JP3247958B2 - ピストンリング溝用肉盛溶接棒 - Google Patents
ピストンリング溝用肉盛溶接棒Info
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、ディ−ゼルエン
ジンのピストンリング溝の耐久性を向上させる肉盛溶接
棒に関する。
ジンのピストンリング溝の耐久性を向上させる肉盛溶接
棒に関する。
【０００２】
【従来の技術】船舶用大型エンジンのピストンとしては
通常鋳鍛鋼が使用されているが、長時間使用するとピス
トンリングをはめ込む溝が滑り、衝撃摩耗を生じる。
通常鋳鍛鋼が使用されているが、長時間使用するとピス
トンリングをはめ込む溝が滑り、衝撃摩耗を生じる。
【０００３】さらに、亜硫酸ガスによる腐食性酸の生成
も相侯って使用に耐えなくなる。そこで、補修が必要と
なるが、従来はＪＩＳ Ｚ３２２３−１９８７（モリブ
デン鋼およびクロムモリブデン鋼被膜アーク溶接棒）あ
るいはＪＩＳ Ｚ３２５１−１９８１（硬化肉盛用被覆
アーク溶接棒）のＤＦ２Ａ等の溶接材料が使用され、そ
の後クロムメッキが施されていた。
も相侯って使用に耐えなくなる。そこで、補修が必要と
なるが、従来はＪＩＳ Ｚ３２２３−１９８７（モリブ
デン鋼およびクロムモリブデン鋼被膜アーク溶接棒）あ
るいはＪＩＳ Ｚ３２５１−１９８１（硬化肉盛用被覆
アーク溶接棒）のＤＦ２Ａ等の溶接材料が使用され、そ
の後クロムメッキが施されていた。
【０００４】前記従来の方法では、溶接後に硬質クロム
メッキ等の手数を必要とし、したがって補修コストが高
価となり、また、現在のディーゼルエンジンにおいては
低燃費、高出力が求められ、ピストン（リング）にかか
る圧力も増大しており、従来の溶接材料では長期の使用
に耐えられず、使用時間が短期化していた。本発明は、
前記事情に鑑みなされたもので、溶接肉盛だけで従来と
同等の性能が得られる溶接棒（ワイヤを含む）を提供
し、補修工数と補修費用の低減と使用時間の長期化を図
ることができる耐食耐摩耗用溶接棒を提供することを目
的とする。
メッキ等の手数を必要とし、したがって補修コストが高
価となり、また、現在のディーゼルエンジンにおいては
低燃費、高出力が求められ、ピストン（リング）にかか
る圧力も増大しており、従来の溶接材料では長期の使用
に耐えられず、使用時間が短期化していた。本発明は、
前記事情に鑑みなされたもので、溶接肉盛だけで従来と
同等の性能が得られる溶接棒（ワイヤを含む）を提供
し、補修工数と補修費用の低減と使用時間の長期化を図
ることができる耐食耐摩耗用溶接棒を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、Ｃが０．１〜０．４％、Ｓｉが０．５〜１．
５％、Ｃｒが１．０〜７．５％、Ｍｏが０．５〜１．５
％、Ｗが３．０〜８．０％、残部が不純物とＦｅからな
る耐摩耗用溶接棒に、ＣｕあるいはＳｂ、あるいはその
両者を添加して耐食性を向上させたものであり、さらに
各金属の望ましい成分量に関するものである。
するため、Ｃが０．１〜０．４％、Ｓｉが０．５〜１．
５％、Ｃｒが１．０〜７．５％、Ｍｏが０．５〜１．５
％、Ｗが３．０〜８．０％、残部が不純物とＦｅからな
る耐摩耗用溶接棒に、ＣｕあるいはＳｂ、あるいはその
両者を添加して耐食性を向上させたものであり、さらに
各金属の望ましい成分量に関するものである。
【０００６】
【作用】本発明では、特に耐硫性に優れているＣｕある
いはＳｂ、あるいはその両者が添加される。
いはＳｂ、あるいはその両者が添加される。
【０００７】その結果として耐食性が向上させられるも
のである。
のである。
【０００８】さらに、従来のごとく、クロムメッキ工程
を不要とし、補修工数と補修費用の低減を図ることがで
きる。
を不要とし、補修工数と補修費用の低減を図ることがで
きる。
【０００９】さらにまた、本発明では性能が得られる下
限の硬さ（Ｈｖ４５０）で、且つ機械加工の可能な上限
の硬さ（Ｈｖ６００）が第一層目から得られ、使用時間
の長期化が図られるものである。
限の硬さ（Ｈｖ４５０）で、且つ機械加工の可能な上限
の硬さ（Ｈｖ６００）が第一層目から得られ、使用時間
の長期化が図られるものである。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の一実施例を説明する。
【００１１】本発明の耐食耐摩耗用溶接棒も従来一般の
製造方法により製造される。
製造方法により製造される。
【００１２】各種成分量を変化させて構成した溶接棒１
〜１９及び従来の溶接棒１２，１３が下記表１及び表２
に示されている。
〜１９及び従来の溶接棒１２，１３が下記表１及び表２
に示されている。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】 上記表１中、請求項２に該当するものは溶接棒１及び
５、請求項３に該当するものは溶接棒８、請求項４に該
当するものは溶接棒１０である。
５、請求項３に該当するものは溶接棒８、請求項４に該
当するものは溶接棒１０である。
【００１５】また、上記表２中、請求項４に該当するも
のは溶接棒１５及び１９である。
