JPS62166074A - 肉盛製スリ−ブの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はスリーブに係り、より詳細には、耐摩耗性、耐
食性等々の所望の性質を具備したスリーブを粉末溶接法
にて製造する方法に関する。

（従来の技術及び問題点） ポンプのカラー等に使用されるスリーブは、耐摩耗性、
耐食性などの特性を具備することが必要とされ、また高
温で腐食性の雰囲気乃至媒体の存在下で使用するスリー
ブには耐摩耗性、耐高温酸化性が要求される。

従来、このような特性が要求されるスリーブの製造に当
っては、必要な特性を発揮する材料を溶製してビレット
となし、これを延伸加工してスリーブを製造していた。

しかし、超硬合金のように難加工性の材料を加工する場
合、或いは細径で長尺のスリーブを必要とする場合等に
おいては、スリーブの製造が著しく困難であったり、実
質的に不可能であるため、ライニングを施す等の付加的
工程を要し、製造コストの増大を招いていた。

（発明の目的） 本発明は、上記従来技術の欠点を解消し、難加工性材料
であれ細径長尺のものであれ、任意の材質、寸法で所望
の特性を具備したスリーブの製造方法を提供することを
目的とするものである。

（発明の構成） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来の素材製造
−加工のプロセスとは異なる斬新な製造技術について種
々検討した結果、超硬合金のように難加工性材料であっ
ても容易に溶融でき所望の肉厚層を形成し得る粉末溶接
法を効果的に利用することによって可能であることを見
い出した。

すなわち、肉盛溶接法として近年注目されている粉末溶
接法は、Ｐ　ＰＷ（Ｐｌａｓｍａ　Ｐｏｗｄｅｒ　Ｗｅ
ｌ−ｄｉｎｇ）と称され、プラズマアークを熱源として
粉末合金を溶融せしめて被溶接材（母材）上に溶着する
方法である。このＰＰＷ法によれば、ステライト等の難
溶接性の材料でも容易に肉盛でき、母材金属による希釈
が少なく、肉盛組織が緻密で高品質な肉盛層を形成する
ことが可能である。

したがって、本発明では、このＰＰＷ法によって粉末合
金を適宜材質の芯金の周囲に溶着せしめ、該芯金をその
後に加工により取除くことにより、パイプ状の肉盛製ス
リーブを製造せんとするものである。

以下に本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。

本発明法の実施に適用するＰＰＷ法は、第２図に示すよ
うなＰＰＷ溶接機を使用して、まず、電極４（−）とチ
ップ５（−）との間にパイロット電源ＰＳＩにてパイロ
ット電流を流して発生するアークをプラズマガス（Ａ　
ｒ、　Ａ　ｒ　＋　Ｈｅ、　Ｈｅ等）によってプラズマ
アークとなし、次に被溶接材（芯金）１（＋）と電極４
（−）との間に主電源ＰＳ２にて溶接電流を流し、水冷
されたチップ５によりプラズマ熱源を安定化する一方、
粉未定量切出装置（図示せず）より粉末材料（溶加材）
を切り出し、キャリアガス（Ａｒ、Ｃｏ、、Ｈｅ又はこ
れらの組合せ）と共にノズル６とチップ５の間からプラ
ズマアーク中に投入溶融させて、シールドガス（Ａｒ、
Ｃｏ、、又はこれらの組合せ）の下で被溶接材１上に肉
盛層２を形成する。

ＰＰＷ法によって被溶接材１の周囲に連続的に肉盛層２
（第１図（ａ）参照）を形成した後、長孔切削機（ＢＴ
Ａ方式のものなど）によって被溶接材１をくり抜き、肉
盛層２を肉厚部とする肉盛製スリーブ３（第１図（ｂ）
参照）を得る。

肉盛用の粉末としては、耐摩耗性、耐食性、耐高温酸化
性、耐熱性等々のスリーブの用途に適合した性質を有す
る材料の粉末を使用する。超硬合金の場合、ＨＲＣ４０
以上が望ましい。

