JPH0751850A - Method for build-up welding of different material to aluminum base metal - Google Patents

Method for build-up welding of different material to aluminum base metal

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JPH0751850A
JPH0751850A JP20386193A JP20386193A JPH0751850A JP H0751850 A JPH0751850 A JP H0751850A JP 20386193 A JP20386193 A JP 20386193A JP 20386193 A JP20386193 A JP 20386193A JP H0751850 A JPH0751850 A JP H0751850A
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正 上村
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明 辻村
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雄治 中原
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秀樹 宮内
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Abstract

PURPOSE:To add many kinds of wear resistant materials to the surface of an aluminum base metal by build-up welding. CONSTITUTION:A main wire 2 is arranged succeedingly and a filler wire 3 consisting of a wear resistant characteristic material having the m.p. higher than the m.p. of them, main wire 2 is arranged precedently. The surface of the aluminum base metal 5 is partly melted by arcs 6 of MIG welding having the main wire 2 as its electrode to form a molten pool 7 and thereafter, the filler wire 3 is inserted into the molten pool 7 and is melted to add the high melting wear resistant material by build-up welding.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はアルミ系母材の耐摩耗特
性を改善するアルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方
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 method for overlay welding different kinds of materials to an aluminum base material for improving the wear resistance of the aluminum base material.

【0002】[0002]

【従来の技術】地球温暖化及びCO2 対策の一環とし
て、車両の軽量化、エンジンの燃費向上技術等が求めら
れている。車両の軽量化に関しては、アルミニウム、チ
タン等の軽量対策材の採用が検討されている。これら軽
量対策材の使用に際し、技術面のネックとなっているの
が、それらが従来の鉄系材料と比べ、耐摩耗特性に劣る
ことである。このため、軽量化材であるアルミニウムの
耐摩耗特性を改善するための研究開発が行われており、
その一環としてアルミニウム又はアルミニウム合金材
(鋳物材含む)の局部表面を他種材質により改質する方
法がある。
2. Description of the Related Art As a part of measures against global warming and CO 2 , there are demands for technologies such as weight reduction of vehicles and improvement of fuel efficiency of engines. Regarding the weight reduction of vehicles, the adoption of lightweight countermeasure materials such as aluminum and titanium is being considered. The technical bottleneck in using these lightweight materials is that they are inferior in wear resistance to conventional iron-based materials. For this reason, research and development has been conducted to improve the wear resistance of aluminum, which is a lightweight material.
As part of this, there is a method of modifying the local surface of aluminum or an aluminum alloy material (including cast material) with another material.

【0003】この方法としてメイン電極ワイヤ(例えば
アルミ電極ワイヤ)と耐摩耗特性を有するフィラーワイ
ヤの2本のワイヤを用いた合金化MIG溶接による表面
改質がいくつか提案されている(特開平2-117777号公報
など)。
As this method, some surface modifications have been proposed by alloying MIG welding using two wires, a main electrode wire (for example, an aluminum electrode wire) and a filler wire having wear resistance. -117777 publication).

【0004】このダブルワイヤ溶接法は、メインの電極
ワイヤの他に、例えばメイン電極ワイヤの後行にフィラ
ーワイヤを配置し、メイン電極ワイヤのアークで形成し
た溶融池にフィラーワイヤを挿入して溶融するものであ
り、溶融池にフィラーワイヤを挿入して溶解するため、
溶接時の溶着量を多くし、シングルワイヤ法と比較し
て、肉盛り溶接速度の向上という利点がある。
In this double wire welding method, in addition to the main electrode wire, for example, a filler wire is arranged after the main electrode wire, and the filler wire is inserted into a molten pool formed by the arc of the main electrode wire and melted. In order to melt by inserting the filler wire into the molten pool,
Compared with the single wire method, there is an advantage that the amount of deposition at the time of welding is increased and the build-up welding speed is improved.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ダブルワイヤ溶接法では、フィラーワイヤを溶融池に挿
入して溶解するため、メインの電極ワイヤによって形成
される溶融池の温度以下の溶融点を有する材料にフィラ
ーワイヤが限定され、かつその挿入量が溶融池の熱容量
でおのずと制限されてしまうことがある。
However, in the above-mentioned double wire welding method, since the filler wire is inserted into the molten pool and melted, it has a melting point below the temperature of the molten pool formed by the main electrode wire. The filler wire is limited to the material, and the amount of the filler wire to be inserted may be naturally limited by the heat capacity of the molten pool.

