JPH01113199A - 耐摩耗性及び導電性に優れたアルミニウム材料の製造方法 - Google Patents
耐摩耗性及び導電性に優れたアルミニウム材料の製造方法Info
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- JPH01113199A JPH01113199A JP26841587A JP26841587A JPH01113199A JP H01113199 A JPH01113199 A JP H01113199A JP 26841587 A JP26841587 A JP 26841587A JP 26841587 A JP26841587 A JP 26841587A JP H01113199 A JPH01113199 A JP H01113199A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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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。
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
この発明は、例えばモルレ用架用架線、車両パンタグラ
フ架線等のような、部分的に耐摩耗性を必要とする導電
部材や導電部品に適用される耐摩耗性及び導電性に優れ
たアルミニウム材料の製造方法に関する。
フ架線等のような、部分的に耐摩耗性を必要とする導電
部材や導電部品に適用される耐摩耗性及び導電性に優れ
たアルミニウム材料の製造方法に関する。
従来の技術
例えばモルレ用架用架線は、車両側に給電を行うため導
電性材料によって構成されなければならず、また車両側
の集電部と摺接するため、その摺接部分は耐摩耗性に優
れたものであることが要求される。このため従来では、
第1図に示すように、モルレ用架用架線(1)は摺接部
分に嵌合部を有するアルミニウム押出材からなる架線形
状の母材(2)に、耐摩耗性に優れたSUS 304摺
動部材(3)を前記嵌合部に圧延嵌合して一体的に取着
してなるものに構成されていた。
電性材料によって構成されなければならず、また車両側
の集電部と摺接するため、その摺接部分は耐摩耗性に優
れたものであることが要求される。このため従来では、
第1図に示すように、モルレ用架用架線(1)は摺接部
分に嵌合部を有するアルミニウム押出材からなる架線形
状の母材(2)に、耐摩耗性に優れたSUS 304摺
動部材(3)を前記嵌合部に圧延嵌合して一体的に取着
してなるものに構成されていた。
発明が解決しようとする問題点
ところが、上記のような架線では、摺動部材の母材への
圧延嵌合が容易でなく、コスト高につくという欠点があ
った。また母材と摺動部材との接合は機械接合のため接
合強度が低いのに加えて、−股肉に架線長さが数十mと
長いため、母材及び摺動部材の寸法精度を確保するのが
難しく、このため嵌合後に両者の界面に隙間を生じて隙
間腐食による耐久性劣化を引起すという問題もあった。
圧延嵌合が容易でなく、コスト高につくという欠点があ
った。また母材と摺動部材との接合は機械接合のため接
合強度が低いのに加えて、−股肉に架線長さが数十mと
長いため、母材及び摺動部材の寸法精度を確保するのが
難しく、このため嵌合後に両者の界面に隙間を生じて隙
間腐食による耐久性劣化を引起すという問題もあった。
しかもまた、摺動部材にSUSを用いているため耐摩耗
性は良好である反面、電気抵抗が大きいため摺動部材が
発熱し、電力損失が大きく導電効率が悪いというような
問題もあった。
性は良好である反面、電気抵抗が大きいため摺動部材が
発熱し、電力損失が大きく導電効率が悪いというような
問題もあった。
このような欠点は、モルレ用架用架線に限らず、アルミ
ニウムあるいはその合金製母材にSUS摺動部材を嵌合
して耐摩耗性を向上させた他の導電用アルミニウム材料
についても同様に生ずるものであった。
ニウムあるいはその合金製母材にSUS摺動部材を嵌合
して耐摩耗性を向上させた他の導電用アルミニウム材料
についても同様に生ずるものであった。
この発明はかかる技術的背景に鑑みてなされたものであ
って、上記欠点のない耐摩耗性、導電性に優れたアルミ
ニウム材料を低コストに提供することを目的とするもの
である。
って、上記欠点のない耐摩耗性、導電性に優れたアルミ
ニウム材料を低コストに提供することを目的とするもの
である。
問題点を解決するための手段
上記目的を達成するために、この発明は、耐摩耗性に優
れたアルミニウム合金溶加材を母材表面の耐摩耗性の要
求される部位に肉盛溶接することを特徴とするものであ
る。即ち、さらに詳しくは、Ni:5〜30wt%を含
