JPS60115370A - 粉末肉盛溶接方法 - Google Patents
粉末肉盛溶接方法Info
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- JPS60115370A JPS60115370A JP22320683A JP22320683A JPS60115370A JP S60115370 A JPS60115370 A JP S60115370A JP 22320683 A JP22320683 A JP 22320683A JP 22320683 A JP22320683 A JP 22320683A JP S60115370 A JPS60115370 A JP S60115370A
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- overlay welding
- welding
- torch
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、粉末を用いた肉盛溶接に適用される粉末肉
盛溶接方法に関し、例えば自動車用や船舶用のエンジン
バルブのフェース面における肉盛、その他各種の肉盛溶
接に適用される粉末肉盛溶接方法に関するものである。
盛溶接方法に関し、例えば自動車用や船舶用のエンジン
バルブのフェース面における肉盛、その他各種の肉盛溶
接に適用される粉末肉盛溶接方法に関するものである。
（従来技術）
従来、例えば自動車用のエンジンバルブを製作するに際
しては、そのフェース面の耐熱および耐摩耗性を高める
ために肉盛り溶接を行うことが多い。
しては、そのフェース面の耐熱および耐摩耗性を高める
ために肉盛り溶接を行うことが多い。
この肉盛溶接においては、バルブ等の被肉盛材に対する
溶着が完全であること、肉盛溶着金属の成分が肉盛溶着
前の肉盛材成分に近いこと、肉盛溶接部のビード形状が
良好であること、などが要求されるが、この肉盛溶接に
際して粉末を用いたプラズマ肉盛溶接を採用する試みも
進んでいる。
溶着が完全であること、肉盛溶着金属の成分が肉盛溶着
前の肉盛材成分に近いこと、肉盛溶接部のビード形状が
良好であること、などが要求されるが、この肉盛溶接に
際して粉末を用いたプラズマ肉盛溶接を採用する試みも
進んでいる。
この際に使用される粉末肉盛溶接用プラズマトーチとし
ては、棒状電極と前記棒状電極の囲りに配設したトーチ
内筒との間からプラズマ作動ガスを供給すると共に、前
記トーチ内筒と前記トーチ内筒の囲りに配設したトーチ
外筒との間からプラズマアーク中に肉盛溶接用粉末を供
給する構成のものがあり、プラズマアークによって前記
肉盛溶接用粉末を溶解すると共に被肉盛溶接材をバッキ
ング部材により保持した状態で回転Ｘせながらその表面
に溶接肉盛するものがあった。
ては、棒状電極と前記棒状電極の囲りに配設したトーチ
内筒との間からプラズマ作動ガスを供給すると共に、前
記トーチ内筒と前記トーチ内筒の囲りに配設したトーチ
外筒との間からプラズマアーク中に肉盛溶接用粉末を供
給する構成のものがあり、プラズマアークによって前記
肉盛溶接用粉末を溶解すると共に被肉盛溶接材をバッキ
ング部材により保持した状態で回転Ｘせながらその表面
に溶接肉盛するものがあった。
しかしながら、このような粉末肉盛溶接用プラズマトー
チを用いて行う粉末肉盛溶接においては、被肉盛溶接材
の側端面と、該被肉盛溶接材を保持するバッキング部材
の側端面との間における位置関係が適切でない場合、例
えばバッキング部材の側端面が被肉盛溶接材の側端面に
大きく突出しているような場合に、被肉盛溶接材の表面
に沿って流れたのちのプラズマ作動ガス流や、粉末送給
ガス流が前記バッキング部材の側端面に衝突してそれら
の流れに乱れを生じることがあり、このガス流の乱れに
よって溶融状態の溶着金属が被肉盛溶接材の内側に流さ
れようとするため、溶接ビード形状が悪化するという問
題点があった。そのため、プラズマ作動ガスや粉末送給
ガスの供給量を調整することも考えられるが、種々の溶
接条件すべてにおいて前記ガス供給量を調整することに
より前記ガス流の乱れをなくすことには限界があった。
チを用いて行う粉末肉盛溶接においては、被肉盛溶接材
の側端面と、該被肉盛溶接材を保持するバッキング部材