【0006】例えば、1本のメインワイヤだけでアルミ
ニウムのMIG溶接を行うと、その溶融池の温度計測例
(アルミニウム合金、熱電対)は、図4に示すようにな
り、フィラー挿入(後行)部位(図示例でAの位置)の
溶融池11の温度は約 900℃となり、溶融点が 900℃を
超えるフィラ材料の肉盛り合金化は不可能となる。
For example, when MIG welding of aluminum is performed with only one main wire, an example of measuring the temperature of the molten pool (aluminum alloy, thermocouple) is as shown in FIG. 4, and filler insertion (following) is performed. The temperature of the molten pool 11 at the portion (position A in the illustrated example) becomes about 900 ° C., and it becomes impossible to build-up alloy the filler material having a melting point exceeding 900 ° C.

【0007】このため、アルミニウムの溶融温度 660℃
(純Al)とこの溶融池のフィラー挿入部位の温度約 9
00℃との間にて溶融され、かつ、アルミニウムと合金化
した際、硬度アップできる材料としては、アルミニウム
よりも高融点の材料となる。これらの条件にあうフィラ
ー材料として、ストロンチウム((Sr)融点 769
℃),セリウム((Ce)融点 795℃)など種類が少な
い。
Therefore, the melting temperature of aluminum is 660 ° C.
(Pure Al) and the temperature of the filler insertion part of this molten pool of about 9
As a material that can be increased in hardness when it is melted at a temperature of 00 ° C. and alloyed with aluminum, a material having a higher melting point than that of aluminum is used. As a filler material satisfying these conditions, strontium ((Sr) melting point 769
C), cerium ((Ce) melting point 795 ° C) and so on.

【0008】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、多種の耐摩耗材
料を肉盛り溶接により付加することができるアルミ系母
材への異種材質の肉盛り溶接方法を提供することにあ
る。
Therefore, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to dissimilar materials to an aluminum base material to which various kinds of wear resistant materials can be added by overlay welding. It is to provide a build-up welding method of.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のアルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法
は、メインワイヤを後行に、そのメインワイヤより高融
点の耐摩耗特性材料のフィラーワイヤを先行に配置し、
前記メインワイヤを電極とするMIG溶接のアークによ
りアルミ系母材の表面の一部を溶融させて溶融池を形成
した後、前記フィラーワイヤをその溶融池に挿入して溶
解させ、高融点耐摩耗材料を肉盛り溶接により付加する
ものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for depositing different kinds of materials on an aluminum base material of the present invention is such that a main wire follows and a wear resistance having a melting point higher than that of the main wire. Place the filler wire of the characteristic material in advance,
A part of the surface of the aluminum base material is melted by an arc of MIG welding using the main wire as an electrode to form a molten pool, and then the filler wire is inserted into the molten pool to melt the molten metal to obtain high melting point wear resistance. The material is added by build-up welding.

【0010】また、前記メインワイヤがアルミ系材料か
らなると共に、フィラーワイヤが銅系又はチタン系の耐
摩耗特性材料からなることが好ましい。さらに、前記メ
インワイヤが銅系又はニッケル系の材料からなると共
に、フィラーワイヤがチタン系耐摩耗特性材料からなる
ことが好ましい。
It is preferable that the main wire is made of an aluminum material and the filler wire is made of a copper or titanium wear resistant material. Further, it is preferable that the main wire is made of a copper-based or nickel-based material, and the filler wire is made of a titanium-based wear resistant material.

【0011】[0011]

【作用】メインワイヤを電極とするMIG溶接のアーク
により溶融池を形成すると、メインワイヤより溶接方向
の前方の溶融池の温度が高い。例えば、アルミニウムの
MIG溶接時の溶融池の温度計測例によると、図4に示
すように、メインワイヤ10より前方の溶融池11の温
度はワイヤ10の中央部とほぼ同様に約1600℃を越え、
ワイヤ10より後方に行くに連れて低くなる。
When the molten pool is formed by the arc of MIG welding using the main wire as an electrode, the temperature of the molten pool at the front of the main wire in the welding direction is higher. For example, according to an example of measuring the temperature of the molten pool during MIG welding of aluminum, as shown in FIG. 4, the temperature of the molten pool 11 in front of the main wire 10 exceeds about 1600 ° C., which is almost the same as the central portion of the wire 10. ,
It becomes lower as it goes backward from the wire 10.

