JPH0353028B2 - - Google Patents

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JPH0353028B2
JPH0353028B2 JP55064070A JP6407080A JPH0353028B2 JP H0353028 B2 JPH0353028 B2 JP H0353028B2 JP 55064070 A JP55064070 A JP 55064070A JP 6407080 A JP6407080 A JP 6407080A JP H0353028 B2 JPH0353028 B2 JP H0353028B2
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JP
Japan
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self
melting
fusing metal
layer
torch
Prior art date
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JP55064070A
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Takeshi Ando
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、硬度が高く耐摩耗性の優れた自溶性
金属を翼本体に厚肉で肉盛する方法に関する。 石炭火力発電所等においては、一般に、誘引通
風機が用いられる。この誘引通風機の動翼は、第
1図Aの平面図、第1図Bの側面図に示すよう
に、フライアツシユによる摩耗Mが激しく、特に
リーデイングエツヂ1lの摩耗対策が重要であ
る。なお、第1図A,B中、1は動翼、1tはト
レーリングエツヂ、2は翼根部、矢印aは流体の
流れ方向、矢印bは回転方向である。 従来は、第2図A〜Eに示すような摩耗対策が
なされていた。 第2図Aは動翼1にステライトやステンレス等
をアーク溶接やガス溶接等により直接溶接21す
る方法、第2図Bは金属炭化物をステンレス等を
バインダーとしてプラズマ溶接等により直接溶接
22する方法、第2図Cは硬い金属ピース(ノー
ズピース)23をネジ24で取付けたりロウ付け
する方法、第2図Dは硬い金属ピース(ノーズピ
ース)25を溶接26で取付ける方法、第2図E
は自溶性金属を溶射、溶融処理してコーテイング
27する方法である。 しかし、上記第2図A〜Eの対策には次のよう
な欠点がある。 第2図A……ステライトやステンレス等は高硬
度のものが溶接できず、耐摩耗性が不充分であ
る。 第2図B……金属炭化物の溶接は技術的な困難
性を伴なう上に設備や施工に費用がかかる。 第2図C,D……寸法的、硬度的に制約があ
り、不充分である。 第2図E……コーテイング厚みが最高でも1〜
1.5mmと薄くてリーデイングエツヂについては寿
命的に不充分である。 本発明は、翼本体に硬度が高く耐摩耗性の優れ
た金属を可能な限り厚く肉盛する方法であつて、
しかも経済的な方法を提供するものである。 すなわち、本発明は、(1)翼本体の先端部をブラ
ストし、酸化防止を目的として第1層目にW及び
WCを含まない自溶性金属をごく薄く溶射した
後、該自溶性金属の溶融トーチによる溶融を行い
ながらW又はWCを含む自溶性金属をパウダー状
で供給し、次いで溶融トーチで溶融し、その後、
該W又はWCを含む自溶性金属のパウダー状での
供給と、溶融トーチによる溶融を繰返すことを特
徴とする翼への厚肉硬化肉盛方法、(2)翼本体の先
端部をブラストし、酸化防止を目的として第1層
目にW及びWCを含まない自溶性金属をごく薄く
溶射した後、前記第1層目の自溶性金属の溶融を
行わずにW又はWCを含む自溶性金属を溶射によ
り供給し、次いで溶融トーチで溶融し、その後、
前記第1層目と同種の自溶性金属と前記W又は
WCを含む自溶性金属との混合物の溶射と溶融ト
ーチよる溶融を繰返すことを特徴とする翼への厚
肉硬化肉盛方法、及び、(3)翼本体の先端部をブラ
ストし、酸化防止を目的として第1層目にW及び
WCを含まない自溶性金属をごく薄く溶射し、次
いでW又はWCを含む自溶性金属の溶射と前記第
1層目と同種の自溶性金属を溶射を行つた後、溶
融トーチによる溶融を行い、次いで、前記第1層
目と同種の自溶性金属の溶射と前記W又はWCを
含む自溶性金属の溶射と前記第1層目と同種の自
溶性金属の溶射という3層の溶射を行つた後、再
度、前記溶融トーチによる溶融を行い、その後、
この3層の溶射と溶融トーチによる溶融を繰返す
ことを特徴とする翼への厚肉硬化肉盛方法、に関
する。 本発明方法は、前記の誘引通風機の動翼に限ら
ず、硬化肉盛処理を必要とする全ての翼に適用す
ることができる。 本発明方法において、翼本体の母材としては、
ニツケル、インコネル、モネル、ニクロム、ニツ
ケルまたはコバルトに富むスーパー合金類、オー
