JPH01113180A

JPH01113180A - 接合熱処理法

Info

Publication number: JPH01113180A
Application number: JP27402087A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kuriyama; 和也栗山
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1987-10-28
Filing date: 1987-10-28
Publication date: 1989-05-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野：本発明は、接合部材に接合片を接合すると同時に熱処理
も行うようにし、特性の異なる部分を有する部材を容易
に製造する方法に係るものである。

従来技術と問題点：たとえば、成る種の部品において、特定の部域に限って
すぐれた耐磨耗性が必要とされるような場合は多い。エ
ンジンのロッカーアーム、クロスヘツド等はこの例で、
部品全体は普通材料とされ、局部的に耐磨耗性がすぐれ
ている。普通材料で製作される部品等に耐磨耗性に富む
部分を形成するには、通常、硬質ですぐれた耐磨耗性を
有するＣｏ基の合金であるステライト等を所要部に肉盛
溶接し、然る後、この肉盛溶接部を切削・仕上げ加工し
て必要な耐磨耗部を形成している。

しかし、肉盛溶接部の切削・仕上げ加工は歩留シが悪く
、高価なステライトを用いる場合には原価上の不利が一
層大きくなる。まだ、溶融接合であるため材料への入熱
量は大きく、低級材料を熱処理して耐磨耗を生起させる
ような原価的に有利な材料活用は不可能であった。

一方、接合片に安価な高速度鋼等を用いて、接合部材に
接合片を接合すると共にこれに熱処理を施し、耐磨耗性
を付与する技術が提案されている。（奥野泰生ほか：「
ニッケル基アモロファスろうによる工具鋼の接合」兵庫
県立工業試験所昭和６０年度研究成果報告書、Ｐ、４８
〜５０．１９８６年１０月しかし、上記技術手段により
、ろう付け、焼入・焼もどしを１回の加熱で関連して行
うには冷却機能を備えた真空熱処理炉を必要とした。そ
して、熱処理に際しての温度条件設定は、接合片の熱処
理特性と硬さと靭性への対応に止まらず、接合部材の変
質を抑制し加工性等の所要特性を持続させるためには正
確な温度制御が不可欠である。従って、装置並びに操作
の複雑化が避けられなかった。

問題点を解決するための手段：本発明は、安価な高速度鋼等を用い、しかも簡便な装置
による容易な操作によシ、局部的に耐磨耗性にすぐれた
部分をもつ部材を製造する方法の提供を目的としている
。具体的には、接合部材のうち特に耐磨耗性を必要とす
る部分に、ろう材を介して接合片をあてがう。この接合
片は高速度鋼のごとき比較的低置な材料である。そして
、接合部材と接合片とを通電加圧用電極で挾み加圧し、
つつ通電し、抵抗加熱によるろう材の溶融・拡散により
両者を接合する。

この場合、通電加圧用電極のうち、接合片に接する側に
限って、当接部を加熱電極とする。このように通電加圧
用電極に加熱電極を含ませることによシ、接合部材に接
合片を固着すると共に、固着した接合片を加熱電極によ
り加熱して焼入れし、所要の硬度にして耐磨耗性を付与
し、複雑な装置の使用並びに温度制御を不要としたので
ある。

発明の構成・作用：本発明方法は第１図に示すように、接合部材（１）に、
同種又は異種の材料よりなる接合片（２）をろう材（３
）を介してあてがい１加圧機構（７）を含む通電加圧用電極（５）にて接合部
材（１）と接合片（２）とを挾んで加圧し２、通電用電
源（６）から給電し；ろう材（３）が溶融する程度に接合部材（１）及び接合
片（２）を加熱し、ろう材（３）を溶融・拡散せしめて
両者を確実に固着し；同時に接合片（２）に当接す・る通電加圧用電極のみに
付設した加熱電極（４）により接合片を加熱し、接合片
（２）を選択的に加熱焼入れして表面の硬１ヒを図シ；接合部材（１）の所要部分に耐磨耗部Ｃ２Ｙを形成する
接合熱処理法である。

接合部材と接合片（耐磨耗部）との接合には、ろう材を
溶融するに必要な電流を流す。この際、接合片に当接す
る加熱電極（４）の発熱量は、その材質の比抵抗と極板
厚により決定される。従って、接合片を熱処理して耐磨
耗部とするだめの所要加熱温度により加熱電極の材質と
極板厚とが決定される。

