JPS62158596A - プラズマア−ク硬化肉盛混合物 - Google Patents
プラズマア−ク硬化肉盛混合物Info
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- JPS62158596A JPS62158596A JP61316022A JP31602286A JPS62158596A JP S62158596 A JPS62158596 A JP S62158596A JP 61316022 A JP61316022 A JP 61316022A JP 31602286 A JP31602286 A JP 31602286A JP S62158596 A JPS62158596 A JP S62158596A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一般的には硬化肉盛材料に、そして特にはプラ
ズマ移送アーク溶接作業に用いられる硬化肉盛パウダー
に関する。
ズマ移送アーク溶接作業に用いられる硬化肉盛パウダー
に関する。
〔従来の技術・発明が解決しようとする問題点〕エンジ
ンバルブの座面のような工作物に、耐摩耗性コーティン
グを施すためのプラズマ移送アーク溶接は米国特許第４
，１０４，５０５号明細書に記述されており、その開示
は参考文献として組入れられている。そのような操作に
用いられる硬化肉盛パウダー（ｈａｒｄ ｆａｃｉｎｇ
ｐｏｗｄｅｒ ）は、ニッケル主体の、コバルト主体
の、及び鉄主体の組成物が代表的である。
ンバルブの座面のような工作物に、耐摩耗性コーティン
グを施すためのプラズマ移送アーク溶接は米国特許第４
，１０４，５０５号明細書に記述されており、その開示
は参考文献として組入れられている。そのような操作に
用いられる硬化肉盛パウダー（ｈａｒｄ ｆａｃｉｎｇ
ｐｏｗｄｅｒ ）は、ニッケル主体の、コバルト主体
の、及び鉄主体の組成物が代表的である。
プラズマアーク硬化肉盛における問題は、溶接作業中の
硬化肉盛パウダーと母材金属からの酸素や窒素が遊離す
ることに起因する溶接気孔率である。
硬化肉盛パウダーと母材金属からの酸素や窒素が遊離す
ることに起因する溶接気孔率である。
プラズマアーク柱の高温は、硬化肉盛パウダー中と母材
中に存在する分子状の酸素化合物や窒素化合物を還元Ｌ
７．それらの原子状態にする。
中に存在する分子状の酸素化合物や窒素化合物を還元Ｌ
７．それらの原子状態にする。
溶接部の蒸着及び固化により、酸素及び窒素は、いくら
かは酸素ガス及び窒素ガスのポケット（ｐｏｋｅｔ ）
となる分子状化合物に改変される。
かは酸素ガス及び窒素ガスのポケット（ｐｏｋｅｔ ）
となる分子状化合物に改変される。
溶融溶接物が冷えることによって余剰の酸素及び窒素は
もはや溶けることができず、分子状ガスの気泡を生じさ
せる。溶融溶接池の冷却速度を早めると溶接物からガス
が出ていくための時間が不充分となるため、気孔の量が
増加する。
もはや溶けることができず、分子状ガスの気泡を生じさ
せる。溶融溶接池の冷却速度を早めると溶接物からガス
が出ていくための時間が不充分となるため、気孔の量が
増加する。
アルミニウム及びチタンのような掃気元素と溶接粉末金
属を、それがパウダーに還元される以前に合金すること
により、溶接気孔率を減少芒せる試みがなされてきた。
属を、それがパウダーに還元される以前に合金すること
により、溶接気孔率を減少芒せる試みがなされてきた。
予備合金捕集剤（ｐｒｅａｌｌｏｙｅｄ ｓｃａｖｅｎ
ｇｅｒｓ ）の効果の多くは、粉末装填物がアルゴンブ
ランケットで遮幣された誘導加熱炉で、またある場合に
は融剤で溶かてれ、七［７て一般的には窒素中で微粒化
されるパウダー製造工程で失なわれる。プラズマ硬化肉
盛パウダーを製造するための一般的な実用的方法の代表
であるこの現在の実施方法では、真空溶融及び微粒化の
如き高コストな製造法を実施【７ない限Ｖ、アルミニウ
ムやチタンのような最も効果的な掃気剤を効果的に予備
合金化できない。
ｇｅｒｓ ）の効果の多くは、粉末装填物がアルゴンブ
ランケットで遮幣された誘導加熱炉で、またある場合に
は融剤で溶かてれ、七［７て一般的には窒素中で微粒化
されるパウダー製造工程で失なわれる。プラズマ硬化肉
盛パウダーを製造するための一般的な実用的方法の代表
であるこの現在の実施方法では、真空溶融及び微粒化の
如き高コストな製造法を実施【７ない限Ｖ、アルミニウ
ムやチタンのような最も効果的な掃気剤を効果的に予備
合金化できない。
パウダーの許容総ガス含１−４−低くすることによって
溶接気孔率を減少させる別の試みがなされてきた。ガス
