JPH07238814A - 内燃機関用エンジンバルブ - Google Patents
内燃機関用エンジンバルブInfo
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- JPH07238814A JPH07238814A JP6029354A JP2935494A JPH07238814A JP H07238814 A JPH07238814 A JP H07238814A JP 6029354 A JP6029354 A JP 6029354A JP 2935494 A JP2935494 A JP 2935494A JP H07238814 A JPH07238814 A JP H07238814A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プラズマ、レーザ等の高エネルギーにより盛
金溶接を利用できるような盛金組成を提供することによ
り、内燃機関用エンジンバルブにおいて、盛金部への母
材が希釈拡散してもある程度までは盛金部の劣化が生じ
なく、更に、溶接作業での撹拌作用により、盛金材と母
材との均一合金ができるようにし、或いは、均一合金が
形成されても、良いようにしたエンジンバルブを提供す
ることを目的とする。 【構成】 ニッケル−クロム系の超耐熱合金（：インコ
ネル７５１）からなる内燃機関用エンジンのフェ−ス面
に、プラズマ、レーザ等の高密度エネルギーにおいて耐
摩耗性を有する盛金合金を肉盛溶接した内燃機関用エン
ジンバルブである。
金溶接を利用できるような盛金組成を提供することによ
り、内燃機関用エンジンバルブにおいて、盛金部への母
材が希釈拡散してもある程度までは盛金部の劣化が生じ
なく、更に、溶接作業での撹拌作用により、盛金材と母
材との均一合金ができるようにし、或いは、均一合金が
形成されても、良いようにしたエンジンバルブを提供す
ることを目的とする。 【構成】 ニッケル−クロム系の超耐熱合金（：インコ
ネル７５１）からなる内燃機関用エンジンのフェ−ス面
に、プラズマ、レーザ等の高密度エネルギーにおいて耐
摩耗性を有する盛金合金を肉盛溶接した内燃機関用エン
ジンバルブである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル−クロム系の
超耐熱性合金：例えば、インコネル７５１からなら内燃
機関用エンジンバルブのフェ−ス面に、プラズマ、レー
ザ等の高密度エネルギーで溶接肉盛できる耐摩耗性合金
を肉盛したエンジンバルブに関し、更に、詳細には、特
に特定な合金組成の耐摩耗性肉盛合金で肉盛溶接したフ
ェ−ス面を有する内燃機関用エンジンバルブに関する。
超耐熱性合金：例えば、インコネル７５１からなら内燃
機関用エンジンバルブのフェ−ス面に、プラズマ、レー
ザ等の高密度エネルギーで溶接肉盛できる耐摩耗性合金
を肉盛したエンジンバルブに関し、更に、詳細には、特
に特定な合金組成の耐摩耗性肉盛合金で肉盛溶接したフ
ェ−ス面を有する内燃機関用エンジンバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関のエンジンバルブのフェ
ース部材に耐摩耗性を確保するために、Ｃｏ基、Ｎｉ
基、Ｆｅ基等の盛金合金を、酸素アセチレンガス、プラ
ズマ、レーザ等により盛金溶接して耐摩耗性盛金部を確
保していた。然し乍ら、これらの盛金溶接において、母
材部と盛金部との溶着強度を確保するために、盛金部中
に母材成分が拡散する程度に溶着されなければ、接合強
度が保持できないために、盛金材は、母材成分により希
釈され、盛金材本来の材料成分が損なわれる。そのため
に、溶接作業においては、母材部と盛金部との溶着強度
を確保しつつ、且つ、材料特性を損なわないように、母
材成分の盛金部への希釈度を抑制する方向で、盛金溶接
作業が行なわれている。
ース部材に耐摩耗性を確保するために、Ｃｏ基、Ｎｉ
基、Ｆｅ基等の盛金合金を、酸素アセチレンガス、プラ
ズマ、レーザ等により盛金溶接して耐摩耗性盛金部を確
保していた。然し乍ら、これらの盛金溶接において、母
