JPH02290694A - アルミニウム材の表面硬化用溶加材 - Google Patents
アルミニウム材の表面硬化用溶加材Info
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- JPH02290694A JPH02290694A JP11063989A JP11063989A JPH02290694A JP H02290694 A JPH02290694 A JP H02290694A JP 11063989 A JP11063989 A JP 11063989A JP 11063989 A JP11063989 A JP 11063989A JP H02290694 A JPH02290694 A JP H02290694A
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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
この発明は溶加材、特にアルミニウム材の表面を硬化さ
せて耐摩耗性に優れたアルミニウム合金材となすのに用
いられる溶加材に関する。
せて耐摩耗性に優れたアルミニウム合金材となすのに用
いられる溶加材に関する。
なお、この明細書においてアルミニウムの語はその合金
を含む意味で用いる。
を含む意味で用いる。
従来の技術
周知のように、アルミニウムは汎用されている鉄系材料
等と比較して格段に軽量であるのに加え、熱伝導特性に
優れ、また耐食性も優れるところから、最近では自動車
等の各種機械部品として広く使用されるようになってき
ている。
等と比較して格段に軽量であるのに加え、熱伝導特性に
優れ、また耐食性も優れるところから、最近では自動車
等の各種機械部品として広く使用されるようになってき
ている。
しかしながら、一般にアルミニウムは鉄系材料と比較し
て耐摩耗性に劣り、このことが自動車等における軽量化
等を目的として鉄系部材をＡΩ合金部材に代える際の大
きな障害となっていた。
て耐摩耗性に劣り、このことが自動車等における軽量化
等を目的として鉄系部材をＡΩ合金部材に代える際の大
きな障害となっていた。
そこで従来より、耐摩耗性が要求される部位に適用され
るアルミニウム材の耐摩耗性向上策として、アルミニウ
ム材の表面に耐摩耗性に優れた表面硬化層を形成する試
みがなされている。
るアルミニウム材の耐摩耗性向上策として、アルミニウ
ム材の表面に耐摩耗性に優れた表面硬化層を形成する試
みがなされている。
このような表面硬化層の形成方法の１つとしてて、本出
願人は先に、アルミニウム材の表面を外部から供給した
金属あるいは硬質粒子と濡れ性向上元素としてのＢ，Ｓ
ｉ、Ｇｅの１種または２種以上とともにレーザビーム等
の高密度エネルギー熱源を照射して局部的に溶融するこ
とにより、アルミニウム材の表面を合金化させる方法を
提案した（特願昭６３−３０４５１８号）。この方法に
よれば、硬度の高い表面合金化層が得られしかも該層の
剥離の危険がないことから、耐摩耗性品として好適なア
ルミニウム材のｖ４＠．が可能となる。
願人は先に、アルミニウム材の表面を外部から供給した
金属あるいは硬質粒子と濡れ性向上元素としてのＢ，Ｓ
ｉ、Ｇｅの１種または２種以上とともにレーザビーム等
の高密度エネルギー熱源を照射して局部的に溶融するこ
とにより、アルミニウム材の表面を合金化させる方法を
提案した（特願昭６３−３０４５１８号）。この方法に
よれば、硬度の高い表面合金化層が得られしかも該層の
剥離の危険がないことから、耐摩耗性品として好適なア
ルミニウム材のｖ４＠．が可能となる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上記の方法では合金化層の形成に際して