含量を、限界気孔率に対応する約８００ ｐｐｎｌの限
界含量以下に低く保ちながら経済的に及び−貫して製造
することは非常に困難なので、これらの試みは十分に成
功（、なかった。
溶接気孔率を減少させる別の試みがなされてきた。ガス
含量を、限界気孔率に対応する約８００ ｐｐｎｌの限
界含量以下に低く保ちながら経済的に及び−貫して製造
することは非常に困難なので、これらの試みは十分に成
功（、なかった。
溶接シールドガスと［２てアルゴン及び水素ガスを用い
ることで溶接気孔率全減少させる試みがなされてきた。
ることで溶接気孔率全減少させる試みがなされてきた。
しかしながら、気孔率については僅かな減少がみられる
ものの、その減少ではシールドガスの増加コストｉ補な
えない。
ものの、その減少ではシールドガスの増加コストｉ補な
えない。
硬化肉盛材料金ｔ４．特にはニッケル主体、コバルト主
体及び鉄主体のプラズマ硬化肉盛溶接によって形成され
た溶着金４の、パウダー及び母材からの酸素及び窒素又
は他のガスの遊離に帰する気孔率は、粉末化場ｔした気
孔率減少剤（ｐｏｒｏａｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａ
ｇｅｎｔ ） と硬化肉盛、パウダーとを混合するこ
とによって減少しえることが発見された。「気孔率減少
剤」という語は酸素もしくは窒素又は他のガス状元素或
は化合物と結合して固体化合物を生成させる［ゲッター
（ｇｅｔｔｅｒ ）Ｊ ｓ及び気孔形成前の溶融溶接金
属中に溶解できるガス量を増加する元素も［７くは化合
物・である「溶解向上剤（５ｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｉｍ
ｐｒｏ−ｖｅｒ ） Ｊ ｋ意味する。ゲッターを含ん
でいるパウダー上用いる場合に、パウダーが通過【７て
プラズマ柱で溶融される時に起る化学反応の結果として
気孔率の減少が達成される。その柱の高温度がゲッター
を原子状に還元し、そのためそれが溶接の結果として溶
朕パウダー及び母材から放出さ′ｒした原子状の酸素や
窒素と容易に結合して、酸化物や窒化物全生成する。
体及び鉄主体のプラズマ硬化肉盛溶接によって形成され
た溶着金４の、パウダー及び母材からの酸素及び窒素又
は他のガスの遊離に帰する気孔率は、粉末化場ｔした気
孔率減少剤（ｐｏｒｏａｉｔｙ ｒｅｄｕｃｉｎｇ ａ
ｇｅｎｔ ） と硬化肉盛、パウダーとを混合するこ
とによって減少しえることが発見された。「気孔率減少
剤」という語は酸素もしくは窒素又は他のガス状元素或
は化合物と結合して固体化合物を生成させる［ゲッター
（ｇｅｔｔｅｒ ）Ｊ ｓ及び気孔形成前の溶融溶接金
属中に溶解できるガス量を増加する元素も［７くは化合
物・である「溶解向上剤（５ｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｉｍ
ｐｒｏ−ｖｅｒ ） Ｊ ｋ意味する。ゲッターを含ん
でいるパウダー上用いる場合に、パウダーが通過【７て
プラズマ柱で溶融される時に起る化学反応の結果として
気孔率の減少が達成される。その柱の高温度がゲッター
を原子状に還元し、そのためそれが溶接の結果として溶
朕パウダー及び母材から放出さ′ｒした原子状の酸素や
窒素と容易に結合して、酸化物や窒化物全生成する。
好ましい具体例によれは１本発明は硬化肉盛パウダー、
例えばニッケル主体の、コバルト主体の、及び鉄主体の
材料から一般的になる群から選択された１種と機械的に
配合された気孔率減少剤から実質的になる混合物である
。気孔率減少剤は、ゲッター又は溶解向上剤であってよ
い。ゲッターＱ″ｉ、硬化肉盛パウダーの主要な元素よ
りも、溶融溶接池中のガス％特には酸素及び窒素への商
い熱力学的親和力により特徴づけられる。溶解向上剤は
溶融溶接性の溶解性を向上することで特徴ずけられ、そ
のためそれは気孔が形成される前により多くの内容ガス
、特に酸素及び窒素を溶解することができる。ゲッター
及び溶解向上剤の両方とも好ましくは、アルミニウム、
チタン、ケイ素、マンガン、ニオブ。
例えばニッケル主体の、コバルト主体の、及び鉄主体の
材料から一般的になる群から選択された１種と機械的に
配合された気孔率減少剤から実質的になる混合物である
。気孔率減少剤は、ゲッター又は溶解向上剤であってよ
い。ゲッターＱ″ｉ、硬化肉盛パウダーの主要な元素よ
りも、溶融溶接池中のガス％特には酸素及び窒素への商
い熱力学的親和力により特徴づけられる。溶解向上剤は
溶融溶接性の溶解性を向上することで特徴ずけられ、そ
のためそれは気孔が形成される前により多くの内容ガス
