JPS6033891A - 切断面改質法 - Google Patents
切断面改質法Info
- Publication number
- JPS6033891A JPS6033891A JP58143147A JP14314783A JPS6033891A JP S6033891 A JPS6033891 A JP S6033891A JP 58143147 A JP58143147 A JP 58143147A JP 14314783 A JP14314783 A JP 14314783A JP S6033891 A JPS6033891 A JP S6033891A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cut
- cutting
- cut surface
- steel
- alloy
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- Granted
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Classifications
-
- 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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
- Laser Beam Processing (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）
本発明はレーザビームまたは電子ビームによって溶融、
気化して切断し、切断面の表層部を改質する技術に関す
るものである。
気化して切断し、切断面の表層部を改質する技術に関す
るものである。
（従来技術）
従来、切断と切断面の改質は工程が分かれてお９、Ｖｌ
えば鋼の切断面に合金元素を拡散させる場合には切断後
に切断面を精密加工し、合金元素を拡散させ、熱処理と
仕上加工を行なっていた。このため加工工程が複雑であ
シ、添加元素の拡散は濃度と深さに著るしい制約がちヤ
、金属の場合では拡散深嘔はｉｏｏμ以下が一般的であ
シ、応用範囲も限られていた。
えば鋼の切断面に合金元素を拡散させる場合には切断後
に切断面を精密加工し、合金元素を拡散させ、熱処理と
仕上加工を行なっていた。このため加工工程が複雑であ
シ、添加元素の拡散は濃度と深さに著るしい制約がちヤ
、金属の場合では拡散深嘔はｉｏｏμ以下が一般的であ
シ、応用範囲も限られていた。
（発明の目的）
本発明はレーザビームまたは電子ビームによりて物体を
切断すると同時に切断面に添加元素を滲透させ、切断面
の表層部を改質する方法、さらにこの方法においてブロ
ーホールや亀裂を生じさせない切断法を提供することを
目的とする。
切断すると同時に切断面に添加元素を滲透させ、切断面
の表層部を改質する方法、さらにこの方法においてブロ
ーホールや亀裂を生じさせない切断法を提供することを
目的とする。
（発明の構成）
本発明はつぎのように構成される。。
本発明は切断位置に添加元素を共存せしめ、レーザビー
ム捷たは電子ビームによって溶断する切断面改質法であ
シ、被切断材が＠または鋼合金であって、添加元素がア
ルミ、りい素、マンカン。
ム捷たは電子ビームによって溶断する切断面改質法であ
シ、被切断材が＠または鋼合金であって、添加元素がア
ルミ、りい素、マンカン。
チタン、ジルコニウム、またはその合金の一種以上を含
むもの、あるいは被切断材が鋼または鋼合金であって、
添加元素がニッケル、クロム、コバルト、タングステン
、モリブデン、＠、炭素マたはその合金の一種以上を含
むもの又はレーザビーム集光器と第２の熱源を併設し、
切断直後に第２の熱源によシ熱処理を行なうこと及び不
活性気体に添加元素を共存せしめ切断部に向って吹付け
ることを特徴とする切断面改質法である。
むもの、あるいは被切断材が鋼または鋼合金であって、
添加元素がニッケル、クロム、コバルト、タングステン
、モリブデン、＠、炭素マたはその合金の一種以上を含
むもの又はレーザビーム集光器と第２の熱源を併設し、
切断直後に第２の熱源によシ熱処理を行なうこと及び不
活性気体に添加元素を共存せしめ切断部に向って吹付け
ることを特徴とする切断面改質法である。
例えば金属にレーザビームまたは電子ビームを照射して
切断する場合に、金属は溶融オ六は気化されて除去され
るが、このとき添加せんとする元素が該切断部あるいは
切断直後の部分に共存すると周辺の被切断材と合金化し
、冷却過程あるいは熱処理によって内部へ拡散するっ添
加元ｉｔ切断位置に共存せしめる方法としては塗料とと
もに塗布する方法、粘着テープで接着する方法、線状と
して線材供給装置によって切断部に連続的に供給する方
法、気体に混入して切断部に供給する方法などがある。
切断する場合に、金属は溶融オ六は気化されて除去され
るが、このとき添加せんとする元素が該切断部あるいは
切断直後の部分に共存すると周辺の被切断材と合金化し
、冷却過程あるいは熱処理によって内部へ拡散するっ添
加元ｉｔ切断位置に共存せしめる方法としては塗料とと
もに塗布する方法、粘着テープで接着する方法、線状と
して線材供給装置によって切断部に連続的に供給する方
法、気体に混入して切断部に供給する方法などがある。
塗料として力布する場合には添加元素を粉末とし、樹脂
