JPS6257770A - 粉末肉盛溶接装置 - Google Patents
粉末肉盛溶接装置Info
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- JPS6257770A JPS6257770A JP19482785A JP19482785A JPS6257770A JP S6257770 A JPS6257770 A JP S6257770A JP 19482785 A JP19482785 A JP 19482785A JP 19482785 A JP19482785 A JP 19482785A JP S6257770 A JPS6257770 A JP S6257770A
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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
- B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
- B23K9/046—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
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- Arc Welding In General (AREA)
- Plasma Technology (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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、母材金属表面の特性を肉盛溶接によって改
善するのに利用される粉末肉盛溶接方法および粉末肉盛
溶接装置に関するものである。
善するのに利用される粉末肉盛溶接方法および粉末肉盛
溶接装置に関するものである。
（従来の技術）
母材金属表面の特性を改善する方法としては、浸炭、窒
化、めっき、溶射等の表面処理法、りラッド法、肉盛溶
接法などがある。
化、めっき、溶射等の表面処理法、りラッド法、肉盛溶
接法などがある。
これらのうち、肉盛溶接法は、比較的短時間で表面改質
が行えること、表面改質層のはくりを少なくできること
、表面改質層の耐熱性および／または耐摩耗性を高いも
のにできること、などの利点を有しており、具体的には
、酸素アセチレン溶接、被覆アーク溶接、ＴＩＧ溶接、
ＭＩＧ溶接。
が行えること、表面改質層のはくりを少なくできること
、表面改質層の耐熱性および／または耐摩耗性を高いも
のにできること、などの利点を有しており、具体的には
、酸素アセチレン溶接、被覆アーク溶接、ＴＩＧ溶接、
ＭＩＧ溶接。
ガスシールドアーク溶接、プラズマアーク溶接などによ
って肉盛溶接が行われる。
って肉盛溶接が行われる。
このような肉盛溶接において、プラズマアーク溶接を用
いる方法は、超合金などの難溶接性の材料に対しても容
易に肉盛溶接が可能であること、全自動による肉盛溶接
が可能であること、高速溶接が可能であること、溶着率
および溶着能率が高いこと、などの種々の利点を有して
おり、今後適用範囲のより一層の拡大が見込まれている
。
いる方法は、超合金などの難溶接性の材料に対しても容
易に肉盛溶接が可能であること、全自動による肉盛溶接
が可能であること、高速溶接が可能であること、溶着率
および溶着能率が高いこと、などの種々の利点を有して
おり、今後適用範囲のより一層の拡大が見込まれている
。
（発明が解決しようとする問題点）
このようなプラズマアーク肉盛溶接においては、肉盛溶
接の開始後にアーク熱によって母材金属の温度が次第に
上昇し、この温度上昇に伴って母材金属が溶けやすくな
るため、肉盛金属への母材金属の溶は込み量が多くなっ
て肉盛金属が希釈される。
接の開始後にアーク熱によって母材金属の温度が次第に
上昇し、この温度上昇に伴って母材金属が溶けやすくな
るため、肉盛金属への母材金属の溶は込み量が多くなっ
て肉盛金属が希釈される。
ところで、肉盛溶接においては、この肉盛溶接の目的か
らいって当然のことながら、肉盛金属としては耐摩耗性
および／または耐食性に優れた高品質でかつ高価な材料
が使用され、母材金属としては強度や靭性に優れかつ安
価な材料が使用されるのが一般的である。
らいって当然のことながら、肉盛金属としては耐摩耗性
および／または耐食性に優れた高品質でかつ高価な材料
が使用され、母材金属としては強度や靭性に優れかつ安
価な材料が使用されるのが一般的である。
したがって、肉盛金属への母材金属の溶は込み量が多く
なると、肉盛金属層の耐摩耗性および／または耐食性が
悪くなる。
