JP3526622B2 - 肉盛溶接用材料 - Google Patents
肉盛溶接用材料Info
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- overlay welding
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カッティングエッジ，
リッパポイント等の局所的に耐摩耗性の要求される部位
に耐摩耗性を付与するためにその部位に肉盛溶接される
肉盛溶接用材料に関するものである。
リッパポイント等の局所的に耐摩耗性の要求される部位
に耐摩耗性を付与するためにその部位に肉盛溶接される
肉盛溶接用材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カッティングエッジ，リッパポイ
ント等の局所的に耐摩耗性の要求される部位に耐摩耗性
を付与する際に、例えば特開平２−６０９７号公報に開
示されているように、部材の表面に、肉盛溶接法によっ
て金属マトリックス（軟質素地）と硬質粒子等とよりな
る複合組織を有する肉盛層を形成することが行われてい
る。この場合に、前記肉盛層の形成に際して、肉盛層に
硬質粒子を含ませるために、次のような種々の方法が採
られ得る。 溶接用母材からなる溶融池に硬質粒子を直接投入す
る。 溶接用母材からなるチューブの中に硬質粒子が封入さ
れてなる棒状の肉盛溶接用材料をアークまたは火炎中に
供給する。 粒状のフラックスおよび硬質粒子を用いたサブマージ
アーク溶接を行う。
ント等の局所的に耐摩耗性の要求される部位に耐摩耗性
を付与する際に、例えば特開平２−６０９７号公報に開
示されているように、部材の表面に、肉盛溶接法によっ
て金属マトリックス（軟質素地）と硬質粒子等とよりな
る複合組織を有する肉盛層を形成することが行われてい
る。この場合に、前記肉盛層の形成に際して、肉盛層に
硬質粒子を含ませるために、次のような種々の方法が採
られ得る。 溶接用母材からなる溶融池に硬質粒子を直接投入す
る。 溶接用母材からなるチューブの中に硬質粒子が封入さ
れてなる棒状の肉盛溶接用材料をアークまたは火炎中に
供給する。 粒状のフラックスおよび硬質粒子を用いたサブマージ
アーク溶接を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の方法の場合、溶融池の外側にも硬質粒子が落下するの
で肉盛層内への硬質粒子の含有歩留りが悪い（４０〜７
０％）といった問題点がある。また、前記の方法の場
合、肉盛溶接用材料が製造，取扱等に都合の良い所定の
長さの棒状でもって製作されるので連続溶接が困難であ
るという問題点がある。さらに、の方法の場合、硬質
粒子がスラグにトラップされるので肉盛層内への硬質粒
子の含有歩留りが悪く（３０％）、フラックスが溶けた
後に硬質粒子を供給する場合はと同様の問題点も生じ
るといった問題点がある。
の方法の場合、溶融池の外側にも硬質粒子が落下するの
で肉盛層内への硬質粒子の含有歩留りが悪い（４０〜７
０％）といった問題点がある。また、前記の方法の場
合、肉盛溶接用材料が製造，取扱等に都合の良い所定の
長さの棒状でもって製作されるので連続溶接が困難であ
るという問題点がある。さらに、の方法の場合、硬質
粒子がスラグにトラップされるので肉盛層内への硬質粒
子の含有歩留りが悪く（３０％）、フラックスが溶けた
後に硬質粒子を供給する場合はと同様の問題点も生じ
るといった問題点がある。
【０００４】本発明は、前記問題点に鑑みなされたもの
であり、硬質粒子が歩留り良く取り込まれた肉盛層を形
成することができ、連続溶接が可能である肉盛溶接用材
料を提供することを目的とするものである。
であり、硬質粒子が歩留り良く取り込まれた肉盛層を形
成することができ、連続溶接が可能である肉盛溶接用材
料を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を達成し得るた
