JP2003103364A - Method for manufacturing spiral rod - Google Patents
Method for manufacturing spiral rodInfo
- Publication number
- JP2003103364A JP2003103364A JP2001299445A JP2001299445A JP2003103364A JP 2003103364 A JP2003103364 A JP 2003103364A JP 2001299445 A JP2001299445 A JP 2001299445A JP 2001299445 A JP2001299445 A JP 2001299445A JP 2003103364 A JP2003103364 A JP 2003103364A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spiral
- base material
- overlay welding
- metal material
- ridge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラルロッド
の製造方法、詳細には尖端部にビットを固定してボーリ
ングするため等に使用するスパイラルロッドの製造方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a spiral rod, and more particularly to a method for manufacturing a spiral rod used for boring with a bit fixed to a tip.
【０００２】[0002]
【従来の技術】スパイラルロッドは、図１に一例を示す
ようにスパイラル状の突条を設けたもので、例えば尖端
部にビットを固定し、他端部をボーリング装置に取り付
けて、又は中間に延長用のスパイラルロッドを固定し、
他端部をボーリング装置に取り付けて地中、地盤、岩等
をボーリングするため等に用いるものである。2. Description of the Related Art A spiral rod is provided with a spiral ridge as shown in FIG. 1 as an example. For example, a bit is fixed to a pointed end and the other end is attached to a boring device or in the middle. Fix the spiral rod for extension,
The other end is attached to a boring device and used for boring underground, ground, rocks, etc.
【０００３】従来、このスパイラルロッドは、ＪＩＳの
ＳＮＣＭ（ニッケルクロムモリブデン鋼）の棒材を用
い、この棒材の両端部を機械加工した後、この棒材を回
転しながら縦方向に送り、回転するカッターによって切
削してスパイラル状の突条を形成し、その後浸炭処理を
し、更に焼入れ焼戻しをして製造していた。しかし、こ
の製造方法は、スパイラル状の突条を機械加工によって
形成するので、多量の機械切削をするために加工コスト
が高くなるとともに、多くの材料が無駄になるために材
料のコストも高くなるという欠点がある。また、機械加
工によってスパイラル状の突条を形成しているため、硬
い材料を使用することができないため、浸炭処理をする
必要があった。Conventionally, this spiral rod uses a JIS SNCM (nickel chrome molybdenum steel) bar material, and after machining both ends of the bar material, the bar material is fed in the longitudinal direction while rotating, and is rotated. It was manufactured by cutting with a cutter to form spiral ridges, then carburizing and then quenching and tempering. However, in this manufacturing method, since the spiral ridge is formed by machining, the machining cost is increased because a large amount of mechanical cutting is performed, and the material cost is also increased because many materials are wasted. There is a drawback that. In addition, since the spiral ridges are formed by machining, it is not possible to use a hard material, so it is necessary to perform carburization.
【０００４】上記従来の機械加工によって製造する製造
方法の欠点を解消するため、熱間加工によって縦方向に
１条又は２条の突条を設けた棒材又は管材を製造し、こ
の棒材又は管材を熱間で捻じって突条をスパイラル状に
し、外形および両端を機械加工によって切削し、その後
浸炭処理および焼入れ焼戻しをするか、又はショットピ
ーニングによって表面を硬化して製造する方法（特公昭
３３−２８６４号公報参照）が提案されている。しか
し、この製造方法は、スパイラル状の突条の形状および
ピッチの精度が悪いという問題があった。また、棒材又
は管材を熱間で捻じって突条をスパイラル状にしている
ため、熱間加工性の良くない材料、例えば耐摩耗性が優
れているが靱性が低い材料等では製造することが困難で
あるという問題もあった。In order to solve the drawbacks of the above-mentioned manufacturing method by the conventional machining, a bar or tube having one or two ridges provided in the longitudinal direction is manufactured by hot working, and this bar or A method in which the pipe material is twisted hot to form a ridge, the outer shape and both ends are cut by machining, and then carburizing and quenching and tempering are performed, or the surface is hardened by shot peening to produce the material. 33-2864) is proposed. However, this manufacturing method has a problem that the shape of the spiral ridge and the accuracy of the pitch are poor. Also, since the bar or tube is hot twisted to make the ridge spiral, it should be manufactured with a material that does not have good hot workability, such as a material that has excellent wear resistance but low toughness. There was also the problem that it was difficult.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、スパイラル
状の突条の形状の精度が許容できる範囲のスパイラルロ
ッドを低いコストで製造する方法を提供することを課題
とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a spiral rod at a low cost, in which the accuracy of the shape of the spiral ridge is acceptable.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者達は、スパイラルロッドの製造方法につい
て鋭意研究をしていたところ、棒状又は管状の金属材料
（以下「基材」という。）の表面にスパイラル状の突条
を肉盛溶接によって形成すれば、突条を安価に、かつ突
条の形状の精度を許容できる範囲で製造することができ
ること、肉盛溶接によって形成した場合、スパイラル状
の突条の断面形状を正確な四角形状又は台形に形成する
ことはできないが、四角形状等に形成しても、少し使用
すれば摩耗されてすぐに角が取れて丸くなるので、正確
に四角形状又は台形に形成する必要がないこと、肉盛溶
接を重ねてスパイラル状の突条を形成すれば、突条の断
面形状を四角形又は台形に近い形状にすることができる