【0012】したがって、メインワイヤを後行に、フィ
ラーワイヤを先行に配置し、フィラーワイヤを溶融池に
挿入することにより、フィラーワイヤは温度が高いとこ
ろで溶解されるので、例えばアルミニウムのMIG溶接
時においてはストロンチウムやセリウムの他に銅系やチ
タン系などの高融点の耐摩耗特性材料をフィラーワイヤ
に用いることができ、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接に
より付加することが可能となる。
Therefore, by arranging the main wire at the rear and the filler wire at the front and inserting the filler wire into the molten pool, the filler wire is melted at a high temperature, so that, for example, during MIG welding of aluminum. In addition to strontium and cerium, copper-based and titanium-based high melting point wear resistant materials can be used for the filler wire, and various wear resistant materials can be added by overlay welding.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0014】図1において、1はダブルワイヤ溶接機の
トーチのノズルを示し、このノズル1内には、メインワ
イヤ2とフィラーワイヤ3が設けられている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a nozzle of a torch of a double wire welding machine. Inside the nozzle 1, a main wire 2 and a filler wire 3 are provided.

【0015】メインワイヤ2は、溶接電流が流れる電導
体4に支持されて溶接方向の後行に配置されると共に、
電導体4内を摺動して一定速度で送り出されるようにな
っている。このメインワイヤ2の送り速度は任意に設定
可能にワイヤ供給装置(図示せず)が構成されている。
また、メインワイヤ2の電導体4に溶接電流が流れるこ
とにより、ワイヤ2の先端とアルミ系の母材(例えばア
ルミ合金)5との間にアーク6が発生してその熱でワイ
ヤ2が溶着されると共に、母材5の表面の一部が溶融し
て溶融池7が形成されるようになっている。
The main wire 2 is supported by an electric conductor 4 through which a welding current flows, and is arranged in a backward direction of the welding direction.
It slides in the conductor 4 and is sent out at a constant speed. A wire feeding device (not shown) is configured so that the feeding speed of the main wire 2 can be arbitrarily set.
Further, when a welding current flows through the conductor 4 of the main wire 2, an arc 6 is generated between the tip of the wire 2 and the aluminum-based base material (for example, aluminum alloy) 5, and the heat is applied to weld the wire 2. At the same time, a part of the surface of the base material 5 is melted to form a molten pool 7.

【0016】メインワイヤ2は、アルミ系材料(アルミ
又はアルミ合金(アルミ鋳物を含む))、銅系材料、ニ
ッケル系材料などからなる。
The main wire 2 is made of an aluminum material (aluminum or aluminum alloy (including aluminum casting)), a copper material, a nickel material, or the like.

【0017】フィラーワイヤ3は、電導体8に支持され
て溶接方向の先行に配置され、電導体8内を摺動して一
定速度で送り出されて、前記溶融池7の前方に挿入され
るようになっている。このフィラーワイヤ3の送り速度
は任意に設定可能にワイヤ供給装置(図示せず)が構成
されている。フィラーワイヤ3は、メインワイヤ2と異
なる材質であって耐摩耗特性を有する材料からなり、例
えば、銅系材料(銅又は銅合金)やチタン系材料などか
らなる。
The filler wire 3 is supported by the conductor 8 and arranged in front of the welding direction. The filler wire 3 slides in the conductor 8 and is fed out at a constant speed so that it can be inserted in front of the molten pool 7. It has become. A wire feeding device (not shown) is configured so that the feeding speed of the filler wire 3 can be arbitrarily set. The filler wire 3 is made of a material different from that of the main wire 2 and having wear resistance characteristics, and is made of, for example, a copper-based material (copper or copper alloy) or a titanium-based material.

【0018】ノズル1の内部には、それらワイヤ2,3
の外側に不活性ガス例えばArが供給されるようになっ
ている。
Inside the nozzle 1, the wires 2, 3 are
An inert gas such as Ar is supplied to the outside of the.

