘削に供された際に、この掘削屑が激しく接触する工具本体に、硬化肉盛層12が形成された摩耗防止用プレート70が固着され、かつこの硬化肉盛層12が、前述の肉盛用溶接材1で形成されていることによって、確実に耐摩耗性が付与されて、工具本体が掘削に伴って摩耗されることのないものとされる。   When the excavation tool with the wear prevention plate 70 fixed is used for excavation of the ground, the wear prevention plate 70 with the hardfacing layer 12 formed thereon is fixed to the tool main body where the excavation waste comes into contact violently. In addition, since the hardfacing layer 12 is formed of the above-described welding material 1 for building-up, wear resistance is surely given, and the tool body is not worn with excavation. It is said.

したがって、上記の前述の肉盛用溶接材1で形成した硬化肉盛層12を備える摩耗防止用プレート70は、これを掘削工具に固着することによって、掘削に伴い激しく接触する掘削屑に対する耐摩耗性を向上させ、掘削工具を耐久性に優れたものにすることができる。   Therefore, the wear-preventing plate 70 including the hardfacing layer 12 formed of the above-described welding material 1 for building-up is fixed to the excavating tool, so that the wear-resistant against excavating debris that comes in violent contact with excavation. The excavation tool can be made excellent in durability.

なお、本実施形態では、摩耗防止用プレート70が長方矩形状を呈するように形成されているものとしたが、その形状は特に限定を必要とするものではなく、摩耗防止用プレート70は、これが設置される工具本体の形状に合わせて形成されればよいものである。   In this embodiment, the wear prevention plate 70 is formed to have a rectangular shape. However, the shape of the wear prevention plate 70 is not particularly limited. This should just be formed according to the shape of the tool main body in which this is installed.

以下に本発明の実施例1を具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Example 1 of the present invention will be specifically described below. However, the present invention is not limited to this example.

本実施例は、前述の肉盛用溶接材1で硬装を施した図6に示した掘削工具40を用い、地盤の掘削屑を仮想した研磨材を一定時間撹拌し、撹拌後の硬化肉盛層12の摩耗状況を確認して、本発明の肉盛用溶接材1及びこれを用いて硬化肉盛層12を形成した掘削工具40の優位性を明らかにするものである。具体的には、肉盛用溶接材1の重量に対する焼結超硬合金粒子3の重量比率を35〜75Wt%に変化させた肉盛用溶接材1を用いて研磨材を撹拌し、その摩耗状態を確認することで、焼結超硬合金粒子3の重量比率を45〜70Wt%とすることによる優位性を明らかにするものである。   In the present embodiment, the excavation tool 40 shown in FIG. 6 which is hardened with the above-described welding material 1 for overlaying is used to stir the abrasive material imagining the ground excavation debris for a certain period of time. The wear state of the buildup layer 12 is confirmed, and the superiority of the welding material 1 for buildup of the present invention and the excavation tool 40 in which the hardened buildup layer 12 is formed using the welding material 1 is clarified. Specifically, the abrasive material is stirred using the welding material 1 for build-up, in which the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 to the weight of the welding material 1 for build-up is changed to 35 to 75 Wt%, and the wear By confirming the state, the advantage by setting the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 to 45 to 70 Wt% is clarified.

はじめに、使用した肉盛用溶接材1について説明する。
本実施例の肉盛用溶接材1において、焼結超硬合金粒子3は、炭化タングステンをコバルトの結合相に分散させて形成されたものである。また、鋼管2の内部に充填された焼結超硬合金粒子3は、7メッシュ〜63メッシュの範囲の粒径を備えるものの割合が重量比率で20Wt%、63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備えるものの割合が重量比率で80Wt%とされている。さらに、結合相は、焼結超硬合金粒子3の重量に対して重量比率が5Wt%とされている。
First, the welding material 1 for build-up used will be described.
In the welding material 1 for build-up of the present embodiment, the sintered cemented carbide particles 3 are formed by dispersing tungsten carbide in a cobalt binder phase. Moreover, the sintered cemented carbide particles 3 filled in the steel pipe 2 have a weight ratio of 20 Wt% and a particle diameter in the range of 63 mesh to 80 mesh with a particle diameter in the range of 7 mesh to 63 mesh. The ratio of those having a weight ratio of 80 Wt%. Further, the binder phase has a weight ratio of 5 Wt% with respect to the weight of the sintered cemented carbide particles 3.

