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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- 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
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
-
- 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
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- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3046—Co as the principal constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- 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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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)
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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 |
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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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US4562090A (en) * | 1983-11-30 | 1985-12-31 | Gray Tool Company | Method for improving the density, strength and bonding of coatings |
JPS60181202A (ja) * | 1984-02-24 | 1985-09-14 | Mazda Motor Corp | 金属基体表面に焼結層を形成する方法 |
US4578114A (en) * | 1984-04-05 | 1986-03-25 | Metco Inc. | Aluminum and yttrium oxide coated thermal spray powder |
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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)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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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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