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オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の溶接方法

シーズコード S110007044
掲載日 2011年12月14日
研究者
  • 柴田 文男
技術名称 オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の溶接方法
技術概要 オーステンパ球状黒鉛鋳鉄(ADI)は炭素や黒鉛を多量に含有しているため、インサート材3を用いずに溶接すると、溶融、凝固した部分(溶融凝固部)が白銑化して硬化し、溶接割れや気孔が発生する。そのため、接合部の強度は極めて低い。溶接割れの発生は、急熱,急冷による熱サイクルを受けて、溶融凝固部が著しく硬化したためである。それに対してインサート材3を用いて溶接した場合は、ADIとニッケルとが共に溶融して混合されるため、溶融凝固部の組織はオーステナイト相を主とする組織となる。そのため、溶融凝固部の硬さが低くなって、溶接割れが抑制され、接合部の強度は、格段に高くなる。ADIからなる試験片1,1の側面1a,1aを突合せる。その際には、突合せた両側面1a,1aの間に、ニッケル製のインサート材3を挿入する。そして、両試験片1,1の側面1a,1aの近傍部分及びインサート材3にレーザを照射して溶接を行う。レーザを照射すると、試験片1,1の側面1a,1aの近傍部分とインサート材3とが共に溶融する。そして、レーザの照射を停止すると、溶融している部分が凝固して両試験片1,1が溶接される。
画像

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研究分野
  • 溶接技術
展開可能なシーズ オーステンパ球状黒鉛鋳鉄(ADI)は溶接が著しく困難で、ADIを溶接すると溶接割れ(クラック),気孔(ポロシティ)等の溶接欠陥が生じるため、満足な溶接を行うことができない。このようなADIの性質は、ADIを利用する上で大きな制約となっている。このような従来技術が有する問題点を解決し、溶接割れ,気孔等の溶接欠陥が生じにくいニッケルインサート材を用いてADIの溶接方法を提供する。
溶接割れ等の溶接欠陥をほとんど生じることなくADIを溶接することができる。低強度の鋳鉄に代えて、ADIを自動車部品や構造部材の材料として適用できる。2つの部材のうち一方の部材がADI製であれば、他方の部材は他種の金属(例えば球状黒鉛鋳鉄)製であっても、欠陥なしで溶接できる。インサート材にはニッケルのほかにニッケル合金、クロム合金、ニッケル又は/及びクロムを含む鋼も使用できる。
用途利用分野 オーステンパ球状黒鉛鋳鉄溶接継手
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人日本大学, . 柴田 文男, . オーステンパ球状黒鉛鋳鉄の溶接方法. 特開2009-022987. 2009-02-05
  • B23K  26/20     
  • B23K  26/32     
  • B23K  35/30     

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