JPH02142697A - 鉄系構造用部材の製造方法 - Google Patents
鉄系構造用部材の製造方法Info
- Publication number
- JPH02142697A JPH02142697A JP63294605A JP29460588A JPH02142697A JP H02142697 A JPH02142697 A JP H02142697A JP 63294605 A JP63294605 A JP 63294605A JP 29460588 A JP29460588 A JP 29460588A JP H02142697 A JPH02142697 A JP H02142697A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- welded
- crank shaft
- nitriding atmosphere
- hardness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 10
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims abstract description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract 2
- 102220033831 rs145989498 Human genes 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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、高密度エネルギー源による低歪溶接の特徴
を生かした鉄系構造用部材の製造方法に関するものであ
る。
を生かした鉄系構造用部材の製造方法に関するものであ
る。
レーザーや電子ビーム等の高密度エネルギー源を用いて
いくつかの鉄系の部材を溶接して構造用部材を製造する
技術は、合理的な部品設計を可能にするだけでなく、構
造用部材の軽量化を可能にする。また、この技術は、溶
接部の歪を小さくできるので、後加工を最小限にとどめ
ることができ、製造コストの低減の上でも有効である。
いくつかの鉄系の部材を溶接して構造用部材を製造する
技術は、合理的な部品設計を可能にするだけでなく、構
造用部材の軽量化を可能にする。また、この技術は、溶
接部の歪を小さくできるので、後加工を最小限にとどめ
ることができ、製造コストの低減の上でも有効である。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、この技術には、次のような問題点がある
。
。
（１）レーザーや電子ビームによる溶接部は、入熱が局
部的で、その冷却速度が速いので、その部分の硬度が上
がる。
部的で、その冷却速度が速いので、その部分の硬度が上
がる。
ちなみに、第５図は３２５Ｃの鋼材、第６図は５４８Ｃ
の鋼材をそれぞれＣ０２レーザーで溶接したときの溶接
部の硬度分布を示したものであるが、５４８ＣではＨｖ
７００と硬くなっており、５２５ＣでもＨＶ６００近く
で、可成り硬くなっていることが分る。
の鋼材をそれぞれＣ０２レーザーで溶接したときの溶接
部の硬度分布を示したものであるが、５４８ＣではＨｖ
７００と硬くなっており、５２５ＣでもＨＶ６００近く
で、可成り硬くなっていることが分る。
したがって、構造用部材としての靭性と強度を保つため
には、後熱処理を行って上記硬度を下げる必要がある。
には、後熱処理を行って上記硬度を下げる必要がある。
しかし、単に１通常の後熱処理（ＪＩＳによれば、６０
０〜６８０℃）を行ったのでは、部材表面に酸化スケー
ルが生じ、部材全面の後加工が必要になる。
０〜６８０℃）を行ったのでは、部材表面に酸化スケー
ルが生じ、部材全面の後加工が必要になる。
（２）また、構造用部材としては、殆んどの場合、強度
や耐摩耗性を増すための熱処理が必要であるが、このよ
うな熱処理は、焼き入れ、焼き戻し、浸炭、高周波焼き
入れ等であって、変態点を超えるものであるため、歪が
大きく生じ、予め加工代を０．２〜０．５ｍｍ設けた部
材を熱処理後加工する等の後加工が必要になる。このた
め、折角の低歪溶接のメリットが失われる。
や耐摩耗性を増すための熱処理が必要であるが、このよ
うな熱処理は、焼き入れ、焼き戻し、浸炭、高周波焼き
入れ等であって、変態点を超えるものであるため、歪が
大きく生じ、予め加工代を０．２〜０．５ｍｍ設けた部