の側端面との間における位置関係が適切でない場合、例
えばバッキング部材の側端面が被肉盛溶接材の側端面に
大きく突出しているような場合に、被肉盛溶接材の表面
に沿って流れたのちのプラズマ作動ガス流や、粉末送給
ガス流が前記バッキング部材の側端面に衝突してそれら
の流れに乱れを生じることがあり、このガス流の乱れに
よって溶融状態の溶着金属が被肉盛溶接材の内側に流さ
れようとするため、溶接ビード形状が悪化するという問
題点があった。そのため、プラズマ作動ガスや粉末送給
ガスの供給量を調整することも考えられるが、種々の溶
接条件すべてにおいて前記ガス供給量を調整することに
より前記ガス流の乱れをなくすことには限界があった。
（発明の目的）
この発明は、上述した従来の問題点に着目してなされた
もので、粉末を用いたプラズマアーク肉盛溶接による溶
接部のビード形状が著しく良好であり、特に自動車用の
エンジンバルブのフェース面における肉盛溶接の場合の
ように肉盛溶接部がリング状をなすときでも、溶接部の
ビード形状が著しく良好なものとすることができる粉末
肉盛溶接方法を提供することを目的としている。
もので、粉末を用いたプラズマアーク肉盛溶接による溶
接部のビード形状が著しく良好であり、特に自動車用の
エンジンバルブのフェース面における肉盛溶接の場合の
ように肉盛溶接部がリング状をなすときでも、溶接部の
ビード形状が著しく良好なものとすることができる粉末
肉盛溶接方法を提供することを目的としている。
（発明の構成）
この発明は、棒状電極と前記棒状電極の囲りに配設した
トーチ内筒との間からプラズマ作動ガスを供給すると共
に、前記トーチ内筒と前記トーチ内筒の囲りに配設した
トーチ外筒との間からプラズマアーク中に肉盛溶接用粉
末を供給する構成の粉末肉盛溶接用プラズマトーチを用
い、被肉盛溶接材をバッキング部材により保持した状態
で回転させつつ粉末肉盛溶接を行うに際し、前記被肉盛
溶接材の側端面の高さをＨとし、前記被肉盛溶接材の側
端面より突出する前記バッキング部材の突出高さをり、
突出幅をＷとしたときに、ｈ≦１゜ＯＨ，ｗ≦２．ＯＨ
となる範囲にすると共に、前記バッキング部材の側端面
の傾斜角をθく９０゜の範囲にして肉盛溶接することを
特徴としている。
トーチ内筒との間からプラズマ作動ガスを供給すると共
に、前記トーチ内筒と前記トーチ内筒の囲りに配設した
トーチ外筒との間からプラズマアーク中に肉盛溶接用粉
末を供給する構成の粉末肉盛溶接用プラズマトーチを用
い、被肉盛溶接材をバッキング部材により保持した状態
で回転させつつ粉末肉盛溶接を行うに際し、前記被肉盛
溶接材の側端面の高さをＨとし、前記被肉盛溶接材の側
端面より突出する前記バッキング部材の突出高さをり、
突出幅をＷとしたときに、ｈ≦１゜ＯＨ，ｗ≦２．ＯＨ
となる範囲にすると共に、前記バッキング部材の側端面
の傾斜角をθく９０゜の範囲にして肉盛溶接することを
特徴としている。
第１図はこの発明の粉末肉盛溶接方法において用いる粉
末肉盛溶接用プラズマトーチの一例および被肉盛溶接材
としてのエンジンバルブとの位置関係を示す図であって
、このプラズマアーク１は、図示しない電源の陰極側と
接続した棒状電極２を中心に備え、この棒状電極２と同
心状に且つ間隔をおいてトーチ内筒３が配設しである。
末肉盛溶接用プラズマトーチの一例および被肉盛溶接材
としてのエンジンバルブとの位置関係を示す図であって
、このプラズマアーク１は、図示しない電源の陰極側と
接続した棒状電極２を中心に備え、この棒状電極２と同
心状に且つ間隔をおいてトーチ内筒３が配設しである。
このトーチ内筒３は図示例の場合、その下端にチップ４
を備えていてねじ止めされているが、これらを一体化し
たものであっても良い。そして、トーチ内筒３およびチ
ップ４内には冷却水通路５が設けであると共に、棒状電
極２とトーチ内筒３との間でプラズマ作動ガス流通路６
が形成してあり、さらにこの棒状電極２とトーチ内筒３
との間にはプラズマ作動ガス通過孔７を複数設けたプラ
ズマ作動ガス整流体８が配設しである。このプラズマ作
動ガス整流体８は、周方向に等間隔で設けた複数のプラ
ズマ作動ガス通過孔７によって、上部から矢印方向に供
給されたプラズマ作動ガスの流れを整流し、水平断面に
おいてプラズマ作動ガスの流れが均一化されるようにす