のは溶接棒１５及び１９である。
【００１６】上記溶接棒１〜１１及び従来の溶接棒１
２，１３の耐食性と溶接割れの有無の試験結果は下記表
３の通りである。
２，１３の耐食性と溶接割れの有無の試験結果は下記表
３の通りである。
【００１７】
【表３】 なお、耐食性試験に用いた試験片２０は図1及び図２に
示した試験材２１から採取した。
示した試験材２１から採取した。
【００１８】すなわち、母材２２の影響を受けないよう
に母材２２上に４層の下盛層２３を構成し、さらにその
上に１５ｍｍの試験層２４を肉盛し、該肉盛部分より試
験片２０を採取したものである。
に母材２２上に４層の下盛層２３を構成し、さらにその
上に１５ｍｍの試験層２４を肉盛し、該肉盛部分より試
験片２０を採取したものである。
【００１９】また、耐食試験は、ＪＩＳ Ｇ０５９１
（ステンレス鋼の５％硫酸腐食試験方法）に準じ、腐食
液を７５％硫酸、温度１２０℃とし、２４時間の浸漬試
験を行い、腐食減量を求めたものである。
（ステンレス鋼の５％硫酸腐食試験方法）に準じ、腐食
液を７５％硫酸、温度１２０℃とし、２４時間の浸漬試
験を行い、腐食減量を求めたものである。
【００２０】表３から明らかなように、Ｃｕ，Ｓｂを含
有した溶接棒１，５，８及び１０の耐食性が著しく向上
し、溶接割れの発生もないことが判明した。
有した溶接棒１，５，８及び１０の耐食性が著しく向上
し、溶接割れの発生もないことが判明した。
【００２１】下記表４には前記表２に示した各種溶接棒
１５〜１９及び従来の溶接棒１２，１３で形成した溶着
金属２５の摩耗試験結果が示されている。
１５〜１９及び従来の溶接棒１２，１３で形成した溶着
金属２５の摩耗試験結果が示されている。
【００２２】
【表４】 なお、摩擦試験に用いた試験片２６は、図３及び図４に
示すように、軟鋼母材２７上に２層肉盛りとした溶着金
属２５の軟鋼母材２７の表面から１．０ｍｍまで切削し
て試験片２６とし、その切削面を試験表面とした。
示すように、軟鋼母材２７上に２層肉盛りとした溶着金
属２５の軟鋼母材２７の表面から１．０ｍｍまで切削し
て試験片２６とし、その切削面を試験表面とした。
【００２３】該摩耗試験は、図５に示すように、超硬板
２８を２個の前記試験片２６で１０ｋｇ／ｃｍ2 の荷
重Ｘを加えて超硬板２８をピストン運動させる摺動式摩
耗試験機を用いて摩耗減量を求めたものである。
２８を２個の前記試験片２６で１０ｋｇ／ｃｍ2 の荷
重Ｘを加えて超硬板２８をピストン運動させる摺動式摩
耗試験機を用いて摩耗減量を求めたものである。
【００２４】表４から明らかなように、Ｃｕ，Ｓｂを含
有している溶接棒１５及び１９が耐摩耗性に優れている
ことが判明した。
有している溶接棒１５及び１９が耐摩耗性に優れている
ことが判明した。
【００２５】図６には前記溶接棒１２，１３，１５，１
６，１７，１８及び１９について図３，図４と同じ方法
で採取した試験片２６の断面硬さをマイクロビッカ−ス
硬度計で測定した結果が示されている。
６，１７，１８及び１９について図３，図４と同じ方法
で採取した試験片２６の断面硬さをマイクロビッカ−ス
硬度計で測定した結果が示されている。
【００２６】なお断面硬さの測定位置は図７に示された
矢印２９部であり、０．０ｍｍ地点が母材２７と溶着金
属２５との境界部であり、５．５ｍｍ地点が表面に近い
部分である。
矢印２９部であり、０．０ｍｍ地点が母材２７と溶着金
属２５との境界部であり、５．５ｍｍ地点が表面に近い
部分である。
【００２７】図６に示されているように、従来の溶接棒
１２，１３に比べ、Ｃを極度に減らした溶接棒１７を除
いて他の溶接棒１５，１６，１８及び１９が所要の硬さ
を示していることが判明した。
１２，１３に比べ、Ｃを極度に減らした溶接棒１７を除
いて他の溶接棒１５，１６，１８及び１９が所要の硬さ
を示していることが判明した。
【００２８】もっとも、機械加工等を勘案した適切硬度
Ｈｖ４５０〜６００を超えている溶接棒１６はＣが本発
明の上限を超え、機械加工性に難点がある。
Ｈｖ４５０〜６００を超えている溶接棒１６はＣが本発
明の上限を超え、機械加工性に難点がある。
【００２９】前記各試験において、判明した耐食耐摩耗
用溶接棒の望ましい成分量は下記の通りである。
用溶接棒の望ましい成分量は下記の通りである。
【００３０】Ｃは０．１％以下では所要の硬さが得られ
ず、０．４％以上では加工可能な硬さ以上に上昇するの
で、その成分範囲は０．１〜０．４％が適当である。
ず、０．４％以上では加工可能な硬さ以上に上昇するの
で、その成分範囲は０．１〜０．４％が適当である。
【００３１】Ｓｉは脱酸及び溶着金属の流動性を得るた
めの０．５％以上とし、１．５％以上になると溶着金属
の脆化を招くのでその成分範囲は０．６〜１．５％が適
当である。
めの０．５％以上とし、１．５％以上になると溶着金属
の脆化を招くのでその成分範囲は０．６〜１．５％が適
当である。
【００３２】ＣｒはＣｕ，Ｍｏと共存して耐食性を向上
させ、また耐熱性も改善するが、１．０％以下では効果
が得られず、７．５％を越すとＣｒ炭化物を形成してそ
の効果を減じるので、その成分範囲は１．０〜７．５％
が適当である。
させ、また耐熱性も改善するが、１．０％以下では効果
