JP3217536B2 - Ａｌ基材料への肉盛溶接用複合ワイヤ - Google Patents
Ａｌ基材料への肉盛溶接用複合ワイヤInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＡｌ基材料の表面に耐摩
耗、耐熱層が高温下（２００℃〜３００℃）で安定して
かつ経済的に得られるガスシールドアーク，プラズマア
ーク肉盛溶接用複合ワイヤに関するものである。
耗、耐熱層が高温下（２００℃〜３００℃）で安定して
かつ経済的に得られるガスシールドアーク，プラズマア
ーク肉盛溶接用複合ワイヤに関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】ＡｌまたはＡｌ合金は鉄鋼材
料に比較して、軽量で熱伝導性、耐食性に優れているこ
とから自動車部品をはじめ広い分野で使用されている。
しかし、Ａｌ合金は一般に鉄鋼材料に比べ強度，耐摩耗
性，耐熱性の面で劣っており、Ａｌ合金素材そのままで
は、鉄鋼材料の代替材料として適用できる部位、部品は
限られている。また、既にＡｌ，Ａｌ合金が使用されて
いる場合でも、近年、使用環境が過酷になるにつれ、更
に耐久性の向上が求められている。
料に比較して、軽量で熱伝導性、耐食性に優れているこ
とから自動車部品をはじめ広い分野で使用されている。
しかし、Ａｌ合金は一般に鉄鋼材料に比べ強度，耐摩耗
性，耐熱性の面で劣っており、Ａｌ合金素材そのままで
は、鉄鋼材料の代替材料として適用できる部位、部品は
限られている。また、既にＡｌ，Ａｌ合金が使用されて
いる場合でも、近年、使用環境が過酷になるにつれ、更
に耐久性の向上が求められている。
【０００３】その対策として、Ａｌ合金そのものの改良
の外に、表面に耐摩耗、耐熱層を形成する方法の一つと
して、肉盛溶接方法が行われている。例えば、特開昭５
８−２１５２９１号公報では、ＡｌにＣｏ，Ｎｉ，Ｍ
ｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｓｉ等を適宜含有したＡｌ基材料が示
されている。しかし、Ａｌにこれら元素を多量に含有し
たＡｌ基材料の製作は、鋳造・押出法や加圧凝固押出法
等によって製作は可能であるが、製造工程が煩雑である
こと、また自動化材料として細径化（１．２ｍｍφ）が
困難であるという問題があった。更に、特開平３−１６
９４９６号公報，特開平３−２５７１７３号公報では、
Ａｌ外皮内にＡｌ以外の金属線または金属間化合物形成
金属粉末を収容した自動溶接用溶加材（１．６ｍｍφ）
が示されているが、具体的な成分、成分範囲等の記載が
なく実用に当たっては十分ではない。
の外に、表面に耐摩耗、耐熱層を形成する方法の一つと
して、肉盛溶接方法が行われている。例えば、特開昭５
８−２１５２９１号公報では、ＡｌにＣｏ，Ｎｉ，Ｍ
ｎ，Ｆｅ，Ｃｕ，Ｓｉ等を適宜含有したＡｌ基材料が示
されている。しかし、Ａｌにこれら元素を多量に含有し
たＡｌ基材料の製作は、鋳造・押出法や加圧凝固押出法
等によって製作は可能であるが、製造工程が煩雑である
こと、また自動化材料として細径化（１．２ｍｍφ）が
困難であるという問題があった。更に、特開平３−１６
９４９６号公報，特開平３−２５７１７３号公報では、
Ａｌ外皮内にＡｌ以外の金属線または金属間化合物形成
金属粉末を収容した自動溶接用溶加材（１．６ｍｍφ）
が示されているが、具体的な成分、成分範囲等の記載が
なく実用に当たっては十分ではない。
【０００４】そこで、本発明者等は特願平３−２０５７
２２号でＡｌ基材料表面への硬化肉盛材料としてＣｕ−
Ａｌ複合ワイヤを提案した。Ｃｕ−Ａｌ複合ワイヤによ
れば室温での肉盛層の硬さをビッカース硬度で１５０〜
３５０にすることができ、耐摩耗性、耐熱性を向上させ
ることができた。しかし２００℃での高温下では肉盛層
