JPS6261787A - 軸受メタルの補修法 - Google Patents
軸受メタルの補修法Info
- Publication number
- JPS6261787A JPS6261787A JP60199350A JP19935085A JPS6261787A JP S6261787 A JPS6261787 A JP S6261787A JP 60199350 A JP60199350 A JP 60199350A JP 19935085 A JP19935085 A JP 19935085A JP S6261787 A JPS6261787 A JP S6261787A
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- Japan
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- metal
- bearing
- laser beam
- patch
- bearing metal
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- Pending
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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〕
本発明は軸受メタル、特に圧延機用等の大型軸受に適用
される軸受メタルの補修法に関するものである。
される軸受メタルの補修法に関するものである。
一般に自動車用軸受等の小物軸受は比較的安価であり、
使い捨てである。しかし、圧延機等の大型軸受は、第４
図（断面図）、第５図（第４図の転回図）に示すように
裏金１にホワイトメタル２をライニングしたもので構成
されているが、長期間使用すると軸と接触しているホワ
イトメタル２は、耐久限界に達すると微小な疲労割れ３
が無数に発生し使用不能となる。大型軸受は高価である
ため使用不能な軸受は復元する方法が用いられる。
使い捨てである。しかし、圧延機等の大型軸受は、第４
図（断面図）、第５図（第４図の転回図）に示すように
裏金１にホワイトメタル２をライニングしたもので構成
されているが、長期間使用すると軸と接触しているホワ
イトメタル２は、耐久限界に達すると微小な疲労割れ３
が無数に発生し使用不能となる。大型軸受は高価である
ため使用不能な軸受は復元する方法が用いられる。
復元法には裏金１にライニングされたホワイトメタル２
を機械加工で削除後。再び裏作時と同様に遠心鋳造法で
製作する方法がある。この方法では裏金１の変形を生じ
再使用に当っては変形の問題が残る欠点がある。また損
傷領域をＴＩＧ溶接法またはプラズマアーク溶接工法に
よって補修する方法（特公昭５４−４４６６２号）が採
用されてお夛、この方法が現在一般的補修法であるとさ
れている。
を機械加工で削除後。再び裏作時と同様に遠心鋳造法で
製作する方法がある。この方法では裏金１の変形を生じ
再使用に当っては変形の問題が残る欠点がある。また損
傷領域をＴＩＧ溶接法またはプラズマアーク溶接工法に
よって補修する方法（特公昭５４−４４６６２号）が採
用されてお夛、この方法が現在一般的補修法であるとさ
れている。
従来の遠心鋳造法で製造されたライニングメタル（ホワ
イトメタル）のミクロ組織は偏析、ガス欠陥が多く、シ
かも粗大組織から構成されているのでメタルの疲労強度
が低く、耐久性に問題がおる。又、溶接工法による補修
は裏金の変形もなく再使用されているが、本発明の狙い
とする軸受メタルのミクロ組織改善までには至っていな
い。
イトメタル）のミクロ組織は偏析、ガス欠陥が多く、シ
かも粗大組織から構成されているのでメタルの疲労強度
が低く、耐久性に問題がおる。又、溶接工法による補修
は裏金の変形もなく再使用されているが、本発明の狙い
とする軸受メタルのミクロ組織改善までには至っていな
い。
そこで本発明は従来の溶接工法の不十分性を改善しうる
軸受メタルの補修法を提供しようとするものである。
軸受メタルの補修法を提供しようとするものである。
本発明者らは、炭素鋼等のレーザによる焼入工法に着目
した。レーザはコーヒレントな光であり、大気中に直進