めに、本発明による肉盛溶接用材料は、第１に、金網よ
りなる柔軟なシート状母材に硬質粒子が担持されてなる
ことを特徴とするものである。また、本発明による肉盛
溶接用材料は、第２に、軟鋼フィルムよりなる柔軟なシ
ート状母材に硬質粒子がシーム溶接により担持されてな
ることを特徴とするものである。
めに、本発明による肉盛溶接用材料は、第１に、金網よ
りなる柔軟なシート状母材に硬質粒子が担持されてなる
ことを特徴とするものである。また、本発明による肉盛
溶接用材料は、第２に、軟鋼フィルムよりなる柔軟なシ
ート状母材に硬質粒子がシーム溶接により担持されてな
ることを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】本発明の第１の特徴を有する肉盛溶接用材料
は、硬質粒子が金網よりなる柔軟なシート状母材に担持
されており、また本発明の第２の特徴を有する肉盛溶接
用材料は、硬質粒子が軟鋼フィルムよりなる柔軟なシー
ト状母材に担持されているため、任意に変形させること
ができ、ロールに巻き取るまたは折り畳むことにより長
尺物として提供され得る。したがって、例えばロールか
ら直接装置に連続的に供給することにより連続的に溶接
を行なうことができる。また、硬質粒子が予めシート状
母材に担持されているので溶融池の外側に硬質粒子が散
らばることがなく、サブマージアーク溶接のようにスラ
グに硬質粒子がトラップされることもないので、硬質粒
子が歩留り良く取り込まれている肉盛層が形成される。
は、硬質粒子が金網よりなる柔軟なシート状母材に担持
されており、また本発明の第２の特徴を有する肉盛溶接
用材料は、硬質粒子が軟鋼フィルムよりなる柔軟なシー
ト状母材に担持されているため、任意に変形させること
ができ、ロールに巻き取るまたは折り畳むことにより長
尺物として提供され得る。したがって、例えばロールか
ら直接装置に連続的に供給することにより連続的に溶接
を行なうことができる。また、硬質粒子が予めシート状
母材に担持されているので溶融池の外側に硬質粒子が散
らばることがなく、サブマージアーク溶接のようにスラ
グに硬質粒子がトラップされることもないので、硬質粒
子が歩留り良く取り込まれている肉盛層が形成される。
【０００７】前記第１の特徴を有する肉盛溶接用材料に
おいて、硬質粒子は例えばメッキにより、またはバイン
ダーを用いてシート状母材に担持することができる。メ
ッキを利用する場合、メッキ金属もシート状母材ととも
に溶融し肉盛層成分となる。また、バインダーを用いる
場合、バインダーの成分は溶接の際の熱により蒸発する
が、肉盛層の成分となるべき蒸発しない金属粉がそのバ
インダーに混入されていてもよい。
おいて、硬質粒子は例えばメッキにより、またはバイン
ダーを用いてシート状母材に担持することができる。メ
ッキを利用する場合、メッキ金属もシート状母材ととも
に溶融し肉盛層成分となる。また、バインダーを用いる
場合、バインダーの成分は溶接の際の熱により蒸発する
が、肉盛層の成分となるべき蒸発しない金属粉がそのバ
インダーに混入されていてもよい。
【０００８】また、前記第１の特徴を有する肉盛溶接用
材料において、前記金網は軟鋼等の鉄またはステンレス
鋼製であるのが好ましい。この理由は、鉄，ステンレス
鋼は溶接の際の融合状態が良好であり脆弱層の形成や割
れの発生等が生じにくいという利点を有するからであ
る。この金網の線径は、３ｍｍを超えると融合不良を生
じやすくなる傾向があるので３ｍｍ以下であることが好
ましい。
材料において、前記金網は軟鋼等の鉄またはステンレス
鋼製であるのが好ましい。この理由は、鉄，ステンレス
鋼は溶接の際の融合状態が良好であり脆弱層の形成や割
れの発生等が生じにくいという利点を有するからであ
る。この金網の線径は、３ｍｍを超えると融合不良を生
じやすくなる傾向があるので３ｍｍ以下であることが好
ましい。
【０００９】通常、肉盛層の厚さは６ｍｍを超えると割
れが多発し欠損しやすくなるので６ｍｍ以下であること
が好ましく、このために本発明の第１の特徴を有する肉