るはたらきをもっている。また、このプラズマ作動ガス
整流体８は、棒状電極２の保持体としてもはたらくもの
であって、棒状電極２を常に１・−チ内筒３と同心状態
に保持し、棒状電極２に片減りを生じるのを防ぐように
している。また、トーチ内筒３の下端（図示例の場合に
はチップ４の下端）にはプラズマアーク拘束ノズル２を
備えている。
を備えていてねじ止めされているが、これらを一体化し
たものであっても良い。そして、トーチ内筒３およびチ
ップ４内には冷却水通路５が設けであると共に、棒状電
極２とトーチ内筒３との間でプラズマ作動ガス流通路６
が形成してあり、さらにこの棒状電極２とトーチ内筒３
との間にはプラズマ作動ガス通過孔７を複数設けたプラ
ズマ作動ガス整流体８が配設しである。このプラズマ作
動ガス整流体８は、周方向に等間隔で設けた複数のプラ
ズマ作動ガス通過孔７によって、上部から矢印方向に供
給されたプラズマ作動ガスの流れを整流し、水平断面に
おいてプラズマ作動ガスの流れが均一化されるようにす
るはたらきをもっている。また、このプラズマ作動ガス
整流体８は、棒状電極２の保持体としてもはたらくもの
であって、棒状電極２を常に１・−チ内筒３と同心状態
に保持し、棒状電極２に片減りを生じるのを防ぐように
している。また、トーチ内筒３の下端（図示例の場合に
はチップ４の下端）にはプラズマアーク拘束ノズル２を
備えている。
さらに、トーチ内筒３の外周部には間隔をおいてトーチ
外筒１１が配設してあり、このトーチ外筒１１の下端部
分にプラズマアーク噴出ノズル１２が形成しであると共
に、トーチ内筒３とトーチ外筒１１との間で粉末供給路
１３が形成してあり、図示しない粉末供給装置より粉末
送給ガスと共に供給した肉盛溶接用粉末１４がプラズマ
アーク１０中に供給できるようになっている。また、ト
ーチ外筒１１のノズル部分にも冷却水通路１５が形成し
である。さらに、トーチ外筒１１の下端部分には前記プ
ラズマアーク噴出ノズル１２と同心状にガスレンズ１６
が設けてあり、シールドガス供給路１７から供給される
シールドガスがプラズマアークの周囲を濃淡なく均一に
シールドするようにしである。
外筒１１が配設してあり、このトーチ外筒１１の下端部
分にプラズマアーク噴出ノズル１２が形成しであると共
に、トーチ内筒３とトーチ外筒１１との間で粉末供給路
１３が形成してあり、図示しない粉末供給装置より粉末
送給ガスと共に供給した肉盛溶接用粉末１４がプラズマ
アーク１０中に供給できるようになっている。また、ト
ーチ外筒１１のノズル部分にも冷却水通路１５が形成し
である。さらに、トーチ外筒１１の下端部分には前記プ
ラズマアーク噴出ノズル１２と同心状にガスレンズ１６
が設けてあり、シールドガス供給路１７から供給される
シールドガスがプラズマアークの周囲を濃淡なく均一に
シールドするようにしである。
このような構成の粉末肉盛溶接用プラズマトーチ１の下
方には、被肉盛溶接材１８、図示の場合はエンジン用バ
ルブが配設してあり、この被肉盛溶接材１８はバッキン
グ部材２０により保持された状態で回転可能となってい
る。
方には、被肉盛溶接材１８、図示の場合はエンジン用バ
ルブが配設してあり、この被肉盛溶接材１８はバッキン
グ部材２０により保持された状態で回転可能となってい
る。
第２図は上記バッキング部材２０の構成を示す図であっ
て、被肉盛溶接材（バルブ）１８はその低面側でバッキ
ングディスク２１によって保持されている。このバッキ
ングディスク２１はバッキング本体２２上にポルト２３
により固定されており、バッキングディスク２１とバッ
キング本体２２との間で冷却用空間２４が形成されてお
り、バッキング本体２２に形成した冷却水通路２５゜２
６を通して給水および排水が循環してなされるようにな
っている。
て、被肉盛溶接材（バルブ）１８はその低面側でバッキ
ングディスク２１によって保持されている。このバッキ
ングディスク２１はバッキング本体２２上にポルト２３
により固定されており、バッキングディスク２１とバッ
キング本体２２との間で冷却用空間２４が形成されてお
り、バッキング本体２２に形成した冷却水通路２５゜２
６を通して給水および排水が循環してなされるようにな
っている。
また、バッキング本体２２のまわりには複数のシール用
