JPS60111771A - プラズマ肉盛溶接方法 - Google Patents

プラズマ肉盛溶接方法

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JPS60111771A
JPS60111771A JP22091383A JP22091383A JPS60111771A JP S60111771 A JPS60111771 A JP S60111771A JP 22091383 A JP22091383 A JP 22091383A JP 22091383 A JP22091383 A JP 22091383A JP S60111771 A JPS60111771 A JP S60111771A
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JP
Japan
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current
plasma
torch
welding
supplied
Prior art date
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Pending
Application number
JP22091383A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirokimi Takeuchi
竹内 宥公
Masa Nagata
永田 雅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP22091383A priority Critical patent/JPS60111771A/ja
Publication of JPS60111771A publication Critical patent/JPS60111771A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/04Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
    • B23K9/044Built-up welding on three-dimensional surfaces
    • B23K9/046Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はげ「定の加工部材(母材)に肉盛溶接を行う方
法に係り、特に、プラズマアークによって粉末材料を肉
盛溶接する方法に関するものである。
バルブ、パイプ、ロール等の加工部材(母材)に所定の
肉盛材(#油相)を浴接することによ−って、加工部材
表面の耐摩耗性、耐熱性、或いは耐食性等を改善する肉
盛浴接法が従来まり知ら几ている。かかる肉盛溶接法の
ひとつに、プラズマアークトーチ内の軍rjの先端に発
生するアーク(パイロットアーク)を、そのトー9内に
供給されるプラズマガスによ−ってプラズマアークと為
す一方、かかるプラズマアークを、そのトーチと所定の
v。
工部材との間に供給される浴接°電流によ−って、その
トーチ内からそれ等トーチと加工部材との間に移行せし
めると共に、そのプラズマアーク内にその加工部材に肉
盛ξれるべき粉末材料を供給せしめることにより、かか
る粉末材料を浴融せしめて前記加工部材の表面に導き、
所定の肉盛を行うようにしtこプラズマ肉J&M接方法
がある。
ところで、このプラズマ肉盛浴接方法は、上述しf:よ
うに肉盛材として粉末材料を〜用いるところから、肉盛
材の材料選択が広範囲にわtコ−って容易に為さ′n得
ろとともに、棒材を用いる場合に比較してその溶融速度
が早くなって浴接時間を短縮化し得る等の優れfコ特徴
を備え、しかも装置の児全自動化が容易なとごろから、
近年注目を浴びるようにな−ってきf二。
しかしながら、かかるプラズマ肉盛浴接方法の実施に当
fこ−)ではいくつかの問題が内在しており、肉盛浴接
法としては未だ確立;3nfこものとは言いhEいのが
実情であり、そのひとつの問題として、肉盛材の希釈率
が挙げられている。
すなわち、肉盛溶接とは肉盛材を加工部材表面に浴融接
合せしめるものであり、この時肉盛村内に浴融しfコ加
工部材が浴は込み、肉盛材が希釈さnてしまうのである
が、この肉盛材に対する加工δ15材の浴は込み叶の割
合を希釈率(%)で表すのである。そして、かかる希釈
率は、こnが低過ぎる場合には肉盛材と加工部材との間
の結合強度が損なわnて剥離等の現象が惹起さnるとと
もに、高過ぎる場合には肉盛材の組織が損なわれて所望