伝播し、かつ、レンズや凹面鏡で微少スポットに集光で
きるので、狭幅な溶込みの深い溶接部や切断あるいは表
面焼入工法等へと適用範囲が拡大されている。炭素鋼等
のレーザによる焼入工法は、スポット径の小さいビーム
を走行速度Ｃｒｒｖ’Ｓ 前後で移動させ、表面近傍
を急熱、急冷することによシマルチンサイト化するプロ
セスであシ、非常に微細なマルテンサイト組織を形成す
ることができるものである。
した。レーザはコーヒレントな光であり、大気中に直進
伝播し、かつ、レンズや凹面鏡で微少スポットに集光で
きるので、狭幅な溶込みの深い溶接部や切断あるいは表
面焼入工法等へと適用範囲が拡大されている。炭素鋼等
のレーザによる焼入工法は、スポット径の小さいビーム
を走行速度Ｃｒｒｖ’Ｓ 前後で移動させ、表面近傍
を急熱、急冷することによシマルチンサイト化するプロ
セスであシ、非常に微細なマルテンサイト組織を形成す
ることができるものである。
本発明は、上述の炭素鋼等のレーザによる焼入工法にヒ
ントを得て完成されたものであって、軸受メタルの損傷
領域に該軸受メタルと同材質若しくは更に高級材質の当
板メタルを設置後、少なくとも軸に接する軸受メタルの
メタル表１部をレーザビーム照射にて当板メタルと既存
メタルを同時に再溶融した後、当該部を急冷固化せしめ
てなることを特徴とする軸受メタルの補修法である。
ントを得て完成されたものであって、軸受メタルの損傷
領域に該軸受メタルと同材質若しくは更に高級材質の当
板メタルを設置後、少なくとも軸に接する軸受メタルの
メタル表１部をレーザビーム照射にて当板メタルと既存
メタルを同時に再溶融した後、当該部を急冷固化せしめ
てなることを特徴とする軸受メタルの補修法である。
本発明方法は裏金を有しない軸受ではメタル表層部、裏
金を有する軸受に対しては全メタル厚さ若しくはメタル
表層部をレーザビーム工法にて再溶融し微細なメタル組
織に改善することを好ましい実施態様とするものである
。
金を有する軸受に対しては全メタル厚さ若しくはメタル
表層部をレーザビーム工法にて再溶融し微細なメタル組
織に改善することを好ましい実施態様とするものである
。
本発明は損傷された軸受メタル上に予め準備した該軸受
メタルと同材質若しくは更に高級材質の当板メタルを設
置後、両者のメタルを同時にレーザビーム照射にて再溶
融し且つ当該部を急冷固化するため、鋳造のま＼の粗大
ミクロ組織は著しく微細化し特にホワイトメタルの場合
、針状の８相が極めて微細となりしかも１相が高密度で
分布するようになる。
メタルと同材質若しくは更に高級材質の当板メタルを設
置後、両者のメタルを同時にレーザビーム照射にて再溶
融し且つ当該部を急冷固化するため、鋳造のま＼の粗大
ミクロ組織は著しく微細化し特にホワイトメタルの場合
、針状の８相が極めて微細となりしかも１相が高密度で
分布するようになる。
また同材質の当板メタルの場合、微細組織化のため軸受
の耐久性も向上し、特に既存メタルと異なる高級材質の
当板メタルを採用した場合にはメタル表層部は既存メタ
ルよりも耐久性のある高級材質を複合化することになシ
同材質の当板メタルの場合に比べて耐久性が著しく向上
する。
の耐久性も向上し、特に既存メタルと異なる高級材質の
当板メタルを採用した場合にはメタル表層部は既存メタ
ルよりも耐久性のある高級材質を複合化することになシ
同材質の当板メタルの場合に比べて耐久性が著しく向上
する。
本発明におけるレーザビーム工法はあらかじめ軸受メタ
ルを置注ぎ法若しくは遠心鋳造法にてライニングした軸
受の使用不能（但し、復元可能なもの）なものに適用す
る。
ルを置注ぎ法若しくは遠心鋳造法にてライニングした軸
受の使用不能（但し、復元可能なもの）なものに適用す
る。
以下、本発明補修法の具体例を第１図とそのＡ−Ａ矢視
図である第２図によって説明する。
図である第２図によって説明する。
第１図、第２図は円筒裏金１の内面側にホワイトメタル
２ＷＪＩ相当材をライニングした軸受を長期間使用して
使用不能になった軸受に、本発明補修法を適用した場合
のレーザ工法の１例を示す。
２ＷＪＩ相当材をライニングした軸受を長期間使用して
使用不能になった軸受に、本発明補修法を適用した場合
のレーザ工法の１例を示す。
第１．２図において、レーザビーム工法施工前に、予め
