JP3101987B2 - 焼結材の溶接前処理方法 - Google Patents
焼結材の溶接前処理方法Info
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- JP3101987B2 JP3101987B2 JP05078193A JP7819393A JP3101987B2 JP 3101987 B2 JP3101987 B2 JP 3101987B2 JP 05078193 A JP05078193 A JP 05078193A JP 7819393 A JP7819393 A JP 7819393A JP 3101987 B2 JP3101987 B2 JP 3101987B2
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- sintered material
- welding
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- oil
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23G—CLEANING OR DE-GREASING OF METALLIC MATERIAL BY CHEMICAL METHODS OTHER THAN ELECTROLYSIS
- C23G5/00—Cleaning or de-greasing metallic material by other methods; Apparatus for cleaning or de-greasing metallic material with organic solvents
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼結材の溶接前処理方
法に係わり、特に、焼結材に含まれた油や水の除去に関
する。
法に係わり、特に、焼結材に含まれた油や水の除去に関
する。
【０００２】
【従来の技術】焼結材の溶接には、つぎのような問題が
ある。
ある。
【０００３】まず、焼結材そのものが多孔質であるた
め、油、水分等を含みやすい。そして、焼結部品に対し
ては、精度確保のため、焼結後潤滑用の油雰囲気中で寸
法矯正したり、成形方法における制限に対して所定の形
状に仕上げるために、加工液を使用しながら機械加工し
たりすることが一般的に行われる。したがって、寸法矯
正や機械加工が施された焼結材は、そのポア内に油、水
分、汚れ等をかなり含んだ状態にある。この状態で溶接
を行うと、油、水分が溶融中に気化、膨脹するため、溶
接接合部に巨大なブローホールが発生する。
め、油、水分等を含みやすい。そして、焼結部品に対し
ては、精度確保のため、焼結後潤滑用の油雰囲気中で寸
法矯正したり、成形方法における制限に対して所定の形
状に仕上げるために、加工液を使用しながら機械加工し
たりすることが一般的に行われる。したがって、寸法矯
正や機械加工が施された焼結材は、そのポア内に油、水
分、汚れ等をかなり含んだ状態にある。この状態で溶接
を行うと、油、水分が溶融中に気化、膨脹するため、溶
接接合部に巨大なブローホールが発生する。
【０００４】従来、前記焼結材に含まれた油、水分を除
去する方法としては、例えば有機溶剤による洗浄があ
る。しかし、有機溶剤では、油、水分等を完全には除去
できず、溶接接合部における大きなブローホールの発生
は防止できない。
去する方法としては、例えば有機溶剤による洗浄があ
る。しかし、有機溶剤では、油、水分等を完全には除去
できず、溶接接合部における大きなブローホールの発生
は防止できない。
【０００５】これに対して、特開昭64-66086号公報に
は、焼結材の脱脂、脱水および汚れの除去を確実にする
ために、焼結材の溶接前処理方法として、油、水分等を
含んだ焼結材を再焼結する方法が提案されている。この
再焼結は、例えば1130℃の温度で120分間行われるもの
である。これによれば、焼結材に含まれた油、水分等を
完全に除去できるものの、焼結がさらに進むことによ
り、焼結材に寸法変化が生じ、せっかく寸法矯正や機械
加工で精度よく仕上げた寸法が崩れ、焼結材の寸法が所
定寸法から外れてしまうという不具合を生じる。
は、焼結材の脱脂、脱水および汚れの除去を確実にする
ために、焼結材の溶接前処理方法として、油、水分等を
含んだ焼結材を再焼結する方法が提案されている。この
再焼結は、例えば1130℃の温度で120分間行われるもの
である。これによれば、焼結材に含まれた油、水分等を
完全に除去できるものの、焼結がさらに進むことによ
り、焼結材に寸法変化が生じ、せっかく寸法矯正や機械
加工で精度よく仕上げた寸法が崩れ、焼結材の寸法が所
