JPH10225793A - ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ及び該ワイヤを用いた高強度ホワイトメタルの製造方法 - Google Patents
ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ及び該ワイヤを用いた高強度ホワイトメタルの製造方法Info
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- JPH10225793A JPH10225793A JP4843497A JP4843497A JPH10225793A JP H10225793 A JPH10225793 A JP H10225793A JP 4843497 A JP4843497 A JP 4843497A JP 4843497 A JP4843497 A JP 4843497A JP H10225793 A JPH10225793 A JP H10225793A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成型容易にして材料の伸びや塑性変形能が低
下することのない高強度ホワイトメタルを得る。 【解決手段】 本発明はＳｎ材あるいは軟質ホワイトメ
タル成分を用いて芯材、フープ若しくは中空管状に形成
し、一方Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、
Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複数種からなる
硬質金属成分若しくはＳｎ基に前記硬質金属成分とが配
合された高強度ホワイトメタル成分を用いて前記芯材の
表面に表面層として被着させるか若しくはフープ若しく
は中空管内に充填して形成したワイヤを用いて肉盛溶接
を行うことにより前記二種成分を一体的に融合して高強
度ホワイトメタルを製造する事を特徴とする。
下することのない高強度ホワイトメタルを得る。 【解決手段】 本発明はＳｎ材あるいは軟質ホワイトメ
タル成分を用いて芯材、フープ若しくは中空管状に形成
し、一方Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、
Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複数種からなる
硬質金属成分若しくはＳｎ基に前記硬質金属成分とが配
合された高強度ホワイトメタル成分を用いて前記芯材の
表面に表面層として被着させるか若しくはフープ若しく
は中空管内に充填して形成したワイヤを用いて肉盛溶接
を行うことにより前記二種成分を一体的に融合して高強
度ホワイトメタルを製造する事を特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度ホワイトメ
タルの肉盛溶接用ワイヤとして好適に適用されるホワイ
トメタル肉盛溶接用ワイヤに係り、特に内燃機関や熱機
関の主軸受等に使用される高強度ホワイトメタルを肉盛
溶接するために使用されるホワイトメタル肉盛溶接用ワ
イヤに関する。
タルの肉盛溶接用ワイヤとして好適に適用されるホワイ
トメタル肉盛溶接用ワイヤに係り、特に内燃機関や熱機
関の主軸受等に使用される高強度ホワイトメタルを肉盛
溶接するために使用されるホワイトメタル肉盛溶接用ワ
イヤに関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｎ（錫）基ホワイトメタルは、Ｓｎベ
ースにＳｂ（アンチモン）やＣｕ（銅）が所定割合で配
合形成された合金で、Ｈｖ３０前後の軟かさを活用して
軸とのなじみ性が優れた合金であり、内燃機関や熱機関
の軸受メタル等に多用されている。
ースにＳｂ（アンチモン）やＣｕ（銅）が所定割合で配
合形成された合金で、Ｈｖ３０前後の軟かさを活用して
軸とのなじみ性が優れた合金であり、内燃機関や熱機関
の軸受メタル等に多用されている。
【０００３】そして例えば大型のディーゼル機関の主軸
受等に用いる軸受メタル等においては、軸受荷重の増大
に対応するため前記ホワイトメタルを、本来のなじみ性
に強度を加える為に、軟らかいマトリクス（α固溶体：
ＳｎにＳｂが固溶したもの）中に、硬い晶出物β（Ｓｎ
Ｓｂ）及び晶出物ε（Ｃｕ6 Ｓｎ5 ）を均一に分散させ
て、なじみ性と強度を併せもたせている。そしてさらに
前記ホワイトメタルを高強度化する為に、組織を微細化
させる方法として次のような方法が提案されている。
受等に用いる軸受メタル等においては、軸受荷重の増大
に対応するため前記ホワイトメタルを、本来のなじみ性
に強度を加える為に、軟らかいマトリクス（α固溶体：
ＳｎにＳｂが固溶したもの）中に、硬い晶出物β（Ｓｎ
Ｓｂ）及び晶出物ε（Ｃｕ6 Ｓｎ5 ）を均一に分散させ
て、なじみ性と強度を併せもたせている。そしてさらに
前記ホワイトメタルを高強度化する為に、組織を微細化
させる方法として次のような方法が提案されている。
