JP2668055B2

JP2668055B2 - ショベルの製造法

Info

Publication number: JP2668055B2
Application number: JP4254139A
Authority: JP
Inventors: 賢一宇佐美; 博高安; 寛福井; 俊弘大野
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1992-08-28
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH0671451A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建設機械、産業機械、
鉱山機械、土木用機械のバケットに係り、特に岩石、土
砂、鉱石等のかき込み採取並びにそれらの表面上を駆動
するバケットの表面は摩耗損傷を受けるため、これを防
止するのに好適な耐摩耗性合金粉体による溶接肉盛層を
形成させるショベルの製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境問題から、岩石、鉱石、砂採
取等の工事は従来の爆破法に代わり、機械による掘削工
法が使用されるようになっている。そのため建設機械、
鉱山機械、土木機械等は稼働条件等が複雑であると共に
機種も多種多様である。従って、機器構成材料に要求さ
れる特性も複雑多岐であり、その用途に応じて疲労、変
形、脆性、耐摩耗性に対する信頼性の確保が重要となっ
ている。特に、大型ショベル用バケット等の機器部材は
岩盤、鉱石表面上を接働したり、破砕された岩石、鉱
石、土砂等のかき込み採取する等過酷な条件で使用され
る。従って、バケット部材等の外表面及び内表面は摩耗
による損傷が生ずるため、それらの摩耗修理の頻度、費
用は保守コストに大きく反映される要素であり、その耐
摩耗性向上化技術は重要課題の１つである。そのため、
バケット等の耐摩耗対策としては主に、溶接棒を用いた
アーク溶接による直接表面への硬化肉盛、あらかじめ母
材表面へ耐摩耗性金属を盛金した耐摩耗性複合鋼板及び
高硬度鋼材の溶接取付け等が主体となっている。これら
については、既に特公昭５９−３１４３０号公報の『耐
摩耗性複合鋼板の製造法』や特公昭６１−４１６９５号
公報の『装置、機械等の耐摩耗性が要求される部分の補
修方法』に公知となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
ある被覆棒を用いた被覆アーク溶接、ワイヤのＭＩＧ溶
接、ロッドのＴＩＧ溶接等は母材との希釈率が３０〜４
０％と大きく、使用した耐摩耗性材料の特性を十分発揮
させるには少なくとも２〜３層（５〜８ｍｍ）は必要と
なると共に、その溶接速度や溶着速度も制約される。ま
た、非常に高い硬度で耐摩耗性が優れた材料でも、溶接
棒に加工出来ず使用できない場合もある。従って、これ
ら施工法による摩耗対策はコストアップやバケットの重
量増加等の作業性への影響及び局面への施工性の困難等
により十分な技術とは言えない。

【０００４】以上の問題を解決するためには、より高硬
度材料が使用でき、かつ薄肉溶接層が形成でき溶接速度
も早い溶接法が要求される。

【０００５】一方、耐摩耗性向上技術として、粉体を用
いる溶射法がある。この方法は非常に高硬度の材料を積
層可能であるが、特に大型形状でかつ接働する部品表面
での使用は母材との接着強度に難点がある。

【０００６】本発明の目的は、上記の解決課題に鑑み前
記の粉体を用いた溶接法の利点を考慮した上で、溶接棒
を用いた溶接法では得がたい、高硬度溶接金属層が得ら
れる耐摩耗性金属粉体の溶接材料を用い、摩耗を受ける
基材表面上に肉盛溶接して被覆層を形成することによ
り、摩耗による損傷を抑制すると共に、施工コストの低
減が容易なショベルの製造法を提供することにある。