有し、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金溶加材か、あるいはNi:5〜30wt
%を含有し、さらにSi;0.05〜30wt%、F
e : 0. 05〜30wt%、M n :
0 。
れたアルミニウム合金溶加材を母材表面の耐摩耗性の要
求される部位に肉盛溶接することを特徴とするものであ
る。即ち、さらに詳しくは、Ni:5〜30wt%を含
有し、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金溶加材か、あるいはNi:5〜30wt
%を含有し、さらにSi;0.05〜30wt%、F
e : 0. 05〜30wt%、M n :
0 。
01〜30wt%、Cr:0. 01〜30wt%、T
i : 0. 005〜10wt%、B:0.00
01〜10wt%、Zr : 0. 005〜10w
t%、V:0.005〜5wt%の1種または2種以上
をNi含有量を加えた合計で50wt%以下の範囲で含
有し、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金溶加材か、あるいはまたNi:5〜30
Vt%、Cu:0.05〜30wt%を、合計で50w
t%以下の範囲で含有し、残部がアルミニウム及び不可
避不純物からなるアルミニウム合金溶加材か、あるいは
またNi:5〜30wt%、Cu:Q、05〜30wt
%を含有し、さらにS L : 0. 05〜30wt
%、Fe;0,05〜30wt%、Mn:0.01〜3
0wt%、Cr:0.01〜30wt%、Ti : 0
. 005〜10wt%、B:Q、0001〜10wt
%、Z r : O,OO5〜10wt%、■:0.0
05〜5wt%の1種または2種以上をN■及びCuの
含有量を加えた合計で50wt%以下の範囲で含有し、
残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金溶加材を用い、該溶加材を、アルミニウムない
しはアルミニウム合金展伸材からなる母材の任意の表面
に溶接することを特徴とするものである。
i : 0. 005〜10wt%、B:0.00
01〜10wt%、Zr : 0. 005〜10w
t%、V:0.005〜5wt%の1種または2種以上
をNi含有量を加えた合計で50wt%以下の範囲で含
有し、残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるア
ルミニウム合金溶加材か、あるいはまたNi:5〜30
Vt%、Cu:0.05〜30wt%を、合計で50w
t%以下の範囲で含有し、残部がアルミニウム及び不可
避不純物からなるアルミニウム合金溶加材か、あるいは
またNi:5〜30wt%、Cu:Q、05〜30wt
%を含有し、さらにS L : 0. 05〜30wt
%、Fe;0,05〜30wt%、Mn:0.01〜3
0wt%、Cr:0.01〜30wt%、Ti : 0
. 005〜10wt%、B:Q、0001〜10wt
%、Z r : O,OO5〜10wt%、■:0.0
05〜5wt%の1種または2種以上をN■及びCuの
含有量を加えた合計で50wt%以下の範囲で含有し、
残部がアルミニウム及び不可避不純物からなるアルミニ
ウム合金溶加材を用い、該溶加材を、アルミニウムない
しはアルミニウム合金展伸材からなる母材の任意の表面
に溶接することを特徴とするものである。
アルミニウム合金溶加材の必須添加元素であるNiは、
溶加材ひいては母材への溶接後における溶接部の耐摩耗
性の向上に寄与するものである。しかし溶加材における
Ntの含有量が5wt%未満ではその効果に乏しく、逆
に30wt%を超えると押出加工が困難となり、割れ等
を生じるという欠点を派生する。特に好ましいNiの含
有範囲は10〜zswt%である。
溶加材ひいては母材への溶接後における溶接部の耐摩耗
性の向上に寄与するものである。しかし溶加材における
Ntの含有量が5wt%未満ではその効果に乏しく、逆
に30wt%を超えると押出加工が困難となり、割れ等
を生じるという欠点を派生する。特に好ましいNiの含
有範囲は10〜zswt%である。
任意添加元素としてのCuは、Niと同じく耐摩耗性の
向上に加えて、溶接部の強度向上及び導電性の向上に寄
与するものである。しかし溶加材におけるCuの含*f
flが0.05wt%未満では上記効果に乏しく、逆に
30wt%を超えるかNiとCuとの合計含有量が50
wt%を超えると、粗大な晶出物を生成し性能劣化を招
く。
向上に加えて、溶接部の強度向上及び導電性の向上に寄
与するものである。しかし溶加材におけるCuの含*f
flが0.05wt%未満では上記効果に乏しく、逆に
30wt%を超えるかNiとCuとの合計含有量が50
wt%を超えると、粗大な晶出物を生成し性能劣化を招
く。
