JPH07214307A - Method for remelting treatment of metallic surface - Google Patents

Method for remelting treatment of metallic surface

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JPH07214307A
JPH07214307A JP2625194A JP2625194A JPH07214307A JP H07214307 A JPH07214307 A JP H07214307A JP 2625194 A JP2625194 A JP 2625194A JP 2625194 A JP2625194 A JP 2625194A JP H07214307 A JPH07214307 A JP H07214307A
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JP
Japan
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arc
tig
treatment
melting
torch
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Application number
JP2625194A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Shigeizumi
健 茂泉
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an efficient method for remelting treatment in which a dimensional accuracy is maintained, generation of blow holes is suppressed, and also an inexpensive TIG arc is used, in the case of treatment a width dimension more than the diameter of the arc generating a high density heat energy. CONSTITUTION:In regard to a method in which a surface layer is remelted by applying TIG arc on the metallic surface and in which the surface layer is modified by a subsequent rapid solidification. The TIG arc is moved 10 through a synthesized periodic motion between the advancing direction 9 of the treatment and the direction parallel with the metallic surface but different from the advancing direction of the treatment; a treatment is performed for a width dimension more than the diameter of the arc; and also it is efficiently carried out to maintain a dimensional accuracy and to suppress the generation of blow holes.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム合金鋳物
などの一部の金属表面層を局部的に改質するための再溶
融処理方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a remelting treatment method for locally modifying a part of a metal surface layer such as an aluminum alloy casting.

【0002】[0002]

【従来の技術】シリンダーヘッドのような複雑な形状の
部材は、通常鋳造によって成形される。ところが、鋳造
品はポロシティーなどの内部欠陥を含むと共に、組織が
粗大であることから鍛造、プレス加工成形品などに比べ
て、疲労強度の高い製品が得られない。鋳物製品の疲労
強度を向上させるには、内部欠陥を少なくすると共に、
結晶粒を微細化すれば良い。そして、結晶粒を微細化す
るには、凝固時の冷却速度を大きくすれば良いが、冷却
速度を大とすると、湯流れ、湯廻りなどの鋳物の成形性
が阻害されるだけでなく、内部欠陥が内部に凍結されて
残留することもある。
2. Description of the Related Art A member having a complicated shape such as a cylinder head is usually formed by casting. However, since the cast product contains internal defects such as porosity and has a coarse structure, a product with high fatigue strength cannot be obtained as compared with a forged or press-formed product. In order to improve the fatigue strength of casting products, while reducing internal defects,
It suffices to refine the crystal grains. And, in order to make the crystal grains fine, it is sufficient to increase the cooling rate during solidification, but if the cooling rate is increased, not only the moldability of the casting such as the flow of molten metal and the molten metal is hindered, but also the internal The defect may be frozen and remain inside.

【0003】アルミニウム合金製シリンダーヘッドの製
造において、鋳造により一旦成形した後、特に疲労強度
が要求される部位をTIGアーク、レーザービーム、電
子ビーム又はプラズマアークなどの高密度加熱エネルギ
ーで照射してその表面層を再溶融し、引続き急冷凝固さ
せることにより、局部的に改質する方法が特開昭61−
193733号公報に提案されている。この局部的な表
面改質方法は、「再溶融処理」又は「リメルト処理」と
呼ばれる。
In the production of an aluminum alloy cylinder head, after it is once formed by casting, the portion where fatigue strength is particularly required is irradiated with high-density heating energy such as TIG arc, laser beam, electron beam or plasma arc. A method for locally modifying the surface layer by re-melting it and then rapidly solidifying it is disclosed in JP-A-61-161.
It is proposed in Japanese Patent No. 193733. This local surface modification method is called "remelting treatment" or "remelting treatment".

【0004】特開昭61−193773号公報には、ア
ルミ合金製内燃機関用シリンダーヘッドの必要部分に高
密度加熱エネルギーを照射し、再溶融を行はせることに
より、当該部分の内部に存在する微小気孔等の構造欠陥
を外部に押し出し、また急冷による金属結晶粒の微細化
が行なわれて、機械的性質が改善されることが記載され
ている。
In JP-A-61-193773, a necessary portion of an aluminum alloy cylinder head for an internal combustion engine is irradiated with high-density heating energy and remelted so that it exists inside the portion. It is described that mechanical defects are improved by extruding structural defects such as micropores to the outside and refining metal crystal grains by rapid cooling.