盛溶接用材料に用いられる硬質粒子の粒径も６ｍｍ以下
であることが好ましい。また、この硬質粒子の粒径が小
さくなりすぎると溶接の際にその硬質粒子が完全に溶解
してしまう可能性が大きくなるので粒径は０．５ｍｍ以
上であることが好ましい。
れが多発し欠損しやすくなるので６ｍｍ以下であること
が好ましく、このために本発明の第１の特徴を有する肉
盛溶接用材料に用いられる硬質粒子の粒径も６ｍｍ以下
であることが好ましい。また、この硬質粒子の粒径が小
さくなりすぎると溶接の際にその硬質粒子が完全に溶解
してしまう可能性が大きくなるので粒径は０．５ｍｍ以
上であることが好ましい。
【００１０】
【実施例】次に、本発明による肉盛溶接用材料の具体的
実施例について図面を参照しつつ説明する。 （実施例１）平面図である図１（ａ）およびそのＡ−Ａ
矢視断面図である図１（ｂ）に示されているように線径
（直径）０．５７ｍｍの軟鋼線からなる１２メッシュの
金網１にバインダー２により硬質粒子３が担持され、シ
ート状の肉盛溶接用材料４が作製される。この使用され
るバインダー２は、イソプロピルアルコールに主成分と
してのイソブチルメタクリレートと可塑剤としてのジブ
チルテレフタレートとを溶解してなるアクリル系のバイ
ンダーである。また、硬質粒子３は超硬チップが粒径
１．７〜４．７５ｍｍに破砕されてなるものである。こ
の硬質粒子３の粒径と前記金網１の目の寸法とは、バイ
ンダー２の性質にもよるが、硬質粒子３がその目を通し
て落下しないように互いに調整されることが望ましい。
実施例について図面を参照しつつ説明する。 （実施例１）平面図である図１（ａ）およびそのＡ−Ａ
矢視断面図である図１（ｂ）に示されているように線径
（直径）０．５７ｍｍの軟鋼線からなる１２メッシュの
金網１にバインダー２により硬質粒子３が担持され、シ
ート状の肉盛溶接用材料４が作製される。この使用され
るバインダー２は、イソプロピルアルコールに主成分と
してのイソブチルメタクリレートと可塑剤としてのジブ
チルテレフタレートとを溶解してなるアクリル系のバイ
ンダーである。また、硬質粒子３は超硬チップが粒径
１．７〜４．７５ｍｍに破砕されてなるものである。こ
の硬質粒子３の粒径と前記金網１の目の寸法とは、バイ
ンダー２の性質にもよるが、硬質粒子３がその目を通し
て落下しないように互いに調整されることが望ましい。
【００１１】（実施例２）図２に示されている装置にお
いて、次のようにメッキによる硬質粒子の担持が行われ
る。まず、線径０．２９ｍｍのステンレス鋼線からなる
４０メッシュの金網１０がロール１１からメッキ浴１２
中に供給される。このメッキ浴１２は、３００ｇ／リッ
ターのＮｉ（ＮＨ2 ＳＯ3 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ、１０ｇ／リ
ッターのＮｉＣｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ、３０ｇ／リッターのＨ
3 ＢＯ3 を含んでなりｐＨ４，温度６０℃に維持されて
いるとともに、攪拌機１５，１５により攪拌されてい
る。このメッキ浴１２中において金網１０の上面に粒径
１ｍｍの炭化タングステン粒子１３がホッパー１４から
落下される。そして、アノード１６，１６，１６とカソ
ードとしての金網１０との間に電流密度１〜５Ａ／ｄｍ
2 の電流が流されることにより炭化タングステン粒子１
３が落下された金網１０の上にメッキ膜が形成される。
このようなメッキ工程の前半は、炭化タングステン粒子
１３が金網１０に固着される固着工程であり、その後の
後半はメッキ膜がさらに厚くなる厚盛工程である。厚盛
されたメッキ膜は、得られる肉盛溶接用材料を用いる溶
接の際に溶融して溶接材料となるものである。こうして
メッキ膜が厚盛された金網１０が洗浄機１７に送られ洗
浄され、乾燥機１８に送られ乾燥されて肉盛溶接用材料
が得られる。
いて、次のようにメッキによる硬質粒子の担持が行われ