次のような欠点があった。
次のような欠点があった。
即ち、上記方法において、金属あるいは硬質粒子やＢ等
のアルミニウム材表面への供給は、これらを混合粉末に
してレーザビーム等の照射前に予めバインダーを用いて
アルミニウム材表面に塗布しておくとか、混合粉末をレ
ーザビーム等の照射中に溶融部に直接投入することによ
り行われるが、前者の塗布法では溶接姿勢によっては塗
布した混合粉末の落下や剥れが生じる場合があった。ま
た塗布作業性も良くなかった。
のアルミニウム材表面への供給は、これらを混合粉末に
してレーザビーム等の照射前に予めバインダーを用いて
アルミニウム材表面に塗布しておくとか、混合粉末をレ
ーザビーム等の照射中に溶融部に直接投入することによ
り行われるが、前者の塗布法では溶接姿勢によっては塗
布した混合粉末の落下や剥れが生じる場合があった。ま
た塗布作業性も良くなかった。
さらにはバインダーの種類によっては表面硬化層に気孔
等の欠陥が残る虞れもあった。一方、後者の直接投入法
では混合粉末の溶融部への連続的安定共給が困難であり
、殊に少瓜の場合には困難性が特に増大するものであっ
た。また、直接投入法の１つとして溶融熱源のキャリア
ーガスに載せて混合粉末を供給する方法もあるが、この
場合には熱源の照射に影響を及ぼすとか、狙い位置に任
意の量を供給するのが難しい等の欠点があった。
等の欠陥が残る虞れもあった。一方、後者の直接投入法
では混合粉末の溶融部への連続的安定共給が困難であり
、殊に少瓜の場合には困難性が特に増大するものであっ
た。また、直接投入法の１つとして溶融熱源のキャリア
ーガスに載せて混合粉末を供給する方法もあるが、この
場合には熱源の照射に影響を及ぼすとか、狙い位置に任
意の量を供給するのが難しい等の欠点があった。
この発明はかかる欠点を一挙に解決すべくなされたもの
であって、溶接姿勢に制約を受けることなく、表面硬化
層形成のための前記混合粉末を狙い位置へ安定して供給
でき、もってアルミニウム材の表面へ確実にかつ効率良
く表面硬化層を形成できるようにすることを目的とし、
そのための材料を提供するものである。
であって、溶接姿勢に制約を受けることなく、表面硬化
層形成のための前記混合粉末を狙い位置へ安定して供給
でき、もってアルミニウム材の表面へ確実にかつ効率良
く表面硬化層を形成できるようにすることを目的とし、
そのための材料を提供するものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成する材料として、この発明は、図面の符
号を参照して示すと、アルミニウム皮材（２）の内部中
空部（２ａ）に、１種または２種以上の金属あるいは硬
質粒子とＢＳＳｉ，Ｇｅの１種または２種以上との混合
粉末（３）が充填状態に収容されてなることを特徴とす
るアルミニウム材の表面硬化用溶加材（１）を提供する
ものである。
号を参照して示すと、アルミニウム皮材（２）の内部中
空部（２ａ）に、１種または２種以上の金属あるいは硬
質粒子とＢＳＳｉ，Ｇｅの１種または２種以上との混合
粉末（３）が充填状態に収容されてなることを特徴とす
るアルミニウム材の表面硬化用溶加材（１）を提供する
ものである。
第１図に示すように、この発明に係る溶加材（１）は、
一般的には溶接棒あるいは溶接芯線として提供される。
一般的には溶接棒あるいは溶接芯線として提供される。
通常、ＴＩＧ溶接に用いる場合は外径２．４〜３．２調
程度に設定され、ＭＩＧ溶接に用いる場合は外径１．２
〜２．４ｍ程度に設定される。上記溶加材（１）は軸心
に中空部（２ａ）を有するアルミニウム皮材（２）と、
該中空部（２ａ）に充填状態に収容された混合粉末（３
）とからなる。このように、混合粉末（３）をアルミニ
