JPS62183988A - レ−ザクラツデイング法 - Google Patents
レ−ザクラツデイング法Info
- Publication number
- JPS62183988A JPS62183988A JP61023864A JP2386486A JPS62183988A JP S62183988 A JPS62183988 A JP S62183988A JP 61023864 A JP61023864 A JP 61023864A JP 2386486 A JP2386486 A JP 2386486A JP S62183988 A JPS62183988 A JP S62183988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- laser beam
- cladding layer
- ceramic
- molten pool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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
- B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
-
- 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
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/32—Bonding 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
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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、鋼板、鋼管等にレーザビームでクラッド層を
形成するレーザクラツディング法に関するものである。
形成するレーザクラツディング法に関するものである。
従来、鋼板等の基材の耐摩耗性、耐食性および耐熱性等
を向上させるためにサーメットを基材表面にクラッド層
として形成する場合があった。この基材表面にサーメッ
トから成るクラッド層を形成するには、従来第２図に示
すような方法で行われていた。第２図において、符号１
は基材としての鋼板で、図中左右方向に移動自在に設け
られている。符号２はパウダ供給管で、鋼板１の移動路
中の所定個所に設けられている。そして、鋼板１を移動
させるとともに、パウダ供給管２で金属系のパウダとセ
ラミック系のパウダとの混合パウダ３を自重により鋼板
１表面に供給しつつ、鋼板１表面に供給されたパウダ３
にレーザビーム４を照射してサーメットから成るクラッ
ド層５を形成していた。
を向上させるためにサーメットを基材表面にクラッド層
として形成する場合があった。この基材表面にサーメッ
トから成るクラッド層を形成するには、従来第２図に示
すような方法で行われていた。第２図において、符号１
は基材としての鋼板で、図中左右方向に移動自在に設け
られている。符号２はパウダ供給管で、鋼板１の移動路
中の所定個所に設けられている。そして、鋼板１を移動
させるとともに、パウダ供給管２で金属系のパウダとセ
ラミック系のパウダとの混合パウダ３を自重により鋼板
１表面に供給しつつ、鋼板１表面に供給されたパウダ３
にレーザビーム４を照射してサーメットから成るクラッ
ド層５を形成していた。
しかしながら、ＷＣ等のセラミック系パウダはＮｉ−Ｃ
ｒ等のパウダよりレーザビームの吸収率は高いものであ
るが、従来のようなりラッド層の形成方法では、セラミ
ック系のパウダと金属系のパウダとを混合したパウダを
一度に供給してレーザビームを照射していたので種々の
問題点が発生していた。
ｒ等のパウダよりレーザビームの吸収率は高いものであ
るが、従来のようなりラッド層の形成方法では、セラミ
ック系のパウダと金属系のパウダとを混合したパウダを
一度に供給してレーザビームを照射していたので種々の
問題点が発生していた。
すなわち、基材表面に供給された混合パウダにレーザビ
ームを照射した際、金属系パウダが溶融するとともにセ
ラミック系パウダは金属系パウダより加熱されるのでセ
ラミック系パウダは蒸発し、クラッド層にポロシティ−
が発生ずるものであった。また、クラッド層の表面にク
ラックが発生し易いものであった。
ームを照射した際、金属系パウダが溶融するとともにセ
ラミック系パウダは金属系パウダより加熱されるのでセ
