JP2000117469A - 肉盛り方法 - Google Patents
肉盛り方法Info
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- JP2000117469A JP2000117469A JP10290860A JP29086098A JP2000117469A JP 2000117469 A JP2000117469 A JP 2000117469A JP 10290860 A JP10290860 A JP 10290860A JP 29086098 A JP29086098 A JP 29086098A JP 2000117469 A JP2000117469 A JP 2000117469A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子ビームやレーザビームなどの高エネルギ
ービームを熱源とする肉盛り加工において、平らな形状
の肉盛り金属層を得ることができ、材料コストや加工コ
ストの低減が可能で、高い生産性のもとに高品質の肉盛
り加工を行うことができる肉盛り方法を提供する。 【解決手段】 被加工部材1の肉盛り部位に設ける溝2
の底面中央部を側端部よりも盛上がった凸形状となし、
被加工部材1の表面に略平行な線状ないし偏平状に集光
した高エネルギービームBを肉盛り進行方向の前方側か
ら所定の照射角度θで前記溝2内に照射して肉盛り金属
層3を形成する。
ービームを熱源とする肉盛り加工において、平らな形状
の肉盛り金属層を得ることができ、材料コストや加工コ
ストの低減が可能で、高い生産性のもとに高品質の肉盛
り加工を行うことができる肉盛り方法を提供する。 【解決手段】 被加工部材1の肉盛り部位に設ける溝2
の底面中央部を側端部よりも盛上がった凸形状となし、
被加工部材1の表面に略平行な線状ないし偏平状に集光
した高エネルギービームBを肉盛り進行方向の前方側か
ら所定の照射角度θで前記溝2内に照射して肉盛り金属
層3を形成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属部材の表面に
異種金属からなる肉盛り層を形成することにより、当該
金属部材に、例えば耐食性や耐摩耗性など母材金属とは
異なる性質をを付与する肉盛り技術に係わり、より詳し
くは電子ビームやレーザビームなどの高エネルギービー
ムを用いた肉盛り方法に関するものである。
異種金属からなる肉盛り層を形成することにより、当該
金属部材に、例えば耐食性や耐摩耗性など母材金属とは
異なる性質をを付与する肉盛り技術に係わり、より詳し
くは電子ビームやレーザビームなどの高エネルギービー
ムを用いた肉盛り方法に関するものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】上記のような肉盛り加
工においては、被覆アーク溶接法、あるいは幅の広い帯
状の消耗電極を溶加材として用いるバンドアーク法など
のように、溶接熱源として主にアークが用いられていた
が、近年、このような肉盛り溶接に加えて、電子ビーム
やレーザビームなどの高エネルギービームを適用した肉
盛り加工も行われるようになって来ている。
工においては、被覆アーク溶接法、あるいは幅の広い帯
状の消耗電極を溶加材として用いるバンドアーク法など
のように、溶接熱源として主にアークが用いられていた
が、近年、このような肉盛り溶接に加えて、電子ビーム
やレーザビームなどの高エネルギービームを適用した肉
盛り加工も行われるようになって来ている。
【0003】この場合、図5(a)に示すように、被加
工部材である板材1の表面の肉盛り部位に比較的浅い溝
50を形成し、当該溝50内に肉盛り材として粉末状の
溶加材FをノズルNを介して供給しながら、高エネルギ
ービーム、例えばレーザビームBを照射するようにして
いる。なお、前記溝50は粉末状溶加材Fの飛散を防止
し、これによる材料ロスを抑えることにも寄与してい
る。
工部材である板材1の表面の肉盛り部位に比較的浅い溝
50を形成し、当該溝50内に肉盛り材として粉末状の
溶加材FをノズルNを介して供給しながら、高エネルギ
ービーム、例えばレーザビームBを照射するようにして
いる。なお、前記溝50は粉末状溶加材Fの飛散を防止
し、これによる材料ロスを抑えることにも寄与してい
る。
【0004】しかしながら、このような肉盛り加工にお
いては、溶融した肉盛り金属が凝固して肉盛り層となる
に際して、溶融金属の中央部が最終凝固部となるため
に、肉盛り金属の中央部から側端部に至る部分の肉厚が
