JPH0331549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、主に、産業機械、鉱山機械、建設機
械等のうち耐摩耗性が要求される個所に取付けら
れる溶接肉盛耐摩耗用ライナーの製作に際し、母
材鋼板に耐摩耗性金属を肉盛溶接する方法に関す
るものである。 （従来の技術） 従来、鋼板に耐摩耗性金属の肉盛溶接を行う方
法としては、主に所定の肉盛金属成分になるよう
に調整された溶接棒や複合ワイヤーによるアーク
溶接方法、及びワイヤー電極と金属成分を添加し
たフラツクスとを組合せたサブマージアーク溶接
方法がよく用いられている。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、母材鋼板の板厚が小さく、肉盛金属の
肉厚が大きい耐摩耗用ライナーの製作を行う場合
には、肉盛金属の肉厚を考慮して投入する電気エ
ネルギーを大きくする必要があり、そのために希
釈率（母材への肉盛金属の溶け込み）が大きくな
つて所望の肉盛金属成分が得られず、又母材の歪
みも大きくなるという問題がある。 又、多層盛による方法も考えられるが、耐摩耗
性金属は溶接性が悪いために割れが発生し、ビー
ドが乱れるという問題が新たに生じる。 そこで、特公昭38−26267号公報に示されてい
るように、供給推積された合金粉末の頂辺に電極
からアークを飛ばし、これにより母材の希釈率を
できるだけ小さくする方法が提案され、この方法
は、特に耐摩耗性金属の中でも硬化要素であるク
ロムカーバイド等が折出される種類のものに対し
て有効な手段となつている。しかし、この方法を
耐摩耗性ライナーの製作に用いた場合には、供給
する合金粉末が多量であるのに対して、アークが
低電流であるために、溶接部に融合不良が生じ、
またスラグの巻込みや溶着ビートの表面不均一状
態が発生するという問題がある。 また、この従来の方法においては、溶接速度が
15〜50cm／minの範囲であることが前提となつて
いるために、合金粉末層の頂部にアークを発生さ
せても、合金粉末が溶融してワイヤー電極との合
成溶着金属が形成されるだけであつて、母材鋼板
と溶融しないという問題があり、弱電流を使用す
ることによりこの傾向は更に強まる。 逆に、強電流を使用することも考えられるが、
アーク力によつて合金粉末を排除しながら母材鋼
板の表面にアーク力を発生させると、母材鋼板へ
の希釈率が増大し、母材が溶落するおそれもあ
る。 本発明は、かかる問題点を解決するために開発
されたものであつて、その目的とするところは、
耐摩耗用ライナーの製作に用いても母材に歪みを
生じさせない適度の希釈率となり、所望成分の肉
盛金属を得られ、更には電極のオシレート巾の調
整により耐摩耗性を有する金属の肉盛を安定化さ
せることができる耐摩耗性金属の肉盛溶接方法を
提供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を解決するために次の
ような方法、即ち、母材鋼板上に合金粉末を散布
し、この合金粉末層の上からサブマージアーク溶
接によつて溶接進行方向と直交する方向に電極を
オシレートしながら耐摩耗性金属を肉盛溶接する
耐摩耗性金属の肉盛溶接方法において、合金粉末
の散布巾を少くともオシレート巾よりも30mm以上
は狭くすることなく、且つ溶接進行速度を３〜10
cm／minの範囲内に保つて肉盛溶接することを特
徴とする耐摩耗性金属の肉盛溶接方法を採用し
た。 （作用） 本発明の構成によれば、電極のアーク力による
散布された合金粉体の巾の拡がりが極端に減少せ
ず、オシレートの両端部における電極と合金粉末
との比率の変動を防ぐことができる。 又、アークを溶融メタルプールの上で安定的に
発生させることができるようになり、加熱された
メタルプールの熱エネルギーによつて母材を浅く
溶融できて希釈率を小さく抑えることができる。 （実施例） 以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。 第１図及び第２図は本発明の実施に使用される
装置を示しており、図において、１は合金粉末２
を供給するためのホツパーであつて、散布口３か
ら母材鋼板４上に合金粉末２を散布して盛つてい
くためのものである。５は溶接用フラツクス６を
供給するためのホツパーであつて、散布口７から
合金粉末２の層のうえに散布して盛つていくため
のものである。８はワイヤー電極９の供給装置、
１０は該電極供給装置８から突出するワイヤー電
極９を矢印で示す溶接進行方向と直交する方向に
オシレートさせるための装置である。 そして、上記装置を溶接方向に移動させると共
に、ワイヤー電極９をオシレートさせ、また、フ
ラツクス６内で合金粉末２を溶融させると共に、