の硬さが低下しＨｖ１５０未満となり、耐摩耗性、耐熱
性の向上のために更なるレベルアップが求められてい
る。
２２号でＡｌ基材料表面への硬化肉盛材料としてＣｕ−
Ａｌ複合ワイヤを提案した。Ｃｕ−Ａｌ複合ワイヤによ
れば室温での肉盛層の硬さをビッカース硬度で１５０〜
３５０にすることができ、耐摩耗性、耐熱性を向上させ
ることができた。しかし２００℃での高温下では肉盛層
の硬さが低下しＨｖ１５０未満となり、耐摩耗性、耐熱
性の向上のために更なるレベルアップが求められてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題点を解決するべくなされたもので、その目的とする
ところは、高温下（２００℃）において、Ａｌ基材料と
の接合性の高い耐摩耗性、耐熱性肉盛層が安定して得ら
れる複合ワイヤを提供することにある。
問題点を解決するべくなされたもので、その目的とする
ところは、高温下（２００℃）において、Ａｌ基材料と
の接合性の高い耐摩耗性、耐熱性肉盛層が安定して得ら
れる複合ワイヤを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の、本発明にかかわるＡｌ基材料表面への肉盛材料とし
ての構成は、Ｃｕ基材料からなる外皮内にＣｏ及びＡｌ
を充填した複合ワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対して
Ｃｕ：３０〜８５％，Ｃｏ：１〜４０％を含有し、その
他は、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるところに要
旨が存在する。
の、本発明にかかわるＡｌ基材料表面への肉盛材料とし
ての構成は、Ｃｕ基材料からなる外皮内にＣｏ及びＡｌ
を充填した複合ワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対して
Ｃｕ：３０〜８５％，Ｃｏ：１〜４０％を含有し、その
他は、残部がＡｌ及び不可避不純物からなるところに要
旨が存在する。
【０００７】
【作用】本発明によれば、不活性ガスでシールドされた
Ａｌ基材料母材と非消耗電極との間に発生させたアーク
中に、複合ワイヤを送給するか、またはワイヤを消耗電
極として送給することにより、Ａｌ基材料表面にＣｕ，
Ｃｏを含んだ肉盛層を形成できる。具体的には、高温
（２００℃）においてＡｌ基材料の表面に耐摩耗・耐熱
肉盛層を形成する肉盛材料について検討した。その結
果、所望の耐摩耗性、耐熱性が安定して得られ、更に、
経済性、製造性（伸線性）等の面からＣｕまたはＣｕ合
金のパイプもしくはフープ内にＡｌまたはＣｏを充填す
ることが望ましいことを見いだした。なお室温、高温下
で耐摩耗性、耐熱性が安定に得られるためには、肉盛層
の硬さはビッカース硬度でＨｖ１５０以上必要であり、
Ｈｖ１５０未満では耐摩耗性の向上が期待されない。
Ａｌ基材料母材と非消耗電極との間に発生させたアーク
中に、複合ワイヤを送給するか、またはワイヤを消耗電
極として送給することにより、Ａｌ基材料表面にＣｕ，
Ｃｏを含んだ肉盛層を形成できる。具体的には、高温
（２００℃）においてＡｌ基材料の表面に耐摩耗・耐熱
肉盛層を形成する肉盛材料について検討した。その結
果、所望の耐摩耗性、耐熱性が安定して得られ、更に、
経済性、製造性（伸線性）等の面からＣｕまたはＣｕ合
金のパイプもしくはフープ内にＡｌまたはＣｏを充填す
ることが望ましいことを見いだした。なお室温、高温下
で耐摩耗性、耐熱性が安定に得られるためには、肉盛層
の硬さはビッカース硬度でＨｖ１５０以上必要であり、
Ｈｖ１５０未満では耐摩耗性の向上が期待されない。
【０００８】以下に本発明の実験経過と成分の限定理由
を示す。即ち、本発明者等はＣｕ外皮にＡｌ芯材を充填