ウム皮材（２）の内部中空部に充填状態に収容させるの
は、該混合粉末を定形状態に保持するためである。ここ
に、アルミニウム皮材（２）の組成は特に限定されるも
のではなく、純ＡΩや５０５２合金、５０８３合金その
他の合金を、表面硬化層を形成すべきアルミニウム材の
組成等との関係で適宜採択使用すれば良い。
程度に設定され、ＭＩＧ溶接に用いる場合は外径１．２
〜２．４ｍ程度に設定される。上記溶加材（１）は軸心
に中空部（２ａ）を有するアルミニウム皮材（２）と、
該中空部（２ａ）に充填状態に収容された混合粉末（３
）とからなる。このように、混合粉末（３）をアルミニ
ウム皮材（２）の内部中空部に充填状態に収容させるの
は、該混合粉末を定形状態に保持するためである。ここ
に、アルミニウム皮材（２）の組成は特に限定されるも
のではなく、純ＡΩや５０５２合金、５０８３合金その
他の合金を、表面硬化層を形成すべきアルミニウム材の
組成等との関係で適宜採択使用すれば良い。
アルミニウム皮材（２）の内部中空部（２ａ）に充填状
懇に収容される混合粉末（３）のうち、金属粉末は溶融
によってアルミニウム材のＡΩマトリックスに金属間化
合物として晶出し極めて硬度の高い合金化層を形成する
役割を果す。
懇に収容される混合粉末（３）のうち、金属粉末は溶融
によってアルミニウム材のＡΩマトリックスに金属間化
合物として晶出し極めて硬度の高い合金化層を形成する
役割を果す。
従って、該金属は溶融によってＡΩとの間で金属間化合
物を形成するものであれば何でも良い。
物を形成するものであれば何でも良い。
一例としてはＮｉ，Ｍｎ，ＦｅＳＴｉＳＶ，Ｃｒ，Ｚｒ
，ＮｂＳＭｏＳＨｆ，Ｔａ等の各元素を挙げうる。また
、必ずしも金属単体である必要はなく、金属間化合物の
形で供給し、溶融によってＡＱと反応してＡＱ系の金属
間化合物を形成するものでも良い。一方、硬質粒子は母
材表面で合金化してやはり硬度の高い合金化層を形成す
る役割を果すものである。かかる硬質粒子としては、Ｔ
ｉｃ，ＷＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ等の炭化物やＴｉＮ．Ｚｒ
ＮＳＣｒＮ等の窒化物その他のセラミックスを挙げうる
。これら金属あるいは硬質粒子は１種のみを用いても良
く、あるいは金属どうし、硬質粒子どうしを２種以上組
合せて用いても良い。また金属と硬質粒子とを組合せて
も良い。
，ＮｂＳＭｏＳＨｆ，Ｔａ等の各元素を挙げうる。また
、必ずしも金属単体である必要はなく、金属間化合物の
形で供給し、溶融によってＡＱと反応してＡＱ系の金属
間化合物を形成するものでも良い。一方、硬質粒子は母
材表面で合金化してやはり硬度の高い合金化層を形成す
る役割を果すものである。かかる硬質粒子としては、Ｔ
ｉｃ，ＷＣ，ＺｒＣ，ＮｂＣ等の炭化物やＴｉＮ．Ｚｒ
ＮＳＣｒＮ等の窒化物その他のセラミックスを挙げうる
。これら金属あるいは硬質粒子は１種のみを用いても良
く、あるいは金属どうし、硬質粒子どうしを２種以上組
合せて用いても良い。また金属と硬質粒子とを組合せて
も良い。
また、混合粉末（３）中のＢＳＳ ｉＳＧｅは、該溶加
材のアルミニウム材への溶接時に金属や硬質粒子のアル
ミニウム材に対する濡れ性を向上し、ＡＱとの反応を促
進する役割を果たす。
材のアルミニウム材への溶接時に金属や硬質粒子のアル
ミニウム材に対する濡れ性を向上し、ＡＱとの反応を促
進する役割を果たす。
即ち、金属粉末のみでは溶融時に金属の表面張力が大き
く、従って濡れ性が悪いためアルミニウム材と反応しに
くい。一方、硬質粒子の場合にもアルミニウム材との濡
れ性は良くない。そこで、Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅの１種または
２種以上を供給しこれをも含めて同時的に溶融させるも
