これは、機械設備の表面補修や機能向上に広く用いられており、特に鉱山機械、冶金設備、建設機械、農業機械、エネルギー産業などで利用されている。

冶金的な結合は肉盛溶接の核心である。

原理分析：

肉盛溶接の基本原理は、肉盛溶接材（溶接ワイヤ、溶接棒、金属粉末など）を熱源（アーク溶接、プラズマ溶接、レーザー溶接など）で溶融させ、金属基材表面と冶金的な結合または部分的な機械的接着を形成することで、特定の機能を持つ強化層を形成することである。

この強化層は通常、元の基材よりも硬く、耐摩耗性に優れており、高応力、高温、または腐食環境にも耐えることができます。

肉盛溶接の工程フロー：

・表面処理：加工対象物の表面から油分、錆、酸化スケールを除去します。

- 予熱処理：高炭素鋼や合金鋼のワークピースの中には、溶接割れを防ぐために予熱が必要なものがあります。

- 硬化処理方法を選択してください：一般的な方法には以下が含まれます手動アーク肉盛溶接、サブマージアーク溶接、プラズマ肉盛溶接（PTA）、レーザー肉盛溶接など

- 肉盛溶接作業：部品の摩耗箇所に応じて、肉盛溶接を複数のセクションに分割し、溶接幅と肉盛層の厚さを制御します。

- 熱処理後処理および洗浄：応力集中を低減し、研削および成形を行い、寸法および構造の完全性を確保します。

肉盛り肉盛溶接による補修に適した機器はどれですか？

肉盛肉盛は、新設機器の表面強化処理に適しているだけでなく、旧式機器の摩耗部分の補修にも広く用いられています。肉盛肉盛補修に適した機器は、主に以下の種類があります。

•鉱山・建設機械

掘削機のバケット歯、バケットエッジ、コンベアスクレーパーブレード

破砕機のハンマーヘッド、研削ローラー、スクリーンプレート

•冶金および建築材料設備

圧延機、ボールミル、圧延ロール、溶接金型

回転窯用支持輪、ベアリングハウジング、切断ヘッド

•電力設備およびボイラー設備

バーナーノズル、過熱器チューブ、ファンブレード

発電所の脱硫装置における耐摩耗部品

•農業および食品加工機械

鋤刃、回転式鋤刃、粉砕工具、圧入ねじ

肉盛溶接による補修を行うことで、これらの機器の耐用年数を2～10倍に延ばすことができ、頻繁な交換による生産停止や高額な費用を効果的に回避できる。

硬化肉盛りと溶射の違い

それでも硬化肉盛そして溶射これらはどちらも金属表面改質技術ですが、プロセス原理、コーティング特性、適用シナリオの点で根本的な違いがあります。

硬化肉盛熱源を用いて金属材料を溶融させ、基材と強固な冶金結合を形成するプロセスである。溶接層は通常厚く、数ミリメートルから数十ミリメートルに達することもある。強化された層は耐摩耗性に優れているだけでなく、強い衝撃荷重にも耐えることができるため、過酷な条件下で部品摩耗が激しい重機などに適している。

溶射金属またはセラミック材料を半溶融状態まで加熱し、高速ガス流によってワークピース表面に噴射することで、薄い機械的に結合したコーティングを形成する。この溶射層は基材と冶金的な結合を形成しないため、耐摩耗性や結合強度は通常、肉盛溶接よりも低いが、熱による影響や変形が少ないため、精密部品や薄肉部品の腐食防止に適している。

簡単に言うと、肉盛溶接は摩耗や衝撃の大きい部品の重負荷修理に適している一方、溶射は精度と耐腐食性が求められるものの、比較的負荷の軽い用途に適している。

異なる表面材の比較

一般的な表面材には以下のようなものがあります。

•鉄系合金

•ニッケル基合金

•コバルト基合金

•炭化タングステン

鉄系合金これらは最も一般的に使用されている肉盛溶接材料であり、優れた汎用性と低コストを実現し、バケットの歯、研削ディスク、コンベア、その他の部品など、ほとんどの耐摩耗用途に適しています。

コバルト基合金（ステライトシリーズなど）は、高温侵食や金属間化合物の摩耗に対する耐性に優れており、バルブ、金型、切削工具などの重要表面の肉盛溶接によく用いられます。しかし、比較的高価であるため、精密部品や高付加価値部品に適しています。

ニッケル基合金 優れた耐腐食性と耐酸化性を持ち、化学装置、ボイラー管、石油産業、その他耐腐食性が求められる環境でよく使用される。

炭化タングステン強化合金炭化タングステンや炭化クロムなどの金属は、高速衝撃装置、セメント用立型ミル、鉱山破砕機部品など、極めて摩耗の激しい環境に適しています。これらの金属は非常に高い硬度を持つ一方で、脆性も高いという特徴があります。

材料を選定する際には、動作温度、負荷の種類、腐食性媒体、溶接方法、保守予算などの要素を総合的に考慮し、高価な材料を安易に選定することを避けるべきです。そうしないと、過剰設計や不必要なコストの浪費につながる可能性があります。

適切な肉盛溶接プロセスを選択するにはどうすればよいでしょうか？