JPS6160256A - 鋳かけ肉盛方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は４１Ｊ刊の夕↓周に鋳かけ肉盛に、１、っ“（
肉盛層を形成する方法に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

母材の周囲に高周波誘導加熱を利用してｉｋか＋ｊ肉盛
する方ｌＪ：番；Ｉ：　、既に特公昭４４−４９０３号
公報に開示されている様に、極めて　般的な技術である
。

また最近、この方法を改良したものとして例えば特公昭
５９−１９７８６号／Ｉ＞　’ｌＶｊに記載されている
ものがある。開会や■に記載の発明は母材表面にガラス
粉末を被覆しておき、鋳かけ肉盛時、予熱用誘導加熱コ
イルによってガラスわ）末を一旦冷融して。

母材に融若さ一１ｕｋｉ＆に肉盛溶湯を接触さ−Ｕてｌ
８着させる様にしたものである。この発明においては溶
融金属と母材への溶着を目的に予熱し、この予熱時の熱
で併せてガラス粉末を溶融、溶着さ・口るものであるの
で、必ずしもガラスの融着には最適の条件とはいいかた
く１問題点も残している。

そのいくつかを挙げると。

（１１母＋Ａに被覆したガラス粉末は粉末状態で母材表
面に単に塗布された状態であるので、予熱、／８融簡の
段階では、誘導コイルが肉盛装置に取付けられたり、あ
るいは肉盛時母材の倒れを防くガイドローラーの部分を
通過するときに剥落することがあり、この部分が不溶着
の原因になる。

（２）　　ガラス粉末は短時間に急激に加熱されるので
部分的にふくれを生じたり、加熱むらに伴うガラス化の
不均一部分を生じ易くなり、母材への融着が理想的な状
態では行われず、これが肉盛層の不溶着を招く原因にな
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、ガラス粉末を用いる従来の鋳かけ肉盛
り法における上記問題点を解消することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、母材の肉盛に際して、まず母材表面
に被覆したフラックスであるガラス粉末の少なくとも表
面部を、肉盛り用とは別の加熱手段によって溶かし、−
・種の琺瑯をかりる要賄でガラス層を融着被覆さゼる。

このように予めガラス層を融着被覆しておくと、肉盛中
にガイ１日−ラの部分でこずられて剥落するようなこと
がなくなる。また、上記の加だ冒：１ガラスの融着だり
を目的に、これに最も適した条（ｉｔで施−ｒされるの
で、非融着部のない全く均一なガラス融着層を得ること
ができる。

第１図は本発明の方法を実施するための鋳かけ肉盛用の
装置を示ずし１である。

同図において、（１）はテーパ部および平行部の周壁を
有する覧コート状の耐火性加熱型を示す。同耐火性加熱
型（］）には、これ金外包するように環状の誘ｔ、９加
熱用コイル（２）が配置され、その下部に加熱型（１）
と同軸に、加熱型（１）の１部と同径の内孔を自する環
状の緩衝型（３）が置かれている。さらにその下部には
、同Ｕ７り同軸的に、緩衝型（３）の内径よりも若干人
きめの内ｉ￥の水冷鋳型（４）が配置され、これらは同
軸的に組イノてられ定位置に固定されている。また、耐
火性加熱型（１）の」三方には、母材予熱用の誘導予熱
コイル（７）が同しく同軸的に配置されている。

本発明を実施するに当たっては、予めガラスを一種のほ
うろうかりによって被覆したガラス融着層（６）を有す
る母材（５）を」二記肉盛装置にセットする。

母材（５）を組合わせモールド中に垂直に装入し５母材
（５）の下端または必要に応じて下端から適宜はなれた
位置に肉＠層の外径とほぼ同径の外径を有する閉止部材
（図示セず）を固定し、さらに、その下部は母材昇降機
構（図示せず）に取付けられている。母材（５）として
は鋳鉄、鋼、特殊鋼等を適宜使うことができる。予熱コ
イル（７）で母材（５）を予熱すると共に、母材（５）
と加熱型ｆｌｌとの間隙に溶湯を注入し、溶湯を加熱コ
イル（２）によって凝固しない様に加熱攪拌し、予熱さ
れた母材表面と溶着反応を起こさせ、所要時間後、母材
（５）を降下させ、逐次肉盛層を緩衝型（３）および水
冷鋳型（４）で凝固させ。

