JPH08141782A - 鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料 - Google Patents
鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料Info
- Publication number
- JPH08141782A JPH08141782A JP27809394A JP27809394A JPH08141782A JP H08141782 A JPH08141782 A JP H08141782A JP 27809394 A JP27809394 A JP 27809394A JP 27809394 A JP27809394 A JP 27809394A JP H08141782 A JPH08141782 A JP H08141782A
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- Japan
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- welding
- welding material
- cast iron
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Abstract
(57)【要約】
【構成】鋳鉄母材に溶着された後過冷却処理により硬化
される溶接材料であって、溶着後の硬度と過冷処理後の
硬度とから決定される肉盛り部の成分組成（Ｘ点）にお
ける炭素量に対して０．４〜０．９％炭素量を減少させ
範囲Ｙの溶接材料を溶着するようにした。 【効果】鋳鉄母材から溶出する炭素によって肉盛り部の
組織がＸ点に近付くので単層盛りでよく、溶接肉盛り作
業に要する工数が少なくなる。また、本発明の溶接材料
はオーステナイトがほとんど残留せずワイヤー状に加工
しても加工硬化せずに折れる心配がないので、溶接肉盛
り作業の自動化を容易に図ることができる。
される溶接材料であって、溶着後の硬度と過冷処理後の
硬度とから決定される肉盛り部の成分組成（Ｘ点）にお
ける炭素量に対して０．４〜０．９％炭素量を減少させ
範囲Ｙの溶接材料を溶着するようにした。 【効果】鋳鉄母材から溶出する炭素によって肉盛り部の
組織がＸ点に近付くので単層盛りでよく、溶接肉盛り作
業に要する工数が少なくなる。また、本発明の溶接材料
はオーステナイトがほとんど残留せずワイヤー状に加工
しても加工硬化せずに折れる心配がないので、溶接肉盛
り作業の自動化を容易に図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋳鉄母材への硬化肉盛
り用として用いられる溶接材料に関し、更に詳しくは、
アルミニウムや鋼板等の金属性薄板材等をプレス加工す
るプレス金型をはじめとする冷間プレス金型等の形状が
複雑で溶接後における機械加工性と硬さとが必要とされ
る分野に利用される溶接材料に関するものである。
り用として用いられる溶接材料に関し、更に詳しくは、
アルミニウムや鋼板等の金属性薄板材等をプレス加工す
るプレス金型をはじめとする冷間プレス金型等の形状が
複雑で溶接後における機械加工性と硬さとが必要とされ
る分野に利用される溶接材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、アルミニウムや鋼板等の金属製
薄板ロール材から、一定長のブランク素材を切り取る場
合のトリミング金型や、このブランク素材をドロー金型
で絞り成形した後、周辺部の不要部を切除するためのト
リミング金型等を製造する場合、所定の形状に鋳造した
金型素材に刃材としての溶接材料を溶接肉盛りし、この
肉盛り部分から刃を削り出したあと、刃の硬度を上げて
いる。
薄板ロール材から、一定長のブランク素材を切り取る場
合のトリミング金型や、このブランク素材をドロー金型
で絞り成形した後、周辺部の不要部を切除するためのト
リミング金型等を製造する場合、所定の形状に鋳造した
金型素材に刃材としての溶接材料を溶接肉盛りし、この
肉盛り部分から刃を削り出したあと、刃の硬度を上げて
いる。
【０００３】このような溶接肉盛り用の溶接材料は、所
定の形状に機械加工するため肉盛り後の硬度は低い方が
よく、また機械加工により成形した後は比較的容易に高
硬度になることが望ましく、例えば、特開平６−１５４
８１号公報により、マルテンサイト変態開始温度（以下