定寸法から外れてしまうという不具合を生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、焼結材
を良好に溶接するには、焼結後の寸法矯正や機械加工の
工程などで焼結材に含まれることになる油や水分等を完
全に除去することが必要である。この油や水分等の除去
は、有機溶剤による洗浄では完全にはできない。また、
特開昭64-66086号公報に記載のような再焼結では、油や
水分等を完全に除去できるものの、寸法変化を生じる問
題がある。
を良好に溶接するには、焼結後の寸法矯正や機械加工の
工程などで焼結材に含まれることになる油や水分等を完
全に除去することが必要である。この油や水分等の除去
は、有機溶剤による洗浄では完全にはできない。また、
特開昭64-66086号公報に記載のような再焼結では、油や
水分等を完全に除去できるものの、寸法変化を生じる問
題がある。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、寸法変化をきたすことなく、焼結材に含
まれた油、水分および汚れ等を完全に除去でき、その後
の焼結材の溶接を良好に行うことを可能とする溶接前処
理方法を提供することを目的とする。
とするもので、寸法変化をきたすことなく、焼結材に含
まれた油、水分および汚れ等を完全に除去でき、その後
の焼結材の溶接を良好に行うことを可能とする溶接前処
理方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の焼結材の溶接前
処理方法は、前記目的を達成するために、焼結材を溶接
する前に、この焼結材を窒素ガス雰囲気中において400
〜600℃で加熱処理するものである。
処理方法は、前記目的を達成するために、焼結材を溶接
する前に、この焼結材を窒素ガス雰囲気中において400
〜600℃で加熱処理するものである。
【０００９】
【作用】本発明の焼結材の溶接前処理方法では、焼結材
を400〜600℃で加熱処理することにより、寸法矯正や機
械加工等を経た焼結材に含まれている油や水分あるいは
汚れを溶接前に完全に除去する。これとともに、前記加
熱処理を窒素ガス雰囲気中で行うことにより、焼結材に
酸素がなるべく含まれないようにする。その後、焼結材
が溶接されるが、このとき、油、水分および汚れ等が除
去されていることにより、溶接が良好になされる。ま
た、焼結材に酸素がほとんど含まれていないことによ
り、溶接時における焼結材の酸化も抑えられる。
を400〜600℃で加熱処理することにより、寸法矯正や機
械加工等を経た焼結材に含まれている油や水分あるいは
汚れを溶接前に完全に除去する。これとともに、前記加
熱処理を窒素ガス雰囲気中で行うことにより、焼結材に
酸素がなるべく含まれないようにする。その後、焼結材
が溶接されるが、このとき、油、水分および汚れ等が除
去されていることにより、溶接が良好になされる。ま
た、焼結材に酸素がほとんど含まれていないことによ
り、溶接時における焼結材の酸化も抑えられる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の一実施例について説明する。
この実施例は、鉄系焼結材を不活性雰囲気中で加熱処理
した後、プロジェクション溶接に供したものである。以
下、その詳細を説明する。
この実施例は、鉄系焼結材を不活性雰囲気中で加熱処理
した後、プロジェクション溶接に供したものである。以
下、その詳細を説明する。
【００１１】用いた試験片は、Fe-3.0Ni-0.5Ｃ（ニッケ
ル３％、炭素0.5％、残りが鉄）の組成を有する焼結材
であって、焼結後加工油を使用しての機械加工により作
成されたものである。試験片の形状および寸法は、図２
に示すとおりである。同図に示すように、試験片１は、
円筒状をなし、上端面にプロジェクション溶接のための
３つの突起２を有している。この試験片に対して、それ
ぞれ下記ａ，ｂ，ｃの条件で溶接前処理を施した。ここ
で、条件ａが本発明の一実施例であり、条件ｂ，ｃは対
照例である。
ル３％、炭素0.5％、残りが鉄）の組成を有する焼結材
であって、焼結後加工油を使用しての機械加工により作
成されたものである。試験片の形状および寸法は、図２
に示すとおりである。同図に示すように、試験片１は、
円筒状をなし、上端面にプロジェクション溶接のための
３つの突起２を有している。この試験片に対して、それ
ぞれ下記ａ，ｂ，ｃの条件で溶接前処理を施した。ここ
で、条件ａが本発明の一実施例であり、条件ｂ，ｃは対
照例である。
【００１２】条件ａ…試験片を窒素ガス（N2）中におい
て450℃で90分間加熱。
て450℃で90分間加熱。
【００１３】条件ｂ…試験片を1130℃で30分間再焼結。