材部と盛金部との溶着強度を確保するために、盛金部中
に母材成分が拡散する程度に溶着されなければ、接合強
度が保持できないために、盛金材は、母材成分により希
釈され、盛金材本来の材料成分が損なわれる。そのため
に、溶接作業においては、母材部と盛金部との溶着強度
を確保しつつ、且つ、材料特性を損なわないように、母
材成分の盛金部への希釈度を抑制する方向で、盛金溶接
作業が行なわれている。
【０００３】プラズマ、レーザ等の高密度エネルギーに
より、盛金溶接する場合、盛金部への母材成分の希釈度
をある程度制御できる。通常、その希釈度を１０〜２０
％程度に制御して、盛金作業が行なわれている。通常の
盛金溶接においては、盛金部への母材成分の希釈度が１
０％以下の場合には、溶着強度が不十分で確保され
ず、”未着”という内部欠陥の発生の危険性が高くな
る。また、盛金部への母材成分の希釈度が、２０％を超
えた場合には、盛金合金自体が有する材料特性が、その
希釈度により、著しく低下してしまうことがある。
より、盛金溶接する場合、盛金部への母材成分の希釈度
をある程度制御できる。通常、その希釈度を１０〜２０
％程度に制御して、盛金作業が行なわれている。通常の
盛金溶接においては、盛金部への母材成分の希釈度が１
０％以下の場合には、溶着強度が不十分で確保され
ず、”未着”という内部欠陥の発生の危険性が高くな
る。また、盛金部への母材成分の希釈度が、２０％を超
えた場合には、盛金合金自体が有する材料特性が、その
希釈度により、著しく低下してしまうことがある。
【０００４】また、プラズマ、レーザ等の高密度エネル
ギーにより盛金溶接した場合、盛金部への母材希釈成分
は、高密度エネルギーにより、撹拌され、盛金部と母材
との合金層が形成されることになる。
ギーにより盛金溶接した場合、盛金部への母材希釈成分
は、高密度エネルギーにより、撹拌され、盛金部と母材
との合金層が形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラズマ、
レーザ等の高エネルギーにより盛金溶接を利用できるよ
うな盛金組成を提供することにより、内燃機関用エンジ
ンバルブにおいて、盛金部への母材が希釈拡散してもあ
る程度までは母材成分中の耐摩耗性に寄与する元素との
希釈により盛金部の劣化が生じなく、更に、溶接作業で
の撹拌作用により、盛金材と母材との均一合金ができる
ようにし、或いは、均一合金が形成されても、良いよう
にしたエンジンバルブを提供することを目的とする。
レーザ等の高エネルギーにより盛金溶接を利用できるよ
うな盛金組成を提供することにより、内燃機関用エンジ
ンバルブにおいて、盛金部への母材が希釈拡散してもあ
る程度までは母材成分中の耐摩耗性に寄与する元素との
希釈により盛金部の劣化が生じなく、更に、溶接作業で
の撹拌作用により、盛金材と母材との均一合金ができる
ようにし、或いは、均一合金が形成されても、良いよう
にしたエンジンバルブを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によると、ニッケ
ル−クロム系の超耐熱合金（：インコネル７５１）から
なる内燃機関用エンジンバルブのフェ−ス面に、プラズ
マ、レーザ等の高密度エネルギーにおいて耐摩耗性を有
する盛金合金を肉盛溶接した内燃機関用エンジンバルブ
を提供する。そして、耐摩耗性盛金合金は、重量基準
で、２．２〜２．６重量％の炭素、１．１〜１．３重量
％のシリコン、２．６〜３．１重量％のマンガン、１．
５重量％以下のニッケル、２８〜３１重量％のクロム、
１０〜１１重量％の鉄、１３．５〜１５．５重量％のタ
ングステン及び不可避不純物からなるＣｏ基の盛金合金
を用いることができる。また、肉盛溶接時の盛金部への
母材希釈度を、２５〜３５％に調整して、肉盛溶接する
ことにより、優れた耐摩耗性を付与したものが好適であ
る。更に、ニッケル−クロム系の超耐熱合金は、インコ
ネル７５１合金が好適である。
ル−クロム系の超耐熱合金（：インコネル７５１）から
なる内燃機関用エンジンバルブのフェ−ス面に、プラズ
マ、レーザ等の高密度エネルギーにおいて耐摩耗性を有