Ｍｓ温度）が１５０℃以下になるように設定し溶接肉盛
りした後の溶着金属の硬さがＨＲＣ４５以下であって、
かつ溶接後０℃以下の過冷処理を施すことにより硬さが
ＨＲＣ４５以上となるようにした溶接材料が知られてい
る。
定の形状に機械加工するため肉盛り後の硬度は低い方が
よく、また機械加工により成形した後は比較的容易に高
硬度になることが望ましく、例えば、特開平６−１５４
８１号公報により、マルテンサイト変態開始温度（以下
Ｍｓ温度）が１５０℃以下になるように設定し溶接肉盛
りした後の溶着金属の硬さがＨＲＣ４５以下であって、
かつ溶接後０℃以下の過冷処理を施すことにより硬さが
ＨＲＣ４５以上となるようにした溶接材料が知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の溶接材料で
は、炭素を０．５０〜１．５０％含有し、ワイヤー状に
塑性加工すると加工硬化し折れやすくなる。従って上記
従来の溶接材料は棒状に形成するしかないが、肉盛り工
程をロボット等により自動化するためにはワイヤー状に
成形する必要がある。
は、炭素を０．５０〜１．５０％含有し、ワイヤー状に
塑性加工すると加工硬化し折れやすくなる。従って上記
従来の溶接材料は棒状に形成するしかないが、肉盛り工
程をロボット等により自動化するためにはワイヤー状に
成形する必要がある。
【０００５】また、溶接肉盛りする母材が鋳鉄製の場合
には、溶着金属中に鋳鉄母材側から炭素が溶出し、硬度
が高くなって機械加工が困難になるという弊害が生じ
る。このような弊害を防止するためには、図３に示すよ
うに、母材１に溶接材料を多層盛り、例えば２層３ビー
ドで肉盛りし、内層部のビード２ａ・２ｂは鋳鉄母材中
の炭素を巻き込んでも、同一溶接材料で肉盛りした外層
部のビード２ｃにおいては溶着金属の特定の成分組成に
なるようにする必要があるが、このように多層盛りを行
なうと肉盛り作業に多くの工数を要する。
には、溶着金属中に鋳鉄母材側から炭素が溶出し、硬度
が高くなって機械加工が困難になるという弊害が生じ
る。このような弊害を防止するためには、図３に示すよ
うに、母材１に溶接材料を多層盛り、例えば２層３ビー
ドで肉盛りし、内層部のビード２ａ・２ｂは鋳鉄母材中
の炭素を巻き込んでも、同一溶接材料で肉盛りした外層
部のビード２ｃにおいては溶着金属の特定の成分組成に
なるようにする必要があるが、このように多層盛りを行
なうと肉盛り作業に多くの工数を要する。
【０００６】そこで本発明は、ワイヤー状に成形しても
折れることなく、また肉盛り作業に要する工数が少なく
て済む溶接材料を提供することを目的とする。
折れることなく、また肉盛り作業に要する工数が少なく
て済む溶接材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、鋳鉄母材に溶着された後過冷処理によ
り硬化される溶接材料であって、溶着後の硬度と過冷処
理後の硬度とから決定される溶着金属の成分組成におけ
る炭素量に対して０．４〜０．９％炭素量を減少させた
ことを特徴とする。
めに、本発明は、鋳鉄母材に溶着された後過冷処理によ
り硬化される溶接材料であって、溶着後の硬度と過冷処
理後の硬度とから決定される溶着金属の成分組成におけ
る炭素量に対して０．４〜０．９％炭素量を減少させた
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】鋳鉄母材に溶接肉盛りする際に鋳鉄母材から肉
盛り部中に炭素が溶出し肉盛り部中の炭素量が０．４〜
０．９％増加する。従って、上記本発明のように、溶接
材料の成分組成中の炭素量を予め０．４〜０．９％減少
させておけば、溶接肉盛りにより炭素が溶出することに
より肉盛り部の炭素量が設定していた割合になり、多層
に盛る必要がなく単層盛りでよい。
盛り部中に炭素が溶出し肉盛り部中の炭素量が０．４〜
０．９％増加する。従って、上記本発明のように、溶接
材料の成分組成中の炭素量を予め０．４〜０．９％減少
させておけば、溶接肉盛りにより炭素が溶出することに
より肉盛り部の炭素量が設定していた割合になり、多層
に盛る必要がなく単層盛りでよい。
【０００９】尚、このように溶接材料の炭素量を少なく
すると溶接材料をワイヤー状に塑性加工しても加工硬化
せず折れることがない。
すると溶接材料をワイヤー状に塑性加工しても加工硬化
せず折れることがない。
【００１０】
【実施例】上記特開平６−１５４８１号公報によれば、