本実施例では、Case1からCase9の9種のそれぞれの肉盛用溶接材1で硬化肉盛層12をそれぞれ形成した掘削工具40を用いて試験を行なっており、肉盛用溶接材1の全重量に対する焼結超硬合金粒子3の重量比率が、Case1で35Wt%、Case2で40Wt%、Case3で45Wt%、Case4で50Wt%、Case5で55Wt%、Case6で60Wt%、Case7で65Wt%、Case8で70Wt%、Case9で75Wt%となる肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12を形成している。   In this example, the test was performed using the excavation tool 40 in which the hardfacing layer 12 was formed with each of the nine kinds of welding materials 1 for Case 1 to Case 9, respectively. The weight ratio of sintered cemented carbide particles 3 to weight is 35 Wt% for Case 1, 40 Wt% for Case 2, 45 Wt% for Case 3, 50 Wt% for Case 5, 55 Wt% for Case 5, 60 Wt% for Case 6, 65 Wt% for Case 7, and Case 8 The hardfacing layer 12 is formed using the welding material 1 for surfacing that is 70 Wt% and Case 9 is 75 Wt%.

ここで、焼結超硬合金粒子3の重量比率が35Wt%の肉盛用溶接材1を用いたCase1は、一般に常用される焼結超硬合金粒子3の重量比率のものとされ、本実施例では、このCase1を他のケースと比較するための基準として用いている。   Here, Case 1 using the welding material 1 for build-up in which the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 is 35 Wt% is assumed to be that of the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 that are generally used. In the example, this Case 1 is used as a reference for comparing with other cases.

ついで、使用した研磨材について説明する。
本実施例で使用した研磨材は、7号珪砂10kgとバレル石10kgと水5リットルとを混同したものである。7号珪砂は、その粒径が0.2mm以下で、その組成は、SiOが94%以上、Alが2.5%以下、Feが1.0%以下、MgOが0.2%以下、CaOが0.2%以下とされている。また、バレル石は、宇治電化学工業株式会社製の軽研削用トサリットCABを用いている。
Next, the used abrasive will be described.
The abrasive used in this example is a mix of 10 kg of No. 7 silica sand, 10 kg of barrel stone and 5 liters of water. No. 7 silica sand has a particle size of 0.2 mm or less, and its composition is 94% or more of SiO 2 , 2.5% or less of Al 2 O 3 , 1.0% or less of Fe 2 O 3 , and MgO It is 0.2% or less and CaO is 0.2% or less. Moreover, the barrel stone uses Tosarit CAB for light grinding manufactured by Uji Electric Chemical Co., Ltd.

ついで、上記の研磨材を掘削工具40で撹拌する際の試験条件について説明する。
上記の研磨材中に、Case1〜Case9の肉盛用溶接材1を用いてそれぞれ硬化肉盛層12を形成した掘削工具40を埋設させ、ボール盤回転数83回転/minで120時間の撹拌を行なっている。このとき、掘削工具40の硬質刃体41の周速は53m/minであり、120時間の撹拌によって硬化肉盛層12と研磨材の摺動距離は、約381.6kmとされる。
Next, test conditions for stirring the abrasive with the excavation tool 40 will be described.
Excavation tools 40 each having a hardened layer 12 formed using the welding materials 1 for overlaying Case 1 to Case 9 are embedded in the above-mentioned abrasive, and stirred for 120 hours at a drilling speed of 83 rpm. ing. At this time, the peripheral speed of the hard blade 41 of the excavating tool 40 is 53 m / min, and the sliding distance between the hardfacing layer 12 and the abrasive is about 381.6 km by stirring for 120 hours.

ついで、評価方法について説明する。
まず、Case1の試験前の掘削工具40の重量と試験後の掘削工具40の重量を測定して、Case1の摩耗量を確認する。そして、このCase1の摩耗量に対する他のCase2からCase9の摩耗量の割合を求め、基準としたCase1の摩耗量とCase2からCase9のそれぞれの摩耗量の大小を比較することで評価を行なうこととした。すなわち、Case1の摩耗量の割合を1として、Case2からCase9の摩耗量のCase1に対する割合が1よりも小さい場合に、Case1よりも耐摩耗性に優れると判定し耐摩耗性の評価を行なっている。
Next, the evaluation method will be described.
First, the weight of the drilling tool 40 before the test of Case 1 and the weight of the drilling tool 40 after the test are measured, and the wear amount of Case 1 is confirmed. Then, the ratio of the wear amount of Case 9 from the other Case 2 to the wear amount of Case 1 is obtained, and the evaluation is performed by comparing the amount of wear of Case 1 and the wear amount of Case 2 to Case 9 as a reference. . That is, when the ratio of the amount of wear of Case 1 is 1, and the ratio of the amount of wear of Case 2 to Case 9 to Case 1 is smaller than 1, it is determined that the wear resistance is superior to Case 1 and the wear resistance is evaluated. .