こと等の知見を得た。In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have been earnestly researching a method for manufacturing a spiral rod, and found that a rod-shaped or tubular metal material (hereinafter referred to as "base material"). ) If a spiral ridge is formed on the surface of the ridge by overlay welding, the ridge can be manufactured at low cost and within a range in which the accuracy of the shape of the ridge can be tolerated. Although it is not possible to form the cross-sectional shape of the spiral ridge into an accurate square shape or trapezoidal shape, even if it is formed into a square shape, it will be worn out and the corners will be rounded immediately if used a little, so it is accurate. It is not necessary to form a quadrangle or a trapezoid in the above, and if the build-up welding is repeated to form a spiral ridge, the cross-sectional shape of the ridge can be made into a quadrangle or a trapezoid. Obtained
【０００７】また、スパイラル状の突条を肉盛溶接によ
って形成すれば、スパイラル状の突起の金属材料を基材
より耐摩耗性の優れた材料で製造することができるこ
と、スパイラル状の突条を肉盛溶接をする前に基材の表
面に上記基材より耐摩耗性の高い材料を肉盛溶接をして
被覆すれば、浸炭処理をする必要がなく、また焼入れ焼
戻しをする必要がないこと等の知見を得た。本発明は、
これらの知見に基づいて発明をされたものである。If the spiral ridges are formed by overlay welding, the metal material of the spiral ridges can be made of a material having more excellent wear resistance than the base material. Before the overlay welding, if the surface of the substrate is coated with a material having higher wear resistance than the above substrate by overlay welding, there is no need for carburizing and quenching and tempering. And so on. The present invention is
The invention was made based on these findings.
【０００８】すなわち、本発明のスパイラルロッドの製
造方法においては、両端部を機械加工した後又は機械加
工をする前、基材の表面にこれと同一又は基材より耐摩
耗性に優れた金属材料等の異なる金属材料を１回又は複
数回重ねて肉盛溶接してスパイラル状の突条を形成し、
必要に応じて浸炭処理、焼入れ焼戻し、低温での応力除
去焼なまし、ショットピーニング等の応力除去処理、外
周等を切削又は研削等をすることである。That is, in the method for manufacturing a spiral rod of the present invention, a metal material having the same or superior wear resistance to the surface of the base material after machining both ends or before machining. Etc. Different metal materials are piled up one or more times and overlay welding is performed to form spiral ridges,
If necessary, carburizing, quenching and tempering, stress relief annealing at low temperature, stress relief treatment such as shot peening, and cutting or grinding of the outer periphery are carried out.
【０００９】また、本発明のスパイラルロッドの製造方
法においては、両端部を機械加工した後又は機械加工を
する前、基材の表面にこれより耐摩耗性に優れた金属材
料を肉盛溶接して被覆し、さらに上記被覆した金属材料
と同一又は基材より耐摩耗性に優れた金属材料等の異な
る金属材料を１回又は複数回重ねて肉盛溶接してスパイ
ラル状の突条を形成し、必要に応じて浸炭処理、焼入れ
焼戻し、低温での応力除去焼なまし、ショットピーニン
グ等の応力除去処理、外周等を切削又は研削等をするこ
とである。Further, in the method for manufacturing a spiral rod of the present invention, after machining both ends or before machining, a metal material having more excellent wear resistance is overlay welded on the surface of the base material. To form a spiral ridge by overlaying and welding a metal material that is the same as the above-mentioned metal material or different from the base material, such as a metal material having better wear resistance than the base material, one or more times. , Carburizing, quenching and tempering, stress relieving annealing at low temperature, stress relieving treatment such as shot peening, and cutting or grinding of the outer periphery, etc., if necessary.
【００１０】[0010]
【作用】本発明のスパイラルロッドの製造方法は、肉盛
溶接をしてスパイラル状の突条を形成しているので、ス
パイラル状の突条を形成するための機械加工が殆ど無く
なるとともに、材料が無駄になることが少ない（本発明
においても、基材を棒材から機械加工によって製造すれ
ば材料が無駄になる場合があるが、鍛造および機械加工
によって製造すれば、材料が無駄になることが少な
い）。さらに、基材として比較的耐摩耗性の優れた材料
を用い、基材より摩耗性の直優れた金属材料を肉盛溶接
してスパイラル状の突条を形成する場合には、浸炭処理
および焼入れ焼戻しをする必要がない。In the method of manufacturing the spiral rod of the present invention, since the build-up welding is performed to form the spiral ridges, the machining for forming the spiral ridges is almost eliminated, and the material is It is rarely wasted (in the present invention, the material may be wasted if the base material is machined from a bar material, but the material is wasted if it is manufactured by forging and machining. Few). Furthermore, when a material with relatively excellent wear resistance is used as the base material and a spiral ridge is formed by overlay welding a metal material that has better wear resistance than the base material, carburizing and quenching No need to temper.
