JP3301825B2 - アルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法 - Google Patents
アルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルミ系母材の耐摩耗特
性を改善するアルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方
法に関するものである。
性を改善するアルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】地球温暖化及びＣＯ2 対策の一環とし
て、車両の軽量化、エンジンの燃費向上技術等が求めら
れている。車両の軽量化に関しては、アルミニウム、チ
タン等の軽量対策材の採用が検討されている。これら軽
量対策材の使用に際し、技術面のネックとなっているの
が、それらが従来の鉄系材料と比べ、耐摩耗特性に劣る
ことである。このため、軽量化材であるアルミニウムの
耐摩耗特性を改善するための研究開発が行われており、
その一環としてアルミニウム又はアルミニウム合金材
（鋳物材含む）の局部表面を他種材質により改質する方
法がある。
て、車両の軽量化、エンジンの燃費向上技術等が求めら
れている。車両の軽量化に関しては、アルミニウム、チ
タン等の軽量対策材の採用が検討されている。これら軽
量対策材の使用に際し、技術面のネックとなっているの
が、それらが従来の鉄系材料と比べ、耐摩耗特性に劣る
ことである。このため、軽量化材であるアルミニウムの
耐摩耗特性を改善するための研究開発が行われており、
その一環としてアルミニウム又はアルミニウム合金材
（鋳物材含む）の局部表面を他種材質により改質する方
法がある。
【０００３】この方法としてメイン電極ワイヤ（例えば
アルミ電極ワイヤ）と耐摩耗特性を有するフィラーワイ
ヤの２本のワイヤを用いた合金化ＭＩＧ溶接による表面
改質がいくつか提案されている（特開平2-117777号公報
など）。
アルミ電極ワイヤ）と耐摩耗特性を有するフィラーワイ
ヤの２本のワイヤを用いた合金化ＭＩＧ溶接による表面
改質がいくつか提案されている（特開平2-117777号公報
など）。
【０００４】このダブルワイヤ溶接法は、メインの電極
ワイヤの他に、例えばメイン電極ワイヤの後行にフィラ
ーワイヤを配置し、メイン電極ワイヤのアークで形成し
た溶融池にフィラーワイヤを挿入して溶融するものであ
り、溶融池にフィラーワイヤを挿入して溶解するため、
溶接時の溶着量を多くし、シングルワイヤ法と比較し
て、肉盛り溶接速度の向上という利点がある。
ワイヤの他に、例えばメイン電極ワイヤの後行にフィラ
ーワイヤを配置し、メイン電極ワイヤのアークで形成し
た溶融池にフィラーワイヤを挿入して溶融するものであ
り、溶融池にフィラーワイヤを挿入して溶解するため、
溶接時の溶着量を多くし、シングルワイヤ法と比較し
て、肉盛り溶接速度の向上という利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ダブルワイヤ溶接法では、フィラーワイヤを溶融池に挿
入して溶解するため、メインの電極ワイヤによって形成
される溶融池の温度以下の溶融点を有する材料にフィラ
ーワイヤが限定され、かつその挿入量が溶融池の熱容量
でおのずと制限されてしまうことがある。
ダブルワイヤ溶接法では、フィラーワイヤを溶融池に挿
入して溶解するため、メインの電極ワイヤによって形成
される溶融池の温度以下の溶融点を有する材料にフィラ
ーワイヤが限定され、かつその挿入量が溶融池の熱容量
でおのずと制限されてしまうことがある。
【０００６】例えば、１本のメインワイヤだけでアルミ
ニウムのＭＩＧ溶接を行うと、その溶融池の温度計測例
（アルミニウム合金、熱電対）は、図４に示すようにな
り、フィラー挿入（後行）部位（図示例でＡの位置）の
溶融池１１の温度は約 900℃となり、溶融点が 900℃を
超えるフィラ材料の肉盛り合金化は不可能となる。
ニウムのＭＩＧ溶接を行うと、その溶融池の温度計測例
（アルミニウム合金、熱電対）は、図４に示すようにな
り、フィラー挿入（後行）部位（図示例でＡの位置）の