溶接肉盛り後の硬度がＨＲＣ４５より低く、かつ過冷処
理後の硬度がＨＲＣ４５より高いものであって、ＨＲＣ
４５からの差が各々大きなものはＭｓ温度が５０〜６０
℃程度である。
溶接肉盛り後の硬度がＨＲＣ４５より低く、かつ過冷処
理後の硬度がＨＲＣ４５より高いものであって、ＨＲＣ
４５からの差が各々大きなものはＭｓ温度が５０〜６０
℃程度である。
【００１１】ここで、Ｍｓ温度を下式により計算し、Ｍ
ｓ温度が５０〜６０℃になるように各成分の割合を求め
た。その成分組成の一例を下に示す。
ｓ温度が５０〜６０℃になるように各成分の割合を求め
た。その成分組成の一例を下に示す。
【００１２】Ｍs(℃) ＝538 −317 ×Ｃ−33×Ｍn −17
×Ｎi −28×Ｃr −11×Ｍo −11Ｓｉ−11×Ｗ 成分組成（重量％） Ｃ Ｍn Ｎi Ｃr Ｍo Ｓi Ｗ １．１ １．０ ０．５ ３．０ ０ １．０ ０ 次に該成分組成による溶接材料の組織を図１を用いて検
証する。図１はシェフラーの組織図であり、縦軸に示す
Ｎi 当量と横軸に示すＣr 当量とによる組織を示すもの
であり、上記成分組成をＮi 当量とＣr 当量とを求める
下式に代入し各々の値を求める。
×Ｎi −28×Ｃr −11×Ｍo −11Ｓｉ−11×Ｗ 成分組成（重量％） Ｃ Ｍn Ｎi Ｃr Ｍo Ｓi Ｗ １．１ １．０ ０．５ ３．０ ０ １．０ ０ 次に該成分組成による溶接材料の組織を図１を用いて検
証する。図１はシェフラーの組織図であり、縦軸に示す
Ｎi 当量と横軸に示すＣr 当量とによる組織を示すもの
であり、上記成分組成をＮi 当量とＣr 当量とを求める
下式に代入し各々の値を求める。
【００１３】 Ｎi 当量＝30×Ｃ＋0.5 ×Ｍn ＋Ｎi ＝３４ Ｃr 当量＝Ｃr ＋Ｍo ＋1.5 Ｓｉ ＝４．５ この演算結果は図１のＸ点に相当し、残留オーステナイ
トが存在し、過冷処理によりマルテンサイトに変態して
硬度を上げ得ることが予想される。但し、残留オーステ
ナイトは外部応力によってもマルテンサイトに変態する
ので、この成分組成の溶接材料をワイヤー状に塑性加工
すると残留オーステナイトが変態し溶接材料が折れやす
くなる。
トが存在し、過冷処理によりマルテンサイトに変態して
硬度を上げ得ることが予想される。但し、残留オーステ
ナイトは外部応力によってもマルテンサイトに変態する
ので、この成分組成の溶接材料をワイヤー状に塑性加工
すると残留オーステナイトが変態し溶接材料が折れやす
くなる。
【００１４】この成分組成から炭素を０．４〜０．９％
少なくすると、Ｎi 当量は１２〜２７低下し、７〜１８
になる。これを図１のシェフラーの組織図に表すと、Ｙ
に示す範囲になり、オーステナイトがほとんど残留しな
いことがわかる。従って、炭素量を低下させた溶接材料
をワイヤー状に加工しても加工硬化せず、ワイヤー状の
溶接材料が折れる心配はない。
少なくすると、Ｎi 当量は１２〜２７低下し、７〜１８
になる。これを図１のシェフラーの組織図に表すと、Ｙ
に示す範囲になり、オーステナイトがほとんど残留しな
いことがわかる。従って、炭素量を低下させた溶接材料
をワイヤー状に加工しても加工硬化せず、ワイヤー状の
溶接材料が折れる心配はない。
【００１５】図２を参照して、１は鋳鉄で形成されるト
リミング型の母材であり、トリミング型の刃部となるエ
ッジ部を面取りして、この面取り部に上記したワイヤー
状の溶接材料をＭＩＧ溶接で単層に肉盛りする。この場
合、母材１から肉盛り部２中に炭素が溶出し、肉盛り部
２の組成は図１のＸ点に近付く。従って肉盛り部２の組
織中には多くのオーステナイトが残留し、溶接肉盛り後
の硬度は低く機械加工しやすく、また、その後過冷処理
によりオーステナイトをマルテンサイトに変態させて硬
度を上げることができる。尚、該溶接材料は従来の溶接
材料のように多層盛すると却って炭素量が不足し硬度を
上げることができず、単層盛りすることによって当初の
狙い通りの硬度を得ることができる。従って多層盛りす
る必要がないので溶接肉盛り作業に要する工数は従来の
ものより少なくなる。
リミング型の母材であり、トリミング型の刃部となるエ
ッジ部を面取りして、この面取り部に上記したワイヤー
状の溶接材料をＭＩＧ溶接で単層に肉盛りする。この場
合、母材１から肉盛り部２中に炭素が溶出し、肉盛り部
２の組成は図１のＸ点に近付く。従って肉盛り部２の組
織中には多くのオーステナイトが残留し、溶接肉盛り後
の硬度は低く機械加工しやすく、また、その後過冷処理