、特に酸素及び窒素を溶解することができる。ゲッター
及び溶解向上剤の両方とも好ましくは、アルミニウム、
チタン、ケイ素、マンガン、ニオブ。
ジルコニウム、リチウム、バナジウム、ハフニウム、イ
ツトリウム、ナトリウム、カルシウム。
ツトリウム、ナトリウム、カルシウム。
希土類元素、及びそれらのマスター合金からなる群より
選択される。マスター合金は、上記グループの金属の１
種又はそれ以上が富んだ合金と［７て定義される。
選択される。マスター合金は、上記グループの金属の１
種又はそれ以上が富んだ合金と［７て定義される。
混合物中に存在する気孔率減少剤の総量は。
硬化肉盛パウダーの重量に基づき約α０５ないＥ、１２
．００重量％の範囲であるのが好ましいが、この範囲の
多少の変更は許容でき、そ［、てこの範囲は硬化肉盛パ
ウダーの組成、特定の気孔率減少剤、及び、もしあるな
らパウダー中に存在する気孔率減少剤の残存量によって
変更するのが望ましいであろう。
．００重量％の範囲であるのが好ましいが、この範囲の
多少の変更は許容でき、そ［、てこの範囲は硬化肉盛パ
ウダーの組成、特定の気孔率減少剤、及び、もしあるな
らパウダー中に存在する気孔率減少剤の残存量によって
変更するのが望ましいであろう。
アルミニウム及びマンガンは％に好ましい気孔率減少剤
である。アルミニウムはニッケル主体の溶接パウダーに
加えられるゲッターとして主に用いられ、マンガンはコ
バルト及び鉄工体の溶接パウダー＆Ｃ加えられる溶解補
助剤と【７て主に用いられる。アルミニウムの好ましい
最小添加量は溶接パウダーの約１０５重量％であり、マ
ンガンの好ま［７い最小添加量は、溶接パウダーの約１
０５重量である。これらの量よりも少ない添加では１通
常は溶接気孔率を減少させる効果がない。アルミニウム
ケ約ＣＬ５０％以上、また成る場合は約０．２０％以上
、ニッケルペース粉末へ添加することは、溶接物の冶金
を有意に変えるようなガンマ初期相（ｇａｍｎａ ｐｒ
ｉｍｅ ｐｈａｓｅ ）の形成の危険がある。もしこれ
らの変化が適用にあたり重要でないならばより高いアル
ミニウム含量音用いることができるが、この事実を確か
める注意を払わなければならない。
である。アルミニウムはニッケル主体の溶接パウダーに
加えられるゲッターとして主に用いられ、マンガンはコ
バルト及び鉄工体の溶接パウダー＆Ｃ加えられる溶解補
助剤と【７て主に用いられる。アルミニウムの好ましい
最小添加量は溶接パウダーの約１０５重量％であり、マ
ンガンの好ま［７い最小添加量は、溶接パウダーの約１
０５重量である。これらの量よりも少ない添加では１通
常は溶接気孔率を減少させる効果がない。アルミニウム
ケ約ＣＬ５０％以上、また成る場合は約０．２０％以上
、ニッケルペース粉末へ添加することは、溶接物の冶金
を有意に変えるようなガンマ初期相（ｇａｍｎａ ｐｒ
ｉｍｅ ｐｈａｓｅ ）の形成の危険がある。もしこれ
らの変化が適用にあたり重要でないならばより高いアル
ミニウム含量音用いることができるが、この事実を確か
める注意を払わなければならない。
コバルト主体及び鉄主体のパウダーへの、好ｔ ｔ、い
マンガンの朶大添加量は約１５０チないし１．５０ ％
であるけれども、これら溶接部に予定したとおりに適用
するためには望ましくないと考えられるいかなる相をも
作ることなしに。
マンガンの朶大添加量は約１５０チないし１．５０ ％
であるけれども、これら溶接部に予定したとおりに適用
するためには望ましくないと考えられるいかなる相をも
作ることなしに。
この元素は１２チの量まで添加し７てもよい。
上記に従がって１本発明の特別の具体例は。
ニッケル主体の硬化肉盛パウダー及び粉末アルミニウム
から実質的になり、その粉末アルミニウムの総量はパウ
ダーに対する重量％で約０．０５俤ないし約０．５０％
、そしてより好ましくは約１０５％ないし約０．２０％
である。本発明の他の特別の具体例は粉末マンガンが混
合されたコバルト主体硬化肉盛パウダーから実質的にな
るもので、粉末マンガンの量はパウダーの重量に基づい
て約０．５０ないし約１２．０Ｑ％の範囲、そしてより
好ましくはＱ、５０チないし１．５０重量−である。
から実質的になり、その粉末アルミニウムの総量はパウ
ダーに対する重量％で約０．０５俤ないし約０．５０％
、そしてより好ましくは約１０５％ないし約０．２０％
である。本発明の他の特別の具体例は粉末マンガンが混
合されたコバルト主体硬化肉盛パウダーから実質的にな
るもので、粉末マンガンの量はパウダーの重量に基づい
て約０．５０ないし約１２．０Ｑ％の範囲、そしてより
好ましくはＱ、５０チないし１．５０重量−である。
本発明のまだ他の特徴、特別の具体例及び十分な理解は
