JP2009221602A - Wire for thermal spray - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶射によりコーティング層を形成するための溶射用ワイヤに関するものである。 The present invention relates to a wire for thermal spraying for forming a coating layer by thermal spraying.
特開２００５−１４６４０９号公報（特許文献１）には、ボイラ内蒸気管等の金属製部材の表面に溶射によりコーティング層を形成して、金属製部材に未燃炭素からなる灰または溶融ガラスが付着するのを防止する付着防止方法が示されている。この付着防止方法では、溶射に用いる溶射材料として、粉末または線材（ソリッドワイヤ）が用いられている。 In JP-A-2005-146409 (Patent Document 1), a coating layer is formed on the surface of a metal member such as a steam pipe in a boiler by thermal spraying, and ash or molten glass made of unburned carbon is formed on the metal member. An adhesion prevention method for preventing adhesion is shown. In this adhesion preventing method, powder or wire (solid wire) is used as a thermal spray material used for thermal spraying.
しかしながら、従来の方法で用いるソリッドワイヤからなる溶射材料は、その組成成分を調製したソリッドワイヤの材料を最初の工程から製造しなければならず、製造が煩雑であった。特に、ＮｉにＡｌまたはＳｉが添加されたソリッドワイヤでは、熱間割れ感受性が高まり歩留まりが悪化する上、得られる合金の硬さも高くなり伸線性が低下する。そのため、製造の煩雑さが大きい。また、粉末の場合は、その形態から保管管理や搬送が煩雑であった。また、溶射時に粉末が飛散することがある。そのため、取り扱いが不便であったり、溶射材料の消費量が必要以上に多くなり経済的でない。 However, the thermal spray material made of a solid wire used in the conventional method has to be manufactured from the first step because the material of the solid wire whose composition component is prepared must be manufactured. In particular, in the case of a solid wire in which Al or Si is added to Ni, the hot cracking sensitivity is increased and the yield is deteriorated, and the hardness of the resulting alloy is increased and the drawability is lowered. Therefore, the manufacturing complexity is great. Moreover, in the case of powder, storage management and conveyance were complicated due to its form. In addition, powder may be scattered during spraying. Therefore, handling is inconvenient, and the amount of sprayed material consumed is more than necessary, which is not economical.
また、従来の方法において、ソリッドワイヤを用いた場合、コーティング層と金属製部材との結合強度を高めるのに限界があった。また、溶射にかかる時間が長くなるという問題があった。 Further, in the conventional method, when a solid wire is used, there is a limit in increasing the bonding strength between the coating layer and the metal member. Further, there is a problem that the time required for spraying becomes long.
さらに、従来の溶射用ワイヤでは、コーティング層の耐割れ性を高めることが課題となっていた。 Furthermore, in the conventional wire for thermal spraying, it has been a problem to increase the crack resistance of the coating layer.
本発明の目的は、製造及び取り扱いが容易な溶射用ワイヤを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a wire for thermal spraying that is easy to manufacture and handle.
本発明の目的は、上記目的に加えて耐割れ性を高めることができる溶射用ワイヤを提供することにある。 The objective of this invention is providing the wire for thermal spraying which can improve crack resistance in addition to the said objective.
本発明の他の目的は、コーティング層と金属製部材との結合強度を高めて、コーティング層の耐剥離強度を高めることができ、溶射時間を短くして溶射効率を高めることができる溶射用ワイヤを提供することにある。 Another object of the present invention is to increase the bonding strength between the coating layer and the metal member, thereby increasing the peel resistance of the coating layer, shortening the spraying time and increasing the spraying efficiency. Is to provide.
本発明の他の目的は、コーティング層の耐食性を高めることができる溶射用ワイヤを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a wire for thermal spraying that can improve the corrosion resistance of a coating layer.
本発明は、コーティング層を溶射により金属表面に形成するための溶射用ワイヤを改良の対象とする。本発明では、ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、該外皮内に配置された金属粉末とを有している。そして、溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％、Ａｌ：１〜１４重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有している。そして、ＳｉとＡｌとを混合した量は、溶射用ワイヤ全体に対して２〜１５重量％とする。 The object of the present invention is to improve a wire for thermal spraying for forming a coating layer on a metal surface by thermal spraying. In this invention, it has the outer skin of Ni or Ni alloy, and the metal powder arrange | positioned in this outer skin. And as a whole wire for thermal spraying, Si: 5 wt% or less, Mn: 0.1-5 wt%, Fe: 15 wt% or less, Cr: 15-25 wt%, Mo: 15 wt% or less, Nb and W 1 to 5 wt%, Al: 1 to 14 wt%, and the balance substantially has a composition component of Ni. And the quantity which mixed Si and Al shall be 2 to 15 weight% with respect to the whole wire for thermal spraying.
または、溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有している。 Or as a whole wire for thermal spraying, Si: 5 weight% or less, Mn: 0.1-5 weight%, Fe: 15 weight% or less, Cr: 15-25 weight%, Mo: 15 weight% or less, Nb and W 1 to 5% by weight, and the balance substantially has a composition component of Ni.
また金属粉末内にＡｌまたはＡｌ合金の芯材を配置することもできる。その場合、溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％、Ａｌ：１〜１４重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有していればよい。 An Al or Al alloy core material can also be disposed in the metal powder. In that case, as a whole wire for thermal spraying, Si: 5 wt% or less, Mn: 0.1-5 wt%, Fe: 15 wt% or less, Cr: 15-25 wt%, Mo: 15 wt% or less, Nb and It is sufficient that at least one type of W: 1 to 5% by weight, Al: 1 to 14% by weight, with the balance substantially having a composition component of Ni.
なお、ここでいう「残部が実質的にＮｉからなる」とは、１重量％を越えない不可避不純物等の物質を除いた残部がＮｉからなるという意味である。 Here, “the balance is substantially made of Ni” means that the balance, excluding substances such as inevitable impurities not exceeding 1 wt%, is made of Ni.
本発明の溶射用ワイヤは、ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、該外皮内に配置された金属粉末とから構成されているので、既製の板材料で外皮を形成し、外皮内に配置され金属粉末の組成成分を調製することにより、容易に溶射用ワイヤを形成することができる。そのため、従来のソリッドワイヤからなる溶射材料のように、組成成分を調製したソリッドワイヤの材料を最初の工程（例えば、溶解・造塊工程）から製造する必要がなく、溶射用ワイヤを容易に製造することができる。特に本発明のように、ＮｉにＡｌまたはＳｉが添加された溶射用ワイヤでは、熱間割れ感受性が高まり歩留まりが悪化する上、得られる合金の硬さも高くなり伸線性が低下する。そのため、本発明においては、このように容易に製造できる効果は高いものになる。また、本発明の溶射用ワイヤは、その形態から粉末の溶射材料に比べて保管管理や搬送が容易になり取り扱いが簡単になる。 The wire for thermal spraying according to the present invention is composed of a Ni or Ni alloy skin and a metal powder disposed in the skin, so that an outer skin is formed from a ready-made plate material, and the metal powder is disposed in the skin. The wire for thermal spraying can be easily formed by preparing the composition component. Therefore, it is not necessary to manufacture the solid wire material with the composition components prepared from the first step (for example, melting and ingot forming process) like the conventional sprayed material consisting of solid wire, and it is easy to manufacture the wire for thermal spraying. can do. In particular, as in the present invention, in the wire for thermal spraying in which Al or Si is added to Ni, the hot cracking susceptibility is increased and the yield is deteriorated, and the hardness of the obtained alloy is increased and the drawability is lowered. Therefore, in this invention, the effect which can be manufactured easily in this way becomes high. Also, the thermal spray wire of the present invention is easier to store and transport and easier to handle than its powder thermal spray material.