【００１１】また、基材の両端部以外の表面全体に基材
より耐摩耗性の優れた金属材料を肉盛溶接して被覆し、
その後この耐摩耗性の優れた金属材料と同一またはこの
金属材料より更に耐摩耗性の高い金属材料を肉盛溶接し
てスパイラル状の突起を形成する場合には、十分耐摩耗
性が優れているので、浸炭処理および焼入れ焼戻しをす
る必要がない。なお、基材に金属材料を肉盛溶接して被
覆することは、肉盛溶接してスパイラル状の突起を形成
するときより基材または肉盛溶接用装置等の縦方向の送
り速度を遅くし、肉盛溶接をする厚さを薄くすることに
よって行うことができるので、容易に行うことができ
る。Further, a metal material having better wear resistance than the base material is overlay-welded and coated on the entire surface of the base material other than both ends,
After that, when a spiral projection is formed by overlay welding with a metal material having the same wear resistance or a metal material having a higher wear resistance than this metal material, the wear resistance is sufficiently excellent. Therefore, it is not necessary to carry out carburizing and quenching and tempering. It should be noted that covering the base material by overlay welding with a metal material slows down the feed rate in the vertical direction of the base material or the overlay welding device, etc., compared with the case of overlay welding to form a spiral protrusion. Since the overlay welding can be performed by reducing the thickness, the overlay welding can be easily performed.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明のスパイラルロッド
の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。図
１は、本発明のスパイラルロッドの製造方法によって製
造するスパイラルロッドの一実施例の正面図、図２は、
本発明のスパイラルロッドの製造方法に用いる基材の一
実施例の正面図、図３は、本発明の基材にこの基材より
耐摩耗性に優れた金属材料を肉盛溶接して被覆した被覆
基材の表面にスパイラル状の突条を肉盛溶接する方法を
示す説明図、図４は、本発明のスパイラル状の突条の上
にさらに肉盛溶接する方法を示す説明図および図５は、
本発明の基材にこの基材より耐摩耗性に優れた金属材料
を肉盛溶接して被覆する方法を示す説明図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a method for manufacturing a spiral rod of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of an embodiment of a spiral rod manufactured by the method for manufacturing a spiral rod of the present invention, and FIG.
FIG. 3 is a front view of an example of a base material used in the method for producing a spiral rod of the present invention. FIG. 3 shows a base material of the present invention coated with a metal material having better wear resistance than this base material by overlay welding. Explanatory drawing which shows the method of build-up welding of the spiral protrusion on the surface of a coating base material, FIG. 4 is explanatory drawing which shows the method of further build-up welding on the spiral protrusion of this invention, and FIG. Is
It is explanatory drawing which shows the method of overlaying the base material of this invention with the metal material which is more excellent in abrasion resistance than this base material by overlay welding.
【００１３】本発明は、基材の表面にこの基材と同一又
は異なる金属材料を肉盛溶接してスパイラル状の突条を
形成すること、又は上記基材の表面にこの基材より耐摩
耗性に優れた金属材料を肉盛溶接して被覆し、さらにそ
の表面に上記被覆した金属材料と同一又は異なる金属材
料を肉盛溶接してスパイラル状の突条を形成することを
特徴とするスパイラルロッドの製造方法であるが、上記
基材の材質は、浸炭処理および焼入れをし、肉盛溶接に
より表面を被覆しない場合には、ＪＩＳのＳＭｎ材、Ｓ
ＭｎＣ材、ＳＣｒ材、ＳＣＭ材、ＳＮＣ材、ＳＮＣＭ材
等の合金であって、浸炭処理および焼入れにより硬化し
た部分の硬さが５０ＨＲＣ以上で、硬化しなかった部分
の硬さが３０〜４０ＨＲＣになるようなものが好まし
い。According to the present invention, a spiral ridge is formed by overlay welding a metal material which is the same as or different from that of the base material on the surface of the base material, or wear-resistant from the base material on the surface of the base material. Spiral characterized by forming a spiral ridge by overlaying a metallic material having excellent properties by overlay welding, and by overlay overlaying a metal material that is the same as or different from the above coated metallic material on the surface thereof. Although it is a rod manufacturing method, when the material of the above-mentioned base material is carburized and hardened and the surface is not covered by overlay welding, JIS SMn material, S
An alloy of MnC material, SCr material, SCM material, SNC material, SNCM material, etc., where the hardness of the portion hardened by carburizing and quenching is 50 HRC or more, and the hardness of the uncured portion is 30-40 HRC It is preferable that
【００１４】さらに、焼入れをし、浸炭処理および肉盛
溶接により表面を被覆しない場合には、ＪＩＳのＳＭｎ
材、ＳＭｎＣ材、ＳＣＭ材、ＳＮＣ材等の合金であって
焼入れにより硬化した部分の硬さが５０ＨＲＣ以上であ
って、硬化しなかった部分の硬さが３０〜４０ＨＲＣに
なるようなものが好ましい。また、肉盛溶接により表面
を被覆し、浸炭処理および焼入れをしない場合には、上
記浸炭処理および焼入れをし、肉盛溶接により表面を被
覆しない場合と同じ合金等であって、焼きならしをした
硬さが３０〜４０ＨＲＣになるようなものが好ましい。
また、浸炭処理、焼入れおよび肉盛溶接によって表面を
被覆しない場合には、上記焼入れをし、浸炭処理および
肉盛溶接により表面を被覆しない場合と同じ合金等であ
って、焼きならしをしたときの硬さが４０ＨＲＣ以上に
なるようなものが好ましい。Further, when the surface is not covered by quenching, carburizing and overlay welding, JIS SMn
Material, SMnC material, SCM material, SNC material, and the like, and the hardness of the hardened portion is 50 HRC or more, and the hardness of the non-hardened portion is preferably 30 to 40 HRC. . When the surface is covered by overlay welding and carburizing and quenching are not performed, the above-mentioned carburizing and quenching are performed. It is preferable that the hardness is 30 to 40 HRC.