材を熱処理後加工する等の後加工が必要になる。このた
め、折角の低歪溶接のメリットが失われる。
この発明は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、酸化スケールを生じさせないで、溶接部の
硬度を下げることができ、また、大きな歪を生じさせな
いで、部材としての強度と耐摩耗性を向上させることが
できる鉄系構造用部材の製造方法を提供することを目的
とする。
れたもので、酸化スケールを生じさせないで、溶接部の
硬度を下げることができ、また、大きな歪を生じさせな
いで、部材としての強度と耐摩耗性を向上させることが
できる鉄系構造用部材の製造方法を提供することを目的
とする。
（課題を解決するための手段）
この発明に係る鉄系構造用部材の製造方法は、高密度エ
ネルギー源により部材と部材を溶接し、得られた溶接部
材を７００℃以下の窒化雰囲気中で加熱処理する方法で
ある。
ネルギー源により部材と部材を溶接し、得られた溶接部
材を７００℃以下の窒化雰囲気中で加熱処理する方法で
ある。
上記加熱処理の温度を７００℃以下としたのは、７００
℃を越えると、歪が大きくなるからである。
℃を越えると、歪が大きくなるからである。
（作用〕
この発明においては、７００℃以下で加熱処理するので
、部材の溶接部の硬度が下がる。そして、その加熱処理
も窒化雰囲気中で行うので、部材表面に酸化スケールが
生じない。
、部材の溶接部の硬度が下がる。そして、その加熱処理
も窒化雰囲気中で行うので、部材表面に酸化スケールが
生じない。
また、７００℃以下の窒化雰囲気中で加熱処理するので
、部材表面に窒化層が形成されるとともに、部材表面が
硬化する。しかも、低温で加熱処理するので、歪が大き
く出ない。このため、溶接部材の強度と耐摩耗性が向上
する。特に、窒化雰囲気中での加熱処理であるため、中
空軽量の部材であっても、その内面まで硬化し、部材と
しての強度、耐摩耗性が向上する。
、部材表面に窒化層が形成されるとともに、部材表面が
硬化する。しかも、低温で加熱処理するので、歪が大き
く出ない。このため、溶接部材の強度と耐摩耗性が向上
する。特に、窒化雰囲気中での加熱処理であるため、中
空軽量の部材であっても、その内面まで硬化し、部材と
しての強度、耐摩耗性が向上する。
（実施例１〕
５４８Ｃの軽量鋼管であって、外径３５ｍｍφ。
内径２５ＩＩｌｌｌφ、長さ９４ａ＋ｍのものを、２木
、ＣＯ２レーザーで溶接し、得られた溶接鋼管を５７０
℃の窒化雰囲気中で、１．５時間、加熱処理した。
、ＣＯ２レーザーで溶接し、得られた溶接鋼管を５７０
℃の窒化雰囲気中で、１．５時間、加熱処理した。
このように加熱処理した溶接鋼管の硬度と同鋼管の疲労
強度を調べたところ、それぞれ第１図と第２図の結果を
得た。
強度を調べたところ、それぞれ第１図と第２図の結果を
得た。
第１図は、ＣＯ２レーザーによる溶接部の硬度分布を、
加熱処理前の曲線Ａと加熱処理後の曲線Ｂとの比較によ
りて示したものである。同図から分るように、加熱処理
前にビッカース硬度Ｈｖで７００であったものが、加熱
処理後には３００と大幅に下がっている。レベル的には
、溶接部以外の部分の硬度２００に近いレベルまで下が
っていることが分る。
加熱処理前の曲線Ａと加熱処理後の曲線Ｂとの比較によ
りて示したものである。同図から分るように、加熱処理
前にビッカース硬度Ｈｖで７００であったものが、加熱
処理後には３００と大幅に下がっている。レベル的には
、溶接部以外の部分の硬度２００に近いレベルまで下が
っていることが分る。
第２図は、Ｃ０２レーザーによる溶接部の疲労強度を、
加熱処理前の曲線Ａと加熱処理後の曲、１９Ｂとの比較
によって示したものである。同図から明らかなように、
加熱処理前の溶接部の疲労限度は５ ｋｇｆ／ｍｎ＋２
であるが、加熱処理後の溶接部のそれは８ ｋｇｆ／ｍ
ｍ２である。つまり、疲労強度において約６０％の向上
が認めらねる。
加熱処理前の曲線Ａと加熱処理後の曲、１９Ｂとの比較
によって示したものである。同図から明らかなように、
加熱処理前の溶接部の疲労限度は５ ｋｇｆ／ｍｎ＋２
であるが、加熱処理後の溶接部のそれは８ ｋｇｆ／ｍ
ｍ２である。つまり、疲労強度において約６０％の向上
が認めらねる。
また、６００℃の大気雰囲気中で後熱処理を施した場合
は、曲ａＣで示すように６ 、８ ｋｇｆ／＋＋ｕｏ２
の疲労限度となる。後処理により強度が３６％上昇（曲
線Ａに比べ）するが、窒化雰囲気中で加熱処理したもの