なると、肉盛金属層の耐摩耗性および／または耐食性が
悪くなる。
それゆえ、プラズマアーク肉盛溶接では、母材金属によ
る肉盛金属の希釈をなくすために、肉盛溶接の開始後に
プラズマアーク電流を変化させすなわち少なくして入熱
量”を制御し、母材金属の温度上昇に伴う溶は込み量の
増大を防ぐようにしている。
る肉盛金属の希釈をなくすために、肉盛溶接の開始後に
プラズマアーク電流を変化させすなわち少なくして入熱
量”を制御し、母材金属の温度上昇に伴う溶は込み量の
増大を防ぐようにしている。
しかしながら、このようなプラズマアーク電流を制御す
る方法では肉盛用原料粉末の粒度や量などによって未溶
着金属が発生し、溶接欠陥を生ずることがあるとともに
、ビード形状の変化が大きいために溶接速度を変える必
要性を生じることがあり、良好な溶接ビードを得がたい
とともに自動溶接が困難になることがあるという問題点
があった。
る方法では肉盛用原料粉末の粒度や量などによって未溶
着金属が発生し、溶接欠陥を生ずることがあるとともに
、ビード形状の変化が大きいために溶接速度を変える必
要性を生じることがあり、良好な溶接ビードを得がたい
とともに自動溶接が困難になることがあるという問題点
があった。
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、プラズマアーク溶接を用いた粉末肉盛溶接にお
いて、母材金属の肉盛金属への溶は込み量が少なく、し
たがって肉盛金属がもつ耐摩耗性および／または耐熱性
等の優れた特性を低下させることがなく、かつまた未溶
着金属の発生をおさえて溶接欠陥を防止することが可能
である粉末肉盛溶接方法および粉末肉盛溶接装置を提供
することを目的としている。
もので、プラズマアーク溶接を用いた粉末肉盛溶接にお
いて、母材金属の肉盛金属への溶は込み量が少なく、し
たがって肉盛金属がもつ耐摩耗性および／または耐熱性
等の優れた特性を低下させることがなく、かつまた未溶
着金属の発生をおさえて溶接欠陥を防止することが可能
である粉末肉盛溶接方法および粉末肉盛溶接装置を提供
することを目的としている。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段）
゛ この発明の第一発明は、プラズマアークウニ肉
盛用粉末を供給して溶融させることにより母材金属表面
に肉盛溶接するに際し、プラズマガスの供給量を調整し
て母材金属の肉盛金属への希釈量を制御するようにした
ことを特徴としており、この発明の第二発明は、プラズ
マガス供給路および肉盛用粉末供給路を有するプラズマ
トーチを備えた粉末肉盛溶接装置において、前記プラズ
マガス供給路にプラズマガス量調整手段を設けると共に
、母材金属表面の温度測定手段を設け、前記母材金属表
面の温度に応じて前記プラズマガス量調整手段を調整作
動させる作動制御手段を具備したことを特徴としている
。
盛用粉末を供給して溶融させることにより母材金属表面
に肉盛溶接するに際し、プラズマガスの供給量を調整し
て母材金属の肉盛金属への希釈量を制御するようにした
ことを特徴としており、この発明の第二発明は、プラズ
マガス供給路および肉盛用粉末供給路を有するプラズマ
トーチを備えた粉末肉盛溶接装置において、前記プラズ
マガス供給路にプラズマガス量調整手段を設けると共に
、母材金属表面の温度測定手段を設け、前記母材金属表
面の温度に応じて前記プラズマガス量調整手段を調整作
動させる作動制御手段を具備した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および粉末肉盛症
、接装置において用いる粉末肉盛溶接用プラズマトーチ
の一例および母材金属として例示し゛たエンジン用バル
ブとの位置関係を示す図であって、このプラズマトーチ
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が配設している。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
の間でプラズマガス供給路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ガス通
過孔７を複数設けたプラズマガス整流体８が配設しであ
る。このプラズマガス整流体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ガスの流れを整流し、水平
断面においてプラズマ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を常にトーチ内筒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。
、接装置において用いる粉末肉盛溶接用プラズマトーチ