溶融池１１の温度は約 900℃となり、溶融点が 900℃を
超えるフィラ材料の肉盛り合金化は不可能となる。
【０００７】このため、アルミニウムの溶融温度 660℃
（純Ａｌ）とこの溶融池のフィラー挿入部位の温度約 9
00℃との間にて溶融され、かつ、アルミニウムと合金化
した際、硬度アップできる材料としては、アルミニウム
よりも高融点の材料となる。これらの条件にあうフィラ
ー材料として、ストロンチウム（（Ｓｒ）融点 769
℃），セリウム（（Ｃｅ）融点 795℃）など種類が少な
い。
（純Ａｌ）とこの溶融池のフィラー挿入部位の温度約 9
00℃との間にて溶融され、かつ、アルミニウムと合金化
した際、硬度アップできる材料としては、アルミニウム
よりも高融点の材料となる。これらの条件にあうフィラ
ー材料として、ストロンチウム（（Ｓｒ）融点 769
℃），セリウム（（Ｃｅ）融点 795℃）など種類が少な
い。
【０００８】そこで、本発明は、このような事情を考慮
してなされたものであり、その目的は、多種の耐摩耗材
料を肉盛り溶接により付加することができるアルミ系母
材への異種材質の肉盛り溶接方法を提供することにあ
る。
してなされたものであり、その目的は、多種の耐摩耗材
料を肉盛り溶接により付加することができるアルミ系母
材への異種材質の肉盛り溶接方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明のアルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法
は、メインワイヤを後行に、そのメインワイヤより高融
点の耐摩耗特性材料のフィラーワイヤを先行に配置し、
前記メインワイヤを電極とするＭＩＧ溶接のアークによ
りアルミ系母材の表面の一部を溶融させて溶融池を形成
した後、前記フィラーワイヤをその溶融池に挿入して溶
解させ、高融点耐摩耗材料を肉盛り溶接により付加する
ものである。
に本発明のアルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法
は、メインワイヤを後行に、そのメインワイヤより高融
点の耐摩耗特性材料のフィラーワイヤを先行に配置し、
前記メインワイヤを電極とするＭＩＧ溶接のアークによ
りアルミ系母材の表面の一部を溶融させて溶融池を形成
した後、前記フィラーワイヤをその溶融池に挿入して溶
解させ、高融点耐摩耗材料を肉盛り溶接により付加する
ものである。
【００１０】また、前記メインワイヤがアルミ系材料か
らなると共に、フィラーワイヤが銅系又はチタン系の耐
摩耗特性材料からなることが好ましい。さらに、前記メ
インワイヤが銅系又はニッケル系の材料からなると共
に、フィラーワイヤがチタン系耐摩耗特性材料からなる
ことが好ましい。
らなると共に、フィラーワイヤが銅系又はチタン系の耐
摩耗特性材料からなることが好ましい。さらに、前記メ
インワイヤが銅系又はニッケル系の材料からなると共
に、フィラーワイヤがチタン系耐摩耗特性材料からなる
ことが好ましい。
【００１１】
【作用】メインワイヤを電極とするＭＩＧ溶接のアーク
により溶融池を形成すると、メインワイヤより溶接方向
の前方の溶融池の温度が高い。例えば、アルミニウムの
ＭＩＧ溶接時の溶融池の温度計測例によると、図４に示
すように、メインワイヤ１０より前方の溶融池１１の温
度はワイヤ１０の中央部とほぼ同様に約1600℃を越え、
ワイヤ１０より後方に行くに連れて低くなる。
により溶融池を形成すると、メインワイヤより溶接方向
の前方の溶融池の温度が高い。例えば、アルミニウムの
ＭＩＧ溶接時の溶融池の温度計測例によると、図４に示
すように、メインワイヤ１０より前方の溶融池１１の温
度はワイヤ１０の中央部とほぼ同様に約1600℃を越え、
ワイヤ１０より後方に行くに連れて低くなる。
【００１２】したがって、メインワイヤを後行に、フィ
ラーワイヤを先行に配置し、フィラーワイヤを溶融池に
挿入することにより、フィラーワイヤは温度が高いとこ
ろで溶解されるので、例えばアルミニウムのＭＩＧ溶接
時においてはストロンチウムやセリウムの他に銅系やチ
タン系などの高融点の耐摩耗特性材料をフィラーワイヤ
