JP3341784B2 - 肉盛溶接方法 - Google Patents
肉盛溶接方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、例えばエンジンのシ
リンダヘッドにおける吸排気ポートと燃焼室との間にお
いて吸排気弁が着座するバルブシート面を肉盛溶接（bu
ild up welding）するような肉盛溶接方法に関する。
リンダヘッドにおける吸排気ポートと燃焼室との間にお
いて吸排気弁が着座するバルブシート面を肉盛溶接（bu
ild up welding）するような肉盛溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上述例の肉盛溶接方法により形成
されたバルブシートレスのシリンダヘッドとしては、例
えば、特公平２−５８４４４号公報に記載のものがあ
る。すなわち、図１０に示すようにエンジンのアルミニ
ウム合金製のシリンダヘッド１０１における吸気ポート
１０２と燃焼室１０３との間において吸気弁１０４が着
座するバルブシート面１０５を、銅合金粉体を用いて肉
盛溶接したバルブシートレスのシリンダヘッド１０１で
ある。
されたバルブシートレスのシリンダヘッドとしては、例
えば、特公平２−５８４４４号公報に記載のものがあ
る。すなわち、図１０に示すようにエンジンのアルミニ
ウム合金製のシリンダヘッド１０１における吸気ポート
１０２と燃焼室１０３との間において吸気弁１０４が着
座するバルブシート面１０５を、銅合金粉体を用いて肉
盛溶接したバルブシートレスのシリンダヘッド１０１で
ある。
【０００３】一般に上述のバルブシート面１０５を肉盛
溶接する方法は図１１に示すように、環状に連続形成さ
れた傾斜面（バルブシート部）の下部が水平面に一致す
るように母材としてのシリンダヘッド１０１を配設し、
上述の傾斜面の最下端部１０６に集光レンズ１０７から
のレーザビームＬを照射すると共に、粉体供給ノズル１
０８から銅合金粉体１０９を溶接部に供給し、シリンダ
ヘッド１０１を図１１の矢印方向へ移動させながらレー
ザ溶接（laser beam welding）して、バルブシート面１
０５となるクラッドビード１１０（clad bead 、クラッ
ドとは特有の性質をもった金属を所要の厚さに重ね合わ
せたものの意で、肉盛層のこと）を順次肉盛りする方法
である。
溶接する方法は図１１に示すように、環状に連続形成さ
れた傾斜面（バルブシート部）の下部が水平面に一致す
るように母材としてのシリンダヘッド１０１を配設し、
上述の傾斜面の最下端部１０６に集光レンズ１０７から
のレーザビームＬを照射すると共に、粉体供給ノズル１
０８から銅合金粉体１０９を溶接部に供給し、シリンダ
ヘッド１０１を図１１の矢印方向へ移動させながらレー
ザ溶接（laser beam welding）して、バルブシート面１
０５となるクラッドビード１１０（clad bead 、クラッ
ドとは特有の性質をもった金属を所要の厚さに重ね合わ
せたものの意で、肉盛層のこと）を順次肉盛りする方法
である。
【０００４】この肉盛溶接方法によれば、環状の傾斜面
が完全に一周する直前において図１２に示すようにクラ
ッドビード形成開始部１１０ａにより銅合金粉体１０９
の供給が阻害されるため、肉盛溶接完了時に図１３に示
すような凹部１１がクラッドビッド１１０のオーバラッ
プ部に発生する問題点があった。
が完全に一周する直前において図１２に示すようにクラ
ッドビード形成開始部１１０ａにより銅合金粉体１０９
の供給が阻害されるため、肉盛溶接完了時に図１３に示
すような凹部１１がクラッドビッド１１０のオーバラッ
プ部に発生する問題点があった。
【０００５】このような問題点を解決するためには、例
えば図１４に示すように、レーザビームＬの照射開始後
において銅合金粉体１０９の供給を開始して、クラッド
ビード形成開始部１１０ｂを薄肉かつ滑らかな形状とす
る方法がある。この肉盛溶接方法によれば、図１３に示
すような凹部１１１の発生を防止することができる利点