When the surface is not covered by carburizing, quenching, and overlay welding, the above-mentioned quenching is performed, and when the surface is not covered by carburizing and overlay welding, the same alloy, etc. It is preferable that the hardness is 40 HRC or more.
【００１５】上記基材は、棒材から機械加工によって製
造すると、端部の径が大きい場合には材料が無駄になる
ので、そのような場合には鍛造によって類似の形状に加
工し、機械加工によって仕上げて製造すれば、材料が無
駄になることが少ない。When the base material is manufactured from a bar material by machining, the material is wasted when the diameter of the end portion is large. In such a case, the base material is forged into a similar shape and machined. When finished and manufactured by, the material is less wasted.
【００１６】上記基材の表面に肉盛溶接をしてスパイラ
ル状の突条を形成する金属材料は、基材と同一又は異な
る金属材料であるが、この基材と異なる金属材料は、浸
炭処理および焼入れをし、肉盛溶接によって表面を被覆
しない場合には、ＳＭｎ材、ＳＭｎＣ材、ＳＣｒ材、Ｓ
ＣＭ材、ＳＮＣ材、ＳＮＣＭ材等であって、浸炭処理お
よび焼入れにより硬化した部分の硬さが５０ＨＲＣ以
上、好ましくは５５ＨＲＣ以上になるようなものであ
る。The metal material for forming a spiral ridge by overlay welding on the surface of the base material is the same as or different from the base material, but the metal material different from this base material is carburized. And when quenching is performed and the surface is not covered by overlay welding, the SMn material, the SMnC material, the SCr material, the S
CM materials, SNC materials, SNCM materials, etc., such that the hardness of the portion cured by carburizing and quenching is 50 HRC or more, preferably 55 HRC or more.
【００１７】さらに、焼入れをし、浸炭処理および肉盛
溶接によって表面を被覆しない場合には、ＪＩＳのＳＭ
ｎ材、ＳＭｎＣ材、ＳＣＭ材、ＳＮＣ材、マルテンサイ
ト系、１３Ｃｒ系マルテンサイト鋼、高クロム鉄系、タ
ングステン炭化物系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ合金系等であっ
て、焼入れにより硬化した部分の硬さが５０ＨＲＣ以
上、好ましくは５５ＨＲＣ以上になるようなものであ
る。また、肉盛溶接によって表面を被覆し、浸炭処理お
よび焼入れをしない場合には、マルテンサイト系、高ク
ロム鉄系、タングステン炭化物系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ合金
系等の肉盛溶接用材料であって、肉盛溶接したままの硬
さが５５ＨＲＣ以上、好ましくは６０ＨＲＣ以上になる
ようなものである。Furthermore, when the surface is not covered by quenching, carburizing and overlay welding, JIS SM
n material, SMnC material, SCM material, SNC material, martensite system, 13Cr system martensite steel, high chromium iron system, tungsten carbide system, Ni-Cr-B alloy system, etc. Is 50 HRC or more, preferably 55 HRC or more. When the surface is covered by overlay welding and carburizing and quenching are not performed, it is a martensite-based, high chromium iron-based, tungsten carbide-based, Ni-Cr-B alloy-based overlay welding material, or the like. Then, the hardness of the as-built-up weld is 55 HRC or more, preferably 60 HRC or more.
【００１８】上記基材の表面を肉盛溶接によって被覆す
る金属材料は、マルテンサイト系、高クロム鉄系、タン
グステン炭化物系、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｂ合金系等の肉盛溶接
用材料であって、肉盛溶接したままの硬さが５５ＨＲＣ
以上、好ましくは６０ＨＲＣ以上になるようなものであ
る。また、上記基材の表面に肉盛溶接によって被覆する
金属材料と異なる金属で、スパイラル状の突条を形成す
る金属材料は、上記表面に肉盛溶接によって被覆する金
属材料の中から選択され、上記表面に肉盛溶接によって
被覆する金属材料と異なる金属材料のことである。例え
ば基材の表面に肉盛溶接によって被覆した金属材料より
耐摩耗性が優れた材料である。The metal material for coating the surface of the base material by overlay welding is a martensite-based, high chromium iron-based, tungsten carbide-based, Ni--Cr--B alloy-based overlay welding material, and the like. Hardness of overlay welding is 55HRC
As described above, it is preferably 60 HRC or more. Further, a metal different from the metal material coated by overlay welding on the surface of the base material, the metal material forming the spiral ridge is selected from among the metal materials coated by overlay welding on the surface, It is a metal material different from the metal material coated on the surface by overlay welding. For example, it is a material having better wear resistance than a metal material whose surface is coated by overlay welding.