０リング２７をはさんだ状態でリングブロック２８が嵌
合してあり、このリングプロ・ンク２８に支持用アーム
２９を固定して、バッキング部材２０の支持が行えるよ
うにしである。
０リング２７をはさんだ状態でリングブロック２８が嵌
合してあり、このリングプロ・ンク２８に支持用アーム
２９を固定して、バッキング部材２０の支持が行えるよ
うにしである。
さらに、バッキング本体２２の下部にはバックプレート
３０が設けであると共に、バッキング本体２２の下端に
は軸部３１が設けてあり、図示しない回転駆動源に接続
して、バッキング部材２０が被肉盛溶接材１８を保持し
た状態で図示矢印方向に回転するようになっている。
３０が設けであると共に、バッキング本体２２の下端に
は軸部３１が設けてあり、図示しない回転駆動源に接続
して、バッキング部材２０が被肉盛溶接材１８を保持し
た状態で図示矢印方向に回転するようになっている。
そして、この発明においては、第３図（ａ）（ｂ）に示
すように、被肉盛溶接材１８の側端面の高さをＨとし、
被肉盛溶接材１８の側端面より突出するバッキング部材
２０（図示の場合はバッキングディスク２１）の突出高
さをり、突出幅をＷとしたときに、ｈ≦１．ＯＨ，ｗ≦
２．ＯＨとなる範囲に規制すると共に、前記バッキング
部材２０の側端面の傾斜角θをθく９０°の範囲に規制
するようにした。なお、第３図（ｂ）では、ｈ＝０ 、
ｗ＝０ 、θ＝０°である場合を示している。
すように、被肉盛溶接材１８の側端面の高さをＨとし、
被肉盛溶接材１８の側端面より突出するバッキング部材
２０（図示の場合はバッキングディスク２１）の突出高
さをり、突出幅をＷとしたときに、ｈ≦１．ＯＨ，ｗ≦
２．ＯＨとなる範囲に規制すると共に、前記バッキング
部材２０の側端面の傾斜角θをθく９０°の範囲に規制
するようにした。なお、第３図（ｂ）では、ｈ＝０ 、
ｗ＝０ 、θ＝０°である場合を示している。
ここで、バッキング部材２０の突出高さり、突出幅Ｗ、
傾斜角θを上記の範囲に規制したのは、−バッキング部
材２０の側端面が被肉盛溶接材１８の側端面に大きく突
出していると、被肉盛溶接材１８の表面に沿って流れた
のちのプラズマ作動ガス流や粉末送給ガス流が前記バッ
キング部材２０の側端面に衝突してそれらのガス流に乱
れを生じ、この乱れたプラズマアーク流によって被肉盛
溶接材１８のフェース面に肉盛された溶融状態の溶着金
属３５が被肉盛溶接材１８の中心側（軸側）に流されよ
うとするため、第４図に示すように凝固後の溶着金属３
６の端部が欠損した形状になるためである。
傾斜角θを上記の範囲に規制したのは、−バッキング部
材２０の側端面が被肉盛溶接材１８の側端面に大きく突
出していると、被肉盛溶接材１８の表面に沿って流れた
のちのプラズマ作動ガス流や粉末送給ガス流が前記バッ
キング部材２０の側端面に衝突してそれらのガス流に乱
れを生じ、この乱れたプラズマアーク流によって被肉盛
溶接材１８のフェース面に肉盛された溶融状態の溶着金
属３５が被肉盛溶接材１８の中心側（軸側）に流されよ
うとするため、第４図に示すように凝固後の溶着金属３
６の端部が欠損した形状になるためである。
なお、バッキング部材２０が被肉盛溶接材１８の底面全
体を保持しない場合（ｈ、ｗがマイナス値の場合）およ
び内側に傾斜している場合（θがマイナス値の場合）の
実施形態も本願発明の範囲に含まれるものである。
体を保持しない場合（ｈ、ｗがマイナス値の場合）およ
び内側に傾斜している場合（θがマイナス値の場合）の
実施形態も本願発明の範囲に含まれるものである。
粉末肉盛溶接に際しては、被肉盛溶接材１８をバッキン
グ部材２０に保持させた状態とし、図示しない電源の陰
極側を棒状電極２側に接続すると共に、同電源の陽極側
を被肉盛溶接材１８側（図示ではバッキング部材２０）
に接続し、棒状電極２と被肉盛溶接材１８との間でプラ
ズマアーク１０を発生させると同時に、粉末送給ガスと
共に肉盛溶接用粉末１４をプラズマアーク１０中に供給
して溶融させた状態として前記被肉盛溶接材１８の表面
（バルブフェース面）で溶着させる。
グ部材２０に保持させた状態とし、図示しない電源の陰
極側を棒状電極２側に接続すると共に、同電源の陽極側
を被肉盛溶接材１８側（図示ではバッキング部材２０）
に接続し、棒状電極２と被肉盛溶接材１８との間でプラ
