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●解説コーナー硬化肉盛溶接用フラックス入りワイヤの溶接施工1.はじめに硬化肉盛溶接用の溶接材料としては、アーク溶接棒(HFシリーズ)、ソリッドワイヤ(MGシリーズ)、サブマージアーク溶接(US-Hシリーズ)などをラインナップしておりますが、今回はフラックス入りワイヤDW-Hシリーズ<低合金シリーズ>(※合金元素含有量10%未満)を紹介します。主に建機部品の耐摩耗性向上を目的として使用されており、HFシリーズよりも能率が良いことから、個数の多い部品や大きい部品には最適です。しかし、硬化肉盛溶接は施工が難しく、施工方法の良し悪しにより肉盛溶接した金属が使用中にはく離してしまうケースがあります。今回は、DW-Hシリーズのラインナップ紹介と溶接施工時の注意点について説明します。2.DW-Hシリーズ<低合金シリーズ>のラインナップについてラインナップや特性・性能について、表1と表2に示します。<低合金シリーズ>は、硬さに応じて6種類の銘柄があり、主に金属間摩耗や土砂摩耗に優れた特性があります。銘柄の3桁の数字がおおよそのビッカース硬さを示しており、DW-H250〜700まではスラグ系で、DW-H800はメタル系になります。各銘柄の表面硬さですが、おおよそ3〜4層(DW-H700:3層、DW-H800:2層)で所定の硬さで安定するため、1層当たりのビードの高さが2〜3mmとすると、10mm程度の盛り代(余盛り高さ)を要することになります。そのため、盛り代が少なく硬さ要求が有る場合には、より硬い銘柄を選定することがあります。表3をご参考ください。一般的には、硬さが増すほど耐金属間摩耗性や耐土砂摩耗が向上していきますが、その反面、衝撃に弱くなり、溶接割れやはく離などが発生しやすくなります。実施工に当たり、溶材を選定する場合には、摩耗形態や使用環境を良く理解した上で慎重に行う必要があります。3.溶接施工時の注意点建機部品の多くは、硬化性の高い鋼材(中・高炭素鋼例S45C、SCM材など)を採用されているケースが多く、同じく硬化性の高いDW-Hシリーズ(特にマルテンサイト系)を直接溶接すると、割れやはく離が発生しやすく表1DW-Hシリーズの種類と使用特性DW-Hワイヤの種類と使用特性DW-Hワイヤ(低合金シリーズ)は、硬さに応じて6種類を揃えております。銘柄DW-H250DW-H350DW-H450DW-H600DW-H700DW-H800使用特性溶着金属組織はパーライト系を示します。硬さはHv=280程度と比較的低く、土砂摩耗には適さず、下盛用または形状復元用、金属間摩耗用に使用します。機械加工はハイス系で可能です。溶着金属組織はパーライト系を示します。金属間摩耗または軽度の土砂摩耗など幅広く使用できます。機械加工はハイス系で可能です。また焼入硬化性があり、高周波焼入れや火炎焼入れにより硬化させ耐摩耗性を向上させることが可能です。溶着金属組織はマルテンサイト系を示し、土砂摩耗等に適しています。合金成分としてCrの他にMoおよびVを含有し、焼もどし軟化抵抗が比較的大きく、安定した硬さが得られます。機械加工はハイス系では困難であり、超硬工具類等を使用することが必要です。溶着金属組織はマルテンサイト系を示し、土砂摩耗用として幅広く使用できます。機械加工は超硬工具等で可能です。溶着金属組織はマルテンサイト系を示し、土砂摩耗用として幅広く使用できます。合金成分としてCrの他にMo、VおよびWを含有し、熱処理によっても硬さの低下が少なく、安定しています。また耐割れ性は比較的良好です。機械加工は超硬工具等で可能です。溶着金属組織は炭化物、硼化物の析出した高硬度のマルテンサイト組織になります。激しい土砂摩耗に適しますが、脆く割れやすいため衝撃力の作用する部分には向いていません。表2DW-Hシリーズの化学成分および硬さの一例と溶接条件溶着金属の化学成分および硬さの一例(溶接のまま)使用ガス:CO2ChemicalComposition,HardnessofAllWeldMetal(Example)銘柄肉盛層数CSiMnCrMo0.090.491.301.020.400.130.641.701.480.530.150.571.403.700.470.250.450.480.974.310.51-V--W----0.570.731.055.401.010.541.210.840.651.782.951.010.762.003.87----1.360.411.880.54B-----平均硬さ(Hv30kg)269370431574673707817DW-H250DW-H350DW-H450DW-H600DW-H700DW-H8003333312■溶接条件/WeldingParamaterワイヤ径1.2mmφワイヤ径1.6mmφ溶接速度:30cpmワイヤ突出長さ:25mmシールドガス:CO2100%100200300400溶接電流(A)DCEP4030アーク電圧(V)200152018Winter
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