【0005】リメルト処理には通常TIGアーク溶融が
用いられる、これは装置が安価であることと、溶融時の
ブローホール発生が少ないためである。しかし、TIG
アーク溶融によるリメルト処理には寸法精度が悪いとい
う問題があり、特にシリンダーヘッドのように複雑な形
状の部品は、バルブシートやウォータージャケットによ
って寸法が拘束されるため、高い精度が要求される。
[0005] TIG arc melting is usually used for the remelting process because the equipment is inexpensive and there are few blowholes during melting. But TIG
The remelting process by arc melting has a problem of poor dimensional accuracy, and particularly for parts having a complicated shape such as a cylinder head, the size is constrained by the valve seat and the water jacket, and thus high accuracy is required.

【0006】図7に、シリンダーヘッドにおける寸法拘
束の状況を示す。図7Aは、シリンダーヘッドのバルブ
部分の表面状況を示す説明図であり、リメルト処理部3
1は、排気バルブシート32と吸気バルブシート33の
中間部分において、高精度を要する矢印で示す寸法拘束
のあることを示す。図7Bは、シリンダーヘッドのウォ
ータージャケットのある箇所の断面を示す説明図であ
り、リメルト処理部31は矢印で示す部分において、空
洞であるウォータージャケット部34の形状で決定され
るシリンダーヘッドの肉厚35により、深さ方向での寸
法拘束のあることを示す。
FIG. 7 shows the condition of dimensional restraint in the cylinder head. FIG. 7A is an explanatory view showing the surface condition of the valve portion of the cylinder head, and the remelt processing unit 3
1 indicates that there is a dimensional constraint indicated by an arrow that requires high accuracy in the intermediate portion between the exhaust valve seat 32 and the intake valve seat 33. FIG. 7B is an explanatory view showing a cross section of a portion of the cylinder head where the water jacket is present. The remelt processing section 31 has a wall thickness of the cylinder head determined by the shape of the hollow water jacket section 34 in the portion indicated by the arrow. Reference numeral 35 indicates that there is a dimensional constraint in the depth direction.

【0007】TIGアーク溶融で寸法精度を向上させる
ためには、使用する熱源のエネルギー線の密度を高くす
る必要がある、つまり印加した熱エネルギーが無駄に放
出されることなく、すべて溶融に使用されればよい。通
常に用いられるアーク径は5〜8mmであり、それ以上
の幅のリメルト処理を行なうにはアーク径を大きくすれ
ば可能となるが、高寸法精度を得ることが困難となる。
In order to improve the dimensional accuracy by TIG arc melting, it is necessary to increase the density of the energy rays of the heat source used, that is, the applied heat energy is not wasted and is used for melting. Just do it. The arc diameter that is normally used is 5 to 8 mm, and it is possible to increase the arc diameter to perform remelting treatment with a width larger than that, but it is difficult to obtain high dimensional accuracy.

【0008】図8は、使用する熱源のエネルギー線の密
度の高低、及びこれに対応する溶融部の状況を示す。図
8Aの(a)はエネルギー分布を示す曲線36が、熱源
のアーク径が小さく、エネルギー線の密度が高い状態を
示し、これにより得られる溶融部38の形状を図8Aの
(b)に示し、この形状から放熱により熱エネルギーが
無駄に放出されることが少なく、かつ寸法精度が保たれ
る状態を示す。図8Bの(a)はエネルギー分布を示す
曲線37が、熱源のアーク径が大きく、エネルギー線の
密度が低い状態を示し、これにより得られる溶融部39
の形状を図8Bの(b)に示し、この形状から放熱によ
り熱エネルギーが無駄に放出されることが多く、かつ寸
法精度の維持が困難な状態となる。
FIG. 8 shows the high and low density of the energy rays of the heat source used, and the situation of the melting portion corresponding thereto. In FIG. 8A, the curve 36 showing the energy distribution shows a state in which the arc diameter of the heat source is small and the density of energy rays is high, and the shape of the fusion zone 38 obtained by this is shown in FIG. 8A (b). This figure shows a state in which thermal energy is not wasted due to heat dissipation from this shape and the dimensional accuracy is maintained. In FIG. 8B (a), the curve 37 showing the energy distribution shows a state where the arc diameter of the heat source is large and the density of energy rays is low, and the melting portion 39 obtained by this is shown.
8B shows the shape of FIG. 8B. From this shape, heat energy is often wasted due to heat dissipation, and it becomes difficult to maintain dimensional accuracy.