【0019】さて、アルミ系母材例えばアルミ合金5の
表面を改質するには、メインワイヤ2を一定速度でトー
チのノズル1から送給すると共に、メインワイヤ2の電
導体4に所定の溶接電流を流しワイヤ2の先端とアルミ
合金5の表面との間にアーク6を発生させる。これによ
り、アーク6の熱でワイヤ2をアルミ合金5に溶着する
と共に、アルミ合金5の一部を溶融して溶融池7を形成
させる。この際、アーク6は、溶融池7のシールドとし
ては望ましい前進角を有したアークとなるようにノズル
1の位置決めを行うのが好ましい。
Now, in order to modify the surface of the aluminum base material, for example, the aluminum alloy 5, the main wire 2 is fed at a constant speed from the nozzle 1 of the torch, and the conductor 4 of the main wire 2 is welded in a predetermined manner. An electric current is applied to generate an arc 6 between the tip of the wire 2 and the surface of the aluminum alloy 5. As a result, the wire 2 is welded to the aluminum alloy 5 by the heat of the arc 6, and a part of the aluminum alloy 5 is melted to form the molten pool 7. At this time, it is preferable to position the nozzle 1 so that the arc 6 has an advancing angle that is desirable as a shield for the molten pool 7.

【0020】そして、フィラーワイヤ3を一定速度でト
ーチのノズル1から送給して溶融池7の溶接方向の前方
に挿入する。これにより、フィラーワイヤ3が溶融し
て、アルミ合金(母材)5に高融点耐摩耗材料(フィラ
ーワイヤ3)が肉盛り溶接により付加されることにな
る。
Then, the filler wire 3 is fed at a constant speed from the nozzle 1 of the torch and inserted into the front of the molten pool 7 in the welding direction. As a result, the filler wire 3 is melted, and the high melting point wear resistant material (filler wire 3) is added to the aluminum alloy (base material) 5 by overlay welding.

【0021】このように、メインワイヤ2を後行に、フ
ィラーワイヤ3を先行に配置し、フィラーワイヤ3を溶
融池7に挿入することにより、フィラーワイヤ3は温度
が高いところで溶解されるので、例えば銅系(純銅の融
点1085℃)やチタン系(純チタンの融点1725℃)などの
高融点の異種材料である耐摩耗特性材料をフィラーワイ
ヤ3に用いることができる。すなわち、メインワイヤ2
を電極とするMIG溶接のアーク6により溶融池7を形
成するため、メインワイヤ2より溶接方向の前方の溶融
池7の温度が高くなる。その溶融池7の温度はメインワ
イヤ2の溶接条件できまり、例えば、メインワイヤだけ
でアルミニウムのMIG溶接を行うと、その溶融池の温
度計測例(アルミニウム合金、熱電対)は、図4に示す
ようになり、メインワイヤ10より前方の溶融池11の
温度がワイヤの中央部とほぼ同様に約1600℃を越える。
このため、図1に示すように、溶融池7の前方にフィラ
ーワイヤ3を挿入することにより、溶融温度が 900℃を
超える材料でもフィラーワイヤ3の材料として用いるこ
とができる。これにより、フィラーワイヤ3の材料に銅
系やチタン系などの高融点の耐摩耗特性材料を用いるこ
とができ、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接により付加す
ることが可能となる。これによって、フィラーワイヤ3
の耐摩耗特性材料とメインワイヤ2の組成との合金化を
図れ、アルミニウム合金(母材)5の表面の耐摩耗特性
を改善することが可能となる。
In this way, by disposing the main wire 2 behind and the filler wire 3 ahead and inserting the filler wire 3 into the molten pool 7, the filler wire 3 is melted at a high temperature, For example, a wear resistant material having a high melting point such as a copper-based material (melting point of pure copper: 1085 ° C.) or a titanium-based material (melting point of pure titanium: 1725 ° C.) can be used for the filler wire 3. That is, the main wire 2
Since the molten pool 7 is formed by the arc 6 of the MIG welding using the electrode as the electrode, the temperature of the molten pool 7 in front of the main wire 2 in the welding direction becomes higher. The temperature of the molten pool 7 depends on the welding conditions of the main wire 2. For example, when MIG welding of aluminum is performed only with the main wire, an example of temperature measurement of the molten pool (aluminum alloy, thermocouple) is shown in FIG. As a result, the temperature of the molten pool 11 in front of the main wire 10 exceeds about 1600 ° C. almost in the same manner as in the central portion of the wire.
Therefore, as shown in FIG. 1, by inserting the filler wire 3 in front of the molten pool 7, even a material having a melting temperature of more than 900 ° C. can be used as the material of the filler wire 3. As a result, a high melting point wear-resistant material such as a copper-based or titanium-based material can be used as the material of the filler wire 3, and various wear-resistant materials can be added by overlay welding. This allows the filler wire 3
It is possible to achieve alloying of the wear resistant material and the composition of the main wire 2 and improve the wear resistant property of the surface of the aluminum alloy (base material) 5.