薄くなることから、1回のパスで肉盛り加工を行う場合
には、側端部における肉厚を確保するために応分の量の
肉盛り金属が必要となり、図5(b)に示すように肉盛
り金属51が中央部の突出した断面形状となる。したが
って、図5(c)に示すような最終仕上げ形状に加工す
るまでの切削量および切削加工時間が増加し、材料およ
び加工コストが無駄になるという問題点があった。な
お、図5(d)に示すように、溶接パス1回当たりの溶
着量を減らし、複数回のパスを重ねることによって幅の
狭い肉盛り金属52を幅方向に並べて肉盛り加工を行う
方法を採用することも可能であるが、この場合には作業
能率が低下するばかりでなく、各パスの肉盛り金属52
の間に、融合不良による空孔53が生じ易くなるという
品質上の難点があり、このような問題の解消が高エネル
ギービームを適用した肉盛り加工における課題となって
いた。
いては、溶融した肉盛り金属が凝固して肉盛り層となる
に際して、溶融金属の中央部が最終凝固部となるため
に、肉盛り金属の中央部から側端部に至る部分の肉厚が
薄くなることから、1回のパスで肉盛り加工を行う場合
には、側端部における肉厚を確保するために応分の量の
肉盛り金属が必要となり、図5(b)に示すように肉盛
り金属51が中央部の突出した断面形状となる。したが
って、図5(c)に示すような最終仕上げ形状に加工す
るまでの切削量および切削加工時間が増加し、材料およ
び加工コストが無駄になるという問題点があった。な
お、図5(d)に示すように、溶接パス1回当たりの溶
着量を減らし、複数回のパスを重ねることによって幅の
狭い肉盛り金属52を幅方向に並べて肉盛り加工を行う
方法を採用することも可能であるが、この場合には作業
能率が低下するばかりでなく、各パスの肉盛り金属52
の間に、融合不良による空孔53が生じ易くなるという
品質上の難点があり、このような問題の解消が高エネル
ギービームを適用した肉盛り加工における課題となって
いた。
【0005】
【発明の目的】本発明は、高エネルギービームを熱源と
する従来の肉盛り方法における上記課題に着目してなさ
れたものであって、溶加材や加工費を無駄にすることな
く、高い生産性のもとに高品質の肉盛り加工を行うこと
ができる肉盛り方法を提供することを目的としている。
する従来の肉盛り方法における上記課題に着目してなさ
れたものであって、溶加材や加工費を無駄にすることな
く、高い生産性のもとに高品質の肉盛り加工を行うこと
ができる肉盛り方法を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係わ
る肉盛り方法は、高エネルギービームを熱源とする金属
部材の肉盛り加工において、被加工部材表面の肉盛り部
位に溝を設けると共に、溝の底面を側端部に対して中央
部が盛上がった凸形状となし、被加工部材表面に略平行
な線状ないし偏平状に集光した高エネルギービームを肉
盛り進行方向の前方側から所定の照射角度で前記溝内に
照射する構成としたことを特徴としており、肉盛り方法
におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決す
るための手段としている。
る肉盛り方法は、高エネルギービームを熱源とする金属
部材の肉盛り加工において、被加工部材表面の肉盛り部
位に溝を設けると共に、溝の底面を側端部に対して中央
部が盛上がった凸形状となし、被加工部材表面に略平行
な線状ないし偏平状に集光した高エネルギービームを肉
盛り進行方向の前方側から所定の照射角度で前記溝内に
照射する構成としたことを特徴としており、肉盛り方法
におけるこのような構成を前述した従来の課題を解決す
るための手段としている。
【0007】本発明に係わる肉盛り方法の実施態様とし
て請求項2に係わる肉盛り方法においては、溝の幅Wと
凸形状をなす溝底面中央部の高さhの比W/hを5〜5
0の範囲とし、高エネルギービームの照射角度を60〜
80°の範囲とする構成、同じく実施態様として請求項
3に係わる肉盛り方法においては、凸形状をなす溝底面
中央部の頂部が溝の幅Wの中心から左右にW/4の範囲
内に位置している構成、さらに実施態様として請求項4
に係わる肉盛り方法においては、高エネルギービームと
してレーザビームを用いる構成としたことを特徴として
いる。
て請求項2に係わる肉盛り方法においては、溝の幅Wと
凸形状をなす溝底面中央部の高さhの比W/hを5〜5
0の範囲とし、高エネルギービームの照射角度を60〜
80°の範囲とする構成、同じく実施態様として請求項
3に係わる肉盛り方法においては、凸形状をなす溝底面