また、本発明の溶射用ワイヤでは、外皮内に配置された金属粉末が高温のアークにより爆発的に溶融し、溶射皮膜（コーティング層）を形成する。これにより、コーティング層の金属表面に対する結合強度を高めて、コーティング層の耐剥離強度を高めることができ、後述のＭｎの効果と共に耐割れ性を高め、且つ溶射時間を短くして溶射効率を高めることができる。 Moreover, in the wire for thermal spraying of this invention, the metal powder arrange | positioned in an outer skin melts explosively with a high temperature arc, and forms a sprayed coating (coating layer). As a result, the bonding strength of the coating layer to the metal surface can be increased to increase the peel resistance of the coating layer, the cracking resistance can be increased together with the effect of Mn described later, and the spraying time can be shortened to increase the spraying efficiency. be able to.
本発明の溶射用ワイヤでは、特に金属部材の表面に未燃炭素を含む石炭灰または溶融ガラスが付着するのを有効に防止するコーティング層を形成することができる。これは、Ｎｉ−Ｃｒ基合金により、金属部材の表面の酸化を防ぐことができるため、金属部材表面に凹凸ができにくくなり、未燃炭素を含む石炭灰または溶融ガラスの付着防止を図ることができるものと考えられる。 In the thermal spraying wire of the present invention, it is possible to form a coating layer that effectively prevents the coal ash or molten glass containing unburned carbon from adhering to the surface of the metal member. This is because the Ni-Cr-based alloy can prevent the surface of the metal member from being oxidized, so that the surface of the metal member is less likely to be uneven, thereby preventing adhesion of coal ash containing unburned carbon or molten glass. It is considered possible.
以下、溶射用ワイヤの組成成分について説明する。 Hereinafter, the composition components of the wire for thermal spraying will be described.
Ｓｉを５重量％以下含有すると、コーティング層の金属表面に対する結合強度が高くなる。５重量％を上回るとコーティング層が脆弱化する。 When Si is contained in an amount of 5% by weight or less, the bond strength of the coating layer to the metal surface is increased. If it exceeds 5% by weight, the coating layer becomes brittle.
特に本発明の溶射用ワイヤでは、Ｍｎを０．１〜５重量％を含有しているので、コーティング層の耐割れ性を高めることができる。Ｍｎの量が０．１重量％を下回ると、耐割れ性を高めることができない。Ｍｎの量が５重量％を上回っても添加効果が飽和し、耐割れ性を高めることができない。 In particular, the wire for thermal spraying according to the present invention contains 0.1 to 5% by weight of Mn, so that the crack resistance of the coating layer can be improved. When the amount of Mn is less than 0.1% by weight, the crack resistance cannot be improved. Even if the amount of Mn exceeds 5% by weight, the effect of addition is saturated and crack resistance cannot be improved.
Ｆｅを１５重量％以下含有すると、Ｎｉ−Ｃｒ基合金の地を安定化させるとともに不動態特性の改善効果があり、耐食性を改善する役割を果たす。１５重量％を上回ると不動態特性改善の十分な効果を得ることができない。 When Fe is contained in an amount of 15% by weight or less, the ground of the Ni—Cr base alloy is stabilized, and there is an effect of improving the passive characteristics, which plays a role of improving the corrosion resistance. If it exceeds 15% by weight, a sufficient effect of improving the passive characteristics cannot be obtained.
Ｃｒを１５〜２５重量％含有すると、高温での耐酸化性及び耐食性を高めることができる。Ｃｒの含有量が１５重量％を下回ると、高温での耐酸化性及び耐食性を高めることができない。２５重量％を上回ると、高温での耐酸化性及び耐食性を高める効果が飽和し更なる効果が期待できない。 When Cr is contained in an amount of 15 to 25% by weight, oxidation resistance and corrosion resistance at high temperatures can be improved. When the Cr content is less than 15% by weight, the oxidation resistance and corrosion resistance at high temperatures cannot be improved. If it exceeds 25% by weight, the effect of enhancing the oxidation resistance and corrosion resistance at high temperatures is saturated and no further effect can be expected.
Ｍｏを１５重量％以下含有すると、Ｎｉ−Ｃｒ基合金に固溶して、基合金を強化して、高温強度を増すとともに、不動態特性を改善し、耐食性を向上させる役割を果たす。Ｍｏは高価な金属であるため、１５重量％を上回ると経済的でない。 When Mo is contained in an amount of 15% by weight or less, it serves as a solid solution in the Ni—Cr base alloy, strengthens the base alloy, increases high temperature strength, improves passive properties, and improves corrosion resistance. Since Mo is an expensive metal, if it exceeds 15% by weight, it is not economical.
Ｎｂ及びＷの少なくとも一種を１〜５重量％含有すると、Ｍｏと同様の効果があり、局部的に耐腐食性を向上させる役割を果たす。１重量％を下回ると十分な効果を得ることができない。５重量％を上回ると十分な効果を得ることができない上、これら金属は高価な金属であるため経済的でない。 When 1 to 5% by weight of at least one of Nb and W is contained, the same effect as Mo is obtained, and the role of locally improving the corrosion resistance is achieved. If it is less than 1% by weight, a sufficient effect cannot be obtained. If it exceeds 5% by weight, a sufficient effect cannot be obtained, and these metals are expensive metals, and thus are not economical.
Ａｌを１〜１４重量％を含有すると、コーティング層の金属表面に対する結合強度を高めることができる。１重量％を下回ると十分な効果を得ることができない。１４重量％を上回るとコーティング層が脆弱化する。金属粉末を添加すると、溶射時の高温によって爆発的に溶融しながら溶射されるため、コーティング層の金属表面に対する結合強度を高くなると考えられる。Ａｌは、本発明のワイヤに添加されている他の金属に対し融点が低いため、このような効果が大きい。ＭｇあるいはＭｇ合金も、Ａｌと融点等の物性値が似ているため、同様の効果が得られると考えられる。 When Al is contained in an amount of 1 to 14% by weight, the bond strength of the coating layer to the metal surface can be increased. If it is less than 1% by weight, a sufficient effect cannot be obtained. If it exceeds 14% by weight, the coating layer becomes brittle. When the metal powder is added, it is sprayed while being explosively melted due to the high temperature at the time of spraying, so that it is considered that the bonding strength of the coating layer to the metal surface is increased. Since Al has a lower melting point than other metals added to the wire of the present invention, such an effect is great. Since Mg or Mg alloy has similar physical properties such as melting point to Al, it is considered that the same effect can be obtained.