軸受メタルの損傷領域を調査し、該領域よシ幅広のＷＪ
工（８ｂ ７ Ｘ 、 Ｃｕ ４％、Ｓｎ ８９％
）若しくはｗ、ｙａ（ｓｂ７％、Ｃｕ ４％、Ｃｄ
１％、５ｎ８８％）の当板メタル４を損傷領域と同一
形状（アール）に成形したものを準備する。当板メタル
は損傷領域の上部に設置後、その端面を例えばレーザビ
ーム溶接で仮付溶接する。
軸受メタルの損傷領域を調査し、該領域よシ幅広のＷＪ
工（８ｂ ７ Ｘ 、 Ｃｕ ４％、Ｓｎ ８９％
）若しくはｗ、ｙａ（ｓｂ７％、Ｃｕ ４％、Ｃｄ
１％、５ｎ８８％）の当板メタル４を損傷領域と同一
形状（アール）に成形したものを準備する。当板メタル
は損傷領域の上部に設置後、その端面を例えばレーザビ
ーム溶接で仮付溶接する。
裏金１を定速回転機構を有するローラ５上に設置後、レ
ーザビーム６を折返し鏡７とレンズ８にて軸受端部に集
光するように調整する。周溶接施工時には裏金１の背面
から冷却する為の冷却装置を具備している（図示略）。
ーザビーム６を折返し鏡７とレンズ８にて軸受端部に集
光するように調整する。周溶接施工時には裏金１の背面
から冷却する為の冷却装置を具備している（図示略）。
ローラ５上の裏金１を一定速度にて回転すると共に、レ
ーザビーム６も裏金１端部から軸方向に一定速度にて移
動させ、例えば次表に示すレーザの施工条件にて再溶融
部のアルゴンガスシールドを行い且つ裏金を冷却しなが
ら、当板メタル４の表層側から狭幅のレーザビーム６に
て再溶融し、且つ裏金１の水冷または外部の伝熱により
急冷固化させた。
ーザビーム６も裏金１端部から軸方向に一定速度にて移
動させ、例えば次表に示すレーザの施工条件にて再溶融
部のアルゴンガスシールドを行い且つ裏金を冷却しなが
ら、当板メタル４の表層側から狭幅のレーザビーム６に
て再溶融し、且つ裏金１の水冷または外部の伝熱により
急冷固化させた。
※ビームの吸収効率を高める為に再溶融前にライニング
メタル表面に黒色ペイントを塗布した。
メタル表面に黒色ペイントを塗布した。
本発明法にて得たミクロ組織は鋳造のま＼の粗大組織に
比べて針状のε相が極めて微細となり、しかも１相が高
密度で分布している。
比べて針状のε相が極めて微細となり、しかも１相が高
密度で分布している。
このライニングメタルの高温引張試験結果を第３図に示
すが、既存メタルと同材質のものを再溶融したもの＼引
張強さは鋳造のま＼に比べて、約２０％向上し、また既
存メタルと１％Ｃｄ入シのものを再溶融したものは鋳造
のま＼に比べて約３０％向上しているのが分かる。
すが、既存メタルと同材質のものを再溶融したもの＼引
張強さは鋳造のま＼に比べて、約２０％向上し、また既
存メタルと１％Ｃｄ入シのものを再溶融したものは鋳造
のま＼に比べて約３０％向上しているのが分かる。
以上の結果、ホワイトメタルへの本発明工法の適用によ
シ、既存メタルのメタル組織改善並びに強度向上によシ
、軸受の耐久性向上に太いに寄与できることが明らかで
ある。
シ、既存メタルのメタル組織改善並びに強度向上によシ
、軸受の耐久性向上に太いに寄与できることが明らかで
ある。
本発明法はホワイトメタル以外に銅−鉛合金、鉛青銅、
アルミニウム合金等の軸受の補修にも適用できる。
アルミニウム合金等の軸受の補修にも適用できる。
又、軸受メタルがホワイトメタルで使用不能になった軸
受の補修として、既存のホワイトメタルの上部に純ｋＡ
当板を設置して本発明法を適用すると、ホワイトメ
タル中のＳｎがＡｔと合金化しメタル表層部にＡｔ−Ｓ
ｎ系合金が形成され、高荷重軸受として再生せることも
できる。
受の補修として、既存のホワイトメタルの上部に純ｋＡ
当板を設置して本発明法を適用すると、ホワイトメ
タル中のＳｎがＡｔと合金化しメタル表層部にＡｔ−Ｓ
ｎ系合金が形成され、高荷重軸受として再生せることも
できる。
従来の鋳造法にて製造したホワイトメタルのミクロ組織
は、その冷却速度に著しく影響され、時に冷却速度の遅
い場合には裏金側からガス欠陥（ミクロキャビティ）を
内在した等軸品が発達し、また速い場合にはキャビティ
の少くない柱状晶が発達する。この柱状晶はメタル品質
としては優れたものであるが１相の偏析がしばしば見受
けられ、安定した品質が得られないこともあった。これ
に対し本発明工法を採用すれば次の効果がある。