する盛金合金を肉盛溶接した内燃機関用エンジンバルブ
を提供する。そして、耐摩耗性盛金合金は、重量基準
で、２．２〜２．６重量％の炭素、１．１〜１．３重量
％のシリコン、２．６〜３．１重量％のマンガン、１．
５重量％以下のニッケル、２８〜３１重量％のクロム、
１０〜１１重量％の鉄、１３．５〜１５．５重量％のタ
ングステン及び不可避不純物からなるＣｏ基の盛金合金
を用いることができる。また、肉盛溶接時の盛金部への
母材希釈度を、２５〜３５％に調整して、肉盛溶接する
ことにより、優れた耐摩耗性を付与したものが好適であ
る。更に、ニッケル−クロム系の超耐熱合金は、インコ
ネル７５１合金が好適である。
【０００７】
【作用】本発明によるエンジンバルブでは、そこで、プ
ラズマ、レーザ等の高エネルギーにより盛金溶接を利用
できるように、構成したことが、重要な特徴である。即
ち、本発明の内燃機関用エンジンバルブにおいて、１．
盛金部への母材希釈を制御できる成分の盛金合金にした
こと、２．撹拌作用により、盛金材と母材との均一合金
ができるようにし、或いは、均一合金が形成されても、
耐熱特性の劣化のないようにした。超耐熱性合金、即
ち、Ｎｉ−Ｃｒ系の超耐熱性合金を母材とする内燃機関
用エンジンバルブのフェ−ス面に、従来の盛金合金本来
の材料特性では、有害とされた盛金部への母材希釈を逆
に利用して母材の優れた化学成分を希釈により、盛金材
と合金化させることにより、耐摩耗性にすぐれた盛金合
金層を形成させた盛金を利用したエンジン用バルブを提
供した。
ラズマ、レーザ等の高エネルギーにより盛金溶接を利用
できるように、構成したことが、重要な特徴である。即
ち、本発明の内燃機関用エンジンバルブにおいて、１．
盛金部への母材希釈を制御できる成分の盛金合金にした
こと、２．撹拌作用により、盛金材と母材との均一合金
ができるようにし、或いは、均一合金が形成されても、
耐熱特性の劣化のないようにした。超耐熱性合金、即
ち、Ｎｉ−Ｃｒ系の超耐熱性合金を母材とする内燃機関
用エンジンバルブのフェ−ス面に、従来の盛金合金本来
の材料特性では、有害とされた盛金部への母材希釈を逆
に利用して母材の優れた化学成分を希釈により、盛金材
と合金化させることにより、耐摩耗性にすぐれた盛金合
金層を形成させた盛金を利用したエンジン用バルブを提
供した。
【０００８】本発明で利用する超耐熱性合金は、Ｎｉ−
Ｃｒ系の超耐熱性合金を母材とするエンジンバルブのフ
ェース面に、特定の組成の盛金合金を適用したものであ
る。そのＮｉ−Ｃｒ系の超耐熱性合金としては、インコ
ネル合金、特に、インコネル７５１が最も好適である
が、モネルメタル合金、ハステロイ合金によるものにも
適用できる。そのインコネル７５１合金の組成は、次の
表１に示される。
Ｃｒ系の超耐熱性合金を母材とするエンジンバルブのフ
ェース面に、特定の組成の盛金合金を適用したものであ
る。そのＮｉ−Ｃｒ系の超耐熱性合金としては、インコ
ネル合金、特に、インコネル７５１が最も好適である
が、モネルメタル合金、ハステロイ合金によるものにも
適用できる。そのインコネル７５１合金の組成は、次の
表１に示される。
【表１】 金属 炭素 Ｓｉ Ｍｎ Ｎｉ Ｃｒ Ａｌ Ｔｉ Nb,Ta Ｆｅ 重量％ 0.05 0.2 0.2 71.0 16.0 1.2 2.5 1.0 8.0
【０００９】このような超耐熱合金のフェース面に対し
て、本発明に従って、耐摩耗性を有する特定の組成の盛
金合金を適用する。その特定の盛金合金の各成分につい
て、重量％基準で上記のように限定した根拠を以下説明
する。炭素は、含有量が２．２重量％未満では、溶接作
業で生じる希釈された盛金部に所望の硬さ、例えば耐摩
耗性を確保することができない。また、含有量が２．６
重量％を超えると、溶接作業で生じる希釈された盛金部
の硬さが過大になり盛金部の靭性が低下する。
て、本発明に従って、耐摩耗性を有する特定の組成の盛
金合金を適用する。その特定の盛金合金の各成分につい
て、重量％基準で上記のように限定した根拠を以下説明
する。炭素は、含有量が２．２重量％未満では、溶接作