がある反面、クラッドビード形成開始部１１０ｂの肉厚
が薄い部分において、クラッド層への母材（アルミニウ
ム合金）の希釈（dilution）が大となり、クラッド層に
割れ（クラック）が発生する問題点があった。
えば図１４に示すように、レーザビームＬの照射開始後
において銅合金粉体１０９の供給を開始して、クラッド
ビード形成開始部１１０ｂを薄肉かつ滑らかな形状とす
る方法がある。この肉盛溶接方法によれば、図１３に示
すような凹部１１１の発生を防止することができる利点
がある反面、クラッドビード形成開始部１１０ｂの肉厚
が薄い部分において、クラッド層への母材（アルミニウ
ム合金）の希釈（dilution）が大となり、クラッド層に
割れ（クラック）が発生する問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明の請求項１記
載の発明は、肉盛溶接の最終位置となるラップ部分に粉
体を確実に供給することができ、クラッドビードへの凹
部発生やクラッドビードの割れ発生を防止することがで
きる肉盛溶接方法の提供を目的とする。
載の発明は、肉盛溶接の最終位置となるラップ部分に粉
体を確実に供給することができ、クラッドビードへの凹
部発生やクラッドビードの割れ発生を防止することがで
きる肉盛溶接方法の提供を目的とする。
【０００７】この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の目的と併せて、溶接位置に供給され
た粉体が環状の傾斜面に沿って流下しようとする方向
と、溶接処理進行方向とを同一方向とすることで、良好
な肉盛溶接を行なうことができる肉盛溶接方法の提供を
目的とする。
求項１記載の発明の目的と併せて、溶接位置に供給され
た粉体が環状の傾斜面に沿って流下しようとする方向
と、溶接処理進行方向とを同一方向とすることで、良好
な肉盛溶接を行なうことができる肉盛溶接方法の提供を
目的とする。
【０００８】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１または２記載の発明の目的と併せて、粉体供給方
向を特異に設定して、溶融部を撹拌すべく構成すること
で、溶融部の凝固速度および成分の均一化を図って、偏
折のない均一なクラッドビード組織を得ることができる
肉盛溶接方法の提供を目的とする。
求項１または２記載の発明の目的と併せて、粉体供給方
向を特異に設定して、溶融部を撹拌すべく構成すること
で、溶融部の凝固速度および成分の均一化を図って、偏
折のない均一なクラッドビード組織を得ることができる
肉盛溶接方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明は、傾斜面が環状に連続形成された母材の表面に
粉体を肉盛溶接する肉盛溶接方法であって、上記傾斜面
の下部を水平面に一致させて上記母材が配設され、上記
傾斜面の最下端部に対してオフセットした位置の傾斜面
上方から肉盛溶接を開始する肉盛溶接方法であることを
特徴とする。この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、溶接位置に対して上
記粉体を溶接処理進行方向側から供給すべく構成し、溶
接処理開始点を上記最下端部に対して進行方向反対側に
オフセットさせた肉盛溶接方法であることを特徴とす
る。
の発明は、傾斜面が環状に連続形成された母材の表面に
粉体を肉盛溶接する肉盛溶接方法であって、上記傾斜面
の下部を水平面に一致させて上記母材が配設され、上記
傾斜面の最下端部に対してオフセットした位置の傾斜面
上方から肉盛溶接を開始する肉盛溶接方法であることを
特徴とする。この発明の請求項２記載の発明は、上記請
求項１記載の発明の構成と併せて、溶接位置に対して上
記粉体を溶接処理進行方向側から供給すべく構成し、溶
接処理開始点を上記最下端部に対して進行方向反対側に
オフセットさせた肉盛溶接方法であることを特徴とす
る。
【００１０】この発明の請求項３記載の発明は、上記請
求項１または２記載の発明の構成と併せて、上記粉体を