と溶剤を用いるが、この場合には樹脂中の炭素が同時に
添加されることになる。
と溶剤を用いるが、この場合には樹脂中の炭素が同時に
添加されることになる。
粘着テープを用いる場合には添加元素を粉末あるいは線
状として切断予定線上に接着する添加元素を線材として
供給する場合には自動アーク溶接に汎用されている。線
材供給装置を用いることができる。気体に混入する場合
は、気体をアルゴン。
状として切断予定線上に接着する添加元素を線材として
供給する場合には自動アーク溶接に汎用されている。線
材供給装置を用いることができる。気体に混入する場合
は、気体をアルゴン。
ヘリウムなどの不活性気体とするのが最も好ましいが、
窒素などの反応しにくい気体に代えることができる。こ
の気体は溶融金属を吹飛ばし、切断部の形状を整えるこ
と、添加元素を運ぶこと、および空気酸化を防止するこ
と、レーザビーム集光器へのスパクタの飛来を防止する
ことなどの機能を有する。
窒素などの反応しにくい気体に代えることができる。こ
の気体は溶融金属を吹飛ばし、切断部の形状を整えるこ
と、添加元素を運ぶこと、および空気酸化を防止するこ
と、レーザビーム集光器へのスパクタの飛来を防止する
ことなどの機能を有する。
被切断材が鋼゛または鋼合金の場合にはブローホール発
止防止のためにアルミ、けい素、マンガン。
止防止のためにアルミ、けい素、マンガン。
チタン、ジルコニウム、′！ｌたはその合金の一種以上
を脱酸剤として脩加することか好ましい。これらの元素
は酸素との親和力が強く、酸素が存在する場合には酸化
発熱反応が進み、切断が容品となる。このうちアルミや
バナジウムは脱酸剤であると同時に銅の結晶粒を微細化
することは周知の通りである。
を脱酸剤として脩加することか好ましい。これらの元素
は酸素との親和力が強く、酸素が存在する場合には酸化
発熱反応が進み、切断が容品となる。このうちアルミや
バナジウムは脱酸剤であると同時に銅の結晶粒を微細化
することは周知の通りである。
被切断材が鍋または鋼合金の場合で切断部の耐熱性、耐
摩耗性、硬度、靭性などの特性を向上させようとする場
合には公知の合金元素、例えばニッケル、クロＬ、コバ
ルト、タンクステン、モリブデン、銅、炭素またはその
合金の一種以上を添加する。これらの元素を添加すると
冷却過程あるいはその後の使用中に亀裂を生じやすいが
、レーザビームを用いる場合にはその集光器の直後に第
２の熱源を併設して加熱し、添加元素の拡散、軟化熱処
理などを行なうことによって亀裂を防止できる。
摩耗性、硬度、靭性などの特性を向上させようとする場
合には公知の合金元素、例えばニッケル、クロＬ、コバ
ルト、タンクステン、モリブデン、銅、炭素またはその
合金の一種以上を添加する。これらの元素を添加すると
冷却過程あるいはその後の使用中に亀裂を生じやすいが
、レーザビームを用いる場合にはその集光器の直後に第
２の熱源を併設して加熱し、添加元素の拡散、軟化熱処
理などを行なうことによって亀裂を防止できる。
このようにして切断した鋼または鋼合金材は切断面を仕
上加工して、季械部品や各種工具として用いることがで
きる。
上加工して、季械部品や各種工具として用いることがで
きる。
（実施例）
表１に実施例を示す。いづれも厚さ５０鼎の０１６チ炭
素鋼を８ｋＷのレーザビームで切断した場合である。従
来法では脱炭層が１００μ生じており、グローホールの
大きなものが見られる。本発明法でれアルミの脱酸効果
によりブローホールが小すくなり、塗布剤中の樹脂によ
シ加炭され硬度が母材部のＨｖ１７５から２７０まで上
昇している。本発明法２はアルゴンガス中にアルミとタ
ングステン粉末を混入し切断部に吹付けた場合であり、
２ないし７％のタングステンを含む深さ３００μのタン
グステン合金層が生成しており硬度はＩ（ｖ５８０とか
なシ高くなっている。本発明法３では木発８Ａ紘２全切
断直後に討導加熱によシ８００℃に焼戻しだ場合であり
、合金層は４００μまで拡大し、硬度はＨＶ３３０まで
低下し、亀裂は生じていない。
素鋼を８ｋＷのレーザビームで切断した場合である。従
来法では脱炭層が１００μ生じており、グローホールの
大きなものが見られる。本発明法でれアルミの脱酸効果
によりブローホールが小すくなり、塗布剤中の樹脂によ
シ加炭され硬度が母材部のＨｖ１７５から２７０まで上
昇している。本発明法２はアルゴンガス中にアルミとタ
ングステン粉末を混入し切断部に吹付けた場合であり、
２ないし７％のタングステンを含む深さ３００μのタン
グステン合金層が生成しており硬度はＩ（ｖ５８０とか
なシ高くなっている。本発明法３では木発８Ａ紘２全切
断直後に討導加熱によシ８００℃に焼戻しだ場合であり
、合金層は４００μまで拡大し、硬度はＨＶ３３０まで
低下し、亀裂は生じていない。
実施例 表
（発明の効果）
以上は切断と同時に炭素またはタングステンを添加する
例について説明したが、必要とする特性に応じてその他
の金属、例えばニッケル、クロム。
例について説明したが、必要とする特性に応じてその他
の金属、例えばニッケル、クロム。
モリブデン、コバルト、銅、アルミ、けい素、チタン、
バナジウムなども同様に添加できる。
バナジウムなども同様に添加できる。
また非鉄金属にも同様に応用できるばかりでなく、煉瓦
やセラミックの切断時にも切断面に同様に異種物質を付
着あるいは内部へ滲透させることができる。以上のよう
に本発明は金属加工の部品および工具の材質特性を向上