のである。これらのＢＳＳｉ，Ｇｅは濡れ性向上効果を
付与する点で相互に均等物であり、少なくともその１種
を含有すれば足りるが、混合粉末中における金属あるい
は硬質粒子と濡れ性向上元素合計量との割合は重量比に
おいて９９：１〜７０ ： ３０に規定するのが良い。
く、従って濡れ性が悪いためアルミニウム材と反応しに
くい。一方、硬質粒子の場合にもアルミニウム材との濡
れ性は良くない。そこで、Ｂ，Ｓｉ，Ｇｅの１種または
２種以上を供給しこれをも含めて同時的に溶融させるも
のである。これらのＢＳＳｉ，Ｇｅは濡れ性向上効果を
付与する点で相互に均等物であり、少なくともその１種
を含有すれば足りるが、混合粉末中における金属あるい
は硬質粒子と濡れ性向上元素合計量との割合は重量比に
おいて９９：１〜７０ ： ３０に規定するのが良い。
この範囲を下回って濡れ性向上元素が少なすぎると金属
あるいは硬質粒子と母材ＡＱとの反応を充分促進できな
いおそれがあり、逆に多すぎると反応促進効果は有する
もののコスト高となるおそれがあるからである。また、
濡れ性の更なる向上のため、Ｂ ｓ Ｓ ｉｓ Ｇ ｅ
の１種または２種以上とともに粒径５０〜２００μｍ程
度のＡΩ粉末を５〜３０％程度混合させるものとしても
良い。
あるいは硬質粒子と母材ＡＱとの反応を充分促進できな
いおそれがあり、逆に多すぎると反応促進効果は有する
もののコスト高となるおそれがあるからである。また、
濡れ性の更なる向上のため、Ｂ ｓ Ｓ ｉｓ Ｇ ｅ
の１種または２種以上とともに粒径５０〜２００μｍ程
度のＡΩ粉末を５〜３０％程度混合させるものとしても
良い。
第１図に示す溶加材（１）の製作は例えば次のようにし
て行えば良い。即ち、第２図に示すような所定厚さの長
尺板状のアルミニウム皮材（２）をロールフオーミング
により第３図に示す断面半円状に成形して、その四部に
前記混合粉末（３）を充填したのち、第４図に示すよう
にさらに断面円形に成形して両端閉じ合せ部（４）を溶
接することにより行いうる。なお、その後必要に応じて
引抜き加工等を行っても良い。ここに、溶加材（１）中
のアルミニウムと混合粉末（３）の量的な比率は、皮材
（２）の肉厚を変えることにより変化させることができ
る。なお、アルミニウム皮材（２）の肉厚を変化させる
ことなく、第５図に示すように溶加材（１）の軸心部に
皮材と同組成のアルミニウム心材（５）を設けることに
よりアルミニウムと混合粉末との比率を変えても良い。
て行えば良い。即ち、第２図に示すような所定厚さの長
尺板状のアルミニウム皮材（２）をロールフオーミング
により第３図に示す断面半円状に成形して、その四部に
前記混合粉末（３）を充填したのち、第４図に示すよう
にさらに断面円形に成形して両端閉じ合せ部（４）を溶
接することにより行いうる。なお、その後必要に応じて
引抜き加工等を行っても良い。ここに、溶加材（１）中
のアルミニウムと混合粉末（３）の量的な比率は、皮材
（２）の肉厚を変えることにより変化させることができ
る。なお、アルミニウム皮材（２）の肉厚を変化させる
ことなく、第５図に示すように溶加材（１）の軸心部に
皮材と同組成のアルミニウム心材（５）を設けることに
よりアルミニウムと混合粉末との比率を変えても良い。
また、第６図に示すように、アルミニウム皮材（２）の
内部に軸線方向の２以上の中空部（ ２ａ） （ ２
ａ）を設けてこれらに混合粉末（３）を充填状憇に収容
するものとしても良い。第５図及び第６図において第１
図の溶加材と同一名称部分は間一の符号にて示す。
内部に軸線方向の２以上の中空部（ ２ａ） （ ２
ａ）を設けてこれらに混合粉末（３）を充填状憇に収容
するものとしても良い。第５図及び第６図において第１
図の溶加材と同一名称部分は間一の符号にて示す。
