JPH069755B2 - 溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料 - Google Patents
溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料Info
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- JPH069755B2 JPH069755B2 JP62248384A JP24838487A JPH069755B2 JP H069755 B2 JPH069755 B2 JP H069755B2 JP 62248384 A JP62248384 A JP 62248384A JP 24838487 A JP24838487 A JP 24838487A JP H069755 B2 JPH069755 B2 JP H069755B2
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- crystallized
- entire surface
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550 degrees C
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主に肉盛溶接に用いる溶接材料に関し、例え
ば、製鉄所、製鋼所等における加熱炉のように、１００
０℃前後の高温雰囲気下で赤熱した板状、ビレット状、
あるいは棒状の金属製品の支持あるいは搬送のために設
置されている、いわゆるスキッド部材や搬送ロールの表
面改質に用いるものである。
ば、製鉄所、製鋼所等における加熱炉のように、１００
０℃前後の高温雰囲気下で赤熱した板状、ビレット状、
あるいは棒状の金属製品の支持あるいは搬送のために設
置されている、いわゆるスキッド部材や搬送ロールの表
面改質に用いるものである。
（従来の技術） 上記のような環境においては、スキッド部材や搬送ロー
ルの表面は酸化により損耗し、接触する金属製品表面と
の滑りにより摩耗し、また接触する金属の凝着により、
酸化物を堆積する。 とくに、凝着酸化物は接触あるい
は摺動時に金属製品表面を損傷し、製品の歩留りに影響
するので重大な問題である。
ルの表面は酸化により損耗し、接触する金属製品表面と
の滑りにより摩耗し、また接触する金属の凝着により、
酸化物を堆積する。 とくに、凝着酸化物は接触あるい
は摺動時に金属製品表面を損傷し、製品の歩留りに影響
するので重大な問題である。
この対策として、従来より種々の方法が講じられてお
り、例えば、素材として、各種の耐熱合金が用いられて
いるのは勿論であるが、更に、金属製品との接触面にセ
ラミックスの素材や、セラミックスの溶射被膜を用いた
り、あるいは各種の耐熱性金属を肉盛する方法が採用さ
れている。
り、例えば、素材として、各種の耐熱合金が用いられて
いるのは勿論であるが、更に、金属製品との接触面にセ
ラミックスの素材や、セラミックスの溶射被膜を用いた
り、あるいは各種の耐熱性金属を肉盛する方法が採用さ
れている。
（発明が解決しようとする問題点） 然るに、前者の場合は靭性が低く、また後者の場合は高
温強度に問題があるほか、耐凝着性という点では殆んど
無効であるという問題がある。
温強度に問題があるほか、耐凝着性という点では殆んど
無効であるという問題がある。
本発明は、上記の問題に対処するために開発完成された
もので、上述したスキッド部材や搬送ロールの表面に溶
接材料を肉盛溶接した際に、その溶接金属の全面に炭化
物が晶出した組織を形成し得て、該溶接金属面に接触あ
るいは摺動する金属の凝着が発生せず、したがって酸化
物は堆積せず、１０００℃前後の雰囲気温度での操業に
おいても製品を損傷することのない溶接金属の全面に炭
化物が晶出した組織を形成するための溶接材料を提供す
ることを目的とする。
もので、上述したスキッド部材や搬送ロールの表面に溶
接材料を肉盛溶接した際に、その溶接金属の全面に炭化
物が晶出した組織を形成し得て、該溶接金属面に接触あ
るいは摺動する金属の凝着が発生せず、したがって酸化
物は堆積せず、１０００℃前後の雰囲気温度での操業に
おいても製品を損傷することのない溶接金属の全面に炭
化物が晶出した組織を形成するための溶接材料を提供す
ることを目的とする。
（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明に係る溶接金属の
全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料
の一つは、化学組成がＣｒ５５〜７０％、Ｃｏ２０〜５
０％、Ｃ５．５〜８％、Ｗ ０．５〜２０％、ＮｉとＦ
ｅの合計０．０５〜１５％、ＳｉとＭｎの合計０．５〜
５％、その他不可避の不純物０．５％以下であることを
特徴とするものであり、更に、本発明に係る今一つの溶
接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための
溶接材料は、化学組成がＣｒ５５〜７０％、Ｃｏ２０〜
６０％、Ｃ５．５〜７％、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖのうち、
すくなくとも１種類以上を合計で１．０〜 ２０％、Ｎ
ｉとＦｅの合計０．０５〜１５％、ＳｉとＭｎの合計
０．５〜５％、その他不可避の不純物０．５％以下、残
部がＣｏであることを特徴とするものであるが、次に上
記の組成範囲に規定した理由を作用の項において説明す
る。
全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料
の一つは、化学組成がＣｒ５５〜７０％、Ｃｏ２０〜５
０％、Ｃ５．５〜８％、Ｗ ０．５〜２０％、ＮｉとＦ
ｅの合計０．０５〜１５％、ＳｉとＭｎの合計０．５〜
５％、その他不可避の不純物０．５％以下であることを
特徴とするものであり、更に、本発明に係る今一つの溶
接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための
溶接材料は、化学組成がＣｒ５５〜７０％、Ｃｏ２０〜
６０％、Ｃ５．５〜７％、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖのうち、
すくなくとも１種類以上を合計で１．０〜 ２０％、Ｎ
ｉとＦｅの合計０．０５〜１５％、ＳｉとＭｎの合計
０．５〜５％、その他不可避の不純物０．５％以下、残
部がＣｏであることを特徴とするものであるが、次に上
記の組成範囲に規定した理由を作用の項において説明す
る。
（作 用） ［Ｃｒ］ Ｃｒは一次固溶体の構成元素であると同時に炭化物生成
に関する主要元素であり、５５％未満では溶接金属の耐
熱性が十分でなく、酸化抵抗、耐凝着性が低下し、所期
の目的が達成されない。また、７０％を越えると溶接金
属が脆化する。
に関する主要元素であり、５５％未満では溶接金属の耐
熱性が十分でなく、酸化抵抗、耐凝着性が低下し、所期
の目的が達成されない。また、７０％を越えると溶接金
属が脆化する。
［Ｃｏ］ Ｃｏは、クロムとともに固溶体構成元素であり、２０％
未満では固溶体の靭性が劣化し、溶接時の割れ感度が高
くなるのみならず、使用時に衝撃などにより、肉盛基材
から剥離する危険がある。 また、６０％を越えると溶
接金属が軟化し、耐摩耗性が低下する。
未満では固溶体の靭性が劣化し、溶接時の割れ感度が高
くなるのみならず、使用時に衝撃などにより、肉盛基材
から剥離する危険がある。 また、６０％を越えると溶
接金属が軟化し、耐摩耗性が低下する。
［Ｃ］ Ｃは、５．５％未満では炭化物生成量が不足し、耐熱
性、耐凝着性、耐摩耗性が低下する。８％を越えると溶
接金属の靭性が低下し、溶接時の割れ感度が高くなる。
性、耐凝着性、耐摩耗性が低下する。８％を越えると溶
接金属の靭性が低下し、溶接時の割れ感度が高くなる。
［Ｗ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｖ］ Ｗは、固溶体の強化、共晶炭化物生成のために不可欠の
元素であり、必ず添加するものであるが、さらに耐凝着
性、耐摩耗性、高温硬度を向上するため、モリブデン、
ニオビウム、バナジウムのうちの少なくとも１種以上を
添加する場合がある。この場合、これらの元素の含有量
の合計が１％未満ではその効果は無く、また、２０％を
越えると共晶部が脆化し、実用性が失われる。
元素であり、必ず添加するものであるが、さらに耐凝着
性、耐摩耗性、高温硬度を向上するため、モリブデン、
ニオビウム、バナジウムのうちの少なくとも１種以上を
添加する場合がある。この場合、これらの元素の含有量
の合計が１％未満ではその効果は無く、また、２０％を
越えると共晶部が脆化し、実用性が失われる。
［Ｎｉ、Ｆｅ］ ＮｉとＦｅは、共晶部の靭性を調整するために、場合に
よって添加するものであり、１５％を越えると耐摩耗
性、耐凝着性を低下させる。また、合金元素として添加
しない場合でも０．０５％以上は材料の不純物として存
在するのは避けられない。
よって添加するものであり、１５％を越えると耐摩耗
性、耐凝着性を低下させる。また、合金元素として添加
しない場合でも０．０５％以上は材料の不純物として存
在するのは避けられない。
［Ｓｉ、Ｍｎ］ Ｓｉ、Ｍｎは、脱酸剤として添加するもので、０．５％
未満では脱酸の機能が不足し、気孔、酸化物の介在等の
欠陥を生じやすくなる。 また、５％を越えると溶接金
属が脆化する。
未満では脱酸の機能が不足し、気孔、酸化物の介在等の
欠陥を生じやすくなる。 また、５％を越えると溶接金
属が脆化する。
（実施例１） 粒度範囲が５３〜１０６μｍであり、化学成分が［Ｃ
５．５，Ｃｒ５５．０，Ｗ３．０，Ｍｏ５．５，Ｓｉ
０．８，Ｆｅ１．２（各重量％），Ｃｏ残］から成る混
合粉末をアーク溶解により溶融して、径６mmの丸棒状の
溶接棒を鋳造し、この溶接棒を用いて酸素−アセチレン
ガス溶接により、耐熱鋼製の径１００mmのスキッドボタ