し、ワイヤ中のＣｕ量を４０％、Ｃｕ量を７０％とし、
その他はＡｌ及び不可避不純物である１．２ｍｍφの複
合ワイヤＡ（Ｃｕ４０％）、Ｂ（Ｃｕ７０％；複合ワイ
ヤ断面形状、図３（ａ））とＡｌパイプにＣｏ粉を充填
したＡｌ−Ｃｏ芯材をＣｕ外皮に充填し、ワイヤ中のＣ
ｕ量を４０％、Ｃｏ量を２０％、その他はＡｌ及び不可
避不純物である１．２ｍｍφの複合ワイヤＣ（複合ワイ
ヤ断面形状、図３（ｂ））を試作し、これらの試作ワイ
ヤをＴＩＧ溶接法を用いて肉盛溶接を行い、得られた肉
盛層及び母材の室温から４００℃までの高温硬さを調査
した。溶接条件を以下に示す。
を示す。即ち、本発明者等はＣｕ外皮にＡｌ芯材を充填
し、ワイヤ中のＣｕ量を４０％、Ｃｕ量を７０％とし、
その他はＡｌ及び不可避不純物である１．２ｍｍφの複
合ワイヤＡ（Ｃｕ４０％）、Ｂ（Ｃｕ７０％；複合ワイ
ヤ断面形状、図３（ａ））とＡｌパイプにＣｏ粉を充填
したＡｌ−Ｃｏ芯材をＣｕ外皮に充填し、ワイヤ中のＣ
ｕ量を４０％、Ｃｏ量を２０％、その他はＡｌ及び不可
避不純物である１．２ｍｍφの複合ワイヤＣ（複合ワイ
ヤ断面形状、図３（ｂ））を試作し、これらの試作ワイ
ヤをＴＩＧ溶接法を用いて肉盛溶接を行い、得られた肉
盛層及び母材の室温から４００℃までの高温硬さを調査
した。溶接条件を以下に示す。
【０００９】 溶接条件 極性 ＤＣ（−） 電流 １２０Ａ 電圧 １６Ｖ 速度 １０ｃｐｍ シールドガス インナーシールド，Ｈｅ；２５ｌ／ｍｉｎ アウターシールド，Ａｒ；２５ｌ／ｍｉｎ 母材 ＡＣ２Ｂ；１０t ×５０ｗ×２００ｌ
【００１０】調査結果を図１に示す。図１より複合ワイ
ヤＡ，Ｂ及び複合ワイヤＣは室温から４００℃までの高
温硬さは、母材よりも良好であった。しかし、複合ワイ
ヤＡは２００℃以上になるとＨｖ１５０未満となり高温
での耐摩耗性の向上が期待できない。また複合ワイヤＢ
は２００℃ではＨｖ１５１であり、Ｈｖ１５０を超えて
いるものの、溶接条件の変動による硬さのばらつきによ
ってはＨｖ１５０未満となる可能性がある。更に３００
℃になるとＨｖ１０２まで低下してしまい高温で耐摩耗
性の向上が期待できない。
ヤＡ，Ｂ及び複合ワイヤＣは室温から４００℃までの高
温硬さは、母材よりも良好であった。しかし、複合ワイ
ヤＡは２００℃以上になるとＨｖ１５０未満となり高温
での耐摩耗性の向上が期待できない。また複合ワイヤＢ
は２００℃ではＨｖ１５１であり、Ｈｖ１５０を超えて
いるものの、溶接条件の変動による硬さのばらつきによ
ってはＨｖ１５０未満となる可能性がある。更に３００
℃になるとＨｖ１０２まで低下してしまい高温で耐摩耗
性の向上が期待できない。
【００１１】これに対して、複合ワイヤＣはＣｕ量が複
合ワイヤＡと同じであるが室温〜４００℃まで硬さは複
合ワイヤＡ、複合ワイヤＢより高く、２００℃ではＨｖ
２９５，３００℃ではＨｖ１９０となっており、高温で
の硬さが大幅に向上している。なお、各肉盛層には割れ
はなかった。Ｃｏ添加による高温硬さの向上の理由は今
のところ定かではないが、複合ワイヤＣの肉盛層はＡｌ
とＣｕの共晶とＡｌとＣｕ及びＡｌとＣｏの金属間化合
物（ＣｕＡｌ2 ，Ｃｏ2 Ａｌ9 ）が分散した組織からな
っている。即ちＣｕＡｌ2 の硬さはＨｖ４００〜６０
０，Ｃｏ2 Ａｌ9 の硬さはＨｖ６５０〜７５０であるこ
とから、Ｃｏ添加によりＣｕとＡｌの金属間化合物（Ｃ
ｕＡｌ2 ）より硬いＣｏ2Ａｌ9 が析出し硬さが向上し
たものと考えられる。また、Ｃｏ2 Ａｌ9 の析出温度
（約９７０℃）がＣｕＡｌ2 （約５９１℃）より高いこ
とにより、高温での硬さが向上したと考えられる。
合ワイヤＡと同じであるが室温〜４００℃まで硬さは複
合ワイヤＡ、複合ワイヤＢより高く、２００℃ではＨｖ
２９５，３００℃ではＨｖ１９０となっており、高温で