中央部の頂部が溝の幅Wの中心から左右にW/4の範囲
内に位置している構成、さらに実施態様として請求項4
に係わる肉盛り方法においては、高エネルギービームと
してレーザビームを用いる構成としたことを特徴として
いる。
【0008】
【発明の実施の形態】図1および図2は、本発明に係わ
る肉盛り方法の一実施形態を説明するものであって、本
発明に係わる肉盛り方法においては、肉盛り加工に先立
って被加工部材1の表面の肉盛り部位に溝2を設けるに
際して、図1(a)、および図2(a)に拡大して示す
ように、溝2の底面中央部が側端部よりも盛上がった凸
形状となるように、すなわち断面形状が逆M字形あるい
はW字形となる溝2を形成する。そして、図1(a)お
よび(b)に示すように、例えば粉末状の肉盛り材F
(溶加材)をノズルNから溝2内に供給しながら、例え
ばレーザビームのような高エネルギービームBを被加工
部材1の表面に略平行な線状ないし偏平状に集光して、
肉盛り進行方向の前方側から所定の照射角度θで前記溝
2内に照射することにより、肉盛り材Fと共に、被加工
部材1の溝2の近傍部を溶融して肉盛り金属3を形成す
るようにしている。
る肉盛り方法の一実施形態を説明するものであって、本
発明に係わる肉盛り方法においては、肉盛り加工に先立
って被加工部材1の表面の肉盛り部位に溝2を設けるに
際して、図1(a)、および図2(a)に拡大して示す
ように、溝2の底面中央部が側端部よりも盛上がった凸
形状となるように、すなわち断面形状が逆M字形あるい
はW字形となる溝2を形成する。そして、図1(a)お
よび(b)に示すように、例えば粉末状の肉盛り材F
(溶加材)をノズルNから溝2内に供給しながら、例え
ばレーザビームのような高エネルギービームBを被加工
部材1の表面に略平行な線状ないし偏平状に集光して、
肉盛り進行方向の前方側から所定の照射角度θで前記溝
2内に照射することにより、肉盛り材Fと共に、被加工
部材1の溝2の近傍部を溶融して肉盛り金属3を形成す
るようにしている。
【0009】このとき、高エネルギービームBは、上記
のように被加工部材1の表面に略平行な線状ないし偏平
状に集光され、しかも所定の照射角度θで肉盛り進行方
向前方側から照射されているので、山形をなす凸形状に
形成された溝2の底面上においては、図1(a)に示す
ように高エネルギービームBがV字形ないしは三日月形
に変形されて照射されることになる。
のように被加工部材1の表面に略平行な線状ないし偏平
状に集光され、しかも所定の照射角度θで肉盛り進行方
向前方側から照射されているので、山形をなす凸形状に
形成された溝2の底面上においては、図1(a)に示す
ように高エネルギービームBがV字形ないしは三日月形
に変形されて照射されることになる。
【0010】したがって、肉盛り加工に際してV字形あ
るいは三日月形の溶融プールが形成され、溶融金属の凝
固に際しては、肉盛り加工の進行に伴って肉盛り金属3
の中央部が先に凝固し、両側端部が最終凝固部となるこ
とから、図2(b)に示すように、肉盛り金属3の中央
部から側端部に至る部分の肉厚が増し、比較的偏平な形
状の肉盛り金属3が得られることになる。
るいは三日月形の溶融プールが形成され、溶融金属の凝
固に際しては、肉盛り加工の進行に伴って肉盛り金属3
の中央部が先に凝固し、両側端部が最終凝固部となるこ
とから、図2(b)に示すように、肉盛り金属3の中央
部から側端部に至る部分の肉厚が増し、比較的偏平な形
状の肉盛り金属3が得られることになる。
【0011】本発明に係わる肉盛り方法における溝2の
形状としては、請求項2に記載しているように、溝2の
幅Wと、溝底部から凸形状をなす溝底面の頂部2aまで
の高さh(図2(a)参照)との比、W/hを5〜50
の範囲とすることが望ましく、高エネルギービームの照
射角度θとしては、同じく請求項2に記載しているよう
に60〜80°の範囲とすることが望ましい。
形状としては、請求項2に記載しているように、溝2の
幅Wと、溝底部から凸形状をなす溝底面の頂部2aまで
の高さh(図2(a)参照)との比、W/hを5〜50
の範囲とすることが望ましく、高エネルギービームの照
射角度θとしては、同じく請求項2に記載しているよう
に60〜80°の範囲とすることが望ましい。
【0012】これは、W/h比が5に満たない場合に
は、溝頂部2aまでの高さhが高すぎることから溝2の
底部側端側を十分に溶融させることが難しくなり、当該
部分に融合不良が生じ易くなり、逆にW/h比が50を
超えた場合には、高さhが不足して肉盛り金属3の側端
部における高さ(肉厚)が十分に得られなくなる傾向が