ＳｉとＡｌとの混合物は、金属部材の表面の耐酸化性を効果的に高めることができる。ＳｉとＡｌとの混合物の量が２重量％を下回ると、十分な耐酸化性を得ることができない。ＳｉとＡｌとの混合物の量が１５重量％を上回るとコーティング層が脆弱化する。コーティング層の組成成分としては、上限は１２重量％であるが、これら組成成分は酸化性、反応性に富むため、溶射作業での損失を考慮し１５重量％とした。 The mixture of Si and Al can effectively improve the oxidation resistance of the surface of the metal member. If the amount of the mixture of Si and Al is less than 2% by weight, sufficient oxidation resistance cannot be obtained. When the amount of the mixture of Si and Al exceeds 15% by weight, the coating layer becomes brittle. The upper limit of the composition component of the coating layer is 12% by weight. However, since these composition components are rich in oxidizing property and reactivity, the loss is set to 15% by weight in consideration of the loss in the thermal spraying operation.
溶射用ワイヤ全体に対する金属粉末の量は４〜４５重量％とするのが好ましい。溶射用ワイヤ全体に対する金属粉末の量が４重量％を下回ると、金属粉末を用いる効果が低下する。溶射用ワイヤ全体に対する金属粉末の量が４５重量％を上回ると、外皮が薄くなり、製造が困難になる。 The amount of the metal powder with respect to the whole wire for thermal spraying is preferably 4 to 45% by weight. When the amount of the metal powder with respect to the entire wire for thermal spraying is less than 4% by weight, the effect of using the metal powder is lowered. If the amount of the metal powder with respect to the entire wire for thermal spraying exceeds 45% by weight, the outer skin becomes thin and the manufacture becomes difficult.
溶射用ワイヤは、Ａｌの効果に対しては外皮と金属粉末に加えて、金属粉末内に配置されたＡｌまたはＡｌ合金の一部または全部をＡｌまたはＡｌ合金の芯材に置換していてもよい。このように芯材を有していると、粉末に対し内包する金属の容積を低減できる。この場合、各組成成分は、芯材を加えた溶射用ワイヤ全体として、上記の組成成分に調製すればよい。この場合、溶射用ワイヤ全体に対する金属粉末の量を１．５〜２５重量％とし、溶射用ワイヤ全体に対する芯材の量を１〜１７重量％とするのが好ましい。溶射用ワイヤ全体に対する金属粉末の量が１．５重量％を下回ると、金属粉末を用いる効果が低下する。溶射用ワイヤ全体に対する金属粉末の量が２５重量％を上回ると、外皮が薄くなり、製造が困難になる。溶射用ワイヤ全体に対する芯材の量が１重量％を下回ると、内包するワイヤの線径を細くする必要があり、経済的でない。溶射用ワイヤ全体に対する芯材の量が１７重量％を上回ると、外皮が薄くなり、製造が困難になる。 For the effect of Al, in addition to the outer skin and metal powder, the thermal spraying wire may replace part or all of Al or Al alloy arranged in the metal powder with the core material of Al or Al alloy. Good. When the core material is thus provided, the volume of the metal contained in the powder can be reduced. In this case, each composition component may be prepared as the above-described composition component as a whole wire for thermal spraying to which a core material is added. In this case, it is preferable that the amount of the metal powder with respect to the entire spray wire is 1.5 to 25% by weight, and the amount of the core material with respect to the entire spray wire is 1 to 17% by weight. When the amount of the metal powder with respect to the entire wire for thermal spraying is less than 1.5% by weight, the effect of using the metal powder is lowered. When the amount of the metal powder with respect to the whole wire for thermal spraying exceeds 25% by weight, the outer skin becomes thin and it becomes difficult to manufacture. When the amount of the core material with respect to the entire wire for thermal spraying is less than 1% by weight, it is necessary to reduce the wire diameter of the wire to be included, which is not economical. If the amount of the core material with respect to the whole wire for thermal spraying exceeds 17% by weight, the outer skin becomes thin and the manufacture becomes difficult.
本発明の溶射用ワイヤを用いたコーティング層は、高温下でガラスなど非金属物質に対して、濡れにくいため、コーティング層への付着防止効果もある。 Since the coating layer using the wire for thermal spraying of the present invention is difficult to wet against non-metallic substances such as glass at high temperatures, it also has an effect of preventing adhesion to the coating layer.
本発明の溶射用ワイヤを用いて形成したコーティング層は、コーティング層の伝熱性が比較的高いので、ボイラ内蒸気管からなる金属部材等に用いた場合でも、コーティング層による伝熱性の低下を防ぐことができる。また、本発明の溶射用ワイヤを用いて形成したコーティング層は、コーティング層の厚みを薄くしてもコーティング層の金属表面に対する結合強度、耐食性の効果を得ることができるので、コーティング層の厚みを薄くできる。これによっても、コーティング層による伝熱性の低下を防ぐことができる。本発明の溶射用ワイヤを用いて形成したコーティング層は、耐食性に優れているため、製紙用の黒液回収用や廃棄物発電用のボイラのような強い腐食環境においても腐食減量を少なくすることができる。また、溶射方法としては、熱源としてガスフレーム、アーク、プラズマ他を用いるものがある。本発明は、ガスフレーム溶射、アーク溶射等ワイヤが使用できる溶射方法に適用できる。本発明では、外皮と金属粉末等とを有する複合型の溶射用ワイヤを用いるため、アーク溶射方法が適している。 The coating layer formed by using the wire for thermal spraying of the present invention has a relatively high heat conductivity of the coating layer, and therefore prevents a decrease in heat conductivity due to the coating layer even when used for a metal member made of a steam pipe in a boiler. be able to. In addition, the coating layer formed using the thermal spraying wire of the present invention can obtain the effect of the bonding strength and corrosion resistance of the coating layer to the metal surface even if the coating layer is thinned. Can be thin. This also prevents a decrease in heat conductivity due to the coating layer. The coating layer formed using the thermal spraying wire of the present invention is excellent in corrosion resistance, so that the corrosion weight loss should be reduced even in a strong corrosive environment such as a black liquor for papermaking or a boiler for waste power generation. Can do. Further, as a thermal spraying method, there is a method using a gas flame, arc, plasma or the like as a heat source. The present invention can be applied to a thermal spraying method that can use a wire such as gas flame spraying or arc spraying. In the present invention, an arc spraying method is suitable because a composite thermal spraying wire having an outer skin and a metal powder is used.
