JP2000141037A - Welding method for cladding by welding - Google Patents
Welding method for cladding by weldingInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、軟鋼の母材に、肉
盛り用の溶接ワイヤを用いてウィービングをかけながら
行う肉盛り溶接の溶接方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding method for build-up welding, which is performed while weaving a mild steel base metal using a build-up welding wire.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に、この種肉盛り溶接は、軟鋼の母
材を硬化して強度アップを計ったりするため肉盛り用の
溶接ワイヤ（溶接棒）を用いてウィービングをかけなが
ら行うことになる。ところで肉盛り溶接としては、被覆
アーク溶接、サブマージアーク溶接、セルフシールドア
ーク溶接等の溶接手法がある。ここで被覆アーク溶接
は、被覆材を塗布した溶接ワイヤを用いてアーク溶接を
するものであり、またサブマージアーク溶接は、フラッ
クスを添加しつつアーク溶接をするものであり、セルフ
シールドアーク溶接は、フラックス入りの溶接ワイヤを
用いてアーク溶接をするものであるが、これらのものは
何れも被覆材やフラックス等の添加物を溶接池に溶融さ
せた状態で溶接を行うものである。ところで従来、母材
の強度アップのため炭化タングステン粉末を添加するこ
とが例えば特開平４−３７１３９０号公報において知ら
れている。2. Description of the Related Art Generally, this kind of build-up welding is performed while weaving using a build-up welding wire (welding rod) in order to harden a mild steel base material and to increase the strength. . By the way, as overlay welding, there are welding methods such as covered arc welding, submerged arc welding, and self-shielded arc welding. Here, coated arc welding is to perform arc welding using a welding wire coated with a coating material, and submerged arc welding is to perform arc welding while adding flux, and self-shielded arc welding is Arc welding is performed using a flux-containing welding wire, and all of these methods perform welding in a state in which additives such as a coating material and flux are melted in a welding pond. Incidentally, conventionally, addition of tungsten carbide powder to increase the strength of a base material has been known, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-371390.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが前記従来の炭
化タングステン粉末の添加のタイミングは、溶接ワイヤ
と母材とのあいだのアークから生じるアーク熱により溶
融池が形成されると殆ど同時に添加していた。ところで
溶融池は、形成直後は凡そ１３００℃の高温であり、こ
こに炭化タングステン粉末を添加していた。ところで炭
化タングステンは比重（密度）が１７．２ｇ／ｃｍ
３と、鉄の７．９ｇ／ｃｍ３に対して倍以上も重いこと
もあって、前記高い温度の溶融池に供給した場合、どう
しても溶融池の底部に多くが沈み込みやすく、肉盛り溶
接した部位の強度アップが期待するほどではないという
問題があり、ここに本発明が解決しようとする課題があ
った。However, the timing of the addition of the conventional tungsten carbide powder is almost simultaneously when the molten pool is formed by the arc heat generated from the arc between the welding wire and the base metal. . By the way, the molten pool is at a high temperature of about 1300 ° C. immediately after the formation, and the tungsten carbide powder was added thereto. By the way, tungsten carbide has a specific gravity (density) of 17.2 g / cm.
3 and more than twice as heavy as 7.9 g / cm 3 of iron, when supplied to the molten pool at the high temperature, much of it is likely to sink into the bottom of the molten pool, and the overlay welding was performed. There is a problem that the strength of the part is not increased as much as expected, and there is a problem to be solved by the present invention.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の如き実
情に鑑みこれらの欠点を一掃することができる肉盛り溶
接の溶接方法を提供することを目的として創作されたも
のであって、鋼材からなる母材に、肉盛り用の溶接ワイ
ヤを用いてウィービングをかけながら肉盛り溶接を行う
ための方法であって、該肉盛り溶接は、前記溶接ワイヤ
と母材とのあいだのアークから生じるアーク熱により形
成される溶融池のなかに炭化タングステン粉末を添加し
ながら肉盛り溶接をするにあたり、炭化タングステン粉
末は、前記形成された溶融池の温度が８５０〜１１００
℃の範囲で添加されることを特徴とするものである。そ
して本発明は、この構成によって、炭化タングステン粉
末を溶融池全体に分散できるようにして母材の更なる強
度アップを計ることができるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and has been made with the object of providing a welding method of overlay welding capable of eliminating these disadvantages. A method for performing build-up welding while applying weaving to a base material comprising a build-up welding wire, wherein the build-up welding occurs from an arc between the welding wire and the base material. In performing build-up welding while adding tungsten carbide powder into a molten pool formed by arc heat, the tungsten carbide powder has a temperature of 850 to 1100 in the formed molten pool.