母材鋼材４の上面を若干溶融させ、母材鋼材４上
に耐摩耗性金属を肉盛溶接するものであり、図に
おいて、１１は凝固した溶着肉盛金属、１２はス
ラグ、１３はアーク、１４はメタルプール、１５
はガイド、１６，１７は夫々ホツパー１，５の開
閉弁を夫々示す。 第４図は合金粉末２の散布巾ｌとワイヤー電極
９のオシレート巾Ｌとの関係を示している。 散布巾ｌがオシレート巾Ｌよりも30mm以上狭い
と、良好で均一な耐摩耗金属が得られない。即
ち、本施工法により得られる溶着金属は、一般的
軟鋼成分のワイヤー電極と高合金粉末との合成で
成り立つものであり、オシレートするワイヤー電
極のアーク力によつて、散布された粉体は巾を拡
大されるものである。 しかしながら、散布巾ｌがオシレート巾Ｌより
30mm以上狭くなると、前述のアーク力による粉体
の広がりは著しく減少し、オシレート両端部では
ワイヤー電極と粉体との比率が大巾に変つて、耐
摩耗性を満足する溶着金属が得られなくなるから
である。但し、本発明は合金粉末２の散布の最小
巾を限定するものであり、最大巾については特に
限定はされず、例えばオシレート巾と同一巾であ
つても良い。次に溶接速度について述べる。従来
の溶接速度が15〜50cm／minであるのに対し、本
発明では３cm／min以上、10cm／min以下とする
ことによつて良好な耐摩耗性溶着金属を得ること
ができる。即ち、該速度に限定することにより、
第３図に示すようにアーク１３を溶融メタルプー
ル１４の上で安定的に発生させることができるよ
うになり、その結果、過熱されたメタルプールの
熱エネルギーによつて母材を浅く溶融できて希釈
率を小さく抑えることができ、また、合金粉末２
はアーク１３の他のメタルプール１４によつても
溶融されて所望の成分の肉盛溶接着金属が確保さ
れる。 尚、溶接速度が３cm／min以下では、溶融メタ
ルプール１４の先行が多大となり、アーク発生が
断続的になるなどして溶接が不安定になるばかり
でなく、母材４の加熱機構が乱れて母材４を溶融
しなかつたり、大きなスラグ巻込みが発生したり
して、正常な溶着金属を得ることができない。 逆に10cm／min以上では、メタルプール１４の
先行がなくなり、アーク１３は直接母材４へ発生
するようになり、アーク発生及び溶着金属形成に
ついては安定しているが、希釈率が過大となつ
て、耐摩耗性金属の所要の成分を確保することが
できなくなる。 下記の表は、C3.2％、Cr32％を主成分とする
耐摩耗性肉盛金属層を有する耐摩耗性ライナーの
製作条件を示す。但し、ライナーの寸法は、巾は
100mm、厚みに関しては、耐摩耗性肉盛金属層厚
を６mm、SS41の母材鋼板厚を９mmとして全体厚
を15mmとした。

【表】 尚、本発明は耐摩耗用ライナーの製作のみなら
ず、耐摩耗金属以外の各種合金を希釈率を抑えて
肉盛溶接するのにも適用することができる。 （効果） 本発明によれば、上述のように合金粉末の散布
巾をオシレート巾よりも30mm以上は狭くならない
ようにしたので、電極のアーク力による散布され
た合金粉末の巾の拡がりが極端に減少せず、その
結果オシレートの両端部における電極と合金粉末
との比率の変動を防ぐことができ、耐摩耗性を有
する溶着金属を安定的に得ることができる。 又、溶融進行速度を３〜10cm／minの範囲に保
つているのでアークを溶融メタルプールの上で安
定的に発生させることができるようになり、した
がつて過熱されたメタルプールの熱エルギーによ
つて母材を浅く溶融できて希釈率を小さく抑える
ことができ、又、合金粉末はアークの他にメタル
プールによる溶融が積極的に行われ、その結果母
材を浅く溶融し、且つ所望成分の肉盛溶着金属を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いられる装置の要部
の縦断正面図、第２図は同上の側面図、第３図は
本発明による肉盛部分の拡大断面図、第４図は合
金粉末の散布巾とオシレート巾との関係を示す側
面図、第５図は耐摩耗性ライナーを示す側面図で
ある。 （符号の説明）、２……合金粉末、４……母材
鋼板、９……電極、ｌ……散布巾、Ｌ……オシレ
ート巾。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 母材鋼板上に合金粉末を散布し、この合金粉
   末層の上からサブマージアーク溶接によつて溶接
   進行方向と直交する方向に電極をオシレートしな
   がら耐摩耗性金属を肉盛溶接する耐摩耗性金属の
   肉盛溶接方法において、合金粉末の散布巾をオシ
   レート巾よりも30mm以上は狭くならず、且つ溶接
   進行速度を３〜10cm／min範囲内に保つて肉盛溶
   接することを特徴とする耐摩耗性金属の肉盛溶接
   方法。