供給する粉体供給ノズルを設け、該粉体供給ノズルには
複数の粉体供給孔が形成され、上記各粉体供給孔からの
粉体供給方向は溶接部を撹拌すべく互に異方向に形成さ
れた肉盛溶接方法であることを特徴とする。
求項１または２記載の発明の構成と併せて、上記粉体を
供給する粉体供給ノズルを設け、該粉体供給ノズルには
複数の粉体供給孔が形成され、上記各粉体供給孔からの
粉体供給方向は溶接部を撹拌すべく互に異方向に形成さ
れた肉盛溶接方法であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の効果】この発明の請求項１記載の発明によれ
ば、傾斜面の最下端部に対してオフセットした位置の傾
斜面上方から肉盛溶接を開始するので、肉盛溶接の最終
位置となるラップ部分が粉体の供給方向へ指向し、この
結果、仮りにクラッドビード形成開始部が厚肉であって
も上述のラップ部分に粉体を確実に供給することができ
て、クラッドビードへの凹部発生を防止することができ
る効果がある。またクラッドビード形成開始部を薄肉か
つ滑らかな形状とする必要がないため、クラッドビード
の割れ発生を防止することができる効果がある。
ば、傾斜面の最下端部に対してオフセットした位置の傾
斜面上方から肉盛溶接を開始するので、肉盛溶接の最終
位置となるラップ部分が粉体の供給方向へ指向し、この
結果、仮りにクラッドビード形成開始部が厚肉であって
も上述のラップ部分に粉体を確実に供給することができ
て、クラッドビードへの凹部発生を防止することができ
る効果がある。またクラッドビード形成開始部を薄肉か
つ滑らかな形状とする必要がないため、クラッドビード
の割れ発生を防止することができる効果がある。
【００１２】この発明の請求項２記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、溶接処理開始
点を上述の最下端部に対して溶接処理進行方向と反対の
側にオフセットさせた、換言すれば母材の移動方向にお
ける昇り側にオフセットさせたので、溶接位置に供給さ
れた粉体が環状の傾斜面に沿って流下しようとする方向
と、溶接処理進行方向とが同一方向となり、供給された
全ての粉体を有効に利用して良好な肉盛溶接を行なうこ
とができる効果がある。
上記請求項１記載の発明の効果と併せて、溶接処理開始
点を上述の最下端部に対して溶接処理進行方向と反対の
側にオフセットさせた、換言すれば母材の移動方向にお
ける昇り側にオフセットさせたので、溶接位置に供給さ
れた粉体が環状の傾斜面に沿って流下しようとする方向
と、溶接処理進行方向とが同一方向となり、供給された
全ての粉体を有効に利用して良好な肉盛溶接を行なうこ
とができる効果がある。
【００１３】この発明の請求項３記載の発明によれば、
上記請求項１または２記載の発明の効果と併せて、粉体
供給ノズルの複数の粉体供給孔からの粉体供給方向を、
溶融部が撹拌されるように、それぞれ異なる方向に形成
したので、溶融部に撹拌力が作用して、この溶融部の撹
拌により、該溶融部の凝固速度および成分の均一化を図
ることができ、この結果、偏折のない均一な組織（肉盛
層の組織）を得ることができる効果がある。
上記請求項１または２記載の発明の効果と併せて、粉体
供給ノズルの複数の粉体供給孔からの粉体供給方向を、
溶融部が撹拌されるように、それぞれ異なる方向に形成
したので、溶融部に撹拌力が作用して、この溶融部の撹
拌により、該溶融部の凝固速度および成分の均一化を図
ることができ、この結果、偏折のない均一な組織（肉盛
層の組織）を得ることができる効果がある。
【００１４】
【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面はエンジンのシリンダヘッドにおけるバル
ブシート面を肉盛溶接する方法を示し、図１、図２にお
いて、母材としてのアルミニウム合金製のシリンダヘッ
ド１の吸排気ポート２と燃焼室との間には環状に連続形
成された傾斜面３を有し、母材の表面としての該傾斜面
３上に銅合金製の粉体を肉盛溶接する方法である。