It is characterized by being added in the range of ° C. According to the present invention, with this configuration, the tungsten carbide powder can be dispersed throughout the molten pool so that the strength of the base material can be further increased.
【０００５】[0005]
【実施の形態】本発明を実施するにあたり、炭化タング
ステン粉末を添加するときの溶融池の温度は凡そ８５０
〜１１００℃の温度範囲が好ましく、さらには９００〜
１０００℃が好ましい。そしてこれよりも低い温度で添
加した場合には、該温度が低いほど溶融池が硬くなりす
ぎて添加した炭化タングステンが溶融池への円滑な沈み
込みが阻害されてしまうこと、また前記温度よりも高温
にした場合、溶融池が軟らかくなりすぎて添加した炭化
タングステン粉末の多くが溶融池の底側まで沈み込んで
表層側での含有量が低下してしまうこととなり、何れに
しろ強度アップを計れない。混入する炭化タングステン
粉末の肉盛り層に対する割合は要求する強度により適宜
変更されるが、３０〜７０％程度が好ましく、これより
多いと溶接機能が損なわれ、少ないと強度アップの効果
が低くなることが確認されたが、これら添加量は、母材
について要求される強度等によって適宜調節されるもの
である。また、炭化タングステン粉体の平均粒径につい
ては、０．３〜１．８ミリメートルであること、好まし
くは０．７〜１．５ミリメートルであること、さらに好
ましくは０．８〜１．２ミリメートルであることが好ま
しい。ウイービングとしては、鋸歯状、コ字状等、適宜
のパターンとすることができ、またその場合のウイービ
ング幅も、１５〜１００ミリメートルと必要において適
宜調整することができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In carrying out the present invention, the temperature of a molten pool when adding tungsten carbide powder is approximately 850.
The temperature range is preferably from 1 to 1100 ° C, more preferably from 900 to
1000 ° C. is preferred. When added at a temperature lower than this, the molten pool becomes too hard as the temperature is lower, so that the added tungsten carbide is prevented from smoothly sinking into the molten pool, and the temperature is lower than the temperature. At high temperatures, the molten pool becomes too soft, and much of the added tungsten carbide powder sinks to the bottom of the molten pool, reducing its content at the surface layer. Absent. The ratio of the tungsten carbide powder to the build-up layer to be mixed is appropriately changed depending on the required strength, but is preferably about 30 to 70%. If it is more than this, the welding function is impaired, and if it is less, the effect of increasing the strength is reduced. However, these addition amounts are appropriately adjusted depending on the strength and the like required for the base material. The average particle size of the tungsten carbide powder is 0.3 to 1.8 mm, preferably 0.7 to 1.5 mm, and more preferably 0.8 to 1.2 mm. It is preferred that The weaving can be formed in an appropriate pattern such as a sawtooth shape or a U-shape, and the weaving width in that case can be appropriately adjusted to 15 to 100 mm as necessary.
【０００６】[0006]
【実験例と比較例】本発明の一実施例を図面に基づいて
説明する。図面において、１は自動肉盛り溶接装置であ
って、軟鋼材からなる母材２の表面に肉盛り溶接を行う
ものであるが、該自動肉盛り溶接装置１は、躯体に据付
られた支持柱３に対して上下方向と左右方向とに移動走
行可能に操作ブーム４が設けられており、該操作ブーム
４は、支持柱３に設けた走行装置５によって矢印Ｘ方向
に溶接作業をするように据付られている。前記操作ブー
ム４の先端部には、アーク電極となる溶接ワイヤ６が挿
入される溶接トーチ７が下方を向く状態で取付けられて
いるが、この溶接トーチ７は、ウィービングステージ８
を介して操作ブーム４に取付けられていて、操作ブーム
４に対して前後左右に移動してウィービング作動しなが
らの溶接作動ができるように設定されている。Experimental Examples and Comparative Examples One embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, reference numeral 1 denotes an automatic build-up welding apparatus for performing build-up welding on the surface of a base material 2 made of a mild steel material. The automatic build-up welding apparatus 1 includes a support column installed on a skeleton. An operation boom 4 is provided so as to be movable in the up-down direction and the left-right direction with respect to the operation boom 3, and the operation boom 4 is welded in a direction indicated by an arrow X by a traveling device 5 provided on the support column 3. It is installed. A welding torch 7 into which a welding wire 6 serving as an arc electrode is inserted is attached to the distal end portion of the operation boom 4 in a state where the welding torch 7 faces downward.
The operation boom 4 is attached to the operation boom 4 through the arm and is set so as to be able to move forward, backward, left and right with respect to the operation boom 4 and perform a welding operation while performing a weaving operation.