ついで、上記の試験条件等で試験を行った結果を、表1に示す。   Next, Table 1 shows the results of testing under the above test conditions and the like.

表1は、Case1と、Case1に対して焼結超硬合金粒子3の重量比率が順次大きくなる肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12を形成したCase2からCase9との撹拌終了後の摩耗量を、Case1の摩耗量を基準として相対的に示したものである。   Table 1 shows the case 1 after the completion of stirring from Case 2 to Case 9 in which the hardfacing layer 12 was formed by using the welding material 1 for build-up in which the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 to the Case 1 sequentially increased. The amount of wear is shown relative to the amount of wear of Case 1 as a reference.

この結果、表1に示すように、Case2からCase8の肉盛用溶接材1を用いて硬化肉盛層12を形成した場合には、Case1の摩耗量に対する相対比率が、Case2で0.95、Case3で0.83、Case4で0.78、Case5で0.74、Case6で0.67、Case7で0.75、Case8で0.89となり、特に、焼結超硬合金粒子3の重量比率を45〜70Wt%としたCase3からCase8において、Case1よりも耐摩耗性に優れた硬化肉盛層12が形成されるという結果となった。この一方で、焼結超硬合金粒子3の重量比率を75Wt%としたCase9では、摩耗量の相対比率が1.12となり、Case1よりも耐摩耗性に劣るという結果となった。   As a result, as shown in Table 1, when the hardfacing layer 12 is formed by using the welding material 1 for overlaying Case 2 to Case 8, the relative ratio of the wear amount of Case 1 to 0.92 is 0.95, Case 3 is 0.83, Case 4 is 0.78, Case 5 is 0.74, Case 6 is 0.67, Case 7 is 0.75, Case 8 is 0.89. In particular, the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 is In Case 3 to Case 8 with 45 to 70 Wt%, the cured build-up layer 12 having better wear resistance than Case 1 was formed. On the other hand, in Case 9 in which the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 was 75 Wt%, the relative ratio of the wear amount was 1.12, resulting in inferior wear resistance compared to Case 1.

Figure 2007069227
Figure 2007069227

以上の結果から、肉盛用溶接材1の重量に対する焼結超硬合金粒子3の重量比率を45〜70Wt%とし、この肉盛用溶接材1を用いて掘削工具40の硬化肉盛層12の形成を行なうことで、優れた耐摩耗性を得ることが可能であることが実証された。   From the above results, the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 with respect to the weight of the welding material 1 for overlaying is set to 45 to 70 Wt%, and the cured overlaying layer 12 of the excavation tool 40 using this welding material 1 for building up. It has been demonstrated that excellent wear resistance can be obtained by forming the above.

ついで、以下に本発明の実施例2を具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Next, Example 2 of the present invention will be specifically described below. However, the present invention is not limited to this example.

本実施例は、実施例1で示したCase1からCase9の肉盛用溶接材1に対して、それぞれ、焼結超硬合金粒子3の粒径分布を変化させた場合における耐摩耗性の優劣を確認したものである。ここでは、焼結超硬合金粒子3の粒径を、7メッシュ〜63メッシュの範囲の割合が重量比率で40Wt%(63メッシュ〜80メッシュの範囲の割合が重量比率で60Wt%)、30Wt%(同70Wt%)、25Wt%(同75Wt%)、20Wt%(同80Wt%)、10Wt%(同90Wt%)、0Wt%(同100Wt%)となるようにそれぞれ変化させている。   This example shows the superiority or inferiority of the wear resistance when the particle size distribution of the sintered cemented carbide particles 3 is changed with respect to the welding material 1 for overlaying Case 1 to Case 9 shown in Example 1. It has been confirmed. Here, the particle size of the sintered cemented carbide particles 3 is 40 Wt% by weight in the range of 7 mesh to 63 mesh (ratio in the range of 63 to 80 mesh is 60 Wt% by weight), 30 Wt%. (70 Wt%), 25 Wt% (75 Wt%), 20 Wt% (80 Wt%), 10 Wt% (90 Wt%), and 0 Wt% (100 Wt%).