【０００４】（１）α固溶体中の晶出物β（ＳｎＳｂ）
及び晶出物ε（Ｃｕ6 Ｓｎ5 ）を増量する為にＳｂとＣ
ｕを増量する。
及び晶出物ε（Ｃｕ6 Ｓｎ5 ）を増量する為にＳｂとＣ
ｕを増量する。
【０００５】（２）前記各結晶α、β、εを微細化す
る。すなわち、前記α固溶体の微細化のためＡｇ、Ｃ
ｄ、Ａｓを、晶出物βの微細化のためＴｅを、さらに晶
出物εの微細化のためＣｒ、Ｃａ、Ｃｏを（以下これら
の添加元素を硬質金属成分と総称する。）を夫々微量添
化する。
る。すなわち、前記α固溶体の微細化のためＡｇ、Ｃ
ｄ、Ａｓを、晶出物βの微細化のためＴｅを、さらに晶
出物εの微細化のためＣｒ、Ｃａ、Ｃｏを（以下これら
の添加元素を硬質金属成分と総称する。）を夫々微量添
化する。
【０００６】さてホワイトメタルの肉盛溶接法には、ワ
イヤを用いるものと粉体を用いるものとの２種類が提案
されているが、粉体を用いる肉盛溶接技術は完全に確立
されておらず、軸受メタル等に用いるホワイトメタルは
ワイヤを用いた肉盛溶接法で製造されている。
イヤを用いるものと粉体を用いるものとの２種類が提案
されているが、粉体を用いる肉盛溶接技術は完全に確立
されておらず、軸受メタル等に用いるホワイトメタルは
ワイヤを用いた肉盛溶接法で製造されている。
【０００７】かかるホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤを
製造する方法として、従来より無潤滑熱間押出法を用い
ており、かかる従来製造装置の基本構造を図３に基づい
て簡単に説明するに、同図において、４は加熱コイル４
ａが内装された円筒状加熱容器で、該容器４内一側に押
出しピストン５、他端側にダイス３が設けられている。
尚、図中１は加熱容器４内に封入されたホワイトメタル
成分の鋳造ビレット、２’は前記ダイス３にて成形され
るホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤである。
製造する方法として、従来より無潤滑熱間押出法を用い
ており、かかる従来製造装置の基本構造を図３に基づい
て簡単に説明するに、同図において、４は加熱コイル４
ａが内装された円筒状加熱容器で、該容器４内一側に押
出しピストン５、他端側にダイス３が設けられている。
尚、図中１は加熱容器４内に封入されたホワイトメタル
成分の鋳造ビレット、２’は前記ダイス３にて成形され
るホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤである。
【０００８】前記装置は、加熱コイル４ａが収納された
環状の加熱容器４の内側に封入された鋳造ビレット１を
該加熱コイル４ａにより１４０〜１５０℃に加熱しなが
ら所定の圧力Ｐ（７００Ｋｇ／ｃｍ2 程度の高圧）でダ
イス３内に押し出すことにより前記ワイヤ２’を押出成
形する。この際、潤滑油を用いて前記ワイヤ２’を製造
すると、該ワイヤ２’を用いて肉盛溶接するホワイトメ
タルに悪影響を及ぼすため使用しない。
環状の加熱容器４の内側に封入された鋳造ビレット１を
該加熱コイル４ａにより１４０〜１５０℃に加熱しなが
ら所定の圧力Ｐ（７００Ｋｇ／ｃｍ2 程度の高圧）でダ
イス３内に押し出すことにより前記ワイヤ２’を押出成
形する。この際、潤滑油を用いて前記ワイヤ２’を製造
すると、該ワイヤ２’を用いて肉盛溶接するホワイトメ
タルに悪影響を及ぼすため使用しない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、軟質ホ
ワイトメタル用ワイヤを製造する場合は潤滑油を用いず
に押出成型をしてもダイスに印加されるストレスが小さ
く問題が生じないが、軟質ホワイトメタル成分に前記の
ような硬質金属成分の添加量を増加した鋳造ビレット１
を用いて、高強度ホワイトメタル用ワイヤを潤滑油を用
いずに押出成型にて製造しようとすると、前記硬質金属
成分に起因して鋳造ビレットの硬度が高くなり、材料の
伸びや塑性変形能が低下することから、結果として成形
加工が困難となり、かかる製造方法による高強度ホワイ
トメタル用ワイヤの加工成形は困難であった。
ワイトメタル用ワイヤを製造する場合は潤滑油を用いず
に押出成型をしてもダイスに印加されるストレスが小さ
く問題が生じないが、軟質ホワイトメタル成分に前記の
ような硬質金属成分の添加量を増加した鋳造ビレット１
を用いて、高強度ホワイトメタル用ワイヤを潤滑油を用
いずに押出成型にて製造しようとすると、前記硬質金属
成分に起因して鋳造ビレットの硬度が高くなり、材料の
伸びや塑性変形能が低下することから、結果として成形
加工が困難となり、かかる製造方法による高強度ホワイ
トメタル用ワイヤの加工成形は困難であった。
【００１０】従って、図４の無潤滑熱間押出法により製
造できるのは軟質ホワイトメタル用ワイヤにとどまり、
高強度ホワイトメタル用ワイヤを製造した場合、その製
造されたホワイトメタル用ワイヤの強度には限界があり
又材料の伸びや塑性変形能等の品質にも問題があった。