る。まず、線径０．２９ｍｍのステンレス鋼線からなる
４０メッシュの金網１０がロール１１からメッキ浴１２
中に供給される。このメッキ浴１２は、３００ｇ／リッ
ターのＮｉ（ＮＨ2 ＳＯ3 ）2 ・４Ｈ2 Ｏ、１０ｇ／リ
ッターのＮｉＣｌ2 ・６Ｈ2 Ｏ、３０ｇ／リッターのＨ
3 ＢＯ3 を含んでなりｐＨ４，温度６０℃に維持されて
いるとともに、攪拌機１５，１５により攪拌されてい
る。このメッキ浴１２中において金網１０の上面に粒径
１ｍｍの炭化タングステン粒子１３がホッパー１４から
落下される。そして、アノード１６，１６，１６とカソ
ードとしての金網１０との間に電流密度１〜５Ａ／ｄｍ
2 の電流が流されることにより炭化タングステン粒子１
３が落下された金網１０の上にメッキ膜が形成される。
このようなメッキ工程の前半は、炭化タングステン粒子
１３が金網１０に固着される固着工程であり、その後の
後半はメッキ膜がさらに厚くなる厚盛工程である。厚盛
されたメッキ膜は、得られる肉盛溶接用材料を用いる溶
接の際に溶融して溶接材料となるものである。こうして
メッキ膜が厚盛された金網１０が洗浄機１７に送られ洗
浄され、乾燥機１８に送られ乾燥されて肉盛溶接用材料
が得られる。
【００１２】前記方法では金網１０の片面（上面）のみ
に炭化タングステン粒子１３がメッキにより担持された
が、この後金網１０が引っ繰り返されもう一方の面にも
炭化タングステン粒子１３が担持されてもよい。
に炭化タングステン粒子１３がメッキにより担持された
が、この後金網１０が引っ繰り返されもう一方の面にも
炭化タングステン粒子１３が担持されてもよい。
【００１３】（実施例３）シーム溶接による硬質粒子の
担持が、次のように図３に示されているような装置によ
り行われる。まず、軟鋼製のフィルム２０がロール２１
から送りだされる。この送りだされてくる軟鋼フィルム
２０の上面に粒径０．７ｍｍの超硬合金製の硬質粒子２
２がホッパー２３から供給される。一方、上方から同じ
軟鋼フィルム２０’がロール２１’から送りだされてく
る。これら軟鋼フィルム２０，２０’が加圧ロールの役
割を果たす円筒状電極２４に挟み込まれ加圧されるとと
もに電圧が印加されて、加圧部２５において軟鋼フィル
ム２０，２０’間にスパークが発生しその加圧部が加熱
されて硬質粒子２２が軟鋼フィルム２０，２０’に溶着
される。このようにして、硬質粒子２２が軟鋼フィルム
２０と軟鋼フィルム２０’とに挟持されてなる肉盛溶接
用材料が得られる。
担持が、次のように図３に示されているような装置によ
り行われる。まず、軟鋼製のフィルム２０がロール２１
から送りだされる。この送りだされてくる軟鋼フィルム
２０の上面に粒径０．７ｍｍの超硬合金製の硬質粒子２
２がホッパー２３から供給される。一方、上方から同じ
軟鋼フィルム２０’がロール２１’から送りだされてく
る。これら軟鋼フィルム２０，２０’が加圧ロールの役
割を果たす円筒状電極２４に挟み込まれ加圧されるとと
もに電圧が印加されて、加圧部２５において軟鋼フィル
ム２０，２０’間にスパークが発生しその加圧部が加熱
されて硬質粒子２２が軟鋼フィルム２０，２０’に溶着
される。このようにして、硬質粒子２２が軟鋼フィルム
２０と軟鋼フィルム２０’とに挟持されてなる肉盛溶接
用材料が得られる。
【００１４】（実験例）実施例１で得られる肉盛溶接用
材料４が、次のように実施例４に示される機構により溶
接され、肉盛層が形成される。まず、肉盛溶接されるべ
き基材３０（ＳＳ４００製）に肉盛溶接用材料４が載置
される。この状態で、トーチ３１が２０ｃｍ／分の速度
で溶接進行方向に送られ、トーチ３１から２５ｍｍ突き
出されている軟鋼製のアーク電極３２（φ１．２ｍｍ）
に２８０Ａの電流が流れるように３２Ｖの電圧が印加さ
れることによりアーク電極３２の先端からアークが発生
され肉盛溶接用材料４と基材３０とが溶融して肉盛層３
３が形成される。この際、アーク発生領域は二酸化炭素
が３０リッター／分の割合で供給されることによりシー
ルドされている。このような肉盛層の形成が実施例２，