ステナイト系ステンレス鋼、低炭素鋼(0.30%以
下)、中炭素鋼、低合金鋼、高炭素鋼(0.60%以
上)、硫黄快削鋼(AISI 1100および1200系)、高
硬化工具鋼、空中硬化鋼、マルテンサイトクロム
鋼等が使用できる。 また、自溶性金属としては、一般に自溶性金属
合金と呼ばれるボロンとシリコンを含むニツケル
もしくはコバルトベースの合金が使用できる。該
合金は一般には溶射された後、約1000〜1100℃の
雰囲気で再溶融され、無気孔の皮膜となつて素材
に溶着される。該合金は硬度が高く耐摩耗性に優
れており、その硬度の一例を挙げれば表1の通り
である。
【表】 * 日本コーテイング工業(株)製商品名
なお、上記した母材と表1に示す自溶性金属と
の組合せは、表2に示すようなものとすることが
望ましい。
【表】 更に自溶性金属は、1種もしくは2種以上混合
して用いてもよい。なお本発明者は、先に、自溶
性金属であるNi−Cr−B−Si系合金とWCとを混
合して溶射、溶融すると比重の大きいWCが偏析
するので、Ni−Cr−B−Si系合金とWCとを少く
とも一層ずつ交互に溶射、溶融してコーテイング
する方法を提案した(特開昭55−14960号公報参
照)が、その後の研究により、溶融とはいえ流動
性は殆んどない程度の温度で、しかもその時間は
短かく、加えて繰返し溶融するので溶融している
層は表層のみの浅い部分であり、偏析し得る厚さ
も限られ、仮りに厚み方向に比重差による偏析が
幾分生じたとしても耐エロージヨン性には何ら支
障はないという知見を得ている。 以下、本発明方法を、便宜上、動翼に適用する
場合を例にして詳細に説明する。 第3図Aは本発明方法の一実施態様例を示す
図、第3図Bは断面模式図である。 第3図A,Bにおいて、炭素鋼や低合金鋼等の
翼本体31のリーデイングエツヂ部をブラストし
た後、酸化防止のために直ちに前記の表2から選
択した自溶性金属32を溶融トーチ33で極く薄
く溶射する。これは、次に行なう予熱の際に翼本
体31が酸化するのを防止するためのものであ
り、溶融性、流動性、接着性、耐割れ性の良好な
例えばNi−Cr−B−Si系合金が好適で、またこ
の第1層目を溶射法で行なうのは溶射法は母材
(ここでは翼本体31)の温度が室温付近で行な
うことができるからである。 次いで、予熱バーナ34で約800℃に予熱し、
パウダー供給装置付の溶融トーチ35(351
パウダー箱、352はパウダー量調節レバー、3
3は燃料ガス供給管である)で上記第1層目の
自溶性金属32の被膜を約1050〜1100℃で溶融す
ると同時に、予め所望の組成に配合された自溶性
金属(例えば、Ni−Cr−B−Si系合金とWCベー
スの合金とを配合したもの)をパウダー量調節レ
バー352にて調節しながら供給し、溶融する。
ここで第1層目を溶融すると同時に自溶性金属パ
ウダーを供給するのは、該パウダー供給前に下地
が溶融していれば、該パウダーは容易に下地に付
着し、加熱炎流と共に流出するのを防げるからで
ある。 その後、予熱を継続したまま溶融トーチ35で
自溶性金属の供給と溶融を繰返すことによつて幾
層にも肉盛り36を行ない、所望の厚さと形状を
創出する。この場合、自溶性金属の供給と溶融と
は実際には殆んど同時に行ない、上記したように
自溶性金属の下地への付着を容易にし、加熱炎流
と共に流出するのを防止する。 上記方法において、溶融トーチ35の熱容量と
母材側の熱容量が決まれば(一定であれば)、自
溶性金属の供給量を多くすれば溶融速度が遅くな
り、少なくすれば速くなるので、一回当りの盛付
け量も決まり、肉盛り厚みにより繰返す回数も決
まる。ただし、自溶性金属供給量と溶融速度との
間には相関関係があるので、これらを同時に任意
に選択することは可能であり、これによつて良好
な肉盛り層を形成することができる。 上記の操作を終了した後、割れ防止や変形抑止
のために徐冷を行ない、最後に外表面をグライン
ダー仕上げして第3図Cの断面図に示すような動
翼を得ることができる。 第4図Aは本発明方法の他の実施態様例を示す
図、第4図Bは断面模式図、第4図Cは第4図B
のα部の拡大図である。第4図中、第3図と同一
符号は第3図と同一部品を示す。 第4図A,B,Cにおいて、翼本体31のリー
デイングエツヂ部をブラストした後、酸化防止の
ために直ちに第3図の場合と同様の自溶性金属3
2を第1層目として溶射トーチ33を用いて極く
薄く溶射する。次いで、この自溶性金属32の溶
融は行わないで予熱バーナ34を用いて約800℃
に予熱し、上記第1層目とは異なる自溶性金属、
例えばWC又はWの硬度の高い成分を含む自溶性
金属32b(表1のメテコ31C,32C,34
F,35C,36C,PWN,デロロステライSF
−20等)を溶射トーチ33bを用いて溶射後、直
ちに(この自溶性金属32bを溶融することな
く)上記第1層目と同種の自溶性金属32aを溶
射トーチ33を用いて溶射し、この状態で溶融ト
ーチ41を用いて約1050〜1100℃で溶融処理す
る。 該溶融処理後、予熱を継続したまま、全く同様
の順序すなわち溶射トーチ33による自溶性金属