以下の詳細な説明から判るであろう。
以下の詳細な説明から判るであろう。
本発明によってもたらされる改良は、ゲッター及び／又
は溶解向上剤として機能し、そしてプラズマアーク硬化
肉盛操作で使用される硬化肉盛パウダーと機械的に混合
される。一種又はそれ以上の粉末化された気孔率減少剤
から概して成っている。硬化肉盛パウダーの組成は本発
明の一部分を構成しないが、典型的にはニッケル主体、
コバルト主体及び鉄主体のパウダーである。
は溶解向上剤として機能し、そしてプラズマアーク硬化
肉盛操作で使用される硬化肉盛パウダーと機械的に混合
される。一種又はそれ以上の粉末化された気孔率減少剤
から概して成っている。硬化肉盛パウダーの組成は本発
明の一部分を構成しないが、典型的にはニッケル主体、
コバルト主体及び鉄主体のパウダーである。
典型的なニッケル主体硬化肉盛剤はイートン・コーポレ
ーション（Ｅａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ）か
らエンジンパルプに浴着されるシート溶接用の形態で％
ＥＭＳ２４３という商品名で市販されている。
ーション（Ｅａｔｏｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ）か
らエンジンパルプに浴着されるシート溶接用の形態で％
ＥＭＳ２４３という商品名で市販されている。
溶接前の８ＭＳ２４３は−８０ないし＋３２５メツシ工
ＡＳＴＭ Ｅ−１１（１００ないし４５ミクロン）の
特定の粒子メツシュサイズ範囲を有するガス微粒化金属
粉末の形状でアリ、そして実質的に重量％で、２ａ００
〜５α００クロム、７．００〜９．００モリブデン％
１．８０〜１２０炭素、１．００〜ａＯＯ鉄、α８０〜
１．２０ケイ素、１００〜１５０マンガン、そして約α
０４までの酸素、約α０８までの窒素及び約１０５まで
のアルミニウム？含んでいる合計で約１．００以下の残
渣を除いた残りのニッケルからなっている。
ＡＳＴＭ Ｅ−１１（１００ないし４５ミクロン）の
特定の粒子メツシュサイズ範囲を有するガス微粒化金属
粉末の形状でアリ、そして実質的に重量％で、２ａ００
〜５α００クロム、７．００〜９．００モリブデン％
１．８０〜１２０炭素、１．００〜ａＯＯ鉄、α８０〜
１．２０ケイ素、１００〜１５０マンガン、そして約α
０４までの酸素、約α０８までの窒素及び約１０５まで
のアルミニウム？含んでいる合計で約１．００以下の残
渣を除いた残りのニッケルからなっている。
典を的なコバルト主体硬化肉盛剤はイートン・コーポレ
ーションから、エンジンパル７’上に溶着されるシート
溶接用の形態でＥＭＳ２４２という商品名で市販されて
いる。溶接前のＥＭＳ ２４２は−８０ないし＋５２５
メツシュＡＳＴＭ Ｅ−１１（１０口ないし４５ミク
ロン）の特定の粒子メッシェサイズ範囲を有するガス微
粒化金属粉末の形状であり、そして実質的に重ｔｉｔ
％で、 ２６．００〜３α００クロム、ＣＬＯＯ〜５．
ＯＯ二、７ケル、３５０〜５．５０タング、；＜ ｆ
７．０．９０〜１．４０炭素、１００〜６．００鉄、α
８０〜１．５０ケイ素、［１０５〜 １．５７７ガン、
そして約００３までの酸素、約（ＬＯ８までの窒素及び
約（ＬＯ２までのアルミニウムを含んでいる合計で約α
２０以下の残渣を除いた残りのコバルトからなっている
。
ーションから、エンジンパル７’上に溶着されるシート
溶接用の形態でＥＭＳ２４２という商品名で市販されて
いる。溶接前のＥＭＳ ２４２は−８０ないし＋５２５
メツシュＡＳＴＭ Ｅ−１１（１０口ないし４５ミク
ロン）の特定の粒子メッシェサイズ範囲を有するガス微
粒化金属粉末の形状であり、そして実質的に重ｔｉｔ
％で、 ２６．００〜３α００クロム、ＣＬＯＯ〜５．
ＯＯ二、７ケル、３５０〜５．５０タング、；＜ ｆ
７．０．９０〜１．４０炭素、１００〜６．００鉄、α
８０〜１．５０ケイ素、［１０５〜 １．５７７ガン、
そして約００３までの酸素、約（ＬＯ８までの窒素及び
約（ＬＯ２までのアルミニウムを含んでいる合計で約α
２０以下の残渣を除いた残りのコバルトからなっている
。
典型的な鉄主体硬化肉盛剤はイートン・コーポレーショ
ンから、エンジンパルプ上に溶着されるシート溶接用の
形態で、８ＭＳ２５３という商品名で市販されている。
ンから、エンジンパルプ上に溶着されるシート溶接用の
形態で、８ＭＳ２５３という商品名で市販されている。
溶接前の８ＭＳ２５３は−８０ないし＋３２５メツシュ
ＡＳＴＭ Ｅ−１１（１０口ないし４５ミクロン）の
特定の粒子メツシュサイズ範囲を有するガス微粒化金属
粉末の形状であり、そして実質的に重量％で２６．００