（曲＃１Ｂ）に比べ強度の向上が少ない 〔実施例２〕 この実施例は、組立クランク軸を製造する場合の例であ
る。第３図はクランク軸を示し、１はクランクピン、２
はクランクジャーナル、３はクランクアーム、４は溶接
部、５は突部、６は軸穴である。第４図はクランク軸を
楕成するピースＡ。
は、曲ａＣで示すように６ 、８ ｋｇｆ／＋＋ｕｏ２
の疲労限度となる。後処理により強度が３６％上昇（曲
線Ａに比べ）するが、窒化雰囲気中で加熱処理したもの
（曲＃１Ｂ）に比べ強度の向上が少ない 〔実施例２〕 この実施例は、組立クランク軸を製造する場合の例であ
る。第３図はクランク軸を示し、１はクランクピン、２
はクランクジャーナル、３はクランクアーム、４は溶接
部、５は突部、６は軸穴である。第４図はクランク軸を
楕成するピースＡ。
Ｂの要部を拡大して示したものである。
まず、各ピースＡ、Ｂ、ＣをＪＩＳ ５４８Ｃ材で鍛
造成形し、所要の加工を施した。得られたピースＡの突
部５をピースＢ、Ｃの軸穴６に圧入し、Ｃ０２レーザー
加工機により各ピースＡ。
造成形し、所要の加工を施した。得られたピースＡの突
部５をピースＢ、Ｃの軸穴６に圧入し、Ｃ０２レーザー
加工機により各ピースＡ。
Ｂ、Ｃの溶接部４を溶接した。
溶接条件と予熱条件は、次のとおりとした。
溶接条件・−出力４ＫＷ、溶接速度１．８ｓ／ｓｉｎ予
熱条件・・・出力２Ｋｌｌ、速度１．５ｍ／ｗｉｎ（３
回転ビーム照射） ついで、ピン軸とジャーナル軸に研摩加工を施し、得ら
れたクランク軸を、５８０℃の窒化雰囲気中で、２時間
加熱処理した。
熱条件・・・出力２Ｋｌｌ、速度１．５ｍ／ｗｉｎ（３
回転ビーム照射） ついで、ピン軸とジャーナル軸に研摩加工を施し、得ら
れたクランク軸を、５８０℃の窒化雰囲気中で、２時間
加熱処理した。
加熱処理したクランク軸の中央部での曲がり量は、０．
０１＊ｍであり、良好であった。なる、加熱処理後に、
要すれば、軸部に研摩加工を施してもよい。
０１＊ｍであり、良好であった。なる、加熱処理後に、
要すれば、軸部に研摩加工を施してもよい。
このようにして組み立てたクランク軸を実機エンジンに
組み込み、所定回転数にて耐久試験を行ったが、何ら問
題はなかった。
組み込み、所定回転数にて耐久試験を行ったが、何ら問
題はなかった。
〔発明の効果）
以上説明したように、この発明によれば、溶接後に、７
００℃以下の窒化雰囲気中で加熱処理するようにしたの
で、次の効果を得ることができる。
００℃以下の窒化雰囲気中で加熱処理するようにしたの
で、次の効果を得ることができる。
（１）酸化スケールを生じさせないで、溶接部の硬度を
下げることができる。
下げることができる。
（２）大きな歪を生じさせないで、部材としての強度と
耐摩耗性を向上させることができる。
耐摩耗性を向上させることができる。
第１図はこの発明の実施例１による製造方法によって得
られた鉄系構造用部材の溶接部の硬度分布図、第２図は
上記構造用部材の疲労曲線図、第３図はこの発明の実施
例２による製造方法によって得られたクランク軸の断面
図、第４図は第３図のクランク軸の楕成ピースを示す断
面図、第５図および第６図はそれぞれ５２５Ｃ１ｌ材お
よび５４８Ｃ鋼材のＣＯ２レーザーによる溶接部の硬度
分布図である。 １・・・−クランクビン ２−・・−クランクジャーナル ３−・・−クランクアーム ４−−−−一溶接部 ５・・・−突部 出願人 本田技研工業株式会社 第１図 第３図 −１，ｓ −１，００，５００，５璋享（勢中１
υで−らの２巨＾ま （ｍｍ）１．０ １．５ 第 ２ 図 第４図 ム
られた鉄系構造用部材の溶接部の硬度分布図、第２図は
上記構造用部材の疲労曲線図、第３図はこの発明の実施
例２による製造方法によって得られたクランク軸の断面
図、第４図は第３図のクランク軸の楕成ピースを示す断
面図、第５図および第６図はそれぞれ５２５Ｃ１ｌ材お
よび５４８Ｃ鋼材のＣＯ２レーザーによる溶接部の硬度
分布図である。 １・・・−クランクビン ２−・・−クランクジャーナル ３−・・−クランクアーム ４−−−−一溶接部 ５・・・−突部 出願人 本田技研工業株式会社 第１図 第３図 −１，ｓ −１，００，５００，５璋享（勢中１
υで−らの２巨＾ま （ｍｍ）１．０ １．５ 第 ２ 図 第４図 ム
Claims (1)
- 高密度エネルギー源により部材と部材を溶接し、得られ
た溶接部材を７００℃以下の窒化雰囲気中で加熱処理す