【0009】エネルギー線の密度の高い熱源には、レー
ザービーム、電子ビーム等がある。TIGが104〜1
5W/cm2であるのに対して、レーザービームは10
7W/cm2以上、電子ビームは106W/cm2以上のエ
ネルギー線の密度を有している。しかし、これらの熱源
は装置が高価なだけではなく、リメルト処理を行なう対
象部品の成分によっては、多量のブローホールを発生す
ることがある。ブローホールは熱間亀裂に対して大きな
影響を及ぼすため、極力発生させてはならないが、現在
では非常に困難な問題として残されている。
Laser sources, electron beams and the like are examples of heat sources having a high energy ray density. TIG is 10 4 to 1
0 5 W / cm 2 , whereas the laser beam is 10
The electron beam has an energy ray density of 7 W / cm 2 or more and 10 6 W / cm 2 or more. However, these heat sources are not only expensive for the apparatus, but also may generate a large amount of blow holes depending on the components of the target component to be remelted. Since blowholes have a great influence on hot cracking, they should not be generated as much as possible, but they remain a very difficult problem at present.

【0010】また、TIG溶融で寸法精度を向上させる
手段としてパルス溶融法がある、パルス溶融法では、溶
融エネルギーとなるトーチへの入力電流を一定周期のパ
ルス状とし、パルスのピーク電流が流れているときは部
品の溶融箇所を溶融し、ベース電流の流れているときに
は、溶融箇所(溶融プールという)を冷却しながらトー
チを移動して、周期的にできるスポット的な溶融プール
を重ね合わせて行く方法である。
Further, there is a pulse melting method as a means for improving the dimensional accuracy by TIG melting. In the pulse melting method, the input current to the torch which becomes the melting energy is made into a pulse shape with a constant cycle, and the peak current of the pulse flows. When the base current flows, the torch is moved while cooling the melting point of the part when it is in the middle, and when the base current is flowing, the spot-like melting pools that are periodically formed are overlapped. Is the way.

【0011】図9は、パルス溶融法の説明図である。図
9Aは、トーチへ印加する入力電流のパルス状の波形4
0を示し、ピーク電流とベース電流が交互にトーチへ印
加される状況となる。図9Bは、パルス溶融法によりリ
メルト処理を行なった部品の表面と断面を示す、溶融ビ
ード41aはトーチの移動過程で、電流波形40のピー
ク電流に対応して構成される溶融プールを重ね合せて構
成され、その断面41bに溶け込み形状を示すが、溶融
層と部品の溶融されない母材との境界41cは波状とな
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the pulse melting method. FIG. 9A shows a pulse-shaped waveform 4 of the input current applied to the torch.
0, indicating that the peak current and the base current are alternately applied to the torch. FIG. 9B shows the surface and cross-section of the component that has been remelted by the pulse melting method. The melting bead 41a is a moving process of the torch, and the melting pools corresponding to the peak current of the current waveform 40 are superposed. The cross-section 41b is formed and shows a melted shape, but the boundary 41c between the molten layer and the unmelted base material of the component is wavy.