ズマアーク１０を発生させると同時に、粉末送給ガスと
共に肉盛溶接用粉末１４をプラズマアーク１０中に供給
して溶融させた状態として前記被肉盛溶接材１８の表面
（バルブフェース面）で溶着させる。
このとき、被肉盛溶接材１８はバッキング部材２０によ
って保持されているため端部の溶は込み過大を生じるこ
とはなく、バ・ンキング部材２０の側端面の寸法も上述
した如く規制しであるためプラズマ作動ガス流や粉末送
給ガス流に乱れを生じず、良好な溶着金属形状が得られ
る。また、棒状電極２とトーチ内筒３との間にプラズマ
作動ガス整流体８が設けであるため、プラズマ作動ガス
は水平断面において濃淡のない均一なものとなっており
、プラズマ作動ガスの集中性を高め、肉盛溶接用粉末１
４の供給を水平断面において均一化し、棒状電極２の片
減りを防止し、良好な肉盛溶接が可能となるようにして
いる。さらに、プラズマアーク１０および被肉盛溶接材
１８の肉盛溶接部分はシールドガスによって覆われるこ
とにより外気と有効に遮断されるため、良好な肉盛溶接
層を得ることができる。
って保持されているため端部の溶は込み過大を生じるこ
とはなく、バ・ンキング部材２０の側端面の寸法も上述
した如く規制しであるためプラズマ作動ガス流や粉末送
給ガス流に乱れを生じず、良好な溶着金属形状が得られ
る。また、棒状電極２とトーチ内筒３との間にプラズマ
作動ガス整流体８が設けであるため、プラズマ作動ガス
は水平断面において濃淡のない均一なものとなっており
、プラズマ作動ガスの集中性を高め、肉盛溶接用粉末１
４の供給を水平断面において均一化し、棒状電極２の片
減りを防止し、良好な肉盛溶接が可能となるようにして
いる。さらに、プラズマアーク１０および被肉盛溶接材
１８の肉盛溶接部分はシールドガスによって覆われるこ
とにより外気と有効に遮断されるため、良好な肉盛溶接
層を得ることができる。
なお、前記プラズマトーチの電極は、棒状をなすもので
あり、例えば、タングステン等の高融点金属（または合
金）から形成されたものが使用される。この場合、電極
の全体をタングステン等の高融点材料から形成すること
も可能であるが、プラズマアーク発生部分を上記高融点
材料から形成し、その他の部分は導電性水冷パイプなど
から形成することもできる。
あり、例えば、タングステン等の高融点金属（または合
金）から形成されたものが使用される。この場合、電極
の全体をタングステン等の高融点材料から形成すること
も可能であるが、プラズマアーク発生部分を上記高融点
材料から形成し、その他の部分は導電性水冷パイプなど
から形成することもできる。
また、肉盛溶接用粉末は、肉盛用として使用される例え
ば耐熱性合金や耐摩耗性合金、具体的にはステライト等
のＣｏ基合金、コルモノイ等のＮｉ基合金、ＦＭＳ等の
Ｆｅ基合金などが使用される。この場合、粉末中に粒径
の大きなものが多すぎるとプラズマアークを用いた肉盛
溶接時に溶は残りが生じることがあり、反対に粉末中に
粒径が小さなものが多すぎると粉末の飛散量が多くなっ
て歩留りが低下することがあり、小径の粉末は大径の粉
末に比べて供給遅れを生じやすいため肉盛溶接の終期に
おいて小径の粉末が切れ悪く出てきて低い溶接ビードが
形成されて溶接ビード形状を悪化させることがあるので
、粉末の粒径および分布を適切なものとすることが望ま
しい。
ば耐熱性合金や耐摩耗性合金、具体的にはステライト等
のＣｏ基合金、コルモノイ等のＮｉ基合金、ＦＭＳ等の
Ｆｅ基合金などが使用される。この場合、粉末中に粒径
の大きなものが多すぎるとプラズマアークを用いた肉盛
溶接時に溶は残りが生じることがあり、反対に粉末中に
粒径が小さなものが多すぎると粉末の飛散量が多くなっ
て歩留りが低下することがあり、小径の粉末は大径の粉
末に比べて供給遅れを生じやすいため肉盛溶接の終期に
おいて小径の粉末が切れ悪く出てきて低い溶接ビードが
形成されて溶接ビード形状を悪化させることがあるので
、粉末の粒径および分布を適切なものとすることが望ま
しい。
この場合、上記肉盛溶接用粉末は、粉末送給ガスによる
プラズマアーク中への供給時における流れが良好である
ように、ガス噴霧あるいはガス−水噴霧等、液体噴霧の
場合に比べて冷却速度の遅い粉末製造法によって製造し
たものを使用するのがより望ましい。すなわち、液体噴