述する。図面はエンジンのシリンダヘッドにおけるバル
ブシート面を肉盛溶接する方法を示し、図１、図２にお
いて、母材としてのアルミニウム合金製のシリンダヘッ
ド１の吸排気ポート２と燃焼室との間には環状に連続形
成された傾斜面３を有し、母材の表面としての該傾斜面
３上に銅合金製の粉体を肉盛溶接する方法である。
【００１５】そこで、図１に示すように上述の傾斜面３
の下部（詳しくは最下端部）が水平面ＨＯＲと一致する
ようにシリンダヘッド１を配設すると共に、図２に示す
ように傾斜面３の最下端部４を通る仮想垂直線ＶＥＲに
対して集光レンズ５からの高密度エネルギ源としてのレ
ーザビームＬの照射中央位置が所定量ｌ、具体的には５
〜１０mm程度オフセットするように設定し、オフセット
した位置の傾斜面３上方から肉盛溶接を開始すべく構成
している。
の下部（詳しくは最下端部）が水平面ＨＯＲと一致する
ようにシリンダヘッド１を配設すると共に、図２に示す
ように傾斜面３の最下端部４を通る仮想垂直線ＶＥＲに
対して集光レンズ５からの高密度エネルギ源としてのレ
ーザビームＬの照射中央位置が所定量ｌ、具体的には５
〜１０mm程度オフセットするように設定し、オフセット
した位置の傾斜面３上方から肉盛溶接を開始すべく構成
している。
【００１６】また溶接位置Ｗに対して粉体供給ノズル６
からの粉体７を図２に矢印ａで示す溶接処理進行方向側
から供給すべく構成すると共に、溶接処理開始点は上述
の最下端部４に対して溶接処理進行方向ａとは反対の
側、換言すれば母材としてのシリンダヘッド１の移動方
向ｂ側にオフセットさせている。
からの粉体７を図２に矢印ａで示す溶接処理進行方向側
から供給すべく構成すると共に、溶接処理開始点は上述
の最下端部４に対して溶接処理進行方向ａとは反対の
側、換言すれば母材としてのシリンダヘッド１の移動方
向ｂ側にオフセットさせている。
【００１７】バルブシート面となるクラッドビード８を
形成するには、シリンダヘッド１を図１、図２の矢印ｂ
方向へ回転させると共に、溶接処理開始点に対してまず
粉体供給ノズル６から動落下方式により銅合金の粉体７
を供給開始し、この粉体供給開始後（具体的には粉体供
給量が安定した時点）においてレーザビームＬの照射を
開始し、傾斜面３が一周した時点でレーザ出力のスロー
プダウンを実行し、レーザ出力が零になった時点で、粉
体供給を終了する。なお、粉体供給方式は必要に応じて
Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｎ2 （窒素）ガスなどのキャリ
アガスを用いる方法であってもよい。
形成するには、シリンダヘッド１を図１、図２の矢印ｂ
方向へ回転させると共に、溶接処理開始点に対してまず
粉体供給ノズル６から動落下方式により銅合金の粉体７
を供給開始し、この粉体供給開始後（具体的には粉体供
給量が安定した時点）においてレーザビームＬの照射を
開始し、傾斜面３が一周した時点でレーザ出力のスロー
プダウンを実行し、レーザ出力が零になった時点で、粉
体供給を終了する。なお、粉体供給方式は必要に応じて
Ａｒ（アルゴン）ガス、Ｎ2 （窒素）ガスなどのキャリ
アガスを用いる方法であってもよい。
【００１８】このように、傾斜面３の最下端部４に対し
てオフセットした位置の傾斜面上方から肉盛溶接を開始
するので、肉盛溶接の最終位置となるラップ部分がオフ
セット量ｌに対応して粉体供給ノズル６の粉体供給孔方
向へ指向する。
てオフセットした位置の傾斜面上方から肉盛溶接を開始
するので、肉盛溶接の最終位置となるラップ部分がオフ
セット量ｌに対応して粉体供給ノズル６の粉体供給孔方
向へ指向する。
【００１９】このため、仮りにクラッドビード形成開始
部８ａが図２に示す如く厚肉状であっても、上述のラッ
プ部分に粉体供給ノズル６からの粉体７を確実に供給す
ることができて、クラッドビード８への凹部発生を確実
に防止することができる効果がある。
部８ａが図２に示す如く厚肉状であっても、上述のラッ
プ部分に粉体供給ノズル６からの粉体７を確実に供給す