に用いることができ、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接に
より付加することが可能となる。
ラーワイヤを先行に配置し、フィラーワイヤを溶融池に
挿入することにより、フィラーワイヤは温度が高いとこ
ろで溶解されるので、例えばアルミニウムのＭＩＧ溶接
時においてはストロンチウムやセリウムの他に銅系やチ
タン系などの高融点の耐摩耗特性材料をフィラーワイヤ
に用いることができ、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接に
より付加することが可能となる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００１４】図１において、１はダブルワイヤ溶接機の
トーチのノズルを示し、このノズル１内には、メインワ
イヤ２とフィラーワイヤ３が設けられている。
トーチのノズルを示し、このノズル１内には、メインワ
イヤ２とフィラーワイヤ３が設けられている。
【００１５】メインワイヤ２は、溶接電流が流れる電導
体４に支持されて溶接方向の後行に配置されると共に、
電導体４内を摺動して一定速度で送り出されるようにな
っている。このメインワイヤ２の送り速度は任意に設定
可能にワイヤ供給装置（図示せず）が構成されている。
また、メインワイヤ２の電導体４に溶接電流が流れるこ
とにより、ワイヤ２の先端とアルミ系の母材（例えばア
ルミ合金）５との間にアーク６が発生してその熱でワイ
ヤ２が溶着されると共に、母材５の表面の一部が溶融し
て溶融池７が形成されるようになっている。
体４に支持されて溶接方向の後行に配置されると共に、
電導体４内を摺動して一定速度で送り出されるようにな
っている。このメインワイヤ２の送り速度は任意に設定
可能にワイヤ供給装置（図示せず）が構成されている。
また、メインワイヤ２の電導体４に溶接電流が流れるこ
とにより、ワイヤ２の先端とアルミ系の母材（例えばア
ルミ合金）５との間にアーク６が発生してその熱でワイ
ヤ２が溶着されると共に、母材５の表面の一部が溶融し
て溶融池７が形成されるようになっている。
【００１６】メインワイヤ２は、アルミ系材料（アルミ
又はアルミ合金（アルミ鋳物を含む））、銅系材料、ニ
ッケル系材料などからなる。
又はアルミ合金（アルミ鋳物を含む））、銅系材料、ニ
ッケル系材料などからなる。
【００１７】フィラーワイヤ３は、電導体８に支持され
て溶接方向の先行に配置され、電導体８内を摺動して一
定速度で送り出されて、前記溶融池７の前方に挿入され
るようになっている。このフィラーワイヤ３の送り速度
は任意に設定可能にワイヤ供給装置（図示せず）が構成
されている。フィラーワイヤ３は、メインワイヤ２と異
なる材質であって耐摩耗特性を有する材料からなり、例
えば、銅系材料（銅又は銅合金）やチタン系材料などか
らなる。
て溶接方向の先行に配置され、電導体８内を摺動して一
定速度で送り出されて、前記溶融池７の前方に挿入され
るようになっている。このフィラーワイヤ３の送り速度
は任意に設定可能にワイヤ供給装置（図示せず）が構成
されている。フィラーワイヤ３は、メインワイヤ２と異
なる材質であって耐摩耗特性を有する材料からなり、例
えば、銅系材料（銅又は銅合金）やチタン系材料などか
らなる。
【００１８】ノズル１の内部には、それらワイヤ２，３
の外側に不活性ガス例えばＡｒが供給されるようになっ
ている。
の外側に不活性ガス例えばＡｒが供給されるようになっ
ている。
【００１９】さて、アルミ系母材例えばアルミ合金５の
表面を改質するには、メインワイヤ２を一定速度でトー
チのノズル１から送給すると共に、メインワイヤ２の電
導体４に所定の溶接電流を流しワイヤ２の先端とアルミ
合金５の表面との間にアーク６を発生させる。これによ
り、アーク６の熱でワイヤ２をアルミ合金５に溶着する
と共に、アルミ合金５の一部を溶融して溶融池７を形成
させる。この際、アーク６は、溶融池７のシールドとし
ては望ましい前進角を有したアークとなるようにノズル
１の位置決めを行うのが好ましい。
表面を改質するには、メインワイヤ２を一定速度でトー