ラミック系パウダは蒸発し、クラッド層にポロシティ−
が発生ずるものであった。また、クラッド層の表面にク
ラックが発生し易いものであった。
本発明は以上の問題点を解消し、金属系とセラミック系
の分散強化の効果のある良好な状態のクラッド層を形成
できるレーザクラツディング法を提供することを目的と
する。
の分散強化の効果のある良好な状態のクラッド層を形成
できるレーザクラツディング法を提供することを目的と
する。
本発明は上記目的を達成するために、金属系パウダとセ
ラミック系パウダを別々に供給することにより、金属系
パウダの溶融池にセラミック系パウダを供給して良好な
状態のクラッド層を形成できるようにしたものである。
ラミック系パウダを別々に供給することにより、金属系
パウダの溶融池にセラミック系パウダを供給して良好な
状態のクラッド層を形成できるようにしたものである。
すなわち、本発明のレーザクラツディング法は、基材表
面に金属系パウダとセラミック系パウダを供給しつつレ
ーザビームを照射してクラッド層を形成する方法におい
て、金属系パウダをレーザビームで溶融した後、この金
属系パウダの溶融池にセラミック系パウダを供給するこ
とを特徴として構成したものである。
面に金属系パウダとセラミック系パウダを供給しつつレ
ーザビームを照射してクラッド層を形成する方法におい
て、金属系パウダをレーザビームで溶融した後、この金
属系パウダの溶融池にセラミック系パウダを供給するこ
とを特徴として構成したものである。
本発明のレーザクラツディング法では、金属系パウダを
レーザビームで溶融した後、この金属系パウダの溶融池
にセラミック系パウダを供給する。
レーザビームで溶融した後、この金属系パウダの溶融池
にセラミック系パウダを供給する。
この金属系パウダは、クラッド層を形成する金属及びそ
れらの合金の総てが含まれる。例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔ
ｉ、Ｎｉ−Ｃｒ合金等である。また、セラミック系パウ
ダもクラッド層を形成する総てのものが含まれ、例えば
Ｔｉ、Ｗ等の炭化物等である。
れらの合金の総てが含まれる。例えば、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔ
ｉ、Ｎｉ−Ｃｒ合金等である。また、セラミック系パウ
ダもクラッド層を形成する総てのものが含まれ、例えば
Ｔｉ、Ｗ等の炭化物等である。
これら金属系及びセラミック系パウダの供給方式は、パ
ウダ供給管を介する自重落下による方式であっても、イ
ンジェクションノズルを介する搬送ガスによる方式であ
ってもよい、が、セラミック系パウダの場合はインジェ
クションノズルによる方式が溶融池に確実に供給できる
ので好ましい。
ウダ供給管を介する自重落下による方式であっても、イ
ンジェクションノズルを介する搬送ガスによる方式であ
ってもよい、が、セラミック系パウダの場合はインジェ
クションノズルによる方式が溶融池に確実に供給できる
ので好ましい。
金属系パウダの供給位置は、レーザビームの照射されて
いる基材表面であっても照射直前の基材表面であっても
よい。セラミック系パウダの供給位置は、金属パウダの
溶融池であればレーザビームから外ずれた位置の溶融池
であっても、また、セラミック系パウダが蒸発しない程
度の緩衝時間であればレーザビームの照射面内の溶融池
であうもよい。
いる基材表面であっても照射直前の基材表面であっても
よい。セラミック系パウダの供給位置は、金属パウダの
溶融池であればレーザビームから外ずれた位置の溶融池
であっても、また、セラミック系パウダが蒸発しない程
度の緩衝時間であればレーザビームの照射面内の溶融池
であうもよい。
基材は、サーメックから成るクラッド層が形成されるも
の総てが含まれ、例えば鋼板、鋼管等である。また、レ
ーザビームはクラフト層を形成するために使用されるレ
ーザによるもの総てが含まれる。
の総てが含まれ、例えば鋼板、鋼管等である。また、レ
ーザビームはクラフト層を形成するために使用されるレ
ーザによるもの総てが含まれる。
本発明によるレーザクラツディング法では、まず基材表
面に金属パウダを供給し、この金属パウダにレーザビー
ムを照射して金属系のみから成る溶融池を形成する。そ
してこの溶融池にセラミック系パウダを供給するので、
セラミック系パウダはレーザビームでほとんど加熱され
ない状態で溶融池に投入され、蒸発することなく溶融池
に混入し金属系とセラミック系の分散効果のあるクラッ
ド層が形成される。
面に金属パウダを供給し、この金属パウダにレーザビー
ムを照射して金属系のみから成る溶融池を形成する。そ