あることによる。また、高エネルギービームの照射角度
θを60〜80°の範囲としたのは、照射角度θが60
°に満たない場合には、凸形状に形成された溝2の底面
上における高エネルギービームの照射面形状が直線状に
近いものとなり、理想的なV字形あるいは三日月形とす
ることができなくなって、溶融金属の最終凝固部が肉盛
り金属3の中央寄りの位置となることから、肉盛り金属
3の側端部における高さ(肉厚)が十分に得られなくな
る傾向があり、照射角度θが80°を超えた場合には、
高エネルギービームの照射面におけるエネルギー密度が
低くなって、肉盛り材Fおよび母材1を十分に溶融させ
ることが難しくなる傾向があることによる。
は、溝頂部2aまでの高さhが高すぎることから溝2の
底部側端側を十分に溶融させることが難しくなり、当該
部分に融合不良が生じ易くなり、逆にW/h比が50を
超えた場合には、高さhが不足して肉盛り金属3の側端
部における高さ(肉厚)が十分に得られなくなる傾向が
あることによる。また、高エネルギービームの照射角度
θを60〜80°の範囲としたのは、照射角度θが60
°に満たない場合には、凸形状に形成された溝2の底面
上における高エネルギービームの照射面形状が直線状に
近いものとなり、理想的なV字形あるいは三日月形とす
ることができなくなって、溶融金属の最終凝固部が肉盛
り金属3の中央寄りの位置となることから、肉盛り金属
3の側端部における高さ(肉厚)が十分に得られなくな
る傾向があり、照射角度θが80°を超えた場合には、
高エネルギービームの照射面におけるエネルギー密度が
低くなって、肉盛り材Fおよび母材1を十分に溶融させ
ることが難しくなる傾向があることによる。
【0013】また、凸形状をなす溝底面の頂部2aは、
必ずしも溝幅Wの中心に位置している必要はないが、請
求項3に記載しているように、溝幅中心から左右に溝幅
Wの4分の1の距離の範囲内に位置させることが望まし
い。これは、頂部2aが溝幅Wの4分の1を超えて一方
側に偏った場合には、肉盛り金属3の断面形状が非対称
となり易くなる傾向があることによる。
必ずしも溝幅Wの中心に位置している必要はないが、請
求項3に記載しているように、溝幅中心から左右に溝幅
Wの4分の1の距離の範囲内に位置させることが望まし
い。これは、頂部2aが溝幅Wの4分の1を超えて一方
側に偏った場合には、肉盛り金属3の断面形状が非対称
となり易くなる傾向があることによる。
【0014】さらに、本発明に係わる肉盛り方法におけ
る溝2の底面の形状としては、図2(a)に示したよう
な三角形のみに限定されず、図2(c)に示すような円
弧状(曲面)、図2(d)に示すような階段状の凸形状
としても支障はない。
る溝2の底面の形状としては、図2(a)に示したよう
な三角形のみに限定されず、図2(c)に示すような円
弧状(曲面)、図2(d)に示すような階段状の凸形状
としても支障はない。
【0015】なお、高エネルギービームとしては、例え
ば電子ビームやレーザビームを用いることができるが、
ビーム成形のし易さの観点からは、請求項4に記載して
いるようにレーザビームを用いることが望ましい。
ば電子ビームやレーザビームを用いることができるが、
ビーム成形のし易さの観点からは、請求項4に記載して
いるようにレーザビームを用いることが望ましい。
【0016】
【発明の効果】本発明の請求項1に係わる肉盛り方法に
おいては、被加工部材の肉盛り部位に形成する溝の底面
を側端部よりも中央部が盛上がった凸形状として、被加
工部材の表面にほぼ平行な線状ないし偏平状に集光した
高エネルギービームを肉盛り進行方向の前方側から斜め
に照射するようにしているので、高エネルギービームB
がV字形ないしは三日月形に変形されて被加工部材に照
射されることから、溶融金属の最終凝固部が肉盛り金属
の側端部となって、側端部における肉厚が厚く、比較的
偏平な断面形状の肉盛り金属を融合不良などの溶接欠陥
を発生させることなく効能率に得ることができるように
なり、肉盛り材(溶加材)の使用量および仕上げ加工の
切削量が少なくなって、肉盛り加工のコストを大幅に削
減することができるという極めて優れた効果をもたらす
ものである。
おいては、被加工部材の肉盛り部位に形成する溝の底面
を側端部よりも中央部が盛上がった凸形状として、被加
工部材の表面にほぼ平行な線状ないし偏平状に集光した
高エネルギービームを肉盛り進行方向の前方側から斜め
に照射するようにしているので、高エネルギービームB
がV字形ないしは三日月形に変形されて被加工部材に照
射されることから、溶融金属の最終凝固部が肉盛り金属