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施の形態の溶射用ワイヤの断面図である。本図に示すように、図１の溶射用ワイヤは、外皮１と、外皮１内に配置された金属粉末３とを有している。外皮１は、ＮｉまたはＮｉ合金からなり、厚み約０．３５ｍｍまたは０．４ｍｍ（ワイヤ外径２．４ｍｍの場合）の細長い外皮用金属板を用いて成形された管状の形状を有している。この例の溶射用ワイヤは、外皮１の合わせ目１ｃ，１ｄが溶接ワイヤの径方向に重なり合ういわゆるラップＯ型を有している。外皮１の合わせ目１ｃ，１ｄの間隔寸法Ｓは溶接ワイヤの直径寸法Ｄの２５％以下とするのが好ましい。図１では、１１．５％となっている。金属粉末３は、平均粒子径１０μｍ〜１５０μｍである。下記の表１の実施例１，２，４，６，７，９，及び１２は、図１の溶射用ワイヤの外皮１及び金属粉末３の組成成分を示している。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a cross-sectional view of a thermal spray wire according to an embodiment of the present invention. As shown in this figure, the wire for thermal spraying in FIG. 1 has an outer skin 1 and a metal powder 3 disposed in the outer skin 1. The outer skin 1 is made of Ni or Ni alloy, and has a tubular shape formed by using an elongated outer metal sheet for outer skin having a thickness of about 0.35 mm or 0.4 mm (in the case of a wire outer diameter of 2.4 mm). . The wire for thermal spraying in this example has a so-called wrap O type in which seams 1c and 1d of the outer skin 1 overlap in the radial direction of the welding wire. The distance S between the seams 1c and 1d of the outer skin 1 is preferably 25% or less of the diameter D of the welding wire. In FIG. 1, it is 11.5%. The metal powder 3 has an average particle diameter of 10 μm to 150 μm. Examples 1, 2, 4, 6, 7, 9, and 12 in Table 1 below show the composition components of the outer coating 1 and the metal powder 3 of the wire for thermal spraying in FIG.
図２は、本発明の他の実施の形態の溶射用ワイヤの断面図である。図２の溶射用ワイヤは、外皮１１と、外皮１１内に配置された金属粉末１３と、金属粉末１３内に配置された芯材１５とを有している。外皮１１は、ＮｉまたはＮｉ合金からなり、厚み約０．３５ｍｍまたは０．４ｍｍ（ワイヤ外径２．４ｍｍの場合）の細長い外皮用金属板を用いて成形された管状の形状を有している。外皮１１は、相互に接近する合わせ目１１ｃ，１１ｄを有している。金属粉末１３は、平均粒子径１０μｍ〜１５０μｍである。芯材１５は、ＡｌまたはＡｌ合金からなり、０．５〜１．４ｍｍ（ワイヤ外径２．４ｍｍの場合）の径寸法を有している。外皮１１の内周面と芯材１５の外周面とは部分的に接触していてもよい。下記の表１の実施例３，５，８，１０及び１３は、図２の溶射用ワイヤの外皮１１、金属粉末１３及び芯材１５の組成成分及び形態を示している。 FIG. 2 is a cross-sectional view of a thermal spray wire according to another embodiment of the present invention. The wire for thermal spraying in FIG. 2 has an outer skin 11, a metal powder 13 disposed in the outer skin 11, and a core material 15 disposed in the metal powder 13. The outer skin 11 is made of Ni or Ni alloy, and has a tubular shape formed by using an elongated outer metal sheet having a thickness of about 0.35 mm or 0.4 mm (in the case of a wire outer diameter of 2.4 mm). . The outer skin 11 has joints 11c and 11d that approach each other. The metal powder 13 has an average particle diameter of 10 μm to 150 μm. The core material 15 is made of Al or an Al alloy and has a diameter of 0.5 to 1.4 mm (in the case of a wire outer diameter of 2.4 mm). The inner peripheral surface of the outer skin 11 and the outer peripheral surface of the core member 15 may be in partial contact. Examples 3, 5, 8, 10, and 13 in Table 1 below show composition components and forms of the outer coating 11, the metal powder 13, and the core material 15 of the wire for thermal spraying in FIG.
図３は、本発明の更に他の実施の形態の溶射用ワイヤの断面図である。図３の溶射用ワイヤは、外皮２１と、外皮２１内に配置された芯材２５とを有している。外皮２１は、ＮｉまたはＮｉ合金からなり、細長い外皮用金属板が成形された厚み約０．４ｍｍ（ワイヤ外径２．４ｍｍの場合）の管状の形状を有している。外皮２１は、相互に接近する合わせ目２１ｃ，２１ｄを有している。芯材２５は、ＡｌまたはＡｌ合金からなり、約１．２ｍｍ（ワイヤ外径２．４ｍｍの場合）の径寸法を有している。下記の表１の実施例１１及び１４は、図３の溶射用ワイヤの外皮２１及び芯材２５の組成成分及び形態を示している。 FIG. 3 is a cross-sectional view of a thermal spraying wire according to still another embodiment of the present invention. The thermal spraying wire of FIG. 3 has an outer skin 21 and a core member 25 disposed in the outer skin 21. The outer skin 21 is made of Ni or Ni alloy, and has a tubular shape with a thickness of about 0.4 mm (in the case of a wire outer diameter of 2.4 mm) formed by an elongated outer metal plate. The outer skin 21 has joints 21c and 21d that approach each other. The core material 25 is made of Al or an Al alloy and has a diameter of about 1.2 mm (in the case of a wire outer diameter of 2.4 mm). Examples 11 and 14 in Table 1 below show the composition components and forms of the outer coating 21 and the core material 25 of the thermal spraying wire shown in FIG.
図１〜図３に示す溶射用ワイヤは、例えば、特開２００３−１０３３９４号公報等に示される公知の方法において、フラックスを金属粉末に代えて行う方法により製造することができる。 The wire for thermal spraying shown in FIGS. 1 to 3 can be manufactured by a method in which a flux is replaced with metal powder in a known method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-103394.
上記各例の溶射用ワイヤを用いて溶射を行うには、例えば、溶射用ワイヤをアーク溶射装置にセットして、図４に示すように、金属部材４１の表面にアーク溶射によりコーティング層４３を形成する。 In order to perform thermal spraying using the thermal spraying wire of each of the above examples, for example, the thermal spraying wire is set in an arc thermal spraying apparatus, and the coating layer 43 is formed on the surface of the metal member 41 by arc thermal spraying as shown in FIG. Form.