これと同時に新しい溶湯を加熱型ｉ１１の中に追加注湯
し、以下にこれを繰り返して肉盛を完了する。

母材表面に被覆されたガラスは溶融状態になって。

溶融フラックス層（８）を形成して溶湯表面を覆い。

／８湯が大気により酸化、汚染するのを防いでいる。

ここで本発明で使用するガラスの組成について述べる。

本発明のガラスは浦富の溶接あるいはろう付けで使用さ
れるフラックスと同じ様な目的で使用されるものである
が、更に、これに加えて、予め被覆した際に、亀裂や剥
離が起こることのない強固な被覆層を得る必要がある。

このため、母材の性質とくに線膨張係数を考慮に入れる
必要がある。

また２本発明では母材の種類と溶湯成分によって多少違
ってくるが、−・般に鋼母材に高合金鋳鉄を肉盛する場
合を想定すると、融着界面の温度は凡そ１０００℃以上
になるので、被覆するガラスはこの温度でも分解するこ
となく、安定してフラックスの機能を維持できるものが
ｄ・要である。以−ヒの要件を勘案すると、成分的には
５ｉ０２　、　Ａｌ１０ａ。

ＣａＯ，ＣａＦ２　、　　Ｂ２０ａその他のアルカリ金
属。

アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物等が有効であ
る。さらに、濡れ性を良くするためにはＢ２０Ｂが、ま
た耐火性を良くするためには５１０２　＋　Ａｌ１０ａ
等が有効である。

従って５本発明で使用するガラスの組成はこれらを混合
した形のものが望ましい。

前記、特公昭５９−１９７８６号公報に記載の従来技術
では、予熱は溶着促進のための予熱ということに主眼が
置かれ、主として母材自身の溶着促進のために行われる
ために、ガラスが融解する以前に母材表面は５周辺の熱
影響で相当酸化しており。

この様な条件の中で、前記酸化物の清浄化が完全に達成
されるのは極めて難しい。また、ガラスの一部不溶着の
部分やあるいは、酸化物がそのまま残存することが起こ
りうる。

これに対して２本発明では母材は既に別の手段で予めガ
ラス融着されているので、母材のセット時にはガラスは
溶融被覆されており既に表面は清浄化されている。予熱
コイル近傍では融着ガラス膜は再熔解されるが１表面の
清浄化は既に母材をセットした状態でなされているので
、少なくともガラスが再溶解して、蒸発するまでは、母
材の酸化は起こらないので、極めて理想的な状態でｆｉ
Ｊ材と溶湯とを接触さゼることができ、この結果全体に
均一に母材と溶湯との濡れが促進されることになる。

肉盛用の／８湯の成分組成は目的や用途によって適宜種
々の合金組成を選択することができるが。

酸化されやすい合金元素を添加する場合は加熱型の中の
溶湯をＮ祠に被覆されたガラスとは別のフラックスで被
覆することが必要になることもある。

〔実施例〕

以下に本発明の詳細な説明する。

実施例　１ （母材へのガラスの被覆工程） Ｓｉ０２　　　　　　　６１　　重量％ＡＩ２　ｏａ　
　　　　　　　６　　重量％Ｂ２０ａ　　　　　　　１
６　　重量％Ｃａ０　　　　　　　　１１　　重量％Ｎ
ａ２Ｏ十に２０　　　６　　重量％ 上記組成ＩＱＯ重量％に対して結合剤、粘土を５重量％
と水を４０重量％とを添加してなる混合物を有機分散剤
に分散させ、スプレーにより３４５Ｃ製の１８０ｍｍ径
の母材表面に０．３〜０．５ｍｍ厚さに被覆した。次ぎ
にこれを十分に乾燥したのち、高周波によって表面を７
００〜８００℃に加熱し、被覆層を溶融しながら連続的
に移動させてガラスの融着層を形成した。このガラス被
覆層にはほうろうの層が全面に均一に形成されクラック
や膨れの発生は認められなかった。