【００１９】次に、基材の表面又はこの基材にこの基材
より耐摩耗性に優れた金属材料を被覆したものの表面に
スパイラル状の突条を肉盛溶接して形成する方法および
基材の表面にこの基材より耐摩耗性に優れた金属材料を
肉盛溶接によって被覆する方法について説明する。これ
らの肉盛溶接に使用することができる肉盛溶接法は、肉
盛溶接法として実用化されているサブマージアーク溶接
法、ティグ溶接法、ミグ溶接法、炭酸ガスアーク溶接
法、プラズマアーク溶接法等である。Next, a method and a substrate for forming a spiral ridge by overlay welding on the surface of the substrate or on the surface of this substrate coated with a metal material having better wear resistance than the substrate. A method for coating the surface of the substrate with a metal material having better wear resistance than the base material by overlay welding will be described. The overlay welding methods that can be used for these overlay welding include the submerged arc welding method, the TIG welding method, the MIG welding method, the carbon dioxide arc welding method, and the plasma arc welding method which are practically used as the overlay welding method. Is.
【００２０】このうちのプラズマアーク肉盛溶接法で、
肉盛溶接用材料として粉体を用いる方法を参考にして本
発明のスパイラルロッドの製造方法を説明する。基材２
又は金属材料を肉盛溶接によって被覆した基材２上のス
パイラル状の突条４は、図２に示すような機械加工又は
鍛造および機械加工されて製造さた基材２又は後に説明
する肉盛溶接によって被覆した基材２を図３に示すよう
にゆっくり回転しながら、プラズマアークトーチ６の中
に肉盛溶接用材料の粉体およびＡｒガスを供給するとと
もに、プラズマアークトーチ６と基材２との間に直流の
電流を流し、プラズマアークトーチ６等を矢印の方向に
スパイラル状の突条４が所定のピッチになるように移動
することによって設けることができる。Among these, the plasma arc overlay welding method,
The method of manufacturing the spiral rod of the present invention will be described with reference to the method of using powder as the material for overlay welding. Base material 2
Alternatively, the spiral ridge 4 on the base material 2 coated with a metal material by overlay welding is the base material 2 manufactured by machining or forging and machining as shown in FIG. While slowly rotating the base material 2 coated by welding as shown in FIG. 3, while supplying powder of the welding material for welding and Ar gas into the plasma arc torch 6, the plasma arc torch 6 and the base material 2 are also supplied. , And a plasma arc torch 6 or the like is moved in the direction of the arrow so that the spiral ridges 4 have a predetermined pitch.
【００２１】このスパイラル状の突条の高さを更に高く
する場合、又は突条の形状を断面が四角形に近い形にす
る場合（最初に設けた突起は、低くしておく必要があ
る。）には、図４に示すように中間製品３の最初に設け
たスパイラル状の突条４の上に、上記スパイラル状の突
条４を設ける方法と同じ方法で肉盛溶接することによっ
て行うことができる。更に高くする場合にはこれを繰り
返すことができる。この場合、上記スパイラル状の突条
の上に更に肉盛溶接をする金属材料又は最上層に肉盛溶
接をする金属材料は、最初に設けた突条の金属材料より
更に耐摩耗性に優れた材料を用いることができる。ま
た、上記基材２の表面に金属材料を肉盛溶接によってス
パイラル状の突条を設ける場合には、基材２の予熱およ
び肉盛溶接によって形成されたスパイラル状の突条４等
が急冷されないようにバーナー等で加熱するのが好まし
い。When the height of this spiral ridge is further increased, or when the shape of the ridge is such that the cross section is close to a quadrangle (the protrusion provided first must be low). For example, as shown in FIG. 4, overlay welding may be performed by the same method as the method of providing the spiral ridge 4 on the spiral ridge 4 provided at the beginning of the intermediate product 3. it can. This can be repeated for higher values. In this case, the metal material for overlay welding on the spiral ridge or the metal material for overlay welding on the uppermost layer is more excellent in wear resistance than the metal material for the ridge initially provided. Materials can be used. Further, when a spiral ridge is provided on the surface of the base material 2 by overlay welding of a metal material, the spiral ridge 4 and the like formed by preheating and overlay welding of the base material 2 are not rapidly cooled. Thus, it is preferable to heat with a burner or the like.
【００２２】上記方法で製造したスパイラルロッドは、
基材２又は肉盛溶接して形成したスパイラル状の突条の
耐摩耗性が十分でない場合には、スパイラル状の突条を
設けた後等に焼入れ焼なまし、又は浸炭処理した後焼入
れ焼なましをする。さらに上記熱処理をしない場合には
基材およびスパイラル状の突条が割れないように低温で
の焼なまし等の応力除去処理をする必要がある。また必
要に応じて、スパイラル状の突起の上表面を研削して所
定の寸法にする。The spiral rod manufactured by the above method is
If the abrasion resistance of the base material 2 or the spiral ridge formed by overlay welding is not sufficient, quenching and annealing after providing the spiral ridge, or carburizing and then quenching and baking To play Further, when the above heat treatment is not performed, it is necessary to perform stress relief treatment such as annealing at a low temperature so that the base material and the spiral ridges are not cracked. If necessary, the upper surface of the spiral protrusion is ground to a predetermined size.