【０００７】上記目的は、バケットのかき込み採取によ
り摩耗が生じる部位に、好ましくは溶接のままでビッカ
ース硬さが６００以上を有しオーステナイト相中に炭化
物を晶出した耐摩耗性合金粉体を用い、母材との溶け込
み率が１０〜１５％であるプラズマアーク溶接法によ
り、耐摩耗性部材を０．３〜３ｍｍ形成することにより
達成される。すなわち、バケットのかき込み採取により
摩耗が生じる部位に、重量％でＣ：２.５〜５.０％、Ｓ
ｉ：３〜１５％及びＣｒ：１５〜３０％を含有するＦｅ
基合金、Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金の何れかから成り、少
なくとも炭化物形成元素であるＷ、Ｎｂ、Ｔｉの１５％
以下を１種または２種以上を含有し、主成分がＣｒであ
る複合炭化物が晶出した耐摩耗性合金粉体を用い、プラ
ズマアーク溶接法により、耐摩耗性部材の肉盛層を形成
することにより達成される。

【０００８】

【０００９】

【作用】従来のバケットの耐摩耗性の向上には主に、金
属合金の被覆棒、ワイヤ、ロッドを用いた溶接による硬
化肉盛が実施されている。材料の耐摩耗性は硬度が高い
ほど優れていることは言うまでもない。しかし、上記溶
接法は金属合金の伸線を使用するのであり、いくら高硬
度で耐摩耗性が優れた合金でも、伸線加工が出来なけれ
ば使用されず、摩耗対策としては限られた組成範囲の合
金となる。また、この溶接法は母材との希釈が大きいた
め２〜３ｍｍの１層薄肉盛量では用いた溶接合金の特性
は得られず、その合金の持つ特性を得るには肉盛量をよ
り多くしなければならない。そこで、発明者は母材との
希釈が少なく、かつ高硬度の合金肉盛層が得られる溶接
法に着目した。そこで、被覆溶接棒を用いたアーク溶接
法と粉体を用いたプラズマ溶接法について検討した。

【００１０】図１は溶接後の母材と溶接金属との境界部
の断面金属組織を示す。

【００１１】図１の（Ａ）が被覆アーク溶接で、図１の
（Ｂ）が粉体プラズマ溶接である。

【００１２】なお、双方の溶接金属はビッカース硬さが
約４００を有する、重量％でＣ：１.３％、Ｓｉ：３.
１％を含有するＣｒ−Ｍｎ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｍｏ系から成
る組成に調整した被覆アーク溶接棒及び合金粉体を用
い、１３Ｃｒ鋼板に１層約３ｍｍの肉盛溶接したもので
ある。被覆アーク溶接と粉体プラズマ溶接を比較する
と、母材との希釈度合いが異なっている。すなわち、粉
体プラズマ溶接は肉盛層と母材との境界が明瞭に現れて
おり希釈が少ない。その結果、金属合金粉体単独並びに
それらと炭化物系セラミックス等との複合粉体を用い、
表面高硬度化処理が可能である粉体プラズマ肉盛溶接法
が適用出来るという知見を得た。

【００１３】このプラズマ溶接法は、溶接材料に粉体を
用いる。従って、硬度が高く、かつ伸線の加工性が劣る
ことからワイヤに製作できない合金でも粉体にして使用
できる。また、母材との接合強度も溶接棒を用いたアー
ク溶接と比較しても遜色無いものである。以上のことか
ら、この表面処理によるショベル用バケットの耐摩耗性
は、従来より実施されているアーク溶接と比べて、より
薄肉の溶接肉盛量でもその向上が図れる。また、溶接に
供した粉体はむだ無く、ほぼ１００％使用出来る。これ
によって、従来より、材料の摩耗損傷による寿命の延長
及び修理補修等の回数軽減並びに溶接施工のコスト低減
にも結び付くものである。

【００１４】ここで、これら耐摩耗性合金粉体によるプ
ラズマ溶接肉盛層の組織について説明する。

【００１５】図２はプラズマ溶接後の金属組織を示す。

【００１６】（Ａ）はオーステナイト系材料のＣｒ−Ｍ
ｎ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｍｏ−残部Ｆｅ合金粉末による肉盛溶
接層の組織である。オーステナイト相中にフェライトが
析出した組織を示している。この組織は通常のオーステ
ナイト系溶接材料と類似している。

【００１７】（Ｂ）は（Ａ）のオーステナイト系合金粉
末に重量％でＣ：１.３％、Ｓｉ：３.１％を加えた複合
粉末による肉盛溶接層の組織である。マトリックス中に
は（Ａ）で見られたフェライト相とは異なる析出物が網
目状に現出した混合組織となっている。