上記各例の溶射用ワイヤを用いて形成したコーティング層は、特に、火力発電所等で用いるボイラ内蒸気管からなる金属部材に、ボイラ内蒸気管を加熱するために石炭を燃焼して生じた石炭灰が付着するのを防止するのに用いることができる。本発明のコーティング層は伝熱性が比較的高いので、このようなボイラ内蒸気管からなる金属部材に用いた場合でも、コーティング層による伝熱性の低下を防ぐことができるとともに耐食性にも優れているため腐食防止にも効果がある。 The coating layer formed by using the thermal spraying wire in each of the above examples was produced by burning coal in order to heat the steam pipe in the boiler, particularly on a metal member composed of the steam pipe in the boiler used in a thermal power plant or the like. It can be used to prevent coal ash from sticking. Since the coating layer of the present invention has a relatively high heat transfer property, even when it is used for a metal member composed of such a steam pipe in a boiler, it is possible to prevent a decrease in heat transfer property due to the coating layer and to have excellent corrosion resistance. Therefore, it is also effective in preventing corrosion.
また、上記各例の溶射用ワイヤを用いて形成したコーティング層は、金属部材に溶融ガラスが付着するのを防止することができる。このような付着防止方法は、ガラス製造工程で用いる金型や金属製器具等への溶融ガラスの付着防止に適用することができる。 Moreover, the coating layer formed using the wire for thermal spraying in each of the above examples can prevent the molten glass from adhering to the metal member. Such an adhesion preventing method can be applied to prevent adhesion of molten glass to a mold or a metal tool used in the glass manufacturing process.
次に下記の表１に示す実施例１、実施例６（Ａｌ含有せず）及び表２に示す比較例７の各溶射用ワイヤを一本用いて同条件でアークを発生させ、高速度ビデオカメラを用い５０００コマ／秒でアークおよび溶射物の移行形態を撮影した。実際の用途においては、アーク溶射は２本のワイヤ間にアークを発生させ、このアーク熱により溶融した金属を高圧ガスで噴射させているが、溶射用ワイヤ自体の特性を把握するため、本試験では、外径１．２ｍｍの１本のワイヤでアークを発生させる方法を採用した。図５（Ａ）〜（Ｊ）は、実施例１の溶射用ワイヤを用いた高速度ビデオ写真であり、図６（Ａ）〜（Ｊ）は、実施例６の溶射用ワイヤを用いた高速度ビデオ写真であり、図７（Ａ）〜（Ｊ）は、表２に示す比較例７の溶射用ワイヤを用いた高速度ビデオ写真である。 Next, an arc was generated under the same conditions using one of each of the thermal spraying wires of Example 1, Example 6 (not containing Al) shown in Table 1 and Comparative Example 7 shown in Table 2, and a high-speed video was recorded. The transition form of arc and spray was photographed at 5000 frames / second using a camera. In actual applications, arc spraying generates an arc between two wires, and the molten metal is sprayed with high-pressure gas by this arc heat. In order to grasp the characteristics of the spraying wire itself, this test is performed. Then, the method of generating an arc with a single wire having an outer diameter of 1.2 mm was adopted. FIGS. 5A to 5J are high-speed video photographs using the thermal spray wire of Example 1, and FIGS. 6A to 6J are high-speed videos using the thermal spray wire of Example 6. FIGS. FIGS. 7A to 7J are high-speed video photographs using the wire for thermal spraying of Comparative Example 7 shown in Table 2. FIG.
図５〜図７より、実施例１及び実施例６の溶射用ワイヤを用いたアークおよび溶射物の移行形態は、比較例７の溶射用ワイヤを用いた場合に比べて、溶滴Ｍが大きく、外皮内に配置された金属粉末が高温のアークにより爆発的に溶融しているのが分かる。 From FIG. 5 to FIG. 7, the transition form of the arc and the sprayed material using the spray wire of Example 1 and Example 6 is larger in the droplet M than the case where the spray wire of Comparative Example 7 is used. It can be seen that the metal powder disposed in the outer skin is explosively melted by the high-temperature arc.
次に、下記の表１に示す本発明の実施例の溶射用ワイヤと表２に示す比較例の溶射用材料とを作り、本発明の溶射用ワイヤの効果を確認する試験を行った。なお、表１における芯材及び粉末の比率（％）は、単位長さあたりの溶射用ワイヤ全体の重量に対する芯材及び粉末の重量比率である。表１及び表２において、溶射材料の組成成分は、溶射材料全体の組成成分である。例えば、表１において、外皮と芯材と内包粉末を有する溶射材料の組成成分は、外皮と芯材と内包粉末の組成成分を合計したものである。なお実施例において、外皮の材質及び厚み、芯材の径及び比率、並びに内包粉末の材質及び比率は、表１に示すとおりである。また比較例の形態は、表２に示すとおり、ソリッドワイヤまたは粉末となっている。表１及び表２において、Ｃ，Ｃｕ，Ｃｏ，Ｔｉは、不可避不純物である。表３は、表１及び表２に示す溶射用ワイヤの外皮の組成成分を示している。また、表４は、実施例３，５，８，１０，１１，１３，１４の芯材の組成成分を示している。なお、この溶射用ワイヤのワイヤ外径は、いずれも約２．４ｍｍの場合である。
まず、高温下でガラスなど非金属物質に対する濡れ性の効果を確認する試験を行った。９００℃と９５０℃の各窒素雰囲気中において、表１に示す溶射用ワイヤの内、実施例１〜８及び比較例１〜１４の溶射用ワイヤと同組成成分の金属板５１の上に常温で直径約２ｍｍの溶融ガラス５３を載せて、金属板５１と溶融ガラス５３との接触角θの測定で行った。測定結果は表５に示されている（図８参照）。本試験では、溶融ガラスが使用されやすい９００℃と９５０℃の２つの温度において測定を行った。
表５より、実施例１〜８の溶射用ワイヤと同組成成分の金属板では、接触角が９０°以上であり、比較例１，４，６，７，１０〜１４の溶射用ワイヤと同組成成分の金属板に比べて接触角が大きいのが分かる。即ち、実施例１〜８の溶射用ワイヤと同組成成分の金属板は、比較例１，４，６，７，１０〜１４の溶射用ワイヤと同組成成分の金属板に比べて溶融ガラスの濡れ性が低く、溶融ガラスが付着しにくいのが分かる。このことは、石炭を燃焼して生じた石炭灰等の付着防止にも効果があると考えられる。比較例２，３，５，８，９は、接触角が９０°以上であるが、比較例２はＮｉ含有量が低く、比較例５では、Ｃｒ含有量が低いため、ボイラ等過酷な使用環境での耐食、耐酸化性、耐食性が低下する。また、比較例８，９は、金属酸化物であり熱伝導性が低くなる。 From Table 5, in the metal plate of the same composition component as the thermal spray wire of Examples 1-8, a contact angle is 90 degrees or more, and is the same as the thermal spray wire of Comparative Examples 1, 4, 6, 7, 10-14. It can be seen that the contact angle is larger than that of the metal plate of the composition component. That is, the metal plate having the same composition component as the thermal spraying wire of Examples 1 to 8 is made of molten glass compared to the metal wire having the same composition component as the thermal spraying wire of Comparative Examples 1, 4, 6, 7, and It can be seen that the wettability is low and the molten glass is difficult to adhere. This is considered to be effective in preventing adhesion of coal ash generated by burning coal. Comparative Examples 2, 3, 5, 8, and 9 have a contact angle of 90 ° or more, but Comparative Example 2 has a low Ni content, and Comparative Example 5 has a low Cr content. Corrosion resistance, oxidation resistance, and corrosion resistance in the environment decrease. Moreover, Comparative Examples 8 and 9 are metal oxides and have low thermal conductivity.