その後、徐冷。
その後、徐冷。
【００１４】条件ｃ…試験片を有機溶剤の液により脱脂
処理。
処理。
【００１５】以上の各溶接前処理条件ａ，ｂ，ｃによる
試験片上に同一の鋼板材をプロジェクション溶接した。
溶接条件は同一であり、コンデンサー式抵抗溶接機を用
い、通電電流は30kＡ、加圧力は1000kgとした。そし
て、溶接部の検査を行った。これとともに、溶接後の試
験片に対して、引張り試験を行った。
試験片上に同一の鋼板材をプロジェクション溶接した。
溶接条件は同一であり、コンデンサー式抵抗溶接機を用
い、通電電流は30kＡ、加圧力は1000kgとした。そし
て、溶接部の検査を行った。これとともに、溶接後の試
験片に対して、引張り試験を行った。
【００１６】図１には、各溶接前処理条件ａ，ｂ，ｃに
よる溶接部（ナゲット）３の形状および位置を示してあ
る。（イ）が条件ａ，ｂのものであり、（ロ）が条件ｃ
のものである。また、同図には、溶接前の突起２の形状
および位置を鎖線で示してある。溶接部の検査の結果、
有機溶剤による脱脂処理の条件ｃでは、溶接部３の特に
周辺部（ハッチングで示す部分）にブローホール４が発
生していた。これに対して、本発明の一実施例である条
件ａや再焼結を行う条件ｂでは、ブローホール４は生じ
ていなかった。
よる溶接部（ナゲット）３の形状および位置を示してあ
る。（イ）が条件ａ，ｂのものであり、（ロ）が条件ｃ
のものである。また、同図には、溶接前の突起２の形状
および位置を鎖線で示してある。溶接部の検査の結果、
有機溶剤による脱脂処理の条件ｃでは、溶接部３の特に
周辺部（ハッチングで示す部分）にブローホール４が発
生していた。これに対して、本発明の一実施例である条
件ａや再焼結を行う条件ｂでは、ブローホール４は生じ
ていなかった。
【００１７】また、引張り試験により測定された引張り
破断荷重は下記の通りである。
破断荷重は下記の通りである。
【００１８】 条件ａ 条件ｂ 条件ｃ 1350kg 1300kg 920kg 本発明の一実施例である条件ａでは、有機溶剤による脱
脂処理の条件ｃよりも大幅に強度が高くなっていること
がわかる。
脂処理の条件ｃよりも大幅に強度が高くなっていること
がわかる。
【００１９】さらに、各条件ａ，ｂ，ｃの試験片につい
て、溶接前処理の前後の寸法変化を測定した。処理前お
よび処理後の試験片の外径は下記の通りである。
て、溶接前処理の前後の寸法変化を測定した。処理前お
よび処理後の試験片の外径は下記の通りである。
【００２０】 条件ａ 条件ｂ 条件ｃ 処理前 30.00mm 30.00mm 30.00mm 処理後 30.00mm 29.85mm 30.00mm 本発明の一実施例である条件ａでは、寸法変化を生じて
いないのに対して、再焼結を行う条件ｂでは、寸法変化
を生じている。
いないのに対して、再焼結を行う条件ｂでは、寸法変化
を生じている。
【００２１】以上のように、寸法矯正で油を含んだ焼結
材を窒素ガス中で加熱処理することにより、この焼結材
に含まれた油を完全に除去でき、その後にプロジェクシ
ョン溶接を行うことにより、良好な溶接接合を行える。
また、不活性雰囲気中の加熱であることにより、焼結材
に含まれる酸素を少なくでき、その後の溶接時におい
て、焼結材の酸化を防止できる。特に大気中溶接で溶け
こみの大きいレーザー溶接等では効果的である。しか
も、加熱温度が焼結時の温度よりも大幅に低い450℃に
すぎないので、溶接前処理によって焼結材には寸法変化
や機械的特性（硬さ、強度、じん性等）の変化が生じな
い。
材を窒素ガス中で加熱処理することにより、この焼結材
に含まれた油を完全に除去でき、その後にプロジェクシ
ョン溶接を行うことにより、良好な溶接接合を行える。
また、不活性雰囲気中の加熱であることにより、焼結材
に含まれる酸素を少なくでき、その後の溶接時におい
て、焼結材の酸化を防止できる。特に大気中溶接で溶け
こみの大きいレーザー溶接等では効果的である。しか
も、加熱温度が焼結時の温度よりも大幅に低い450℃に
すぎないので、溶接前処理によって焼結材には寸法変化
や機械的特性（硬さ、強度、じん性等）の変化が生じな
い。
【００２２】なお、加熱処理における温度は、前記実施
例の450℃に限らないが、油等の除去と寸法変化の防止
との兼ね合いから、400〜600℃の範囲が好ましい。ま
た、加熱時間も90分に限らない。また、溶接も、前記実
施例のプロジェクション溶接に限らず、アーク溶接ある
いはレーザー溶接等、任意の溶接に本発明を適用でき
る。
例の450℃に限らないが、油等の除去と寸法変化の防止
との兼ね合いから、400〜600℃の範囲が好ましい。ま
た、加熱時間も90分に限らない。また、溶接も、前記実