【００１８】そこで、（Ｂ）に示したマトリックスと析
出部の成分について検討した。

【００１９】表１に、エネルギ分散型Ｘ線マイクロアナ
ライザによるマトリックスと析出部の成分分析結果を示
す。

【００２０】

【表１】

【００２１】なお、Ｃは析出物中に多く含有している傾
向が認められたものの、その量を求めることは出来なか
った。しかし、表１より、マトリックス中にはＣｒ、Ｆ
ｅ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ及びＮｉが、析出部中にはＣｒ、
Ｆｅ、Ｍｏ、Ｍｎ及びＣｏが検出される。特に、析出物
中にはＳｉより炭化物形成傾向が大きい位置にあるＣ
ｒ、Ｍｏ及びＦｅが多く含まれていることが知られる。
なお、Ｍｎは双方に同量含まれた結果を示している。従
って、析出物はＣｒを主とする炭化物で有る。このよう
に、溶接のままでも炭化物を形成するのはＣ量を増加し
たことも考えられるが、Ｓｉの影響によるところが大き
い。すなわち、Ｓｉは鋳鉄に多く含ませることにより黒
鉛化を促進するといわれている。本方法は上記の黒鉛化
促進作用に着目し添加するもので、耐摩耗性合金粉体に
含有させることにより、マトリックス中にＳｉより炭化
物生成傾向が大きい元素の炭化物生成を促進させる目的
が達成されたといえる。このように溶接のままでもマト
リックス中にＳｉを富化し、さらに硬さの高い炭化物を
析出させた組織が耐摩耗性を付与するといえる。

【００２２】次に、Ｆｅ基、Ｎｉ基およびＣｏ基合金系
から成る組成へのＣ、Ｓｉ、Ｗ、ＮｂおよびＴｉ等成分
の限定理由について述べる。

【００２３】Ｃはオーステナイト生成元素であり、オー
ステナイトの安定化および材料の強度および硬さを向上
させるためには必要な元素であると共に、Ｃｒ、Ｗ、Ｎ
ｂ、Ｔｉ、Ｍｏ等の元素と結合し炭化物を生成する。し
かし、２.０％以下では耐摩耗性を有するビッカース硬
さ６００以上の材料は得がたく、６％以上では硬さが１
２００以上となり溶接性や加工性に影響を及ぼす。ま
た、炭化物生成元素の含有量と関係するが、遊離Ｃを析
出しやすくするなど望ましくない現象が生ずる。２.５
〜５.０％の範囲が好適である。より好ましいのは３.０
〜４.８％である。

【００２４】Ｓｉは通常は脱酸のために１％以下添加さ
れるフェライト生成元素である。本発明におけるＳｉは
肉盛層のマトリックス中に溶接のままでもＣｒ等複合炭
化物の生成を促進するために積極的に加えるもので、３
％以下ではその効果が発揮できず、１６％以上では合金
系のオーステナイト生成元素の含有量にも影響される
が、マトリックス中にフェライト層を生成し、脆化を促
進する。そのため、硬さを高くするＣ量によるが３〜１
５％の範囲が好適である。より好ましいのは３.５また
は７〜１４％である。

【００２５】Ｗ、ＮｂおよびＴｉは溶接肉盛層の強度を
向上するが、炭化物生成傾向が大きいフェライト生成元
素である。本発明におけるＷ、Ｎｂ及びＴｉはマトリッ
クス中に炭化物を析出させる手段として添加するもので
ある。しかし、これらの総量が１５％以上になると炭化
物形成に寄与しない残量が、マトリックス中に固溶して
フェライト化を促進するため、Ｓｉの影響もありオース
テナイト生成元素のＮｉ、Ｍｎ及びＮ等の元素量を多く
添加し、そのバランス調整が必要となる。従って、これ
らの元素の１種及び２種以上を含む総量が１５％以下と
した。より好ましいのは３〜８％である。