この発明に係る溶加材は、通常の溶接と同様にＴＩＧ溶
接、ＭＩＧ溶接等の手段によりアルミニウム材の表面溶
融部に供給される。溶融後においてはアルミニウム材の
溶融部分は短時に凝固し、溶加材混合粉末に金属粉末が
含まれる場合にはＡΩマトリックスに金属間化合物、例
えばＴｉＡΩ３、ＺｒＡΩ３、ＮｉＡΩ、ＮｉＡΩ３、
Ｎｉ２ＡＪ２３、ＦｅＡΩ３、Ｆｅ４ＡΩ１３、ＭｎＡ
ｆｌｓ 、ＨｆＡｕ３、ＮｂＡΩ３、ＣｒＡΩ７などが
均一緻密にあるいは塊状に晶出した合金化層が表面に形
成される。一方硬質粒子が含まれる場合にはＡｐマトリ
ックスに該粒子が均一に分散しあるいは塊状化した合金
化層となる。而して、上記の金属間化合物は一般的に硬
さが硬いものであり、また硬質粒子はそれ自体優れた硬
度を有しているため、合金化層が全体として高い硬度を
示し、優れた耐摩耗性を具有する。同時に溶加材混合粉
末中のＢやＳｔ，Ｇｅが濡れ性向上作用を発揮しつつも
それ自体もまたＡΩマトリックスにＡΩ一Ｂ金属間化合
物（ＡＮ Ｂ２と推定される）やＳｉＳＧｅ相として晶
出し、合金化層の硬度向上に寄与する。なお、ＡΩマト
リックス中の金属間化合物や硬質粒子はこれが硬質であ
るほど合金化層の硬さは硬いものとなる。
接、ＭＩＧ溶接等の手段によりアルミニウム材の表面溶
融部に供給される。溶融後においてはアルミニウム材の
溶融部分は短時に凝固し、溶加材混合粉末に金属粉末が
含まれる場合にはＡΩマトリックスに金属間化合物、例
えばＴｉＡΩ３、ＺｒＡΩ３、ＮｉＡΩ、ＮｉＡΩ３、
Ｎｉ２ＡＪ２３、ＦｅＡΩ３、Ｆｅ４ＡΩ１３、ＭｎＡ
ｆｌｓ 、ＨｆＡｕ３、ＮｂＡΩ３、ＣｒＡΩ７などが
均一緻密にあるいは塊状に晶出した合金化層が表面に形
成される。一方硬質粒子が含まれる場合にはＡｐマトリ
ックスに該粒子が均一に分散しあるいは塊状化した合金
化層となる。而して、上記の金属間化合物は一般的に硬
さが硬いものであり、また硬質粒子はそれ自体優れた硬
度を有しているため、合金化層が全体として高い硬度を
示し、優れた耐摩耗性を具有する。同時に溶加材混合粉
末中のＢやＳｔ，Ｇｅが濡れ性向上作用を発揮しつつも
それ自体もまたＡΩマトリックスにＡΩ一Ｂ金属間化合
物（ＡＮ Ｂ２と推定される）やＳｉＳＧｅ相として晶
出し、合金化層の硬度向上に寄与する。なお、ＡΩマト
リックス中の金属間化合物や硬質粒子はこれが硬質であ
るほど合金化層の硬さは硬いものとなる。
表面に硬質合金化層を形成したアルミニウム材は、その
後必要に応じて最終製品形状に機械加工し、耐摩耗性部
品として実用に供する。なお、このアルミニウム材の組
成は特に限定されるものではなく、純ＡΩは勿論のこと
２０００系その他のアルミニウム展仲材あるいはＡＣ８
Ａ，ＡＣ２Ｂ等のアルミニウム鋳物材等を適宜用いうる
。
後必要に応じて最終製品形状に機械加工し、耐摩耗性部
品として実用に供する。なお、このアルミニウム材の組
成は特に限定されるものではなく、純ＡΩは勿論のこと
２０００系その他のアルミニウム展仲材あるいはＡＣ８
Ａ，ＡＣ２Ｂ等のアルミニウム鋳物材等を適宜用いうる
。
発明の効果
以上説明したように、この発明は、１種または２種以上
の金属あるいは硬質粒子とＢ，Ｓｉ、Ｇｅの１種または
２種以上との混合粉末がアルミニウム皮材中に充填状態
に収容された溶力旧４を提供するものであるから、該溶
加材を用いてアルミニウム材の表面を溶接することによ
って、ＡΩマトリックスにＡｇ系金属間化合物が晶出し
あるいは硬質粒子が合金化した極めて硬度の高い合金化
層を形成することができる。その結果、自動車等に要請
される耐摩耗性部品として好適なアルミニウム材の提洪
が可能となる。しかも、アルミニウム材への上記表面硬
化層の形成に際しては、金属やＢ等の混合粉末を溶加材
として供給するものであるから、従来の塗布法と異なり