施例のプロジェクション溶接に限らず、アーク溶接ある
いはレーザー溶接等、任意の溶接に本発明を適用でき
る。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、焼結材を溶接する前
に、この焼結材を不活性雰囲気中において400〜600℃で
加熱処理することにより、寸法矯正や機械加工等を経た
焼結材に含まれている油、水分および汚れ等を完全に除
去でき、したがって、焼結材の溶接を良好に行える。ま
た、窒素ガス雰囲気中の加熱であることにより、焼結材
に含まれる酸素を少なくでき、その後の溶接時におい
て、焼結材の酸化を防止できる。さらに、加熱温度が40
0〜600℃なので、焼結材に寸法変化や機械的特性の変化
を生じさせずに済む。
に、この焼結材を不活性雰囲気中において400〜600℃で
加熱処理することにより、寸法矯正や機械加工等を経た
焼結材に含まれている油、水分および汚れ等を完全に除
去でき、したがって、焼結材の溶接を良好に行える。ま
た、窒素ガス雰囲気中の加熱であることにより、焼結材
に含まれる酸素を少なくでき、その後の溶接時におい
て、焼結材の酸化を防止できる。さらに、加熱温度が40
0〜600℃なので、焼結材に寸法変化や機械的特性の変化
を生じさせずに済む。
【図１】（イ）は、本発明の一実施例における溶接後の
焼結材の概略平面図、（ロ）は、その対照例における溶
接後の焼結材の概略平面図である。
焼結材の概略平面図、（ロ）は、その対照例における溶
接後の焼結材の概略平面図である。
【図２】溶接前の焼結材を示すもので、（Ａ）は平面
図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ部の拡大図で
ある。
図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ部の拡大図で
ある。
１ 試験片（焼結材）
Claims (1)
- 【請求項１】 焼結材を溶接する前に、この焼結材を窒
素ガス雰囲気中において400〜600℃で加熱処理すること
を特徴とする焼結材の溶接前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05078193A JP3101987B2 (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 焼結材の溶接前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05078193A JP3101987B2 (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 焼結材の溶接前処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287783A JPH06287783A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3101987B2 true JP3101987B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=13655167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05078193A Expired - Fee Related JP3101987B2 (ja) | 1993-04-05 | 1993-04-05 | 焼結材の溶接前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3101987B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT500561B1 (de) * | 2004-05-26 | 2006-12-15 | Miba Sinter Austria Gmbh | Verfahren zum schweissen eines gesinterten formkörpers |
-
1993
- 1993-04-05 JP JP05078193A patent/JP3101987B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06287783A (ja) | 1994-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000724 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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