する耐熱性、耐摩耗性等の目的とする特性が得らnなく
な−ってしまうところから、肉盛材およびDO工部材の
材質等を考慮して所定の範囲内(一般に数%以下)に制
御されることが望まI7い。
一方、上記プラズマ肉盛浴接方法においては、溶接小流
、プラズマカス門等に基弓いて希fく率が定められるの
であるが、そn等溶接電流やプラズマガス散はトーチと
加工部材との間にプラズマアークを移行せしめるrこめ
に所定の範囲内に制限されるfこめ、希釈率を上記所定
の範囲内に制御することが困難な場合かゐつf二のであ
る。
ここにおいて、本発明は、」ソ上の如き事情を背景とし
て為されfこものであり、その目的とするところは、希
釈率が所定の値となるように制御され得るプラズマ肉盛
浴接方法を提供することにある。
そして、かかる目的を達成するために、本発明者等は種
々研究を重ねるうち、1・−チと71n工8(≦材との
間に供給する溶接電1流をパルス波形化し、そのパルス
数を変更することによって希釈率dEGl川4■Jされ
得ることを児い出しに。すなわち、本発明は、前記ブラ
メマ肉盛溶接方法において、その溶接電流をパルス波形
となして供給するようにしr二ことを特徴とするもので
ある。
ここで、上記パルス波形とさnた溶接電流のピーク(最
大)電流値は、プラズマアークの7111 工部材への
移行を損うことのないように、プラズマアークを安定に
移行させ得る電流値以上に設定することが望ましい。こ
fl、 +こより、プラズマアークの艮好な移行を確保
し一つ一つ、希釈率の制御が可能となるのである。
そして、溶接電流のパルス数(一定時間当rこりのパル
スの数)と希釈率との関係は、後述の実施例から明らか
なように、パルス数が多くなる程希釈率は低くなる。し
f、:かつて、浴接電流のパルス数を適尚に調整するこ
とにより、希釈率を容易に制御し得るのである。
まtコ、このように溶接電流の特性を従来の直流特性か
らパルス波形特性に変更するのみで艮いrこめ、プラズ
マアークトーチ等の浴接装置は従来から提供されている
ものをそのまま利用し得る。加えて、このようなプラズ
マ肉盛溶接方法によれば、従来希釈率の関係で良好な肉
盛浴接か得られなかつfこ加工部材や粉末材料に対して
もプラズマ肉盛溶接が可能となり、ブラスマ肉盛Mmの
適用範囲が大幅に拡大するのである。
なお、パルス波形としてはデジタル的な矩形状であって
も、或いはアナログ的なサイン曲線状であっても艮い。
次に、本発明を更に具体的に明らかにするにνりに、本
発明の一実施例1を図面に基づいて詳細に説明すること
とする。
先ず、第1図は本発明が好適に笑@され得るプラズマ肉
盛溶接装置の説明図でゐ−っで、10はプラズマトーチ
(以下、トーチと称する)の先端部である。かかるh−
チ10は、中心部にタンク゛ステン電極12を備えてお
り、この筒面12の外側にはトーチ内筒14おまびトー
チ外筒16がそnぞれ所定の距離を隔てて同軸的に配設
されて0る。
そして、それ等電極12とトーチ内部14との間、およ
びトーチ円筒14とトーチ外筒16との間−は、それぞ
れ環状の通路18および20が形成さytでいる。
並路18は、配管22を介してプラズマガス供給装置2
4に接続ξれており、アルゴンガス等のプラズマカスが
供給されるまうにな−っている。そして、この通路18
内に供給されtこプラズマガスは、!−−チ内筒14の
先端に設(すられf二ノズル80から外部に噴出σせら
れる。
まfこ、通路20は配管82を介して搬送カス供給装置
d84に接続C!旧、ており、更にその配管32の中間
部にはパウダ供給装置86か接続(nて、そのパウダ供
給装置36から所定の粉末材料が供給されるようになっ
ている。すなわち、jm略20には所定量の粉末材料を
含んだ搬送ガスが供給さfl、I−−チ1116の先端
に設けられfニノズル38から外部に噴出せしめられる
のである。なお、粉末材料としては、CO基、N1基、
 Fe基等の谷種浴加材粉末を用いることが可能であり
、肉盛浴接の目的或いは加工部材の材質等に応じて適宜
選択すれは艮い。まf二、搬送ガスとしては、アルゴン
ガス、−\リウムガス等の不活性ガスが粗いられる。
一方、トーチ内筒14およびトーチ外筒16のノズル8
0および38には、それぞれ冷却水通路40および42
が配設されて、そf′1.等両ノズル30および38を
冷却するようになっている。まfこ、トーチ外筒16の
先端部には、シールドガス供給装置44から配管46を
介してアルゴンガス、ヘリウムガス等のシールドカスが
供給ξれるようになっており、そのシールドガスをトー
チェロのla心力方向略円筒状に吹き出4ことにより、
浴接部がシールドされるようになっている。