【０００７】また、ウィービングステージ８の上部に
は、取付けブラケット８ａを介して粉体供給体９が設け
られ、後述する金属炭化物である炭化タングステン粉末
１０が充填されていて、炭化タングステン粉末１０が粉
体供給体９の下方から延設された散布ノズル９ａから散
布されるようになっている。ここで、散布ノズル９ａは
溶接トーチ７のＸ方向下手側に隣接する状態で設けられ
ていて、炭化タングステン粉末１０が後述する溶融池の
上面に添加されるように設定されている。一方、１１は
前記溶接ワイヤ６を溶接のタイミングに合わせて溶接ト
ーチ７に供給するためのワイヤ供給体であって、該ワイ
ヤ供給体１１は前記操作ブーム４に取付けられている。
尚、１２は冷却トーチである。A powder supply 9 is provided above the weaving stage 8 via a mounting bracket 8a, and is filled with a tungsten carbide powder 10 which is a metal carbide described later. Spraying is performed from a spraying nozzle 9 a extending from below the body supply body 9. Here, the spray nozzle 9a is provided adjacent to the welding torch 7 on the lower side in the X direction, and is set so that the tungsten carbide powder 10 is added to the upper surface of a molten pool described later. On the other hand, reference numeral 11 denotes a wire feeder for feeding the welding wire 6 to the welding torch 7 at the timing of welding, and the wire feeder 11 is attached to the operation boom 4.
Reference numeral 12 denotes a cooling torch.
【０００８】そして、作業台上に母材２をセットし、前
記自動肉盛り装置１を溶接トーチ７下方に母材２が位置
するよう位置調整してから肉盛り溶接が行われることに
なるが、溶接トーチ７は、図４に示すように母材２の上
面を前後左右にジグザグ状にウィービング作動しつつ、
所定の溶接速度で矢印Ｘ方向に走行してゆく。このと
き、溶接ワイヤ６と母材２とのあいだにアーク熱を生
じ、軟鋼材からなる溶接ワイヤ６と母材２とが溶融して
溶融池１３が形成され、該形成された溶融池１３に前記
炭化タングステン粉末１０が散布されるようになってい
る。溶融池１３の温度は、溶接トーチ７で溶融池１３が
形成された直後の段階では凡そ１３００℃であり、そし
て溶接トーチ７から離れるにつれ低くなり、従って、散
布ノズル９ａの溶接トーチ７からの距離を管理すること
で、炭化タングステン粉末を添加するときの溶融池１３
の温度をコントロールすることができる。Then, the base material 2 is set on the work table, and the position of the automatic cladding device 1 is adjusted so that the base material 2 is positioned below the welding torch 7, and then the cladding welding is performed. As shown in FIG. 4, the welding torch 7 weaves the upper surface of the base material 2 back and forth and left and right in a zigzag manner.
The vehicle travels in the direction of arrow X at a predetermined welding speed. At this time, arc heat is generated between the welding wire 6 and the base material 2, and the welding wire 6 made of mild steel and the base material 2 are melted to form a molten pool 13. The tungsten carbide powder 10 is sprayed. The temperature of the molten pool 13 is about 1300 ° C. immediately after the molten pool 13 is formed by the welding torch 7, and becomes lower as the distance from the welding torch 7 increases, and therefore, the distance of the spray nozzle 9 a from the welding torch 7. Of the molten pool 13 at the time of adding the tungsten carbide powder.
Temperature can be controlled.
【０００９】母材２について、縦、横、厚さが１，００
０×１００×９ミリメートル（ｍｍ）の軟鋼圧延鋼鈑を
選択し、これに、太さ１．２ミリメートルの溶接ワイヤ
（市販の軟鋼用のもの）６を用いた。混入させる炭化タ
ングステン粉体１０としては平均径約１ミリメートル
（粒径０．８〜１．３ミリメートル）のものを採用し、
その混入割合は全肉盛り層に対し５０重量％となるよう
調整した。溶接条件として、溶接電流は３００アンペ
ア、ウィービング幅は３０ミリメートル、溶接速度は２
５０ミリメートル／分、母材の予熱はなしとした。そし
て炭化タングステン粉末を添加するときの溶融池１３の
温度を、１３００℃、１２００℃、１１００℃、１００
０℃、９００℃、８５０℃、８００℃、７００℃の各温
度にそれぞれ調整して行った以外は同じ条件で肉盛り溶
接をした。尚、比較のため、炭化タングステン粉末を添
加しないで肉盛り溶接したものも作成した。このように
して肉盛り溶接したものを１週間、室内に放置後、前記
各温度で肉盛り溶接したものの強度を比較するためロッ
クウェル硬さを測定したところ、図４のグラフに示すと
おりであった。この結果から、１３００、１２００、８
００、７００℃のものは炭化タングステン粉末を混入し
た効果が薄く、８５０から１１００℃の温度範囲におい
て炭化タングステン粉末を添加したものが強度アップに
寄与していることが認められ、特に９００、１０００℃
のものに強度アップの効果が著しいことがわかる。そし
て、本発明が実施されたものにおいては、従来炭化タン
グステン粉末を添加していた１２００〜１３００℃の温
度範囲のものより強度アップの効果があることが明らか
に認められ、本発明が如何に有効であるかが判明する。The length, width and thickness of the base material 2 are 1.00
A 0 × 100 × 9 mm (mm) mild steel rolled steel sheet was selected, and a 1.2 mm-thick welding wire (for commercial mild steel) 6 was used for this. As the tungsten carbide powder 10 to be mixed, one having an average diameter of about 1 mm (particle diameter 0.8 to 1.3 mm) is adopted.