の硬さが大幅に向上している。なお、各肉盛層には割れ
はなかった。Ｃｏ添加による高温硬さの向上の理由は今
のところ定かではないが、複合ワイヤＣの肉盛層はＡｌ
とＣｕの共晶とＡｌとＣｕ及びＡｌとＣｏの金属間化合
物（ＣｕＡｌ2 ，Ｃｏ2 Ａｌ9 ）が分散した組織からな
っている。即ちＣｕＡｌ2 の硬さはＨｖ４００〜６０
０，Ｃｏ2 Ａｌ9 の硬さはＨｖ６５０〜７５０であるこ
とから、Ｃｏ添加によりＣｕとＡｌの金属間化合物（Ｃ
ｕＡｌ2 ）より硬いＣｏ2Ａｌ9 が析出し硬さが向上し
たものと考えられる。また、Ｃｏ2 Ａｌ9 の析出温度
（約９７０℃）がＣｕＡｌ2 （約５９１℃）より高いこ
とにより、高温での硬さが向上したと考えられる。
【００１２】更に、Ｃｏ添加による室温、高温での硬さ
の向上はＣｏを１％以上Ｃｕと複合添加することで達成
できる。１％未満ではＣｏとＡｌの金属間化合物（Ｃｏ
2 Ａｌ9 ）の析出量が少なく、高温での硬さが向上でき
ない。一方Ｃｏ量が４０％を超えると母材とのぬれ性が
劣化するとともに、肉盛層の延性が低下し、切削性が劣
化する。またＣｕ量は３０〜７０％とする。Ｃｕ量が３
０％未満では肉盛層の組織は殆どがα相（Ａｌ）ばかり
になってしまい、マトリックスの硬さが低く、Ｃｏを添
加しても高温（２００℃）での硬さが向上できない。一
方Ｃｕ量が８５％を超えると、肉盛層の組織には脆弱な
金属間化合物であるη相（ＣｕＡｌ）が析出するため、
肉盛層に割れが発生する。
の向上はＣｏを１％以上Ｃｕと複合添加することで達成
できる。１％未満ではＣｏとＡｌの金属間化合物（Ｃｏ
2 Ａｌ9 ）の析出量が少なく、高温での硬さが向上でき
ない。一方Ｃｏ量が４０％を超えると母材とのぬれ性が
劣化するとともに、肉盛層の延性が低下し、切削性が劣
化する。またＣｕ量は３０〜７０％とする。Ｃｕ量が３
０％未満では肉盛層の組織は殆どがα相（Ａｌ）ばかり
になってしまい、マトリックスの硬さが低く、Ｃｏを添
加しても高温（２００℃）での硬さが向上できない。一
方Ｃｕ量が８５％を超えると、肉盛層の組織には脆弱な
金属間化合物であるη相（ＣｕＡｌ）が析出するため、
肉盛層に割れが発生する。
【００１３】本発明によるＣｕ基材料からなる外皮材内
にＣｏ，Ａｌを充填した複合ワイヤの製造方法として
は、次の様な方法を用いることができる。以下に図面を
基に説明する。図３（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の複合
ワイヤの横断面形状を示す図である。 （ｂ）の複合、複合ワイヤの製造方法はＣｕ基材料外皮
１にフープを使用し、フープを湾曲に成形しながらＣｏ
粉末４を充填したＡｌパイプ３を挿入した後、該フープ
の両端部をＴＩＧ溶接、レーザーあるいは抵抗溶接によ
り塞ぎ、その後所定の径まで圧延、伸線するか、Ｃｕ基
材料外皮１にパイプを使用し、特開昭６２−２４４５１
９号公報に示される様に、パイプを振動させながらパイ
プ端部からＣｏ粉末４を充填したＡｌパイプ３を挿入
し、その後所定の径まで圧延、伸線加工を行って得る事
が出来る。
にＣｏ，Ａｌを充填した複合ワイヤの製造方法として
は、次の様な方法を用いることができる。以下に図面を
基に説明する。図３（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明の複合
ワイヤの横断面形状を示す図である。 （ｂ）の複合、複合ワイヤの製造方法はＣｕ基材料外皮
１にフープを使用し、フープを湾曲に成形しながらＣｏ
粉末４を充填したＡｌパイプ３を挿入した後、該フープ
の両端部をＴＩＧ溶接、レーザーあるいは抵抗溶接によ
り塞ぎ、その後所定の径まで圧延、伸線するか、Ｃｕ基
材料外皮１にパイプを使用し、特開昭６２−２４４５１
９号公報に示される様に、パイプを振動させながらパイ
