とは何か？ 超硬プレート?
炭化物プレートは、鉱業、金属加工、建設など、極めて高い耐摩耗性が要求される産業で不可欠な部品です。主に炭化タングステン（WC）または炭化チタン（TiC）で構成されるこれらのプレートは、比類のない耐久性と硬度を提供し、激しい摩耗や衝撃を受ける用途に最適です。
超硬プレートは、産業機械の防護服とお考えください。超硬プレートは、切削工具、コンベヤベルト、さらには掘削機械の高摩耗部品を保護します。しかし、超硬プレートの溶接は、通常のスチール溶接ほど簡単ではありません。ユニークな材料特性により、強力で長持ちする接合を確保するために、特殊な技術と手順が要求されます。
一般的な溶接方法 超硬プレート
1.ろう付け
ろう付けは、超硬合金板を接合する最も一般的な方法のひとつである。超硬合金よりも融点の低いろう材（銀銅合金など）を使用します。この方法は、過度の熱にさらされて超硬合金が弱くなることがないため、理想的です。
長所だ：
- 熱による損傷を最小限に抑え、強固な接合部を実現。
- 小さな超硬部品や複雑な超硬部品に効果的。
- 機械的ストレスに優れた耐性を発揮する。
短所だ：
- 正確な温度管理が必要。
- アーク溶接に比べて時間がかかることがある。
2.タングステンイナートガス（TIG）溶接
ガス・タングステン・アーク溶接（GTAW）としても知られるTIG溶接は、コバルト基合金などの特殊な溶加材を使用する場合、超硬合金板に適している。
長所だ：
- 高品質で精密な溶接が可能。
- 入熱のコントロールに優れている。
- 薄い超硬プレートの歪みを低減。
短所だ：
- 他の溶接法に比べ、工程が遅い。
- 熟練した溶接工が必要。
3.プラズマトランスファードアーク（PTA）溶接
PTA溶接は、炭化物粉末を金属基材に付着させ、耐摩耗性被膜を形成するためによく使用される。
長所だ：
- 耐摩耗性の高い表面が得られる。
- カーバイド層のカスタマイズが可能。
短所だ：
- 高価な機材が必要。
- MIGやTIG溶接に比べ、セットアップが複雑。
4.レーザー溶接
レーザー溶接は、集光ビームを使用して超硬プレートと他の金属を融合させるため、精度が高く、熱影響部（HAZ）を最小限に抑えることができる。
長所だ：
- 低入熱でクラックを最小限に抑える。
- 精密で強力な溶接を実現。
短所だ：
- 高度な設備が必要。
- 初期投資コストが高い。
溶接のベストプラクティス 超硬プレート
溶接前の準備
- 表面クリーニング:適切な融合を確実にするため、酸化、グリース、汚染物を除去する。
- 予熱:熱衝撃を緩和し、ひび割れを防ぐ。
- フィラーメタルの選択:最適な接着には、コバルト、ニッケル、銀ベースのフィラーを使用する。
溶接中
- を維持する。 低入熱 炭化物の劣化を防ぐためである。
- 用途 制御冷却 残留応力とクラックを避けるためである。
- 応募する 走行速度が遅い 均一な材料堆積のために。
溶接後の処理
- 実施する ストレスリリーフ熱処理 必要な場合
- 行動 非破壊検査 (NDT) 結合の完全性を確保する。
よくある間違いとそれを避ける方法
| 間違い | なぜ起こるのか | それを避けるには |
|---|---|---|
| 過度の熱入力 | 過熱は炭化物の劣化を引き起こす。 | より低いアンペア数を使用し、予熱を制御する。 |
| 不適切な充填剤の選択 | 金属フィラーが不適切だと、接合部が弱くなる。 | コバルト、ニッケル、銀ベースの合金を使用する。 |
| 予熱なし | 熱衝撃はひび割れの原因となる。 | 超硬プレートを推奨温度まで予熱する。 |
| 急速冷却 | 急激な温度変化は脆さにつながる。 | 溶接後の冷却は、ゆっくりと制御する。 |
| 不十分な表面処理 | 酸化や汚染物質が結合を弱める。 | 溶接前に表面を十分に清掃する。 |
超硬溶接用推奨金属粉末モデル
| 金属粉モデル | 構成 | 申し込み |
|---|---|---|
| WC-10Co | 90% タングステンカーバイド、10% コバルト | 耐衝撃性の高い用途 |
| WC-12Ni | 88% タングステンカーバイド、12% ニッケル | 耐食コーティング |
| TiC-15Co | 85% 超硬チタン、15% コバルト | 高温アプリケーション |
| CrC-10Ni | 90% 炭化クロム、10% ニッケル | 極めて高い耐摩耗性 |
| WC-17Co | 83% タングステンカーバイド、17% コバルト | 採掘・掘削工具 |
| WC-8Co | 92% タングステンカーバイド、8% コバルト | 高硬度摩耗コーティング |
| NbC-10Co | 90% 超硬ニオブ、10% コバルト | 耐摩耗性と耐熱性 |
| MoC-15Ni | 85% 超硬モリブデン、15% ニッケル | 溶射用途 |
| VC-10Fe | 90% 超硬バナジウム、10% 鉄 | 切削工具の補強 |
| WC-5Co | 95% タングステンカーバイド、5% コバルト | 精密工具および摩耗部品 |
よくあるご質問
| 質問 | 回答 |
|---|---|
| 超硬板の溶接に最適な方法は？ | ろう付けは小さな部品に最適で、PTAやレーザー溶接は工業用途に適している。 |
| なぜ超硬プレートは溶接中に割れるのか？ | 高入熱と急冷は、熱応力とクラックの原因となります。予熱と制御された冷却は、これを防ぐのに役立ちます。 |
| 超硬合金板に標準的なMIG溶接を使用できますか？ | いいえ、標準的なMIG溶接では、超硬素材に必要な精度と熱制御が欠けています。 |
| 超硬溶接の理想的な予熱温度は？ | 合金組成にもよるが、通常300℃から600℃の間。 |
| 超硬溶接に最適な溶加材は？ | コバルト系およびニッケル系フィラーは、超硬プレートとの結合に最も適している。 |
