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
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- 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
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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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