【００２３】基材２上に金属材料を肉盛溶接にして被覆
層５を形成するには、図２示すような機械加工又は鍛造
および機械加工されて製造さた基材２を図５に示すよう
に回転しながら、プラズマアークトーチ６に基材２より
耐摩耗性に優れた肉盛溶接用材料の粉体およびＡｒガス
を供給するとともに、プラズマアークトーチ６と基材２
との間に直流の電流を流し、プラズマアークトーチ６等
を矢印の方向に基材２が肉盛溶接用材料によって全面が
覆われ、かつ所定の厚さになるような速度で移動するこ
とによって行うことができる。また、上記基材２の表面
に基材２より耐摩耗性に優れた肉盛溶接用材料を肉盛溶
接によって被覆して被覆層５を設ける場合には、基材２
の予熱および被覆層５等が急冷されないようにバーナー
等で加熱するのが好ましい。その後基材２および被覆層
５が割れないように低温での焼なまし等の応力除去処理
をするのが好ましい。In order to form the coating layer 5 by overlay welding a metal material on the base material 2, the base material 2 manufactured by machining or forging and machining as shown in FIG. 2 is shown in FIG. While rotating in this manner, the plasma arc torch 6 is supplied with the powder of the overlay welding material having higher wear resistance than the base material 2 and the Ar gas, and the plasma arc torch 6 and the base material 2 are also supplied.
By passing a direct current between the plasma arc torch 6 and the like, the plasma arc torch 6 is moved in the direction of the arrow at such a speed that the entire surface of the base material 2 is covered with the overlay welding material and has a predetermined thickness. It can be carried out. Further, when the coating layer 5 is provided by coating the surface of the base material 2 with the overlay welding material, which has better wear resistance than the base material 2, by overlay welding, the base material 2
It is preferable to heat with a burner or the like so that the preheating and the coating layer 5 are not rapidly cooled. After that, it is preferable to perform stress relief treatment such as annealing at a low temperature so that the base material 2 and the coating layer 5 are not cracked.
【００２４】[0024]
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
実施例１
ＪＩＳのＳＣＭ４３５Ｈの棒材から、機械加工によって
図２に示すような全長１５００ｍｍ、スパイラル状の突
条を設ける部分の径２８ｍｍ、右端部径３５ｍｍ、左端
部の径２６ｍｍからなる基材２を任意の速度で回転でき
る図示してない装置に装着し、図３に示すようにプラズ
マアークトーチ６に肉盛溶接用材料であるＣｒ２２％の
高クロム鉄系の粉体およびＡｒガスを供給し、プラズマ
アークトーチ６の電極と基材２に直流電流を流し、基材
を２ｒｐｍの回転速度で回転しながらプラズマアークト
ーチ６等を毎分２００ｍｍの速度で移動して高さ２．５
ｍｍのスパイラル状の突条を設けた。この方法と同じ方
法でもう１条のスパイラル状の突条を最初のものと１８
０度ずらして設けた。これと同じ方法で各スパイラル状
の突条の上に更に肉盛溶接をして高さ５ｍｍの２２％Ｃ
ｒ鉄のスパイラル状の突条を形成した。その後３５０℃
で応力除去焼なましを実施し、このスパイラル状の突条
の外表面を研削して外径３８ｍｍ、突条の高さ４ｍｍ、
突条のピッチ６０ｍｍの図１に示すようなスパイラルロ
ッドを製造した。このようにして製造したスパイラルロ
ッドの突条の硬さは５５ＨＲＣであり、突条をＸ線探傷
装置で検査したところ内部に欠陥は存在していなかっ
た。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. Example 1 A base material 2 made of a JIS SCM435H bar material and having a total length of 1500 mm as shown in FIG. 2 by machining, a diameter of a portion on which spiral projections are provided 28 mm, a right end portion diameter 35 mm, and a left end portion 26 mm. Was mounted on a device (not shown) capable of rotating at an arbitrary speed, and as shown in FIG. 3, plasma arc torch 6 was supplied with a Cr22% high chromium iron-based powder and Ar gas, which were materials for overlay welding. A direct current is applied to the electrodes of the plasma arc torch 6 and the base material 2, and the plasma arc torch 6 and the like are moved at a speed of 200 mm / min while rotating the base material at a rotation speed of 2 rpm to a height of 2.5.
mm spiral protrusions were provided. In the same way as this method, another spiral-shaped ridge is used as the first one.
It was placed 0 degrees apart. In the same manner as above, overlay welding is further performed on each spiral ridge, and a height of 5 mm is 22% C.
r Iron spiral ridges were formed. Then 350 ° C
Perform stress relief annealing with and grind the outer surface of this spiral ridge to outer diameter 38 mm, ridge height 4 mm,
A spiral rod as shown in FIG. 1 having a ridge pitch of 60 mm was manufactured. The hardness of the ridges of the spiral rod thus manufactured was 55HRC, and when the ridges were inspected with an X-ray flaw detector, no defect was found inside.