チのノズル１から送給すると共に、メインワイヤ２の電
導体４に所定の溶接電流を流しワイヤ２の先端とアルミ
合金５の表面との間にアーク６を発生させる。これによ
り、アーク６の熱でワイヤ２をアルミ合金５に溶着する
と共に、アルミ合金５の一部を溶融して溶融池７を形成
させる。この際、アーク６は、溶融池７のシールドとし
ては望ましい前進角を有したアークとなるようにノズル
１の位置決めを行うのが好ましい。
【００２０】そして、フィラーワイヤ３を一定速度でト
ーチのノズル１から送給して溶融池７の溶接方向の前方
に挿入する。これにより、フィラーワイヤ３が溶融し
て、アルミ合金（母材）５に高融点耐摩耗材料（フィラ
ーワイヤ３）が肉盛り溶接により付加されることにな
る。
ーチのノズル１から送給して溶融池７の溶接方向の前方
に挿入する。これにより、フィラーワイヤ３が溶融し
て、アルミ合金（母材）５に高融点耐摩耗材料（フィラ
ーワイヤ３）が肉盛り溶接により付加されることにな
る。
【００２１】このように、メインワイヤ２を後行に、フ
ィラーワイヤ３を先行に配置し、フィラーワイヤ３を溶
融池７に挿入することにより、フィラーワイヤ３は温度
が高いところで溶解されるので、例えば銅系（純銅の融
点1085℃）やチタン系（純チタンの融点1725℃）などの
高融点の異種材料である耐摩耗特性材料をフィラーワイ
ヤ３に用いることができる。すなわち、メインワイヤ２
を電極とするＭＩＧ溶接のアーク６により溶融池７を形
成するため、メインワイヤ２より溶接方向の前方の溶融
池７の温度が高くなる。その溶融池７の温度はメインワ
イヤ２の溶接条件できまり、例えば、メインワイヤだけ
でアルミニウムのＭＩＧ溶接を行うと、その溶融池の温
度計測例（アルミニウム合金、熱電対）は、図４に示す
ようになり、メインワイヤ１０より前方の溶融池１１の
温度がワイヤの中央部とほぼ同様に約1600℃を越える。
このため、図１に示すように、溶融池７の前方にフィラ
ーワイヤ３を挿入することにより、溶融温度が 900℃を
超える材料でもフィラーワイヤ３の材料として用いるこ
とができる。これにより、フィラーワイヤ３の材料に銅
系やチタン系などの高融点の耐摩耗特性材料を用いるこ
とができ、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接により付加す
ることが可能となる。これによって、フィラーワイヤ３
の耐摩耗特性材料とメインワイヤ２の組成との合金化を
図れ、アルミニウム合金（母材）５の表面の耐摩耗特性
を改善することが可能となる。
ィラーワイヤ３を先行に配置し、フィラーワイヤ３を溶
融池７に挿入することにより、フィラーワイヤ３は温度
が高いところで溶解されるので、例えば銅系（純銅の融
点1085℃）やチタン系（純チタンの融点1725℃）などの
高融点の異種材料である耐摩耗特性材料をフィラーワイ
ヤ３に用いることができる。すなわち、メインワイヤ２
を電極とするＭＩＧ溶接のアーク６により溶融池７を形
成するため、メインワイヤ２より溶接方向の前方の溶融
池７の温度が高くなる。その溶融池７の温度はメインワ
イヤ２の溶接条件できまり、例えば、メインワイヤだけ
でアルミニウムのＭＩＧ溶接を行うと、その溶融池の温
度計測例（アルミニウム合金、熱電対）は、図４に示す
ようになり、メインワイヤ１０より前方の溶融池１１の
温度がワイヤの中央部とほぼ同様に約1600℃を越える。
このため、図１に示すように、溶融池７の前方にフィラ
ーワイヤ３を挿入することにより、溶融温度が 900℃を
超える材料でもフィラーワイヤ３の材料として用いるこ
とができる。これにより、フィラーワイヤ３の材料に銅
系やチタン系などの高融点の耐摩耗特性材料を用いるこ
とができ、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接により付加す
ることが可能となる。これによって、フィラーワイヤ３
の耐摩耗特性材料とメインワイヤ２の組成との合金化を
図れ、アルミニウム合金（母材）５の表面の耐摩耗特性
を改善することが可能となる。
【００２２】また、フィラーワイヤ３を挿入する溶融池
７の温度が約1600℃以上と高温であるため、ワイヤ３の