〜３α００クロム、１４．００〜１４００ニッケル％４
．００〜７．００モリブデン、１．５０〜２．２０炭素
、１００〜１．５０ケイ素、（１００〜１．００マンガ
ン、そして約１０４４での酸素、約１０８までの窒素及
び約［Ｌｏｌまでのアルミニウム金倉んでいる合計で約
α２０以下の残渣を除いた残りの鉄からなっている。
ＡＳＴＭ Ｅ−１１（１０口ないし４５ミクロン）の
特定の粒子メツシュサイズ範囲を有するガス微粒化金属
粉末の形状であり、そして実質的に重量％で２６．００
〜３α００クロム、１４．００〜１４００ニッケル％４
．００〜７．００モリブデン、１．５０〜２．２０炭素
、１００〜１．５０ケイ素、（１００〜１．００マンガ
ン、そして約１０４４での酸素、約１０８までの窒素及
び約［Ｌｏｌまでのアルミニウム金倉んでいる合計で約
α２０以下の残渣を除いた残りの鉄からなっている。
アルミニウムは好ましいゲッターで、Ｓり、ま次マンガ
ンは好ましい溶解向上剤である。マンガンはコバルト主
体パウダー中で固溶体にもっと多量の窒素を受は入れら
れるようパウダーの溶解性を増加させることからコバル
ト主体パウダー中で最も効果的であることが知られてい
る。
ンは好ましい溶解向上剤である。マンガンはコバルト主
体パウダー中で固溶体にもっと多量の窒素を受は入れら
れるようパウダーの溶解性を増加させることからコバル
ト主体パウダー中で最も効果的であることが知られてい
る。
アルミニウムはニッケル主体パウダー中で、酸素及び窒
素と結合して固体の酸化物や窒化物を生成させることか
ら、ニッケル主体パウダー中でより効果的であることが
知られている。アルミニウム及びマンガンはコストの点
でも最も効果的であるが容易に必要な形態で得られ、機
械的混合にも安全である。使用が期待される他のゲッタ
ーとしてはチタン、ケイ素、ニオブ、ジルコニウム、バ
ナジウム、ハフニウム、イツトリウム、希土類元素及び
これら元素を含むマスター合金が含１れる。
素と結合して固体の酸化物や窒化物を生成させることか
ら、ニッケル主体パウダー中でより効果的であることが
知られている。アルミニウム及びマンガンはコストの点
でも最も効果的であるが容易に必要な形態で得られ、機
械的混合にも安全である。使用が期待される他のゲッタ
ーとしてはチタン、ケイ素、ニオブ、ジルコニウム、バ
ナジウム、ハフニウム、イツトリウム、希土類元素及び
これら元素を含むマスター合金が含１れる。
上記の如く、典型的な溶接パウダーは１ａ又はそれ以上
のゲッター及び溶解向上剤、例えばアルミニウム及びマ
ンガンを、１％以下の量の残渣とし７て含んでいる。硬
化肉盛パウダーの予備合金含量は、混合物中の所望の含
量とするのに必要な気孔率減少剤の重量％添加量を計算
するために決定できる。アルミニウムでは、混合物中含
量が約α０５％以下では多くの場合、溶接気孔率を減少
させる効果がなく、より好ましい最小値は１ｌＬ１０ｔ
ｓである。ニッケル主体パウダーへの約（１５０％ｌｊ
上の、″また成る場合は約０．２０％以上の量のアルミ
ニウムの添加では、割れ感受性のガンマ初期相が形成さ
れる危険金招く。マンガンの場合、効果的な気孔率減少
は約１５０チの最小含量で始まることが発見された。コ
バルト主体パウダーへの１．５０％ｌＪ上の添加は一般
的には溶接気孔″４を更に有意に減少させないけれども
、約１２．００％までのマンガン含量はバルブシートへ
の適用に当り、望ましくない効果を引起すとは信じられ
ていない。
のゲッター及び溶解向上剤、例えばアルミニウム及びマ
ンガンを、１％以下の量の残渣とし７て含んでいる。硬
化肉盛パウダーの予備合金含量は、混合物中の所望の含
量とするのに必要な気孔率減少剤の重量％添加量を計算
するために決定できる。アルミニウムでは、混合物中含
量が約α０５％以下では多くの場合、溶接気孔率を減少
させる効果がなく、より好ましい最小値は１ｌＬ１０ｔ
ｓである。ニッケル主体パウダーへの約（１５０％ｌｊ
上の、″また成る場合は約０．２０％以上の量のアルミ
ニウムの添加では、割れ感受性のガンマ初期相が形成さ
れる危険金招く。マンガンの場合、効果的な気孔率減少
は約１５０チの最小含量で始まることが発見された。コ
バルト主体パウダーへの１．５０％ｌＪ上の添加は一般
的には溶接気孔″４を更に有意に減少させないけれども
、約１２．００％までのマンガン含量はバルブシートへ
の適用に当り、望ましくない効果を引起すとは信じられ
ていない。
本発明の一実施例において、例えば米国特許第４，１０
４，５０５号に開示されているような標準の操作を用い
て、エンジンパルプのヘッドをニッケル主体パウダー及
びゲッターの混合物で硬化肉盛した。パルプの母材の組
