JPH055585B2 - - Google Patents
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- JPH055585B2 JPH055585B2 JP60158955A JP15895585A JPH055585B2 JP H055585 B2 JPH055585 B2 JP H055585B2 JP 60158955 A JP60158955 A JP 60158955A JP 15895585 A JP15895585 A JP 15895585A JP H055585 B2 JPH055585 B2 JP H055585B2
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はアルミニウム系母材に耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等に優れた異種金属材料を肉盛するた
めの２層肉盛方法に関する。
性、耐食性等に優れた異種金属材料を肉盛するた
めの２層肉盛方法に関する。
アルミニウムＡおよびアルミニウム合金（以
下、単にアルミニウムと略称する）は、比重が鉄
の約1/3と軽量なため、一部鉄の代用として種々
の分野に使用されている。特に、航空機、車両等
のように、重量が性能に直に結びつく分野での用
途が多い。
下、単にアルミニウムと略称する）は、比重が鉄
の約1/3と軽量なため、一部鉄の代用として種々
の分野に使用されている。特に、航空機、車両等
のように、重量が性能に直に結びつく分野での用
途が多い。
ところで、アルミニウムは軽量ではあるが、耐
熱性、耐摩耗性、耐食性等が要求される部位、例
えば自動車の摺動部材として使用する場合には必
ずしも十分ではなく、そのままでは使用できない
場合がある。そこで、アルミニウムの持つ軽量と
いう特性を活かしつつ耐熱性、耐摩耗性、耐食性
等の諸特性を具備させるため、アルミニウムの表
面にこれらの特性を備えた異種材料を接合するこ
とが考えられる。この接合方法としては、機械的
な方法やろう付け等の方法があるが、アルミニウ
ム系母材との接合強度が必ずしも十分ではない。
この接合強度を上げるためには、アルミニウムと
上記特性を備えた異種材料とを冶金的に結合させ
ることが望ましい。
熱性、耐摩耗性、耐食性等が要求される部位、例
えば自動車の摺動部材として使用する場合には必
ずしも十分ではなく、そのままでは使用できない
場合がある。そこで、アルミニウムの持つ軽量と
いう特性を活かしつつ耐熱性、耐摩耗性、耐食性
等の諸特性を具備させるため、アルミニウムの表
面にこれらの特性を備えた異種材料を接合するこ
とが考えられる。この接合方法としては、機械的
な方法やろう付け等の方法があるが、アルミニウ
ム系母材との接合強度が必ずしも十分ではない。
この接合強度を上げるためには、アルミニウムと
上記特性を備えた異種材料とを冶金的に結合させ
ることが望ましい。
ところで、アルミニウム系母材の表面に、耐熱
性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種材料を冶金的
結合が期待できる肉盛により接合しようとする
と、異種材料がNi系超合金やCo系超合金のよう
に金属の場合には、これらの肉盛合金の融点が高
いためにアルミニウム系母材が溶け、アルミニウ
ムとの間に合金化層を形成してしまい肉盛層が形
成できない。このため、必要な耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等の諸特性が得られないばかりか、ア
ルミニウムと鉄Fe、コバルトCo、ニツケルNi、
クロムCr、モリブデンMo、タングステンＷ等の
合金元素との間には硬くて脆い金属間化合物が形
成されるので、アルミニウム系母材との接合強度
が十分でなく、割れ等が発生して肉盛ができない
という問題がある。
性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種材料を冶金的
結合が期待できる肉盛により接合しようとする
と、異種材料がNi系超合金やCo系超合金のよう
に金属の場合には、これらの肉盛合金の融点が高
いためにアルミニウム系母材が溶け、アルミニウ
ムとの間に合金化層を形成してしまい肉盛層が形
成できない。このため、必要な耐熱性、耐摩耗
性、耐食性等の諸特性が得られないばかりか、ア
ルミニウムと鉄Fe、コバルトCo、ニツケルNi、
クロムCr、モリブデンMo、タングステンＷ等の
合金元素との間には硬くて脆い金属間化合物が形
成されるので、アルミニウム系母材との接合強度
が十分でなく、割れ等が発生して肉盛ができない
という問題がある。
このため、アルミニウム系母材に耐熱性、耐摩
耗性、耐食性等に優れた異種金属材料を強固に接