造できるのは軟質ホワイトメタル用ワイヤにとどまり、
高強度ホワイトメタル用ワイヤを製造した場合、その製
造されたホワイトメタル用ワイヤの強度には限界があり
又材料の伸びや塑性変形能等の品質にも問題があった。
【００１１】本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、請
求項１記載の発明は無潤滑熱間押出法を用いるも成型容
易にして所定の高強度ホワイトメタルを形成し得るホワ
イトメタル肉盛溶接用ワイヤを提供する事を目的とす
る。請求項２乃至３記載の発明は、成型の容易なフープ
や中空管を用いて所定の高強度ホワイトメタルを形成し
得るホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤを提供する事を目
的とする。請求項４記載の発明は成型容易にして材料の
伸びや塑性変形能が低下することのない高強度ホワイト
メタルを得る事の出来る製造方法を提供する事を目的と
する。
求項１記載の発明は無潤滑熱間押出法を用いるも成型容
易にして所定の高強度ホワイトメタルを形成し得るホワ
イトメタル肉盛溶接用ワイヤを提供する事を目的とす
る。請求項２乃至３記載の発明は、成型の容易なフープ
や中空管を用いて所定の高強度ホワイトメタルを形成し
得るホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤを提供する事を目
的とする。請求項４記載の発明は成型容易にして材料の
伸びや塑性変形能が低下することのない高強度ホワイト
メタルを得る事の出来る製造方法を提供する事を目的と
する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明はかかる課題を解
決するために、請求項４記載のように成型が必要な部位
ではＳｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分を用い、他
の成型が不要な部位でＡｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、
Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複
数種からなる硬質金属成分若しくはＳｎ基に、前記硬質
金属成分とが配合された高強度ホワイトメタル成分を用
いて形成したワイヤを、肉盛溶接により前記二種成分を
一体的に融合して高強度ホワイトメタルを製造する事を
特徴とする。
決するために、請求項４記載のように成型が必要な部位
ではＳｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分を用い、他
の成型が不要な部位でＡｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、
Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複
数種からなる硬質金属成分若しくはＳｎ基に、前記硬質
金属成分とが配合された高強度ホワイトメタル成分を用
いて形成したワイヤを、肉盛溶接により前記二種成分を
一体的に融合して高強度ホワイトメタルを製造する事を
特徴とする。
【００１３】請求項１記載の発明は、線材化された軟質
ホワイトメタルワイヤを芯材として形成した後、該芯材
の外周にＡｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、
Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複数種からなる
硬質金属成分を積層若しくは被着せしめて、前記芯材の
表面に硬質金属成分層が形成されていることを特徴とす
るホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤにある。
ホワイトメタルワイヤを芯材として形成した後、該芯材
の外周にＡｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、
Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複数種からなる
硬質金属成分を積層若しくは被着せしめて、前記芯材の
表面に硬質金属成分層が形成されていることを特徴とす
るホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤにある。
【００１４】尚、硬質金属成分の積層若しくは被着手段
として公知のメッキ手段若しくは塗布手段、更には前記
硬質金属成分を金属箔状に薄層化して該金属箔を芯材に
巻回してもよい。又、前記芯材の線材化は、芯材の材質
が軟質ホワイトメタルワイヤである為に、軟質ホワイト
メタル成分の鋳造ビレットを外周から加熱しながら所定
の高圧力でダイス内に押し出してワイヤとなす無潤滑熱
間押出法により行なっても何等問題にならない。
として公知のメッキ手段若しくは塗布手段、更には前記