の一例および母材金属として例示し゛たエンジン用バル
ブとの位置関係を示す図であって、このプラズマトーチ
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が配設している。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
の間でプラズマガス供給路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ガス通
過孔７を複数設けたプラズマガス整流体８が配設しであ
る。このプラズマガス整流体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ガスの流れを整流し、水平
断面においてプラズマ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を常にトーチ内筒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、被肉盛溶接用母材金属１８、図示例の場合はエ
ンジン用バルブが配設してあり、このエンジン用バルブ
１８は必要に応じて水冷構造とした′９ツキング部材２
０により保持された状態で回転可能となっている。
方には、被肉盛溶接用母材金属１８、図示例の場合はエ
ンジン用バルブが配設してあり、このエンジン用バルブ
１８は必要に応じて水冷構造とした′９ツキング部材２
０により保持された状態で回転可能となっている。
粉末肉盛溶接に際しては、エンジン用バルブ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
極側をエンジン用バルブ１８側（図示ではバッキング部
材２０）に接続し、棒状電極２とエンジン用バルブ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エンジン用ｚ＜
ルブ１８の表面（バルブフェース面）で溶着させる。
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
極側をエンジン用バルブ１８側（図示ではバッキング部
材２０）に接続し、棒状電極２とエンジン用バルブ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エンジン用ｚ＜
ルブ１８の表面（バルブフェース面）で溶着させる。
こノトキ、エンジン用バルブ１８は′９ツキング部材２
０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、良好な肉盛金属形状が得られる。また
、棒状電極２とトーチ内筒３との間にプラズマガス整流
体８が設けであるため、プラズマ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、プラズマガスの
集中性を高め、肉盛用粉末１４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およびエンジン用バルブ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
。
０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、良好な肉盛金属形状が得られる。また
、棒状電極２とトーチ内筒３との間にプラズマガス整流
体８が設けであるため、プラズマ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、プラズマガスの
集中性を高め、肉盛用粉末１４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およびエンジン用バルブ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
。
そして、このような肉盛溶接の開始後においてはエンジ
ン用バルブ１８の温度が次第に上昇して溶けやすくなる
ため、プラズマガス供給路６からのプラズマガス供給量
を少なくし、プラズマ） −チ１とエンジン用バルブ１
８との間で発生しているプラズマアーク１０の熱量を少
なくして、エンジン用バルブ１８の溶は込み量を減少さ
せるようにする。このとき、プラズマアーク電流は一定
とし、あるいはプラズマガスの供給量の調整とともにプ
ラズマアーク電流を若干調整することによって、供給さ
れる肉盛用粉末１４の溶融に必要な熱量を確保し、未溶
解の粉末を発生させることなく、母材金属（エンジン用
バルブ）１８への入熱量をコントロールし、母材金属の
肉盛金属への希釈量を制御して肉盛金属の特性を確保す
るとともに当該特性を均一なものとする。
