JPS6369959A - 溶射被膜の封孔処理方法 - 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］ この発明は溶射被膜表面の気孔を消失させて、その溶射
被膜の表面特性を改良する溶射被膜の封孔処理方法に関
するものである。

［従来の技術］ プラズマ溶射は、Ａｒ、　Ｈｅ、　Ｈ２，Ｎ２などの不
活性ガスあるいはそれらの混合ガスの超高温プラズマジ
ェット中に粉末状の溶射材料を供給して溶融させ、被覆
させる基材へ吹き付け、この溶射材料でコーティングす
るものである。

第２図は従来のブラズーマ溶射装置の概略を示す説明図
であり、図に示すように溶射ガン（１）は、アノードノ
ズル（２）と、カソード〔３）と、インシュレータ（４
）とから構成されている。アノードノズル（２）は銅製
で、その口径は通常５〜８ｍｍである。カソード（３）
はタングステン製である。インシュレータ（４）はアノ
ードノズル（２）とカソード（３）とを絶縁している。

従来のプラズマ溶射装置は上記のように構成され、プラ
ズマジェットは以下のようにして発生させられる。アノ
ードノズル（２）内へアークガス（５）を流し、アノー
ド（２）、カソード（３）間に直流電圧を印加した後、
始動のために高周波電圧を重畳して、アノード（２）、
カソード（３）間に火花放電させれば、直ちに直流によ
る主放電が続き、プラズマジェット（６）が発生する。

アークガス（５）は、アーク柱を安定させる為に、ノズ
ル内へ旋回流となるように導入されている。

プラズマアーク柱の周辺は、水冷されたアノード（２）
の内壁により冷却されているので、熱ピンチ効果により
、すなわち周辺部は冷却されて電気抵抗が大きくなり、
アーク電流は抵抗の低い中心部分に集中的に流れ、中心
部分の温度はさらに高くなる。溶射用プラズマジェット
（６）の温度は、５０００〜１２０００℃に達する。

高速のプラズマジェット（６）に含まれる溶射材料（９
）の微小粒子（１０）は第３図に示すように素材（７）
の上に次々と溶着して皮膜（８）になる。

プラズマジェット（６）の温度は非常に高温なので、ガ
ス燃焼式では溶射困難なセラミックス、サーメット等の
高融点材料を容易に溶射することが出来る。しかもガス
流速が速いことから、溶融粒子の運動エネルギーが大き
くなり、基材（ア）との結合力が強い皮膜（８）が得ら
れる。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記のような従来のプラズマ溶射では、溶着した微小粒
子（１０）の間には気孔（１１）が必ず含まれ、溶射皮
膜（８）は基材（７）まで貫通した気孔（１１）を含ん
でいるので、耐食、耐酸化などの用途の場合、溶射皮膜
（８）自身は耐薬品性及び耐酸化性を有していても、基
材（７）は気孔（１１）を通して外界の影響を受けるた
めＳＯｘやＨＣＩ等の腐蝕性ガスに基材（７）が侵され
てしまうという問題点があった。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、溶射した皮膜（８）の気孔（１１）を封孔処理で
きる溶射被膜の封孔処理方法を得ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る溶射被膜の封孔＠埋方法は、溶射被膜に
レーザ光を照射して該溶射被膜を溶融することからなる
ものである。

［作用コ この発明においては、溶射被膜にレーザ光を照射するか
ら、溶射被膜の表面が溶融し、溶射皮膜表面の気孔が消
失する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例を示す説明図であり、プラ
ズマノズル（１）から放出されるプラズマジェット（６
）により基材（７）の表面に溶射皮膜（８）が形成され
る。

レーザ光（１２）はレンズ（１３）等により適当なビー
ム径に変換し、プラズマジェット（６）と同時に溶射皮
膜（８）に照射する。

このようにすることにより、溶射皮膜（８）はレーザ光
（］２）により表面を溶融されながら厚くなるので気孔
（１１）を減少させ、皮膜（８）の剥離強度を高くする
ことができる。

なお、上記実施例ではプラズマ溶射と同時にレーザ光（
１２）を照射させているが、下記のようにしても同様の
動作を期待できる。

第４図はすでに溶射された基材（７）の溶射皮膜（８）
にレーザ光（１２）をレンズ（１３）等でレーザ光（１
２）のビーム径を適当な大きざにして溶射皮膜（８）に
照射する。さらにアルゴンやヘリウム等の不活性ガス（
１４）をノズル（１５）により吹き付ける。

このようにすることにより第５図に示すように基材（７
）の溶射皮膜（８）の表面（１６）を溶融させ、気孔（
１１）を封孔処理できる。

［発明の効果コ この発明は以上説明したとおり、溶射皮膜の表面に適当
な強さのレーザ光を照射し表面を溶融させることにより
、溶射皮膜の気孔の封孔処理をすることができ、溶射皮
膜の耐食性を一段と高くすることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の説明図、第２図は従来の
プラズマ溶射装置の概略を示す説明図、第３図はプラズ
マ溶射における被着状態の説明図、第４図はこの発明の
他の実施例を示す説明図、第５図はこの発明によって得
られた溶射皮膜の断面図である。 図において、（１）は溶射ガン、（２）はアノードノズ
ル、（３）はカソード、（４）はインシュレータ、（５
）はアークガス、（６）はプラズマジェット、（７）は
基材、（８）は溶射皮膜、（９）溶射材料、（１０）は
溶射材料の微小粒子、（１１）は気孔、（１２）はレー
ザ光、（１３）はレンズ、（１４）は不活性ガス、（１
５）はノズルである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 −へｒｒ＋守ＬＯ■トの■

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶射被膜にレーザ光を照射して該溶射被膜を溶融
   させることからなる溶射被膜の封孔処理方法。
2. （２）プラズマ溶射により形成した溶射被膜にレーザ光
   を照射することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の溶射被膜の封孔処理方法。
3. （３）プラズマ溶射と同時にレーザ光を照射することを
   特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の溶射被膜の封
   孔処理方法。
4. （４）プラズマ溶射により形成された溶射皮膜に不活性
   ガスを吹き付けつつレーザ光を照射することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項に記載の溶射被膜の封孔処理方
   法。