一方、本実施例では、焼結超硬合金粒子3の結合相を、実施例1と同様に焼結超硬合金粒子3の重量に対して5Wt%としている。また、ここでは、実施例1と同様の研磨材を用い、試験条件、評価方法も実施例1と同様に行なっている。   On the other hand, in this embodiment, the binder phase of the sintered cemented carbide particles 3 is set to 5 Wt% with respect to the weight of the sintered cemented carbide particles 3 as in the first embodiment. Here, the same abrasive as in Example 1 was used, and the test conditions and the evaluation method were the same as in Example 1.

上記の各肉盛用溶接材1で硬化肉盛層12を形成した場合の結果を、表2に示す。   Table 2 shows the results in the case where the hardfacing layer 12 was formed with each of the welding materials 1 for building-up.

表2は、焼結超硬合金粒子3の粒径分布を変化させた際の、Case1からCase9との摩耗量を、Case1の摩耗量を基準として相対的に比較した結果を示している。   Table 2 shows the result of a relative comparison between the wear amount of Case 1 to Case 9 when the particle size distribution of the sintered cemented carbide particles 3 is changed, with the wear amount of Case 1 as a reference.

この結果、表2に示すように、7メッシュ〜63メッシュの範囲の粒径を備える焼結超硬合金粒子3の重量比率を0〜20Wt%(63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備える焼結超硬合金粒子3の重量比率を80〜100Wt%)とした場合には、実施例1と同様に、焼結超硬合金粒子3の重量比率が45〜70Wt%となるCase3からCase8において顕著に耐摩耗性が向上する結果が確認された。
この一方で、7メッシュ〜63メッシュの範囲の粒径を備える焼結超硬合金粒子3の重量比率を25〜40Wt%(63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備える焼結超硬合金粒子3の重量比率を60〜75Wt%)とした場合には、Case3及びCase8の耐摩耗性が低下する結果となった。
As a result, as shown in Table 2, the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 having a particle size in the range of 7 mesh to 63 mesh is 0 to 20 wt% (having a particle size in the range of 63 mesh to 80 mesh). When the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 is 80 to 100 Wt%), in the case 3 to the case 8 where the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 is 45 to 70 Wt%, as in Example 1. It was confirmed that the wear resistance was remarkably improved.
On the other hand, the weight ratio of sintered cemented carbide particles 3 having a particle size in the range of 7 mesh to 63 mesh is 25 to 40 wt% (sintered cemented carbide particles having a particle size in the range of 63 mesh to 80 mesh). When the weight ratio of 3 was 60 to 75 Wt%), the wear resistance of Case 3 and Case 8 was reduced.

Figure 2007069227
Figure 2007069227

以上の結果から、焼結超硬合金粒子3の粒径を、7メッシュ〜80メッシュの範囲とすることで、耐摩耗性の向上を図ることが可能であるとともに、特に、63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備える焼結超硬合金粒子3の重量比率を80Wt%以上とすることで、この効果が顕著に認められることが実証された。   From the above results, it is possible to improve the wear resistance by setting the particle size of the sintered cemented carbide particles 3 in the range of 7 mesh to 80 mesh, and in particular, 63 mesh to 80 mesh. It was proved that this effect is remarkably recognized when the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 having a particle size in the range of 80 Wt% or more is achieved.

ついで、以下に本発明の実施例3を具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Next, Example 3 of the present invention will be specifically described below. However, the present invention is not limited to this example.

本実施例は、実施例1で示したCase1からCase9の肉盛用溶接材1に対して、焼結超硬合金粒子3に含有させたFeMn及びFeSiの、肉盛用溶接材1の重量に対する重量比率を変化させた場合における耐摩耗性の優劣を確認したものである。ここでは、FeMn及びFeSiの重量比率を、0.5Wt%、1.0Wt%、2.5Wt%、5.0Wt%、6.0Wt%の5段階に変化させている。   In the present example, the welding material 1 for build-up of Case 1 to Case 9 shown in Example 1 is made of FeMn and FeSi contained in the sintered cemented carbide particles 3 with respect to the weight of the welding material 1 for build-up. This confirms the superiority or inferiority of the wear resistance when the weight ratio is changed. Here, the weight ratio of FeMn and FeSi is changed in five stages of 0.5 Wt%, 1.0 Wt%, 2.5 Wt%, 5.0 Wt%, and 6.0 Wt%.

