JPS5886973A - レ−ザビ−ムによる肉盛溶接方法 - Google Patents
レ−ザビ−ムによる肉盛溶接方法Info
- Publication number
- JPS5886973A JPS5886973A JP56184007A JP18400781A JPS5886973A JP S5886973 A JPS5886973 A JP S5886973A JP 56184007 A JP56184007 A JP 56184007A JP 18400781 A JP18400781 A JP 18400781A JP S5886973 A JPS5886973 A JP S5886973A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- laser beam
- base material
- welding
- build
- 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
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザビームによゐ肉IIMI警方法に関し、
詳細には2反応容器の内面K11l)1食性肉盛会一層
を形成する場合等に利)@される肉盛WI接接法あ′つ
て、レーザビームによプ母材褒[[A種金属を肉感#勧
する方法に関するものである。
詳細には2反応容器の内面K11l)1食性肉盛会一層
を形成する場合等に利)@される肉盛WI接接法あ′つ
て、レーザビームによプ母材褒[[A種金属を肉感#勧
する方法に関するものである。
上記の様な肉盛#級を行なう方法としては、従来は帯状
肉盛金属等を用iてすプマージアーク浴働やエレクト賞
スッグf#接等で肉iis接する方法が主流を占めてい
良が、この方決は肉盛金属の母材による希釈雰大きい為
、目標肉盛金属成分よシも合金成分量の多い帯状肉盛金
属を使用しなければならず、壕九溶鍮能率屯低かった。
肉盛金属等を用iてすプマージアーク浴働やエレクト賞
スッグf#接等で肉iis接する方法が主流を占めてい
良が、この方決は肉盛金属の母材による希釈雰大きい為
、目標肉盛金属成分よシも合金成分量の多い帯状肉盛金
属を使用しなければならず、壕九溶鍮能率屯低かった。
これに対しv−ザビームを利用すゐ肉盛NWI法は、レ
ーザビームのエネルギー密度零通常のアーク熱源に比べ
て極めて高く、また希釈率を低しベに/に抑え得ること
から、最近特に注目を集めている。
ーザビームのエネルギー密度零通常のアーク熱源に比べ
て極めて高く、また希釈率を低しベに/に抑え得ること
から、最近特に注目を集めている。
この橋のレーザビーム肉盛廖掛法としては2例えば第1
図に略示する如く、母材1上に粉粒杖。
図に略示する如く、母材1上に粉粒杖。
ペースト状、板状尋の添加金属層c合金層を含む二以下
同じ)!Iを形成し或いはめつきや溶射等によって添加
金属層2を形成し、上方からレーザビーム8f照射して
母材表面に合金層を形成する方法が知られている。とこ
ろが粉末状やペースト状の添加金属層を形成して照射す
る方法では、肉盛合金−の尤嵩蓋のgwoが困醋で均一
な合金層が得られfd!<、しかも添加金属2中の粘結
剤等が完全に燃焼しきらなりで合金層中に残留すること
がある。
同じ)!Iを形成し或いはめつきや溶射等によって添加
金属層2を形成し、上方からレーザビーム8f照射して
母材表面に合金層を形成する方法が知られている。とこ
ろが粉末状やペースト状の添加金属層を形成して照射す
る方法では、肉盛合金−の尤嵩蓋のgwoが困醋で均一
な合金層が得られfd!<、しかも添加金属2中の粘結
剤等が完全に燃焼しきらなりで合金層中に残留すること
がある。
また板状物を戟酸し或いはめつきや溶射等で添加金属層
2を形ばして行なう方法では、レーザビーム8の多(が
添加金属層20表面で反射される為にエネVギーロスが
大きく、大出力のレーザ発生装置#が必要になる。しか
もめつきや溶射等で添加金m層2を形成する方法では、
めつき処理や溶射処坤工程が加電されると共にその為の