【0012】この方法では溶融が瞬間的であるため効率
がよく、寸法精度を高くすることが出来る、しかし欠点
として下記のことが生ずる。 溶融層と部品の溶融されない母材との境界は波状と
なる。 ピーク電流でも溶け込みが浅いため、通常のTIG
より大きな電流を流せる大型電源が必要となる。 耳ざわりなノイズを発生する。 溶融ビードの幅が狭い。 母材との境界が波状となる対策としては、パルスの周波
数を上げる方法があるが、ますます溶け込みが浅く、溶
融ビードの幅が狭くなり、さらに大きなノイズが発生す
るようになる。また周波数を上げ過ぎると十分な冷却が
出来なくなるため、スポット的な溶融ではなく、連続的
な通常のTIG溶接とほとんど変わらなくなってしま
う。溶け込みが浅くなる対策としては、電流を上げずに
トーチの移動速度を下げる方法も考えられるが、溶融時
間が長くなり本来の目的である熱効率が低下するばかり
か処理時間も増大する。
According to this method, the melting is instantaneous, so that the efficiency is high and the dimensional accuracy can be improved. However, the following problems occur. The boundary between the molten layer and the unmelted base material of the part is wavy. Normal TIG because the penetration is shallow even at peak current
A large power supply that can carry a larger current is required. Generates a harsh noise. The width of the molten bead is narrow. There is a method of increasing the frequency of the pulse as a countermeasure against the wavy boundary with the base material, but the penetration becomes shallower, the width of the molten bead becomes narrower, and more noise is generated. Further, if the frequency is increased too much, sufficient cooling cannot be performed, so that it is not spot-like melting, but almost the same as continuous normal TIG welding. As a measure against the shallow penetration, a method of lowering the moving speed of the torch without increasing the current can be considered, but not only the melting time becomes longer, but the thermal efficiency as the original purpose is lowered and the processing time is also increased.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】金属表面に高密度熱エ
ネルギーを移動させながら印加して、その表面を再溶融
させ、引続く急冷凝固により表面層を局部的に改質する
リメルト処理方法において、高密度熱エネルギーを生ず
るアークの幅以上の寸法の処理を行なうに際に、寸法精
度を維持し、ブローホールの発生を抑制し、かつ装置の
高価なレーザービーム、電子ビーム、またはTIGパル
ス溶融法を用いることなく、安価なTIGアークを用い
る効率的なリメルト処理方法を提供することを目的とす
るものである。
In a remelting method for applying a high-density thermal energy to a metal surface while moving it to remelt the surface and locally modify the surface layer by subsequent rapid solidification, When processing a dimension larger than the width of the arc that produces high-density heat energy, the dimensional accuracy is maintained, the generation of blowholes is suppressed, and the expensive laser beam, electron beam, or TIG pulse melting method of the apparatus is used. It is an object of the present invention to provide an efficient remelt processing method that uses an inexpensive TIG arc without using the.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、金属表面にT
IGアークを印加してその表面層を再溶融させ、引続く
急冷凝固により表面層を改質させる方法において、TI
Gアークの移動を行なうに際し、金属表面と平行でかつ
処理の進行方向と異なる方向への周期的な運動と処理の
進行方向への運動との合成運動によりアークを移動し、
アークの径以上の幅寸法の処理を行なう金属表面のリメ
ルト処理方法である。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention provides a metal surface with T
In a method of applying an IG arc to remelt the surface layer and subsequently modifying the surface layer by rapid solidification, TI
When the G arc is moved, the arc is moved by a combined movement of a periodic movement parallel to the metal surface and in a direction different from the process proceeding direction and a motion in the process proceeding direction,
This is a method for remelting a metal surface in which a width dimension equal to or larger than the arc diameter is treated.

【0015】[0015]

【作用】リメルト処理を行なう面積に対してアーク径が
小さく、安価なTIGアークを用いることが可能とな
り、放熱が少なく寸法精度が維持され、溶融、冷却が早
いため金属組織の結晶粒の微細化が促進されて、リメル
ト処理の効果が増大する。またアークの行なう合成運動
により溶融プールが攪拌されるため、リメルト処理部の
有害な内部ブローホールが浮上し、除去される作用も行
なわれる。
[Function] The arc diameter is small relative to the area to be subjected to the remelting process, and an inexpensive TIG arc can be used. The heat radiation is small, the dimensional accuracy is maintained, and the melting and cooling are fast, so that the crystal grain of the metal structure is made fine. Is promoted and the effect of the remelt treatment is increased. Further, since the molten pool is agitated by the synthetic motion performed by the arc, harmful internal blowholes in the remelt processing portion are floated and removed.