（肉盛り工程） 上記被覆工程で調製したガラス被覆母材を１ｉｌ１間放
置した後、下記組成の鋳鉄を肉盛りした。ガラス被覆し
た母材には錆の発生や、疵は全く生じてなかった。肉盛
装置は第１図に示した装置を使用した。

（肉盛層の成分　重量％） ＣＳｔ　　　　Ｍｎ　　　　Ｃｒ　　　　Ｍ。

２．５７　　０．６４　　０．９２　　１３．８　　０
．４１予熱コイルによる予熱温度；約９００℃肉盛ｆ４
湯の注湯温度　　　：　１５５０℃平均肉盛度　　　　
　　　：２０ｍｍ／ｓｉｎ以トのような条件で鋳かり肉
盛したものを縦方向、横方向で切断して溶着状況を検査
した。

肉盛層かけ起点部と終了部の各々およそ８０ｍｍをのぞ
いて溶着不良個所は認められず、ノロや金属酸化物のか
みこみ、ブローホールなどの内部欠陥も全く認められな
かった。

予めガラスを融着被覆していないものは部分的に錆が生
じたりガイロローラーの部分で塗布したガラス粉の剥離
が起こり、この部分に溶着不良が起こりやすいが５本例
では、この様なことは全くなく、全面均一に溶着してい
た。

実施例２− 溶湯表面をフラックスで被覆を施した例を示す。

母材は実施例１と同じ条件のものを使用し、肉盛成分は
Ｖを含む酸化の激しいものを使用した。

成分組成は以下の通りである。

ＣＳｉ　　　　　Ｍｎ　　　　　Ｃｒ　　　　　Ｍｏ　
　　　　Ｖ２．６７　　０．５２　　０．８８　　１０
．４　　１．２１　９．７２（重量％） 肉盛溶湯は酸化が非常に激しいために２表面を溶湯の酸
化物と反応後に流動性に冨むフラックスで被覆した。

肉盛条件は５実施例１の肉盛工程と同じ条件とした。

この方法によって作られた肉盛部の溶着は完全に行われ
ており、スラグのかみこみ５ブローホールも全く認めら
れなかった。

〔発明の効果〕

本発明の効果を列記すると以下の通りである。

（１）全面均一な溶着が得られる。

（２）母材を長期間放置したときの表面腐食が防止でき
る結果、（１）の効果がもたらされるので、フラックス
被覆作業と鋳かけ作業を同期化する必要がなくなり、生
産性の向上が図られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施するための鋳かけ肉盛用の装置の
概略を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、外側を誘導加熱コイルで包囲された耐火枠と、該枠
   の下に同軸的に設置された冷却型より成る組合せモール
   ドの内側に設けられた通路空間に肉盛用母材を遊嵌せし
   め、該母材を肉盛に先立って予め該耐火枠の上に該枠と
   同軸的に設置し、該母材を包囲する誘導加熱コイルによ
   って予熱すると共に、該母材と該モールドの間に形成さ
   れた空隙に肉盛用溶湯を注入して、該溶湯と該母材を溶
   着させ、該溶湯を該冷却型によって冷却、凝固させなが
   ら該母材を該モールドに対して同軸的に移動せしめるこ
   とによって該母材の周囲に連続的に鋳かけ肉盛する方法
   において、上記母材を上記肉盛装置にセットする前に、
   予め上記母材表面にガラス層を融着せしめておくことを
   特徴とする鋳かけ肉盛方法。 ２、上記母材とモールドの間に注湯された肉盛用溶湯の
   表面を溶融フラックスで被覆シールすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項に記載の鋳かけ肉盛方法。