予愉処城(母材表面の浄化処理等)も必要であシ、操作
が煩雑であるので広い面積の肉盛溶1jNCは不向きで
ある。
2を形ばして行なう方法では、レーザビーム8の多(が
添加金属層20表面で反射される為にエネVギーロスが
大きく、大出力のレーザ発生装置#が必要になる。しか
もめつきや溶射等で添加金m層2を形成する方法では、
めつき処理や溶射処坤工程が加電されると共にその為の
予愉処城(母材表面の浄化処理等)も必要であシ、操作
が煩雑であるので広い面積の肉盛溶1jNCは不向きで
ある。
本発明者等は上記の様な事情に着回し、レーザビームの
有する高エネルギー密渾を最大限有効に生かし、簡単な
操作で均一な肉盛金属層を効率良く形成し得る様な方法
を開発すべく研究を進めてきた。本発明はかかる研究の
結果完成されたものであって、その構成Fi、母材表面
に該母材金属とは異なる成分の金属(合金を含む)を肉
盛浴接する方法において、前記母材表面に核母材金属と
は異なる成分の帯状金属を前傾姿勢で連続的に供給する
と共に、′ei帯せ金属よシも更に1111傾の角度か
6#ii部ヘレーザビームを照射するところに幣旨が存
在する。
有する高エネルギー密渾を最大限有効に生かし、簡単な
操作で均一な肉盛金属層を効率良く形成し得る様な方法
を開発すべく研究を進めてきた。本発明はかかる研究の
結果完成されたものであって、その構成Fi、母材表面
に該母材金属とは異なる成分の金属(合金を含む)を肉
盛浴接する方法において、前記母材表面に核母材金属と
は異なる成分の帯状金属を前傾姿勢で連続的に供給する
と共に、′ei帯せ金属よシも更に1111傾の角度か
6#ii部ヘレーザビームを照射するところに幣旨が存
在する。
本@咽では、第2図に示す如(母材1の表面に肉盛溶接
用帯状金属4を溶接進行方向前方側から連続的に供給す
ると共に、*帯杖金8114の下面と母材1表面との間
から溶接部Wへ向けてレーザビームBを照射する。その
結果、帯状金属4け母材lの表層部と共に溶融した後順
次冷却凝固して肉盛金属HIi5が形成される。このと
き照射されるレーザビーム8の一部は母材1の表面及び
帯状金属4の裏面に当って 部が反射されるが、第2図
に破線で示した如(その反射光線は母材1表面と帯状金
属4裏面との間で反射を繰り返し、すべてが浴伊部WK
導びかれるので、レーザ発生装着から照射されたビーム
エネルギーのすべてが肉盛#接用として有効に活用され
る。またこの方法であれば、レーザビーム8は母材1に
対して斜め方向から照射されるから母材lの板厚方向に
加えられるエネルギーは極めて少な(、帯状金属4の母
材1による希釈を最小限に抑えることができ、それtで
伴なって帯状金属4中の必要合金元素量を最小限に抑え
ることができる。
用帯状金属4を溶接進行方向前方側から連続的に供給す
ると共に、*帯杖金8114の下面と母材1表面との間
から溶接部Wへ向けてレーザビームBを照射する。その
結果、帯状金属4け母材lの表層部と共に溶融した後順
次冷却凝固して肉盛金属HIi5が形成される。このと
き照射されるレーザビーム8の一部は母材1の表面及び
帯状金属4の裏面に当って 部が反射されるが、第2図
に破線で示した如(その反射光線は母材1表面と帯状金
属4裏面との間で反射を繰り返し、すべてが浴伊部WK
導びかれるので、レーザ発生装着から照射されたビーム
エネルギーのすべてが肉盛#接用として有効に活用され
る。またこの方法であれば、レーザビーム8は母材1に
対して斜め方向から照射されるから母材lの板厚方向に
加えられるエネルギーは極めて少な(、帯状金属4の母
材1による希釈を最小限に抑えることができ、それtで
伴なって帯状金属4中の必要合金元素量を最小限に抑え
ることができる。
この様に本発明ではレーザビーム8のすべてを#接部W
K:@中させたところに大きな特徴があるが、上記の如
く母材1表面及び帯状金属4裏面でのレーザビーム8の
反射を利用した本発明の趣旨からすれば、帯状金属4の
供給角度θ、とし」ザビーム3の照射角度θ2がf#接
性と密接に関連していると考えられる。そこでこれらO
l及び02と溶接性殊に希釈率の関係を明確にすぺif