The mixing ratio was adjusted so as to be 50% by weight based on the total build-up layer. As welding conditions, welding current was 300 amperes, weaving width was 30 mm, welding speed was 2
The preform was not heated at 50 mm / min. Then, the temperature of the molten pool 13 when adding the tungsten carbide powder is set to 1300 ° C., 1200 ° C., 1100 ° C., 100 ° C.
Overlay welding was performed under the same conditions except that the temperature was adjusted to 0 ° C, 900 ° C, 850 ° C, 800 ° C, and 700 ° C, respectively. For comparison, a welded-up one was also made without adding tungsten carbide powder. After the overlaid welds were left in the room for one week, the Rockwell hardness was measured to compare the strength of the overlaid welds at each of the above temperatures. The results are as shown in the graph of FIG. Was. From these results, 1300, 1200, 8
It is recognized that the effect of mixing tungsten carbide powder at 00, 700 ° C has a small effect, and that the addition of tungsten carbide powder at a temperature in the range of 850 to 1100 ° C contributes to an increase in strength.
It can be seen that the effect of increasing the strength is remarkable in the case of. And, it is clearly recognized that the present invention has an effect of increasing the strength as compared with the one in the temperature range of 1200 to 1300 ° C. to which the conventional tungsten carbide powder is added, and how effective the present invention is It turns out that it is.
【図１】自動肉盛り溶接装置の全体側面図である。FIG. 1 is an overall side view of an automatic overlay welding apparatus.
【図２】自動肉盛り溶接装置の要部の拡大側面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged side view of a main part of the automatic overlay welding apparatus.
【図３】溶接状態を示す説明断面図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view showing a welding state.
【図４】ロックウエル硬さを示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing Rockwell hardness.
１ 自動肉盛り溶接装置 ２ 母材 ４ 操作ブーム ６ 溶接ワイヤ ７ 溶接トーチ ８ ウィービングステージ ９ 粉体供給体 １０ 炭化タングステン粉体 １１ ワイヤ供給体 １３ 溶融池 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic overlay welding apparatus 2 Base material 4 Operation boom 6 Welding wire 7 Welding torch 8 Weaving stage 9 Powder supply body 10 Tungsten carbide powder 11 Wire supply body 13 Melt pool
Claims (1)
イヤを用いてウィービングをかけながら肉盛り溶接を行
うための方法であって、該肉盛り溶接は、前記溶接ワイ
ヤと母材とのあいだのアークから生じるアーク熱により
形成される溶融池のなかに炭化タングステン粉末を添加
しながら肉盛り溶接をするにあたり、炭化タングステン
粉末は、前記形成された溶融池の温度が８５０〜１１０
０℃の範囲で添加されることを特徴とする肉盛り溶接の
溶接方法。1. A method for performing build-up welding while weaving a base material made of a steel material using a build-up welding wire, wherein the build-up welding is performed using the welding wire and the base material. During the overlay welding while adding the tungsten carbide powder into the molten pool formed by the arc heat generated by the arc generated during the arc, the tungsten carbide powder has a temperature of the formed molten pool of 850 to 110.
A build-up welding method, characterized in that it is added in the range of 0 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10322349A JP2000141037A (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Welding method for cladding by welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10322349A JP2000141037A (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Welding method for cladding by welding |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000141037A true JP2000141037A (en) | 2000-05-23 |
Family
ID=18142659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10322349A Pending JP2000141037A (en) | 1998-11-12 | 1998-11-12 | Welding method for cladding by welding |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000141037A (en) |
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