溶解量を多くすることができる。これは、フィラーワイ
ヤ３として挿入できる量が、フィラーワイヤ３による溶
融池７の温度低下を考慮しなければならず、溶融池７の
温度が高温であるので、ワイヤ３の溶解量を多くするこ
とができるからであり、これにより、耐摩耗特性材料を
約１／３以上の濃度で肉盛り溶接可能となる。
７の温度が約1600℃以上と高温であるため、ワイヤ３の
溶解量を多くすることができる。これは、フィラーワイ
ヤ３として挿入できる量が、フィラーワイヤ３による溶
融池７の温度低下を考慮しなければならず、溶融池７の
温度が高温であるので、ワイヤ３の溶解量を多くするこ
とができるからであり、これにより、耐摩耗特性材料を
約１／３以上の濃度で肉盛り溶接可能となる。
【００２３】さらに、溶融池７にフィラーワイヤ３を挿
入して溶解するため、溶融池７の温度がワイヤ３を挿入
しない場合に比して下がるので、凝固までの冷却速度が
遅くなり、溶接割れ危険度が少なくなる。
入して溶解するため、溶融池７の温度がワイヤ３を挿入
しない場合に比して下がるので、凝固までの冷却速度が
遅くなり、溶接割れ危険度が少なくなる。
【００２４】次に本発明の具体例を説明する。
【００２５】前述のダブルワイヤ溶接機を用いてアルミ
合金に対するＡｌ−Ｃｕ合金の肉盛りの状態を調べた。
合金に対するＡｌ−Ｃｕ合金の肉盛りの状態を調べた。
【００２６】母材には、エンジン部品に多く使用されて
いるアルミ合金鋳物ＡＣ２Ｂ（成分；Ｓｉ： 5.0〜7.0
％，Ｃｕ： 2.0〜4.0 ％，Ｆｅ： 1.0％以下，Ｍｎ：
0.5％以下，残りＡｌ）を用い、５Ｒの開先を設けた20m
m厚さの試験片を鋳造で作成・使用した。溶接材には、
メインワイヤとして母材と同種のアルミ材Ａ１０７０
（成分；Ｓｉ：0.20％，Ｃｕ：0.04％，Ｆｅ：0.25％，
Ｍｎ：0.03％，Ａｌ：≧99.70 ％）で作成したφ1.2 の
ワイヤを、フィラーワイヤとして合金成分である銅合金
・アームスブロンズ（成分；Ｍｎ：0.93％，Ｆｅ：2.67
％，Ｎｉ：1.02％，Ａｌ：7.60％，残りＣｕ）で作成し
たφ1.6 のワイヤをそれぞれ用いた。
いるアルミ合金鋳物ＡＣ２Ｂ（成分；Ｓｉ： 5.0〜7.0
％，Ｃｕ： 2.0〜4.0 ％，Ｆｅ： 1.0％以下，Ｍｎ：
0.5％以下，残りＡｌ）を用い、５Ｒの開先を設けた20m
m厚さの試験片を鋳造で作成・使用した。溶接材には、
メインワイヤとして母材と同種のアルミ材Ａ１０７０
（成分；Ｓｉ：0.20％，Ｃｕ：0.04％，Ｆｅ：0.25％，
Ｍｎ：0.03％，Ａｌ：≧99.70 ％）で作成したφ1.2 の
ワイヤを、フィラーワイヤとして合金成分である銅合金
・アームスブロンズ（成分；Ｍｎ：0.93％，Ｆｅ：2.67
％，Ｎｉ：1.02％，Ａｌ：7.60％，残りＣｕ）で作成し
たφ1.6 のワイヤをそれぞれ用いた。
【００２７】これらワイヤを、メインワイヤを後行にフ
ィラーワイヤを先行になるように前述のダブルワイヤ溶
接機に装着し、その溶接電流（メインワイヤ）、溶接速
度、フィラー送給量を表１に示す条件にして、試験片の
開先部に 100mmのビード・オン・ブレード溶接を行っ
た。
ィラーワイヤを先行になるように前述のダブルワイヤ溶
接機に装着し、その溶接電流（メインワイヤ）、溶接速
度、フィラー送給量を表１に示す条件にして、試験片の
開先部に 100mmのビード・オン・ブレード溶接を行っ
た。
【００２８】
【表１】
【００２９】このように溶接を行った試験片を、割れ等
の外観チェックを行ったのち溶接部の中央部断面にて溶
着金属の硬さ（Ｈｖ），組織観察、及び合金成分である
銅（Ｃｕ）の定量分析について調べた。なお、この銅の
定量分析は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に付属のエネル
ギ分散型分析装置（ホリバ製作所製）により、溶接ビー
トの上・中・下の三ケ所について測定、既知Ｃｕ量の標
準試料による校正を行った。
の外観チェックを行ったのち溶接部の中央部断面にて溶
着金属の硬さ（Ｈｖ），組織観察、及び合金成分である
銅（Ｃｕ）の定量分析について調べた。なお、この銅の