f究を行なつ九ところ・01は10〜45度、θ2は5
〜20度で且つ(1/261±8度)の範囲が最も好ま
しいことが*gされた。しかしてOlが小さ過ぎると、
第8図に示す卯(母材1と帯せ金属40間からレーザビ
ーム8を照射することが困@になシ、一方θ1が大き過
ぎると、第4図の如くレーザビーム8の照射は廖易にな
る40の母材1の板厚方向へのエネルギーが増加して希
釈率が増大する傾向があみ。ちなみに下記第1表は、母
材8として低合金鋼、帯状金属としてステンレス鋼(t
o、g5*cr、 9.9211N口を使用し、01を
5〜90度の範囲で賛化させ(agFiηθl一定とし
た)ときの希釈率を示したものである。
K:@中させたところに大きな特徴があるが、上記の如
く母材1表面及び帯状金属4裏面でのレーザビーム8の
反射を利用した本発明の趣旨からすれば、帯状金属4の
供給角度θ、とし」ザビーム3の照射角度θ2がf#接
性と密接に関連していると考えられる。そこでこれらO
l及び02と溶接性殊に希釈率の関係を明確にすぺif
f究を行なつ九ところ・01は10〜45度、θ2は5
〜20度で且つ(1/261±8度)の範囲が最も好ま
しいことが*gされた。しかしてOlが小さ過ぎると、
第8図に示す卯(母材1と帯せ金属40間からレーザビ
ーム8を照射することが困@になシ、一方θ1が大き過
ぎると、第4図の如くレーザビーム8の照射は廖易にな
る40の母材1の板厚方向へのエネルギーが増加して希
釈率が増大する傾向があみ。ちなみに下記第1表は、母
材8として低合金鋼、帯状金属としてステンレス鋼(t
o、g5*cr、 9.9211N口を使用し、01を
5〜90度の範囲で賛化させ(agFiηθl一定とし
た)ときの希釈率を示したものである。
第 1 表
第1表からも明らかな様にOlを10〜46度とし且つ
θ2 k ’A e l Vc設定すれば、6嚢以下の
低希釈率を得ることができる。伺し−ザビームFi@2
図の反射位置で溶接直前の母材及び帯状金属を予熱する
作用も発揮するが、母材及び帯状金属を拘−に予熱する
為には、v2を約17. a lIC設定するのがよい
。
θ2 k ’A e l Vc設定すれば、6嚢以下の
低希釈率を得ることができる。伺し−ザビームFi@2
図の反射位置で溶接直前の母材及び帯状金属を予熱する
作用も発揮するが、母材及び帯状金属を拘−に予熱する
為には、v2を約17. a lIC設定するのがよい
。
本発明Fi概略以上の様に構成されておシ、その効果を
要約すれば王妃の通夛である。
要約すれば王妃の通夛である。
■第2図に示した如く母材表面及び帯状金属裏面に当っ
たレーザビーふけ反射を繰り返してすべてが溶接部に至
るからエネルギーのロスがな(。
たレーザビーふけ反射を繰り返してすべてが溶接部に至
るからエネルギーのロスがな(。
小型のレーザビーム発生装着で効率良(肉盛溶接するこ
とができる。
とができる。
■レーザビームを斜め方向から溶111Mへ指向させる
方法であシ、帯伏金属の表面側からレーザビームを照射
する従来の肉感8級に比べて希釈率をI!に小さくする
ことができる。
方法であシ、帯伏金属の表面側からレーザビームを照射
する従来の肉感8級に比べて希釈率をI!に小さくする
ことができる。
■母材1表面及び帯状金属4 t[1JiiPされる直
前にレーザビームによって予熱されるがC第2図参照)
、これもR1接能率の向上に寄与していると考えられる
。
前にレーザビームによって予熱されるがC第2図参照)
、これもR1接能率の向上に寄与していると考えられる
。
■母材による希釈率が低レベルでほぼ一定に保たれるか
ら、肉盛金属の成分組成も全体ではtX 一定になる。
ら、肉盛金属の成分組成も全体ではtX 一定になる。
■母材及び帯状金属の櫨mは一切制限されないから、T
oらゆるmmの肉盛S接に適用することがで自る。
oらゆるmmの肉盛S接に適用することがで自る。
次に実験例を示すが1本発明はもとより下記実験例によ
って制約を受けるものではない。
って制約を受けるものではない。
実験例
母材として低合金鋼、帯状金属としてステンレX鋼(1
9,661Cr、 9.92tsNi )ヲ使用1..