が得られず、７．５％を越すとＣｒ炭化物を形成してそ
の効果を減じるので、その成分範囲は１．０〜７．５％
が適当である。
【００３３】Ｍｏは耐硫性に優れ、また基地に固溶して
焼き戻しによる軟化抵抗を増す効果があるが、０．５％
以下ではその効果が得られにくく、１．５％を越すと溶
着金属の靭性を損なうのでその成分範囲は０．５〜１．
５％が適当である。
焼き戻しによる軟化抵抗を増す効果があるが、０．５％
以下ではその効果が得られにくく、１．５％を越すと溶
着金属の靭性を損なうのでその成分範囲は０．５〜１．
５％が適当である。
【００３４】Ｗは耐摩耗性を向上させ高温における軟化
抵抗を増すが、３．０％以下ではその効果がなく、８．
０％を越えると熱間耐亀裂性に害をおよぼすのでその成
分範囲は３．０〜８．０％が適当である。
抵抗を増すが、３．０％以下ではその効果がなく、８．
０％を越えると熱間耐亀裂性に害をおよぼすのでその成
分範囲は３．０〜８．０％が適当である。
【００３５】Ｃｕは耐硫性に優れており、その耐硫性向
上のためには０．２％以下では効果がなく、２．５％以
上添加すると溶着金属の高温われを引き起すので、その
成分範囲は０．２〜２．５％が適当である。
上のためには０．２％以下では効果がなく、２．５％以
上添加すると溶着金属の高温われを引き起すので、その
成分範囲は０．２〜２．５％が適当である。
【００３６】Ｓｂは耐硫性に優れており、その耐硫性向
上のためには０．１％以下では効果がなく、１．５％以
上ではＣｕと同じく溶着金属の高温われを引き起すので
その成分範囲は０．１〜１．５％が適当である。
上のためには０．１％以下では効果がなく、１．５％以
上ではＣｕと同じく溶着金属の高温われを引き起すので
その成分範囲は０．１〜１．５％が適当である。
【００３７】さらに、請求項４におけるＣｕとＳｂの複
合添加の場合は相乗効果により添加量の合計が下限０．
３％、上限３．０％が適当であることが確認された。
合添加の場合は相乗効果により添加量の合計が下限０．
３％、上限３．０％が適当であることが確認された。
【００３８】
【発明の効果】本発明のピストンリング溝用肉盛溶接棒
は、耐食耐摩耗性に優れ、特にディ−ゼルエンジンのピ
ストンリング溝の補修おいては、溶接肉盛だけで足り、
その後の処理を必要とせず、したがって、補修工数と補
修費用の低減、さらに使用時間の長期化を図ることがで
きるものである。
は、耐食耐摩耗性に優れ、特にディ−ゼルエンジンのピ
ストンリング溝の補修おいては、溶接肉盛だけで足り、
その後の処理を必要とせず、したがって、補修工数と補
修費用の低減、さらに使用時間の長期化を図ることがで
きるものである。
【図１】耐食性試験に用いた試験材の正面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】摩耗試験に用いた試験材の正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】摺動式摩耗試験機の原理図である。
【図６】断面硬度測定結果を示す線図である。
【図７】断面硬度測定位置を示す正面図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−121454（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−107998（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−245789（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−80351（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−32490（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−124095（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−1380（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/30
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃが０．１〜０．４％、Ｓｉが０．５〜
１．５％、Ｃｒが１．０〜７．５％、Ｍｏが０．５〜
１．５％、Ｗが３．０〜８．０％、残部が不純物とＦｅ
からなる耐摩耗用溶接棒に、ＣｕあるいはＳｂ、あるい
はその両者を複合添加して耐食性を向上させたことを特
徴とするピストンリング溝用肉盛溶接棒。 - 【請求項２】 Ｃが０．１〜０．４％、Ｓｉが０．５〜
１．５％、Ｃｒが１．０〜７．５％、Ｍｏが０．５〜
１．５％、Ｗが３．０〜８．０％、残部が不純物とＦｅ
からなる耐摩耗用溶接棒に、Ｃｕを０．２〜２．５％添
加して耐食性を向上させたことを特徴とするピストンリ
ング溝用肉盛溶接棒。 - 【請求項３】 Ｃが０．１〜０．４％、Ｓｉが０．５〜
１．５％、Ｃｒが１．０〜７．５％、Ｍｏが０．５〜
１．５％、Ｗが３．０〜８．０％、残部が不純物とＦｅ
からなる耐摩耗用溶接棒に、Ｓｂを０．１〜１．５％添