定量分析は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）に付属のエネル
ギ分散型分析装置（ホリバ製作所製）により、溶接ビー
トの上・中・下の三ケ所について測定、既知Ｃｕ量の標
準試料による校正を行った。
【００３０】その結果、フィラー送給量とＣｕの含有
率、及びＣｕの含有率と溶着金属の硬さとの関係を図２
及び図３に示す。図２及び図３からフィラーの送給量が
少ない場合及び多い場合の両方でＣｕ成分のバラツキが
大きいことが分る。この成分バラツキ発生の要因とし
て、フィラー送給量が少ない場合には、溶融池温度が
高く比重差によって合金成分がビード下部に沈む、フ
ィラー送給量が多い場合には、逆に溶融池温度が上がら
ず凝固が早いため撹拌が不十分となるなどが考えられ
る。
率、及びＣｕの含有率と溶着金属の硬さとの関係を図２
及び図３に示す。図２及び図３からフィラーの送給量が
少ない場合及び多い場合の両方でＣｕ成分のバラツキが
大きいことが分る。この成分バラツキ発生の要因とし
て、フィラー送給量が少ない場合には、溶融池温度が
高く比重差によって合金成分がビード下部に沈む、フ
ィラー送給量が多い場合には、逆に溶融池温度が上がら
ず凝固が早いため撹拌が不十分となるなどが考えられ
る。
【００３１】これによって、均一な組成の溶着金属を得
るには、溶接電流、溶接速度、フィラー送給量の適正な
範囲があり、この試験結果では溶接電流； 260Ａ、溶接
速度；300 mm/min、フィラー送給量；23〜38 g/minの条
件で、Ｃｕ含有率20〜36％の範囲の均一な組成のビード
が得られる。と同時に、図３からも分るように、硬さは
ほぼＣｕ含有量に比例すると共に、前記の条件範囲では
Ｈｖ 150〜250 の硬さが得られる。
るには、溶接電流、溶接速度、フィラー送給量の適正な
範囲があり、この試験結果では溶接電流； 260Ａ、溶接
速度；300 mm/min、フィラー送給量；23〜38 g/minの条
件で、Ｃｕ含有率20〜36％の範囲の均一な組成のビード
が得られる。と同時に、図３からも分るように、硬さは
ほぼＣｕ含有量に比例すると共に、前記の条件範囲では
Ｈｖ 150〜250 の硬さが得られる。
【００３２】従って、フィラーワイヤをメインワイヤの
前方に配置し、フィラーワイヤを溶融池に挿入すること
により、融点の異なるアルミと銅による合金化溶接を可
能とすることが確認された。また、適正な条件を設定す
ることにより、Ｃｕ含有率が20〜36％という広い範囲で
溶着金属の成分を自由に設定可能であることが分った。
さらに、溶着金属の硬さは、Ｃｕ含有率に比例して上昇
することから、フィラー送給量を任意に代えることによ
り必要な硬さに応じた改質層を自由に設定可能である。
前方に配置し、フィラーワイヤを溶融池に挿入すること
により、融点の異なるアルミと銅による合金化溶接を可
能とすることが確認された。また、適正な条件を設定す
ることにより、Ｃｕ含有率が20〜36％という広い範囲で
溶着金属の成分を自由に設定可能であることが分った。
さらに、溶着金属の硬さは、Ｃｕ含有率に比例して上昇
することから、フィラー送給量を任意に代えることによ
り必要な硬さに応じた改質層を自由に設定可能である。
【００３３】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、アルミ系
母材の表面に、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接により付
加できるという優れた効果を奏する。
母材の表面に、多種の耐摩耗材料を肉盛り溶接により付
加できるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の方法を実施するためのダブルワイヤ溶
接機のトーチのノズルの一例を示す概略断面図である。
接機のトーチのノズルの一例を示す概略断面図である。
【図２】フィラー送給量とＣｕの含有率との関係を示す
図である。
図である。
【図３】Ｃｕの含有率と溶着金属の硬さとの関係を示す
図である。
図である。
【図４】（ａ）は１本のメインワイヤだけでＭＩＧ溶接
を行った際の距離と温度との関係を示す図、（ｂ）はそ
