JP5751854B2 - 異種金属の溶射方法および溶射機 - Google Patents
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図1(a)、(b)、図2などに示すように、本発明の実施の形態に係る異種金属の溶射方法では、アーク溶射が用いられており、鋳鉄管などの金属管かならなる被溶射物Xをその管軸心Oを中心として図外の回転用ローラなどで回転させながら、溶射機(いわゆる溶射ガン)1を被溶射物Xに対して管軸心方向(図7における矢印e方向)に相対的に移動させる(この実施の形態では、溶射機1を移動させる)ことで施工している。溶射機1はその溶射方向が、被溶射物Xの被溶射面にほぼ直交するように、すなわち、管軸心Oに向くように配置され、図1(a)、(b)においては、溶射機1が被溶射物Xの左側方で略水平に離れて対向させている場合を図示している。また、この実施の形態では、被溶射物Xとしてのダクタイル製などの鋳鉄管に、第1の金属としての亜鉛と、第1の金属とは異なる第2の金属としての亜鉛合金との溶射を行うよう構成されており、この場合には、溶射機1のプラス極の線材送出部3に第1の線材である亜鉛の線材A、マイナス極の線材送出部4に第2の線材である亜鉛合金の線材Bを、送出箇所前方で互いに接触するようにセットして溶射している(逆に、プラス極の線材送出部3に亜鉛合金の線材B、マイナス極の線材送出部4に亜鉛の線材Aをセットして溶射してもよい)。
すなわち、被溶射物Xとして直径100mmの鋳鉄管を使用するとともに、第1の金属の線材Aとして直径3.17mmのZn(亜鉛)線、第2の金属の線材Bとして直径3.17mmのZn−40%Sn−0.3%Mg(亜鉛合金)線(Sn:40質量%、Mg:0.3質量%、Zn:残部)を使用して電気式アーク溶射を行った。溶射量は325g/m2で、溶射皮膜Yの厚さは約50μmである。鋳鉄管からなる被溶射物Xの外周面(外面)に溶射皮膜Yを形成した。ここで、図4(a)、(b)は溶射皮膜Y部分を含む被溶射物Xの電子顕微鏡写真を示すもので、図4(a)は本発明の実施の形態に係る溶射機1および溶射方法によるもの、図4(b)は図10(a)、(b)、図11に示す従来の溶射機60および溶射方法によるものである。また、図5(a)、(b)は図4(a)、(b)に対応する部分のZn(亜鉛)元素の存在箇所を分析した図であり、図6(a)、(b)は図4(a)、(b)に対応する部分のSn(スズ)元素の存在箇所を分析した図である。なお、被溶射物Xおよび溶射皮膜Yを電子顕微鏡写真で撮像する際は、断面を良好な状態で撮像するために、被溶射物Xおよび溶射皮膜Yを切断した後に研磨するが、図4(a)、(b)におけるFは、切断および研磨時に試料を埋め込むための樹脂である。
2 微粒子化用ガス供給部
3 プラス極の線材送出部
4 マイナス極の線材送出部
5 形状制御用気体供給部
A 第1の線材
B 第2の線材
O 管軸心
X 被溶射物
Y 溶射皮膜
Claims (4)
- 被溶射物である管を、その管軸心を中心に回転させながら、互いに種類が異なる第1の金属と第2の金属とからなる異種金属を管の表面に溶射する異種金属の溶射方法であって、
前記異種金属からなる2つの線材を、溶射機に個別に設けられた各線材送出部から、溶射機外部で接触させて溶融するように被溶射物の被溶射面に向けて送り出す線材送出動作と、前記異種金属の溶融箇所に微粒子化用気体を供給する微粒子化用気体供給動作と、溶射形状が楕円となるように形状制御用気体供給部から気体を供給する形状制御用気体供給動作とを並行して行い、
前記線材送出動作において、前記線材を、これらの線材の接触箇所で、管軸心に対して略直交する方向に並んだ状態で接触させ、
溶射した時に管軸心に対して略直交する溶射箇所の縦方向の端部では溶射金属の成分割合が異なり、
被溶射物である管を、管軸心を中心に回転させることで、第1の金属の成分割合が大きい部分の上に第2の金属の成分割合が大きい部分を重ねて溶射することを特徴とする異種金属の溶射方法。 - 管軸心を中心に回転される管からなる被溶射物に対して、互いに種類が異なる第1の金属と第2の金属とからなる異種の金属を溶射する溶射機であって、
互いに異なる材料の線材を外部で接触させて溶融するように送り込む2つの線材送出部と、溶融された金属を微粒子状にする気体を供給する微粒子化用ガス供給部と、溶射形状が前記管軸心に沿う方向に対して長い楕円形となるように気体を供給する形状制御用気体供給部とを備え、
前記互いに種類が異なる第1の金属と第2の金属とからなる材料の線材を送り込む前記2つの線材送出部が、前記管軸心に対して略直交する方向に並べられて配設され、溶射した時に管軸心に対して略直交する溶射箇所の縦方向の端部では溶射金属の成分割合が異なり、
被溶射物である管を、管軸心を中心に回転させることで、第1の金属の成分割合が大きい部分の上に第2の金属の成分割合が大きい部分を重ねるように構成していることを特徴とする溶射機。 - 微粒子化用ガス供給部が、2つの線材送出部の間に配設されていることを特徴とする請求項2記載の溶射機。
- 形状制御用気体供給部が、管軸心に直行する方向に対して2つの線材送出部を間に挟んだ状態で、管軸心に沿う方向に複数並べられ、または、管軸心に沿う方向につながった状態で配設されていることを特徴とする請求項2または3に記載の溶射機。
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