ることができて、クラッドビード８への凹部発生を確実
に防止することができる効果がある。
【００２０】また、従来方法の如くクラッドビード形成
開始部８ａを薄肉かつ滑らかな形状とする必要がなく、
肉盛溶接の開始時点からクラッドビード形成開始部８ａ
を所定肉厚に設定することができるので、クラッド層へ
の母材（アルミニウム合金）の希釈が僅少であって、こ
の結果、クラッドビード８の割れ発生を確実に防止する
ことができる効果がある。
開始部８ａを薄肉かつ滑らかな形状とする必要がなく、
肉盛溶接の開始時点からクラッドビード形成開始部８ａ
を所定肉厚に設定することができるので、クラッド層へ
の母材（アルミニウム合金）の希釈が僅少であって、こ
の結果、クラッドビード８の割れ発生を確実に防止する
ことができる効果がある。
【００２１】加えて、溶接処理開始点を上述の最下端部
４に対して溶接処理進行方向ａと反対の側にオフセット
させた、換言すれば母材の移動方向ｂにおける昇り側に
オフセットさせたので、溶接位置Ｗに供給された粉体７
が環状の傾斜面３に沿って流下しようとする方向と、溶
接処理進行方向とが同一方向となり、供給された全ての
粉体７を有効に利用して良好な肉盛溶接を行なうことが
できる効果がある。
４に対して溶接処理進行方向ａと反対の側にオフセット
させた、換言すれば母材の移動方向ｂにおける昇り側に
オフセットさせたので、溶接位置Ｗに供給された粉体７
が環状の傾斜面３に沿って流下しようとする方向と、溶
接処理進行方向とが同一方向となり、供給された全ての
粉体７を有効に利用して良好な肉盛溶接を行なうことが
できる効果がある。
【００２２】因に、上記実施例とは逆の母材の移動方向
ｂにおける下り側にオフセットさせると、溶接位置に供
給された粉体が環状の傾斜面に沿って流下しようとする
方向と、溶接処理進行方向とが逆方向となり、粉体の流
下分だけ同粉体の有効利用が阻害されるので、上記実施
例の如き構成とする。
ｂにおける下り側にオフセットさせると、溶接位置に供
給された粉体が環状の傾斜面に沿って流下しようとする
方向と、溶接処理進行方向とが逆方向となり、粉体の流
下分だけ同粉体の有効利用が阻害されるので、上記実施
例の如き構成とする。
【００２３】図３、図４は粉体供給ノズル６を備えたプ
ラズマトーチを示し、このプラズマトーチ９は中央部に
電極１０を有し、この電極１０の外周部にノズルホルダ
１１を配設して、このノズルホルダ１１内には合計４つ
の粉体送給通路１２…を形成する一方、このノズルホル
ダ１１の先端に粉体供給ノズル６を固定している。
ラズマトーチを示し、このプラズマトーチ９は中央部に
電極１０を有し、この電極１０の外周部にノズルホルダ
１１を配設して、このノズルホルダ１１内には合計４つ
の粉体送給通路１２…を形成する一方、このノズルホル
ダ１１の先端に粉体供給ノズル６を固定している。
【００２４】また上述の粉体供給ノズル６の内部には上
述の粉体送給通路１２…と連通する合計４つの粉体供給
孔１３，１４，１５，１６を穿設形成し、プラズマトー
チ９の仮想軸芯線Ｃと１つの粉体供給孔１３との成す角
θ1 に対して、仮想軸芯線Ｃと他の１つの粉体供給孔１
４との成す角θ2 を、θ2 ＞θ1 の関係式が成立するよ
うに構成して、複数の粉体供給孔１３〜１６からの粉体
供給方向（具体的には粉体供給角度）をそれぞれ異なら
せて、上述の溶接位置Ｗにおける溶融部を撹拌すべく構
成している。
述の粉体送給通路１２…と連通する合計４つの粉体供給
孔１３，１４，１５，１６を穿設形成し、プラズマトー
チ９の仮想軸芯線Ｃと１つの粉体供給孔１３との成す角
θ1 に対して、仮想軸芯線Ｃと他の１つの粉体供給孔１
４との成す角θ2 を、θ2 ＞θ1 の関係式が成立するよ
うに構成して、複数の粉体供給孔１３〜１６からの粉体
供給方向（具体的には粉体供給角度）をそれぞれ異なら
せて、上述の溶接位置Ｗにおける溶融部を撹拌すべく構
成している。
【００２５】さらに上述のノズルホルダ１１および粉体
供給ノズル６の外周部とトーチ本体９ａとの間には環状