プ端部からＣｏ粉末４を充填したＡｌパイプ３を挿入
し、その後所定の径まで圧延、伸線加工を行って得る事
が出来る。
【００１４】（ｃ）の場合、複合ワイヤの製造方法はＣ
ｕ基材料外皮１にフープを使用し、フープを湾曲に成形
しながらＣｏ粉末４とＡｌ芯材２を挿入した後、該フー
プの両端部をＴＩＧ溶接、レーザーあるいは抵抗溶接に
より塞ぎ、その後所定の径まで圧延、伸線するか、Ｃｕ
基材料外皮１にパイプを使用し、特公昭４５−３０９３
７号公報に示される様に、パイプを振動させながらパイ
プ端部からＣｏ粉末４とＡｌ芯材２を挿入し、その後所
定の径まで圧延、伸線加工を行って得る事が出来る。
ｕ基材料外皮１にフープを使用し、フープを湾曲に成形
しながらＣｏ粉末４とＡｌ芯材２を挿入した後、該フー
プの両端部をＴＩＧ溶接、レーザーあるいは抵抗溶接に
より塞ぎ、その後所定の径まで圧延、伸線するか、Ｃｕ
基材料外皮１にパイプを使用し、特公昭４５−３０９３
７号公報に示される様に、パイプを振動させながらパイ
プ端部からＣｏ粉末４とＡｌ芯材２を挿入し、その後所
定の径まで圧延、伸線加工を行って得る事が出来る。
【００１５】（ｄ）の複合、複合ワイヤの製造方法はＣ
ｕ基材料外皮１にフープを使用し、フープを湾曲に成形
しながらＣｏ粉末とＡｌ粉末の混合粉５を挿入した後、
該フープの両端部をＴＩＧ溶接、レーザーあるいは抵抗
溶接により塞ぎ、その後所定の径まで圧延、伸線する
か、Ｃｕ基材料外皮１にパイプを使用し、特公昭４５−
３０９３７号公報に示される様に、パイプを振動させな
がらパイプ端部からＣｏ粉末とＡｌ粉末の混合粉５を挿
入し、その後所定の径まで圧延、伸線加工を行って得る
事が出来る。なお、Ｃｏのパイプ、線材は難加工材料で
あるため、Ｃｏは粉末として用いた。また、本発明の複
合ワイヤはＭＩＧ溶接法、プラズマ溶接法に適用できる
ものである。
ｕ基材料外皮１にフープを使用し、フープを湾曲に成形
しながらＣｏ粉末とＡｌ粉末の混合粉５を挿入した後、
該フープの両端部をＴＩＧ溶接、レーザーあるいは抵抗
溶接により塞ぎ、その後所定の径まで圧延、伸線する
か、Ｃｕ基材料外皮１にパイプを使用し、特公昭４５−
３０９３７号公報に示される様に、パイプを振動させな
がらパイプ端部からＣｏ粉末とＡｌ粉末の混合粉５を挿
入し、その後所定の径まで圧延、伸線加工を行って得る
事が出来る。なお、Ｃｏのパイプ、線材は難加工材料で
あるため、Ｃｏは粉末として用いた。また、本発明の複
合ワイヤはＭＩＧ溶接法、プラズマ溶接法に適用できる
ものである。
【００１６】
【実施例】本発明を更に具体的に説明する。表１に試作
した複合ワイヤの設計成分と調査結果を示す。試作ワイ
ヤ（１．２ｍｍφ：横断面形状図３（ｂ））をＡｌ鋳物
板（ＪＩＳ Ａ ５２０２，ＡＣ２Ｂ，１０t ×５０×
２００ｍｍ）の表面に非消耗電極式ガスシールドアーク
溶接法のＴＩＧ溶接によりビードオンプレート溶接を実
施した。溶接条件を以下に示す。
した複合ワイヤの設計成分と調査結果を示す。試作ワイ
ヤ（１．２ｍｍφ：横断面形状図３（ｂ））をＡｌ鋳物
板（ＪＩＳ Ａ ５２０２，ＡＣ２Ｂ，１０t ×５０×
２００ｍｍ）の表面に非消耗電極式ガスシールドアーク
溶接法のＴＩＧ溶接によりビードオンプレート溶接を実
施した。溶接条件を以下に示す。
【００１７】 溶接条件 極性 ＤＣ（−） 電流 １２０Ａ 電圧 １６Ｖ 速度 １０ｃｐｍ シールドガス インナーシールド，Ｈｅ；２５ｌ／ｍｉｎ アウターシールド，Ａｒ；２５ｌ／ｍｉｎ 母材 ＡＣ２Ｂ；１０t ×５０ｗ×２００ｌ
【００１８】上記の肉盛溶接試験により得られた肉盛層
について、肉盛層の室温での硬さ、２００℃及び３００
℃の高温硬さ、肉盛層内部の割れ、ビード表面割れ、母
材とのぬれ性、切削性を調査した。肉盛層内部の割れは
溶接部断面を光学顕微鏡（×１００）にて調査し、ビー