によりオーステナイトをマルテンサイトに変態させて硬
度を上げることができる。尚、該溶接材料は従来の溶接
材料のように多層盛すると却って炭素量が不足し硬度を
上げることができず、単層盛りすることによって当初の
狙い通りの硬度を得ることができる。従って多層盛りす
る必要がないので溶接肉盛り作業に要する工数は従来の
ものより少なくなる。
【００１６】尚、本発明による溶接材料はワイヤー状に
加工できるが、棒状に加工して溶接肉盛りを行なっても
よく、あるいは粉末状にしてプラズマ溶射等で肉盛りし
てもよい。
加工できるが、棒状に加工して溶接肉盛りを行なっても
よく、あるいは粉末状にしてプラズマ溶射等で肉盛りし
てもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上の結果から明らかなように、本発明
に係る溶接材料を用いて鋳鉄母材に対して溶接肉盛りを
行う場合には、従来の溶接材料のように多層盛りする必
要がなく単層盛りでよいので溶接肉盛り作業に要する工
数が少なくなる。また、本発明の溶接材料はワイヤー状
に加工しても折れる心配がないので、溶接肉盛り作業の
自動化を容易に図ることができる。
に係る溶接材料を用いて鋳鉄母材に対して溶接肉盛りを
行う場合には、従来の溶接材料のように多層盛りする必
要がなく単層盛りでよいので溶接肉盛り作業に要する工
数が少なくなる。また、本発明の溶接材料はワイヤー状
に加工しても折れる心配がないので、溶接肉盛り作業の
自動化を容易に図ることができる。
【図１】シェフラーの組織図
【図２】本発明による溶接材料を用いた肉盛り部の断面
図
図
【図３】多層盛りした肉盛り部の断面図
Claims (2)
- 【請求項１】 鋳鉄母材に溶着された後過冷処理により
硬化される溶接材料であって、溶着後の硬度と過冷処理
後の硬度とから決定される溶着金属の成分組成における
炭素量に対して０．４〜０．９％炭素量を減少させたこ
とを特徴とする鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料。 - 【請求項２】 ワイヤー状に成形したことを特徴とする
請求項１記載の鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27809394A JPH08141782A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料 |
| TW084102016A TW304906B (ja) | 1994-11-11 | 1995-03-03 | |
| US08/411,978 US5622573A (en) | 1994-11-11 | 1995-03-28 | Method of determining components of a welding material having been overlaid onto a cast iron base metal |
| GB9507418A GB2294947B (en) | 1994-11-11 | 1995-04-10 | Method of determining the components of a welding material for hard-facing |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27809394A JPH08141782A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08141782A true JPH08141782A (ja) | 1996-06-04 |
Family
ID=17592544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27809394A Pending JPH08141782A (ja) | 1994-11-11 | 1994-11-11 | 鋳鉄母材への硬化肉盛り用溶接材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08141782A (ja) |
-
1994
- 1994-11-11 JP JP27809394A patent/JPH08141782A/ja active Pending
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