特に好ましいCuの含有範囲は3〜10wt%である。
また、同じく強度向上のためにZnを0゜05〜7wt
%含有しても良い。
%含有しても良い。
上記の外、溶加材にさらに任意的に添加されるS 1
%F e s M n %Cr ST l 、、B s
Z r sVはNiとともに含有されることにより、
溶加材ひいては溶接部の耐摩耗性、硬さの向上に寄与す
るものであり、かかる効果の点でこれらは均等物である
。従ってその1種または2種以上が含有されれば足りる
が、各元素の溶加材における含有量が1wt%未満では
それらの効果に乏しく、逆に各含有量が上限値を超える
かまたはNiやCuの含有量を含む全体の含有量が50
wt%を超えると押出加工が困難となり、割れ等を生じ
るというような欠点を派生する。特に好ましい含有範囲
は、S t : 5〜15wt%、Fe:1〜311%
、Mn;1〜3wt%、Cr:1〜3wt%、Ti:5
〜10wt%、B:1〜5wt%、Zr:1〜5wt%
、V二1〜3wt%である。
%F e s M n %Cr ST l 、、B s
Z r sVはNiとともに含有されることにより、
溶加材ひいては溶接部の耐摩耗性、硬さの向上に寄与す
るものであり、かかる効果の点でこれらは均等物である
。従ってその1種または2種以上が含有されれば足りる
が、各元素の溶加材における含有量が1wt%未満では
それらの効果に乏しく、逆に各含有量が上限値を超える
かまたはNiやCuの含有量を含む全体の含有量が50
wt%を超えると押出加工が困難となり、割れ等を生じ
るというような欠点を派生する。特に好ましい含有範囲
は、S t : 5〜15wt%、Fe:1〜311%
、Mn;1〜3wt%、Cr:1〜3wt%、Ti:5
〜10wt%、B:1〜5wt%、Zr:1〜5wt%
、V二1〜3wt%である。
母材に用いられるアルミニウムないしはその合金の展伸
材の組成は特に限定されるものではないが、好適にはア
ルミニウムあるいはその合金の中でも特に高い導電性を
示すA100O系の純アルミニウムやA600O系のア
ルミニウム合金を使用するのが望ましい。
材の組成は特に限定されるものではないが、好適にはア
ルミニウムあるいはその合金の中でも特に高い導電性を
示すA100O系の純アルミニウムやA600O系のア
ルミニウム合金を使用するのが望ましい。
かかる母材への前記溶加材の肉盛溶接は、耐摩耗性の要
求される部位に対して行う。この肉盛溶接は、例えばM
IG溶接、TIG溶接、電子ビーム溶接、レーザ溶接、
プラズマ溶接等の高熱エネルギー溶接によって行えば良
い。溶接条件は常法に従って適宜選択すれば良く、また
溶接に先立って母材に開先加工を施しておくのが望まし
い。
求される部位に対して行う。この肉盛溶接は、例えばM
IG溶接、TIG溶接、電子ビーム溶接、レーザ溶接、
プラズマ溶接等の高熱エネルギー溶接によって行えば良
い。溶接条件は常法に従って適宜選択すれば良く、また
溶接に先立って母材に開先加工を施しておくのが望まし
い。
なお、溶接後必要に応じて表面仕上げ加工を実施しても
良い。
良い。
発明の効果
この発明は上述の次第で、所定の元素を含有する耐摩耗
性に優れたアルミニウム合金溶加材を用い、これをアル
ミニウムないしはその合金展伸材からなる母材の耐摩耗
性の要求される部位に肉盛溶接するものである。従って
、肉盛溶接部が耐摩耗性に優れたものとなるから、従来
のごとき耐摩耗性に優れたSOS 304等の摺動部材
を圧延嵌合によって一体的に取着する場合のような製作
困難性はなく、溶接によって摺動部等を簡単に製作する
ことができ、製作コストの低減を図りうる。しかも溶接
部と母材との界面は合金化して物理化学的な結合状態と
なるから、嵌合による機械的接合と異なり接合強度が極
めて高いのはもとより、両者間に隙間の発生もないから
隙間腐食等の虞れもなく、材料の耐久性を向上すること
ができる。さらにまた、溶加材はアルミニウム合金であ
るから溶接部ひいては材料全体を導電性に優れたものと
なしえ、発熱による電力損失を抑制しうる。このように
、この発明によれば、耐摩耗性、導電性ともに優れたア
ルミニウム材料を低コストに製作することができる。
性に優れたアルミニウム合金溶加材を用い、これをアル
ミニウムないしはその合金展伸材からなる母材の耐摩耗
性の要求される部位に肉盛溶接するものである。従って
、肉盛溶接部が耐摩耗性に優れたものとなるから、従来
のごとき耐摩耗性に優れたSOS 304等の摺動部材
を圧延嵌合によって一体的に取着する場合のような製作
困難性はなく、溶接によって摺動部等を簡単に製作する
ことができ、製作コストの低減を図りうる。しかも溶接
部と母材との界面は合金化して物理化学的な結合状態と
なるから、嵌合による機械的接合と異なり接合強度が極
めて高いのはもとより、両者間に隙間の発生もないから
隙間腐食等の虞れもなく、材料の耐久性を向上すること