一方、本実施例では、焼結超硬合金粒子3の結合相の重量比率を、実施例1と同様に5Wt%としている。また、実施例1と同様に、焼結超硬合金粒子3は、7メッシュ〜63メッシュの範囲の割合が重量比率で20Wt%、63メッシュ〜80メッシュの範囲の割合が重量比率で80Wt%とされている。ここでは、実施例1と同様の研磨材を用い、試験条件、評価方法も実施例1と同様に行なっている。   On the other hand, in this example, the weight ratio of the binder phase of the sintered cemented carbide particles 3 is set to 5 Wt% as in the first example. Similarly to Example 1, the sintered cemented carbide particles 3 have a weight ratio of 20 Wt% in the range of 7 mesh to 63 mesh, and a ratio of 63 mesh to 80 mesh in the weight ratio of 80 Wt%. Has been. Here, the same abrasive as in Example 1 was used, and the test conditions and evaluation method were the same as in Example 1.

上記の肉盛用溶接材1で硬化肉盛層12を形成した場合の結果を表3に示す。   Table 3 shows the results when the hardfacing layer 12 is formed with the above welding material 1 for overlaying.

表3は、焼結超硬合金粒子3のFeMn及びFeSiの重量比率を変化させた際の、Case1からCase9の摩耗量を、Case1の摩耗重量を基準として相対的に比較した結果を示している。   Table 3 shows the result of relatively comparing the wear amount of Case 1 to Case 9 when the weight ratio of FeMn and FeSi of the sintered cemented carbide particles 3 is changed, based on the wear weight of Case 1. .

この結果、表3に示すように、FeMn及びFeSiの重量比率を0.5〜5.0Wt%とした場合に、Case3〜Case8で耐摩耗性が向上する結果となった。この一方で、FeMn及びFeSiの重量比率を6.0Wt%とした場合においては、前述の実施例1の表1に示した結果と比較し、FeMn及びFeSiを添加することによる大きな優位性が認められないことが確認された。   As a result, as shown in Table 3, when the weight ratio of FeMn and FeSi was 0.5 to 5.0 Wt%, the wear resistance was improved in Case 3 to Case 8. On the other hand, in the case where the weight ratio of FeMn and FeSi is 6.0 Wt%, a great advantage is recognized by adding FeMn and FeSi as compared with the results shown in Table 1 of Example 1 described above. It was confirmed that it was not possible.

Figure 2007069227
Figure 2007069227

以上の結果から、焼結超硬合金粒子のFeMn及びFeSiの重量比率を、0.5〜5.0Wt%とすることで、耐摩耗性の向上を図ることが可能であることが実証された。   From the above results, it was demonstrated that the wear resistance can be improved by setting the weight ratio of FeMn and FeSi in the sintered cemented carbide particles to 0.5 to 5.0 Wt%. .

ついで、以下に本発明の実施例4を具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Next, Example 4 of the present invention will be specifically described below. However, the present invention is not limited to this example.

本実施例は、実施例1で示したCase1からCase9の肉盛用溶接材1に対して、それぞれ、焼結超硬合金粒子3にFeMn及びFeSiを含有させ、肉盛用溶接材1の重量に対するFeMn及びFeSiの重量比率を0.5Wt%としている。また、焼結超硬合金粒子3とともに珪酸ソーダを鋼管2の内部に充填し、その重量比率を変化させた場合における耐摩耗性の優劣を確認している。ここでは、珪酸ソーダの重量比率を、0.5Wt%、1.0Wt%、1.5Wt%、3.0Wt%、4.0Wt%の5段階に変化させている。   In this example, the welded material 1 for overlaying Case 1 to Case 9 shown in Example 1 is made to contain FeMn and FeSi in the sintered cemented carbide particles 3, respectively, and the weight of the welded material 1 for overlaying The weight ratio of FeMn and FeSi to 0.5 Wt%. Moreover, the superiority or inferiority of the wear resistance is confirmed when sodium silicate is filled into the steel pipe 2 together with the sintered cemented carbide particles 3 and the weight ratio is changed. Here, the weight ratio of sodium silicate is changed in five stages of 0.5 Wt%, 1.0 Wt%, 1.5 Wt%, 3.0 Wt%, and 4.0 Wt%.

本実施例では、焼結超硬合金粒子3の結合相を、実施例1と同様に焼結超硬合金粒子3の重量に対して5Wt%としている。また、実施例1と同様に、焼結超硬合金粒子3は、7メッシュ〜63メッシュの範囲の粒径を備える割合が重量比率で20Wt%、63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備える割合が重量比率で80Wt%とされている。ここでは、実施例1と同様の研磨材を用い、試験条件、評価方法も実施例1と同様に行なっている。   In this example, the binder phase of the sintered cemented carbide particles 3 is set to 5 Wt% with respect to the weight of the sintered cemented carbide particles 3 as in the first example. Further, as in Example 1, the sintered cemented carbide particles 3 have a particle diameter in the range of 7 mesh to 63 mesh, and a ratio of 20 Wt% by weight ratio and a particle diameter in the range of 63 mesh to 80 mesh. The ratio is 80 Wt% by weight. Here, the same abrasive as in Example 1 was used, and the test conditions and evaluation method were the same as in Example 1.