硬質金属成分を金属箔状に薄層化して該金属箔を芯材に
巻回してもよい。又、前記芯材の線材化は、芯材の材質
が軟質ホワイトメタルワイヤである為に、軟質ホワイト
メタル成分の鋳造ビレットを外周から加熱しながら所定
の高圧力でダイス内に押し出してワイヤとなす無潤滑熱
間押出法により行なっても何等問題にならない。
【００１５】かかる発明によれば、無潤滑熱間押出法等
による押出成形を用いて芯材を形成するも、該芯材は軟
質ホワイトメタル成分であるために、押出によるワイヤ
の成形が容易にでき、成形後における材料の伸びや塑性
変形能が低下することが無い。
による押出成形を用いて芯材を形成するも、該芯材は軟
質ホワイトメタル成分であるために、押出によるワイヤ
の成形が容易にでき、成形後における材料の伸びや塑性
変形能が低下することが無い。
【００１６】又、芯材に軟質ホワイトメタル成分を用い
るも、その芯材の外周には硬質金属成分が積層若しくは
被着されている為に、肉盛溶接の際に軟質ホワイトメタ
ル成分からなる芯材と硬質金属成分が一体的に融合して
前記各結晶α、β、εが微細化された高硬度のホワイト
メタル層が形成される。従って、本発明によれば、製造
段階で押し出し成形が容易で、肉盛溶接後には高強度ホ
ワイトメタル層を形成することができる。
るも、その芯材の外周には硬質金属成分が積層若しくは
被着されている為に、肉盛溶接の際に軟質ホワイトメタ
ル成分からなる芯材と硬質金属成分が一体的に融合して
前記各結晶α、β、εが微細化された高硬度のホワイト
メタル層が形成される。従って、本発明によれば、製造
段階で押し出し成形が容易で、肉盛溶接後には高強度ホ
ワイトメタル層を形成することができる。
【００１７】請求項２記載の発明は、Ｓｎ材あるいは軟
質ホワイトメタル成分からなるフープ（細線を螺旋状に
巻回してなる中空螺旋管）若しくは中空管内（以下フー
プ等という）に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃ
ａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複数
種からなる硬質金属成分若しくはＳｎ基に前記硬質金属
成分とが配合された高強度ホワイトメタル成分からなる
粉体若しくは粒体を装填してなることを特徴とするホワ
イトメタル肉盛溶接用ワイヤにある。尚、前記フープ若
しくは中空管がＳｎ材である場合に、前記粉体若しくは
粒体を球状粉粒体で形成するのがよい。
質ホワイトメタル成分からなるフープ（細線を螺旋状に
巻回してなる中空螺旋管）若しくは中空管内（以下フー
プ等という）に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃ
ａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種若しくは複数
種からなる硬質金属成分若しくはＳｎ基に前記硬質金属
成分とが配合された高強度ホワイトメタル成分からなる
粉体若しくは粒体を装填してなることを特徴とするホワ
イトメタル肉盛溶接用ワイヤにある。尚、前記フープ若
しくは中空管がＳｎ材である場合に、前記粉体若しくは
粒体を球状粉粒体で形成するのがよい。
【００１８】かかる発明によれば、Ｓｎ材あるいは軟質
ホワイトメタル成分からなるフープ等内に、硬質金属成
分若しくは高強度ホワイトメタル成分が粉粒体状に充填
されているために、肉盛溶接の際にフープ等と粉粒体が
一体的に融合して、言換えればＳｎ材あるいは軟質ホワ
イトメタル成分と硬質金属成分若しくは高強度ホワイト
メタル成分が一体的に融合して、前記各結晶α、β、ε
が微細化された高硬度のホワイトメタルが形成される。
ホワイトメタル成分からなるフープ等内に、硬質金属成
分若しくは高強度ホワイトメタル成分が粉粒体状に充填
されているために、肉盛溶接の際にフープ等と粉粒体が
一体的に融合して、言換えればＳｎ材あるいは軟質ホワ
イトメタル成分と硬質金属成分若しくは高強度ホワイト
メタル成分が一体的に融合して、前記各結晶α、β、ε
が微細化された高硬度のホワイトメタルが形成される。
【００１９】尚、一体融合した際に高強度ホワイトメタ
ル成分になるように、フープ等と粉粒体との配合割合を
設定すればよく、又粉粒体においても硬質金属成分又は
高強度ホワイトメタル成分夫々個別に用いてもよく、又
両者を混合したものを用いてもよい。又フープ及び中空
配管はいずれもＳｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分
で形成されているために、成型加工が容易であり、勿論
無潤滑熱間押出法により行なっても何等問題にならな
い。
ル成分になるように、フープ等と粉粒体との配合割合を
設定すればよく、又粉粒体においても硬質金属成分又は
高強度ホワイトメタル成分夫々個別に用いてもよく、又
両者を混合したものを用いてもよい。又フープ及び中空
配管はいずれもＳｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分