ができる。さらにまた、溶加材はアルミニウム合金であ
るから溶接部ひいては材料全体を導電性に優れたものと
なしえ、発熱による電力損失を抑制しうる。このように
、この発明によれば、耐摩耗性、導電性ともに優れたア
ルミニウム材料を低コストに製作することができる。
実施例
次にこの発明の実施例を示す。
A6063アルミニウム合金からなる縦300m、横1
100a、肉厚6amの板材を母材とした。そしてこの
母材の表面に開先加工を実施したのち、下記第1表の組
成からなる各種のアルミニウム合金溶加材を肉盛溶接し
た。溶加材は直径1.6+ymの丸棒に押出後引抜き加
工したものを用いた。また肉盛溶接はMIG溶接によっ
て行った。
100a、肉厚6amの板材を母材とした。そしてこの
母材の表面に開先加工を実施したのち、下記第1表の組
成からなる各種のアルミニウム合金溶加材を肉盛溶接し
た。溶加材は直径1.6+ymの丸棒に押出後引抜き加
工したものを用いた。また肉盛溶接はMIG溶接によっ
て行った。
[以下余白]
そして上記により得た試料No1〜17の各アルミニウ
ム材料につき、表面の仕上加工を行ったのち、溶接部の
導電率及び硬度を測定するとともに、耐摩耗性試験を実
施した。なお導電率はCuの導電率を100%とする導
電率計で測定し、硬度はビッカース硬さ(Hv)(荷重
5Kg>で示した。また耐摩耗性試験は乾式の大越式耐
摩耗試験機を用いて、相手材: FC−30、摩耗速度
:2m1secの試験条件で行い、溶接部の比摩耗量を
測定した。それらの結果を下記第2表に示す。
ム材料につき、表面の仕上加工を行ったのち、溶接部の
導電率及び硬度を測定するとともに、耐摩耗性試験を実
施した。なお導電率はCuの導電率を100%とする導
電率計で測定し、硬度はビッカース硬さ(Hv)(荷重
5Kg>で示した。また耐摩耗性試験は乾式の大越式耐
摩耗試験機を用いて、相手材: FC−30、摩耗速度
:2m1secの試験条件で行い、溶接部の比摩耗量を
測定した。それらの結果を下記第2表に示す。
[以下余白]
第2表
一方、従来、摺動部材等として用いられていた5US3
04についても同様にして導電率を測定したところ、上
記導電率計では、電気抵抗が大き過ぎて測定不可能であ
った。ちなみに5US304の比抵抗は7.4X10″
″6μΩ・0層であった。また硬さを測定したところH
v170であった。
04についても同様にして導電率を測定したところ、上
記導電率計では、電気抵抗が大き過ぎて測定不可能であ
った。ちなみに5US304の比抵抗は7.4X10″
″6μΩ・0層であった。また硬さを測定したところH
v170であった。
以上の結果から、本発明によれば、溶接部の導電率、耐
摩耗性ともに優れたアルミニウム材料を、溶接の手段に
よって簡易に製造しうることを確認しえた。
摩耗性ともに優れたアルミニウム材料を、溶接の手段に
よって簡易に製造しうることを確認しえた。
第1図は従来のモルレール用架線を示す断面斜視図であ
る。 (1)・・・架線、(2)・・・母材、(3)・・・摺
動部材。 以上 ′第1図
る。 (1)・・・架線、(2)・・・母材、(3)・・・摺
動部材。 以上 ′第1図
Claims (4)
- (1)Ni:5〜30wt%を含有し、残部がアルミニ
ウム及び不可避不純物からなるアルミニウム合金溶加材
を用い、該溶加材を、アルミニウムないしはアルミニウ
ム合金展伸材からなる母材の所期する表面に肉盛溶接す
ることを特徴とする、耐摩耗性及び導電性に優れたアル
ミニウム材料の製造方法。 - (2)Ni:5〜30wt%を含有し、さらにSi:0
.05〜30wt%、Fe:0.05〜30wt%、M
n:0.01〜30wt%、Cr0.01〜30wt%
、Ti:0.005〜10wt%、B:0.0001〜
10wt%、Zr0.005〜10wt%、V:0.0
05〜5wt%の1種または2種以上をNi含有量を加
えた合計で50wt%以下の範囲で含有し、残部がアル
ミニウム及び不可避不純物からなるアルミニウム合金溶
加材を用い、該溶加材を、アルミニウムないしはアルミ
ニウム合金展伸材からなる母材の所期する表面に肉盛溶
接することを特徴とする、耐摩耗性及び導電性に優れた
アルミニウム材料の製造方法。 - (3)Ni:5〜30wt%、Cu:0.05〜30w
t%を、合計で50wt%以下の範囲で含有し、残部が
アルミニウム及び不可避不純物からなるアルミニウム合
金溶加材を用い、該溶加材を、アルミニウムないしはア
ルミニウム合金展伸材からなる母材の所期する表面に肉
盛溶接することを特徴とする、耐摩耗性及び導電性に優
れたアルミニウム材料の製造方法。 - (4)Ni:5〜30wt%、Cu:0.05〜30w
t%を含有し、さらにSi:0.05〜30wt%、F
e:0.05〜30wt%、Mn:0.01〜30wt
%、Cr:0.01〜30wt%、Ti:0.005〜