上記の肉盛用溶接材1で硬化肉盛層12を形成した場合の結果を表4に示す。 Table 4 shows the results when the hardfacing layer 12 was formed with the above welding material 1 for surfacing.

表4は、焼結超硬合金粒子3のFeMn及びFeSiの重量比率を0.5Wt%と一定として、珪酸ソーダの重量比率を変化させた際の、Case1からCase9の摩耗量を、Case1の摩耗量を基準として相対的に比較した結果を示している。   Table 4 shows the wear amount of Case 1 to Case 9 when the weight ratio of sodium silicate is changed with the weight ratio of FeMn and FeSi of the sintered cemented carbide particles 3 being constant at 0.5 Wt%. The result of the relative comparison based on the quantity is shown.

この結果、表4に示すように、珪酸ソーダの重量比率を0.5〜3.0Wt%とすることで、安定した硬化肉盛層12が形成され、これに基づき、特にCase3〜Case8において耐摩耗性がさらに向上することが確認された。   As a result, as shown in Table 4, by setting the weight ratio of sodium silicate to 0.5 to 3.0 Wt%, a stable hardfacing layer 12 is formed, and based on this, particularly in Case3 to Case8, It was confirmed that the wearability was further improved.

Figure 2007069227
Figure 2007069227

以上の結果から、珪酸ソーダの重量比率を、0.5〜3.0Wt%とすることで、耐摩耗性のさらなる向上を図ることが可能であることが実証された。   From the above results, it was proved that the wear resistance can be further improved by setting the weight ratio of sodium silicate to 0.5 to 3.0 Wt%.

以下に本発明の実施例5について具体的に説明する。但し、本発明はこの実施例に限定されるものではない。   Example 5 of the present invention will be specifically described below. However, the present invention is not limited to this example.

本実施例は、前述の肉盛用溶接材1を用いて、ガス溶接にて鋼板(試験板)上に肉盛溶接を行ない、硬化肉盛層12の外面におけるポア及び溶着金属の発生の有無等の状況を確認することによって、TiC、NbC、Crを添加することによる優位性を明らかにするものである。   In the present embodiment, overlay welding is performed on a steel plate (test plate) by gas welding using the above-described welding material 1 for build-up, and the presence or absence of generation of pores and weld metal on the outer surface of the hardfacing layer 12 By confirming such a situation, the superiority by adding TiC, NbC, and Cr is clarified.

ここで、本実施例では、肉盛用溶接材1の重量に対する焼結超硬合金粒子3の重量比率を60Wt%、結合相の重量比率を8.0Wt%、FeMnの重量比率を2.0Wt%、珪酸ソーダの重量比率を2.0Wt%としている。また、焼結超硬合金粒子3は、7メッシュ〜63メッシュの範囲の粒径を備える割合が重量比率で12Wt%、63メッシュ〜80メッシュの範囲の粒径を備える割合が重量比率で88Wt%とされている。
さらに、本実施例では、焼結超硬合金粒子3にTiC、NbC及びCrを重量比率で0.6Wt%添加している。
Here, in this example, the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 to the weight of the welding material 1 for overlaying is 60 Wt%, the weight ratio of the binder phase is 8.0 Wt%, and the weight ratio of FeMn is 2.0 Wt. %, And the weight ratio of sodium silicate is 2.0 Wt%. Further, the sintered cemented carbide particles 3 have a weight ratio of 12 Wt% with a particle size ranging from 7 mesh to 63 mesh, and a ratio with a particle size ranging from 63 mesh to 80 mesh is 88 Wt% by weight. It is said that.
Furthermore, in this example, 0.6 Wt% of TiC, NbC, and Cr are added to the sintered cemented carbide particles 3 by weight.

また、本実施例では、試験板上に形成した硬化肉盛層12に対して、目視及び拡大鏡にて観察を行い、その外面のポア及び溶着金属の有無などを確認してその評価を行なっている。   Further, in this example, the cured build-up layer 12 formed on the test plate is observed visually and with a magnifying glass, and the outer surface pores and the presence or absence of weld metal are confirmed and evaluated. ing.