ン用バルブ１８の温度が次第に上昇して溶けやすくなる
ため、プラズマガス供給路６からのプラズマガス供給量
を少なくし、プラズマ） −チ１とエンジン用バルブ１
８との間で発生しているプラズマアーク１０の熱量を少
なくして、エンジン用バルブ１８の溶は込み量を減少さ
せるようにする。このとき、プラズマアーク電流は一定
とし、あるいはプラズマガスの供給量の調整とともにプ
ラズマアーク電流を若干調整することによって、供給さ
れる肉盛用粉末１４の溶融に必要な熱量を確保し、未溶
解の粉末を発生させることなく、母材金属（エンジン用
バルブ）１８への入熱量をコントロールし、母材金属の
肉盛金属への希釈量を制御して肉盛金属の特性を確保す
るとともに当該特性を均一なものとする。
なお、肉盛用粉末１４としては１例えば耐熱性合金や＃
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
使用されるが、この発明においてはとくに限定されない
、そして、この場合、粉末中に粒径の大きなものが多す
ぎると肉盛溶接時に溶は残りが生じることがあり、反対
に粉末中に粒径の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。
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
使用されるが、この発明においてはとくに限定されない
、そして、この場合、粉末中に粒径の大きなものが多す
ぎると肉盛溶接時に溶は残りが生じることがあり、反対
に粉末中に粒径の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。
第２図はこの発明による粉末肉盛溶接装置の一実施態様
を示す図であって、図において、１はプラズマトーチ、
２１はプラズマガス供給管、２２はプラズマガス供給タ
ンク、２３はプラズマガス供給管２１の途中に設けたプ
ラズマガス量調整手段としての流量可変バルブ、２４は
母材金属１８の表面温度を測定する温度測定手段として
の放射温度計、２５は前記放射温度計２４により測定さ
れた母材金属表面の温度に応じて前記プラズマガス量調
整７段である流量可変バルブ２３を調整作動させる作動
制御手段であり、この作動制御手段２５によって、肉盛
溶接時に母材金属１８の表面温度が上昇した際に流量可
変バルブ２３を絞り方向に作動させてプラズマガス量を
少なくすることにより入熱量を低下させ、母材金属１８
の肉盛金属への溶は込み量が増大しないようにする。
を示す図であって、図において、１はプラズマトーチ、
２１はプラズマガス供給管、２２はプラズマガス供給タ
ンク、２３はプラズマガス供給管２１の途中に設けたプ
ラズマガス量調整手段としての流量可変バルブ、２４は
母材金属１８の表面温度を測定する温度測定手段として
の放射温度計、２５は前記放射温度計２４により測定さ
れた母材金属表面の温度に応じて前記プラズマガス量調
整７段である流量可変バルブ２３を調整作動させる作動
制御手段であり、この作動制御手段２５によって、肉盛
溶接時に母材金属１８の表面温度が上昇した際に流量可
変バルブ２３を絞り方向に作動させてプラズマガス量を
少なくすることにより入熱量を低下させ、母材金属１８
の肉盛金属への溶は込み量が増大しないようにする。
第３図はこの発明による粉末肉盛溶接装置の他の実施態
様を示す図であって、図において、１はプラズマトーチ
、２１は分岐管２１ａ、２１ｂ。
様を示す図であって、図において、１はプラズマトーチ
、２１は分岐管２１ａ、２１ｂ。
２１ｃを有するプラズマガス供給管、２２はプラズマガ
ス供給タンク、２３ａ 、２３ｂ 、２３ｃはプラズマ
ガス供給管２１の分岐管２１ａ。
ス供給タンク、２３ａ 、２３ｂ 、２３ｃはプラズマ
ガス供給管２１の分岐管２１ａ。
２１ｂ、２１ｃに各々設けたバルブ、２４は母材金Ｐ＆
１８の表面温度を測定する温度測定手段としての放（幅
）射温度計、２５は前記放射温度計２４により測定され
た母材金属表面の温度に応じて前記プラズマガス量調整
手段である三つのバルブ２３ａ、２３ｂ、２３ｃを切替
える作動制御手段であり、この作動制御手段２５によっ
て母材金属１８の温度に対応してプラズマガスの供給量
を制御し、母材金属１８の表面温度が高くなったときに
プラズマガスの供給量を少なくして入熱量を低下させる
ことにより母材金属１８の肉盛金属への溶は込み量が増
大するのを防止する。
１８の表面温度を測定する温度測定手段としての放（幅
）射温度計、２５は前記放射温度計２４により測定され
た母材金属表面の温度に応じて前記プラズマガス量調整
手段である三つのバルブ２３ａ、２３ｂ、２３ｃを切替
える作動制御手段であり、この作動制御手段２５によっ
て母材金属１８の温度に対応してプラズマガスの供給量