10wt%、B:0.0001〜10wt%、Zr:0
.005〜10wt%、V:0.005〜5wt%の1
種または2種以上をNi及びCuの含有量を加えた合計
で50wt%以下の範囲で含有し、残部がアルミニウム
及び不可避不純物からなるアルミニウム合金溶加材を用
い、該溶加材を、アルミニウムないしはアルミニウム合
金展伸材からなる母材の所期する表面に肉盛溶接するこ
とを特徴とする、耐摩耗性に優れたアルミニウム材料の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26841587A JPH01113199A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 耐摩耗性及び導電性に優れたアルミニウム材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26841587A JPH01113199A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 耐摩耗性及び導電性に優れたアルミニウム材料の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01113199A true JPH01113199A (ja) | 1989-05-01 |
JPH0573512B2 JPH0573512B2 (ja) | 1993-10-14 |
Family
ID=17458163
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26841587A Granted JPH01113199A (ja) | 1987-10-23 | 1987-10-23 | 耐摩耗性及び導電性に優れたアルミニウム材料の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01113199A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04105787A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-07 | Showa Alum Corp | アルミニウム材の表面改質用溶加材 |
JP2013224577A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Wirtgen Gmbh | 道路切削機械のエッジカバー用の滑動体セグメント及び道路切削機械用のエッジカバー |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58215291A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-14 | テイ−ア−ルダブリユ・インコ−ポレ−テツド | 硬化肉盛り層を有するアルミニウム基材料 |
-
1987
- 1987-10-23 JP JP26841587A patent/JPH01113199A/ja active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58215291A (ja) * | 1982-05-27 | 1983-12-14 | テイ−ア−ルダブリユ・インコ−ポレ−テツド | 硬化肉盛り層を有するアルミニウム基材料 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04105787A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-07 | Showa Alum Corp | アルミニウム材の表面改質用溶加材 |
JP2013224577A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Wirtgen Gmbh | 道路切削機械のエッジカバー用の滑動体セグメント及び道路切削機械用のエッジカバー |
JP2015145615A (ja) * | 2012-04-19 | 2015-08-13 | ヴィルトゲン ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングWirtgen GmbH | 道路切削機械のエッジカバー用の滑動体セグメント及び道路切削機械用のエッジカバー |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0573512B2 (ja) | 1993-10-14 |
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