、溶接姿勢によっては塗布した混合粉末が落下したり剥
れたりすることのあった不都合を解消しえ、溶接姿勢に
制約を受けることなく表面硬化層を形成することができ
、例えばアルミニウム材が回転物である場合にも表面硬
化層の形成が可能となる。また、混合粉末を塗布保持す
るためのバインダーは全く用いる必要がないので、表面
硬化層に気孔等の欠陥が残る虞れも払拭しうる。また、
塗布工程自体が不要となるから作業効率を向上できひい
ては生産性を向上できる。さらに、塗布法では熱源が直
接粉末に照射されるのでアルミニウム材のクリーニング
作用が得られないが、本発明に係る溶加材ではＡＣ′ｒ
ｓ源等を利用した場合のアルミニウム材のクリーニング
作用を期待できる。さらにはまた、溶加材として供給す
ることで混合粉末の供給量を容易に調整できるから、供
給量の多少にかかわらず任意量の混合粉末を狙い位置へ
連続的に安定して供給することができる。
の金属あるいは硬質粒子とＢ，Ｓｉ、Ｇｅの１種または
２種以上との混合粉末がアルミニウム皮材中に充填状態
に収容された溶力旧４を提供するものであるから、該溶
加材を用いてアルミニウム材の表面を溶接することによ
って、ＡΩマトリックスにＡｇ系金属間化合物が晶出し
あるいは硬質粒子が合金化した極めて硬度の高い合金化
層を形成することができる。その結果、自動車等に要請
される耐摩耗性部品として好適なアルミニウム材の提洪
が可能となる。しかも、アルミニウム材への上記表面硬
化層の形成に際しては、金属やＢ等の混合粉末を溶加材
として供給するものであるから、従来の塗布法と異なり
、溶接姿勢によっては塗布した混合粉末が落下したり剥
れたりすることのあった不都合を解消しえ、溶接姿勢に
制約を受けることなく表面硬化層を形成することができ
、例えばアルミニウム材が回転物である場合にも表面硬
化層の形成が可能となる。また、混合粉末を塗布保持す
るためのバインダーは全く用いる必要がないので、表面
硬化層に気孔等の欠陥が残る虞れも払拭しうる。また、
塗布工程自体が不要となるから作業効率を向上できひい
ては生産性を向上できる。さらに、塗布法では熱源が直
接粉末に照射されるのでアルミニウム材のクリーニング
作用が得られないが、本発明に係る溶加材ではＡＣ′ｒ
ｓ源等を利用した場合のアルミニウム材のクリーニング
作用を期待できる。さらにはまた、溶加材として供給す
ることで混合粉末の供給量を容易に調整できるから、供
給量の多少にかかわらず任意量の混合粉末を狙い位置へ
連続的に安定して供給することができる。
実施例
次にこの発明の実施例を示す。
ＡＩＩＯＯからなるアルミニウム皮材の軸心中空部に、
第１表のように組合せた金属、硬質粒子と濡れ性向上元
素との混合粉末が充填状態に収容された複数の長尺溶加
材を製作した。溶加材の製作は第２図〜第４図にて説明
したようにロールフオーミングにより径大のものを製作
したのち引抜きを施すことによって行った。溶加材（１
）の外径は１．６ｍ，アルミニウム皮材（２）の肉厚は
０．５Ｍとした。
第１表のように組合せた金属、硬質粒子と濡れ性向上元
素との混合粉末が充填状態に収容された複数の長尺溶加
材を製作した。溶加材の製作は第２図〜第４図にて説明
したようにロールフオーミングにより径大のものを製作
したのち引抜きを施すことによって行った。溶加材（１
）の外径は１．６ｍ，アルミニウム皮材（２）の肉厚は
０．５Ｍとした。
［以下余白］
一方、表面硬化層を形成すべきアルミニウム材としてＡ
Ｃ８Ａ鋳物合金からなる厚さ７．５―×幅４０ｍＸ長さ
１００Ｉ１ｌｌの複数の試験片を用意した。そして、第
７図に示すように、各試験片（６）の中央部長手方向に
深さ０．５ｍの浅溝（７）を形成した。
Ｃ８Ａ鋳物合金からなる厚さ７．５―×幅４０ｍＸ長さ
