JPH07214313A - 高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法 - Google Patents
高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法Info
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- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、高Ｃｒ鋳鉄が延性を回復すると共
に、降伏応力の低下により残留応力が低下、消失する温
度範囲で熱管理を実施し乍ら溶接補修を行う方法を提供
することを目的とするものである。 【構成】 本発明は、鋳造欠陥が生じた高Ｃｒ鋳鉄品
を、６００〜８００℃の温度に予熱し、溶接補修をする
際に６００℃以上の温度に保持し、溶接終了後に於いて
も６００℃以上の温度で直後熱処理を行い、その後１時
間当たり５０℃以下の冷却速度で室温まで徐冷すること
を特徴とする高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法である。
に、降伏応力の低下により残留応力が低下、消失する温
度範囲で熱管理を実施し乍ら溶接補修を行う方法を提供
することを目的とするものである。 【構成】 本発明は、鋳造欠陥が生じた高Ｃｒ鋳鉄品
を、６００〜８００℃の温度に予熱し、溶接補修をする
際に６００℃以上の温度に保持し、溶接終了後に於いて
も６００℃以上の温度で直後熱処理を行い、その後１時
間当たり５０℃以下の冷却速度で室温まで徐冷すること
を特徴とする高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、従来その溶接補修が困
難とされていた高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修を可能となす技
術に関するものである。
難とされていた高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修を可能となす技
術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｃｒを多量に含む高Ｃｒ鋳鉄は、優れた
耐熱性、耐食性を有すると共に、Ｃ含有量も多いため炭
化物が形成され耐摩耗性にも優れた特性を有している。
ところがこの高Ｃｒ鋳鉄は、鋳造に際して溶解温度なら
びに鋳込み温度が高すぎると凝固組織が粗大化し、機械
的性質が低下するという性質があるため、溶解温度なら
びに鋳込み温度を厳しく管理しなければならない結果、
鋳造品の寸法、形状などについて鋳造欠陥の発生が避け
られない場合がある。そして、鋳造後に欠陥が発生した
場合、一般的な鋳物に対しては溶接補修が実施されてい
るが、高Ｃｒ鋳鉄は硬い炭化物が多量に基地中に存在し
ているために、延性が低く、さらに鋳造に伴い発生した
残留応力が存在するために、溶接補修中に亀裂が発生
し、むしろ欠陥の成長を助長する結果となる場合が多
く、溶接補修は困難とされていた。
耐熱性、耐食性を有すると共に、Ｃ含有量も多いため炭
化物が形成され耐摩耗性にも優れた特性を有している。
ところがこの高Ｃｒ鋳鉄は、鋳造に際して溶解温度なら
びに鋳込み温度が高すぎると凝固組織が粗大化し、機械
的性質が低下するという性質があるため、溶解温度なら
びに鋳込み温度を厳しく管理しなければならない結果、
鋳造品の寸法、形状などについて鋳造欠陥の発生が避け
られない場合がある。そして、鋳造後に欠陥が発生した
場合、一般的な鋳物に対しては溶接補修が実施されてい
るが、高Ｃｒ鋳鉄は硬い炭化物が多量に基地中に存在し
ているために、延性が低く、さらに鋳造に伴い発生した
残留応力が存在するために、溶接補修中に亀裂が発生
し、むしろ欠陥の成長を助長する結果となる場合が多
く、溶接補修は困難とされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した如く、高Ｃｒ
鋳鉄は、その材質的な理由及び鋳造の際に発生する残留
応力の存在により、鋳造時に発生した欠陥に対する溶接
補修が困難なため、僅かな鋳造欠陥の発生により製品を
廃棄し、再度鋳造しなおさなければならないという問題
点があった。本発明では上記問題点を解決するために、
高Ｃｒ鋳鉄が延性を回復すると共に、降伏応力の低下に
より残留応力が低下、消失する温度範囲で熱管理を実施
し乍ら溶接補修を行う方法を提供することを目的とする
ものである。
鋳鉄は、その材質的な理由及び鋳造の際に発生する残留
応力の存在により、鋳造時に発生した欠陥に対する溶接
補修が困難なため、僅かな鋳造欠陥の発生により製品を
廃棄し、再度鋳造しなおさなければならないという問題
点があった。本発明では上記問題点を解決するために、
高Ｃｒ鋳鉄が延性を回復すると共に、降伏応力の低下に
より残留応力が低下、消失する温度範囲で熱管理を実施
し乍ら溶接補修を行う方法を提供することを目的とする
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は次の
如き溶接補修方法を採用することにより達成できる。即
ちその要旨は、鋳造欠陥が生じた高Ｃｒ鋳鉄品を、６０
０〜８００℃の温度に予熱し、溶接補修をする際に６０
０℃以上の温度に保持し、溶接終了後に於いても６００
℃以上の温度で直後熱処理を行い、その後１時間当たり
５０℃以下の冷却速度で室温まで徐冷する高Ｃｒ鋳鉄品
の溶接補修方法である。なお高Ｃｒの種類，使用目的に
より、焼入れ，焼戻しをした後に使用する必要がある製