【0022】また、フィラーワイヤ3を挿入する溶融池
7の温度が約1600℃以上と高温であるため、ワイヤ3の
溶解量を多くすることができる。これは、フィラーワイ
ヤ3として挿入できる量が、フィラーワイヤ3による溶
融池7の温度低下を考慮しなければならず、溶融池7の
温度が高温であるので、ワイヤ3の溶解量を多くするこ
とができるからであり、これにより、耐摩耗特性材料を
約1/3以上の濃度で肉盛り溶接可能となる。
Further, since the temperature of the molten pool 7 into which the filler wire 3 is inserted is as high as about 1600 ° C. or higher, the melting amount of the wire 3 can be increased. This is because the amount that can be inserted as the filler wire 3 must take into consideration the temperature decrease of the molten pool 7 due to the filler wire 3, and the temperature of the molten pool 7 is high, so increase the melting amount of the wire 3. This enables build-up welding of the wear resistant material at a concentration of about 1/3 or more.

【0023】さらに、溶融池7にフィラーワイヤ3を挿
入して溶解するため、溶融池7の温度がワイヤ3を挿入
しない場合に比して下がるので、凝固までの冷却速度が
遅くなり、溶接割れ危険度が少なくなる。
Further, since the filler wire 3 is inserted into the molten pool 7 and melted, the temperature of the molten pool 7 is lowered as compared with the case where the wire 3 is not inserted, so that the cooling rate until solidification is slowed and welding cracks occur. The risk is reduced.

【0024】次に本発明の具体例を説明する。Next, a specific example of the present invention will be described.

【0025】前述のダブルワイヤ溶接機を用いてアルミ
合金に対するAl−Cu合金の肉盛りの状態を調べた。
Using the above-mentioned double wire welding machine, the state of build-up of the Al-Cu alloy on the aluminum alloy was examined.

【0026】母材には、エンジン部品に多く使用されて
いるアルミ合金鋳物AC2B(成分;Si: 5.0〜7.0
%,Cu: 2.0〜4.0 %,Fe: 1.0%以下,Mn:
0.5%以下,残りAl)を用い、5Rの開先を設けた20m
m厚さの試験片を鋳造で作成・使用した。溶接材には、
メインワイヤとして母材と同種のアルミ材A1070
(成分;Si:0.20%,Cu:0.04%,Fe:0.25%,
Mn:0.03%,Al:≧99.70 %)で作成したφ1.2 の
ワイヤを、フィラーワイヤとして合金成分である銅合金
・アームスブロンズ(成分;Mn:0.93%,Fe:2.67
%,Ni:1.02%,Al:7.60%,残りCu)で作成し
たφ1.6 のワイヤをそれぞれ用いた。
The base material is an aluminum alloy casting AC2B (component: Si: 5.0 to 7.0) which is often used for engine parts.
%, Cu: 2.0 to 4.0%, Fe: 1.0% or less, Mn:
20m with groove of 5R using 0.5% or less, remaining Al)
A m-thick test piece was prepared and used by casting. For welding material,
Aluminum material A1070 of the same type as the base material as the main wire
(Components: Si: 0.20%, Cu: 0.04%, Fe: 0.25%,
A wire of φ1.2 made with Mn: 0.03%, Al: ≧ 99.70%) is used as a filler wire for the copper alloy arm bronze (component: Mn: 0.93%, Fe: 2.67).
%, Ni: 1.02%, Al: 7.60%, the remaining Cu) was used for each wire of φ1.6.