の断面図である。
を行った際の距離と温度との関係を示す図、（ｂ）はそ
の断面図である。
２ メインワイヤ ３ フィラーワイヤ ５ 母材 ６ アーク ７ 溶融池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中原 雄治 大阪府大阪市中央区北浜４丁目７番19号 共同酸素株式会社内 (72)発明者 宮内 秀樹 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素 株式会社内 審査官 加藤 昌人 (56)参考文献 特開 昭64−62279（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−50443（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/04
Claims (3)
- 【請求項１】 メインワイヤを後行に、そのメインワイ
ヤより高融点の耐摩耗特性材料のフィラーワイヤを先行
に配置し、前記メインワイヤを電極とするＭＩＧ溶接の
アークによりアルミ系母材の表面の一部を溶融させて溶
融池を形成した後、前記フィラーワイヤをその溶融池に
挿入して溶解させ、高融点耐摩耗材料を肉盛り溶接によ
り付加することを特徴とするアルミ系母材への異種材質
の肉盛り溶接方法。 - 【請求項２】 前記メインワイヤがアルミ系材料からな
ると共に、前記フィラーワイヤが銅系又はチタン系の耐
摩耗特性材料からなる請求項１記載のアルミ系母材への
異種材質の肉盛り溶接方法。 - 【請求項３】 前記メインワイヤが銅系又はニッケル系
の材料からなると共に、前記フィラーワイヤがチタン系
耐摩耗特性材料からなる請求項１記載のアルミ系母材へ
の異種材質の肉盛り溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20386193A JP3301825B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | アルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20386193A JP3301825B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | アルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0751850A JPH0751850A (ja) | 1995-02-28 |
| JP3301825B2 true JP3301825B2 (ja) | 2002-07-15 |
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ID=16480919
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20386193A Expired - Fee Related JP3301825B2 (ja) | 1993-08-18 | 1993-08-18 | アルミ系母材への異種材質の肉盛り溶接方法 |
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| JP (1) | JP3301825B2 (ja) |
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| JP5242610B2 (ja) * | 2010-03-02 | 2013-07-24 | 株式会社東芝 | 構造材の表面改質装置及びその方法 |
| CN115007977A (zh) * | 2022-05-16 | 2022-09-06 | 昆明理工大学 | 一种铝合金板的mig焊接方法 |
-
1993
- 1993-08-18 JP JP20386193A patent/JP3301825B2/ja not_active Expired - Fee Related
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