【0016】[0016]

【実施例】図1は、本発明によるリメルト処理を行なう
第1実施例の説明図である。図1Aは、TIGトーチ1
の運動にロボット3を用いて、ワーク2へのリメルト処
理を行なう状況を示す。ロボットアームの先端にTIG
トーチ1を設置し、溶融エネルギーの電源8の出力の一
方をTIGトーチ1へ接続してアークを生ぜしめ、他方
をワーク2のアース4接続へする。TIGトーチ1は、
ロボットの制御装置7により制御されるロボットでワー
ク2に対し教示された軌跡を描きつつ、リメルト処理を
行なう。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is an illustration of a first embodiment for carrying out the remelting process according to the present invention. 1A shows a TIG torch 1
2 shows a situation in which the robot 3 is used for the above movement to perform the remelt processing on the work 2. TIG on the tip of the robot arm
The torch 1 is installed, and one of the outputs of the power source 8 for melting energy is connected to the TIG torch 1 to generate an arc, and the other is connected to the earth 4 connection of the work 2. TIG torch 1
The robot controlled by the robot control device 7 performs the remelt processing while drawing the track taught to the work 2.

【0017】ロボットは、あらかじめ入力された教示点
までの軌跡を数値化し、その数値化された座標(x,
y,z)に向かって動いているものとし、ここで、交流
発振器5により発生した正弦波の電圧をアナログで出力
し、演算装置6(パソコン等)でデジタル変換した後、
ロボットの制御装置7に対してx軸方向のオフセット量
Δxとして入力し、ロボットの描くべき座標を(x+Δ
x,y,z)と変化させる。図1Bは、制御装置7へ入
力するオフセット量Δxへの変換の説明図であり、
(a)は交流発振器5の発生する電圧波形、(b)と
(c)は演算装置6による電圧波形のオフセット量Δx
への変換の状況を示す。以上により、ロボットアーム先
端の軌跡、つまりTIGトーチ1の軌跡が図1Cの9に
示す始点aから終点bへの直線から、図1のDの10に
示す始点cから終点dへのジグザグ状のものへと変化す
る。
The robot digitizes the locus to the teaching point input in advance, and the digitized coordinates (x,
y, z), the voltage of the sine wave generated by the AC oscillator 5 is output in analog here, and after being digitally converted by the arithmetic unit 6 (such as a personal computer),
It is input to the robot controller 7 as an offset amount Δx in the x-axis direction, and the coordinates to be drawn by the robot are (x + Δ
x, y, z). FIG. 1B is an explanatory diagram of conversion into the offset amount Δx input to the control device 7,
(A) is a voltage waveform generated by the AC oscillator 5, (b) and (c) are offset amounts Δx of the voltage waveform by the arithmetic unit 6.
Indicates the status of conversion to. As described above, the locus of the robot arm tip, that is, the locus of the TIG torch 1 is zigzag from the straight line from the starting point a to the ending point b shown in 9 of FIG. Change into something.

【0018】本発明では、交流発振器をロボット制御装
置に内蔵して行なうこともできるし、またロボットによ
って、任意に設定可能なアナログデータを外部演算装置
(パソコン等)に対して出力し、この数値により発振器
の設定(電圧振幅、周波数、duty)を制御すれば、
一本の溶融ビードの中で様々にジグザグの幅を変化させ
ながら、リメルト処理を行うことが可能となる。
In the present invention, the AC oscillator can be built in the robot controller, or the robot outputs analog data that can be arbitrarily set to an external arithmetic unit (personal computer, etc.) to obtain this numerical value. By controlling the oscillator settings (voltage amplitude, frequency, duty) with
It becomes possible to perform the remelt treatment while changing the width of the zigzag in one molten bead in various ways.