で形成されているために、成型加工が容易であり、勿論
無潤滑熱間押出法により行なっても何等問題にならな
い。
【００２０】特に細線を螺旋状に巻回してなる中空螺旋
管状のフープを用いた場合、螺旋の段部等を利用して粉
粒体の保持が可能であり、特に粒径を５０〜１５０μｍ
に細粒化した場合でも前記粉粒体の充填密度を６０〜８
０％にすれば該粉粒体の落下する事がない。尚、粉粒体
の粒径はホワイトメタルワイヤ径が４ｍｍ程度である事
から、約５０〜数百μｍにするのがよい。
管状のフープを用いた場合、螺旋の段部等を利用して粉
粒体の保持が可能であり、特に粒径を５０〜１５０μｍ
に細粒化した場合でも前記粉粒体の充填密度を６０〜８
０％にすれば該粉粒体の落下する事がない。尚、粉粒体
の粒径はホワイトメタルワイヤ径が４ｍｍ程度である事
から、約５０〜数百μｍにするのがよい。
【００２１】又フープ等の材質を特にＳｎ材とした場
合、Ｓｎ材は強度が低いので、充填する粉粒体の形状を
破砕等により形成する異形粉で形成すると、その角部で
フープを傷つけそこからワイヤが破断する事が考えら
れ、この為フープ等の材質を球状粉で形成するのがよ
い。フープ等の材質を軟質ホワイトメタルとした場合は
強度性を有するため、粉粒体を異形粉で形成してもよ
い。
合、Ｓｎ材は強度が低いので、充填する粉粒体の形状を
破砕等により形成する異形粉で形成すると、その角部で
フープを傷つけそこからワイヤが破断する事が考えら
れ、この為フープ等の材質を球状粉で形成するのがよ
い。フープ等の材質を軟質ホワイトメタルとした場合は
強度性を有するため、粉粒体を異形粉で形成してもよ
い。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。図１は本発明の実施形態に係る高強度ホ
ワイトメタル肉盛溶接用ワイヤの製造法に係る基本構造
図である。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。図１は本発明の実施形態に係る高強度ホ
ワイトメタル肉盛溶接用ワイヤの製造法に係る基本構造
図である。
【００２３】同図において本製造法は、無潤滑間押出法
を用いた芯材形成用第１工程（イ）と該芯材に硬質金属
成分を積層若しくは被着する第２工程（ロ）からなる。
芯材形成用第１工程（イ）は図３と同様に、加熱コイル
４ａが内装された円筒状加熱容器４内一側に押出しピス
トン５、他端側にダイス３が設けられている。加熱容器
４内に軟質ホワイトメタル成分で形成された鋳造ビレッ
ト１が封入されている。図中２０は前記ダイス３にて成
形される芯材である。
を用いた芯材形成用第１工程（イ）と該芯材に硬質金属
成分を積層若しくは被着する第２工程（ロ）からなる。
芯材形成用第１工程（イ）は図３と同様に、加熱コイル
４ａが内装された円筒状加熱容器４内一側に押出しピス
トン５、他端側にダイス３が設けられている。加熱容器
４内に軟質ホワイトメタル成分で形成された鋳造ビレッ
ト１が封入されている。図中２０は前記ダイス３にて成
形される芯材である。
【００２４】前記第１工程（イ）によれば、円筒状加熱
容器４内に封入された軟質ホワイトメタル成分で形成さ
れた鋳造ビレット１を該加熱コイル４ａにより１４０〜
１５０℃に加熱しながら所定の圧力Ｐ（７００Ｋｇ／ｃ
ｍ2 程度の高圧）でダイス３内に押し出すことにより前
記芯材２０が押出成形され、該芯材２０を硬質金属成分
被着工程に導入する。
容器４内に封入された軟質ホワイトメタル成分で形成さ
れた鋳造ビレット１を該加熱コイル４ａにより１４０〜
１５０℃に加熱しながら所定の圧力Ｐ（７００Ｋｇ／ｃ
ｍ2 程度の高圧）でダイス３内に押し出すことにより前
記芯材２０が押出成形され、該芯材２０を硬質金属成分
被着工程に導入する。
【００２５】この第１工程（イ）により成形される芯材
２０は、前記のように硬質金属合金成分（Ａｇ、Ｃｕ
等）が添加されていない軟質ホワイトメタル（例えば、
前記のようにＳｂ８％、Ｃｎ８％、Ｓｎ８４％程度のＳ
ｎをベースとするホワイトメタル）成分であるので、き
わめて容易に押し出し成形でき、成形後における材料の
伸びや塑性変形態が低下することが無い。
２０は、前記のように硬質金属合金成分（Ａｇ、Ｃｕ
等）が添加されていない軟質ホワイトメタル（例えば、
前記のようにＳｂ８％、Ｃｎ８％、Ｓｎ８４％程度のＳ
ｎをベースとするホワイトメタル）成分であるので、き
わめて容易に押し出し成形でき、成形後における材料の
伸びや塑性変形態が低下することが無い。
【００２６】次の硬質金属成分被着用第２工程（ロ）
は、低温度で溶融する芯材２０の表面に硬質金属成分層
２１を被着するものであるから、高温処理を含むものは
用いる事が出来ず、例えばメッキ手段では電気メッキ、
蒸着手段では真空蒸着等を用いるのがよく、その他塗布
若しくは溶射手段、更には前記硬質金属成分層２１を金
属箔状に薄層化して該金属箔を前記芯材２０に巻回して
もよい。そして本実施例においては電気メッキ手段を用