のシールドガス通路１７を形成し、このシールドガス通
路１７からシールドガスを送給すべく構成している。な
お図中Ｘは処理面である。
供給ノズル６の外周部とトーチ本体９ａとの間には環状
のシールドガス通路１７を形成し、このシールドガス通
路１７からシールドガスを送給すべく構成している。な
お図中Ｘは処理面である。
【００２６】上記構成のプラズマトーチ９を用いて肉盛
溶接を行なうと、ＡｒガスまたはＮ2 ガスなどの不活性
キャリアガスと共に送られる粉体７（図２参照）は、こ
のプラズマトーチ９内の粉体送給通路１２…を介して粉
体供給ノズル６内の粉体供給孔１３〜１６に至った後
に、これら各粉体供給孔１３〜１６から溶融部に供給さ
れる。
溶接を行なうと、ＡｒガスまたはＮ2 ガスなどの不活性
キャリアガスと共に送られる粉体７（図２参照）は、こ
のプラズマトーチ９内の粉体送給通路１２…を介して粉
体供給ノズル６内の粉体供給孔１３〜１６に至った後
に、これら各粉体供給孔１３〜１６から溶融部に供給さ
れる。
【００２７】この場合、粉体供給方向がそれぞれ異なる
ので、斯る異方向から供給される粉体７が有する運動エ
ネルギにより、溶融部に対して撹拌力が作用して、該溶
融部が撹拌される。このように、溶融部が撹拌される
と、溶融部の凝固速度および合金元素の濃度分布が均一
化され、偏折のない均一なクラッドビード８の組織を得
ることができる効果がある。
ので、斯る異方向から供給される粉体７が有する運動エ
ネルギにより、溶融部に対して撹拌力が作用して、該溶
融部が撹拌される。このように、溶融部が撹拌される
と、溶融部の凝固速度および合金元素の濃度分布が均一
化され、偏折のない均一なクラッドビード８の組織を得
ることができる効果がある。
【００２８】図５、図６は本発明の肉盛溶接方法に用い
る粉体供給ノズル６の他の実施例を示し、先の図３、図
４の実施例においては粉体供給孔１３〜１６の角度をそ
れぞれ異ならせたが、図５、図６に示すこの実施例にお
いてはプラズマトーチ９の仮想軸芯線Ｃと各粉体供給孔
１８，１９，２０，２１との成す角θをそれぞれ同一に
設定すると共に、これら各粉体供給孔１８〜２１からの
粉体送給方向（図６の矢印参照）を同図に示すようにノ
ズル中心の延長線上から外部にオフセットした位置に設
定して、溶融部に対して撹拌力が作用するように構成し
ている。
る粉体供給ノズル６の他の実施例を示し、先の図３、図
４の実施例においては粉体供給孔１３〜１６の角度をそ
れぞれ異ならせたが、図５、図６に示すこの実施例にお
いてはプラズマトーチ９の仮想軸芯線Ｃと各粉体供給孔
１８，１９，２０，２１との成す角θをそれぞれ同一に
設定すると共に、これら各粉体供給孔１８〜２１からの
粉体送給方向（図６の矢印参照）を同図に示すようにノ
ズル中心の延長線上から外部にオフセットした位置に設
定して、溶融部に対して撹拌力が作用するように構成し
ている。
【００２９】この図５、図６に示す粉体供給ノズル６を
用いて肉盛溶接を行なっても、先の実施例とほぼ同様の
作用、効果を奏するので、図５、図６において前図と同
一の部分には同一番号および同一符号を付して、その詳
しい説明を省略する。
用いて肉盛溶接を行なっても、先の実施例とほぼ同様の
作用、効果を奏するので、図５、図６において前図と同
一の部分には同一番号および同一符号を付して、その詳
しい説明を省略する。
【００３０】図７乃至図９は本発明の肉盛溶接方向に用
いる粉体供給装置と供給制御とを示し、この粉体供給装
置２２は粉体ホッパ２３の下部に粉体分配部２４を介し
て合計４本の粉体送給管２５…を取付けると共に、この
粉体送給管２５…の下端に上述の粉体供給ノズル６を取
付け、該粉体供給ノズル６内に形成された合計４つの粉
体供給孔２６，２７，２８，２９を上述の各粉体送給管
２５…の内部と連通させている。
いる粉体供給装置と供給制御とを示し、この粉体供給装
置２２は粉体ホッパ２３の下部に粉体分配部２４を介し
て合計４本の粉体送給管２５…を取付けると共に、この
粉体送給管２５…の下端に上述の粉体供給ノズル６を取
付け、該粉体供給ノズル６内に形成された合計４つの粉