【0027】これらワイヤを、メインワイヤを後行にフ
ィラーワイヤを先行になるように前述のダブルワイヤ溶
接機に装着し、その溶接電流(メインワイヤ)、溶接速
度、フィラー送給量を表1に示す条件にして、試験片の
開先部に 100mmのビード・オン・ブレード溶接を行っ
た。
These wires were mounted on the above-mentioned double wire welding machine so that the main wire would be the trailing wire and the filler wire would be the leading wire. The welding current (main wire), welding speed and filler feed rate are shown in Table 1. Under the conditions shown, 100 mm bead-on-blade welding was performed on the groove of the test piece.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】このように溶接を行った試験片を、割れ等
の外観チェックを行ったのち溶接部の中央部断面にて溶
着金属の硬さ(Hv),組織観察、及び合金成分である
銅(Cu)の定量分析について調べた。なお、この銅の
定量分析は走査型電子顕微鏡(SEM)に付属のエネル
ギ分散型分析装置(ホリバ製作所製)により、溶接ビー
トの上・中・下の三ケ所について測定、既知Cu量の標
準試料による校正を行った。
The welded test piece was checked for appearance such as cracking, and then the hardness (Hv) of the weld metal, microstructure observation, and copper (alloy component) were observed at the central cross section of the welded portion. The quantitative analysis of Cu) was investigated. In addition, this copper quantitative analysis is performed at an energy dispersive analyzer (manufactured by HORIBA, Ltd.) attached to a scanning electron microscope (SEM) at three places, above, in the middle, and below the welding beat, and is a standard sample of known Cu content. Was calibrated by.

【0030】その結果、フィラー送給量とCuの含有
率、及びCuの含有率と溶着金属の硬さとの関係を図2
及び図3に示す。図2及び図3からフィラーの送給量が
少ない場合及び多い場合の両方でCu成分のバラツキが
大きいことが分る。この成分バラツキ発生の要因とし
て、フィラー送給量が少ない場合には、溶融池温度が
高く比重差によって合金成分がビード下部に沈む、フ
ィラー送給量が多い場合には、逆に溶融池温度が上がら
ず凝固が早いため撹拌が不十分となるなどが考えられ
る。
As a result, the relationship between the feed amount of filler and the Cu content and the relationship between the Cu content and the hardness of the deposited metal are shown in FIG.
And shown in FIG. It can be seen from FIGS. 2 and 3 that there is a large variation in the Cu component both when the feed amount of the filler is small and when it is large. As a cause of this component variation, when the filler feed amount is low, the molten pool temperature is high and the alloy component sinks to the bottom of the bead due to the difference in specific gravity, and when the filler feed amount is large, conversely the molten pool temperature is It does not rise and solidification is fast, so stirring may be insufficient.

【0031】これによって、均一な組成の溶着金属を得
るには、溶接電流、溶接速度、フィラー送給量の適正な
範囲があり、この試験結果では溶接電流; 260A、溶接
速度;300 mm/min、フィラー送給量;23〜38 g/minの条
件で、Cu含有率20〜36%の範囲の均一な組成のビード
が得られる。と同時に、図3からも分るように、硬さは
ほぼCu含有量に比例すると共に、前記の条件範囲では
Hv 150〜250 の硬さが得られる。
Therefore, in order to obtain a weld metal having a uniform composition, there are appropriate ranges of welding current, welding speed, and filler feeding amount. In this test result, welding current: 260 A, welding speed: 300 mm / min. In the condition that the filler feed amount is 23 to 38 g / min, beads having a uniform composition with a Cu content of 20 to 36% can be obtained. At the same time, as can be seen from FIG. 3, the hardness is almost proportional to the Cu content, and a hardness of Hv 150 to 250 is obtained within the above condition range.