霧によって製造した粉末の形状は不規則形状のものが多
く、粉末の供給が円滑になされないと同時にプラズマア
ークによる溶は込みが十分でないことがあるのに対して
、ガス噴霧あるいはガス−水噴霧によって製造した粉末
の形状は球形に近いものが比較的多い規則形状のもので
あるため、粉末の供給が円滑になされると同時にプラズ
マアークによる溶は込みが十分なものとなり、著しく良
好な溶接ビード形状が得られるので望ましいといえる。
プラズマアーク中への供給時における流れが良好である
ように、ガス噴霧あるいはガス−水噴霧等、液体噴霧の
場合に比べて冷却速度の遅い粉末製造法によって製造し
たものを使用するのがより望ましい。すなわち、液体噴
霧によって製造した粉末の形状は不規則形状のものが多
く、粉末の供給が円滑になされないと同時にプラズマア
ークによる溶は込みが十分でないことがあるのに対して
、ガス噴霧あるいはガス−水噴霧によって製造した粉末
の形状は球形に近いものが比較的多い規則形状のもので
あるため、粉末の供給が円滑になされると同時にプラズ
マアークによる溶は込みが十分なものとなり、著しく良
好な溶接ビード形状が得られるので望ましいといえる。
さらに、溶接速度が遅すぎると良好な溶接ビード形状が
得られなくなることがあるので、溶接速度は３ 、８ｍ
ｍ／ｓｅｃ以上とすることがより望ましい。
得られなくなることがあるので、溶接速度は３ 、８ｍ
ｍ／ｓｅｃ以上とすることがより望ましい。
さらにまた、特に自動車用エンジンのバルブフェース面
に対する肉盛溶接の場合には、良好な溶接ビード形状が
得られるように、ウィービングなしで溶接することがよ
り望ましい。
に対する肉盛溶接の場合には、良好な溶接ビード形状が
得られるように、ウィービングなしで溶接することがよ
り望ましい。
（実施例）
次に、この発明の実施例を比較例と共に説明する。
第１図に示した粉末肉盛溶接用プラズマトーチ１を使用
し、８１表に示す条件で自動車用エンジンの排気バルブ
（直径５０ｍｍ）のフェース面に対する肉盛溶接を行っ
た。このとき、被肉盛溶接材１８の側端面より突出する
前記バッキング部材２０の突出高さり、突出幅Ｗおよび
側端面の傾斜角θを第２表に示す値に変化させ、得られ
た溶接ビード形状を調べた。その結果を同じく第２表に
示す。
し、８１表に示す条件で自動車用エンジンの排気バルブ
（直径５０ｍｍ）のフェース面に対する肉盛溶接を行っ
た。このとき、被肉盛溶接材１８の側端面より突出する
前記バッキング部材２０の突出高さり、突出幅Ｗおよび
側端面の傾斜角θを第２表に示す値に変化させ、得られ
た溶接ビード形状を調べた。その結果を同じく第２表に
示す。
第１表
第２表
第２表において、０は溶接ビード形状が著しく良好であ
ることを示し、Ｏは溶接ビード形状が良好であることを
示し、×は溶接ビード形状が良くないことをしている。
ることを示し、Ｏは溶接ビード形状が良好であることを
示し、×は溶接ビード形状が良くないことをしている。
第２表に示す結果より明らかなようにこの発明の条件を
満足する場合には溶接ビード形状がかなり良好であるの
に対し、バッキング部材２０の突出高さや突出幅が大き
すぎたり、傾斜角が大きすぎたりした場合には溶接ビー
ド形状を良くすることができないという好ましくない結
果となった。
満足する場合には溶接ビード形状がかなり良好であるの
に対し、バッキング部材２０の突出高さや突出幅が大き
すぎたり、傾斜角が大きすぎたりした場合には溶接ビー
ド形状を良くすることができないという好ましくない結
果となった。
（発明の効果）
以上説明してきたように、この発明によれば、棒状電極
と前記棒状電極の囲りに配設したトーチ内筒との間から
プラズマ作動ガスを供給すると共に、前記トーチ内筒と
前記トーチ内筒の囲りに配設したトーチ外筒との間から
プラズマアーク中に・肉盛溶接用粉末を供給する構成の
粉末肉盛溶接用プラズマトーチを用い、被肉盛溶接材を
バッキング部材により保持した状態で回転させつつ粉末
肉盛溶接を行うに際し、前記被肉盛溶接材の側端面の高
さをＨとし、前記被肉盛溶接材の側端面より突出する前
記バッキング部材の突出高ぎをり、突出幅をＷとしたと
きに、ｈ≦１．ＯＨ，Ｏ≦Ｗ≦２、ＯＨとなる範囲にす
ると共に、前記バッキング部材の側端面の傾斜角をθく
９０°の範囲にして肉盛溶接するようにしたから、粉末