【００２６】Ｆｅ基合金ではＣ２.５〜５％、Ｓｉ３〜
１５％、Ｎｉ２〜１０％、Ｍｎ１〜１０％、Ｃｒ１５〜
３０％を含有するオーステナイトを主にした合金、Ｃ
２.５〜５％、Ｓｉ３〜１５％、Ｍｎ２％以下を含有す
る低合金鋼、Ｃ２.５〜５％、Ｓｉ３〜１５％、Ｍｎ２
％以下、Ｃｒ５〜２０％を含有するマルテンサイト系鋼
が好ましい。

【００２７】Ｆｅ基、Ｎｉ基及びＣｏ基合金系へ多量の
ＣとＳｉ含有によるマトリックスのオーステナイト化並
びにＣｒ炭化物を生成させるために必要な元素量とし
て、ＮｉとＭｎの総量を３〜４０％、Ｃｒ量は１５〜３
０％が好ましい。

【００２８】その他、上記の元素限定範囲にＭｏおよび
Ａｌの耐食性を付与する元素は５％以下とした。

【００２９】以上述べたように、硬度が高い粉体の溶接
材料を用いるプラズマ溶接法により、母材との希釈が少
なくかつ高硬度の合金肉盛層が得られ、バケットの摩耗
による損傷が抑制でき、溶接施工コストを低減出来る。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００３１】実施例として溶接肉盛層と比較材について
行った耐摩耗性試験結果と、実機への施工例について述
べる。

【００３２】実施例１先ず、耐摩耗性試験を説明する。

【００３３】表２に、耐摩耗性を評価するために供した
本発明による材料と比較材の化学組成を示す。本発明に
よる材料は表２のNo.１〜No.１２の組成を有する合金粉
体をプラズマ溶接装置により肉盛した。

【００３４】

【表２】

【００３５】次に粉体プラズマ溶接装置及び溶接方法を
説明する。

【００３６】図３は粉体プラズマ肉盛溶接装置の構成を
示す。

【００３７】肉盛溶接はアーク電流を２２０〜２５０
Ａ、アーク電圧を３２〜３５Ｖ、トーチウイビング幅４
０ｍｍで回数１５〜１６cycle/min、Ａｒガス供給量を
プラズマ用として３ｌ／ｍｉｎ、キャリア用として５ｌ
／ｍｉｎ、シール用として１５ｌ／ｍｉｎの溶接条件に
おいて３ｍｍｌ層を肉盛した。すなわち、作業開始時に
プラズマガス（Ａｒ）７を導入してタングステン電極
（−）８と機器部材（＋）１との間に流すことによりパ
イロットアークを発生させ、次にシールドガス（Ａｒ）
９を流しタングステン電極８と機器部材１との間に電圧
を加えプラズマアークを発生させた。そして粉体（パウ
ダ）送給装置から合金粉体とキャリアガス（Ａｒ）との
混合物１０をプラズマアーク１１中に供給し、そのプラ
ズマ熱で合金粉体を溶融して機器部材表面に耐摩耗性肉
盛金属２の溶接層を形成した。

【００３８】一方、比較材のNo.１３の低合金鋳鋼は５
ｋｇを大気中溶解後、９５０℃で焼入れ、４００℃で焼
きもどし処理を施し供した。No.１４のＳｉＣは焼結材
である。なお、供試材の溶接肉盛層の施工母材には寸法
１５ｔ×５０ｍｍ×１５０ｍｍの炭素鋼（ＳＭ４１Ａ）
板を供した。溶接後、６ｔ×２０ｍｍ×６５ｍｍの砂摩
耗試験片を採取し、溶接肉盛層面をエメリー紙＃１２０
０で研磨して試験に供した。