品については、上記６００℃以上の温度での溶接補修が
終了した直後に、一度室温まで冷却することなく、引き
続き高Ｃｒ鋳鉄の焼入れ温度まで加熱し、熱処理を実施
することも可能である。
如き溶接補修方法を採用することにより達成できる。即
ちその要旨は、鋳造欠陥が生じた高Ｃｒ鋳鉄品を、６０
０〜８００℃の温度に予熱し、溶接補修をする際に６０
０℃以上の温度に保持し、溶接終了後に於いても６００
℃以上の温度で直後熱処理を行い、その後１時間当たり
５０℃以下の冷却速度で室温まで徐冷する高Ｃｒ鋳鉄品
の溶接補修方法である。なお高Ｃｒの種類，使用目的に
より、焼入れ，焼戻しをした後に使用する必要がある製
品については、上記６００℃以上の温度での溶接補修が
終了した直後に、一度室温まで冷却することなく、引き
続き高Ｃｒ鋳鉄の焼入れ温度まで加熱し、熱処理を実施
することも可能である。
【０００５】なお予熱温度を６００〜８００℃に設定し
た理由は、高Ｃｒ鋳鉄は６００℃以上になると、硬さ，
引張り強さが低下すると共に、延性が回復する。従って
この様な温度域に保持することにより塑性変形が可能と
なり、鋳造時に発生していた残留応力を開放することが
できるからであり、一方高Ｃｒ鋳鉄品は８００℃を越え
る温度に長時間保持すると、表面酸化，結晶粒の粗大化
などが生起し材質の劣化が考えられるので上限は８００
℃とした。又溶接補修及び溶接終了後の直後熱処理を６
００℃以上で行うのも上記予熱温度のところで述べたの
と同じ理由でありこの時にもその上限は８００℃とする
のがよい。即ち高Ｃｒ鋳鉄品に発生した鋳造欠陥の位置
によっては、横向きあるいは立向き溶接を実施しなけれ
ばならないことがあるが、このような場合に８００℃以
上の温度に加熱されていると、溶融した溶接金属の粘性
が不足し、補修部に留まらずに流れ落ち溶接が困難とな
ることもあるからである。
た理由は、高Ｃｒ鋳鉄は６００℃以上になると、硬さ，
引張り強さが低下すると共に、延性が回復する。従って
この様な温度域に保持することにより塑性変形が可能と
なり、鋳造時に発生していた残留応力を開放することが
できるからであり、一方高Ｃｒ鋳鉄品は８００℃を越え
る温度に長時間保持すると、表面酸化，結晶粒の粗大化
などが生起し材質の劣化が考えられるので上限は８００
℃とした。又溶接補修及び溶接終了後の直後熱処理を６
００℃以上で行うのも上記予熱温度のところで述べたの
と同じ理由でありこの時にもその上限は８００℃とする
のがよい。即ち高Ｃｒ鋳鉄品に発生した鋳造欠陥の位置
によっては、横向きあるいは立向き溶接を実施しなけれ
ばならないことがあるが、このような場合に８００℃以
上の温度に加熱されていると、溶融した溶接金属の粘性
が不足し、補修部に留まらずに流れ落ち溶接が困難とな
ることもあるからである。
【０００６】次に冷却速度であるがこれを１時間当たり
５０℃を越える速度とすると冷却過程に於いて冷却収縮
に伴い亀裂が発生するので、冷却速度は１時間当たり５
０℃以下とする。又溶接補修に際しての溶接方法は、被
覆アーク溶接，ＴＩＧ溶接，ガス溶接などが考えられ、
溶接材料は、高Ｃｒ鋳鉄品の使用目的を考慮し、高張力
鋼系溶接材料，ステンレス鋼系溶接材料，高Ｃｒ鋳鉄と
同じ化学成分系の溶接材料の使用が可能である。そして
使用する溶接材料の特性などを考慮してピーニングを実
施する場合もある。
５０℃を越える速度とすると冷却過程に於いて冷却収縮
に伴い亀裂が発生するので、冷却速度は１時間当たり５
０℃以下とする。又溶接補修に際しての溶接方法は、被
覆アーク溶接，ＴＩＧ溶接，ガス溶接などが考えられ、
溶接材料は、高Ｃｒ鋳鉄品の使用目的を考慮し、高張力
鋼系溶接材料，ステンレス鋼系溶接材料，高Ｃｒ鋳鉄と
同じ化学成分系の溶接材料の使用が可能である。そして
使用する溶接材料の特性などを考慮してピーニングを実
施する場合もある。
【０００７】
【実施例】以下本発明をその実施例を示し乍ら詳述す
る。この実施例は、第１表に示した如き化学成分を有す
る高Ｃｒ鋳鉄品に対して行ったものであり、鋳造欠陥部
分をまずグラインダーによって除去する。
る。この実施例は、第１表に示した如き化学成分を有す
る高Ｃｒ鋳鉄品に対して行ったものであり、鋳造欠陥部
分をまずグラインダーによって除去する。
【０００８】上記グラインダーかけの後、熱処理炉に於
いて、図１に示すように７００℃の温度に予熱し、熱処
理炉から取出し補修炉内へ装入し、溶接実施部所のみが
表面に現れるようにする。そして高Ｃｒ鋳鉄系溶接材料
を用いて被覆アーク溶接にて補修を行い、その後予め７
００℃の温度に設定された熱処理炉内へ装入し、１時間
保持した後、焼入れ温度まで加熱し、焼入れ，焼戻しを
実施した。この溶接中にピーニングを実施した。その結
果割れの発生もなく、溶接欠陥も認められなかった。な
おこれはカラーチェックによっても確認した。さらに、
溶接部より試験片を採取し引張り試験を実施したとこ
ろ、いずれの試験片においても母材で破断したことか
ら、溶接部は充分な強度を有していることが判った。ま
た、溶接部の硬さ測定により、均一な硬さ分布が得られ
ていることも確認できた。
いて、図１に示すように７００℃の温度に予熱し、熱処
理炉から取出し補修炉内へ装入し、溶接実施部所のみが
表面に現れるようにする。そして高Ｃｒ鋳鉄系溶接材料
を用いて被覆アーク溶接にて補修を行い、その後予め７
００℃の温度に設定された熱処理炉内へ装入し、１時間
保持した後、焼入れ温度まで加熱し、焼入れ，焼戻しを
実施した。この溶接中にピーニングを実施した。その結
果割れの発生もなく、溶接欠陥も認められなかった。な
おこれはカラーチェックによっても確認した。さらに、
溶接部より試験片を採取し引張り試験を実施したとこ
