硬化肉盛溶接ワイヤ

肉盛溶接ワイヤの選定にあたっては、作業条件、予算、後処理要件という3つの主要な要素を総合的に考慮する必要がある。

摩耗の種類と使用条件に基づいて選定します。

低応力摩耗：LZ60やD60などの高クロム鋳鉄線またはタングステンカーバイド線を優先的に使用してください。

中・高応力衝撃摩耗：靭性と耐摩耗性のバランスが取れたマルテンサイト系鋼線材（D50や414Nなど）を選択してください。

腐食性および高温環境下での使用：ニッケル系またはコバルト系ワイヤ（ERNiCrMo-4およびステライト6を含む）を選択してください。

シャフトとギアの寸法復元：良好な被削性を確保するために、パーライト・マルテンサイト鋼線を採用します。

コスト予算に基づく選定

鉄系電線は一般的に1キログラムあたり10～50元、ニッケル系電線は1キログラムあたり100～300元、コバルト系電線は1キログラムあたり500元以上で販売されている。性能要件を満たすことを前提とすれば、コスト削減のため鉄系電線が好まれる。

後処理要件に基づく選択

肉盛溶接後に機械加工が必要な場合は、硬度45HRC以下のパーライト系またはマルテンサイト系の溶接ワイヤを使用してください。加工後、追加加工なしで直接使用できる場合は、高硬度かつ高耐摩耗性の溶接ワイヤをお勧めします。

IV．硬化肉盛溶接ワイヤの使用に関する注意事項

ワークピースの前処理

肉盛溶接を行う前に、ワークピース表面から油分、錆、疲労層を除去し、気孔、スラグ混入、肉盛剥離などの欠陥を防いでください。ひび割れのある使用済みワークピースの場合は、溶接前にすべてのひび割れを完全に除去する必要があります。

予熱と緩やかな冷却

厚さ20mmを超えるワークピースに高硬度ワイヤを使用する場合は、ワークピースを150℃～300℃に予熱してください。溶接後は断熱材を用いてゆっくり冷却し、肉盛部の割れを防いでください。この対策は、特に焼入れ傾向の高いマルテンサイト系および高クロム鋳鉄の肉盛溶接において重要です。

硬化処理パラメータの制御

溶接電流と電圧は、ワイヤ径に応じて調整してください。ガスシールド溶接で使用する直径1.2mmのフラックス入りワイヤの場合、電流は通常200～300A、電圧は25～30Vに設定します。電流が高すぎると、合金元素が焼損し、肉盛溶接の性能が低下します。

希釈率制御

肉盛溶接時には、母材への溶入量を制限し、希釈率を低減するために、低入熱量を採用し、肉盛層の合金組成を設計基準に適合させる。一般的に、2～3回の肉盛溶接で性能要件を満たすことができる。

安全保護

肉盛溶接時には溶接ヒュームとアーク放射線が発生します。作業者は防塵マスクと溶接ヘルメットを着用し、作業場の換気を十分に行う必要があります。

V. 硬化肉盛線業界の発展動向

ソリッドワイヤに代わりフラックス入りワイヤが使用される

組成調整の柔軟性、高い溶着効率、良好な溶接形状といった特長を持つフラックス入り肉盛溶接ワイヤは、従来のソリッドワイヤに徐々に取って代わりつつあり、市場シェアは着実に拡大している。

高性能化に向けた開発

過酷な作業環境下において、優れた耐摩耗性、耐腐食性、耐高温性を備えた特殊肉盛溶接ワイヤの需要は高まり続けている。タングステンカーバイド強化およびナノ強化肉盛溶接ワイヤは、徐々に産業用途に導入されつつある。

環境に配慮した開発

溶接ヒューム中の有害成分を低減し、環境規制を遵守するために、低ヒューム・低毒性の肉盛溶接ワイヤが開発されている。

インテリジェントテクノロジーのマッチング

自動生産向けに開発された特殊な肉盛溶接ワイヤは、自動肉盛溶接装置や溶接ロボットと連携することで、生産効率と品質安定性を向上させます。