業で生じる希釈された盛金部に所望の硬さ、例えば耐摩
耗性を確保することができない。また、含有量が２．６
重量％を超えると、溶接作業で生じる希釈された盛金部
の硬さが過大になり盛金部の靭性が低下する。
【００１０】珪素Ｓｉは、脱酸及び溶湯湯流れ性等溶接
作業性に影響を与える元素であり、１．１重量％未満で
は、脱酸効果がでず、ピンホール等の溶接欠陥につなが
る。また、含有量が１．３重量％を超えると、溶湯湯流
れ性の一層の効果がでず、また耐ＰｂＯ、ＰｂＳＯ4性
の低下につながる。
作業性に影響を与える元素であり、１．１重量％未満で
は、脱酸効果がでず、ピンホール等の溶接欠陥につなが
る。また、含有量が１．３重量％を超えると、溶湯湯流
れ性の一層の効果がでず、また耐ＰｂＯ、ＰｂＳＯ4性
の低下につながる。
【００１１】ニッケルは耐蝕性、溶接作業で生じる希釈
された盛金部の特に耐ＰｂＯ性及び耐ＰｂＯ＋ＰｂＳＯ
4 性の向上に貢献するが、含有量が１．３重量％を超え
ると、Ｎｉが高価なために、コスト高になる。また、マ
ンガンは、２．６重量％未満では、溶接作業で生じる希
釈された盛金部に脱酸効果不足であり、３．１重量％を
超えると、より一層の向上効果が得られない。
された盛金部の特に耐ＰｂＯ性及び耐ＰｂＯ＋ＰｂＳＯ
4 性の向上に貢献するが、含有量が１．３重量％を超え
ると、Ｎｉが高価なために、コスト高になる。また、マ
ンガンは、２．６重量％未満では、溶接作業で生じる希
釈された盛金部に脱酸効果不足であり、３．１重量％を
超えると、より一層の向上効果が得られない。
【００１２】クロムは、溶接作業で生じる希釈された盛
金部に耐食性、特に耐酸化性の向上に貢献するが、２
８．０重量％未満では、充分な耐酸化性の向上が得られ
ず、３１．０重量％を超えると、耐熱衝撃性が低下傾向
にあり、溶接作業において肉盛後割れ等の欠陥発生の危
険性が高くなる。鉄は、耐熱衝撃性の向上に貢献する
が、１０．０重量％未満では、耐熱衝撃性を確保するこ
とができず、１１重量％を超えると、高温硬度が低下
し、耐摩耗性が劣る。
金部に耐食性、特に耐酸化性の向上に貢献するが、２
８．０重量％未満では、充分な耐酸化性の向上が得られ
ず、３１．０重量％を超えると、耐熱衝撃性が低下傾向
にあり、溶接作業において肉盛後割れ等の欠陥発生の危
険性が高くなる。鉄は、耐熱衝撃性の向上に貢献する
が、１０．０重量％未満では、耐熱衝撃性を確保するこ
とができず、１１重量％を超えると、高温硬度が低下
し、耐摩耗性が劣る。
【００１３】タングステンＷは、微細炭化物を形成し
て、高温域で、耐摩耗性を確保するが、１３．５重量％
未満では、高温硬度及び高温強度の向上が得られず、１
５．５重量％を超えると、肉盛溶接性と切削性が劣化す
る。
て、高温域で、耐摩耗性を確保するが、１３．５重量％
未満では、高温硬度及び高温強度の向上が得られず、１
５．５重量％を超えると、肉盛溶接性と切削性が劣化す
る。
【００１４】以上のような特定組成の盛金合金は、プラ
ズマ、レーザ等の処理による盛金溶接に際して、母体の
ニッケル−クロム系の超耐熱性合金により、希釈され、
組成が変化しても、超耐熱性合金の組成のものが盛金部
となり、特性の劣化が見られないものとなる。
ズマ、レーザ等の処理による盛金溶接に際して、母体の
ニッケル−クロム系の超耐熱性合金により、希釈され、
組成が変化しても、超耐熱性合金の組成のものが盛金部
となり、特性の劣化が見られないものとなる。
【００１５】従来使用される盛金合金として、例えば、
ステライト合金に相当する組成の合金を用いてきた。ス
テライト合金とは、米国ハイネス ステライト(Haynes
Stellite)社が開発したＣｏ−Ｃｒ−Ｗ系合金の商品名
であり、硬さが大きく、すぐれた耐摩耗性、耐酸化性を
持ち、赤熱温度でもその特性があまり劣化しない合金で
ある。即ち、もともと、内燃機関のエンジンバルブ等の
摩耗部分に用いられるものである。そして、本発明によ
る盛金を有するエンジンバルブでは、高エネルギーによ
る溶接処理で得られた盛金部の合金、即ち、母材により
希釈された盛金部合金組成が、このような合金と同様な
ものとなる。従って、その耐摩耗性、耐酸化性は、保証