ろ、いずれの試験片においても母材で破断したことか
ら、溶接部は充分な強度を有していることが判った。ま
た、溶接部の硬さ測定により、均一な硬さ分布が得られ
ていることも確認できた。
【０００９】
【発明の効果】以上述べて来た如く、本発明方法によれ
ば、高Ｃｒ鋳鉄品に発生した鋳造欠陥の溶接補修が可能
であり、その結果も亀裂の発生や溶接欠陥もなく健全な
ものである。従って鋳造欠陥が生起した高Ｃｒ鋳鉄品の
再生が可能であり、再度新たに鋳造しなおすことと比
べ、低コスト化を図ることができると共に、製品製造期
間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
ば、高Ｃｒ鋳鉄品に発生した鋳造欠陥の溶接補修が可能
であり、その結果も亀裂の発生や溶接欠陥もなく健全な
ものである。従って鋳造欠陥が生起した高Ｃｒ鋳鉄品の
再生が可能であり、再度新たに鋳造しなおすことと比
べ、低コスト化を図ることができると共に、製品製造期
間の短縮化を図ることができるという効果を奏する。
【００１０】
【図１】本発明実施例の予熱から焼戻しまでの温度−時
間線図である。
間線図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳造欠陥が生じた高Ｃｒ鋳鉄品を、６０
０〜８００℃の温度に予熱し、溶接補修をする際に６０
０℃以上の温度に保持し、溶接終了後に於いても６００
℃以上の温度で直後熱処理を行い、その後１時間当たり
５０℃以下の冷却速度で室温まで徐冷することを特徴と
する高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の方法に於いて、直後熱処
理終了後、一度室温まで冷却することなく、高Ｃｒ鋳鉄
の焼入れ温度まで加熱し、その後に焼入れ、焼戻しを行
うことを特徴とする高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02899094A JP3534321B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02899094A JP3534321B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07214313A true JPH07214313A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3534321B2 JP3534321B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=12263857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02899094A Expired - Lifetime JP3534321B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | 高Ｃｒ鋳鉄品の溶接補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3534321B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8720056B2 (en) | 2008-02-14 | 2014-05-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor blade repair method |
| CN108637428A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-12 | 共享铸钢有限公司 | 一种高强度齿圈类铸钢件缺陷焊补修复方法 |
| CN115401428A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-29 | 承驰传动科技(山东)有限公司 | 一种轨道交通用球墨铸铁牵引电机焊接工艺 |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP02899094A patent/JP3534321B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8720056B2 (en) | 2008-02-14 | 2014-05-13 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine rotor blade repair method |
| CN108637428A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-10-12 | 共享铸钢有限公司 | 一种高强度齿圈类铸钢件缺陷焊补修复方法 |
| CN108637428B (zh) * | 2018-05-18 | 2020-10-27 | 共享铸钢有限公司 | 一种高强度齿圈类铸钢件缺陷焊补修复方法 |
| CN115401428A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-11-29 | 承驰传动科技(山东)有限公司 | 一种轨道交通用球墨铸铁牵引电机焊接工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3534321B2 (ja) | 2004-06-07 |
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