するのみならず広範囲の材料の切断および加工工程を簡
略化し、被切断材の使用性能を向上することによって産
業の発展に寄与するものでちる。
やセラミックの切断時にも切断面に同様に異種物質を付
着あるいは内部へ滲透させることができる。以上のよう
に本発明は金属加工の部品および工具の材質特性を向上
するのみならず広範囲の材料の切断および加工工程を簡
略化し、被切断材の使用性能を向上することによって産
業の発展に寄与するものでちる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）切断位置に添加元素を共存せしめ、レーザビーム
または電子ビームによって溶断すること全特徴とする切
断面り質法。 （２） 被切断材が鋼または銅合金であって、添加元素
がアルミ、社い素、マンガン、チタン、ジルコニウムま
たはその合金の一押以上を含むことｆ、特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の切断面改質法。 （３）被切鮎材が鋼重たは鋼合金であって、添加元素が
ニッケル、クロム、コバルト、タングステン、モリブデ
ン、銅、炭素またはその合金の一種以上を含むことｆ！
：特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項記載の切断
面改質法、３（４） レーザビーム集光器と第２の熱源
を併設し、切断直後に第２の熱源により熱処理を行なう
こと′ｆｒ：％徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
又は第３項記載の切断面改質法。 （５）不活性気体に添加元素を共存せしめ切断部に向っ
て吹付性ることを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
２項、第３項又は第４項記載の切断面改質法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143147A JPS6033891A (ja) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | 切断面改質法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58143147A JPS6033891A (ja) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | 切断面改質法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6033891A true JPS6033891A (ja) | 1985-02-21 |
| JPS6331315B2 JPS6331315B2 (ja) | 1988-06-23 |
Family
ID=15332020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58143147A Granted JPS6033891A (ja) | 1983-08-06 | 1983-08-06 | 切断面改質法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6033891A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7033479B2 (en) * | 2000-10-31 | 2006-04-25 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Electrolytic cells with renewable electrodes structures and method for substituting the same |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890391A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-30 | Toshiba Corp | レ−ザ斜め穴加工方法 |
-
1983
- 1983-08-06 JP JP58143147A patent/JPS6033891A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5890391A (ja) * | 1981-11-25 | 1983-05-30 | Toshiba Corp | レ−ザ斜め穴加工方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7033479B2 (en) * | 2000-10-31 | 2006-04-25 | De Nora Elettrodi S.P.A. | Electrolytic cells with renewable electrodes structures and method for substituting the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6331315B2 (ja) | 1988-06-23 |
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