を用いたプラズマアーク肉盛溶接による溶接部のビード
形状が著しく良好であり、特に自動車用のエンジンバル
ブのフェース面における肉盛溶接の場合のように、肉盛
溶接部がリング状をなすときでも、溶接部のビード形状
が著しく良好なものが得られるという非常に優れた効果
を有している。
と前記棒状電極の囲りに配設したトーチ内筒との間から
プラズマ作動ガスを供給すると共に、前記トーチ内筒と
前記トーチ内筒の囲りに配設したトーチ外筒との間から
プラズマアーク中に・肉盛溶接用粉末を供給する構成の
粉末肉盛溶接用プラズマトーチを用い、被肉盛溶接材を
バッキング部材により保持した状態で回転させつつ粉末
肉盛溶接を行うに際し、前記被肉盛溶接材の側端面の高
さをＨとし、前記被肉盛溶接材の側端面より突出する前
記バッキング部材の突出高ぎをり、突出幅をＷとしたと
きに、ｈ≦１．ＯＨ，Ｏ≦Ｗ≦２、ＯＨとなる範囲にす
ると共に、前記バッキング部材の側端面の傾斜角をθく
９０°の範囲にして肉盛溶接するようにしたから、粉末
を用いたプラズマアーク肉盛溶接による溶接部のビード
形状が著しく良好であり、特に自動車用のエンジンバル
ブのフェース面における肉盛溶接の場合のように、肉盛
溶接部がリング状をなすときでも、溶接部のビード形状
が著しく良好なものが得られるという非常に優れた効果
を有している。
第１図この発明において使用されうる粉末肉盛溶接用プ
ラズマトーチおよび被肉盛溶接材としてのエンジンバル
ブの縦断面説明図、第２図はバッキング部材の縦断面説
明図、第３図（ａ）（ｂ）は被肉盛溶接材の側端面とバ
ッキング部材の側端面との位置関係を示す説明図、第４
図は排気バルブ端面の変形を示す説明図である。 ９ １・・・粉末肉盛溶接用プラズマトーチ２・・・棒状電
極 ３・・・トーチ内筒 ６・・・プラズマ作動ガス流通路 １０・・・プラズマアーク １１・・・トーチ外筒 １３・・・肉盛溶接用粉末供給路 １４・・・肉盛溶接用粉末 １８・・・被肉盛溶接材 ２０・・・バッキング部材 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊 ０
ラズマトーチおよび被肉盛溶接材としてのエンジンバル
ブの縦断面説明図、第２図はバッキング部材の縦断面説
明図、第３図（ａ）（ｂ）は被肉盛溶接材の側端面とバ
ッキング部材の側端面との位置関係を示す説明図、第４
図は排気バルブ端面の変形を示す説明図である。 ９ １・・・粉末肉盛溶接用プラズマトーチ２・・・棒状電
極 ３・・・トーチ内筒 ６・・・プラズマ作動ガス流通路 １０・・・プラズマアーク １１・・・トーチ外筒 １３・・・肉盛溶接用粉末供給路 １４・・・肉盛溶接用粉末 １８・・・被肉盛溶接材 ２０・・・バッキング部材 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 豊 ０
Claims (4)
- （１）棒状電極と前記棒状電極の囲りに配設したトーチ
内筒との間からプラズマ作動ガスを供給すると共に、前
記トーチ内筒と前記トーチ内筒の囲りに配設したトーチ
外筒との間からプラズマアーク中に肉盛溶接用粉末を供
給する構成の粉末肉盛溶接用プラズマトーチを用い、被
肉盛溶接材をバッキング部材により保持した状態で回転
させつつ粉末肉盛溶接を行うに際し、前記被肉盛溶接材
の側端面の高さをＨとし、前記被肉盛溶接材の側端面よ
り突出する前記バッキング部材の突出高さをり、突出幅
をＷとしたときに、高さ方向への突出はｈ≦１．ＯＨで
且つ外周方向への突出はＷ≦２、ＯＨとなる範囲にする
と共に、前記バッキング部材の側端面の傾斜角をθく９
０°で囲まれる範囲にバッキングを形成して肉盛溶接す
ることを特徴とする粉末肉盛溶接方法。 - （２）バッキング部材は、水冷構造となっている特許請
求の範囲第（１）項記載の粉末肉盛溶接方法。 - （３）溶接速度を３ 、８ｍｍ／ｓｅｃ以上として粉末
肉盛溶接を行うようにした特許請求の範囲第（１）項ま
たは第（２）項記載の粉末肉盛溶接方法。 - （４）被肉盛溶接材がエンジン用バルブである特許請求
の範囲第（１）項、第（２）項または第（３）項のいず