成は実質的には重量％で１１．００〜１２．ＱＯクロム
、［Ｌ９０〜１．２５モリブデン、０．９０〜１．２５
タングステン、α５０〜ｊ、ＯＤ二ｙケル、 （ｌＬ５
０〜１．００−ｒンガｙ、（Ｌ２０〜！１５０バナジウ
ム、α００〜α５０シリコン、ｌ１２０〜（Ｌ２５炭素
、及びＱ、０５５０〜α０５５０窒素を含む残渣金除い
ては残部鉄からなっていた。ニッケル主体パウダーＥＭ
Ｓ２４５の組成は上記の範囲内であった。硬化肉盛パウ
ダーは、溶接装置に合う範囲のメツシュサイズ、好まし
くは−８０ないし＋３２５ＡＳＴＭ Ｅ−１１（１（
１０ないし４５ミクロン）の範囲のメツシュサイズをも
つ粉末アルミニウム１１０重量％と混合した。
４，５０５号に開示されているような標準の操作を用い
て、エンジンパルプのヘッドをニッケル主体パウダー及
びゲッターの混合物で硬化肉盛した。パルプの母材の組
成は実質的には重量％で１１．００〜１２．ＱＯクロム
、［Ｌ９０〜１．２５モリブデン、０．９０〜１．２５
タングステン、α５０〜ｊ、ＯＤ二ｙケル、 （ｌＬ５
０〜１．００−ｒンガｙ、（Ｌ２０〜！１５０バナジウ
ム、α００〜α５０シリコン、ｌ１２０〜（Ｌ２５炭素
、及びＱ、０５５０〜α０５５０窒素を含む残渣金除い
ては残部鉄からなっていた。ニッケル主体パウダーＥＭ
Ｓ２４５の組成は上記の範囲内であった。硬化肉盛パウ
ダーは、溶接装置に合う範囲のメツシュサイズ、好まし
くは−８０ないし＋３２５ＡＳＴＭ Ｅ−１１（１（
１０ないし４５ミクロン）の範囲のメツシュサイズをも
つ粉末アルミニウム１１０重量％と混合した。
本発明のこの実施例では、二基の生産運転におけるシー
ト気孔率に起因する不合格割合は１１０及び２．００％
であった。アルミニウムが添加されていない同様のパウ
ダーでパルプを硬化肉盛する二基の生産運転においては
不合格割合は９．２０チ及び１α００チであった。
ト気孔率に起因する不合格割合は１１０及び２．００％
であった。アルミニウムが添加されていない同様のパウ
ダーでパルプを硬化肉盛する二基の生産運転においては
不合格割合は９．２０チ及び１α００チであった。
本発明の第二の実施例において１例えば米国時許第４，
１０４，５０５号に開示されている標準プラズマ移送ア
ーク操作を用いて、エンジンパルプのヘッド全コバルト
主体硬化肉盛パウダーとマンガンの混合物で硬化肉盛し
た。パルプ金属の組成は実・質的にＭ１秀で、２２．０
０〜２４．００クロム、１００〜９００ニツケル、α０
０〜Ｑ、５０モリ７’ ７’ ７％ （ＬＯＯ〜０．５
０タングステン、α２８〜α３８炭素、ｌ１６０〜α９
０シリ：ｙン、ｔ５０〜五５０マンガン、及びα２８〜
０．３５Ｑ累を含む残渣を除いては残部鉄からなってい
た。コバルト主体硬化肉盛パウダーＥＭＳ２４２は１肥
組成を有しており、そ（７て溶接装置に合うメツシュサ
イズ範囲、そして好ましくは−８０ないし＋３２５ＡＳ
ＴＭ Ｅ−１１（１００ないし４５ミクロン）のメツシ
ュサイズ範囲（（あるマンガン粉末の１．００重曾チ添
加量と混合された。
１０４，５０５号に開示されている標準プラズマ移送ア
ーク操作を用いて、エンジンパルプのヘッド全コバルト
主体硬化肉盛パウダーとマンガンの混合物で硬化肉盛し
た。パルプ金属の組成は実・質的にＭ１秀で、２２．０
０〜２４．００クロム、１００〜９００ニツケル、α０
０〜Ｑ、５０モリ７’ ７’ ７％ （ＬＯＯ〜０．５
０タングステン、α２８〜α３８炭素、ｌ１６０〜α９
０シリ：ｙン、ｔ５０〜五５０マンガン、及びα２８〜
０．３５Ｑ累を含む残渣を除いては残部鉄からなってい
た。コバルト主体硬化肉盛パウダーＥＭＳ２４２は１肥
組成を有しており、そ（７て溶接装置に合うメツシュサ
イズ範囲、そして好ましくは−８０ないし＋３２５ＡＳ
ＴＭ Ｅ−１１（１００ないし４５ミクロン）のメツシ
ュサイズ範囲（（あるマンガン粉末の１．００重曾チ添
加量と混合された。
二基の生産運転で、シート気孔率に負う不合格割合は平
均４． Ｏ０％及び＆ＯＯ％であった。
均４． Ｏ０％及び＆ＯＯ％であった。
同一部品の多数バルブ全、マンガンの添加されていない
同様のパウダーで硬化肉盛した時、二基の生産運転での
各不合格割合は平均１０％であっ之。
同様のパウダーで硬化肉盛した時、二基の生産運転での
各不合格割合は平均１０％であっ之。
本発明はプラズマ移送アーク操作によｐ引起ブれる硬化
肉盛溶接の気孔率を有量に減少させるという目的１に達
成したこと、及びこれが簡単なそして経済的な方法によ
って成し遂げらｔしたことが判るであろう。また硬化肉
盛パウダーへの気孔率減少剤の添加の結果として、標準
プラズマアーク芯液の改変を何ら要しないことも判るで