１００Ｉ１ｌｌの複数の試験片を用意した。そして、第
７図に示すように、各試験片（６）の中央部長手方向に
深さ０．５ｍの浅溝（７）を形成した。
次に、同図に示すようにＴＩＧ溶接機（８）を用い、溶
加材共給機（９）から連続的に溶加材を供給しつつ試験
片の溝（７）の部分につき半自動ＴＩＧ溶接を行った。
加材共給機（９）から連続的に溶加材を供給しつつ試験
片の溝（７）の部分につき半自動ＴＩＧ溶接を行った。
図中（ＩＯ）は溶接部である。溶接速度は１ ０ ０ｍ
／ｍ ｉ ｎとした。
／ｍ ｉ ｎとした。
溶接後、凝固した溶接部分の組織状態を調べたところ、
試料Ｎｏ１〜１２の試験片については溝部分の全体にわ
たって合金化層が形成されていた。かつこれらの合金化
層は金属間化合物や硬質粒子が比較的均一緻密に晶出あ
るいは分散した部分と塊状化した部分とを有し、合金化
層全体の硬さは第１表のとおりであった。しかも、合金
化層内及び合金化層とアルミニウム材界面では割れ及び
気孔の発生は全く認められなかった。これに対し、試料
Ｎｏｌ３では、表面に亀甲状の割れが認められ、一部が
剥離しており、しかも合金化層直下に基材ＡΩのみの溶
融域が存在し、ＡΩとの濡れ性が悪いことが認められた
。また試料Ｎ０１４では表面に不連続の孔が形成される
とともに、合金化層直下ではやはり基材ＡＱのみの溶融
域が存在し、ＡΩとの濡れ性が悪いものであった。
試料Ｎｏ１〜１２の試験片については溝部分の全体にわ
たって合金化層が形成されていた。かつこれらの合金化
層は金属間化合物や硬質粒子が比較的均一緻密に晶出あ
るいは分散した部分と塊状化した部分とを有し、合金化
層全体の硬さは第１表のとおりであった。しかも、合金
化層内及び合金化層とアルミニウム材界面では割れ及び
気孔の発生は全く認められなかった。これに対し、試料
Ｎｏｌ３では、表面に亀甲状の割れが認められ、一部が
剥離しており、しかも合金化層直下に基材ＡΩのみの溶
融域が存在し、ＡΩとの濡れ性が悪いことが認められた
。また試料Ｎ０１４では表面に不連続の孔が形成される
とともに、合金化層直下ではやはり基材ＡＱのみの溶融
域が存在し、ＡΩとの濡れ性が悪いものであった。
一方、アルミニウム材単体の硬度を調べたところ、Ｈｖ
３０ （荷重５Ｋｇ）であった。
３０ （荷重５Ｋｇ）であった。
以上の試験結果からわかるように、本発明に係る溶加材
を用いると、極めて硬度が高く従って当然に耐摩耗性に
も優れた合金化層をアルミニウム材の表面に簡単かつ確
実に形成しうろことを確認しえた。
を用いると、極めて硬度が高く従って当然に耐摩耗性に
も優れた合金化層をアルミニウム材の表面に簡単かつ確
実に形成しうろことを確認しえた。
第１図はこの発明に係る溶加材の一例を示す断面斜視図
、第２図〜第４図は第１図に示した溶加材の製造工程を
説明するためのもので、第２図は板状態のアルミニウム
皮材の断面図、第３図は半円状に成形して混合粉末を充
填した状態の断面図、第４図はアルミニウム材の両端を
閉じ合せた状態の断面図、第５図は溶加材の変形例を示
す断面図、第６図は他の変形例を示す断面図、第７図は
実施例における試験片の溶接工程を模式的に示す斜視図
である。 （１）・・・溶加材、（２）・・・アルミニウム皮材、
（２ａ）・・・中空部、（３）・・・混合粉末。 以上 第２図 第３図 第４図
、第２図〜第４図は第１図に示した溶加材の製造工程を
説明するためのもので、第２図は板状態のアルミニウム
皮材の断面図、第３図は半円状に成形して混合粉末を充
填した状態の断面図、第４図はアルミニウム材の両端を
閉じ合せた状態の断面図、第５図は溶加材の変形例を示
す断面図、第６図は他の変形例を示す断面図、第７図は
実施例における試験片の溶接工程を模式的に示す斜視図
である。 （１）・・・溶加材、（２）・・・アルミニウム皮材、