ンの上面全体に、厚さ５mmの２層肉盛溶接を施し、該ス
キッドボタンを雰囲気温度１２００℃の加熱炉内で使用
した結果、１．５年経過後も凝着は無く、酸化摩耗量は
１．５mm程度で、通常の耐熱合金の３〜４倍の耐用性を
示した。
５．５，Ｃｒ５５．０，Ｗ３．０，Ｍｏ５．５，Ｓｉ
０．８，Ｆｅ１．２（各重量％），Ｃｏ残］から成る混
合粉末をアーク溶解により溶融して、径６mmの丸棒状の
溶接棒を鋳造し、この溶接棒を用いて酸素−アセチレン
ガス溶接により、耐熱鋼製の径１００mmのスキッドボタ
ンの上面全体に、厚さ５mmの２層肉盛溶接を施し、該ス
キッドボタンを雰囲気温度１２００℃の加熱炉内で使用
した結果、１．５年経過後も凝着は無く、酸化摩耗量は
１．５mm程度で、通常の耐熱合金の３〜４倍の耐用性を
示した。
（実施例２） 粒度範囲が３８〜６３μｍであり、化学成分が［Ｃ６．
５，Ｃｒ６５．０，Ｗ３．０，Ｓｉ０．８，Ｆｅ１．３
（各重量％），Ｃｏ残］から成る混合粉末を造粒によっ
て５３〜２１２μｍ粒度範囲の粉末に調製し、これをプ
ラズマ粉体肉盛溶接法により、耐熱鋼製の長さ１２００
mm、巾１００mmのスキッドレールの上面全体に厚さ５mm
の１層肉盛溶接を施し、雰囲気温度１２００℃の加熱炉
内で使用した結果、１．５年経過後も凝着は無く、摩耗
量は１mm程度で、通常の耐熱合金３〜５倍の耐用性を示
した。
５，Ｃｒ６５．０，Ｗ３．０，Ｓｉ０．８，Ｆｅ１．３
（各重量％），Ｃｏ残］から成る混合粉末を造粒によっ
て５３〜２１２μｍ粒度範囲の粉末に調製し、これをプ
ラズマ粉体肉盛溶接法により、耐熱鋼製の長さ１２００
mm、巾１００mmのスキッドレールの上面全体に厚さ５mm
の１層肉盛溶接を施し、雰囲気温度１２００℃の加熱炉
内で使用した結果、１．５年経過後も凝着は無く、摩耗
量は１mm程度で、通常の耐熱合金３〜５倍の耐用性を示
した。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に係る溶接金属
の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材
料を使用する際の形態は、大別して粉末状或は鋳造ロッ
ド状であって、粉末の場合はプラズマ粉体肉盛溶接法に
より、鋳造ロッドの場合はＴＩＧ溶接により肉盛するの
であるが、いづれの場合もその化学組成に基づいて、そ
の溶接金属は稠密六方晶の炭化物一次晶が全面に晶出
し、その間に炭化物と固溶体から成る共晶が形成され、
その炭化物の硬度はＨＶ１２００〜１５００で、１００
０℃以上の高温においても耐熱性、耐酸化性を保持し、
且つこの炭化物を強靭な共晶が支持した組織を呈するた
め、肉盛溶接面に接触あるいは摺接する製品の金属の凝
着は発生せず、したがって酸化物が堆積することもな
く、１０００℃前後の雰囲気温度での操業においても製
品を損傷することがない等の特長を有するものである。
の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材
料を使用する際の形態は、大別して粉末状或は鋳造ロッ
ド状であって、粉末の場合はプラズマ粉体肉盛溶接法に
より、鋳造ロッドの場合はＴＩＧ溶接により肉盛するの
であるが、いづれの場合もその化学組成に基づいて、そ
の溶接金属は稠密六方晶の炭化物一次晶が全面に晶出
し、その間に炭化物と固溶体から成る共晶が形成され、
その炭化物の硬度はＨＶ１２００〜１５００で、１００
０℃以上の高温においても耐熱性、耐酸化性を保持し、
且つこの炭化物を強靭な共晶が支持した組織を呈するた
め、肉盛溶接面に接触あるいは摺接する製品の金属の凝
着は発生せず、したがって酸化物が堆積することもな
く、１０００℃前後の雰囲気温度での操業においても製
品を損傷することがない等の特長を有するものである。
なお、共晶域の硬度は、使用する溶接材料の組成によっ
て異なるが、ＨＶ６００〜８５０の範囲内で調整でき
る。
て異なるが、ＨＶ６００〜８５０の範囲内で調整でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−293696（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−33090（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−76036（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−186190（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−43196（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】化学組成がＣｒ５５〜７０％、Ｃｏ２０〜
５０％、Ｃ５．５〜８％、Ｗ０．５〜２０％、ＮｉとＦ
ｅの合計０．０５〜１５％、ＳｉとＭｎの合計０．５〜
５％、その他不可避の不純物０．５％以下であることを
特徴とする溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形