３で得られる肉盛溶接用材料についても同様に行われ
る。
材料４が、次のように実施例４に示される機構により溶
接され、肉盛層が形成される。まず、肉盛溶接されるべ
き基材３０（ＳＳ４００製）に肉盛溶接用材料４が載置
される。この状態で、トーチ３１が２０ｃｍ／分の速度
で溶接進行方向に送られ、トーチ３１から２５ｍｍ突き
出されている軟鋼製のアーク電極３２（φ１．２ｍｍ）
に２８０Ａの電流が流れるように３２Ｖの電圧が印加さ
れることによりアーク電極３２の先端からアークが発生
され肉盛溶接用材料４と基材３０とが溶融して肉盛層３
３が形成される。この際、アーク発生領域は二酸化炭素
が３０リッター／分の割合で供給されることによりシー
ルドされている。このような肉盛層の形成が実施例２，
３で得られる肉盛溶接用材料についても同様に行われ
る。
【００１５】なお、肉盛層を形成するための溶接方法と
して、前述のようななＭｉｇ溶接のほかにＴｉｇ溶接，
Ｍａｇ溶接，プラズマ溶接等も適用される。また、本発
明の材料は溶接に限らず、鋳ぐるみ用の材料に適用する
こともできる。
して、前述のようななＭｉｇ溶接のほかにＴｉｇ溶接，
Ｍａｇ溶接，プラズマ溶接等も適用される。また、本発
明の材料は溶接に限らず、鋳ぐるみ用の材料に適用する
こともできる。
【００１６】
【発明の効果】本発明の肉盛溶接用材料は、柔軟なシー
ト状であるが故に折り畳んだり巻き取ることにより長尺
物として取り扱うことができる。したがって、溶接装置
に連続的に供給して連続溶接を行うことができる。ま
た、硬質粒子が溶融池の外側に散らばらずスラグにトラ
ップされることもないので、硬質粒子が歩留りが良く取
り込まれている肉盛層が形成される。この肉盛溶接用材
料は、バインダを用いてまたはメッキにより硬質粒子を
金網からなるシート母材に担持することにより、あるい
は、シーム溶接により硬質粒子を軟鋼フィルムに担持す
ることにより、簡単に製造することができる。
ト状であるが故に折り畳んだり巻き取ることにより長尺
物として取り扱うことができる。したがって、溶接装置
に連続的に供給して連続溶接を行うことができる。ま
た、硬質粒子が溶融池の外側に散らばらずスラグにトラ
ップされることもないので、硬質粒子が歩留りが良く取
り込まれている肉盛層が形成される。この肉盛溶接用材
料は、バインダを用いてまたはメッキにより硬質粒子を
金網からなるシート母材に担持することにより、あるい
は、シーム溶接により硬質粒子を軟鋼フィルムに担持す
ることにより、簡単に製造することができる。
【００１７】また、本発明の肉盛溶接用材料において、
線径が３ｍｍ以下の鉄線またはステンレス鋼線からなる
金網をシート状母材として用いれば溶接の際の融合状態
が良好であり脆弱層の形成や割れの発生等が生じにく
い。また、粒径が０．５〜６ｍｍの硬質粒子を用いれ
ば、その硬質粒子の存在により耐摩耗性が優れるととも
に欠損しにくい肉盛層を形成することができる。
線径が３ｍｍ以下の鉄線またはステンレス鋼線からなる
金網をシート状母材として用いれば溶接の際の融合状態
が良好であり脆弱層の形成や割れの発生等が生じにく
い。また、粒径が０．５〜６ｍｍの硬質粒子を用いれ
ば、その硬質粒子の存在により耐摩耗性が優れるととも
に欠損しにくい肉盛層を形成することができる。
【図１】図１は、バインダーにより硬質粒子が担持され
てなる本発明の肉盛溶接用材料を示す図である。
てなる本発明の肉盛溶接用材料を示す図である。
【図２】図２は、硬質粒子をメッキにより金網に固着す
るための装置の模式図である。
るための装置の模式図である。
【図３】図３は、硬質粒子をシーム溶接により担持する
ための装置の模式図である。
ための装置の模式図である。
【図４】図４は、本発明の肉盛層形成材料をアーク溶接
するための機構を示す図である。
するための機構を示す図である。
１，１０ 金網
２ バインダー
３，１３，２２ 硬質粒子
４ 肉盛溶接用材料
１２ メッキ浴
２０，２０’ フィルム
２４ 円筒状電極