加して耐食性を向上させたことを特徴とするピストンリ
ング溝用肉盛溶接棒。 - 【請求項４】 Ｃが０．１〜０．４％、Ｓｉが０．５〜
１．５％、Ｃｒが１．０〜７．５％、Ｍｏが０．５〜
１．５％、Ｗが３．０〜８．０％、残部が不純物とＦｅ
からなる耐摩耗用溶接棒に、Ｃｕ及びＳｂを０．３〜
３．０％複合添加して耐食性を向上させたことを特徴と
するピストンリング溝用肉盛溶接棒。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04754191A JP3247958B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | ピストンリング溝用肉盛溶接棒 |
| TW080108204A TW205523B (ja) | 1991-02-20 | 1991-10-17 | |
| KR1019910018458A KR960010512B1 (ko) | 1991-02-20 | 1991-10-19 | 내식내마모용 용접봉 |
| GB9203627A GB2252931B (en) | 1991-02-20 | 1992-02-19 | Welding rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04754191A JP3247958B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | ピストンリング溝用肉盛溶接棒 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169293A JPH05169293A (ja) | 1993-07-09 |
| JP3247958B2 true JP3247958B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=12778006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04754191A Expired - Fee Related JP3247958B2 (ja) | 1991-02-20 | 1991-02-20 | ピストンリング溝用肉盛溶接棒 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3247958B2 (ja) |
| KR (1) | KR960010512B1 (ja) |
| GB (1) | GB2252931B (ja) |
| TW (1) | TW205523B (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS529608B1 (ja) * | 1968-12-28 | 1977-03-17 | ||
| AT334151B (de) * | 1975-03-25 | 1976-01-10 | Ver Edelstahlwerke Ag | Schweisszusatzwerkstoff fur die elektrische lichtbogenschweissung |
| GB2037320B (en) * | 1978-10-03 | 1983-01-06 | Boc Ltd | Wear resistant alloys |
| CA1290565C (en) * | 1985-04-25 | 1991-10-15 | Robert E. Clark | High strength high toughness welding for steam turbine rotor repair |
-
1991
- 1991-02-20 JP JP04754191A patent/JP3247958B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-17 TW TW080108204A patent/TW205523B/zh active
- 1991-10-19 KR KR1019910018458A patent/KR960010512B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1992
- 1992-02-19 GB GB9203627A patent/GB2252931B/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW205523B (ja) | 1993-05-11 |
| GB2252931B (en) | 1994-08-31 |
| KR920016184A (ko) | 1992-09-24 |
| KR960010512B1 (ko) | 1996-08-02 |
| JPH05169293A (ja) | 1993-07-09 |
| GB2252931A (en) | 1992-08-26 |
| GB9203627D0 (en) | 1992-04-08 |
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