成するための溶接材料。 - 【請求項２】化学組成がＣｒ５５〜７０％、Ｃｏ２０〜
６０％、Ｃ５．５〜７％、Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｖのうち、
すくなくとも１種類以上を合計で１．０〜２０％、Ｎｉ
とＦｅの合計０．０５〜１５％、ＳｉとＭｎの合計０．
５〜５％、その他不可避の不純物０．５％以下であるこ
とを特徴とする溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織
を形成するための溶接材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248384A JPH069755B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62248384A JPH069755B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0191995A JPH0191995A (ja) | 1989-04-11 |
| JPH069755B2 true JPH069755B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=17177302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62248384A Expired - Lifetime JPH069755B2 (ja) | 1987-09-30 | 1987-09-30 | 溶接金属の全面に炭化物が晶出した組織を形成するための溶接材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH069755B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615449A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 山东大学 | 一种具有薄层熔渣保护的轧辊堆焊药粉 |
| CN102615448A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 山东大学 | 一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5937733B2 (ja) * | 1978-12-05 | 1984-09-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 内燃機関のエンジンバルブおよびバルブシ−トの肉盛溶接用Ｃｏ基合金 |
| JPS5843196A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-12 | Sanyo Electric Co Ltd | モ−タ制御方法 |
| JPS61186190A (ja) * | 1985-02-13 | 1986-08-19 | Kubota Ltd | 溶接肉盛用複合溶加棒 |
| JPS61293696A (ja) * | 1985-06-19 | 1986-12-24 | Mitsubishi Metal Corp | 肉盛溶接用難加工性硬質Ｃｏ基合金の消耗電極溶加材 |
| JPS6233090A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-13 | Daido Steel Co Ltd | 粉末肉盛用合金粉末 |
-
1987
- 1987-09-30 JP JP62248384A patent/JPH069755B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615449A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 山东大学 | 一种具有薄层熔渣保护的轧辊堆焊药粉 |
| CN102615448A (zh) * | 2012-04-10 | 2012-08-01 | 山东大学 | 一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉 |
| CN102615448B (zh) * | 2012-04-10 | 2014-04-02 | 山东大学 | 一种专用于送粉送气功能焊炬的耐磨堆焊药粉 |
| CN102615449B (zh) * | 2012-04-10 | 2014-06-18 | 山东大学 | 一种具有薄层熔渣保护的轧辊堆焊药粉 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0191995A (ja) | 1989-04-11 |
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