また、焼入れ、焼きもどしの熱サイクルを付与する場合
には、第２図（ａ）に示すように焼入れ熱サイクルｔ１
の間にろう材を溶儀、拡散させて接合し、ｔ２の焼もど
し熱サイクル中に接合部の均質化を図っている。焼入れ
、焼もどしサイクルを付与する電流値による接合片の表
面温度は同じ＜（ｂ）に示すごとき状況となシ、耐磨耗
性を発現する。

実施例：本発明方法は、接合部材と接合片との間にろう材を介在
させ、接合片に接する加熱電極を含む通電加圧用電極及
び接合部材に接する通電加圧用′電極の間に上記３者を
挾み、加圧通電を行うものである。通電加圧電極は、通
常銅等の電気抵抗の小さいものを用いる。加熱電極は、
ニクロム、チタン、タングステン、モリブデン等の高温
強度を有し、比較的電気抵抗の高い発熱性物質を用い、
上記通電加圧用電極に接合形成してあり、接合片を選択
的に加熱して焼入し、腋部を耐磨耗部にする。

第３図は、本発明方法をスポット溶接機に適用した実施
例を示している。通電加圧電極（５Ｙは銅とし、接合片
（２）に接する側は銅の通電加圧電極（５）に３朋厚の
ニクロム板を接合して加熱電極（４）とした。接合部材
（１）には機械構造用材（５４５Ｃ）の厚さ１０朋のも
のとし、これに高速度工具鋼（ＳＫＨ５７）を値径１２
朋、厚さ１．５朋に削り出した接合片（２）をろう材（
Ｎｉ系アモロファスろう材）を用いて通電接合した。ろ
う材（３）は溶融・拡散して接合片（２）は接合部材（
１）に固着し、同時に熱処理されて硬度のすぐれた耐磨
耗部（２Ｙとなった。耐磨耗部（２Ｙの性状は、ステラ
イト合金とほぼ同じ耐磨耗性が得られた。

第４図は、本発明方法をシーム溶接機＠に適用した実施
例を示している。回転電極αγは銅とし、接合片（２）
に接する側は銅の回転電極α９に３朋厚のニクロム板を
巻回゛して加熱電極α→とした。接合部材（１）には構
造用材（ＳＳ４１）の厚さ４．５朋のものとし、これに
高、速度工具鋼（ＳＫ５　）の巾１０朋、厚さ１．２５
ｆｆｌｆｆのリボン状接合片（２）をろう材（Ｎｉ系ア
モロファスろう材）を用いてシーム溶接した。

そして、溶接完了部を水冷ノズルα１からの′水注加に
より急冷した。この間にリボン状接合片（２）はろう材
（３）の溶融・拡散により接合部材（１）に固着し、同
時に焼入れされて耐磨耗部（２γとなり、すぐれた硬度
が得られた。

発明の効果：本発明方法によれば、接合と熱処理が同一工程でしかも
簡便な装置で施工できて工数が低減され、安価な鉄系等
の接合片を用いて耐磨耗性のすぐれた部分が形成できる
。その上、電極の形状、材質の選択により必要な部分の
みに熱処理を効率的に行うことが可能となり、しかも低
入熱の接合施工であるため接合・熱処理時の歪をきわめ
て少くできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法による施工の説明図、第２図は第１
図の施工時の電流（ａで示す）と被加工部の温度傾向（
ｂで示す）との関連を示す図、第３図は本発明方法の具
体的な１実施例を示す図、第４図は同じく他の実施例を
示す図である。（１）・・・接合部材　　　　（２）・・・接合片（２
Ｙ・・・耐磨耗部　　　　（３）・・・ろう材（４）・
・・加熱電極　　　　（５）・・・通電加圧用電極（６
）・・・通電用電源　　　（７）・・・加圧機構α９・
・・スポット溶接機　（２）・・・シーム溶接機０３・
・水冷ノズル　　　α炉・・加熱電極ａつ・・・回転電
極出　願　人　　株式会社小松製作所第１ｒＩＡ第２図

Claims

【特許請求の範囲】１　接合部材に、同種材料又は異種材料よりなる接合片
を抵抗発熱の利用により接合するに際し；接合片に接する電極に比抵抗の高い加熱電極を用いることにより；接合しようとする接合片の接合と熱処理とを同時に行う；ことを特徴とする接合熱処理法。２　接合と共に熱処理をする接合片が耐磨耗材である特
許請求の範囲第１項に記載の接合熱処理法。３　耐磨耗材が熱処理により耐磨耗性を付与される高速
度鋼等の鉄系材料である特許請求の範囲第２項に記載の
接合熱処理法。