を制御し、母材金属１８の表面温度が高くなったときに
プラズマガスの供給量を少なくして入熱量を低下させる
ことにより母材金属１８の肉盛金属への溶は込み量が増
大するのを防止する。
（実施例）
この実施例では母材金属１８として第１表に示す５ＵＨ
３６およびインコネル７５１からなりかつ直径が３２．
５ｍｍのエンジン用バルブを選び、肉盛金属として同じ
く第１表に示すステライ）３２（Ｎｏ、ｌ）および１２
（Ｎｏ、２）を選んだ。
３６およびインコネル７５１からなりかつ直径が３２．
５ｍｍのエンジン用バルブを選び、肉盛金属として同じ
く第１表に示すステライ）３２（Ｎｏ、ｌ）および１２
（Ｎｏ、２）を選んだ。
次に、前記のＮｏ、１および陽、２に示す母材金属と肉
盛金属との組合わせにおいて、プラズマアーク電流を第
５図に示すように１０５Ａの一定にしかつ放射温度計２
４によって測定される母材金属１８の温度上昇に伴って
作動制御手段２５により流量可変パルプ２３を作動調整
することによってプラズマガス量を第４図に示すパター
ンで変化させて肉盛溶接を行った。
盛金属との組合わせにおいて、プラズマアーク電流を第
５図に示すように１０５Ａの一定にしかつ放射温度計２
４によって測定される母材金属１８の温度上昇に伴って
作動制御手段２５により流量可変パルプ２３を作動調整
することによってプラズマガス量を第４図に示すパター
ンで変化させて肉盛溶接を行った。
（比較例）
この比較例では、母材金１１１８として第１表に示す５
ＵＨ３Ｂからなりかつ直径が３２．５ｍｍのエンジン用
バルブを選び、肉盛金属として同じく第１表に示すステ
ライト３２を選んで、プラズマガス量を第４図に示すよ
うに２．ＯＪｌ／ｍｉｎの一定にしかつ母材金属の温度
上昇に伴ってプラズマアーク電流を第５図に示すパター
ンで変化させて肉盛溶接を行った。
ＵＨ３Ｂからなりかつ直径が３２．５ｍｍのエンジン用
バルブを選び、肉盛金属として同じく第１表に示すステ
ライト３２を選んで、プラズマガス量を第４図に示すよ
うに２．ＯＪｌ／ｍｉｎの一定にしかつ母材金属の温度
上昇に伴ってプラズマアーク電流を第５図に示すパター
ンで変化させて肉盛溶接を行った。
（ｉ！価例）
次に、実施例および比較例において肉盛溶接した後のエ
ンジン用バルブ各１００本のうち無作為に１０木ずつ選
んで各バルブシート部の断面形状を調べたところ第２表
に示す結果であった。また母材金属の肉盛金属への希釈
率をＥＰＭＡにより測定したところ、同じく第２表に示
す結果であった。さらに、バルブシート部の硬さを調べ
たところ、同じく第２表に示す結果であった。
ンジン用バルブ各１００本のうち無作為に１０木ずつ選
んで各バルブシート部の断面形状を調べたところ第２表
に示す結果であった。また母材金属の肉盛金属への希釈
率をＥＰＭＡにより測定したところ、同じく第２表に示
す結果であった。さらに、バルブシート部の硬さを調べ
たところ、同じく第２表に示す結果であった。
第２表に示すように、この発明の実施例による場合には
溶接ビードの外観が良好であるとともに未溶着金属の発
生などの溶接欠陥がなく、母材金属の肉盛金属への希釈
率が比較例の場合よりも小さくなっており、硬さの低下
を比較例の場合よりも小さくおさえることができた。
溶接ビードの外観が良好であるとともに未溶着金属の発
生などの溶接欠陥がなく、母材金属の肉盛金属への希釈
率が比較例の場合よりも小さくなっており、硬さの低下
を比較例の場合よりも小さくおさえることができた。
なお、そのほか、プラズマガス量の調整とともにプラズ
マアーク電流を若干調整するのも良いことが確かめられ
た。
マアーク電流を若干調整するのも良いことが確かめられ
た。
［発明の効果］
以上説１５１シてきたように、この発明による粉末肉盛
溶接方法では、プラズマアーク中に肉盛用粉末を供給し
て溶融させることにより母材金属表面に肉盛溶接するに
際し、プラズマガスの供給量を、調整して母材金属の肉
盛金属への希釈量を制御するようにし、また、この発明
による粉末肉盛溶接装置では、プラズマガス供給路およ
び肉盛用粉末供給路を有するプラズマトーチを備えた粉
末肉盛溶接袋とにおいて、前記プラズマガス供給路にプ
ラズマガス量調整手段を設けると共に、母材金属表面の
温度測定手段を設け、前記母材金属表面の温度に応じて
前記プラズマガス量調整手段を調整作動させる流量制御
手段を具備した構成としたから、母材金属の温度上昇に
合わせて入熱量を制御することが可能であり、母材金属
の肉盛金属への溶は込み量を少なくして肉盛金属のもつ
耐摩耗性や耐熱性等の優れた特性を十分に活かすことが
でき、しかも入熱量を制御したときでも未溶着金属の発
生をおさえて溶接欠陥を防止することができ、均一でか
つ特性の優れた肉盛溶接を行うことが可能であるという