【００２５】実施例２
ＪＩＳのＳＮＣＭ４２０Ｈの棒材から、機械加工によっ
て図２に示すような全長１５００ｍｍ、肉盛りにより被
覆し、その後スパイラル状の突条を設ける部分の径２６
ｍｍ、右端部径３５ｍｍ、左端部の径２６ｍｍからなる
基材２を任意の速度で回転できる図示してない装置に装
着し、図５に示すようにプラズマアークトーチ６に肉盛
溶接用材料であるＣｒ２２％の高クロム鉄系の粉体およ
びＡｒガスを供給し、プラズマアークトーチ６の電極と
基材２に直流電流を流し、基材２を５ｒｐｍの回転速度
で回転しながらプラズマアークトーチ６等を毎分２０ｍ
ｍの速度で移動して基材２の表面に厚さ２ｍｍの２２％
Ｃｒのクロム鉄の被覆層５を形成した。Example 2 A bar of JIS SNCM420H is machined to have a length of 1500 mm as shown in FIG.
mm, the diameter of the right end portion is 35 mm, and the diameter of the left end portion is 26 mm, and the base material 2 is attached to an apparatus (not shown) capable of rotating at an arbitrary speed. As shown in FIG. A certain chromium 22% high chromium iron-based powder and Ar gas are supplied, a direct current is passed through the electrode of the plasma arc torch 6 and the base material 2, and the plasma arc torch 6 is rotated while rotating the base material 2 at a rotation speed of 5 rpm. 20m per minute
22% of the thickness of 2 mm on the surface of the substrate 2 by moving at a speed of m
A chromium chromium coating layer 5 was formed.
【００２６】その後、上記実施例１と同様にしてスパイ
ラル状の突条４を形成し、その後３５０℃で応力除去熱
処理をし、スパイラル状の突条の外表面を研削して外径
３８ｍｍ、突条の高さ４ｍｍ、突条のピッチ６０ｍｍの
図１に示すようなスパイラルロッドを製造した。このよ
うにして製造したスパイラルロッドの突条の硬さは５６
ＨＲＣであり、突条をＸ線探傷装置で検査したところ内
部に欠陥は存在していなかった。Thereafter, the spiral ridges 4 are formed in the same manner as in Example 1 above, and then stress relieving heat treatment is carried out at 350 ° C. to grind the outer surface of the spiral ridges so that the outer diameter is 38 mm and the ridges are formed. A spiral rod as shown in FIG. 1 having a strip height of 4 mm and a protrusion pitch of 60 mm was manufactured. The hardness of the ridges of the spiral rod manufactured in this way is 56
It was HRC, and when the ridge was inspected with an X-ray flaw detector, no defect was found inside.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明のスパイラルロッドの製造方法
は、上記構成にしたことにより、スパイラル状の突条の
形状の精度が許容できる範囲のものが、低いコストで製
造することができるとともに、耐摩耗性の優れたものを
製造することができるという優れた効果を奏する。EFFECTS OF THE INVENTION The method of manufacturing the spiral rod according to the present invention has the above-described structure, and the spiral rod having a shape in which the accuracy of the shape is acceptable can be manufactured at low cost and can be manufactured at a low cost. It has an excellent effect that it is possible to manufacture a product having excellent wear resistance.
【図１】本発明のスパイラルロッドの製造方法によって
製造するスパイラルロッド一実施例の正面図である。FIG. 1 is a front view of an embodiment of a spiral rod manufactured by a method for manufacturing a spiral rod according to the present invention.
【図２】本発明のスパイラルロッドの製造方法に用いる
基材の一実施例の正面図である。FIG. 2 is a front view of an example of a base material used in the method for manufacturing a spiral rod of the present invention.
【図３】本発明の基材にこれより耐摩耗性に優れた金属
材料を肉盛溶接して被覆した被覆基材の表面にスパイラ
ル状の突条を肉盛溶接する方法を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of overlay welding a spiral ridge on the surface of a coated substrate obtained by overlay-coating a substrate of the present invention with a metal material having better wear resistance. is there.
【図４】本発明のスパイラル状の突条の上にさらに肉盛
溶接する方法を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory view showing a method of overlay welding on the spiral protrusion of the present invention.
【図５】本発明の基材にこの基材より耐摩耗性に優れた
金属材料を肉盛溶接して被覆する方法を示す説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory view showing a method of overlay-coating a base material of the present invention with a metal material having better wear resistance than the base material.
１ スパイラルロッド ２ 基材 ３ 中間製品 ４ 突条 ５ 被覆層 ６ プラズマアークトーチ 1 spiral rod 2 base materials 3 intermediate products 4 ridges 5 coating layer 6 Plasma arc torch
Claims (3)
属材料と同一又は異なる金属材料を肉盛溶接してスパイ
ラル状の突条を形成することを特徴とするスパイラルロ
ッドの製造方法。1. A method of manufacturing a spiral rod, characterized in that a spiral-shaped ridge is formed by overlay welding a metal material which is the same as or different from this metal material on the surface of a rod-shaped or tubular metal material.