【0032】従って、フィラーワイヤをメインワイヤの
前方に配置し、フィラーワイヤを溶融池に挿入すること
により、融点の異なるアルミと銅による合金化溶接を可
能とすることが確認された。また、適正な条件を設定す
ることにより、Cu含有率が20〜36%という広い範囲で
溶着金属の成分を自由に設定可能であることが分った。
さらに、溶着金属の硬さは、Cu含有率に比例して上昇
することから、フィラー送給量を任意に代えることによ
り必要な硬さに応じた改質層を自由に設定可能である。
Therefore, it was confirmed that by arranging the filler wire in front of the main wire and inserting the filler wire into the molten pool, alloying welding of aluminum and copper having different melting points is possible. Further, it has been found that the composition of the deposited metal can be freely set in a wide range of Cu content of 20 to 36% by setting appropriate conditions.
Further, since the hardness of the deposited metal increases in proportion to the Cu content, it is possible to freely set the modified layer according to the required hardness by changing the filler feed amount arbitrarily.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、アルミ系
母材の表面に、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接により付
加できるという優れた効果を奏する。
In summary, according to the present invention, it is possible to add various wear-resistant materials to the surface of the aluminum base material by overlay welding.

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

【図1】本発明の方法を実施するためのダブルワイヤ溶
接機のトーチのノズルの一例を示す概略断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a nozzle of a torch of a double wire welding machine for carrying out the method of the present invention.

【図2】フィラー送給量とCuの含有率との関係を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a filler feed amount and a Cu content rate.

【図3】Cuの含有率と溶着金属の硬さとの関係を示す
図である。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the Cu content and the hardness of the deposited metal.

【図4】(a)は1本のメインワイヤだけでMIG溶接
を行った際の距離と温度との関係を示す図、(b)はそ
の断面図である。
4A is a diagram showing a relationship between a distance and a temperature when MIG welding is performed with only one main wire, and FIG. 4B is a sectional view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 メインワイヤ 3 フィラーワイヤ 5 母材 6 アーク 7 溶融池 2 Main wire 3 Filler wire 5 Base material 6 Arc 7 Molten pool

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 雄治 大阪府大阪市中央区北浜4丁目7番19号 共同酸素株式会社内 (72)発明者 宮内 秀樹 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素株 式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yuji Nakahara 4-7-19 Kitahama, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Joint oxygen corporation (72) Hideki Miyauchi, 1850 Minato, Wakayama, Wakayama Joint oxygen stock formula In the company

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メインワイヤを後行に、そのメインワイ
ヤより高融点の耐摩耗特性材料のフィラーワイヤを先行
に配置し、前記メインワイヤを電極とするMIG溶接の
アークによりアルミ系母材の表面の一部を溶融させて溶
融池を形成した後、前記フィラーワイヤをその溶融池に
挿入して溶解させ、高融点耐摩耗材料を肉盛り溶接によ
り付加することを特徴とするアルミ系母材への異種材質
の肉盛り溶接方法。
1. A surface of an aluminum-based base material is arranged by arranging a main wire as a trailing wire, a filler wire having a higher melting point than that of the main wire as a wear-resistant material in front of the main wire, and an arc of MIG welding using the main wire as an electrode. After forming a molten pool by melting a part of the above, the filler wire is inserted into the molten pool and melted, and the high melting point wear-resistant material is added by overlay welding to the aluminum base material. Overlay welding method for dissimilar materials.
【請求項2】 前記メインワイヤがアルミ系材料からな
ると共に、前記フィラーワイヤが銅系又はチタン系の耐
摩耗特性材料からなる請求項1記載のアルミ系母材への
異種材質の肉盛り溶接方法。
2. The overlay welding method for dissimilar materials to an aluminum base material according to claim 1, wherein the main wire is made of an aluminum-based material, and the filler wire is made of a wear-resistant material such as a copper-based or titanium-based material. .
【請求項3】 前記メインワイヤが銅系又はニッケル系
の材料からなると共に、前記フィラーワイヤがチタン系
耐摩耗特性材料からなる請求項1記載のアルミ系母材へ
の異種材質の肉盛り溶接方法。
3. The overlay welding method for dissimilar materials to an aluminum base material according to claim 1, wherein the main wire is made of a copper-based or nickel-based material, and the filler wire is made of a titanium-based wear resistant material. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011177764A (en) * 2010-03-02 2011-09-15 Toshiba Corp Apparatus for modifying surface of structural member and method therefor
JP2011530409A (en) * 2008-05-29 2011-12-22 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Method and apparatus for welding workpiece made of heat-resistant superalloy
CN115007977A (en) * 2022-05-16 2022-09-06 昆明理工大学 MIG welding method of aluminum alloy plate

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