この結果、焼結超硬合金粒子3にTiC、NbC及びCrを重量比率で0.6Wt%添加した場合には、ポアの発生が、従来の焼結超硬合金粒子と比較して大きく改善されることが確認された。また、顕微鏡による組織検査においても、焼結超硬合金粒子3が略均一に分布していることが確認され、ポアの発生も非常に少ない状態であった。   As a result, when 0.6 wt% of TiC, NbC, and Cr are added to the sintered cemented carbide particles 3, the generation of pores is greatly improved as compared with the conventional sintered cemented carbide particles. It was confirmed that Also, in the microscopic examination, it was confirmed that the sintered cemented carbide particles 3 were distributed substantially uniformly, and the generation of pores was very small.

以上の結果から、肉盛用溶接材1の重量に対する焼結超硬合金粒子3の重量比率を45〜70Wt%とし、この肉盛用溶接材1を用いて掘削工具の肉盛を行なうことで、優れた耐摩耗性を得ることが可能であることが実証された。   From the above results, the weight ratio of the sintered cemented carbide particles 3 with respect to the weight of the welding material 1 for overlaying is set to 45 to 70 Wt%, and the welding tool 1 for overlaying is used to overlay the excavation tool. It has been demonstrated that it is possible to obtain excellent wear resistance.

なお、TiC、NbC及びCrを重量比率で1.0Wt%添加した場合においても、同様の結果を得ることが可能であることが確認された。   In addition, it was confirmed that the same result can be obtained even when 1.0 wt% of TiC, NbC, and Cr are added by weight ratio.

本発明に係る肉盛溶接材の一実施形態として示した図である。It is the figure shown as one Embodiment of the overlay welding material which concerns on this invention. 図1のA−A線矢視図である。It is an AA arrow line view of FIG. 図1の肉盛溶接材を用いて形成した硬化肉盛層を示す図である。It is a figure which shows the hardening build-up layer formed using the build-up welding material of FIG. 本発明に係る掘削工具の第1実施形態として示した図である。It is the figure shown as 1st Embodiment of the excavation tool which concerns on this invention. 本発明に係る掘削工具の第2実施形態として示した図である。It is the figure shown as 2nd Embodiment of the excavation tool which concerns on this invention. 本発明に係る掘削工具の第3実施形態として示した図である。It is the figure shown as 3rd Embodiment of the excavation tool which concerns on this invention. 本発明に係る掘削工具の第4実施形態として示した図である。It is the figure shown as 4th Embodiment of the excavation tool which concerns on this invention. 本発明に係る掘削工具の第5実施形態として示した図である。It is the figure shown as 5th Embodiment of the excavation tool which concerns on this invention. 本発明に係る摩耗防止用プレートの一実施形態として示した図である。It is the figure shown as one Embodiment of the plate for abrasion prevention which concerns on this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 肉盛用溶接材
2 鋼管
3 焼結超硬合金粒子
10 掘削工具
10a 工具本体
10b 外面
11 硬質刃体
12 硬化肉盛層
20 シールドカッタ(掘削工具)
21 硬質刃体
22 シャンク部(工具本体)
30 ローラーカッタ(掘削工具)
31 カッタ本体(工具本体)
32 切刃部
35 硬質刃体
40 アースオーガー用カッタ(掘削工具)
41 硬質刃体
42 シャンク部(工具本体)
50 インナーリング(掘削工具)
51 工具本体
52 硬質刃体
60 アウターリング(掘削工具)
61 工具本体
62 硬質刃体
70 摩耗防止用プレート

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding material for overlay 2 Steel pipe 3 Sintered cemented carbide particle 10 Excavation tool 10a Tool body 10b Outer surface 11 Hard blade 12 Hardfacing layer 20 Shield cutter (excavation tool)
21 Hard blade 22 Shank (Tool body)
30 Roller cutter (excavation tool)
31 Cutter body (Tool body)
32 Cutting Edge 35 Hard Blade 40 Earth Auger Cutter (Drilling Tool)
41 Hard blade 42 Shank (Tool body)
50 Inner ring (excavation tool)
51 Tool Body 52 Hard Blade 60 Outer Ring (Excavation Tool)
61 Tool body 62 Hard blade 70 Abrasion prevention plate

Claims (7)