【００３９】次に耐摩耗性試験装置及び試験方法を説明
する。

【００４０】図４は耐摩耗性試験装置の構成を示す。

【００４１】摩耗試験はラバーホイル１２に試験片１３
を押しつけレバー１４で荷重を付加後、砂をホッパ１５
からノズル１６を通して試験片１３とラバーホイル１２
との接触面に連続的に供給し、ラバーホイル１２を回転
させた。実験における摩耗減量は所定の試験時間後試験
片を取外し重量を測定し、その試験前後の重量差を密度
で除した体積減量（ｃｍ³）とした。摩耗試験条件はホ
イル回転数３００ｒｐｍ（回転速度；３.６ｍ／ｓ）で
１０³回、押し付け荷重２０.８ｋｇで実施した。なお、
砂は珪砂（Ａmerican Ｆoundrymen's Ｓociety Ｓtanda
rdのＡＦＳ５０／７０Ｓand）の粒径が２１０〜３００
μｍのものを使用した。

【００４２】表３に本試験に供した各種材料の硬さと砂
摩耗試験後の体積減量を示す。本方法による溶接肉盛層
は硬さが６００以上を有し、その耐摩耗性は比較材No.
１４のセラミックスであるＳｉＣより劣るものの、比較
材よりは優れている。この比較材No.１４の炭化物系セ
ラミックスＳｉＣは硬度は高いものの靭性が低いため使
用に供すると欠けて消失する恐れがあり、またバケット
との接合が出来ず実用化が困難である。

【００４３】

【表３】

【００４４】実施例２先ず、基本的な耐摩耗性肉盛金属の積層について説明す
る。

【００４５】図５は耐摩耗性肉盛金属を機器部材の表面
上に直接全面的に積層した状態の斜視図を示す。

【００４６】本図に示すように、機器部材１表面上の耐
摩耗性肉盛金属２は耐摩耗性が要求される領域に直接全
面的に積層している。

【００４７】図６は耐摩耗性肉盛金属を機器部材の表面
上に直接間歇的に積層した状態の斜視図を示す。

【００４８】本図に示すように、機器部材１表面上の耐
摩耗性肉盛金属２の１つのビード幅を２０〜１００ｍｍ
とし、ビード間に隙間３を設けた構造で粗い岩石を対象
とするバケットに用いる。

【００４９】図７は耐摩耗性肉盛金属を機器部材の表面
上に中間層を介して積層した状態の縦断面図を示す。

【００５０】本図に示すように、機器部材１表面上に中
間層４としてあらかじめ熱膨張係数が耐摩耗性肉盛金属
２より大きいオーステナイト系合金粉体（２１Ｃｒ−１
３Ｎｉ−２Ｍｏ）等による盛金部を３ｍｍ以下設け、耐
摩耗性肉盛金属２と機器部材１との溶接施工性を改善し
ている。

【００５１】本図（Ａ）は全面的に積層した状態で
（Ｂ）は隙間３を設けて間歇的に積層した状態である。
なお、機器部材１のＳＭ４１は１４．９／１０⁶／℃、
耐摩耗性肉盛金属２は１７．０／１０⁶／℃、中間層４
の２１Ｃｒ−１３Ｎｉ−２Ｍｏは１９．５／１０⁶／℃
の熱膨張係数（２０〜８００℃）を得た。

【００５２】また、機器部材表面上に積層した耐摩耗性
肉盛金属２のビード方向幅で両端縁部に５ｍｍＲ以上付
与することによって、より効果的に耐摩耗性を改善でき
る。

【００５３】図８は耐摩耗性肉盛金属を直接若しくは中
間層を介して短冊状の鋼板に積層し、その短冊状の鋼板
を機器部材の表面に接合した状態の縦断面を示す。

【００５４】本図（Ａ）に示すように、予め耐摩耗性肉
盛金属２を全面的に積層した短冊状の鋼板５を、耐摩耗
性が要求される機器部材１表面にワイヤを用いたアーク
溶接による接合部６を設けた構造である。

【００５５】本図（Ｂ）に示すように、予め耐摩耗性肉
盛金属２を隙間３を設け間歇的に積層した短冊状の鋼板
５を、耐摩耗性が要求される機器部材１表面にワイヤを
用いたアーク溶接による接合部６を設けた構造である。

【００５６】本図（Ｃ）に示すように、予め耐摩耗性肉
盛金属２を中間層４を介して全面的に積層した短冊状の
鋼板５を、耐摩耗性が要求される機器部材１表面にワイ
ヤを用いたアーク溶接による接合部６を設けた構造であ
る。