あろう。
肉盛溶接の気孔率を有量に減少させるという目的１に達
成したこと、及びこれが簡単なそして経済的な方法によ
って成し遂げらｔしたことが判るであろう。また硬化肉
盛パウダーへの気孔率減少剤の添加の結果として、標準
プラズマアーク芯液の改変を何ら要しないことも判るで
あろう。
本発明の多くの変更及び変形は％ｕ前の開示に照らして
尚技術分野の熟練者らにとってンよ明白であろう。それ
故、付記［７た特許’４７７求の範囲内において、不発
明は、その上特に記載されている別な方法で実施するこ
とができるということ？理解すべきである。
尚技術分野の熟練者らにとってンよ明白であろう。それ
故、付記［７た特許’４７７求の範囲内において、不発
明は、その上特に記載されている別な方法で実施するこ
とができるということ？理解すべきである。
Claims (8)
- （１）硬化肉盛パウダー及び粉末化された気孔率減少剤
から実質的になるプラズマアーク硬化肉盛混合物。 - （２）前記気孔率減少剤が、アルミニウム、マンガン、
チタン、ケイ素、ニオブ、ジルコニウム、バナジウム、
リチウム、ハフニウム、イットリウム、ナトリウム、カ
ルシウム、希土類元素、及びそれらのマスター合金から
なる群から選択された少なくとも１種である特許請求の
範囲第１項記載の混合物。 - （３）前記気孔率減少剤が、前記硬化肉盛パウダーの重
量に基づき、約０．０５ないし約１２．００重量％の範
囲で存在している特許請求の範囲第１項記載の混合物。 - （４）前記気孔率減少剤が、前記硬化肉盛パウダーの重
量に基づき、約０．０５ないし約１２．００重量％の範
囲で存在している特許請求の範囲第２項記載の混合物。 - （５）前記気孔率減少剤が、前記硬化肉盛パウダーの重
量に基づき約０．０５ないし約０．５０重量５の範囲の
量で存在するアルミニウムでなる特許請求の範囲第１項
記載の混合物。 - （６）前記気孔率減少剤が、前記硬化肉盛パウダーの重
量に基づき約０．５０ないし約１２．００重量％の範囲
の量で存在するマンガンでなる特許請求の範囲第１項記
載の混合物。 - （７）ニッケル主体の硬化肉盛パウダー及び該硬化肉盛
パウダーの重量に基づき約０．０５ないし約０．５０重
量％の範囲の量の粉末アルミニウムから実質的になる混
合物。 - （８）コバルト主体の硬化肉盛パウダー及び該硬化肉盛
パウダーの重量に基づき約０．５０ないし約１２．００
重量％の範囲の量の粉末マンガンから実質的になる混合
物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/815,335 US4943698A (en) | 1985-12-31 | 1985-12-31 | Hardfacing powders |
| US815335 | 1985-12-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62158596A true JPS62158596A (ja) | 1987-07-14 |
Family
ID=25217493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61316022A Pending JPS62158596A (ja) | 1985-12-31 | 1986-12-27 | プラズマア−ク硬化肉盛混合物 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4943698A (ja) |
| EP (1) | EP0229529B1 (ja) |
| JP (1) | JPS62158596A (ja) |
| BR (1) | BR8606594A (ja) |
| DE (1) | DE3675753D1 (ja) |
| ES (1) | ES2019295B3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6356395A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Ishihara Yakuhin Kk | ア−ク溶接におけるブロ−ホ−ル・ピツトの発生防止剤 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9603486D0 (sv) * | 1996-09-23 | 1996-09-23 | Hoeganaes Ab | Surface coating method |