【0019】次に、具体例について説明する。AC2B
材を鋳造により成形したシリンダーヘッドの下面バルブ
シート間を、本発明による方法でTIGトーチでのリメ
ルト処理を行なった。この際の処理軌跡を図2に示す。
a点でTIGトーチのアークをスタートし、b点までは
アークの安定を図るため、発振器からのオフセット入力
信号をカットしておき、b点よりオフセット入力信号を
制御装置へ投入して、TIGトーチをジグザグ状の軌跡
10へと変化させ、c点に到着した後、再び発振器から
のオフセット入力信号を停止して、TIGトーチの軌跡
を信号入力前の状態に戻しd点までの処理を行なった。
このジグザグ状の軌跡の区間では、TIGトーチの振動
の振幅は2.5mm、周波数は2Hz、Dutyは50
%とした。またTIGトーチの作動区間中での電流は3
50→430→300(A)、電圧は44.5→45→
45(V)、スピードは8→7→11(m/min)と
それぞれ3段階に変化させてリメルト処理を行ない好結
果を得ている。本発明ではアークの動きが、その描く軌
跡により早くなり、従って溶融と冷却の繰り返しも早く
なり、溶融プールに余分な熱を加えないようすること
で、溶融部の寸法精度を向上することが可能となる。従
来の直線的なTIGリメルト処理では、幅の寸法精度が
±4mm、深さの寸法精度が±3mmであるのに対し
て、本発明によれば幅、深さとも約±1mm以内とする
ことができた。
Next, a specific example will be described. AC2B
Re-melting treatment with a TIG torch was performed between the lower surface valve seats of the cylinder head formed by casting the material by the method according to the present invention. The processing locus at this time is shown in FIG.
Start the arc of the TIG torch at the point a and cut the offset input signal from the oscillator in order to stabilize the arc up to the point b. Is changed to a zigzag locus 10, and after reaching the point c, the offset input signal from the oscillator is stopped again, the locus of the TIG torch is returned to the state before the signal input, and the processing up to the point d is performed. .
In the section of the zigzag locus, the vibration amplitude of the TIG torch is 2.5 mm, the frequency is 2 Hz, and the duty is 50.
%. Also, the current in the operating section of the TIG torch is 3
50 → 430 → 300 (A), voltage is 44.5 → 45 →
At 45 (V), the speed was changed to 8 → 7 → 11 (m / min) in each of three stages, and the remelting treatment was performed to obtain good results. In the present invention, the movement of the arc becomes faster due to the trajectory drawn, and therefore the repetition of melting and cooling also becomes faster, and it is possible to improve the dimensional accuracy of the molten portion by not adding extra heat to the molten pool. Becomes In the conventional linear TIG remelting process, the dimensional accuracy of width is ± 4 mm and the dimensional accuracy of depth is ± 3 mm, whereas according to the present invention, both width and depth are within ± 1 mm. I was able to.

【0020】第1実施例では、電気信号によりTIGト
ーチに必要な軌跡の動作を行はせしめる構造として説明
したが、機械的構造によっても同様の動作をせしめるこ
とが可能であり、図3、図4、図5にこれを示す。
Although the first embodiment has been described as a structure in which the movement of the locus required for the TIG torch is caused by an electric signal, the same operation can be performed also by a mechanical structure. This is shown in FIG.

【0021】図3は、カム11の表面に、図示せぬ適宜
なカムフォロアーと移動装置に保持されたトーチ1を移
動させ、カムの表面に沿ったトーチの軌跡10を描かせ
ことができる。
In FIG. 3, the torch 1 held by a suitable cam follower and a moving device (not shown) can be moved on the surface of the cam 11 to draw the torch trajectory 10 along the surface of the cam.

【0022】図4は、一対の噛み合うピニョン12と歯
車13を用い、歯車の歯本付近にTIGトーチ1を設置
し、図示せぬ適宜な歯車列の保持と回転駆動及び移動装
置により、運動を行なわせれば、10に示すような軌跡
をトーチに描かせることができる。
In FIG. 4, a pair of meshing pinions 12 and gears 13 are used, a TIG torch 1 is installed in the vicinity of the tooth teeth of the gears, and movement is performed by holding an appropriate gear train and rotating drive and moving device (not shown). If it is performed, the trajectory shown in 10 can be drawn on the torch.

【0023】図5は、軸16を中心として回転するカム
15と、これに当接して平行移動するフォロアーバー1
4上で、滑動可能にTIGトーチ1を設けるもので、図
示せぬ適宜な装置により、これ等の保持と運動を行なわ
せれば、10に示すような軌跡をトーチに描かせること
ができる。
FIG. 5 shows a cam 15 that rotates about a shaft 16 and a follower bar 1 that abuts on the cam 15 and moves in parallel.
The TIG torch 1 is slidably provided on the torch 4. If the holding and movement of these are performed by an appropriate device (not shown), the trajectory shown by 10 can be drawn on the torch.