の側端部となって、側端部における肉厚が厚く、比較的
偏平な断面形状の肉盛り金属を融合不良などの溶接欠陥
を発生させることなく効能率に得ることができるように
なり、肉盛り材(溶加材)の使用量および仕上げ加工の
切削量が少なくなって、肉盛り加工のコストを大幅に削
減することができるという極めて優れた効果をもたらす
ものである。
【0017】本発明に係わる肉盛り方法の実施態様とし
て請求項2に係わる肉盛り方法においては溝の幅Wと凸
形状をなす溝底面中央部の高さhの比W/hを5〜50
の範囲とすると共に、高エネルギービームの照射角度を
60〜80°の範囲としていることから、偏平で側端部
の肉厚が厚い理想的な断面形状を備えた肉盛り金属を確
実に得ることができ、同じく実施態様として請求項3に
係わる肉盛り方法においては凸形状をなす溝底面中央部
の頂部が溝の幅Wの中心から左右にW/4の範囲内に位
置していることから、左右対称形により近い優れた断面
形状の肉盛り金属をより確実に形成することができ、さ
らに実施態様として請求項4に係わる肉盛り方法におい
ては、高エネルギービームとしてレーザビームを用いる
ようにしているので、所望形状ヘのビーム成形をより容
易に行うことができるというさらに優れた効果がもたら
される。
て請求項2に係わる肉盛り方法においては溝の幅Wと凸
形状をなす溝底面中央部の高さhの比W/hを5〜50
の範囲とすると共に、高エネルギービームの照射角度を
60〜80°の範囲としていることから、偏平で側端部
の肉厚が厚い理想的な断面形状を備えた肉盛り金属を確
実に得ることができ、同じく実施態様として請求項3に
係わる肉盛り方法においては凸形状をなす溝底面中央部
の頂部が溝の幅Wの中心から左右にW/4の範囲内に位
置していることから、左右対称形により近い優れた断面
形状の肉盛り金属をより確実に形成することができ、さ
らに実施態様として請求項4に係わる肉盛り方法におい
ては、高エネルギービームとしてレーザビームを用いる
ようにしているので、所望形状ヘのビーム成形をより容
易に行うことができるというさらに優れた効果がもたら
される。
【0018】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体
的に説明する。 実施例1 被加工部材1として、板厚20mmの炭素鋼S40C
(JIS G 4051機械構造用炭素鋼鋼材)を用
い、表1に示すような各種形状の溝2を形成したのち、
ノズルNから鉄を主成分とする粉末状肉盛り材Fを溝2
内に供給しながら、高エネルギービームBとして、図示
しない集光光学系によって長さ10mm、幅0.3mm
の線状に集光した2kWのNd−YAGレーザを種々の
照射角度θで肉盛り進行方向の前方側から照射すること
によって、溝2に沿って肉盛り金属3を形成した。そし
て、各被加工部材1からマクロ試験片を採取して、肉盛
り金属3の断面形状および融合不良などの溶接欠陥の有
無について調査した。
的に説明する。 実施例1 被加工部材1として、板厚20mmの炭素鋼S40C
(JIS G 4051機械構造用炭素鋼鋼材)を用
い、表1に示すような各種形状の溝2を形成したのち、
ノズルNから鉄を主成分とする粉末状肉盛り材Fを溝2
内に供給しながら、高エネルギービームBとして、図示
しない集光光学系によって長さ10mm、幅0.3mm
の線状に集光した2kWのNd−YAGレーザを種々の
照射角度θで肉盛り進行方向の前方側から照射すること
によって、溝2に沿って肉盛り金属3を形成した。そし
て、各被加工部材1からマクロ試験片を採取して、肉盛
り金属3の断面形状および融合不良などの溶接欠陥の有
無について調査した。
【0019】その結果は表1に併せて示すとおりで、溝
2のW/h比を8とし、レーザビームBの照射角度θを
70°あるいは80°とした発明例1,2,3および7
においては、溝2の山形形状が、三角形状,円弧状およ
び階段状と異なるにも係わらず、いずれも欠陥の発生は
認められず、図2(b)に示すように十分な高さと幅を
有する偏平状の肉盛り金属3(肉盛り層)を得ることが
できることが確認された。
2のW/h比を8とし、レーザビームBの照射角度θを
70°あるいは80°とした発明例1,2,3および7
においては、溝2の山形形状が、三角形状,円弧状およ
び階段状と異なるにも係わらず、いずれも欠陥の発生は
認められず、図2(b)に示すように十分な高さと幅を
有する偏平状の肉盛り金属3(肉盛り層)を得ることが
できることが確認された。
【0020】また、溝幅Wに対して溝底面の高さhが比
較的高い発明例4の場合には、溝の端部に部分的な未溶