次に、表１に示す実施例２，３，５，８〜１４の溶射用ワイヤ及び表２に示す比較例１５〜１９の溶射用ワイヤを用いて溶射によりコーティング層を形成し、ＪＩＳ-Ｈ８６６６に準じた方法で、コーティング層と金属製部材との結合強度を測定した。具体的には、２つの棒状の金属片の一方の金属片の端部にコーティング層を形成し、他方の金属片の端部に接着剤を塗布して接着層を形成した。そして、コーティング層と接着層とを当接させて、２つの棒状の金属片を接合し、両金属片をそれぞれ引っ張り、コーティング層が金属片から剥離する力を測定した。測定結果は表５に示している。 Next, a coating layer was formed by thermal spraying using the thermal spraying wires of Examples 2, 3, 5, 8 to 14 shown in Table 1 and the thermal spraying wires of Comparative Examples 15 to 19 shown in Table 2, and JIS-H8666 The bonding strength between the coating layer and the metal member was measured by the method according to the above. Specifically, a coating layer was formed on the end of one metal piece of two rod-shaped metal pieces, and an adhesive was applied to the end of the other metal piece to form an adhesive layer. Then, the coating layer and the adhesive layer were brought into contact with each other, two rod-shaped metal pieces were joined, both metal pieces were pulled, and the force with which the coating layer peeled from the metal piece was measured. The measurement results are shown in Table 5.
表５より、実施例２，３，５，８〜１４の溶射用ワイヤからなるコーティング層は、比較例１５〜１９の溶射用ワイヤからなるコーティング層に比べて結合強度が高いのが分かる。これは、実施例の溶射用ワイヤでは、外皮内に配置された金属粉末がアーク溶射の熱源である高温のアークにより優先して爆発的に溶融し、他の組成成分とともにコーティング層を形成するためと考えられる。 From Table 5, it can be seen that the coating layers made of the thermal spraying wires of Examples 2, 3, 5, 8-14 have higher bond strength than the coating layers made of the thermal spraying wires of Comparative Examples 15-19. This is because in the thermal spray wire of the example, the metal powder arranged in the outer shell melts explosively preferentially by the high-temperature arc that is a heat source of arc spraying, and forms a coating layer together with other composition components. it is conceivable that.
次に、表１に示す溶射用ワイヤの内、実施例２，３，５，８及び比較例１５〜１７の溶射用ワイヤを用いて溶射により、ボイラの過熱器へ約２００μｍ厚のコーティング層を形成し、溶射時間を測定した。表５には、比較例１５の溶射用ワイヤを用いた場合の時間を１とした場合の溶射時間の比率を示している。 Next, a coating layer having a thickness of about 200 μm is applied to the boiler superheater by thermal spraying using the thermal spraying wires of Examples 2, 3, 5, 8 and Comparative Examples 15 to 17 among the thermal spraying wires shown in Table 1. Formed and sprayed time was measured. Table 5 shows the ratio of thermal spraying time when the time when the thermal spraying wire of Comparative Example 15 is used is 1.
表５より、実施例２，３，５，８の溶射用ワイヤを用いると、比較例１５〜１７の溶射用ワイヤを用いる場合に比べて溶射時間を短くできるのが分かる。 From Table 5, it can be seen that the thermal spraying time can be shortened when the thermal spray wires of Examples 2, 3, 5, and 8 are used as compared with the thermal spray wires of Comparative Examples 15 to 17.
次に、表１に示す実施例１，３，９の溶射用ワイヤ及び表２に示す比較例１８，１９の溶射用ワイヤを用いて板材に溶射を行い、板材の溶射効率及び溶射効率比率を求めた。具体的にはＳＵＳ３０４の材質からなる板厚２ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの寸法の平板の片面全体にコーティング層の厚みが２００μｍになるまで溶射を行い、板材の溶射効率［（コーティング層の重量／使用したワイヤの重量）×１００］を求めた。また、板材の溶射効率比率は、比較例１９の溶射用ワイヤの溶射効率を１とした場合の、各ワイヤの溶射効率の比率を算出したものである。測定結果は表５に示している。 Next, thermal spraying was performed on the plate using the thermal spraying wires of Examples 1, 3, and 9 shown in Table 1 and the thermal spraying wires of Comparative Examples 18 and 19 shown in Table 2, and the thermal spraying efficiency and thermal spraying efficiency ratio of the plate were determined. Asked. Specifically, the entire surface of a flat plate having a thickness of 2 mm × width of 50 mm × length of 150 mm made of SUS304 is sprayed until the thickness of the coating layer becomes 200 μm, and the spray efficiency of the plate [[weight of coating layer / Weight of wire used) × 100]. The thermal spraying efficiency ratio of the plate material is a ratio of the thermal spraying efficiency of each wire when the thermal spraying efficiency of the thermal spraying wire of Comparative Example 19 is 1. The measurement results are shown in Table 5.
表５より、実施例１，３，９の溶射用ワイヤを用いると、比較例１８，１９の溶射用ワイヤを用いた場合に比べて、板材の溶射効率及び溶射効率比率を高められるのが分かる。これは、実施例１，３，９の溶射用ワイヤでは、外皮内に配置された金属粉末がアーク溶射の熱源である高温のアークにより優先して爆発的に溶融しコーティング層を形成するためと考えられる。 From Table 5, it can be seen that the thermal spraying efficiency and the thermal spraying efficiency ratio of the plate material can be increased when the thermal spraying wires of Examples 1, 3, and 9 are used as compared with the thermal spraying wires of Comparative Examples 18 and 19. . This is because, in the thermal spraying wires of Examples 1, 3, and 9, the metal powder disposed in the outer skin is preferentially melted by a high-temperature arc that is a heat source for arc spraying to form a coating layer. Conceivable.