体供給孔２６，２７，２８，２９を上述の各粉体送給管
２５…の内部と連通させている。
【００３１】そして、図９に粉体供給タイミングを示す
ように粉体供給孔２９，２６，２８，２７の順に粉体を
パルス状に送給制御（制御には例えばＣＰＵその他を用
いる）し、溶融部に対して振動および撹拌力が作用する
ように構成している。
ように粉体供給孔２９，２６，２８，２７の順に粉体を
パルス状に送給制御（制御には例えばＣＰＵその他を用
いる）し、溶融部に対して振動および撹拌力が作用する
ように構成している。
【００３２】この図７、図８に示す粉体供給装置２２を
用いて肉盛溶接を行なっても、先の各実施例とほぼ同様
の作用、効果を奏するので、図７、図８において前図と
同一の部分には同一番号および同一符号を付して、その
詳しい説明を省略する。
用いて肉盛溶接を行なっても、先の各実施例とほぼ同様
の作用、効果を奏するので、図７、図８において前図と
同一の部分には同一番号および同一符号を付して、その
詳しい説明を省略する。
【００３３】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明の母材は、実施例のアルミニウム合
金製のシリンダヘッド１に対応し、以下同様に、傾斜面
は、バルブシート座面に相当する傾斜面３に対応し、粉
体は、銅合金製の粉体７に対応するも、この発明は、上
述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
において、この発明の母材は、実施例のアルミニウム合
金製のシリンダヘッド１に対応し、以下同様に、傾斜面
は、バルブシート座面に相当する傾斜面３に対応し、粉
体は、銅合金製の粉体７に対応するも、この発明は、上
述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００３４】例えばワークはシリンダヘッド１以外のも
のであってもよく、また使用するレーザは波長λ＝１
０．６μｍのＣＯ2 レーザ（炭酸ガスレーザ）、波長λ
＝１．０６μｍのＹＡＧレーザ、ガラスレーザ等のレー
ザや他の高密度エネルギ源のうち適切なものを選定して
用いるとよい。
のであってもよく、また使用するレーザは波長λ＝１
０．６μｍのＣＯ2 レーザ（炭酸ガスレーザ）、波長λ
＝１．０６μｍのＹＡＧレーザ、ガラスレーザ等のレー
ザや他の高密度エネルギ源のうち適切なものを選定して
用いるとよい。
【図１】本発明の肉盛溶接方法を示す断面図。
【図２】図１の要部拡大右側面図。
【図３】本発明の肉盛溶接方法に用いるプラズマトーチ
の断面図。
の断面図。
【図４】図３の底面図。
【図５】本発明の肉盛溶接方法に用いる粉体供給ノズル
の他の実施例を示す断面図。
の他の実施例を示す断面図。
【図６】図５の底面図。
【図７】本発明の肉盛溶接方法に用いる粉体供給装置の
説明図。
説明図。
【図８】図７に示す粉体供給ノズルの底面図。
【図９】粉体送給タイミングを示すタイムチャート。
【図１０】バルブシートレス・シリンダヘッドを示す部
分断面図。
分断面図。
【図１１】従来の肉盛溶接方法を示す説明図。
【図１２】従来方法における粉体供給阻害状態の説明
図。
図。
【図１３】従来方法における凹部発生状態の説明図。
【図１４】従来の肉盛溶接方法の他の例を示す説明図。
１…シリンダヘッド（母材） ３…傾斜面 ４…最下端部 ６…粉体供給ノズル ７…粉体 １３〜１６…粉体供給孔 １８〜２１…粉体供給孔 ２６〜２９…粉体供給孔 ＨＯＲ…水平面 