32aの溶射、溶射トーチ33bによる自溶性金
属32bの溶射、溶射トーチ33による自溶性金
属32aの溶射で溶射処理を行ない、次いで溶融
トーチ41により溶融処理を行なう。ここで、上
記の第1回目の溶融処理後に再度自溶性金属32
aを溶射するのは、溶射時の接着性が良好になる
ためである。 上記の順序による溶射、溶融処理を繰返すこと
によつて幾層にも肉盛36′を行ない、所望の厚
さと形状を創出する。 なお、ここでは2種類の自溶性金属を混合せず
に用いる場合を説明したが、1種類の自溶性金属
を用いる場合、あるいは2種類以上の自溶性金属
を混合したものを用いる場合にも、溶射、溶融処
理を繰返すことによつて所望の厚さと形状を創出
することができる。ただし、後二者の場合は、溶
射トーチは一つだけでよく、溶射層も一層だけで
よいことは言うまでもない。 上記の操作を終了した後、第3図の場合と同様
に割れ防止や変形抑止のために徐冷を行ない、最
後に外表面をグラインダー仕上げして第4図Dに
示すような動翼を得ることができる。 次に、実施例を挙げる。 実施例 JIS SC46とJIS S25Cとから作成された2種類
の翼本体に第3図に示す態様でMETCO 32C
(50wt%)+METCO 15E(50wt%)を肉盛りし
た。なお比較のために、第2図Aに示す態様でス
テライト#6をガス溶接、第2図Bに示す態様で
NbC(50wt%)をSUS(50wt%)をバインダーと
してプラズマ溶射した。結果は、JIS SC46、JIS
S25Cいずれの場合も第1表に示す通りであつた。
【表】
【表】 以上説明したように本発明方法によれば、作業
性が良好であるため極めて経済的であり、かつ任
意の厚さと形状に肉盛りでき、しかも例えば流動
性、接着性、耐割れ性の優れた自溶性金属と耐摩
耗性の優れた自溶性金属という各々特異な性質を
有する自溶性金属を2種以上任意に配合して均質
な層を形成できるばかりでなく、第4図に示す態
様によれば例えば流動性、接着性、耐割れ性の優
れた自溶性金属で耐摩耗性の優れた自溶性金属を
包み込ませて特別に硬い層を作ることができる等
の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図A,Bは従来の誘引通風機の動翼に生じ
た摩耗の状況を示す概略図、第2図A〜Eは従来
の上記摩耗対策の例を示す概略図、第3図A〜C
は本発明方法の一実施態様を説明するための図、
第4図A〜Dは本発明方法の他の実施態様を説明
するための図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 翼本体の先端部をブラストし、酸化防止を目
    的として第1層目にW及びWCを含まない自溶性
    金属をごく薄く溶射した後、該自溶性金属の溶融
    トーチによる溶融を行いながらW又はWCを含む
    自溶性金属をパウダー状で供給し、次いで溶融ト
    ーチで溶融し、その後、該W又はWCを含む自溶
    性金属のパウダー状での供給と、溶融トーチによ
    る溶融を繰返すことを特徴とする翼への厚肉硬化
    肉盛方法。 2 翼本体の先端部をブラストし、酸化防止を目
    的として第1層目にW及びWCを含まない自溶性
    金属をごく薄く溶射した後、前記第1層目の自溶
    性金属の溶融を行わずにW又はWCを含む自溶性
    金属を溶射により供給し、次いで溶融トーチで溶
    融し、その後、前記第1層目と同種の自溶性金属
    と前記W又はWCを含む自溶性金属との混合物の
    溶射と溶融トーチよる溶融を繰返すことを特徴と
    する翼への厚肉硬化肉盛方法。 3 翼本体の先端部をブラストし、酸化防止を目
    的として第1層目にW及びWCを含まない自溶性
    金属をごく薄く溶射し、次いでW又はWCを含む
    自溶性金属の溶射と前記第1層目と同種の自溶性
    金属を溶射を行つた後、溶融トーチによる溶融を
    行い、次いで、前記第1層目と同種の自溶性金属
    の溶射と前記W又はWCを含む自溶性金属の溶射
    と前記第1層目と同種の自溶性金属と溶射という
    3層の溶射を行つた後、再度、前記溶射トーチに
    よる溶融を行い、その後、この3層の溶射と溶融
    トーチによる溶融を繰返すことを特徴とする翼へ
    の厚肉硬化肉盛方法。
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JPH02213455A (ja) * 1988-10-08 1990-08-24 Toshiba Mach Co Ltd 耐摩耗性部材
JP3204637B2 (ja) 1998-01-29 2001-09-04 トーカロ株式会社 自溶合金溶射被覆部材の製造方法
JP5331965B2 (ja) * 2008-03-12 2013-10-30 富山県 自動肉盛熔接システム

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