いている。すなわち芯材２０を陰極としてプラス電極の
メッキ浴２５に浸漬し、直流電流によって芯材２０表面
に硬質金属成分からなる硬質金属層２１を電解析出す
る。
は、低温度で溶融する芯材２０の表面に硬質金属成分層
２１を被着するものであるから、高温処理を含むものは
用いる事が出来ず、例えばメッキ手段では電気メッキ、
蒸着手段では真空蒸着等を用いるのがよく、その他塗布
若しくは溶射手段、更には前記硬質金属成分層２１を金
属箔状に薄層化して該金属箔を前記芯材２０に巻回して
もよい。そして本実施例においては電気メッキ手段を用
いている。すなわち芯材２０を陰極としてプラス電極の
メッキ浴２５に浸漬し、直流電流によって芯材２０表面
に硬質金属成分からなる硬質金属層２１を電解析出す
る。
【００２７】メッキ浴２５には、Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔ
ｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種
若しくは複数種からなる硬質金属成分が電解液中に溶解
している。この場合、硬質金属成分としては、前記のよ
うに軟質ホワイトメタルの基地であるＳｎ−Ｓｂからな
るα固溶体の微細化のためのＡｇ、Ｃｄ、Ａｓ、前記硬
い晶出物β及びεの微細化のためのＴｅ、及びＣｒ、Ｃ
ａ、Ｃｏの他、Ｃｕ、Ｓｂ等を用いる。
ｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択された一種
若しくは複数種からなる硬質金属成分が電解液中に溶解
している。この場合、硬質金属成分としては、前記のよ
うに軟質ホワイトメタルの基地であるＳｎ−Ｓｂからな
るα固溶体の微細化のためのＡｇ、Ｃｄ、Ａｓ、前記硬
い晶出物β及びεの微細化のためのＴｅ、及びＣｒ、Ｃ
ａ、Ｃｏの他、Ｃｕ、Ｓｂ等を用いる。
【００２８】以上の第１、第２工程（イ）、（ロ）によ
り、軟質ホワイトメタル芯材２０の外周に前記硬質金属
層２１を付着してなる高強度ホワイトメタルワイヤ２が
完成する。この高強度ホワイトメタルワイヤ２を用いて
肉盛溶接を行なうことにより、高い強度と良好ななじみ
性とを兼備した高強度ホワイトメタルが得られる。
り、軟質ホワイトメタル芯材２０の外周に前記硬質金属
層２１を付着してなる高強度ホワイトメタルワイヤ２が
完成する。この高強度ホワイトメタルワイヤ２を用いて
肉盛溶接を行なうことにより、高い強度と良好ななじみ
性とを兼備した高強度ホワイトメタルが得られる。
【００２９】図３（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る
フープを用いた高強度ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ
６の斜視図とその拡大断面図である。先ず本溶接用ワイ
ヤ６はワイヤ径が４ｍｍ程度になるように約０．５φｍ
ｍ程度のＳｎ材からなる細線材を螺旋巻きしてフープ６
１を形成し、該フープ６１内に、ＳｎにＡｇ、Ｃｕ、Ｓ
ｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択され
た一種若しくは複数種からなる硬質金属成分若しくはＳ
ｎ基に前記硬質金属成分とが配合された高強度ホワイト
メタル成分からなる粉粒体６０、例えば粒径を５０〜１
５０μｍに設定した粉粒体６０を装填して、擬似ワイヤ
化する。
フープを用いた高強度ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ
６の斜視図とその拡大断面図である。先ず本溶接用ワイ
ヤ６はワイヤ径が４ｍｍ程度になるように約０．５φｍ
ｍ程度のＳｎ材からなる細線材を螺旋巻きしてフープ６
１を形成し、該フープ６１内に、ＳｎにＡｇ、Ｃｕ、Ｓ
ｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選択され
た一種若しくは複数種からなる硬質金属成分若しくはＳ
ｎ基に前記硬質金属成分とが配合された高強度ホワイト
メタル成分からなる粉粒体６０、例えば粒径を５０〜１
５０μｍに設定した粉粒体６０を装填して、擬似ワイヤ
化する。
【００３０】この場合、前記粉粒体６０の充填密度は６
０〜８０％にすれば粉粒体６０が落下する事がなく、効
率的に粉粒体６０の落下を防止できる。前記Ｓｎフープ
６１内に装填される高強度ホワイトメタルの粉粒体６０
は、Ｓｎフープ６１の強度が低いことから球状粉とする
のが好ましい。また、上記Ｓｎフープ６１に代えて、前
記硬質金属成分を添加しない軟質ホワイトメタルからな
るフープを用いてもよい。
０〜８０％にすれば粉粒体６０が落下する事がなく、効
率的に粉粒体６０の落下を防止できる。前記Ｓｎフープ
６１内に装填される高強度ホワイトメタルの粉粒体６０
は、Ｓｎフープ６１の強度が低いことから球状粉とする
のが好ましい。また、上記Ｓｎフープ６１に代えて、前
記硬質金属成分を添加しない軟質ホワイトメタルからな
るフープを用いてもよい。
