JPS5937717B2 - 超硬合金の溶接方法 - Google Patents

超硬合金の溶接方法

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JPS5937717B2
JPS5937717B2 JP53163496A JP16349678A JPS5937717B2 JP S5937717 B2 JPS5937717 B2 JP S5937717B2 JP 53163496 A JP53163496 A JP 53163496A JP 16349678 A JP16349678 A JP 16349678A JP S5937717 B2 JPS5937717 B2 JP S5937717B2
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welding
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iron
welded
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勝利 成瀬
輝夫 原田
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば遠心分離機の回転体の摩耗部分（外胴ボ
ウル内面、内胴スクリュー羽根）、土木建築用機械の摩
耗部分（コンクリートポンプ切換弁）、圧延機の摺動摩
耗部分（サイドガイド）、鉄系部材からなる切削工具に
超硬合金のチップ等を溶接する方法に関するものである
。
従来、上記の如き各摩耗部分には、超硬合金を取り付け
て耐摩耗性を向上させている。
しかしながら、従来、上記超硬合金を普通鋼やステンレ
ス鋼等の如き鉄系部材に取り付ける方法として、溶接に
よることは組織的な欠陥層が生成されること等から不可
能とされていた。
そのため、従来では、機械的に超硬合金とその相手方の
部材とを嵌着させてピン等で止める方法とか、超硬合金
を相手方の部材に銀ろう付する方法等が専ら採用されて
いるのが実情である。従つて、超硬合金の形状、構造、
寸法等を相手材への取付個所に応じて加工せねばならず
、適用範囲が限定されるばかりか、加工のために工数の
アップとなつている。例えば、従来、遠心分離機の分野
では内胴スクリュー羽根に関して耐摩耗性を向上させる
ために超硬合金をスクリュー羽根に取り付ける方法とし
て、げ）特開昭５１−８６８７０号公報に記載の如き、
羽根母材に金属片によりアリ溝を形成し、下側にくさび
状の突起を設けている耐摩耗性材で形成したセグメント
を、上記羽根に取り付ける際に突起を上記アリ溝に差し
込み、且つセグメントの一端をピンで止めて固定する方
法、（ロ）特公昭５１−４１７０７号公報に記載の如き
、耐摩耗性材としての超硬合金のセグメントを、これと
ほぼ同等の大きさの鉄系部材の裏当タイルに銀ろう付等
で接着し、この組み合せ部材を、スクリユ一羽根にセツ
トし、組み合せ部材の裏当タイルとスクリユ一羽根とを
溶接して超硬合金をスクリユ一羽根に取り付ける方法、
等がある。
しかし、（イ）の方法では、 ａ）超硬合金のセグメントをアリ溝との嵌合のために部
分的に特殊形状にしなければならず、コストアツプにな
ると共に適用範囲が限られる。
ｂ）羽根母材にアリ溝等の差し込み部分を形成する必要
があるため、工数が増え、コストアツプとなる〇ｃ）固
定方法がアリ溝ならびにピンによるため、固定部の強度
不足、安定性に欠け（製作誤差によるガタ、使用してい
るうちに生ずるガタによる）、高速回転体には使用でき
ない。
ｄ）上記により実用的ではなく、現在も実際に使用され
ていない。
等の欠点があり、又（口）の方法では、 ａう中間部材として裏当部材が別ｌこ必要となる。
ｂう超硬合金のセグメントを裏当部材に銀ろう付するた
めに特別な設備、工数が必要となる。ｃり超硬合金と裏
当部材との組み合せ部材を羽根に溶接して取り付けると
きに超硬合金に割れ等の欠陥が生じ易い。ｄう超硬合金
のセグメントと裏当タイルとの二重構造のため、羽根に
取り付ける重量が大きくなり、回転体のバランスが狂い
易い（裏当部材は超硬合金のセグメントより大きいもの
が必要であり、且つ裏当部材には耐摩耗性は期待できな
いために重量が超硬合金セグメントに比べて２倍以上に
なる）。
等の欠点がある。
本発明は、上記従来の方法における諸欠点を解消し、従
来、常識的に不可能とされて来た超？合金の溶接を可能
にするもので、タングステンカーバイド系焼結超硬合金
と鉄系部材とを溶接する方法においてＣｒを含まないＦ
ｅ−Ｎｉ系の溶加材を使用して上記超硬合金と鉄系部材
とを直接溶接することを特徴とするものである。
以下、本発明の溶接方法を図面について説明する。
第１図は本発明の方法により溶接する状態を示すもので
、１はＮｉｌＣＯあるいはこれら２種の混合物を適当な
割り合いで混合したものをバインダーとするタングステ
ンカーバイド系焼結超硬合金のタイル、２は普通鋼、ス
テンレス鋼等の鉄系部材、３は溶加材（溶接棒）、４は
超硬合金タイル１と鉄系部材２との隅肉溶接部である。