次に、表１に示す実施例３，９，１２の溶射用ワイヤ及び表２に示す比較例１８，１９の溶射用ワイヤを用いて管材に溶射を行い、管材の溶射効率及び溶射効率比率を求めた。具体的にはＳＵＳ３０４の材質からなる厚み３．７ｍｍ×直径４８．６ｍｍ×長さ２００ｍｍの寸法の管の表面に１０秒間溶射を行い、管材の溶射効率［（コーティング層の重量／使用したワイヤの重量）×１００］を求めた。また、管材の溶射効率比率は、比較例１９の溶射用ワイヤの溶射効率を１とした場合の各ワイヤの溶射効率の比率を算出したものである。測定結果は表５に示している。 Next, thermal spraying was performed on the pipe using the thermal spraying wires of Examples 3, 9, and 12 shown in Table 1 and the thermal spraying wires of Comparative Examples 18 and 19 shown in Table 2, and the thermal spraying efficiency and the thermal spraying efficiency ratio of the pipe were determined. Asked. Specifically, the surface of a tube made of SUS304 having a thickness of 3.7 mm, a diameter of 48.6 mm, and a length of 200 mm was sprayed for 10 seconds, and the spraying efficiency of the tube material [(weight of coating layer / wire used) Weight) × 100]. Moreover, the thermal spraying efficiency ratio of the tube material is the ratio of the thermal spraying efficiency of each wire when the thermal spraying efficiency of the thermal spraying wire of Comparative Example 19 is 1. The measurement results are shown in Table 5.
表５より、実施例３，９，１２の溶射用ワイヤを用いると、比較例１８，１９の溶射用ワイヤを用いた場合に比べて、溶射効率及び溶射効率比率を高められるのが分かる。これは、実施例の溶射用ワイヤでは、外皮内に配置された金属粉末がアーク溶射の熱源である高温のアークにより優先して爆発的に溶融しコーティング層を形成するためと考えられる。 From Table 5, it can be seen that the thermal spraying efficiency and the thermal spraying efficiency ratio can be increased by using the thermal spraying wires of Examples 3, 9, and 12 as compared with the thermal spraying wires of Comparative Examples 18 and 19. This is considered to be because, in the wire for thermal spraying of the example, the metal powder arranged in the outer skin is preferentially melted by a high-temperature arc that is a heat source of arc spraying to form a coating layer.
次に、前述の板材への溶射効率及び溶射効率比率の試験と同じ要領で、表１に示す実施例１，３，９の溶射用ワイヤ及び表２に示す比較例１９の溶射用ワイヤを用いてコーティング層の厚みが４００μｍになるまで溶射を行った。そして、溶射した板材を曲げて、コーティング層の剥離状態を調べた。具体的には、図９に示すように、板材１４１にコーティング層１４３を形成した試料１０１をコーティング層１４３が下方に位置するように、２つの円柱部Ｃ１，Ｃ２上に配置した。２つの円柱部Ｃ１，Ｃ２の半径Ｒ１はそれぞれ１６ｍｍであり、２つの円柱部Ｃ１，Ｃ２の間の距離Ｌは、６８ｍｍである。次に、２つの円柱部Ｃ１，Ｃ２の間の中間位置において、試料１０１を上方から押金具Ｐで１０ｍｍ／ｍｉｎの変位速度で３０ｍｍ変位するまで押し付けた（矢印Ａ）。押金具Ｐは、先端部が半径１９ｍｍ（Ｒ２）の半円柱形状を有している。そして、各板材のコーティング層の剥離状態を評価した。評価点は、１：剥離あり、２：幅１ｍｍ以上の亀裂有り、３：幅１ｍｍ未満の亀裂有り、４：剥離及び亀裂無しの４段階とした。測定結果は表５に示している。 Next, in the same manner as the above-described test of the thermal spraying efficiency and the thermal spraying efficiency ratio on the plate material, the thermal spraying wires of Examples 1, 3, and 9 shown in Table 1 and the thermal spraying wire of Comparative Example 19 shown in Table 2 were used. Thermal spraying was performed until the thickness of the coating layer reached 400 μm. Then, the thermally sprayed plate material was bent to examine the peeling state of the coating layer. Specifically, as shown in FIG. 9, the sample 101 in which the coating layer 143 is formed on the plate member 141 is arranged on the two cylindrical portions C1 and C2 so that the coating layer 143 is positioned below. The radius R1 of each of the two cylindrical portions C1 and C2 is 16 mm, and the distance L between the two cylindrical portions C1 and C2 is 68 mm. Next, at an intermediate position between the two cylindrical portions C1 and C2, the sample 101 was pressed from above with a metal fitting P at a displacement speed of 10 mm / min until it was displaced 30 mm (arrow A). The metal fitting P has a semi-cylindrical shape with a tip portion having a radius of 19 mm (R2). And the peeling state of the coating layer of each board | plate material was evaluated. The evaluation points were four stages of 1: peeling, 2: cracking 1 mm or more in width, 3: cracking less than 1 mm in width, 4: peeling and no cracking. The measurement results are shown in Table 5.
表５より、実施例１，３，９の溶射用ワイヤを用いると、比較例１９の溶射用ワイヤを用いた場合に比べて、耐剥離強度を高めることができるのが分かる。これは、実施例１，３，９の溶射用ワイヤでも、外皮内に配置された金属粉末がアーク溶射の熱源である高温のアークにより優先して爆発的に溶融しコーティング層を形成するため、コーティング層の結合強度が高くなるためであると考えられる。 From Table 5, it can be seen that when the thermal spray wires of Examples 1, 3, and 9 are used, the peel strength can be increased as compared with the case where the thermal spray wire of Comparative Example 19 is used. This is because even in the wire for thermal spraying of Examples 1, 3 and 9, the metal powder disposed in the outer shell is preferentially melted by a high-temperature arc that is a heat source of arc spraying to form a coating layer. This is considered to be because the bond strength of the coating layer is increased.
なお、上記各例では、外皮として合わせ目が重なり合うラップＯ型を用いたが、図１０に示すように外皮６１の合わせ目６１ｃ，６１ｄが溶射用ワイヤの周方向に対向するいわゆるバットＯ型にも本発明を適用できるのは勿論である。図１０に示す例では、外皮６１と、外皮６１内に配置された芯材６５とからなる溶射用ワイヤを示しているが、外皮内に金属粉末のみを配置する溶射用ワイヤ及び外皮内に金属粉末と芯材とを配置する溶射用ワイヤにもバットＯ型を適用できるのは勿論である。 In each of the above examples, the wrap O type in which the seams overlap is used as the outer skin. However, as shown in FIG. 10, the seams 61c and 61d of the outer skin 61 are so-called bat O types facing the circumferential direction of the spray wire. Of course, the present invention can also be applied. In the example shown in FIG. 10, the wire for thermal spraying which consists of the outer skin 61 and the core material 65 arrange | positioned in the outer skin 61 is shown, However, the wire for thermal spraying which arrange | positions only metal powder in an outer skin, and metal in an outer skin Of course, the vat O-type can also be applied to the thermal spraying wire on which the powder and the core material are arranged.