Ｗ…溶接位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−59176（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118174（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−50273（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−284978（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−159283（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−158349（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−102388（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 26/34 B23K 10/02 B23K 9/04
Claims (3)
- 【請求項１】傾斜面が環状に連続形成された母材の表面
に粉体を肉盛溶接する肉盛溶接方法であって、上記傾斜
面の下部を水平面に一致させて上記母材が配設され、上
記傾斜面の最下端部に対してオフセットした位置の傾斜
面上方から肉盛溶接を開始する肉盛溶接方法。 - 【請求項２】溶接位置に対して上記粉体を溶接処理進行
方向側から供給すべく構成し、溶接処理開始点を上記最
下端部に対して進行方向反対側にオフセットさせた請求
項１記載の肉盛溶接方法。 - 【請求項３】上記粉体を供給する粉体供給ノズルを設
け、該粉体供給ノズルには複数の粉体供給孔が形成さ
れ、上記各粉体供給孔からの粉体供給方向は溶接部を撹
拌すべく互に異方向に形成された請求項１または２記載
の肉盛溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19082593A JP3341784B2 (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19082593A JP3341784B2 (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 肉盛溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0716774A JPH0716774A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3341784B2 true JP3341784B2 (ja) | 2002-11-05 |
Family
ID=16264393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19082593A Expired - Fee Related JP3341784B2 (ja) | 1993-07-02 | 1993-07-02 | 肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3341784B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7358457B2 (en) * | 2006-02-22 | 2008-04-15 | General Electric Company | Nozzle for laser net shape manufacturing |
| DE102011114555A1 (de) | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Thyssenkrupp Tailored Blanks Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zumVerbindungsschweißen von beschichteten Blechen |
-
1993
- 1993-07-02 JP JP19082593A patent/JP3341784B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0716774A (ja) | 1995-01-20 |
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