合させる肉盛方法の開発が望まれていた。
耗性、耐食性等に優れた異種金属材料を強固に接
合させる肉盛方法の開発が望まれていた。
上記問題は、次に述べる本発明のアルミニウム
系母材への２層肉盛方法によつて解決される。
系母材への２層肉盛方法によつて解決される。
即ち、本発明の２層肉盛方法は、アルミニウム
系母材に耐熱性、耐摩耗性等に優れた肉盛材料を
肉盛するための２層肉盛方法であつて、 アルミニウム系母材の表面に銅系自溶性合金を
肉盛し、この銅系自溶性合金の上に耐熱性、耐摩
耗性、耐食性に優れた肉盛合金を肉盛することを
特徴としている。
系母材に耐熱性、耐摩耗性等に優れた肉盛材料を
肉盛するための２層肉盛方法であつて、 アルミニウム系母材の表面に銅系自溶性合金を
肉盛し、この銅系自溶性合金の上に耐熱性、耐摩
耗性、耐食性に優れた肉盛合金を肉盛することを
特徴としている。
本発明においては、アルミニウム系母材と肉盛
合金を結び付ける中間材料として銅系自溶性合金
を使用する。この銅系自溶性合金は、銅をベース
とし、この銅に硼素Ｂ、珪素Siのうちの少なくと
も一方を添加したものである。通常は両方を添加
する。硼素と珪素は共に自溶性を有する元素であ
り、濡れ性を向上させるために添加する。硼素の
添加量は重量％（以下、％はすべて重量％を示
す）で0.1〜5.0％、珪素の添加量は0.5〜5.0％が
望ましい。ここで、硼素の添加量を0.1〜5.0％と
したのは、0.1％より少ないと濡れ性を向上させ
る効果が十分でないからであり、5.0％を越える
と脆くなると共に、引け巣を生じ易くなるからで
ある。また、珪素の添加量を0.5〜5.0％としたの
は、0.5％より少ないと濡れ性を向上させる効果
が十分でないからであり、5.0％を越えると脆く
なるからである。
合金を結び付ける中間材料として銅系自溶性合金
を使用する。この銅系自溶性合金は、銅をベース
とし、この銅に硼素Ｂ、珪素Siのうちの少なくと
も一方を添加したものである。通常は両方を添加
する。硼素と珪素は共に自溶性を有する元素であ
り、濡れ性を向上させるために添加する。硼素の
添加量は重量％（以下、％はすべて重量％を示
す）で0.1〜5.0％、珪素の添加量は0.5〜5.0％が
望ましい。ここで、硼素の添加量を0.1〜5.0％と
したのは、0.1％より少ないと濡れ性を向上させ
る効果が十分でないからであり、5.0％を越える
と脆くなると共に、引け巣を生じ易くなるからで
ある。また、珪素の添加量を0.5〜5.0％としたの
は、0.5％より少ないと濡れ性を向上させる効果
が十分でないからであり、5.0％を越えると脆く
なるからである。
また、硼素と珪素を両方添加する場合には、硼
素と珪素の合計が１％以上、８％以下であること
が望ましい。これはＢ＋Siが１％より少ないと、
銅はアルミニウム表面上で濡れることができず、
接合強度が弱くなるからであり、８％より多くな
ると割れや表面荒れが激しくなり、肉盛ができな
いからである。
素と珪素の合計が１％以上、８％以下であること
が望ましい。これはＢ＋Siが１％より少ないと、
銅はアルミニウム表面上で濡れることができず、
接合強度が弱くなるからであり、８％より多くな
ると割れや表面荒れが激しくなり、肉盛ができな
いからである。
本発明における銅系自溶性合金は、銅ベースに
硼素や珪素が添加されたものが基本構成成分とな
るが、硼素の比重が小さいため、硼素を添加する
場合には他成分との混合を可能とするため通常硼
化物の形で添加する。このとき、硼素と硼化物を
形成する元素としては、ニツケル、鉄、クロム、
コバルト等がある。従つて、本発明の銅系自溶性
合金には、これらの成分が不可避なものとして添
加されている。
硼素や珪素が添加されたものが基本構成成分とな
るが、硼素の比重が小さいため、硼素を添加する
場合には他成分との混合を可能とするため通常硼
化物の形で添加する。このとき、硼素と硼化物を
形成する元素としては、ニツケル、鉄、クロム、
コバルト等がある。従つて、本発明の銅系自溶性
合金には、これらの成分が不可避なものとして添
加されている。
この銅系自溶性合金の上には、耐熱性、耐摩耗
性、耐食性に優れた異種金属材料が肉盛により冶
金的に接合される。なお、耐熱性、耐摩耗性、耐
食性に優れた金属としては、例えばコバルト系超
合金、ニツケル系超合金、鉄系超合金等を用いる
ことができる。このコバルト系超合金はステライ
トを基にして発展した公知の合金であり、主とし
てモリブデンMo、タングステンＷの添加による
固溶強化とクロムCr炭化物の分散強化に依存し
ている。コバルト系超合金としては、例えば、(a)
重量％（以下、単位はすべて重量％である）
で、Ｃ：2.5％、Si：1.1％、Ni：1.5％、Cr：30.0
％、Mo：0.6％、Ｗ：４〜12.0％、Fe＜1.5％お
よび残部Co、(b) Ｃ：0.25％、Si：1.1％、Ni：
22.0％、Cr：26.0％、Ｂ：0.2％、Fe＜1.5％およ
び残部Co等を用いることができる。
性、耐食性に優れた異種金属材料が肉盛により冶
金的に接合される。なお、耐熱性、耐摩耗性、耐
食性に優れた金属としては、例えばコバルト系超
合金、ニツケル系超合金、鉄系超合金等を用いる
ことができる。このコバルト系超合金はステライ
トを基にして発展した公知の合金であり、主とし
てモリブデンMo、タングステンＷの添加による
固溶強化とクロムCr炭化物の分散強化に依存し
ている。コバルト系超合金としては、例えば、(a)
重量％（以下、単位はすべて重量％である）
で、Ｃ：2.5％、Si：1.1％、Ni：1.5％、Cr：30.0
％、Mo：0.6％、Ｗ：４〜12.0％、Fe＜1.5％お
よび残部Co、(b) Ｃ：0.25％、Si：1.1％、Ni：
22.0％、Cr：26.0％、Ｂ：0.2％、Fe＜1.5％およ
び残部Co等を用いることができる。
また、ニツケル系超合金は20％前後のクロム
Crを含有し、更に高温強度の面でアルミニウム
Ａ、チタンTi、ニオブNbが添加された析出強
化型合金である。ニツケル系超合金としては、例
えば、(a) 重量％（以下、単位はすべて重量％で
ある）で、Co＜1.5％、Cr：14〜23％、Mo：５
〜16％、Ｗ＜4.0％、Fe＜5.0％、Si＜0.8％、Mn
＜1.0％、Ｃ：0.05〜0.1％、Ca：0.1〜2.0％およ
び残部Ni、(b) Co＜5.0％、Cr：18〜22％、
Mo：３〜６％、Fe＜4.0％、Si＜1.0％、Mn＜
1.0％、Ｃ：0.05〜0.1％、Ca：0.1〜2.0％、Ａ
＜1.0％および残部Ni等を用いることができる。
Crを含有し、更に高温強度の面でアルミニウム
Ａ、チタンTi、ニオブNbが添加された析出強
化型合金である。ニツケル系超合金としては、例
えば、(a) 重量％（以下、単位はすべて重量％で
ある）で、Co＜1.5％、Cr：14〜23％、Mo：５
〜16％、Ｗ＜4.0％、Fe＜5.0％、Si＜0.8％、Mn
＜1.0％、Ｃ：0.05〜0.1％、Ca：0.1〜2.0％およ
び残部Ni、(b) Co＜5.0％、Cr：18〜22％、
Mo：３〜６％、Fe＜4.0％、Si＜1.0％、Mn＜
1.0％、Ｃ：0.05〜0.1％、Ca：0.1〜2.0％、Ａ
＜1.0％および残部Ni等を用いることができる。
また、鉄系超合金はNi−Cr鋼を改良したもの
であり、Crで耐食性を向上させ、それに起因す
る脆化を防ぐためにFe分を減らしNiを高めた合
金であり、それに強度面よりMo、Ｗ、Ａ、Ti
等の固溶強化元素および析出強化元素が添加され
たものである。この鉄系超合金としては、例えば
Ｍ−813やIncoly901等を用いることができる。
であり、Crで耐食性を向上させ、それに起因す
る脆化を防ぐためにFe分を減らしNiを高めた合
金であり、それに強度面よりMo、Ｗ、Ａ、Ti
等の固溶強化元素および析出強化元素が添加され
たものである。この鉄系超合金としては、例えば
Ｍ−813やIncoly901等を用いることができる。
なお、本発明において、銅系自溶性合金や肉盛
合金を肉盛する際の熱源としては、レーザ、
TIG、プラズマ等の高密度エネルギ源を用いるこ
とができる。
合金を肉盛する際の熱源としては、レーザ、
TIG、プラズマ等の高密度エネルギ源を用いるこ
とができる。
本発明で使用する銅系自溶性合金は、アルミニ
ウムと耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種材
料の間の融点を有しており、かつこの融点はアル
ミニウムの融点と300℃程度違うだけであるため、
従来のようにアルミニウム系母材を溶かしてしま
うということがない。
ウムと耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種材
料の間の融点を有しており、かつこの融点はアル
ミニウムの融点と300℃程度違うだけであるため、
従来のようにアルミニウム系母材を溶かしてしま
うということがない。
また、銅系自溶性合金に含まれる硼素や珪素は
自溶性を有するため、アルミニウム系母材および
耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種材料との
濡れ性がよくなる。このため、接合強度も高い。
自溶性を有するため、アルミニウム系母材および
耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種材料との
濡れ性がよくなる。このため、接合強度も高い。
また、本発明の銅系自溶性合金は銅をベースと
しており、アルミニウム系母材と中間肉盛材料の
接合時に形成される合金化層において生じる銅と
アルミニウムの金属間化合物は、他の元素の場合
と異なり硬くて靱性を備えている。
しており、アルミニウム系母材と中間肉盛材料の
接合時に形成される合金化層において生じる銅と
アルミニウムの金属間化合物は、他の元素の場合
と異なり硬くて靱性を備えている。
更に、銅系自溶性合金はビツカース硬さが
Hv：100〜200と軟らかく、かつ粘いために、銅
系自溶性合金の上に肉盛する材料が硬くても割れ
等を発生することなく肉盛することができる。
Hv：100〜200と軟らかく、かつ粘いために、銅
系自溶性合金の上に肉盛する材料が硬くても割れ
等を発生することなく肉盛することができる。
従つて、本発明によれば、十分な接合強度を維
持した上でアルミニウム系母材に耐熱性、耐摩耗
性、耐食性に優れた異種金属材料を肉盛すること
ができる。
持した上でアルミニウム系母材に耐熱性、耐摩耗
性、耐食性に優れた異種金属材料を肉盛すること
ができる。
次に、本発明の実施例を図面を参考にして説明
する。
する。
（第１実施例）
第１実施例としてアルミニウム系母材に銅系自
溶性合金を介してニツケル系超合金を肉盛した例
を示す。
溶性合金を介してニツケル系超合金を肉盛した例
を示す。
ここで、第１図は本発明の第１実施例に係るア
ルミニウム系母材への２層肉盛方法の各工程を示
す概略構成図、第２図は本発明の第１実施例で得
られた肉盛層の金属組織を示す写真（×10）であ
る。
ルミニウム系母材への２層肉盛方法の各工程を示
す概略構成図、第２図は本発明の第１実施例で得
られた肉盛層の金属組織を示す写真（×10）であ
る。
アルミニウム系母材（JIS ADC10）からなる
30mm×60mm×10mmの矩形の試験片１を準備し、こ
の上にNi系超合金を肉盛した。まず、この試験
片１の上に、１％Ｂ−２％Si−10％Ni−残部Cu
からなる銅系自溶性合金粉末２を３％ポリビニル
アルコール水溶液を使つて厚さ１mm、幅５mm、長
さ50mmとなるように塗布し、100℃で20分間乾燥
させた。次に、熱源としてレーザ光３を用いて上
記銅系自溶性合金粉末２を溶着し、第１の肉盛層
４を得た。このとき、溶融プール５には酸化を防
ぐためサイドノズル６からシールドガスとしてア
ルゴンガス７を10／分の割合で送給した。ま
た、レーザ肉盛条件は、パワー密度：200W／mm2、
エネルギ密度：90J／mm2、走査速度：7.5mm／秒と
した。このときのレーザ肉盛の途中の状態を示し
たのが第１図ａである。
30mm×60mm×10mmの矩形の試験片１を準備し、こ
の上にNi系超合金を肉盛した。まず、この試験
片１の上に、１％Ｂ−２％Si−10％Ni−残部Cu
からなる銅系自溶性合金粉末２を３％ポリビニル
アルコール水溶液を使つて厚さ１mm、幅５mm、長
さ50mmとなるように塗布し、100℃で20分間乾燥
させた。次に、熱源としてレーザ光３を用いて上
記銅系自溶性合金粉末２を溶着し、第１の肉盛層
４を得た。このとき、溶融プール５には酸化を防
ぐためサイドノズル６からシールドガスとしてア
ルゴンガス７を10／分の割合で送給した。ま
た、レーザ肉盛条件は、パワー密度：200W／mm2、
エネルギ密度：90J／mm2、走査速度：7.5mm／秒と
した。このときのレーザ肉盛の途中の状態を示し
たのが第１図ａである。
続いて、この第１の肉盛層４の上に、熱源とし
て銅系自溶性合金の場合と同様にレーザ光を用い
て、耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種金属
材料として25％Cr−1.5％Ｂ−１％Si−８％Mo−
残部NiからなるNi系超合金を肉盛した。即ち、
第１の肉盛層４の場合と同様に、第１の肉盛層４
の上に、上記Ni基超合金粉末８を厚さ1.5mm、幅
4.5mm、長さ50mmとなるように塗布し、十分に乾
燥させた後、シールドガスとしてアルゴンガス７
を10／分の割合で送給しながらレーザ光３を照
射した。このとき、レーザ肉盛条件は、パワー密
度：300W／mm2、エネルギ密度：120J／mm2、走査
速度：7.5mm／秒とした。このときのレーザ肉盛
の途中の状態を示したのが第１図ｂである。この
結果、第１の肉盛層４の上に、第１の肉盛層４と
溶着したNi系超合金からなる第２の肉盛層９が
形成された。
て銅系自溶性合金の場合と同様にレーザ光を用い
て、耐熱性、耐摩耗性、耐食性に優れた異種金属
材料として25％Cr−1.5％Ｂ−１％Si−８％Mo−
残部NiからなるNi系超合金を肉盛した。即ち、
第１の肉盛層４の場合と同様に、第１の肉盛層４
の上に、上記Ni基超合金粉末８を厚さ1.5mm、幅
4.5mm、長さ50mmとなるように塗布し、十分に乾
燥させた後、シールドガスとしてアルゴンガス７
を10／分の割合で送給しながらレーザ光３を照
射した。このとき、レーザ肉盛条件は、パワー密
度：300W／mm2、エネルギ密度：120J／mm2、走査
速度：7.5mm／秒とした。このときのレーザ肉盛
の途中の状態を示したのが第１図ｂである。この
結果、第１の肉盛層４の上に、第１の肉盛層４と
溶着したNi系超合金からなる第２の肉盛層９が
形成された。
このときの肉盛部の断面の金属組織を第２図に
写真（×10）で示す。第２図からも判かるよう
に、アルミニウム系母材と第１の肉盛層および第
１の肉盛層と第２の肉盛層の溶着部には若干希釈
が見られるが、その他の部分は希釈が見られず、
かつ割れ等の発生がなくほぼ完全な形で２層の肉
盛層が得られた。これは、中間肉盛材料である銅
系自溶性合金が、アルミニウム系母材およびNi
系超合金の両方に濡れ性が良いこと、並びにアル
ミニウム系母材の融点が538℃〜593℃、Ni系超
合金の融点が1240℃〜1303℃であるのに対し、本
実施例の銅系自溶性合金の融点が略その中間の
940℃〜1030℃であるためと解される。
写真（×10）で示す。第２図からも判かるよう
に、アルミニウム系母材と第１の肉盛層および第
１の肉盛層と第２の肉盛層の溶着部には若干希釈
が見られるが、その他の部分は希釈が見られず、
かつ割れ等の発生がなくほぼ完全な形で２層の肉
盛層が得られた。これは、中間肉盛材料である銅
系自溶性合金が、アルミニウム系母材およびNi
系超合金の両方に濡れ性が良いこと、並びにアル
ミニウム系母材の融点が538℃〜593℃、Ni系超
合金の融点が1240℃〜1303℃であるのに対し、本
実施例の銅系自溶性合金の融点が略その中間の
940℃〜1030℃であるためと解される。
（第２実施例）
第２実施例としてアルミニウム系母材に銅系自
溶性合金を介してコバルト系超合金を肉盛した例
を示す。
溶性合金を介してコバルト系超合金を肉盛した例
を示す。
第３図は本発明の第２実施例で得られた肉盛層
の金属組織を示す写真（×10）である。
の金属組織を示す写真（×10）である。
第２実施例において、第１実施例と異なる点
は、アルミニウム系母材としてJIS AC4Cを用い
たこと、第２の肉盛層の材料として28％Cr−１
％Ｃ−４％Ｗ−残部CoからなるCo系超合金を用
いたこと、および第２の肉盛材料の相違により第
２の肉盛層を形成するためのレーザ肉盛条件を、
パワー密度：350W／mm2、エネルギ密度：150J／
mm2、走査速度：7.5mm／秒としたことにあり、他
は実質的に第１実施例と同様にして２層肉盛を行
つた。
は、アルミニウム系母材としてJIS AC4Cを用い
たこと、第２の肉盛層の材料として28％Cr−１
％Ｃ−４％Ｗ−残部CoからなるCo系超合金を用
いたこと、および第２の肉盛材料の相違により第
２の肉盛層を形成するためのレーザ肉盛条件を、
パワー密度：350W／mm2、エネルギ密度：150J／
mm2、走査速度：7.5mm／秒としたことにあり、他
は実質的に第１実施例と同様にして２層肉盛を行
つた。
このときの肉盛部の断面の金属組織を第３図に
写真（×10）で示す。第３図からも判るように、
アルミニウム系母材と第１の肉盛層および第１の
肉盛層と第２の肉盛層の溶着部には若干希釈が見
られるが、その他の部分は希釈が見られず、かつ
割れ等の発生がなくほぼ完全な形で２層の肉盛層
が得られた。これは、中間肉盛材料である銅系自
溶性合金が、アルミニウム系母材およびCo系超
合金の両方に濡れ性が良いこと、並びにアルミニ
ウム系母材の融点が550℃〜610℃、Co系超合金
の融点が1260℃〜1357℃であるのに対し、本実施
例の銅系自溶性合金の融点が略その中間の940℃
〜1030℃であるためと解される。
写真（×10）で示す。第３図からも判るように、
アルミニウム系母材と第１の肉盛層および第１の
肉盛層と第２の肉盛層の溶着部には若干希釈が見
られるが、その他の部分は希釈が見られず、かつ
割れ等の発生がなくほぼ完全な形で２層の肉盛層
が得られた。これは、中間肉盛材料である銅系自
溶性合金が、アルミニウム系母材およびCo系超
合金の両方に濡れ性が良いこと、並びにアルミニ
ウム系母材の融点が550℃〜610℃、Co系超合金
の融点が1260℃〜1357℃であるのに対し、本実施
例の銅系自溶性合金の融点が略その中間の940℃
〜1030℃であるためと解される。
（第３実施例）
第３実施例としてアルミニウム系母材に銅系自
溶性合金を介して鉄系超合金を肉盛した例を示
す。
溶性合金を介して鉄系超合金を肉盛した例を示
す。
第４図は本発明の第３実施例で得られた肉盛層
の金属組織を示す写真（×10）である。
の金属組織を示す写真（×10）である。
第３実施例において、第１実施例と異なる点
は、第１の肉盛層の材料として３％Ｂ−15％Ni
−残部Cuからなる銅系自溶性合金を用いたこと、
第２の肉盛層の材料として１％Ｂ−３％Si−10％
Ni−20％Cr−残部FeからなるFe系超合金を用い
たこと、および第２の肉盛層を形成するためにレ
ーザの代わりにTIGを用い、そのTIGの処理条件
を電流：120A、電圧：20Vとしたことにあり、
他は実質的に第１実施例と同様にして２層肉盛を
行つた。
は、第１の肉盛層の材料として３％Ｂ−15％Ni
−残部Cuからなる銅系自溶性合金を用いたこと、
第２の肉盛層の材料として１％Ｂ−３％Si−10％
Ni−20％Cr−残部FeからなるFe系超合金を用い
たこと、および第２の肉盛層を形成するためにレ
ーザの代わりにTIGを用い、そのTIGの処理条件
を電流：120A、電圧：20Vとしたことにあり、
他は実質的に第１実施例と同様にして２層肉盛を
行つた。
このときの肉盛部の断面の金属組織を第４図に
写真（×10）で示す。第４図からも判るように、
アルミニウム系母材と第１の肉盛層および第１の
肉盛層と第２の肉盛層の溶着部には若干希釈が見
られるが、その他の部分は希釈が見られず、かつ
割れ等の発生がなくほぼ完全な形で２層の肉盛層
が得られた。これは、中間肉盛材料である銅系自
溶性合金が、アルミニウム系母材およびFe系超
合金の両方に濡れ性が良いこと、並びにアルミニ
ウム系母材の融点が538℃〜593℃、Fe系超合金
の融点が1350℃〜1420℃であるのに対し、本実施
例の銅系自溶性合金の融点が略その中間の980℃
〜1060℃であるためと解される。
写真（×10）で示す。第４図からも判るように、
アルミニウム系母材と第１の肉盛層および第１の
肉盛層と第２の肉盛層の溶着部には若干希釈が見
られるが、その他の部分は希釈が見られず、かつ
割れ等の発生がなくほぼ完全な形で２層の肉盛層
が得られた。これは、中間肉盛材料である銅系自
溶性合金が、アルミニウム系母材およびFe系超
合金の両方に濡れ性が良いこと、並びにアルミニ
ウム系母材の融点が538℃〜593℃、Fe系超合金
の融点が1350℃〜1420℃であるのに対し、本実施
例の銅系自溶性合金の融点が略その中間の980℃
〜1060℃であるためと解される。
（第４実施例）
第４実施例として銅系自溶性合金に肉盛時の応
力緩和効果を調べた。
力緩和効果を調べた。
ここで、第５図は本発明の第４実施例と比較例
で得られた２層肉盛部材の割れ発生までの繰り返
し回数を示すグラフである。
で得られた２層肉盛部材の割れ発生までの繰り返
し回数を示すグラフである。
第４実施例において、第１実施例と異なる点
は、ベース材料としてアルミニウム系母材の代わ
りに鋼板（JIS S45C）を用いたこと、中間肉盛
材料として１％Ｂ−２％Si−10％Ni−残部Cuか
らなる銅系自溶性合金を用いたこと、第２の肉盛
層の材料として30％Cr−５％Ｗ−2.5％Ｃ−４％
Si−残部NiからなるNi系超合金を用いたことに
あり、他は実質的に第１実施例と同様にして２層
肉盛を行つた試験片を３個作製した。
は、ベース材料としてアルミニウム系母材の代わ
りに鋼板（JIS S45C）を用いたこと、中間肉盛
材料として１％Ｂ−２％Si−10％Ni−残部Cuか
らなる銅系自溶性合金を用いたこと、第２の肉盛
層の材料として30％Cr−５％Ｗ−2.5％Ｃ−４％
Si−残部NiからなるNi系超合金を用いたことに
あり、他は実質的に第１実施例と同様にして２層
肉盛を行つた試験片を３個作製した。
同様に、比較例として中間肉盛材料としての銅
系自溶性合金を用いず、ベースの鋼板に直接上記
Ni系超合金を肉盛した試験片を３個作製した。
系自溶性合金を用いず、ベースの鋼板に直接上記
Ni系超合金を肉盛した試験片を３個作製した。
得られた６個の試験片について、600℃の恒温
槽と60℃の浴槽に交互に入れる作業を１サイクル
として、肉盛したNi系超合金に割れが発生する
までの繰り返し回数を調べた。
槽と60℃の浴槽に交互に入れる作業を１サイクル
として、肉盛したNi系超合金に割れが発生する
までの繰り返し回数を調べた。
この結果を第５図に示す。第５図から明らかな
ように、本実施例の試験片ａ〜ｃは、中間肉盛材
料を用いない従来の試験片ｄ〜ｆに比べ、熱疲労
特性が約２倍に向上していることが判る。
ように、本実施例の試験片ａ〜ｃは、中間肉盛材
料を用いない従来の試験片ｄ〜ｆに比べ、熱疲労
特性が約２倍に向上していることが判る。
以上、本発明の特定の実施例について説明した
が、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内において種々の実施態様を
包含するものである。
が、本発明は上記実施例に限定されるものではな
く、特許請求の範囲内において種々の実施態様を
包含するものである。
以上より、本発明のアルミニウム系母材への２
層肉盛方法によれば、以下の効果を奏する。
層肉盛方法によれば、以下の効果を奏する。
(イ) アルミニウム系母材に耐熱性、耐摩耗性、耐
食性に優れた異種材料を十分な接合強度を持つ
て溶着させることができる。従つて、アルミニ
ウムの軽量化と異種材料の耐熱性、耐摩耗性、
耐食性等の諸特性の両方を具備する部品を得る
ことができる。
食性に優れた異種材料を十分な接合強度を持つ
て溶着させることができる。従つて、アルミニ
ウムの軽量化と異種材料の耐熱性、耐摩耗性、
耐食性等の諸特性の両方を具備する部品を得る
ことができる。
(ロ) 銅系自溶性合金は軟らかく粘いために、肉盛
材料が硬くても、肉盛時の応力を緩和するため
に割れ等が発生しない。また、肉盛後の肉盛材
料の熱疲労特性が向上する。
材料が硬くても、肉盛時の応力を緩和するため
に割れ等が発生しない。また、肉盛後の肉盛材
料の熱疲労特性が向上する。
第１図は本発明の第１実施例に係るアルミニウ
ム系母材への２層肉盛方法の各工程を示す概略構
成図、第２図は本発明の第１実施例で得られた肉
盛層の金属組織を示す写真（×10）、第３図は本
発明の第２実施例で得られた肉盛層の金属組織を
示す写真（×10）、第４図は本発明の第３実施例
で得られた肉盛層の金属組織を示す写真（×10）、
第５図は本発明の第４実施例と比較例で得られた
２層肉盛部材の割れ発生までの繰り返し回数を示
すグラフである。 １……アルミニウム系母材、２……銅系自溶性
合金、３……レーザ光、４……第１の肉盛層、５
……溶融プール、６……サイドノズル、７……ア
ルゴンガス（シールドガス）、８……Ni系超合金
粉末、９……第２の肉盛層。
ム系母材への２層肉盛方法の各工程を示す概略構
成図、第２図は本発明の第１実施例で得られた肉
盛層の金属組織を示す写真（×10）、第３図は本
発明の第２実施例で得られた肉盛層の金属組織を
示す写真（×10）、第４図は本発明の第３実施例
で得られた肉盛層の金属組織を示す写真（×10）、
第５図は本発明の第４実施例と比較例で得られた
２層肉盛部材の割れ発生までの繰り返し回数を示
すグラフである。 １……アルミニウム系母材、２……銅系自溶性
合金、３……レーザ光、４……第１の肉盛層、５
……溶融プール、６……サイドノズル、７……ア
ルゴンガス（シールドガス）、８……Ni系超合金
粉末、９……第２の肉盛層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウム系母材に耐熱性、耐摩耗性等に
優れた肉盛材料を肉盛するための２層肉盛方法で
あつて、 アルミニウム系母材の表面に銅系自溶性合金を
肉盛し、この銅系自溶性合金の上に耐熱性、耐摩
耗性、耐食性に優れた肉盛合金を肉盛することを
特徴とするアルミニウム系母材への２層肉盛方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158955A JPS6221465A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | アルミニウム系母材への２層肉盛方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60158955A JPS6221465A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | アルミニウム系母材への２層肉盛方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6221465A JPS6221465A (ja) | 1987-01-29 |
| JPH055585B2 true JPH055585B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15682993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60158955A Granted JPS6221465A (ja) | 1985-07-18 | 1985-07-18 | アルミニウム系母材への２層肉盛方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6221465A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020581A1 (en) | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Arcelik Anonim Sirketi | A cooling device |
| WO2007020585A1 (en) | 2005-08-15 | 2007-02-22 | Arcelik Anonim Sirketi | A cooling device |
| CN111655414A (zh) * | 2018-01-30 | 2020-09-11 | 西门子股份公司 | 借助培育的激光金属沉积 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960008015B1 (ko) * | 1986-10-17 | 1996-06-19 | 보드 오브 리젼츠, 디 유니버시티 오브 텍사스 시스템 | 선택적 소결에 의한 부품의 제조 방법 및 장치 |
| IL92428A (en) * | 1989-02-08 | 1992-12-01 | Gen Electric | Fabrication of components by layered deposition |
| JPH0740458U (ja) * | 1992-04-08 | 1995-07-18 | 上野プラスチックス株式会社 | 連結分離可能な容器 |
| JP2711313B2 (ja) * | 1992-12-29 | 1998-02-10 | 武雄 米田 | トレー |
| JP3725745B2 (ja) * | 1999-12-09 | 2005-12-14 | 株式会社栗本鐵工所 | 混合・混練用パドルとその製造方法 |
| CN102059430B (zh) * | 2010-12-14 | 2013-06-05 | 洛阳双瑞金属复合材料有限公司 | 一种铝-铜复合板过渡接头的铜表面缺陷的焊接修补方法 |
| JP6724711B2 (ja) * | 2016-10-13 | 2020-07-15 | トヨタ自動車株式会社 | 金型の造形方法 |
| JP6729461B2 (ja) | 2017-03-22 | 2020-07-22 | トヨタ自動車株式会社 | 肉盛層の製造方法及びその製造装置 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4884750A (ja) * | 1972-02-15 | 1973-11-10 | ||
| JPS5110826A (en) * | 1974-07-18 | 1976-01-28 | Otani Sugio | Yojuenchude kanetsusurukotoo tokuchotosuru kaishitsupitsuchioyobi tansono seizoho |
| JPS5110825A (en) * | 1974-07-18 | 1976-01-28 | Ebara Mfg | Hoshaseihaikibutsuno asufuarutokokahoho |
| HU185263B (en) * | 1981-06-12 | 1984-12-28 | Richter Gedeon Vegyeszet | Process for producing peptides effective on the immuncontroll analogous with the tp5 |
| JPS5945461A (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-14 | Konishiroku Photo Ind Co Ltd | 記録装置 |
| JPS5954871A (ja) * | 1982-09-20 | 1984-03-29 | Mitsubishi Metal Corp | 耐摩耗性のすぐれたアルミニウム青銅製弁および弁座 |
-
1985
- 1985-07-18 JP JP60158955A patent/JPS6221465A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007020581A1 (en) | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Arcelik Anonim Sirketi | A cooling device |
| WO2007020585A1 (en) | 2005-08-15 | 2007-02-22 | Arcelik Anonim Sirketi | A cooling device |
| CN111655414A (zh) * | 2018-01-30 | 2020-09-11 | 西门子股份公司 | 借助培育的激光金属沉积 |
| US11890696B2 (en) | 2018-01-30 | 2024-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Laser metal deposition with inoculation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6221465A (ja) | 1987-01-29 |
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