本発明によれば、溶射用ワイヤは、ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、該外皮内に配置された金属粉末とから構成されているので、既製の板材料で外皮を形成し、外皮内に配置され金属粉末の組成成分を調製することにより、容易に溶射用ワイヤを形成することができる。そのため、従来のソリッドワイヤからなる溶射材料のように、組成成分を調製したソリッドワイヤの材料を最初の工程から製造する必要がなく、溶射用ワイヤを容易に製造することができる。その結果、溶射用ワイヤの製造コストを低くすることができる。特に本発明のように、ＮｉにＡｌまたはＳｉが添加された溶射用ワイヤでは、熱間割れ感受性が高まり歩留まりが悪化する上、得られる合金の硬さも高くなり伸線性が低下する。そのため、このように容易に製造できる効果は高いものになる。また、本発明の溶射用ワイヤは、その形態から粉末からなる溶射材料に比べて保管管理や搬送が容易になるため取り扱いが簡単になると共に経済性にも優れている。 According to the present invention, since the wire for thermal spraying is composed of a Ni or Ni alloy skin and a metal powder placed in the skin, the skin is formed with a ready-made plate material and placed in the skin. By preparing the compositional component of the metal powder, a thermal spraying wire can be easily formed. Therefore, it is not necessary to manufacture a solid wire material having a composition component prepared from the first step unlike a conventional thermal spray material made of a solid wire, and a thermal spray wire can be easily manufactured. As a result, the manufacturing cost of the wire for thermal spraying can be reduced. In particular, as in the present invention, in the wire for thermal spraying in which Al or Si is added to Ni, the hot cracking susceptibility is increased and the yield is deteriorated, and the hardness of the obtained alloy is increased and the drawability is lowered. Therefore, the effect which can be manufactured easily in this way becomes high. In addition, the thermal spray wire of the present invention is easier to handle and transport than the thermal spray material made of powder because of its form, so that it is easy to handle and economical.
また、本発明の溶射用ワイヤでは、外皮内に配置された金属粉末、特にＡｌが高温のアークにより爆発的に溶融し、コーティング層を形成する。これにより、コーティング層の金属表面に対する結合強度を高めて、溶射皮膜の耐剥離強度を高めることができ、溶射時間を短くして、溶射効率を高めることができる。 Moreover, in the wire for thermal spraying of this invention, the metal powder arrange | positioned in an outer_layer | skin, especially Al fuse | melts explosively with a high temperature arc, and forms a coating layer. Thereby, the bond strength with respect to the metal surface of a coating layer can be raised, the peeling-proof strength of a sprayed coating can be raised, the spraying time can be shortened, and the spraying efficiency can be raised.
１，１１ 外皮
３，１３ 金属粉末
１５ 芯材
1,11 outer skin 3,13 metal powder 15 core material
Claims (7)
ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、
前記外皮内に配置された金属粉末とを有し、
溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％、Ａｌ：１〜１４重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有しており、前記ＳｉとＡｌとを混合した量は、溶射用ワイヤ全体に対して２〜１５重量％であることを特徴とする溶射用ワイヤ。 In the wire for thermal spraying to form a coating layer on the metal surface,
Ni or Ni alloy skin;
A metal powder disposed in the outer skin,
As a whole wire for thermal spraying, Si: 5 wt% or less, Mn: 0.1-5 wt%, Fe: 15 wt% or less, Cr: 15-25 wt%, Mo: 15 wt% or less, at least of Nb and W 1 type: 1 to 5% by weight, Al: 1 to 14% by weight, and the balance substantially has a composition component of Ni, and the amount of the mixture of Si and Al is the entire spray wire The wire for thermal spraying characterized by being 2 to 15 weight% with respect to.
ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、
前記外皮内に配置された金属粉末とを有し、
溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有していることを特徴とする溶射用ワイヤ。 In the wire for thermal spraying to form a coating layer on the metal surface,
Ni or Ni alloy skin;
A metal powder disposed in the outer skin,
As a whole wire for thermal spraying, Si: 5 wt% or less, Mn: 0.1-5 wt%, Fe: 15 wt% or less, Cr: 15-25 wt%, Mo: 15 wt% or less, at least of Nb and W 1 type: The wire for thermal spraying characterized by containing 1 to 5 weight%, and the remainder has a composition component of Ni substantially.
ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、
前記外皮内に配置された金属粉末と、
前記金属粉末内に配置されたＡｌまたはＡｌ合金の芯材とを有し、
溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％、Ａｌ：１〜１４重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有しており、前記ＳｉとＡｌとを混合した量は、溶射用ワイヤ全体に対して２〜１５重量％であることを特徴とする溶射用ワイヤ。 In the wire for thermal spraying to form a coating layer on the metal surface,
Ni or Ni alloy skin;
Metal powder disposed in the outer skin;
Al or Al alloy core material disposed in the metal powder,
As a whole wire for thermal spraying, Si: 5 wt% or less, Mn: 0.1-5 wt%, Fe: 15 wt% or less, Cr: 15-25 wt%, Mo: 15 wt% or less, at least of Nb and W 1 type: 1 to 5% by weight, Al: 1 to 14% by weight, and the balance substantially has a composition component of Ni, and the amount of the mixture of Si and Al is the entire spray wire The wire for thermal spraying characterized by being 2 to 15 weight% with respect to.
溶射用ワイヤ全体に対する前記芯材の量が１〜１７重量％である請求項４に記載の溶射用ワイヤ。 The amount of the metal powder with respect to the entire wire for thermal spraying is 1.5 to 25% by weight,
The wire for thermal spraying of Claim 4 whose quantity of the said core material with respect to the whole wire for thermal spraying is 1 to 17 weight%.
ＮｉまたはＮｉ合金の外皮と、
前記外皮内に配置されたＡｌまたはＡｌ合金の芯材とを有し、
溶射用ワイヤ全体として、Ｓｉ：５重量％以下、Ｍｎ：０．１〜５重量％、Ｆｅ：１５重量％以下、Ｃｒ：１５〜２５重量％、Ｍｏ：１５重量％以下、Ｎｂ及びＷの少なくとも一種：１〜５重量％、Ａｌ：１〜１４重量％を含有し、残部が実質的にＮｉの組成成分を有しており、前記ＳｉとＡｌとを混合した量は、溶射用ワイヤ全体に対して２〜１５重量％であることを特徴とする溶射用ワイヤ。 In the wire for thermal spraying to form a coating layer on the metal surface,
Ni or Ni alloy skin;
Having an Al or Al alloy core disposed in the outer skin,
As a whole wire for thermal spraying, Si: 5 wt% or less, Mn: 0.1-5 wt%, Fe: 15 wt% or less, Cr: 15-25 wt%, Mo: 15 wt% or less, at least of Nb and W 1 type: 1 to 5% by weight, Al: 1 to 14% by weight, and the balance substantially has a composition component of Ni, and the amount of the mixture of Si and Al is the entire spray wire The wire for thermal spraying characterized by being 2 to 15 weight% with respect to.
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