【００５７】本図（Ｄ）に示すように、予め耐摩耗性肉
盛金属２を中間層４を介し隙間３を設けて間歇的に積層
した短冊状の鋼板５を、耐摩耗性が要求される機器部材
１表面にワイヤを用いたアーク溶接による接合部６を設
けた構造である。

【００５８】次にバケットへの施工について説明する。

【００５９】各図に示されるバケット２０に耐摩耗性肉
盛金属２を溶接した。

【００６０】図９は本発明の実施例のバケット内面に耐
摩耗性肉盛金属を溶接した平面図を示す。本図は採取し
た岩石等が堆積するバケット内面に関し、そのカッティ
ング部２１前方側部材表面にビード幅１００ｍｍ、長さ
７５０ｍｍ以下を有し、かつそのビードとビードの間を
１００ｍｍの隙間３とした短冊状の耐摩耗性肉盛金属２
をプラズマ溶接によりカッティング側方向に形成させ
た。

【００６１】図１０は本発明の実施例のバケット外底面
に耐摩耗性肉盛金属を溶接した平面図を示す。本図は岩
石と摺動的に接触するバケット外底面で、カッティング
側方向にビード幅１５０ｍｍ、長さ９００ｍｍ以下を有
し、かつそのビードとビードの間を４０ｍｍの隙間３を
有する短冊状の耐摩耗性肉盛金属２をプラズマ溶接によ
り設けた。

【００６２】図１１は本発明の実施例のバケット側面内
側に耐摩耗性肉盛金属を溶接した平面図を示す。

【００６３】図１２は本発明の実施例のバケット側面外
側に耐摩耗性肉盛金属を溶接した平面図を示す。

【００６４】図１１及び図１２において、ビード幅１０
０ｍｍ一定、長さ６００ｍｍ以下とし、かつそのビード
とビードの間を２０ｍｍ以上の隙間３とした短冊状の耐
摩耗性肉盛金属２をプラズマ溶接によりカッティング側
方向に形成させた。これらの耐摩耗性肉盛金属２は、表
１のNo.９の合金粉体を使用し、実施例１の溶接条件に
より肉盛厚さを２〜３ｍｍとした。なお、溶接後、肉盛
層の硬さを測定したところ、ビッカース硬さで７７０を
得た。これらの肉盛施工部分は摩耗による損傷を受けや
すい部分である。

【００６５】以上述べたように本実施例によれば、肉盛
金属をベース金属より盛上った状態で形成することによ
り凹状の非肉盛部に土砂が堆積し、その部分の摩耗を防
止することができ全面に形成するよりも、施工上からは
好ましい。また、粉体プラズマ溶接法を用いたショベル
の製造法は、岩石、土砂、鉱石等のかき込み採取並びに
それら物質の表面上を駆動する建設機械等を対象とし
て、高Ｃ高Ｓｉ量を含むＦｅ基、Ｃｒ基、Ｎｉ基、Ｃｏ
基から成る粉末により、溶接のままでもビッカース硬さ
で６００以上を有し、かつ、組織はオーステナイト相中
に炭化物を析出した相との混合凝固組織となる薄肉の肉
盛層を機器部材表面に形成させるため、摩耗による損傷
が抑制でき、従って機器の侵食を防止し、作業効率の低
下を軽減でき、かつその寿命の向上およびコスト低減に
大に効果をあげることができた。

【００６６】

【発明の効果】本発明によれば、硬度が高い粉体の溶接
材料を用いるプラズマ溶接法により、母材との希釈が少
なくかつ高硬度の合金肉盛層が得られ、バケットの摩耗
による損傷が抑制でき、施工コストの低減に効果が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一般的な溶接法とプラズマ溶接法による溶接後
の母材と溶接金属との境界部断面の金属組織を示す。