本発明の方法は、上記被溶接母材となる鉄系部材２に超
硬合金タイル１を溶接するに際して、上記超硬合金タイ
ル１、鉄系部材２及び溶加材３により形成される溶接部
４に組織的な欠陥層を生成させないために、溶加材３と
してＣｒを含まないＦｅ−Ｎｉ系の溶加材を使用し、超
硬合金タイル１と鉄系部材２とを直接溶接することであ
る。
本発明の方法により溶接すると、溶接部４に組織的な欠
陥層が生成しないと共に超硬合金タイル１にクラツクを
発生させることもないので、従来不可能と考えられてい
た超硬合金と鉄系部材との直接溶接が可能となり、誰れ
でも特殊な技術を必要とせずに簡単に超硬合金と鉄系部
材との取付作業を行うことができる。しかも、超硬合金
と鉄系部材との取付強度は、直接溶接のため非常に高く
、又安定性も大である。次に、本発明者等が本発明の方
法によつて超硬合金を鉄系部材に直接溶接した試験結果
の一例を示す。
Ｏ強度試験方法 第２図Ａ，Ｂに示す如く鉄系部材１０に超硬合金の試験
片１１を隅肉溶接１２し、該試験片１１を押治具１３に
て押して溶接部１２の静的破断強度を測定した。
Ｏその結果は、下表のとおりであつた。
上記表からも明らかなように、溶加材として、Ｃｒを含
まない場合には、溶接部の組織として欠陥層が生成され
なかつた。
上記試験結果で得られた溶接部の組織は、第３図、第４
図、第５図のとおりであつた。
第３図は上記表における．４６．２の溶加材を用いた場
合の溶接部組織を示し、第４図は上記表におけるＡ６４
の溶加材を用いた場合の溶接部組織を示す。図の中央部
（溶接部）に黒く表われている部分が欠陥層である。第
５図は上記表における應６の溶加材を用いた場合、即ち
、本発明の方法におけるＣｒを含まない溶加材を用いた
場合の溶接部の組織を示すものである。本発明の溶接方
法において鉄系部材に溶接されるタングステンカーバイ
ド系焼結超硬合金は、鉄系部材に比べて非常に熱膨張率
が小さいため、溶接時の熱応力によつて超硬合金にクラ
ツクが生じることがあるが、本発明の方法では、溶加材
として、延性の高いＮｉ若しくはＮｉとＦｅを化学成分
とするＦｅ−Ｎｉ系の溶加材を用いるので、熱応力を緩
和し、クラツクを発生させずに溶接することができる。
又、クロム（Ｃｒ）は、非常に炭化物形成傾向の高い元
素であるため、溶加材の化学成分としてＣｒを含む場合
は、超硬合金中の一炭化タングステン（ＷＣ）のＣとＣ
ｒが化合して炭化クロムを生成し易い。このとき超硬合
金が脱炭されて低炭素合金となり（Ｗ−Ｎｌ）６Ｃ若し
くは（Ｗ．ＣＯ）６Ｃ等の化合物を生成する。この化合
物は主に超硬合金と溶加材からなる溶接境界部に現われ
、粒径がＷＣの数倍も大きく、且つ非常に脆いため、溶
接部の剥離、クラツク発生の原因となる。この点、本発
明の方法では、Ｃｒを含まない溶加材を使用するので、
溶接部に組織的な欠陥層を生成させることがない。以上
述べた如く本発明の溶接方法によれば、（１）超硬合金
と鉄系部材とを、溶接部に組織的な欠陥層を生成させる
ことなく直接溶接させることができ、そのため複雑な形
状、構造のものに対しても適用できてあらゆる分野の摩
耗部分の耐摩耗性向上に応用できる。
（４）溶接作業自体は特殊なものではないので、特別な
設備、技楠を必要とせず、誰れでも簡単に溶接できる。
（１１１）超硬合金は何ら特殊形状にしたりすることな
く母材としての鉄系部材に直接溶接できるので、従来の
耐摩耗対策に比べて作業工数が少なく、低コストですむ
。
１Ｖ）超硬合金と鉄系部材とが直接溶着されることによ
り完全に結合でき、十分な強度が得られると共に、安定
性がある。
（Ｖ）超硬合金と溶加材（溶接棒）以外に特別な材料を
必要としないので、コストが安価である。
等の優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の方法の実施例を示す概略図、第２図Ａ
は超硬合金と鉄系部材との溶接部の強度試験の状態を示
す図、第２図Ｂは第２図Ａの正面図、第３図は溶加材の
化学成分がＮｉｌ３％、Ｃｒ２３％、残りがＦｅの場合
の溶接部組織を示す写真、第４図は溶加材の化学成分が
Ｎｉ５Ｏ％、Ｃｒｌ３％、ＭＯ２％、残りがＦｅの場合
の溶接部組織を示す写真、第５図は溶加材の化学成分が
Ｎｉ５５％、Ｆｅ４５％０）場合の溶接部組織を示す写
真である。 １・・・・・・タングステンカーバイド系焼結超硬合金
タイル、２・・・・・・鉄系部材、３・・・・・・溶加
材。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ タンダステンカーバイド系焼結超硬合金と鉄系部材
    とを溶接する方法において、Ｃｒを含まないＦｅ−Ｈｉ
    系の溶加材を使用して上記超硬合金と鉄系部材とを直接
    溶接することを特徴とする超硬合金の溶接方法。
JP53163496A 1978-12-28 1978-12-28 超硬合金の溶接方法 Expired JPS5937717B2 (ja)

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