属材料より耐摩耗性に優れた金属材料を肉盛溶接して被
覆し、さらにこの耐摩耗性に優れた金属材料と同一又は
異なる金属材料を肉盛溶接してスパイラル状の突条を形
成することを特徴とするスパイラルロッドの製造方法。2. A metal material having a wear resistance higher than that of the rod-shaped or tubular metal material is coated by overlay welding, and the same or different metal as the metal material having a high wear resistance. A method for manufacturing a spiral rod, which comprises overlay-welding a material to form a spiral ridge.
形成する金属材料が、棒状又は管状の金属材料より耐摩
耗性が優れているものであることを特徴とする請求項１
又は請求項２記載のスパイラルロッドの製造方法。3. The metal material for forming the spiral ridge by overlay welding is more excellent in wear resistance than a rod-shaped or tubular metal material.
Alternatively, the method for manufacturing the spiral rod according to claim 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299445A JP2003103364A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Method for manufacturing spiral rod |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001299445A JP2003103364A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Method for manufacturing spiral rod |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003103364A true JP2003103364A (en) | 2003-04-08 |
Family
ID=19120202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001299445A Pending JP2003103364A (en) | 2001-09-28 | 2001-09-28 | Method for manufacturing spiral rod |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003103364A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013234557A (en) * | 2011-08-25 | 2013-11-21 | Japan Inspection Organization | Excavation head of excavation rod and excavating equipment for constructing hydraulic solidification material liquid substitution column |
| CN108127219A (en) * | 2017-12-30 | 2018-06-08 | 珠海市业成轨道交通设备科技有限公司 | A kind of repair welding system of high speed motor car oil-pressure damper connector screw thread |
-
2001
- 2001-09-28 JP JP2001299445A patent/JP2003103364A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013234557A (en) * | 2011-08-25 | 2013-11-21 | Japan Inspection Organization | Excavation head of excavation rod and excavating equipment for constructing hydraulic solidification material liquid substitution column |
| JP2016211369A (en) * | 2011-08-25 | 2016-12-15 | 株式会社日本住宅保証検査機構 | Device for producing hydraulic solidification material liquid substitution column |
| CN108127219A (en) * | 2017-12-30 | 2018-06-08 | 珠海市业成轨道交通设备科技有限公司 | A kind of repair welding system of high speed motor car oil-pressure damper connector screw thread |
| CN108127219B (en) * | 2017-12-30 | 2024-03-29 | 珠海市业成轨道交通设备科技有限公司 | Welding repair system for screw thread of oil pressure shock absorber connecting piece for high-speed motor train |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6417477B1 (en) | Method and apparatus for electrospark alloying | |
| US10086462B2 (en) | Hardfacing with low carbon steel electrode | |
| Tušek et al. | Welding of tailored blanks of different materials | |
| KR20170027785A (en) | Flowforming corrosion resistant alloy tubes and tube manufactured thereby | |
| US4143258A (en) | Welding microstructure control | |
| JP2000343219A (en) | Suspension device of tracked vehicle, and its reinforcing method with build up welding | |
| EP3705591B1 (en) | Piercer plug and method of manufacturing the same | |
| JP2017512254A (en) | A method for producing each hot-rolled seamless tube from deformable steel for each pipeline, especially for various deep sea applications, and corresponding various tubes | |
| JP2007516351A (en) | Manufacturing method of stainless steel pipe used for piping system | |
| JP2017529455A (en) | Anvil for rotary cutting unit that is layered | |
| Le et al. | The relationship between continuous cooling rate and microstructure in the heat affected zone (HAZ) of the dissimilar weld between carbon steel and austenitic stainless steel | |
| JP2003103364A (en) | Method for manufacturing spiral rod | |
| EP3354361B1 (en) | Piercer plug and manufacturing method therefor | |
| CN110157861B (en) | Cutting pick and preparation method thereof | |
| JP2687732B2 (en) | Composite roll for metal rolling, its manufacturing method and rolling mill | |
| JP6652193B2 (en) | Manufacturing method of piercer plug | |
| JPH03204106A (en) | Plug for manufacturing hot seamless tube | |
| US20070164002A1 (en) | Manufacture of hardfaced plates | |
| JPH05337690A (en) | Flux cored wire for submerged arc welding having excellent wear resistance and bead mark resistance | |
| Gajvoronsky et al. | BRITTLE FRACTURE RESISTANCE OF HAZ METAL IN ARC-WELDED JOINTS OF HIGH-STRENGTH STEELS WITH CARBON CONTENT OF 0.55–0.65% | |
| Gladkii et al. | Plasma surfacing | |
| RU2352444C2 (en) | Method of recovering worn-out surfaces of machine parts | |
| EP0070689A1 (en) | Welding process for applying a hardfacing to a nodular iron base metal | |
| EP1097778A2 (en) | Method for manufacturing objects of metallic material and objects manufactured with this method | |
| JP4736773B2 (en) | Seamless steel pipe manufacturing method |