また、芯金の材質としては、通常はＳＳ材などで格別の
材質でなくともよいが、肉盛溶接後にこの芯金を加工に
よって取除いてパイプ状の肉盛層を残し、肉盛製スリー
ブとなす際に、該スリーブの内面に耐食性を付与する場
合には芯金を耐食性材料（例、ステンレス鋼）からなる
ものにて構成し。

芯金の取除きの際に芯金の一部を該スリーブの内面に残
すことが可能である。したがって、このような場合には
、該スリーブ内面に付与すべき性質を有する材質の芯金
を使用する。

芯金の形状は、中空パイプ、棒状体などでよく、長さは
製造すべきスリーブの長さを考慮して決定する。なお、
芯金が中空パイプの場合には肉盛溶接に際して中空部を
冷却水などの冷媒を流すことによって芯金（母材）を冷
却することができ、また、肉盛溶接に際して芯金にテン
ションを付与するなどにより、得られる肉盛層スリーブ
の寸法精度（曲りなど）を向上させることが可能である
。

（実施例） 芯金として内径１９ｍｍ、外径２２ｍｍで長さが各々３
００ｍｍ、５００ｍｍ、８４０ｎ＋ｍであり、材質とし
て５ＵＳ３０４．ＳＳ材の２種類の長尺パイプを準備し
、ＰＰＷ溶接機の溶接治具にセットした。

一方、粉末合金としてＣｏ基合金（１７％Ｃｒ−６％Ｗ
−３．０％Ｂ−０，２５％Ｃ−残Ｃｏ）及びＮｉ基合金
（１５％Ｃｒ−３％Ｂ−０．７％Ｃ−４，５％５Ｌ−３
％Ｆｅ−残Ｎｉ）の２種類を準備した。

第２図に示したＰＰＷ溶接機を使用し、上記長尺パイプ
内を水冷しつつ回転させ、上記粉末合金を供給して長尺
パイプ上に連続して肉盛溶接を行った。溶接後、長孔切
削機（ＢＴＡ方式）によって長尺パイプ部を取除き（但
し、芯金が５ＵＳ３０４のものについては内面にパイプ
部を若干残して耐食性内面とした）、長尺パイプの長さ
が３００ｍｍの場合には肉盛厚３ｍｍ、外径２８ｍｍの
スリーブを、また５００ｍｍ及び８４０ｍｍの場合には
各々肉盛層３　、５　ｍｍ、外径２９ｍｍのスリーブを
得た。

これらの肉盛製スリーブはいずれも曲りが極めて少なく
（０，１０ｍｍ以下）、高寸法精度であった。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、粉末溶接（ＰＰ
Ｗ）によって肉盛製スリーブを製造するものであるから
、任意の材質、寸法（長さ、外径、肉厚）で高品質の肉
盛製スリーブを提供することができる。したがって、ス
リーブの用途に適合した耐摩耗性、耐食性、耐高温酸化
性、耐熱性などの所望の特性を具備でき、またその際、
スリーブ内面にのみ耐食性などの特性をもたせることも
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明に係る肉盛製スリーブ及
びその製造過程での肉盛層付き芯金の断面図、第２図は
ＰＰＷ溶接機トーチの説明図である。 １・・・被溶接材（芯金）、　　　　２・・・肉盛層、
３・・・肉盛製スリーブ、　　　４・・・電極、５・・
・チップ、　　　　　　　　６・・・ノズル。 特許出願人　　　大同特殊鋼株式会社 代理人弁理士　　中　村　　　尚 第１図 （ａ）　　　　　　　　　　　（ｂ） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　中空乃至中実の芯金の周囲に粉末溶接法によって粉
   末合金を肉盛して肉盛合金層を形成し、次いで該芯金を
   実質的に取除いて、該肉盛合金層をパイプ状に残存せし
   めることを特徴とする肉盛製スリーブの製造方法。