【００３１】一方（Ｂ）に示すように前記フープ６１の
代りにＳｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分からなる
中空管６２で被覆する場合は、肉厚が０．５ｍｍで外径
がフープ外径と同程度の４ｍｍ程度の中空管６２を無潤
滑間押出成型装置により成型した後、該中空管６２内に
前記粉粒体６０を充填して製造される。かかる実施形態
によれば、Ｓｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分から
なるフープ６１、中空管６２等内に、硬質金属成分若し
くは高強度ホワイトメタル成分が粉粒体６０状に充填さ
れているために、肉盛溶接の際にフープ６１、中空管６
２等と粉粒体６０が一体的に融合して、言換えればＳｎ
材あるいは軟質ホワイトメタル成分と硬質金属成分若し
くは高強度ホワイトメタル成分が一体的に融合して、前
記各結晶α、β、εが微細化された高硬度のホワイトメ
タルが形成される。
代りにＳｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分からなる
中空管６２で被覆する場合は、肉厚が０．５ｍｍで外径
がフープ外径と同程度の４ｍｍ程度の中空管６２を無潤
滑間押出成型装置により成型した後、該中空管６２内に
前記粉粒体６０を充填して製造される。かかる実施形態
によれば、Ｓｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分から
なるフープ６１、中空管６２等内に、硬質金属成分若し
くは高強度ホワイトメタル成分が粉粒体６０状に充填さ
れているために、肉盛溶接の際にフープ６１、中空管６
２等と粉粒体６０が一体的に融合して、言換えればＳｎ
材あるいは軟質ホワイトメタル成分と硬質金属成分若し
くは高強度ホワイトメタル成分が一体的に融合して、前
記各結晶α、β、εが微細化された高硬度のホワイトメ
タルが形成される。
【００３２】
【発明の効果】以上の記載のごとく請求項４記載の発明
によれば、成型が必要な部位ではＳｎ材あるいは軟質ホ
ワイトメタル成分を用い、他の成型が不要な部位でＡ
ｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓ
の内選択された一種若しくは複数種からなる硬質金属成
分若しくはＳｎ基に前記硬質金属成分とが配合された高
強度ホワイトメタル成分を用いて形成したワイヤを肉盛
溶接して前記２種の成分を一体融合により高強度ホワイ
トメタルを製造する事が出来、結果として成型容易にし
て材料の伸びや塑性変形能が低下することのない高強度
ホワイトメタルを得る事の出来る。
によれば、成型が必要な部位ではＳｎ材あるいは軟質ホ
ワイトメタル成分を用い、他の成型が不要な部位でＡ
ｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓ
の内選択された一種若しくは複数種からなる硬質金属成
分若しくはＳｎ基に前記硬質金属成分とが配合された高
強度ホワイトメタル成分を用いて形成したワイヤを肉盛
溶接して前記２種の成分を一体融合により高強度ホワイ
トメタルを製造する事が出来、結果として成型容易にし
て材料の伸びや塑性変形能が低下することのない高強度
ホワイトメタルを得る事の出来る。
【００３３】又、請求項１記載の発明によれば従来、硬
質のため押し出し成形等による線材化が困難であった無
潤滑熱間押出法を用いるも成型容易にして所定の高強度
ホワイトメタルを形成し得るホワイトメタル肉盛溶接用
ワイヤを提供する事が出来る。更に請求項２乃至３記載
の発明によれば、成型の容易なフープや中空管を用いて
所定の高強度ホワイトメタルを形成し得るホワイトメタ
ル肉盛溶接用ワイヤを提供する事が出来る。
質のため押し出し成形等による線材化が困難であった無
潤滑熱間押出法を用いるも成型容易にして所定の高強度
ホワイトメタルを形成し得るホワイトメタル肉盛溶接用
ワイヤを提供する事が出来る。更に請求項２乃至３記載
の発明によれば、成型の容易なフープや中空管を用いて
所定の高強度ホワイトメタルを形成し得るホワイトメタ
ル肉盛溶接用ワイヤを提供する事が出来る。
【図１】（Ａ）は本発明の実施形態に係る無潤滑熱間押
出法を用いる製造システムの基本構造図、（Ｂ）はホワ
イトメタル溶接用ワイヤの拡大断面図である。
出法を用いる製造システムの基本構造図、（Ｂ）はホワ
イトメタル溶接用ワイヤの拡大断面図である。
【図２】（Ａ）はフープを用いた本発明の実施形態に係
るホワイトメタル溶接用ワイヤの斜視図と拡大断面図、
（Ｂ）は中空管を用いた本発明の実施形態に係るホワイ
トメタル溶接用ワイヤの斜視図と拡大断面図である。
るホワイトメタル溶接用ワイヤの斜視図と拡大断面図、
（Ｂ）は中空管を用いた本発明の実施形態に係るホワイ
トメタル溶接用ワイヤの斜視図と拡大断面図である。
【図３】従来技術に係る無潤滑熱間押出法を用いる製造
システムの基本構造図である。
システムの基本構造図である。