されたと同様である。
ステライト合金に相当する組成の合金を用いてきた。ス
テライト合金とは、米国ハイネス ステライト(Haynes
Stellite)社が開発したＣｏ−Ｃｒ−Ｗ系合金の商品名
であり、硬さが大きく、すぐれた耐摩耗性、耐酸化性を
持ち、赤熱温度でもその特性があまり劣化しない合金で
ある。即ち、もともと、内燃機関のエンジンバルブ等の
摩耗部分に用いられるものである。そして、本発明によ
る盛金を有するエンジンバルブでは、高エネルギーによ
る溶接処理で得られた盛金部の合金、即ち、母材により
希釈された盛金部合金組成が、このような合金と同様な
ものとなる。従って、その耐摩耗性、耐酸化性は、保証
されたと同様である。
【００１６】次に、本発明のエンジンバルブを更に、比
較例と比較して、実施例により説明するが、本発明はそ
れらによって限定されるものではない。
較例と比較して、実施例により説明するが、本発明はそ
れらによって限定されるものではない。
【００１７】
【比較例】以下、本発明によるエンジンバルブを比較例
合金と比較して説明する。ニッケル−クロム系の超耐熱
合金、例えば、インコネル７５１合金等を母材とするエ
ンジンバルブのフェ−ス面にプラズマ、レーザ等の高密
度エネルギーにより、耐摩耗性にすぐれた合金成分を盛
金した場合、盛金した後の盛金合金成分は、盛金後の合
金成分＝（１−盛金部への母材希釈度／１００）×盛金
材化学成分＋盛金部への母材希釈度／１００×母材化学
成分となり、ほぼ近似することができる。
合金と比較して説明する。ニッケル−クロム系の超耐熱
合金、例えば、インコネル７５１合金等を母材とするエ
ンジンバルブのフェ−ス面にプラズマ、レーザ等の高密
度エネルギーにより、耐摩耗性にすぐれた合金成分を盛
金した場合、盛金した後の盛金合金成分は、盛金後の合
金成分＝（１−盛金部への母材希釈度／１００）×盛金
材化学成分＋盛金部への母材希釈度／１００×母材化学
成分となり、ほぼ近似することができる。
【００１８】オーステナイト系耐熱合金ＳＵＨ３６を母
材とするエンジルバルブのフェ−ス面にプラズマ、レー
ザ等の高エネルギーにより、粉末状にした盛金合金ステ
ライト Ｆ（以下、ＳＴＬ Ｆと略称する）を盛金部へ
の母材希釈度：１５％により盛金溶接した場合の盛金後
の化学組成成分を表２に示す。合わせて、盛金合金ステ
ライト Ｆ（以下、ＳＴＬ Ｆと略称する）の化学組成
を示し、オーステナイト系耐熱合金ＳＵＨ３６の母材の
化学組成を示し、盛金後に得られる化学組成成分を計算
するために、各々のＳＵＨ３６母材の１５％の成分量
と、ＳＴＬ Ｆの８０％の成分量を示してある。この母
材と盛金材の組合わせは、市場での充分な実績のある組
合わせである。
材とするエンジルバルブのフェ−ス面にプラズマ、レー
ザ等の高エネルギーにより、粉末状にした盛金合金ステ
ライト Ｆ（以下、ＳＴＬ Ｆと略称する）を盛金部へ
の母材希釈度：１５％により盛金溶接した場合の盛金後
の化学組成成分を表２に示す。合わせて、盛金合金ステ
ライト Ｆ（以下、ＳＴＬ Ｆと略称する）の化学組成
を示し、オーステナイト系耐熱合金ＳＵＨ３６の母材の
化学組成を示し、盛金後に得られる化学組成成分を計算
するために、各々のＳＵＨ３６母材の１５％の成分量
と、ＳＴＬ Ｆの８０％の成分量を示してある。この母
材と盛金材の組合わせは、市場での充分な実績のある組
合わせである。
【００１９】
【表２】
【００２０】このようにして、本発明による溶接盛金し
た盛金部は、表２の第６欄に示すような化学組成とな
り、そのような合金盛金部を試験にかける。形成した合
金盛金部の硬さを、ビッカース硬度計（荷重５ｋｇ）に
より測定した。また、大気酸化試験を１０００℃×１０
０時間行ない、耐酸化性を、ＳＴＬＦ合金（図１の最左
のグラフ）、ＳＴＬ ＦにＳＵＨ３６合金で１５重量％
希釈させた合金（図１のまん中のグラフ）及び本発明に
よる母材（インコネル７５１）３０％希釈の合金の盛金
（図１の最右のグラフ）の３種について、測定した。そ
の結果を図１に示す。
た盛金部は、表２の第６欄に示すような化学組成とな