【0024】また、TIGアークは電気の流れであるか
ら、電磁石によって発生する磁場によってもアークを振
動させることも可能である。図6はこの説明図である。
図6Aで、17はTIGアークの電極であり、アークは
紙面と垂直の方向へ放出される、19は電磁石のコイル
でこれに印加される電流により、20aに示す方向の磁
力線が発生する、この磁力線により生ずる磁場の影響に
より、電極からの電気の流れであるアークは、18aに
示すように偏向する。図6Bは、電磁石のコイルに印加
する電流の方向を、図6Aとは逆方向とした状態を示
す、発生する磁力線20bの方向も逆となり、アーク1
8bも電極に対し逆方向に偏向する。従って、図示せぬ
適宜の装置により、コイルへの印加電流とその方向制御
及びコイルとTIGトーチの双方の保持と運動を行なわ
せると、TIGトーチのアークに所望の軌跡を描かせる
ことができる。
Since the TIG arc is a flow of electricity, it is possible to vibrate the arc by the magnetic field generated by the electromagnet. FIG. 6 is an explanatory diagram of this.
In FIG. 6A, 17 is the electrode of the TIG arc, the arc is emitted in the direction perpendicular to the paper surface, 19 is the coil of the electromagnet, and the magnetic field lines in the direction indicated by 20a are generated by the current applied to this. Due to the influence of the magnetic field generated by the magnetic field lines, the arc, which is the flow of electricity from the electrodes, is deflected as shown at 18a. FIG. 6B shows a state in which the direction of the current applied to the coil of the electromagnet is opposite to that of FIG. 6A.
8b is also deflected in the opposite direction with respect to the electrodes. Therefore, by applying an electric current to the coil and controlling its direction and holding and moving both the coil and the TIG torch with an appropriate device (not shown), a desired locus can be drawn on the arc of the TIG torch.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明は、表面層を局部的に改質するリ
メルト処理において、アークの径以上の幅寸法の処理を
行なうに際に、寸法精度を維持し、ブローホールの発生
を抑制し、かつ安価なTIGトーチのアークを用いて効
率的に行なうことができる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention, in the remelting treatment for locally modifying the surface layer, maintains the dimensional accuracy and suppresses the generation of blowholes when the width dimension of the arc diameter or more is processed. Moreover, it can be efficiently performed by using an arc of a cheap TIG torch.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例の説明図。FIG. 1 is an explanatory diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例のトーチの軌跡の説明図。FIG. 2 is an explanatory view of the trajectory of the torch according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2実施例の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3実施例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4実施例の説明図。FIG. 5 is an explanatory diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第5実施例の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図7】処理部形状の説明図。FIG. 7 is an explanatory diagram of a shape of a processing unit.

【図8】アークのエネルギー分布と溶融部の説明図。FIG. 8 is an explanatory diagram of an energy distribution of an arc and a fusion zone.

【図9】従来の技術における電流波形と溶融部の説明
図。
FIG. 9 is an explanatory view of a current waveform and a fusion zone in a conventional technique.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 TIGトーチ 2 ワーク 3 ロボット
4 アース 5 交流発振器 6 演算装置 7 ロボットの制
御装置 8 溶融エネルギーの電源
1 TIG Torch 2 Work 3 Robot
4 ground 5 AC oscillator 6 arithmetic unit 7 robot controller 8 power source for melting energy

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】金属表面にTIGアークを印加してその表
面層を再溶融させ、引続く急冷凝固により表面層を改質
させる方法において、TIGアークの移動を行なうに際
し、金属表面と平行でかつ処理の進行方向と異なる方向
への周期的な運動と前記処理の進行方向への運動との合
成運動によりアークを移動し、アークの径以上の幅寸法
の処理を行なうことを特長とする金属表面の再溶融処理
方法。
1. A method of applying a TIG arc to a metal surface to remelt the surface layer and subsequently modifying the surface layer by rapid solidification, wherein the TIG arc is moved in parallel with the metal surface when the TIG arc is moved. A metal surface characterized in that the arc is moved by a combined motion of a periodic motion in a direction different from the process progressing direction and a motion in the process progressing direction, and a width dimension greater than the diameter of the arc is processed. Remelting method.
JP2625194A 1994-01-28 1994-01-28 Method for remelting treatment of metallic surface Pending JPH07214307A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102039475A (en) * 2010-12-10 2011-05-04 东熙产业股份(有限)公司 Welding method of aluminium die casting

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