れかに記載の粉末肉盛溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22320683A JPS60115370A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 粉末肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22320683A JPS60115370A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 粉末肉盛溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60115370A true JPS60115370A (ja) | 1985-06-21 |
Family
ID=16794451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22320683A Pending JPS60115370A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 粉末肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60115370A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62179890A (ja) * | 1986-01-31 | 1987-08-07 | Toshiba Corp | 耐摩耗部材 |
| JPH0422195U (ja) * | 1990-06-19 | 1992-02-24 | ||
| JPH0533967U (ja) * | 1991-10-17 | 1993-05-07 | フジオーゼツクス株式会社 | 粉体肉盛溶接装置における水冷式ワーク回転装置 |
| US7449658B2 (en) * | 2003-04-12 | 2008-11-11 | Roll-Royce Deuschland Ltd & Co Kg | Method for the restoration of damaged areal components |
| CN107322214A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-07 | 安徽卓煌机械设备有限公司 | 一种耐磨板多工位同步表面堆焊设备 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834911U (ja) * | 1971-08-26 | 1973-04-26 | ||
| JPS5380348A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Plasma padding welding method |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP22320683A patent/JPS60115370A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4834911U (ja) * | 1971-08-26 | 1973-04-26 | ||
| JPS5380348A (en) * | 1976-12-25 | 1978-07-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Plasma padding welding method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7449658B2 (en) * | 2003-04-12 | 2008-11-11 | Roll-Royce Deuschland Ltd & Co Kg | Method for the restoration of damaged areal components |
| CN107322214A (zh) * | 2017-08-17 | 2017-11-07 | 安徽卓煌机械设备有限公司 | 一种耐磨板多工位同步表面堆焊设备 |
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