１ 鋳造ビレット ３ ダイス ４ 加熱容器 ４ａ 加熱コイル ２、６ 高強度ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ ２０ 芯材 ２１ 硬質金属成分層 ６０ 高強度ホワイトメタルの粉粒体 ６１ フープ ６２ 中空管
Claims (4)
- 【請求項１】 線材化された軟質ホワイトメタルワイヤ
を芯材として形成した後、該芯材の外周に、Ａｇ、Ｃ
ｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａｓの内選
択された一種若しくは複数種からなる硬質金属成分を積
層若しくは被着せしめて、前記芯材の表面に硬質金属成
分層が形成されていることを特徴とするホワイトメタル
肉盛溶接用ワイヤ。 - 【請求項２】 Ｓｎ材あるいは軟質ホワイトメタル成分
からなるフープ若しくは中空管内に、 Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａ
ｓの内選択された一種若しくは複数種からなる硬質金属
成分若しくはＳｎ基に前記硬質金属成分とが配合された
高強度ホワイトメタル成分からなる粉体若しくは粒体を
装填してなることを特徴とするホワイトメタル肉盛溶接
用ワイヤ。 - 【請求項３】 前記フープ若しくは中空管がＳｎ材であ
る場合に、前記粉体若しくは粒体を球状粉粒体で形成し
たことを特徴とする請求項２記載のホワイトメタル肉盛
溶接用ワイヤ。 - 【請求項４】 成型が必要な部位ではＳｎ材あるいは軟
質ホワイトメタル成分を用い、成型が不要な他の部位で
Ａｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｃｒ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ａ
ｓの内選択された一種若しくは複数種からなる硬質金属
成分若しくはＳｎ基に前記硬質金属成分とが配合された
高強度ホワイトメタル成分を用いて形成したワイヤを肉
盛溶接により前記二種成分を一体的に融合して高強度ホ
ワイトメタルを製造する事を特徴とする高強度ホワイト
メタルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4843497A JPH10225793A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ及び該ワイヤを用いた高強度ホワイトメタルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4843497A JPH10225793A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ及び該ワイヤを用いた高強度ホワイトメタルの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10225793A true JPH10225793A (ja) | 1998-08-25 |
Family
ID=12803257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4843497A Withdrawn JPH10225793A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | ホワイトメタル肉盛溶接用ワイヤ及び該ワイヤを用いた高強度ホワイトメタルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10225793A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101758341A (zh) * | 2010-02-25 | 2010-06-30 | 东莞市万丰纳米材料有限公司 | 一种微焊条制备装置 |
| CN108941980A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-07 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种铝镁合金铸件用焊丝制备方法 |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP4843497A patent/JPH10225793A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101758341A (zh) * | 2010-02-25 | 2010-06-30 | 东莞市万丰纳米材料有限公司 | 一种微焊条制备装置 |
| CN108941980A (zh) * | 2018-08-16 | 2018-12-07 | 中国兵器工业第五九研究所 | 一种铝镁合金铸件用焊丝制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040511 |