第2181の方法に準じてレーザビーふ肉盛溶接を行な
った。
9,661Cr、 9.92tsNi )ヲ使用1..
第2181の方法に準じてレーザビーふ肉盛溶接を行な
った。
淘レーザビーム発生装置としては出力B KyC)CO
2レーザビーム発生装置を使用し、KCj製レンズで焦
点距離を71S@@に1整し、レーザビーム走査速度は
14m7分とし丸。また帯せ金属の送給角度01は14
度、ビームの照射角度θ2ij7度とした。
2レーザビーム発生装置を使用し、KCj製レンズで焦
点距離を71S@@に1整し、レーザビーム走査速度は
14m7分とし丸。また帯せ金属の送給角度01は14
度、ビームの照射角度θ2ij7度とした。
この結果得られた肉感金属の化学成分は8g2表に示す
通シであシ、母材による希釈率はf4優と極めて低レベ
ルであった。
通シであシ、母材による希釈率はf4優と極めて低レベ
ルであった。
一方第6図に示す如く、帯状金属の表面側から母材と直
角にレーザビームを照射しく但しビーム出力はfiKw
&c、¥hめ、走査速度は1.1m/分に低下させ九)
、その後上記と同様#IC##誉して俸九肉盛金属は第
8表に示す通シであシ、母材による希釈4#i7係であ
った。
角にレーザビームを照射しく但しビーム出力はfiKw
&c、¥hめ、走査速度は1.1m/分に低下させ九)
、その後上記と同様#IC##誉して俸九肉盛金属は第
8表に示す通シであシ、母材による希釈4#i7係であ
った。
第2表
(*111
第 8 表
(重@qb)
上eの賽験から4明らかな様に、XI@明であれば従来
法に比べて低出力且つ高走査速度で効率良(肉盛WII
Iを行なうことができ、しかも希釈率を極めて低レベル
に抑えることができる。
法に比べて低出力且つ高走査速度で効率良(肉盛WII
Iを行なうことができ、しかも希釈率を極めて低レベル
に抑えることができる。
第1図は従来の肉盛f#級法を示す説明図、第2図は本
発明の肉盛浴接法を例示する説明図、第3゜4図IIi
帯状金属の送給角度θ1とレーザビームの照射角Na2
の好適範囲を釈明する為の略図、第5図は実験例で採用
した従来の肉盛#接法を示す説明図である。
発明の肉盛浴接法を例示する説明図、第3゜4図IIi
帯状金属の送給角度θ1とレーザビームの照射角Na2
の好適範囲を釈明する為の略図、第5図は実験例で採用
した従来の肉盛#接法を示す説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 口1母材表面に該母材金属とは異なる成分の金属を肉感
#接する方法において、前記母材表面に請母材金属とは
異なる成分の帯状金属を前触姿勢で連続的に供給すると
共に、*帯状金属よりもl!に前−の角度から#l接都
へレーザビームを照射することを特徴とするレーザビー
ムによる肉感溶接方法。 12、特許請求の範囲@1項において、帯状金属の前傾
角度を10〜46度、母da面に対するビーム照射角度
を6〜20度とするレーザビームによる肉感溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56184007A JPS5886973A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | レ−ザビ−ムによる肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56184007A JPS5886973A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | レ−ザビ−ムによる肉盛溶接方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5886973A true JPS5886973A (ja) | 1983-05-24 |
Family
ID=16145689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56184007A Pending JPS5886973A (ja) | 1981-11-17 | 1981-11-17 | レ−ザビ−ムによる肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5886973A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62118990A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 | Daido Metal Kogyo Kk | 摺動部材用複合材料の製造方法 |
-
1981
- 1981-11-17 JP JP56184007A patent/JPS5886973A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62118990A (ja) * | 1985-11-18 | 1987-05-30 | Daido Metal Kogyo Kk | 摺動部材用複合材料の製造方法 |
JPH0342156B2 (ja) * | 1985-11-18 | 1991-06-26 |
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