ることを特徴とする鉄系構造用部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294605A JPH02142697A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 鉄系構造用部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63294605A JPH02142697A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 鉄系構造用部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02142697A true JPH02142697A (ja) | 1990-05-31 |
Family
ID=17809923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63294605A Pending JPH02142697A (ja) | 1988-11-24 | 1988-11-24 | 鉄系構造用部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02142697A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106637056A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-10 | 苏州诺迅汽车零部件有限公司 | 一种喷嘴环焊接组件的渗氮工艺 |
-
1988
- 1988-11-24 JP JP63294605A patent/JPH02142697A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106637056A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-05-10 | 苏州诺迅汽车零部件有限公司 | 一种喷嘴环焊接组件的渗氮工艺 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2010029841A1 (ja) | 動力伝達軸、ドライブシャフト及びプロペラシャフト | |
| KR20000010768A (ko) | 금형 제작방법 | |
| JPH02142697A (ja) | 鉄系構造用部材の製造方法 | |
| JPS60162726A (ja) | フライホイ−ルのリングギヤ歯部表面硬化方法 | |
| JPH07190173A (ja) | 高強度歯車 | |
| JP2008063603A (ja) | 軌道部材の製造方法、動弁装置の製造方法および軌道部材 | |
| JP2006292108A (ja) | クランクシャフト及びその製造方法 | |
| JPH0210223B2 (ja) | ||
| JPH04141522A (ja) | クランクシャフトの油穴部の焼入れ方法 | |
| JPH1053811A (ja) | 鋼部材の製造方法 | |
| JP2000283201A (ja) | コイルスプリング及びその製造方法 | |
| JP2008064159A (ja) | 軌道部材の製造方法、動弁装置の製造方法および軌道部材 | |
| JPH06329056A (ja) | 履帯用ブッシングおよびその製造方法 | |
| JP4134690B2 (ja) | 鋳鉄部材の硬化熱処理方法および硬化熱処理された鋳鉄部材 | |
| JPH10267027A (ja) | チューブシャフトおよびその製造方法 | |
| JP2006002809A (ja) | 中空状動力伝達シャフト | |
| JPS63118079A (ja) | クランクシヤフトの製造方法 | |
| JPS61132284A (ja) | 接合シヤフトの製造方法 | |
| JPH06192737A (ja) | 異種材料よりなる接合体の熱処理方法 | |
| JPH0130913B2 (ja) | ||
| JPS6227516A (ja) | 鉄鋼部品の表面強化法 | |
| JPS6179719A (ja) | 加工熱処理法 | |
| JP2009228828A (ja) | 軸棒の製造方法、軸受の製造方法、軸棒および軸受 | |
| JPH06279863A (ja) | 等速ジョイント及びその製造方法 | |
| JP3104449B2 (ja) | 浸炭歯車の熱処理法 |