| US6385847B1 (en) | 2000-09-13 | 2002-05-14 | Eaton Corporation | Seat faced engine valves and method of making seat faced engine valves |
| DE102004021802A1 (de) * | 2004-05-03 | 2006-01-05 | Verschleiß-Technik Dr.-Ing. Hans Wahl GmbH & Co. | Verfahren zum Auftragsschweissen sowie Werkstoff zum Einsetzen bei demselben |
| US10974349B2 (en) * | 2010-12-17 | 2021-04-13 | Magna Powertrain, Inc. | Method for gas metal arc welding (GMAW) of nitrided steel components using cored welding wire |
| WO2017096456A1 (en) * | 2015-12-07 | 2017-06-15 | Magna Powertrain, Inc. | Method for gas metal arc welding (gmaw) of nitrided steel components using cored welding wire |
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| JPS5848001A (ja) * | 1981-09-16 | 1983-03-19 | Toshiba Corp | ガラスフアイバ |
Family Cites Families (8)
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| JPS5925986A (ja) * | 1982-07-16 | 1984-02-10 | Asahi Glass Co Ltd | 高耐久性低水素過電圧陰極及びその製法 |
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| DD224621A1 (de) * | 1984-04-30 | 1985-07-10 | Univ Dresden Tech | Pulver zum auftragen einer metallischen schutzschicht |
| US4725512A (en) * | 1984-06-08 | 1988-02-16 | Dresser Industries, Inc. | Materials transformable from the nonamorphous to the amorphous state under frictional loadings |
-
1985
- 1985-12-31 US US06/815,335 patent/US4943698A/en not_active Expired - Fee Related
-
1986
- 1986-12-23 BR BR8606594A patent/BR8606594A/pt unknown
- 1986-12-27 JP JP61316022A patent/JPS62158596A/ja active Pending
- 1986-12-29 ES ES86310201T patent/ES2019295B3/es not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-29 EP EP86310201A patent/EP0229529B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-29 DE DE8686310201T patent/DE3675753D1/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0229529A1 (en) | 1987-07-22 |
| EP0229529B1 (en) | 1990-11-22 |
| ES2019295B3 (es) | 1991-06-16 |
| BR8606594A (pt) | 1987-10-20 |
| US4943698A (en) | 1990-07-24 |
| DE3675753D1 (de) | 1991-01-03 |
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