り、そのような合金盛金部を試験にかける。形成した合
金盛金部の硬さを、ビッカース硬度計（荷重５ｋｇ）に
より測定した。また、大気酸化試験を１０００℃×１０
０時間行ない、耐酸化性を、ＳＴＬＦ合金（図１の最左
のグラフ）、ＳＴＬ ＦにＳＵＨ３６合金で１５重量％
希釈させた合金（図１のまん中のグラフ）及び本発明に
よる母材（インコネル７５１）３０％希釈の合金の盛金
（図１の最右のグラフ）の３種について、測定した。そ
の結果を図１に示す。
【００２１】更に、上記の３種の合金について、耐Ｐｂ
Ｏ及び耐ＰｂＯ＋ＰｂＳＯ4性を測定するために、Ｐｂ
Ｏ試験を９２０℃×１時間及び６ＰｂＯ＋４ＰｂＳＯ4
試験を９００℃×１時間、テストピースの大きさが直径
５ｍｍ×長さ２０ｍｍの条件で行なった。その結果を図
２に示す。
Ｏ及び耐ＰｂＯ＋ＰｂＳＯ4性を測定するために、Ｐｂ
Ｏ試験を９２０℃×１時間及び６ＰｂＯ＋４ＰｂＳＯ4
試験を９００℃×１時間、テストピースの大きさが直径
５ｍｍ×長さ２０ｍｍの条件で行なった。その結果を図
２に示す。
【００２２】次に、上記の３種の合金について、常温及
び８００℃の高温において、荷重５ｋｇでビッカース硬
度を測定した。その結果を図３に示す。試験温度を上げ
ると、ビッカース硬度は、下がっていく。
び８００℃の高温において、荷重５ｋｇでビッカース硬
度を測定した。その結果を図３に示す。試験温度を上げ
ると、ビッカース硬度は、下がっていく。
【００２３】
【実施例】次に、母材にインコネル７５１とするエンジ
ンバルブのフェース面へ盛金する合金として、下記の表
３に組成成分を示す盛金合金を使用した。この盛金合金
をプラズマ溶接盛金すると、その盛金合金を、母材か
ら、２５〜３５重量％の範囲で希釈される。すると、表
３に示すように、盛金後の合金組成が得られる。表３で
は、希釈度２５％と、３５％の２つの場合について、計
算された。即ち、表３の第５欄（２５％希釈）と第８欄
（３５％希釈）に示した組成の合金の盛金部が得られ
た。得られた合金盛金部は、前記のステライトＦを１５
％希釈で盛金したときと同等の化学組成であった。
ンバルブのフェース面へ盛金する合金として、下記の表
３に組成成分を示す盛金合金を使用した。この盛金合金
をプラズマ溶接盛金すると、その盛金合金を、母材か
ら、２５〜３５重量％の範囲で希釈される。すると、表
３に示すように、盛金後の合金組成が得られる。表３で
は、希釈度２５％と、３５％の２つの場合について、計
算された。即ち、表３の第５欄（２５％希釈）と第８欄
（３５％希釈）に示した組成の合金の盛金部が得られ
た。得られた合金盛金部は、前記のステライトＦを１５
％希釈で盛金したときと同等の化学組成であった。
【００２４】
【表３】
【００２５】以上のような本発明による盛金合金を使用
したエンジンバルブでは、ステライトＦ同等以上の耐摩
耗性にすぐれた盛金合金層を形成させることができる。
また、母材成分を強制的に希釈させることにより、溶着
強度が一層安定に確保され、且つ、通常の盛金重量よ
り、１０〜２０％程度の重量減少により、盛金溶接作業
が可能となった。
したエンジンバルブでは、ステライトＦ同等以上の耐摩
耗性にすぐれた盛金合金層を形成させることができる。
また、母材成分を強制的に希釈させることにより、溶着
強度が一層安定に確保され、且つ、通常の盛金重量よ
り、１０〜２０％程度の重量減少により、盛金溶接作業
が可能となった。
【００２６】本実施例では、プラズマ粉末溶接法を用い
たが、レーザ粉末溶接のような他の不活性ガスシールド
溶接によっても同様な効果が得られることは明らかであ
る。
たが、レーザ粉末溶接のような他の不活性ガスシールド
溶接によっても同様な効果が得られることは明らかであ
る。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のエンジン
バルブにより、プラズマ、レーザ等の高エネルギーによ
り盛金溶接を利用できるような盛金組成を提供すること
により、内燃機関用エンジンバルブにおいて、盛金部へ
の母材が希釈拡散してもある程度までは盛金部の劣化が
生じなく、更に、溶接作業での撹拌作用により、盛金材