着部が発生している箇所が認められたが実用に耐え得る
レベルであった。さらに、溝幅Wに対して溝底面の高さ
hが比較的低い発明例5、およびレーザビームBの照射
角度θが比較的小さい発明例6の場合には、いずれも溶
融金属中央部に対する溶融金属側端部の凝固の遅れがや
や不十分となって、側端部の肉厚が薄く中央部の突出し
た断面形状となりやすい傾向があるものの、実用上問題
のないことが確認された。
較的高い発明例4の場合には、溝の端部に部分的な未溶
着部が発生している箇所が認められたが実用に耐え得る
レベルであった。さらに、溝幅Wに対して溝底面の高さ
hが比較的低い発明例5、およびレーザビームBの照射
角度θが比較的小さい発明例6の場合には、いずれも溶
融金属中央部に対する溶融金属側端部の凝固の遅れがや
や不十分となって、側端部の肉厚が薄く中央部の突出し
た断面形状となりやすい傾向があるものの、実用上問題
のないことが確認された。
【0021】
【表1】 実施例2 図3は、本発明に係わる肉盛り方法をカムシャフトに適
用し、カムシャフトのカム面に耐摩耗性金属を肉盛りす
る例を示すものであって、図3(a)に示すようにカム
シャフト5(被加工部材1)のカム面に、上記発明例1
と同様に三角形状の底面を備えた溝2を形成し、ノズル
Nを介して耐摩耗性金属からなる肉盛り材Fを供給しな
がら、同様の線状に集光したレーザビームBをカム面に
立てた法線に対して照射角度θが常に70°となるよう
に制御しながら照射することによって、上記発明例1な
いし3と同様に、肉盛り部位にV字状のレーザビームB
を照射して溶融プールをV字形に保持しながら肉盛り加
工を進行させることができ、溶融金属の最終凝固部が肉
盛り金属3の側端側となって、図4(a)および(b)
に示した従来方法による肉盛り加工の場合に較べて、図
3(b)に示すように十分な高さと幅を有する偏平状の
肉盛り金属3(肉盛り層)を得ることができ、仕上げ加
工の切削量が減り、材料コストおよび加工コストの大幅
な削減が可能であることが確認された。
用し、カムシャフトのカム面に耐摩耗性金属を肉盛りす
る例を示すものであって、図3(a)に示すようにカム
シャフト5(被加工部材1)のカム面に、上記発明例1
と同様に三角形状の底面を備えた溝2を形成し、ノズル
Nを介して耐摩耗性金属からなる肉盛り材Fを供給しな
がら、同様の線状に集光したレーザビームBをカム面に
立てた法線に対して照射角度θが常に70°となるよう
に制御しながら照射することによって、上記発明例1な
いし3と同様に、肉盛り部位にV字状のレーザビームB
を照射して溶融プールをV字形に保持しながら肉盛り加
工を進行させることができ、溶融金属の最終凝固部が肉
盛り金属3の側端側となって、図4(a)および(b)
に示した従来方法による肉盛り加工の場合に較べて、図
3(b)に示すように十分な高さと幅を有する偏平状の
肉盛り金属3(肉盛り層)を得ることができ、仕上げ加
工の切削量が減り、材料コストおよび加工コストの大幅
な削減が可能であることが確認された。
【図1】(a)および(b)は本発明に係わる肉盛り方
法の一実施形態を示す斜視図および側面図である。
法の一実施形態を示す斜視図および側面図である。
【図2】(a) 図1の被加工部材に形成した溝の形状
を示す断面図である。 (b) 図1に示した方法によって形成された肉盛り金
属の形状を示す断面図である。 (c) 被加工部材の表面に形成する溝の他の形状例を
示す断面図である。 (d) 被加工部材の表面に形成する溝の別の形状例を
示す断面図である。
を示す断面図である。 (b) 図1に示した方法によって形成された肉盛り金
属の形状を示す断面図である。 (c) 被加工部材の表面に形成する溝の他の形状例を
示す断面図である。 (d) 被加工部材の表面に形成する溝の別の形状例を
示す断面図である。
【図3】(a) 本発明に係わる肉盛り方法の他の実施
形態としてカムシャフトのカム面への肉盛り加工要領を
示す斜視図である。 (b) 図3(a)に示した方法によって形成された肉
盛り金属の形状を示すカムリフト部の断面図である。
形態としてカムシャフトのカム面への肉盛り加工要領を
示す斜視図である。 (b) 図3(a)に示した方法によって形成された肉
盛り金属の形状を示すカムリフト部の断面図である。
【図4】(a) カムシャフトのカム面への従来の肉盛
り加工要領を示す斜視図である。 (b) 図4(a)に示した方法によって形成された肉
盛り金属の形状を示すカムリフト部の断面図である。
り加工要領を示す斜視図である。 (b) 図4(a)に示した方法によって形成された肉