そして、以上のように構成さtl、f:トーチ10の電
極12とトーチ内情114との間には、パイロット電源
48から所定のパイロット電流が供給されるようになっ
ているとともに、電(冨12と肉盛浴接を施すべき加工
部材(母材)との間には、メイン電源50から所定の溶
接電流1wが供給されるようになっている。まfこ、電
極12とトーチピ」筒14との間には、パイロット電源
48と並列に高周波発振器52が介挿ξれている。
なお、第1図においては、加工部材として自動屯…バル
ブ54が取り付けられた場合を示しており、このバルブ
54は一軸回りに所定の速度で回転1fシ、ぬられるバ
ッキング56に固定されている。
そして、バルブ54の傘部の浴接部58に所定の表面硬
化肉盛溶接を施すのである1、第1図におけるバルブ5
4の傘部浴接部58に示す破線は、肉盛浴接された状帽
を示している。
ここで、上記メイン電源50からは矩形状のパルスを有
する溶接電流Iwが出力されるようにな−っており、メ
イン電源50は例えば第2図に示すようにベース゛電流
出力部60とパルス電流出力部62とを並列に備えて構
成される。すなわち、ベース電流出力部60からは、第
8図(a)に示されるような所定の大きさの直流電流(
ベース電流Iv )が出力ξれるようになっている一方
、パルス電光出力部6?からは、第3図(b)に示(n
るように所定の大きさのパルス電流Ipが所定の周期で
出力され、これ等ベース市−流Ivとパルス電流Ipと
から第8図(C)に示すような矩形状のパルスを有する
浴接電流Iwが形成されて出力されるのである。なお、
ベース電流1v 、パルス電流Upは、それ等を加えf
こ溶接電流Iwのピーク電流値が、プラズマアークを−
T極12と加工部。
材との間に移行せしめるのに必要な電流値以上となるよ
うに設定さnている。
そして、以上のように構成されt二装置において、肉盛
浴接を行うには、先ず、パイロット電源48からパイロ
ット電流を供給し、電(M12の先端とトーチ円筒14
のノズル30との間にパイロットアークを発生させると
同時に、プラズマガス供給装置24から環状通路18内
にプラズマガスを供給する。これにより、電ff112
の先端にプラズマアークが形成される。なお、このプラ
ズマアークは、高周波発振器52から供給される亮周波
軍流に同期して発生させらnる。
その後、電極12とバルブ54との間にメイン電源50
から溶接市、流Iwを供給し、市1極12の先端に形成
されているプラズマアークをパルス54へ移行ξせる。
そして、この状態において、搬送カス供給装置iq 8
4およびパウダ供給装置86から所定の粉末材料を含む
搬送ガスを通路20内に供給し、ノズル88から噴出さ
せると、この噴出さf′1.r二粉末材料はプラズマア
ークによって溶融され、バルブ54の1#部浴接部58
に肉盛溶接される。なお、この時、1−一チェロの先端
部からはシールドガスか吹き出さオ′1ており、浴融さ
れた粉末H4Fや溶接部58が空気中の酸素等の影響を
受(寸ないようにされている。
ここで、市pgj 12とバルブ54との間に供給ξn
る浴接電流■Wは、前述しfこようにそのピーク軍流値
かプラズマアークを移行せしめるのに必要な電流値以上
とさ第1.たパルス波形状をなしているにめ、そのパル
ス数を適当に調贅することにより、プラズマアークの移
行をイ用等損うことなく希釈率を容易に制御し得るので
ある。
因みに、81J H81材料からなる傘径86緒の自1
1ilJ車用バルフ54に、ステライドナ12の球状粉
末材料(−100〜+850メツシユ)を肉盛溶接する
場合について、メイン電源50の浴接電圧を85■、パ
ウダ供給装置i&86からの粉末送給計を20g4□、
浴接速度を60Cm4.という条件で、浴接電流1wの
パルス数(Ig+/秒)やピーク(最大)電流値、或い
はベース奄流出力翰362から出力されるベース軍fi
lVの電流値を変更して、希釈率(%)を測定した結果
を第1表に示す。なお、比較のfこめ、浴接電流1猶r
として直流゛電流を1h力しf二場合に一ついても併せ
て示すこととする。
第1表 かかる第14から明らかなように、希釈率は浴接11L
流Iwのパルス数が増加するに従って低下する傾向を示
し、従来例のように直流電流を供給す・る場合に比較し
て、かなり低い値となるように制[1することが可能な
のである。これに対し、)(ルス数が同じでベース電流
Ivの電流値やピーク軍流値のみを変更しf二場合には
、希釈率は殆ど変化せず、希釈率は専らパルス数に基づ
(、)て変化することが判る1、なお、浴接電流Ewの
平均11σを全て一冗とじfこのは、希釈率に対するノ