鋼管と、鋼管の内部に充填された焼結超硬合金粒子とからなる肉盛用溶接材において、
前記焼結超硬合金粒子は、コバルトあるいはコバルトとニッケルの結合相中に炭化タングステンを分散配置させたものであるとともに、炭化チタン、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化バナジウム及びクロムのうちの1種または2種以上を、前記焼結超硬合金粒子の重量に対して0.4〜5.0Wt%含むものとされ、かつ該焼結超硬合金粒子の粒径が7メッシュ〜80メッシュの範囲のものとされて、前記肉盛用溶接材の重量に対する前記焼結超硬合金粒子の重量比率が45〜70Wt%とされるとともに、前記鋼管の重量比率が、前記肉盛用溶接材の重量に対して25〜50Wt%とされていることを特徴とする肉盛用溶接材。
In the welding material for build-up consisting of steel pipe and sintered cemented carbide particles filled inside the steel pipe,
The sintered cemented carbide particles are obtained by dispersing tungsten carbide in a binder phase of cobalt or cobalt and nickel, and one kind of titanium carbide, tantalum carbide, niobium carbide, vanadium carbide and chromium, or Two or more kinds are included in an amount of 0.4 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the sintered cemented carbide particles, and the particle size of the sintered cemented carbide particles is in the range of 7 mesh to 80 mesh. The weight ratio of the sintered cemented carbide particles to the weight of the welding material for overlaying is set to 45 to 70 Wt%, and the weight ratio of the steel pipe is set to the weight of the welding material for overlaying. On the other hand, the welding material for overlaying characterized by being made into 25 to 50 Wt%.
請求項1記載の肉盛用溶接材において、
前記焼結超硬合金粒子は、フェロマンガン及びフェロシリコンの1種または2種を、前記肉盛用溶接材の重量に対する重量比率で0.5〜5.0Wt%含むことを特徴とする肉盛用溶接材。
In the welding material for overlaying according to claim 1,
The sintered cemented carbide particles include one or two of ferromanganese and ferrosilicon in a weight ratio of 0.5 to 5.0 Wt% with respect to the weight of the welding material for overlaying. Welding materials.
請求項1または請求項2に記載の肉盛用溶接材において、
前記焼結超硬合金粒子は、その硬度がHRAで86〜95とされ、前記結合相の重量比率が2.0〜20.0Wt%とされていることを特徴とする肉盛用溶接材。
In the welding material for build-up according to claim 1 or claim 2,
The sintered cemented carbide particles have a hardness of 86 to 95 by HRA, and the weight ratio of the binder phase is 2.0 to 20.0 Wt%.
請求項1から請求項3のいずれかに記載の肉盛用溶接材において、
前記焼結超硬合金粒子は、63メッシュ〜80メッシュの範囲に留まる粒径を備えたものの重量比率が、少なくとも80Wt%以上であることを特徴とする肉盛用溶接材。
In the welding material for overlaying according to any one of claims 1 to 3,
The welded material for build-up, wherein the sintered cemented carbide particles have a particle size that remains in the range of 63 mesh to 80 mesh, and the weight ratio is at least 80 Wt%.
請求項1から請求項4のいずれかに記載の肉盛用溶接材において、
前記鋼管の内部には、前記焼結超硬合金粒子とともに珪酸ソーダが充填され、該珪酸ソーダの前記肉盛用溶接材の重量に対する重量比率が、0.5〜3.0Wt%とされていることを特徴とする肉盛用溶接材。
In the welding material for overlaying according to any one of claims 1 to 4,
The steel pipe is filled with sodium silicate together with the sintered cemented carbide particles, and the weight ratio of the sodium silicate to the weight of the welding material for build-up is 0.5 to 3.0 Wt%. This is a welding material for overlaying.
鋼製の工具本体の先端側に硬質刃体が植設された掘削工具において、
前記硬質刃体を除く掘削工具の外面の少なくとも一部に、請求項1から請求項5のいずれかに記載の肉盛用溶接材が肉盛溶接されて硬装されていることを特徴とする掘削工具。
In an excavation tool in which a hard blade is implanted on the tip side of a steel tool body,
The welding material for build-up according to any one of claims 1 to 5 is welded and hardened on at least a part of an outer surface of the excavation tool excluding the hard blade body. Drilling tool.
硬質刃体を除く掘削工具の外面の少なくとも一部に固着して前記掘削工具を硬装するための摩耗防止用プレートであって、
請求項1から請求項5のいずれかに記載の肉盛用溶接材が肉盛溶接されていることを特徴とする摩耗防止用プレート。

An anti-abrasion plate for adhering to the at least part of the outer surface of the excavation tool excluding the hard blade,
6. A plate for wear prevention, wherein the welding material for build-up according to claim 1 is build-up welded.

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