ド表面の割れについてはＪＩＳ Ｚ ２３４３ 浸透探
傷試験方法により割れの有無を調査した。また、複合ワ
イヤＮｏ．１〜Ｎｏ．１１の室温と２００℃，３００℃
での硬さの調査結果を図２に示す。
について、肉盛層の室温での硬さ、２００℃及び３００
℃の高温硬さ、肉盛層内部の割れ、ビード表面割れ、母
材とのぬれ性、切削性を調査した。肉盛層内部の割れは
溶接部断面を光学顕微鏡（×１００）にて調査し、ビー
ド表面の割れについてはＪＩＳ Ｚ ２３４３ 浸透探
傷試験方法により割れの有無を調査した。また、複合ワ
イヤＮｏ．１〜Ｎｏ．１１の室温と２００℃，３００℃
での硬さの調査結果を図２に示す。
【００１９】図２よりＣｏを１％（複合ワイヤＮｏ．
１）添加すると室温、２００℃，３００℃での硬さは、
Ｃｏ量０％（複合ワイヤＮｏ．１１）に比べ急激に増加
し、Ｃｏ量１０％（複合ワイヤＮｏ．３）では２００℃
での硬さがＨｖ２２２となりＣｏ量０％（複合ワイヤＮ
ｏ．１１）に対して約７８％、３００℃では硬さがＨｖ
１７４となりＣｏ量０％（複合ワイヤＮｏ．１１）に対
して約１１２％増加している。更にＣｏ量が２５％（複
合ワイヤＮｏ．６）で２００℃の硬さはＨｖ３００，３
００℃での硬さはＨｖ２０２、Ｃｏ量４０％（複合ワイ
ヤＮｏ．９）では２００℃でＨｖ３５１，３００℃でＨ
ｖ２４８と大幅に増加した。しかし、Ｃｏ量が４０％を
超える複合ワイヤＮｏ．１０はぬれ性が劣化するととも
に、延性が低下し、切削性が劣化した。
１）添加すると室温、２００℃，３００℃での硬さは、
Ｃｏ量０％（複合ワイヤＮｏ．１１）に比べ急激に増加
し、Ｃｏ量１０％（複合ワイヤＮｏ．３）では２００℃
での硬さがＨｖ２２２となりＣｏ量０％（複合ワイヤＮ
ｏ．１１）に対して約７８％、３００℃では硬さがＨｖ
１７４となりＣｏ量０％（複合ワイヤＮｏ．１１）に対
して約１１２％増加している。更にＣｏ量が２５％（複
合ワイヤＮｏ．６）で２００℃の硬さはＨｖ３００，３
００℃での硬さはＨｖ２０２、Ｃｏ量４０％（複合ワイ
ヤＮｏ．９）では２００℃でＨｖ３５１，３００℃でＨ
ｖ２４８と大幅に増加した。しかし、Ｃｏ量が４０％を
超える複合ワイヤＮｏ．１０はぬれ性が劣化するととも
に、延性が低下し、切削性が劣化した。
【００２０】一方、Ｃｕ量が８５％を超える複合ワイヤ
Ｎｏ．１２はＣｕ量が多く、脆弱な金属間化合物である
η相（ＣｕＡｌ）が析出するため、肉盛層に割れが発生
した。また、Ｃｕ量が１５％Ｃｏ量が１０％である複合
ワイヤＮｏ．１３は、Ｃｕ量が少ないため、肉盛層の組
織はマトリックスが殆どα相（Ａｌ）であり、ＣｏとＡ
ｌの金属間化合物が析出しても硬さの向上が認められな
かった。
Ｎｏ．１２はＣｕ量が多く、脆弱な金属間化合物である
η相（ＣｕＡｌ）が析出するため、肉盛層に割れが発生
した。また、Ｃｕ量が１５％Ｃｏ量が１０％である複合
ワイヤＮｏ．１３は、Ｃｕ量が少ないため、肉盛層の組
織はマトリックスが殆どα相（Ａｌ）であり、ＣｏとＡ
ｌの金属間化合物が析出しても硬さの向上が認められな
かった。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】以上のことにより、本発明の複合ワイヤ
を用いれば、高温下（２００℃〜３００℃）において、
Ａｌ基材料との接合性の高い耐摩耗性、耐熱性肉盛層が
安定して安価に得られる。
を用いれば、高温下（２００℃〜３００℃）において、
Ａｌ基材料との接合性の高い耐摩耗性、耐熱性肉盛層が
安定して安価に得られる。
【図１】Ｃｏ添加と無添加による室温から４００℃まで
の硬さを比較調査した図、
の硬さを比較調査した図、
【図２】室温と２００℃におけるＣｏ量と硬さの関係を
示した図、
示した図、
【図３】ワイヤの横断面形状を示した図である。