（２ａ）・・・中空部、（３）・・・混合粉末。 以上 第２図 第３図 第４図
Claims (2)
- （１）アルミニウム皮材の内部中空部に、１種または２
種以上の金属とＢ、Ｓｉ、Ｇｅの１種または２種以上と
の混合粉末が充填状態に収容されてなることを特徴とす
るアルミニウム材の表面硬化用溶加材。 - （２）アルミニウム皮材の内部中空部に、１種または２
種以上の硬質粒子とＢ、Ｓｉ、Ｇｅの１種または２種以
上との混合粉末が充填状態に収容されてなることを特徴
とするアルミニウム材の表面硬化用溶加材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063989A JP2677412B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | アルミニウム材の表面硬化用溶加材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11063989A JP2677412B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | アルミニウム材の表面硬化用溶加材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290694A true JPH02290694A (ja) | 1990-11-30 |
| JP2677412B2 JP2677412B2 (ja) | 1997-11-17 |
Family
ID=14540820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11063989A Expired - Fee Related JP2677412B2 (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | アルミニウム材の表面硬化用溶加材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677412B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104907725A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-09-16 | 江苏科技大学 | 一种用于金属表面的钎焊包覆材料 |
| JP2019523342A (ja) * | 2016-05-16 | 2019-08-22 | アーコニック インコーポレイテッドＡｒｃｏｎｉｃ Ｉｎｃ． | チタン合金の付加製造のための多材ワイヤ |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP11063989A patent/JP2677412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104907725A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-09-16 | 江苏科技大学 | 一种用于金属表面的钎焊包覆材料 |
| JP2019523342A (ja) * | 2016-05-16 | 2019-08-22 | アーコニック インコーポレイテッドＡｒｃｏｎｉｃ Ｉｎｃ． | チタン合金の付加製造のための多材ワイヤ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2677412B2 (ja) | 1997-11-17 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |