JPH0645065B2 - 軸端への肉盛溶接方法 - Google Patents
軸端への肉盛溶接方法Info
- Publication number
- JPH0645065B2 JPH0645065B2 JP23278486A JP23278486A JPH0645065B2 JP H0645065 B2 JPH0645065 B2 JP H0645065B2 JP 23278486 A JP23278486 A JP 23278486A JP 23278486 A JP23278486 A JP 23278486A JP H0645065 B2 JPH0645065 B2 JP H0645065B2
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- Japan
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- welding
- shaft end
- welding method
- magnetic field
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は各種内燃機関（ガソリン，ディーゼルエンジン
など）や，タービン等に用いられる弁等の軸端に硬化肉
盛材等の溶接を行う方法に関する。
など）や，タービン等に用いられる弁等の軸端に硬化肉
盛材等の溶接を行う方法に関する。
第４図に従来の硬化肉盛溶接方法の一例を示す。
軸端への肉盛溶接を行う場合，軸０１を垂直にクランプ
し上部から自動TIG溶接方法やプラズマ粉体肉盛溶接方
法によりステライト等の硬化肉盛溶接０２が行われてい
る。
し上部から自動TIG溶接方法やプラズマ粉体肉盛溶接方
法によりステライト等の硬化肉盛溶接０２が行われてい
る。
更に以前は端部に焼入性の良い材料を摩擦溶接等により
接合して熱処理（焼入れ）により軸端を硬化していた。
接合して熱処理（焼入れ）により軸端を硬化していた。
使用条件が厳しくなり，要求硬さが上昇すると共にコス
ト低減が要求され，焼入れ方法からステライト等の硬化
肉盛方法へ変える必要が生じた。
ト低減が要求され，焼入れ方法からステライト等の硬化
肉盛方法へ変える必要が生じた。
しかし，従来の肉盛溶接方法では第５図で示すように
(a)図ではビード形状不良１２による肉盛厚さの不足
や，同(b)図ではブローホール１３等の溶接欠陥による
表面傷の問題が改善できなかった。したがって，不良率
が大きく，実用化が困難であった。
(a)図ではビード形状不良１２による肉盛厚さの不足
や，同(b)図ではブローホール１３等の溶接欠陥による
表面傷の問題が改善できなかった。したがって，不良率
が大きく，実用化が困難であった。
〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上記問題点を解決するために，溶接トーチ先端
に励磁コイルを設けて交流矩形波電流を流して生じた交
番磁場と，溶接電流によって発生したローレンツ力によ
り溶融金属を攪拌するものである。すなわち，軸端にス
テライト等の硬化肉盛材を溶接する方法であって，同軸
端を冷却手段を設けたクランプで保持し，TIG溶接トー
チ又は移行性プラズマアーク溶接トーチの先端に設けた
励磁コイルに交流電流及び直流電流を流し，溶融金属を
交番又は一方向に攪拌しながら溶接することを特徴とす
る軸端への肉盛溶接方法を提供するものである。
に励磁コイルを設けて交流矩形波電流を流して生じた交
番磁場と，溶接電流によって発生したローレンツ力によ
り溶融金属を攪拌するものである。すなわち，軸端にス
テライト等の硬化肉盛材を溶接する方法であって，同軸
端を冷却手段を設けたクランプで保持し，TIG溶接トー
チ又は移行性プラズマアーク溶接トーチの先端に設けた
励磁コイルに交流電流及び直流電流を流し，溶融金属を
交番又は一方向に攪拌しながら溶接することを特徴とす
る軸端への肉盛溶接方法を提供するものである。
本発明の軸端への肉盛溶接方法は上記のような溶接方法
となるので，溶融金属を攪拌することにより，ビード形
状の偏平化やガス浮上効果によりビード形状不良やブロ
ーホール等の溶接欠陥を防止することが可能となる肉盛
溶接方法である。
となるので，溶融金属を攪拌することにより，ビード形
状の偏平化やガス浮上効果によりビード形状不良やブロ
ーホール等の溶接欠陥を防止することが可能となる肉盛
溶接方法である。
以下，本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。第１図は本発明の一実施例に係る軸端への肉盛
溶接方法に適用される装置の概念図。第２図は本実施例
に係る磁気攪拌の作動原理図。第３図は本実施例に係る
アンダーカット，ブローホール防止に磁場強度と磁場周
波数の影響試験の結果を示すグラフである。以下にその
説明をする。
明する。第１図は本発明の一実施例に係る軸端への肉盛
溶接方法に適用される装置の概念図。第２図は本実施例
に係る磁気攪拌の作動原理図。第３図は本実施例に係る
アンダーカット，ブローホール防止に磁場強度と磁場周
波数の影響試験の結果を示すグラフである。以下にその
説明をする。
第１図において，冷却水１６で水冷された銅製等のクラ
ンプ１１で垂直に保持された軸１の端を対象に，TIG溶
接トーチ先端に設けた励磁コイル１４により発生した交
番磁場によりステライト等の溶接金属２の攪拌を行う。
なお，TIG溶接の場合に溶接材料３はワイヤとして送給
ローラ４で一定速度でアーク６中へ送給される。また，
クランプ１１は過熱による溶け落ちや溶接電流を放射性
に流すようにするために軸１の端部をつかむ。
ンプ１１で垂直に保持された軸１の端を対象に，TIG溶
接トーチ先端に設けた励磁コイル１４により発生した交
番磁場によりステライト等の溶接金属２の攪拌を行う。
なお，TIG溶接の場合に溶接材料３はワイヤとして送給
ローラ４で一定速度でアーク６中へ送給される。また，
クランプ１１は過熱による溶け落ちや溶接電流を放射性
に流すようにするために軸１の端部をつかむ。
第２図は，磁気攪拌の作動原理を示したもので，直流溶
接電流と交流矩形波電流によって生じる交番磁場により
生じるローレンツ力で溶融金属を攪拌するもので，励磁
電流の場合，磁界は溶融金属の上から下に向って通
る。ここで電極から母材へ流れる電流は溶融池中心から
放射状に流れると見なせる。したがって，溶融金属には
左回りのローレンツ力が働く。逆に励磁電流がの場
合，磁界は下から上に向って通る。したがって，ローレ
ンツ力は右回りに生じる。これを繰返すことによって効
果的な攪拌でビード形状不良やブローホール等の溶接欠
陥を防止すると共に，溶接金属の結晶粒微細化や組織の
均一性を図ることが可能となる。
接電流と交流矩形波電流によって生じる交番磁場により
生じるローレンツ力で溶融金属を攪拌するもので，励磁
電流の場合，磁界は溶融金属の上から下に向って通
る。ここで電極から母材へ流れる電流は溶融池中心から
放射状に流れると見なせる。したがって，溶融金属には
左回りのローレンツ力が働く。逆に励磁電流がの場
合，磁界は下から上に向って通る。したがって，ローレ
ンツ力は右回りに生じる。これを繰返すことによって効
果的な攪拌でビード形状不良やブローホール等の溶接欠
陥を防止すると共に，溶接金属の結晶粒微細化や組織の
均一性を図ることが可能となる。
下表にTIG溶接を対象とした従来方法と新方法の溶接条
件及び溶接品質の比較の一例を示すが，新方法の場合13
0G，5Hzの磁気攪拌によりアンダーカットや偏肉，ブロ
ーホール等の溶接欠陥のない良好な溶接が得られた。
件及び溶接品質の比較の一例を示すが，新方法の場合13
0G，5Hzの磁気攪拌によりアンダーカットや偏肉，ブロ
ーホール等の溶接欠陥のない良好な溶接が得られた。
なお，磁気攪拌条件については，溶融金属の物性（比
重，粘性など）によって若干変化するが，ステライトの
場合を第５図に示すアンダーカットやブローホール防止
に及ぼす磁場強度と磁場周波数の影響から分かるよう
に，第３図に示した磁場強度100〜200G，磁場周波数３
〜10Hzの適正域が枠囲みに存在する。
重，粘性など）によって若干変化するが，ステライトの
場合を第５図に示すアンダーカットやブローホール防止
に及ぼす磁場強度と磁場周波数の影響から分かるよう
に，第３図に示した磁場強度100〜200G，磁場周波数３
〜10Hzの適正域が枠囲みに存在する。
以上のように，溶接方法としてはTIG溶接を対象に記載
したが，移行性プラズマアークを用いるプラズマ粉体肉
盛溶接法にも適用することができる。
したが，移行性プラズマアークを用いるプラズマ粉体肉
盛溶接法にも適用することができる。
以上具体的に説明したように，本発明においては溶接ト
ーチに設けた励磁コイルによる交番磁場により，肉盛溶
接金属を攪拌することでビード形状偏平化やガス浮上効
果が生じ，ブローホールやビード形状不良等の溶接欠陥
を防止すると共に，溶接金属の結晶粒微細化や組織の均
一化が図れ，軸端肉盛溶接部の品質向上に大きな効果が
得られる。
ーチに設けた励磁コイルによる交番磁場により，肉盛溶
接金属を攪拌することでビード形状偏平化やガス浮上効
果が生じ，ブローホールやビード形状不良等の溶接欠陥
を防止すると共に，溶接金属の結晶粒微細化や組織の均
一化が図れ，軸端肉盛溶接部の品質向上に大きな効果が
得られる。
第１図は本発明の一実施例に係る軸端への肉盛溶接方法
に適用される装置の概念図，第２図は本実施例に係る磁
気攪拌の作動原理図，第３図は本実施例に係るアンダー
カット，ブローホール防止に磁場強度と磁場周波数の影
響試験の結果を示すグラフ，第４図は従来の硬化肉盛溶
接方法の装置の概念図，第５図は従来の溶接方法に係る
(a)図はビード形状不良を示す説明図，同(b)図はブロー
ホール発生例を示す説明図である。 １…軸，２…溶接金属，３…溶接ワイヤ，４…送給ロー
ラ，５…モータ，６…アーク，７…電極，８…シールド
ノズル，９…シールドガス，１０…直流溶接電源，１１
…クランプ，１４…励磁コイル，１５…交流矩形波電
流，１６…冷却水。
に適用される装置の概念図，第２図は本実施例に係る磁
気攪拌の作動原理図，第３図は本実施例に係るアンダー
カット，ブローホール防止に磁場強度と磁場周波数の影
響試験の結果を示すグラフ，第４図は従来の硬化肉盛溶
接方法の装置の概念図，第５図は従来の溶接方法に係る
(a)図はビード形状不良を示す説明図，同(b)図はブロー
ホール発生例を示す説明図である。 １…軸，２…溶接金属，３…溶接ワイヤ，４…送給ロー
ラ，５…モータ，６…アーク，７…電極，８…シールド
ノズル，９…シールドガス，１０…直流溶接電源，１１
…クランプ，１４…励磁コイル，１５…交流矩形波電
流，１６…冷却水。
Claims (1)
- 【請求項１】軸端にステライト等の硬化肉盛材を溶接す
る方法であって，同軸端を冷却手段を設けたクランプで
保持し，TIG溶接トーチ又は移行性プラズマアーク溶接
トーチの先端に設けた励磁コイルに交流電流及び直流電
流を流し，溶融金属を交番又は一方的に攪拌しながら溶
接することを特徴とする軸端への肉盛溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23278486A JPH0645065B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 軸端への肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23278486A JPH0645065B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 軸端への肉盛溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6390366A JPS6390366A (ja) | 1988-04-21 |
| JPH0645065B2 true JPH0645065B2 (ja) | 1994-06-15 |
Family
ID=16944686
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23278486A Expired - Lifetime JPH0645065B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 軸端への肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0645065B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460991B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2005-05-04 | 주식회사 포스코 | 고주파저항용접시페니트레이션결함발생방지방법 |
| GB0118729D0 (en) * | 2001-08-01 | 2001-09-26 | Rolls Royce Plc | Apparatus and method for forming a body |
| JP4189359B2 (ja) * | 2004-06-22 | 2008-12-03 | 岡野バルブ製造株式会社 | 防食方法 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23278486A patent/JPH0645065B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6390366A (ja) | 1988-04-21 |
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