と母材との均一合金ができるようにし、或いは、均一合
金が形成されても、良いようにしたエンジンバルブを提
供できた。
バルブにより、プラズマ、レーザ等の高エネルギーによ
り盛金溶接を利用できるような盛金組成を提供すること
により、内燃機関用エンジンバルブにおいて、盛金部へ
の母材が希釈拡散してもある程度までは盛金部の劣化が
生じなく、更に、溶接作業での撹拌作用により、盛金材
と母材との均一合金ができるようにし、或いは、均一合
金が形成されても、良いようにしたエンジンバルブを提
供できた。
【図１】本発明のエンジンバルブに用いられる合金と他
の合金を特性比較するために、酸化増量を測定した結果
を示すグラフである。
の合金を特性比較するために、酸化増量を測定した結果
を示すグラフである。
【図２】本発明のエンジンバルブに用いられる合金と他
の合金を特性比較するために、各腐食減量を測定した結
果を示すグラフである。
の合金を特性比較するために、各腐食減量を測定した結
果を示すグラフである。
【図３】本発明のエンジンバルブに用いられる合金と他
の合金を特性比較するために、試験温度を上げた場合の
硬度変化を測定した結果を示すグラフである。
の合金を特性比較するために、試験温度を上げた場合の
硬度変化を測定した結果を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 ニッケル−クロム系の超耐熱合金からな
る内燃機関用エンジンバルブのフェ−ス面に、プラズ
マ、レーザ等の高密度エネルギーにより、耐摩耗性を有
する盛金合金を肉盛溶接した内燃機関用エンジンバル
ブ。 - 【請求項２】 前記の耐摩耗性盛金合金は、２．２〜
２．６重量％の炭素、１．１〜１．３重量％のシリコ
ン、２．６〜３．１重量％のマンガン、１．５重量％以
下のニッケル、２８〜３１重量％のクロム、１０〜１１
重量％の鉄、１３．５〜１５．５重量％のタングステン
及び不可避不純物からなるＣｏ基の盛金合金を用いるこ
とを特徴とする請求項１に記載の肉盛溶接した内燃機関
用エンジンバルブ。 - 【請求項３】 肉盛溶接時の盛金部への母材希釈度を、
２５〜３５％に調整して、肉盛溶接することにより、優
れた耐摩耗性を付与したことを特徴とする請求項１或い
は２に記載の内燃機関用エンジンバルブ。 - 【請求項４】 前記のニッケル−クロム系の超耐熱合金
は、インコネル７５１合金である請求項１〜３のいずれ
かに記載の内燃機関用エンジンバルブ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029354A JPH07238814A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 内燃機関用エンジンバルブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6029354A JPH07238814A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 内燃機関用エンジンバルブ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07238814A true JPH07238814A (ja) | 1995-09-12 |
Family
ID=12273880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6029354A Pending JPH07238814A (ja) | 1994-02-28 | 1994-02-28 | 内燃機関用エンジンバルブ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07238814A (ja) |
-
1994
- 1994-02-28 JP JP6029354A patent/JPH07238814A/ja active Pending
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