盛り金属の形状を示すカムリフト部の断面図である。
【図5】(a) 高エネルギービームによる従来の肉盛
り方法を示す斜視図である。 (b) 図5(a)に示した方法によって形成された肉
盛り金属の形状を示す断面図である。 (c) 図5(a)に示した方法による肉盛り金属の最
終仕上げ形状を示す断面図である。 (d) 従来の他の肉盛り方法による肉盛り金属の形状
を示す断面図である。
り方法を示す斜視図である。 (b) 図5(a)に示した方法によって形成された肉
盛り金属の形状を示す断面図である。 (c) 図5(a)に示した方法による肉盛り金属の最
終仕上げ形状を示す断面図である。 (d) 従来の他の肉盛り方法による肉盛り金属の形状
を示す断面図である。
【符号の説明】 1 被加工部材(金属部材) 2 溝 2a 頂部 B レーザビーム(高エネルギービーム) F 肉盛り材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加 納 眞 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 4E066 CC04 4E068 BA06 BB00
Claims (4)
- 【請求項1】 高エネルギービームを熱源とする金属部
材の肉盛り加工において、被加工部材表面の肉盛り部位
に溝を設けると共に、溝の底面を側端部に対して中央部
が盛上がった凸形状となし、被加工部材表面に略平行な
線状ないし偏平状に集光した高エネルギービームを肉盛
り進行方向の前方側から所定の照射角度で前記溝内に照
射することを特徴とする肉盛り方法。 - 【請求項2】 前記溝の幅Wと凸形状をなす溝底面中央
部の高さhの比W/hを5〜50の範囲とし、高エネル
ギービームの照射角度を60〜80°の範囲とすること
を特徴とする請求項1記載の肉盛り方法。 - 【請求項3】 凸形状をなす溝底面中央部の頂部が溝の
幅Wの中心から左右にW/4の範囲内に位置しているこ
とを特徴とする請求項1または請求項2記載の肉盛り方
法。 - 【請求項4】 高エネルギービームとしてレーザビーム
を用いることを特徴とする請求項1ないし請求項3のい
ずれかに記載の肉盛り方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10290860A JP2000117469A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 肉盛り方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10290860A JP2000117469A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 肉盛り方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000117469A true JP2000117469A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17761439
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10290860A Pending JP2000117469A (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 肉盛り方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000117469A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104139243A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 上海亚尔光源有限公司 | 一种用于汽车金卤灯的电极组件的制造方法 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP10290860A patent/JP2000117469A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104139243A (zh) * | 2013-05-07 | 2014-11-12 | 上海亚尔光源有限公司 | 一种用于汽车金卤灯的电极组件的制造方法 |
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