Claims (8)
- 【請求項１】 金網よりなる柔軟なシート状母材に硬質
粒子が担持されてなることを特徴とする肉盛溶接用材
料。 - 【請求項２】 前記硬質粒子がメッキにより前記シート
状母材に担持されることを特徴とする請求項１に記載の
肉盛溶接用材料。 - 【請求項３】 前記硬質粒子がバインダーにより前記シ
ート状母材に担持されることを特徴とする請求項１に記
載の肉盛溶接用材料。 - 【請求項４】 前記バインダーに肉盛層成分となる金属
粉が混入されることを特徴とする請求項３に記載の肉盛
溶接用材料。 - 【請求項５】 前記金網の材料が鉄またはステンレス鋼
であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の肉盛溶接用材料。 - 【請求項６】 前記金網の線径が３ｍｍ以下であること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の肉盛溶接
用材料。 - 【請求項７】 前記硬質粒子の粒径が０．５〜６ｍｍで
あることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の
肉盛溶接用材料。 - 【請求項８】 軟鋼フィルムよりなる柔軟なシート状母
材に硬質粒子がシーム溶接により担持されてなることを
特徴とする肉盛溶接用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16556794A JP3526622B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 肉盛溶接用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16556794A JP3526622B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 肉盛溶接用材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0825078A JPH0825078A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3526622B2 true JP3526622B2 (ja) | 2004-05-17 |
Family
ID=15814820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16556794A Expired - Lifetime JP3526622B2 (ja) | 1994-07-18 | 1994-07-18 | 肉盛溶接用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3526622B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3354560B2 (ja) * | 2001-01-09 | 2002-12-09 | 日亜鋼業株式会社 | 籠工用籠 |
| JP5951631B2 (ja) * | 2011-11-08 | 2016-07-13 | 株式会社フジコー | 曲面の肉盛溶接方法及びそれを用いたランスの製造方法 |
| CN111468861B (zh) * | 2020-04-17 | 2022-02-15 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种铜磷钎料焊片及其制备方法 |
-
1994
- 1994-07-18 JP JP16556794A patent/JP3526622B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0825078A (ja) | 1996-01-30 |
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