１ Ｃｕ外皮 ２ Ａｌ芯材 ３ Ａｌパイプ ４ Ｃｏ粉 ５ Ａｌ粉とＣｏ粉の混合粉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−57480（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−27587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215291（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−169257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−81293（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/28 - 35/368
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｕ基材料からなる外皮内にＣｏ及びＡ
ｌを充填した複合ワイヤにおいて、ワイヤ全重量に対し
てＣｕ：３０〜８５％、Ｃｏ：１〜４０％を含有し、そ
の他は、残部がＡｌ及び不可避不純物からなることを特
徴とするＡｌ基材料表面への肉盛溶接用複合ワイヤ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538693A JP3217536B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Ａｌ基材料への肉盛溶接用複合ワイヤ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10538693A JP3217536B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Ａｌ基材料への肉盛溶接用複合ワイヤ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06315796A JPH06315796A (ja) | 1994-11-15 |
| JP3217536B2 true JP3217536B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=14406226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10538693A Expired - Fee Related JP3217536B2 (ja) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | Ａｌ基材料への肉盛溶接用複合ワイヤ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3217536B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112192088B (zh) * | 2020-09-25 | 2022-05-24 | 杭州华光焊接新材料股份有限公司 | 一种镍三铝药芯焊丝及其制备方法 |
| CN112440026B (zh) * | 2020-11-10 | 2022-05-10 | 鄂尔多斯市特种设备检验所 | 一种改性奥氏体不锈钢堆焊焊条及其制备方法 |
-
1993
- 1993-05-06 JP JP10538693A patent/JP3217536B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06315796A (ja) | 1994-11-15 |
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