は、その冷却速度に著しく影響され、時に冷却速度の遅
い場合には裏金側からガス欠陥（ミクロキャビティ）を
内在した等軸品が発達し、また速い場合にはキャビティ
の少くない柱状晶が発達する。この柱状晶はメタル品質
としては優れたものであるが１相の偏析がしばしば見受
けられ、安定した品質が得られないこともあった。これ
に対し本発明工法を採用すれば次の効果がある。
（１） レーザビームによる再溶融は急熱、急冷サイ
クルのために偏析のない均一な微細組織が得られる。
クルのために偏析のない均一な微細組織が得られる。
（２） メタル品質の悪い等軸品でも微細組織に改善
できる。
できる。
（３） メタル中にキャビティが内在していても再溶
融するためにキャビティが消失する。
融するためにキャビティが消失する。
第１図は本発明方法の一実施態様例を示す図、第２図は
第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図はライニングメタルの高
温引張試験結果を示すグラフ、第４図は従来の使用不能
な軸受断面図、第５図は第４図の転回図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 試験湿度（°Ｃ） 第５図
第１図のＡ−Ａ矢視図、第３図はライニングメタルの高
温引張試験結果を示すグラフ、第４図は従来の使用不能
な軸受断面図、第５図は第４図の転回図である。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 復代理人 安 西 篤 夫 試験湿度（°Ｃ） 第５図
Claims (1)
- 軸受メタルの損傷領域に該軸受メタルと同材質若しくは
更に高級材質の当板メタルを設置後、少なくとも軸に接
する軸受メタルのメタル表層部をレーザビーム照射にて
当板メタルと既存メタルを同時に再溶融した後、当該部
を急冷固化せしめてなることを特徴とする軸受メタルの
補修法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199350A JPS6261787A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 軸受メタルの補修法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60199350A JPS6261787A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 軸受メタルの補修法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6261787A true JPS6261787A (ja) | 1987-03-18 |
Family
ID=16406300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60199350A Pending JPS6261787A (ja) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | 軸受メタルの補修法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6261787A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021154344A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 住友重機械ハイマテックス株式会社 | 硬質金属部材の製造方法及び硬質金属部材 |
-
1985
- 1985-09-11 JP JP60199350A patent/JPS6261787A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021154344A (ja) * | 2020-03-27 | 2021-10-07 | 住友重機械ハイマテックス株式会社 | 硬質金属部材の製造方法及び硬質金属部材 |
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