マルス数のみの影響を明らかにするにめであり、必要に
応じて適宜俊央しても長いことは勿論である。
そ(ッて、このような効果を得るrごめに、本実施例に
おいては単にメイン電源50から出力ξれる浴接市:流
Iwをパルス波Jlz化するのみで艮しり:め、トーチ
10等の構造は従来と全く同様に構成され得る。
まj乙このようにして希釈率を容易に制御し得るところ
から、従来、力(1工部材や粉末材料の材質、プラズマ
アークを移行せしめるt二めに必要な溶接部1流、ブラ
スマガス鮭等の関係で、希釈率を適当な範囲に制御し得
ないrこめにプラズマ肉盛浴接を採用し得なか一つ1こ
ものに対してもプラズマ肉盛溶接が可能となり、プラズ
マ肉盛溶接の適用範囲が大幅に拡大する第11点がある
以上、本発明を好適に実施し得る装置、およびその装置
を用いて本発明を実施しfこ場合の一例に一ついて詳細
に説明しrこが、本発明はこれ等の記載によって何等制
約を受けるものではなく、当業者の知識に基づいて種々
の変更、改良を施しf二態様で実施しても良いことは勿
論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を好適に実施し得るプラズマ肉盛浴接装
置の一例を説明する図でi)る。第2図は第1図の装置
に備えられているメイン電源の構成の一例を示す図であ
る。第8図は第2図のメイン電源から出力される溶接′
tσ流の特性を説明する図である。 10:プラズマアークトーチ 12二電極24:プラズ
マガス供給装置 86:パウダ供給装置 50:メイン電源54:0卯1
車用バルブ(71n工部材)60:ベース電流出力部 62:パルヌ電流出力部 出願人 大同特殊鋼株式会社 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. プラズマアークトーチ内の電極の先端に発生するアーク
    を、該トーチ門に供給されるプラズマガスによ−ってプ
    ラズマアークと為す一方、かかるプラズマアークを、該
    トーチと所定の加工部材とのhlに供給されfこ溶接電
    流によ−って、該トーチ内から杉トーチと該〃ロエ部材
    との間に移行せしめると共ニ、該プラズマアーク内に9
    加工部材に肉盛されるべき粉末材料を供給せしめること
    により、かかる粉末材料を鹸融せしめて前記加工部材の
    表面に移送し、所定の肉盛を行うようにし1こ溶接方法
    において、前記溶接電流をパルス波形となして供給する
    ようにしにことを特徴とするプラズマ肉盛浴接方法。
JP22091383A 1983-11-24 1983-11-24 プラズマ肉盛溶接方法 Pending JPS60111771A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296963A (ja) * 1985-06-25 1986-12-27 Daido Steel Co Ltd 熱間工具
JPS62252676A (ja) * 1986-02-25 1987-11-04 メタラ−ジカル インダストリ−ズ,インコ−ポレ−テツド オ−バレイ層を施す方法
EP1147844A2 (de) * 2000-04-18 2001-10-24 Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Plasma-Pulver-Löten

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61296963A (ja) * 1985-06-25 1986-12-27 Daido Steel Co Ltd 熱間工具
JPS62252676A (ja) * 1986-02-25 1987-11-04 メタラ−ジカル インダストリ−ズ,インコ−ポレ−テツド オ−バレイ層を施す方法
JPH0512072B2 (ja) * 1986-02-25 1993-02-17 Metallurg Ind Inc
EP1147844A2 (de) * 2000-04-18 2001-10-24 Alexander Binzel Schweisstechnik GmbH & Co. KG Verfahren und Vorrichtung zum Plasma-Pulver-Löten
EP1147844B1 (de) * 2000-04-18 2008-07-23 MEC - Holding GmbH Verfahren zum Plasma-Pulver-Löten

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