してこの溶融池にセラミック系パウダを供給するので、
セラミック系パウダはレーザビームでほとんど加熱され
ない状態で溶融池に投入され、蒸発することなく溶融池
に混入し金属系とセラミック系の分散効果のあるクラッ
ド層が形成される。
本発明によるレーザクラツディング法の一実施例を第１
図に基づいて説明する。
図に基づいて説明する。
第１図は、クラッド層の形成時の状態を示す断面図であ
る。第１図において、符号１は基材としてのＳ、ＵＳ３
０４の鋼板で、図中左右方向に移動自在に設けられてい
る。符号６は金属系パウダ供給管で、鋼板１の移動路中
の所定個所に設けられている。また符号７はセラミック
系パウダを供給するインジェクションノズルで、金属系
パウダ供給管６に近接して設けられている。
る。第１図において、符号１は基材としてのＳ、ＵＳ３
０４の鋼板で、図中左右方向に移動自在に設けられてい
る。符号６は金属系パウダ供給管で、鋼板１の移動路中
の所定個所に設けられている。また符号７はセラミック
系パウダを供給するインジェクションノズルで、金属系
パウダ供給管６に近接して設けられている。
そして、鋼板１を１００ ｃｉａ／ｍｉｎの速度で図中
右方向へ移動させるとともに、金属系パウダ供給管６で
金属系パウダであるＮｉＣｒ合金（Ｎｉ８０％−Ｃｒ２
０％）パウダ８を鋼板１表面に供給しつつ５に−のｉ！
！続発振Ｃ０８レーザのセグメントミラー（１０Ｘ１０
ｍ−）で集光されたレーザビーム４を照射する。すると
鋼板１表面及びＮ ｉｃｒ合金パウダ８は加熱溶融され
て溶融池９が形成される。このときインジェクションノ
ズル７でセラミック系パウダであるＷＣパウダ １０を
レーザビーム４の照射内及び照射外の溶融池９にＡｒガ
スをもって投入する。するとＷＣパウダ１０は溶融池９
に混入し、その後冷却するとともに固化しクラッド層５
が順次形成される。
右方向へ移動させるとともに、金属系パウダ供給管６で
金属系パウダであるＮｉＣｒ合金（Ｎｉ８０％−Ｃｒ２
０％）パウダ８を鋼板１表面に供給しつつ５に−のｉ！
！続発振Ｃ０８レーザのセグメントミラー（１０Ｘ１０
ｍ−）で集光されたレーザビーム４を照射する。すると
鋼板１表面及びＮ ｉｃｒ合金パウダ８は加熱溶融され
て溶融池９が形成される。このときインジェクションノ
ズル７でセラミック系パウダであるＷＣパウダ １０を
レーザビーム４の照射内及び照射外の溶融池９にＡｒガ
スをもって投入する。するとＷＣパウダ１０は溶融池９
に混入し、その後冷却するとともに固化しクラッド層５
が順次形成される。
なお、Ｎｉ−Ｃｒ合金パウダ８とＷＣパウダ１０の供給
量の比はＮｉ−Ｃｒ合金パウダ８を２５％、ＷＣパウダ
１０を７５％とした。
量の比はＮｉ−Ｃｒ合金パウダ８を２５％、ＷＣパウダ
１０を７５％とした。
以上のような方法で形成されたクラッド層５は、ポロシ
ティ−及びクラックが発生しない良好な性状のものであ
った。
ティ−及びクラックが発生しない良好な性状のものであ
った。
なお、前述した本発明の実施例と同様の条件で従来法に
より形成したクラッド層は、ポロシティ−及びクラック
が発生した。
より形成したクラッド層は、ポロシティ−及びクラック
が発生した。
本発明のレーザクラツディング法は、以上のようにセラ
ミック系パウダの供給前に金属系パウダを供給して金属
系の溶融池を形成し、その後溶融池にセラミック系パウ
ダを供給してクラッド層を形成するようにしたので、セ
ラミック系パウダが蒸発する程度にまで加熱されること
はなく、固化したときにクラッド層にポロシティ−及び
クラック等が発生しない。従って良好な性状を有する、
金属系とセラミック系の分散強化の効果のあるクラッド
層を形成できる。
ミック系パウダの供給前に金属系パウダを供給して金属
系の溶融池を形成し、その後溶融池にセラミック系パウ
ダを供給してクラッド層を形成するようにしたので、セ
ラミック系パウダが蒸発する程度にまで加熱されること
はなく、固化したときにクラッド層にポロシティ−及び
クラック等が発生しない。従って良好な性状を有する、
金属系とセラミック系の分散強化の効果のあるクラッド
層を形成できる。
第１図は本発明の一実施例によるクラッド層の形成時の
状態を示す断面図であり、第２図は従来例によるクラッ
ド層の形成時の状態を示す断面図である。 ｌ・・・鋼板、５・・・クラッド層、６・・・金属系パ
ウダ供給管、７・・・インジェクションノズル、８・・
・ＮｉＣｒ合金パウダ、９・・・溶融池、工０・・・Ｗ
Ｃパウダ。 特許出願人 日本鋼管株式会社 代理人 弁理士 １）中 政 浩 はか１名
状態を示す断面図であり、第２図は従来例によるクラッ
ド層の形成時の状態を示す断面図である。 ｌ・・・鋼板、５・・・クラッド層、６・・・金属系パ
ウダ供給管、７・・・インジェクションノズル、８・・
・ＮｉＣｒ合金パウダ、９・・・溶融池、工０・・・Ｗ
Ｃパウダ。 特許出願人 日本鋼管株式会社 代理人 弁理士 １）中 政 浩 はか１名
Claims (1)
- 基材表面に金属系パウダとセラミック系パウダを供給し
つつレーザビームを照射してクラッド層を形成する方法
において、金属系パウダをレーザビームで溶融した後、
この金属系パウダの溶融池にセラミック系パウダを供給
することを特徴とするレーザクラッディング法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023864A JPS62183988A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | レ−ザクラツデイング法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61023864A JPS62183988A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | レ−ザクラツデイング法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62183988A true JPS62183988A (ja) | 1987-08-12 |
Family
ID=12122305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61023864A Pending JPS62183988A (ja) | 1986-02-07 | 1986-02-07 | レ−ザクラツデイング法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62183988A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005537934A (ja) * | 2002-09-06 | 2005-12-15 | アルストム テクノロジー リミテッド | レーザー金属成形による硬い層の微細構造の制御方法 |
| CN104250801A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 一种热轧无缝钢管输送辊道激光熔覆耐磨、抗热合金涂层工艺方法 |
| CN108588566A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-09-28 | 华东交通大学 | 一种FexWyC-Bainite成分和组织双重梯度复合材料 |
| JP2019216644A (ja) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | 小橋工業株式会社 | 作業爪及び作業爪の製造方法 |
-
1986
- 1986-02-07 JP JP61023864A patent/JPS62183988A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005537934A (ja) * | 2002-09-06 | 2005-12-15 | アルストム テクノロジー リミテッド | レーザー金属成形による硬い層の微細構造の制御方法 |
| CN104250801A (zh) * | 2013-06-28 | 2014-12-31 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 一种热轧无缝钢管输送辊道激光熔覆耐磨、抗热合金涂层工艺方法 |
| CN104250801B (zh) * | 2013-06-28 | 2017-08-25 | 沈阳大陆激光成套设备有限公司 | 一种热轧无缝钢管输送辊激光熔覆耐磨、抗热合金涂层的工艺 |
| JP2019216644A (ja) * | 2018-06-19 | 2019-12-26 | 小橋工業株式会社 | 作業爪及び作業爪の製造方法 |
| CN108588566A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-09-28 | 华东交通大学 | 一种FexWyC-Bainite成分和组织双重梯度复合材料 |
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