【図２】本発明のプラズマ溶接法による肉盛溶接層断面
の金属組織を示す。

【図３】一般的な粉体プラズマ肉盛溶接装置の構成を示
す。

【図４】一般的な耐摩耗性試験装置の構成を示す。

【図５】本発明の実施例の耐摩耗性肉盛金属を機器部材
の表面上に直接全面的に積層した状態の斜視図を示す。

【図６】本発明の実施例の耐摩耗性肉盛金属を機器部材
の表面上に直接間歇的に積層した状態の斜視図を示す。

【図７】本発明の実施例の耐摩耗性肉盛金属を機器部材
の表面上に中間層を介して積層した状態の縦断面図を示
す。

【図８】本発明の実施例の耐摩耗性肉盛金属を直接若し
くは中間層を介して短冊状の鋼板に積層し、その短冊状
の鋼板を機器部材の表面に接合した状態の縦断面を示
す。

【図９】本発明の実施例のバケット内底面に耐摩耗性肉
盛金属を溶接した平面図を示す。

【図１０】本発明の実施例のバケット外底面に耐摩耗性
肉盛金属を溶接した平面図を示す。

【図１１】本発明の実施例のバケット側面内側に耐摩耗
性肉盛金属を溶接した平面図を示す。

【図１２】本発明の実施例のバケット側面外側に耐摩耗
性肉盛金属を溶接した平面図を示す。

【符号の説明】

１機器部材２耐摩耗性肉盛金属３隙間４中間層５鋼板６接合部７プラズマガス８電極９シールドガス１０混合物１１プラズマアーク１２ラバーホイル１３試験片１４レバー１５ホッパ１６ノズル２０バケット２１カッティング部２２バケット底面２３バケット側面

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ２２Ｃ 38/28 Ｃ２２Ｃ 38/28 Ｅ０２Ｆ 3/40 Ｅ０２Ｆ 3/40 Ｚ (72)発明者福井寛茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者大野俊弘茨城県土浦市神立町650番地日立建機株式会社土浦工場内 (56)参考文献特開昭63−42352（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】バケットのかき込み採取により摩耗が生
じる部位に、重量％でＣ：２.５〜５.０％、Ｓｉ：３〜
１５％及びＣｒ：１５〜３０％を含有するＦｅ基合金、
Ｎｉ基合金、Ｃｏ基合金の何れかから成り、少なくとも
炭化物形成元素であるＷ、Ｎｂ、Ｔｉの１５％以下を１
種または２種以上を含有し、主成分がＣｒである複合炭
化物が晶出した耐摩耗性合金粉体を用い、プラズマアー
ク溶接法により、耐摩耗性部材の肉盛層を形成すること
を特徴とするショベルの製造法。
【請求項２】前記耐摩耗性部材を前記バケットの摩耗
が生じる部位全面に、直接積層することを特徴とする請
求項１に記載のショベルの製造法。
【請求項３】前記耐摩耗性部材を前記バケットの摩耗
が生じる部位に、１つのビード幅が２０〜１００ｍｍで
ある複数のビードとして形成し、それぞれのビード間に
隙間を設けることを特徴とする請求項１に記載のショベ
ルの製造法。
【請求項４】前記耐摩耗性部材のビード方向をバケッ
トの駆動方向に対し平行及び直角方向に配列することを
特徴とする請求項１、請求項２、請求項３のうち何れか
の請求項に記載のショベルの製造法。
【請求項５】前記耐摩耗性部材を溶接するバケットの
表面上へ予め熱膨張係数が前記耐摩耗性部材より大きい
オーステナイト系合金粉体による盛金部を０．３〜３ｍ
ｍ設けることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項
４のうち何れかの請求項に記載のショベルの製造法。
【請求項６】前記耐摩耗性部材のビード方向と直交す
る両端縁部を５ｍｍＲに形成することを特徴とする請求
項１、請求項２、請求項５のうち何れかの請求項に記載
のショベルの製造法。
【請求項７】予め前記耐摩耗性部材を積層した短冊状
の鋼板を、前記バケットの摩耗が生じる部位に接合配列
し、ワイヤを用いてアーク溶接することを特徴とする請
求項１から請求項６のうち何れかの請求項に記載のショ
ベルの製造法。