非常に優れた効果がもたらされる。
溶接方法では、プラズマアーク中に肉盛用粉末を供給し
て溶融させることにより母材金属表面に肉盛溶接するに
際し、プラズマガスの供給量を、調整して母材金属の肉
盛金属への希釈量を制御するようにし、また、この発明
による粉末肉盛溶接装置では、プラズマガス供給路およ
び肉盛用粉末供給路を有するプラズマトーチを備えた粉
末肉盛溶接袋とにおいて、前記プラズマガス供給路にプ
ラズマガス量調整手段を設けると共に、母材金属表面の
温度測定手段を設け、前記母材金属表面の温度に応じて
前記プラズマガス量調整手段を調整作動させる流量制御
手段を具備した構成としたから、母材金属の温度上昇に
合わせて入熱量を制御することが可能であり、母材金属
の肉盛金属への溶は込み量を少なくして肉盛金属のもつ
耐摩耗性や耐熱性等の優れた特性を十分に活かすことが
でき、しかも入熱量を制御したときでも未溶着金属の発
生をおさえて溶接欠陥を防止することができ、均一でか
つ特性の優れた肉盛溶接を行うことが可能であるという
非常に優れた効果がもたらされる。
第１図は粉末肉盛溶接用プラズマトーチおよび母材金属
（エンジン用バルブ）の実施例を示す断面説明図、第２
図および第３図は粉末肉盛溶接装置の各実施態様による
構成を示す説明図、第４図はこの発明の実施例および比
較例において採用したプラズマガス供給量の変化パター
ンを示す説明図、第５図はこの発明の実施例および比較
例において採用したプラズマアーク電流の変化パターン
を示す説明図である。 １・・・プラズマトーチ、 ６・・・プラズマガス供給路、 １０・・・プラズマアーク、 １３・・・肉盛用粉末供給路、 １４・・・肉盛用粉末、 １８・・・エンジ用バルブ（母材金属）、２３・・・流
量可変バルブ（プラズマガス量調整手段）、 ２３ａ 、２３ｂ 、２３ｃ・・・バルブ（プラズマガ
ス量調整手段）。 ２４・・・放（輻）射温度計（温度測定手段）、２５・
・・作動制御手段。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 間 第１図 第２図 ｆ １０ ／ｆ ２０函１
ルＭ （Ｓｅｃン
（エンジン用バルブ）の実施例を示す断面説明図、第２
図および第３図は粉末肉盛溶接装置の各実施態様による
構成を示す説明図、第４図はこの発明の実施例および比
較例において採用したプラズマガス供給量の変化パター
ンを示す説明図、第５図はこの発明の実施例および比較
例において採用したプラズマアーク電流の変化パターン
を示す説明図である。 １・・・プラズマトーチ、 ６・・・プラズマガス供給路、 １０・・・プラズマアーク、 １３・・・肉盛用粉末供給路、 １４・・・肉盛用粉末、 １８・・・エンジ用バルブ（母材金属）、２３・・・流
量可変バルブ（プラズマガス量調整手段）、 ２３ａ 、２３ｂ 、２３ｃ・・・バルブ（プラズマガ
ス量調整手段）。 ２４・・・放（輻）射温度計（温度測定手段）、２５・
・・作動制御手段。 特許出願人 大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士 小 塩 間 第１図 第２図 ｆ １０ ／ｆ ２０函１
ルＭ （Ｓｅｃン
Claims (5)
- （１）プラズマアーク中に肉盛用粉末を供給して溶融さ
せることにより母材金属表面に肉盛溶接するに際し、プ
ラズマガスの供給量を調整して母材金属の肉盛金属への
希釈量を制御するようにしたことを特徴とする粉末肉盛
溶接方法。 - （２）プラズマガスの供給量の調整とともにプラズマア
ーク電流の調整を併用して母材金属の肉盛金属への希釈
量を制御するようにした特許請求の範囲第（１）項記載
の粉末肉盛溶接方法。 - （３）プラズマガス供給路および肉盛用粉末供給路を有
するプラズマトーチを備えた粉末肉盛溶接装置において
、前記プラズマガス供給路にプラズマガス量調整手段を
設けると共に、母材金属表面の温度測定手段を設け、前
記母材金属表面の温度に応じて前記プラズマガス量調整
手段を調整作動させる作動制御手段を具備したことを特
徴とする粉末肉盛溶接装置。 - （４）プラズマガス量調整手段は流量可変バルブであり
、作動制御手段により流量可変バルブを通るプラズマガ
スの流量を変化させるようにした特許請求の範囲第（３
）項記載の粉末肉盛溶接装置。 - （５）プラズマガス量調整手段は複数のバルブを並列に
備えたものであり、作動制御手段により複数のバルブを
切替えてプラズマガスの流量を変化させるようにした特
許請求の範囲第（３）項記載の粉末肉盛溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60194827A JPH0686017B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 粉末肉盛溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60194827A JPH0686017B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 粉末肉盛溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6257770A true JPS6257770A (ja) | 1987-03-13 |
| JPH0686017B2 JPH0686017B2 (ja) | 1994-11-02 |
Family
ID=16330917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60194827A Expired - Fee Related JPH0686017B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 粉末肉盛溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0686017B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0599737A1 (fr) * | 1992-11-27 | 1994-06-01 | Societe Nouvelle De Metallisation Industries Snmi | Procédé de rechargement d'une pièce au moyen d'un plasma à arc transféré |
| EP0759500A1 (en) | 1995-08-08 | 1997-02-26 | Fuji Oozx Inc. | Internal combustion engine valve |
| JP2007307565A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | 表面被覆方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166171A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-29 | Daido Steel Co Ltd | プラズマ肉盛溶接方法 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP60194827A patent/JPH0686017B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60166171A (ja) * | 1984-02-07 | 1985-08-29 | Daido Steel Co Ltd | プラズマ肉盛溶接方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0599737A1 (fr) * | 1992-11-27 | 1994-06-01 | Societe Nouvelle De Metallisation Industries Snmi | Procédé de rechargement d'une pièce au moyen d'un plasma à arc transféré |
| FR2698572A1 (fr) * | 1992-11-27 | 1994-06-03 | Metallisation Ind Ste Nle | Procédé de rechargement d'une pièce au moyen d'un plasma à arc transféré. |
| EP0759500A1 (en) | 1995-08-08 | 1997-02-26 | Fuji Oozx Inc. | Internal combustion engine valve |
| US5611306A (en) * | 1995-08-08 | 1997-03-18 | Fuji Oozx Inc. | Internal combustion engine valve |
| JP2007307565A (ja) * | 2006-05-16 | 2007-11-29 | Hitachi Ltd | 表面被覆方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0686017B2 (ja) | 1994-11-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |