JPH0533310B2 - - Google Patents
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- JPH0533310B2 JPH0533310B2 JP61217666A JP21766686A JPH0533310B2 JP H0533310 B2 JPH0533310 B2 JP H0533310B2 JP 61217666 A JP61217666 A JP 61217666A JP 21766686 A JP21766686 A JP 21766686A JP H0533310 B2 JPH0533310 B2 JP H0533310B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nozzle
- nozzle tip
- tip
- metal
- workpiece
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は金属表面硬化装置に関し、一層詳細に
は、第1のノズルチツプからプラズマガスを噴出
してワーク表面を溶融し、この溶融部に粉末状の
高硬度金属を供給して前記ワークの所定の部位に
耐摩耗性に優れた硬化層を形成すると共に、前記
第1ノズルチツプに対し電気的絶縁状態で囲繞す
る第2のノズルチツプからシールドガスを供給し
て前記高硬度金属が第1ノズルチツプに付着する
ことを阻止して前記ワークに正確に前記プラズマ
ガスを噴射し且つ前記第1ノズルチツプの損傷を
回避することを可能にした金属表面硬化装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a metal surface hardening device, and more specifically, a device for ejecting plasma gas from a first nozzle tip to melt the surface of a workpiece, and supplying powdered high-hardness metal to the melted part. A hardened layer with excellent wear resistance is formed on a predetermined portion of the workpiece, and a shielding gas is supplied from a second nozzle chip that surrounds the first nozzle chip in an electrically insulated state to harden the hard metal. The present invention relates to a metal surface hardening device which makes it possible to accurately inject the plasma gas onto the workpiece by preventing the plasma gas from adhering to the first nozzle tip and to avoid damage to the first nozzle tip.
自動車に組み込まれるカムシヤフト、ロツカー
アーム等は長期間に亘り連続して使用されなけれ
ばならず、従つて、特に、その摺接部は極めて耐
摩耗性に優れていることが望まれる。このため、
従来から前記カムシヤフト、ロツカーアーム等に
対し耐摩耗性に優れる硬度の高い摺接部を形成す
るための種々の加工処理が施されている。 Camshafts, rocker arms, and the like installed in automobiles must be used continuously over long periods of time, and therefore, it is particularly desirable that their sliding parts have extremely excellent wear resistance. For this reason,
Conventionally, various processing treatments have been applied to the camshaft, rocker arm, etc. in order to form a sliding contact portion with high hardness and excellent wear resistance.
例えば、このようなカムシヤフト、ロツカーア
ーム等を鋳造成形する際に、摺接部となる部位に
冷し金を配設し、供給される溶湯をこの冷し金に
より急冷して硬化したチル層を形成する方法があ
る。然しながら、この冷し金によつては前記摺接
部に十分な硬度が得られないため、製品としての
カムシヤフト、ロツカーアーム等は長期間に亘り
使用することが不可能となる不都合が生ずる。 For example, when casting and molding such camshafts, rocker arms, etc., a chiller is placed in the sliding contact area, and the supplied molten metal is rapidly cooled by the chiller to form a hardened chill layer. There is a way to do it. However, this cold metal does not provide sufficient hardness to the sliding contact portion, resulting in the inconvenience that products such as camshafts, rocker arms, etc. cannot be used for a long period of time.
そこで、溶湯中にCr、Mo等の高硬度金属を添
加し、冷し金を用いて摺接部となる部位に高硬度
なチル層を形成するものが案出されている。とこ
ろが、この種のCr、Mo等を用いて所望の硬度を
有するチル層を形成するためには、溶湯中に一定
量以上の前記高硬度金属を添加しなければならな
い。しかも、硬化処理中にかなりの量のこの高硬
度金属が摺接部以外の部分にも混入してしまう。
従つて、鋳造成形後に取り出されるワークは全体
として硬度の高いものとなり、成形後ワークに対
して仕上げ加工等を施そうとする時、切削加工が
困難なものとなる欠点が指摘される。 Therefore, a method has been devised in which a high hardness metal such as Cr or Mo is added to the molten metal and a chilled metal is used to form a high hardness chill layer at the portion that will become the sliding contact part. However, in order to form a chill layer having a desired hardness using this type of Cr, Mo, etc., it is necessary to add a certain amount or more of the high hardness metal to the molten metal. Moreover, during the hardening process, a considerable amount of this high-hardness metal gets mixed into parts other than the sliding contact parts.
Therefore, the workpiece taken out after casting has a high hardness as a whole, and when it is attempted to finish the workpiece after molding, it is pointed out that cutting is difficult.
本発明は前記の不都合を克服するためになされ
たものであつて、プラズマガスを噴射する第1の
ノズルチツプと前記第1ノズルチツプに対し電気
的絶縁状態で囲繞する第2のノズルチツプと前記
第2ノズルチツプを囲繞し粉末状の高硬度金属を
供給するための管体を保持するシールドキヤツプ
とを含み、前記第1および第2ノズルチツプを介
してワークにプラズマガスを噴出して前記ワーク
の所定の部位を溶融しながら前記高硬度金属を供
給して前記ワークに耐摩耗性に優れた高硬度な硬
化層を形成すると共に、特に、第1および第2ノ
ズルチツプに高硬度金属が付着してダブルアーク
が発生することを阻止し、これによつてプラズマ
アークを確実にワークに対し噴射し且つ前記ノズ
ルチツプの損傷を可及的に回避することを可能に
した金属表面硬化装置を提供することを目的とす
る。 The present invention has been made to overcome the above-mentioned disadvantages, and includes a first nozzle chip that injects plasma gas, a second nozzle chip that surrounds the first nozzle chip in an electrically insulated state, and a second nozzle chip that surrounds the first nozzle chip in an electrically insulated state. and a shield cap that holds a tube for supplying powdered high-hardness metal, and sprays plasma gas onto the workpiece through the first and second nozzle tips to target a predetermined portion of the workpiece. The high-hardness metal is supplied while being melted to form a hardened layer with excellent wear resistance on the workpiece, and in particular, the high-hardness metal adheres to the first and second nozzle tips to generate a double arc. It is an object of the present invention to provide a metal surface hardening device that prevents the above-mentioned nozzle tip from being damaged, thereby making it possible to reliably inject a plasma arc onto a workpiece and avoid damage to the nozzle tip as much as possible.
前記の目的を達成するために、本発明は、電極
を内装しプラズマガスを噴出させるための狭小な
ノズル開口部を画成した第1のノズルチツプと、
前記第1ノズルチツプに対し電気的絶縁状態に
維持され且つ前記第1ノズルチツプを囲繞して該
第1ノズルチツプの先端部にシールドガスを供給
すると共に、内部に冷却水用開口部が形成される
第2のノズルチツプと、
前記第2ノズルチツプを囲繞し前記プラズマガ
スに指向してシールドガスを送給するシールドキ
ヤツプと、
前記第2ノズルチツプと前記シールドキヤツプ
とに所定角度傾斜して同軸的に形成された第1孔
部と第2孔部とに一体的に嵌合し、前記プラズマ
ガスに指向して高硬度金属の粉体または粒体を供
給する金属導入管と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention comprises: a first nozzle chip having an electrode therein and defining a narrow nozzle opening for ejecting plasma gas; and a first nozzle chip that is electrically insulated from the first nozzle chip. a second nozzle chip that is maintained and surrounds the first nozzle chip to supply shielding gas to the tip of the first nozzle chip and has a cooling water opening formed therein; a shield cap that supplies shield gas toward the plasma gas; and a first hole and a second hole that are coaxially formed at a predetermined angle and are integral with the second nozzle tip and the shield cap. and a metal introduction tube which is fitted into the plasma gas and supplies high-hardness metal powder or granules toward the plasma gas.
次に、本発明に係る金属表面硬化装置について
好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しながら
以下詳細に説明する。 Next, preferred embodiments of the metal surface hardening apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
第1図および第2図において、参照符号10は
本発明に係る金属表面硬化装置を示す。この場
合、前記装置10は中空状のシールドキヤツプ1
2と、下端部に円錐状の先端部14を有する第1
のノズルチツプ16と、前記第1ノズルチツプ1
6とシールドキヤツプ12との間にあつてシール
ドガス用第1の通路18と第2の通路20とを画
成する第2のノズルチツプ22と、前記第2ノズ
ルチツプ22とシールドキヤツプ12とに一体的
に保持される高硬度金属粉末用導入管24a,2
4bとを含む。 1 and 2, reference numeral 10 indicates a metal surface hardening device according to the present invention. In this case, the device 10 includes a hollow shield cap 1.
2, and a first having a conical tip 14 at its lower end.
a nozzle tip 16; and the first nozzle tip 1.
6 and the shield cap 12 and defines a first passage 18 and a second passage 20 for shielding gas; High-hardness metal powder introduction tubes 24a, 2 held in
4b.
すなわち、当該装置10を構成する本体部26
は略筒状を呈しており、前記本体部26の内周面
に螺孔28が形成される。そして、本体部26内
に電極30を配設すると共に、前記螺孔28に第
1ノズルチツプ16の一端部に形成されたねじ部
32を螺着する。前記第1ノズルチツプ16の中
央部には電極30を挿通するための孔部34が形
成され、前記孔部34の出口側には段部を介して
これより小径なプラズマガス導出用ノズル部36
が連通形成される。さらに、第1ノズルチツプ1
6の外周部と本体部26の内周部との間には開口
部38が画成され、この開口部38には冷却水が
供給される。なお、第1ノズルチツプ16と本体
部26との接合部分にはシール用Oリング40を
介装しておくと好適である。 That is, the main body 26 that constitutes the device 10
The main body portion 26 has a substantially cylindrical shape, and a screw hole 28 is formed in the inner peripheral surface of the main body portion 26 . Then, the electrode 30 is disposed within the main body portion 26, and a threaded portion 32 formed at one end of the first nozzle tip 16 is screwed into the screw hole 28. A hole 34 for inserting the electrode 30 is formed in the center of the first nozzle chip 16, and a plasma gas deriving nozzle 36 with a smaller diameter is formed on the exit side of the hole 34 via a step.
are formed in communication. Furthermore, the first nozzle tip 1
An opening 38 is defined between the outer periphery of the main body 26 and the inner periphery of the main body 26, and cooling water is supplied to the opening 38. Note that it is preferable that a sealing O-ring 40 be interposed at the joint between the first nozzle tip 16 and the main body portion 26.
一方、本体部26の外周部にはシールドガス用
噴出部材42が固着されており、前記噴出部材4
2の内部には図示しないシールドガス供給源に連
通する通路44が形成される。前記噴出部材42
の外周部に段部46が形成され、この段部46に
当接して絶縁体48が配設されると共に、この絶
縁体48にナツト部材50の一端部が係合する。
この場合、前記絶縁体48は好ましくはセラミツ
クまたはテフロン等の耐熱性樹脂系材料で形成さ
れている。そこで、前記ナツト部材50を介して
第2ノズルチツプ22とシールドキヤツプ12と
が一体的に本体部26に支持される。 On the other hand, a shield gas ejection member 42 is fixed to the outer peripheral portion of the main body portion 26, and the ejection member 42 is fixed to the outer peripheral portion of the main body portion 26.
A passage 44 communicating with a shielding gas supply source (not shown) is formed inside 2. The ejection member 42
A step 46 is formed on the outer periphery of the nut member 50, and an insulator 48 is disposed in contact with the step 46, and one end of the nut member 50 is engaged with the insulator 48.
In this case, the insulator 48 is preferably made of a heat-resistant resin material such as ceramic or Teflon. Therefore, the second nozzle tip 22 and the shield cap 12 are integrally supported by the main body 26 via the nut member 50.
前記第2ノズルチツプ22の外周一端部に前記
ナツト部材50に螺着するねじ部52が形成さ
れ、この第2ノズルチツプ22の中央部には前記
ねじ部52を設ける端部側から比較的大径な開口
部54が形成されてこの開口部54に絶縁体56
が介装される。従つて、前記第2ノズルチツプ2
2と噴出部材42とは夫々の絶縁体48,56を
介して電気的に絶縁される。また、前記絶縁体5
6と噴出部材42と本体部26と第1ノズルチツ
プ16とで室58が画成され、この室58は前記
噴出部材42を介して図示しないシールドガス供
給源に連通するに至る。 A threaded portion 52 that is screwed into the nut member 50 is formed at one end of the outer periphery of the second nozzle tip 22, and a relatively large diameter screw is formed in the center of the second nozzle tip 22 from the end side where the threaded portion 52 is provided. An opening 54 is formed and an insulator 56 is placed in the opening 54.
is interposed. Therefore, the second nozzle tip 2
2 and the ejection member 42 are electrically insulated via respective insulators 48 and 56. Further, the insulator 5
6, the ejection member 42, the main body portion 26, and the first nozzle tip 16 define a chamber 58, and this chamber 58 communicates with a shielding gas supply source (not shown) via the ejection member 42.
第2ノズルチツプ22の内周部には第1ノズル
チツプ16の外周面形状に対応して形成されたカ
バー部材59が固着され、このカバー部材59と
前記第2ノズルチツプ22との間に冷却水用開口
部60が画成される。前記カバー部材59の内周
部には絶縁体62が嵌合係着され、この絶縁体6
2と第1ノズルチツプ16との間に薄肉状の第1
通路18が画成される。前記第1通路18の上部
側一端は室58に連通し、この第1通路18の下
部側他端は第1ノズルチツプ16のノズル部36
と同軸的で且つこのノズル部36より僅かに大径
なノズル部64と連通している。また、第2ノズ
ルチツプ22には一端側を室58に連通し他端側
を第2通路20に連通する複数の通路66が形成
されると共に、前記第2ノズルチツプ22の外周
部から夫々水平方向に対し所定角度傾斜して孔部
68a,68bが穿設される。 A cover member 59 formed to correspond to the shape of the outer circumferential surface of the first nozzle chip 16 is fixed to the inner peripheral part of the second nozzle chip 22, and a cooling water opening is provided between the cover member 59 and the second nozzle chip 22. A section 60 is defined. An insulator 62 is fitted and engaged with the inner peripheral portion of the cover member 59, and this insulator 6
2 and the first nozzle tip 16, a thin first
A passageway 18 is defined. One upper end of the first passage 18 communicates with the chamber 58, and the other lower end of the first passage 18 communicates with the nozzle portion 36 of the first nozzle tip 16.
The nozzle part 64 is coaxial with the nozzle part 36 and has a slightly larger diameter than the nozzle part 36 . Further, a plurality of passages 66 are formed in the second nozzle tip 22, one end of which communicates with the chamber 58 and the other end of which communicates with the second passage 20. On the other hand, holes 68a and 68b are bored at a predetermined angle.
一方、第2ノズルチツプ22の外周端部にシー
ルドキヤツプ12が固着され、このシールドキヤ
ツプ12と第2ノズルチツプ22との間に画成さ
れる第2通路20は通路66、室58を介して噴
出部材42の通路44に連通する。そして、前記
シールドキヤツプ12に第2ノズルチツプ22の
孔部68a,68bと同軸的な孔部70a,70
bが穿設されており、前記孔部68a,70a並
びに68b,70bに導入管24a,24bが一
体的に嵌合している。この場合、前記第2ノズル
チツプ22とシールドキヤツプ12とをCr−Cu
合金のように耐摩耗性および熱伝導性に優れた材
料で形成すると好適である。 On the other hand, the shield cap 12 is fixed to the outer peripheral end of the second nozzle tip 22, and the second passage 20 defined between the shield cap 12 and the second nozzle tip 22 is connected to the ejection member through the passage 66 and the chamber 58. 42 and communicates with a passage 44 . Holes 70a and 70 are provided in the shield cap 12 and are coaxial with the holes 68a and 68b of the second nozzle tip 22.
b, and the introduction pipes 24a, 24b are integrally fitted into the holes 68a, 70a and 68b, 70b. In this case, the second nozzle chip 22 and the shield cap 12 are made of Cr-Cu.
It is preferable to use a material with excellent wear resistance and thermal conductivity, such as an alloy.
本発明に係る金属表面硬化装置は基本的には以
上のように構成されるものであり、次にその作用
並びに効果について説明する。 The metal surface hardening device according to the present invention is basically constructed as described above, and its operation and effects will be explained next.
先ず、当該装置10をワークWの摺接部となる
部位の近傍に位置決めして後、電極30を図示し
ない直流電源の−側に接続し、一方、前記ワーク
Wを+側に接続する。さらに、孔部34にアルゴ
ンガス等の作動ガスを供給し、噴出部材42には
図示しないシールドガス供給源からシールドガス
を供給する。このため、電極30とワークWとの
間にアークが発生し、このプラズマガスは第1ノ
ズルチツプ16のノズル部36によつて絞られて
高速のプラズマアークとしてその先端部14から
第2ノズルチツプ22のノズル部64を介して外
部に導出される。 First, the device 10 is positioned near a portion of the workpiece W that will be a sliding contact portion, and then the electrode 30 is connected to the negative side of a DC power source (not shown), while the workpiece W is connected to the positive side. Further, a working gas such as argon gas is supplied to the hole 34, and a shielding gas is supplied to the blowout member 42 from a shielding gas supply source (not shown). Therefore, an arc is generated between the electrode 30 and the work W, and this plasma gas is constricted by the nozzle part 36 of the first nozzle chip 16 and is turned into a high-speed plasma arc from the tip part 14 to the second nozzle chip 22. It is led out to the outside via the nozzle section 64.
この場合、第3図に示すように、噴出部材42
に供給されたシールドガスは通路44から室58
に導入されて後、その一部が比較的肉薄な第1通
路18に進入すると共に、その他のシールドガス
は複数の通路66を介して第2通路20を通過
し、夫々のノズル部36,64から導出されたプ
ラズマアークに吹き付けられる。従つて、前記プ
ラズマアークはその周方向から供給されるシール
ドガスによりそのガス流による収束効果と冷却に
よるサーマルピンチ効果の作用下にさらにその直
径を小さくすることが出来、ワークWの所望の部
位に高温、高速のプラズマアークを噴射してこれ
を効果的に溶融する。この結果、ワークWに溶融
池72を形成することが可能となる。 In this case, as shown in FIG.
The shielding gas supplied to the chamber 58 passes from the passage 44 to the chamber 58.
After being introduced into the shield gas, a part of the shielding gas enters the relatively thin first passage 18, and the other shielding gas passes through the second passage 20 via the plurality of passages 66, and enters the respective nozzle portions 36, 64. is blown onto a plasma arc derived from Therefore, the diameter of the plasma arc can be further reduced due to the convergence effect of the gas flow and the thermal pinch effect due to cooling by the shielding gas supplied from the circumferential direction, and the plasma arc can be applied to a desired portion of the workpiece W. This is effectively melted by injecting a high-temperature, high-speed plasma arc. As a result, it becomes possible to form a molten pool 72 in the workpiece W.
一方、夫々の導入管24a,24bからは前記
プラズマアーク中に粉末状の高硬度金属74が供
給される。この場合、高硬度金属74としては
Cr、Mo、Ni、W、V、Nb等の単体、これらの
金属同士または他の金属との合金あるいは炭素等
との化合物等種々のものを選択することが可能で
ある。また、その際、前記高硬度金属74は単独
あるいは二種以上複合して供給される。 On the other hand, powdered high-hardness metal 74 is supplied into the plasma arc from the respective introduction pipes 24a and 24b. In this case, the high hardness metal 74 is
Various metals can be selected, such as single substances such as Cr, Mo, Ni, W, V, and Nb, alloys of these metals with each other or with other metals, and compounds with carbon and the like. Further, at this time, the high hardness metal 74 is supplied alone or in combination of two or more kinds.
夫々の導入管24a,24bからプラズマアー
ク中に供給される高硬度金属74は前記プラズマ
アークにより加熱されて高速で溶融池72内に混
入される。ここで、高硬度金属74にプラズマア
ークの噴出圧力が作用すると共に、当該装置10
がワークWの上方を所定方向に変位するよう移動
制御されるため、この高硬度金属74は撹拌され
て溶融池72内に均一に分散する。その際、前記
高硬度金属74が溶解し易いものであれば、この
溶融池72内に溶融し、一方、溶融し難いもので
あれば、前記溶融池72内に分散する。 The high hardness metal 74 supplied into the plasma arc from the respective introduction pipes 24a and 24b is heated by the plasma arc and mixed into the molten pool 72 at high speed. Here, the ejection pressure of the plasma arc acts on the high hardness metal 74, and the device 10
Since the movement of the high hardness metal 74 is controlled to be displaced in a predetermined direction above the workpiece W, the high hardness metal 74 is stirred and uniformly dispersed within the molten pool 72. At this time, if the high-hardness metal 74 is easily melted, it will be melted in the molten pool 72, while if it is difficult to melt, it will be dispersed in the molten pool 72.
このようにして、当該装置10を変位させてワ
ークWの所定の部位に溶融池72を形成して後、
電極30とワークWへの通電を停止する。次い
で、所定時間前記ワークWを冷却すれば、高硬度
金属74が均一に分散あるいは混入した硬化層が
このワークWの所望の表層部に形成される。 In this way, after displacing the device 10 and forming the molten pool 72 at a predetermined portion of the workpiece W,
The power supply to the electrode 30 and the workpiece W is stopped. Next, when the work W is cooled for a predetermined period of time, a hardened layer in which the high hardness metal 74 is uniformly dispersed or mixed is formed on a desired surface layer portion of the work W.
ところで、前述したように、電極30とワーク
Wとの間に発生するプラズマアークは夫々の通路
18,20を介して供給されるシールドガスによ
り好適にその径を縮小される。従つて、夫々の導
入管24a,24bから供給される高硬度金属7
4に影響されて、例えば、前記プラズマアークが
拡散する等の不都合がなく、前記ワークWに良好
な溶融池72を形成し、前記高硬度金属74のワ
ークWに対する均一な混入作用を達成することが
出来る。 By the way, as described above, the diameter of the plasma arc generated between the electrode 30 and the workpiece W is suitably reduced by the shielding gas supplied through the respective passages 18 and 20. Therefore, the high hardness metal 7 supplied from the respective introduction pipes 24a and 24b
4, to form a good molten pool 72 in the workpiece W without any inconvenience such as diffusion of the plasma arc, and to achieve a uniform mixing effect of the high hardness metal 74 on the workpiece W. I can do it.
さらにまた、この場合、当該装置10の駆動時
に夫々の導入管24a,24bからプラズマアー
ク中に供給される高硬度金属74が第1ノズルチ
ツプ16に付着すると、このノズルチツプ16の
先端部14からのアーク、すなわち、ダブルアー
クが発生する場合が多い。このようにダブルアー
クが発生するとワークWに噴射されるプラズマア
ークのエネルギが不安定となり、例えば、前記プ
ラズマアークが直進せず、ワークWの所望の部位
に正確に噴射することが不可能となると共に、第
1ノズルチツプ16が損傷するという不都合が生
じてしまう。 Furthermore, in this case, if the high-hardness metal 74 supplied into the plasma arc from the respective introduction pipes 24a and 24b adheres to the first nozzle tip 16 when the device 10 is driven, the arc from the tip 14 of the nozzle tip 16 , that is, double arcs often occur. When a double arc occurs in this way, the energy of the plasma arc injected onto the workpiece W becomes unstable, and, for example, the plasma arc does not travel straight, making it impossible to accurately inject it to a desired location on the workpiece W. At the same time, the first nozzle tip 16 may be damaged.
然しながら、本発明では、第1ノズルチツプ1
6を囲繞するようにして絶縁体48,56並びに
62を介して前記第1ノズルチツプ16と完全に
電気的絶縁状態で第2のノズルチツプ22を設け
ると共に、前記第2ノズルチツプ22と第1ノズ
ルチツプ16の間にシールドガス用通路18を画
成している。従つて、第1ノズルチツプ16の先
端部14に第1通路18を介してシールドガスが
噴射され、この先端部14に導入管24a,24
bから供給される高硬度金属74が付着すること
を阻止することが出来る。 However, in the present invention, the first nozzle tip 1
A second nozzle chip 22 is provided completely electrically insulated from the first nozzle chip 16 via insulators 48, 56, and 62 so as to surround the second nozzle chip 6, and the second nozzle chip 22 and the first nozzle chip 16 are connected to each other. A shield gas passage 18 is defined between them. Therefore, the shielding gas is injected to the tip 14 of the first nozzle tip 16 through the first passage 18, and the introduction pipes 24a, 24 are injected into the tip 14.
It is possible to prevent the high hardness metal 74 supplied from b from adhering.
さらに、第2ノズルチツプ22を第1ノズルチ
ツプ16に対し電気的絶縁状態に維持するため、
例えば、高硬度金属74がこの第2ノズルチツプ
22に付着したとしても、前記第2ノズルチツプ
22とワークWとの間にダブルアークが発生する
ことはない。しかも、第2ノズルチツプ22を開
口部60に供給される冷却水で常時冷却すること
により、前記高硬度金属74が前記第2ノズルチ
ツプ22に溶融して付着することがなく、この第
2ノズルチツプ22から容易に除去することが可
能となる。結果的に、第1ノズルチツプ16に高
硬度金属74が付着することを回避してワークW
に対し正確にプラズマアークを噴射して高精度な
表面硬化作業を達成することが出来る。また、第
1ノズルチツプ16の損傷を可及的に低減して極
めて効率的に当該装置10を使用することが可能
となるという効果も得られる。 Furthermore, in order to maintain the second nozzle tip 22 electrically insulated from the first nozzle tip 16,
For example, even if the high hardness metal 74 adheres to the second nozzle tip 22, a double arc will not occur between the second nozzle tip 22 and the work W. Moreover, by constantly cooling the second nozzle tip 22 with the cooling water supplied to the opening 60, the high hardness metal 74 is prevented from melting and adhering to the second nozzle tip 22, and the second nozzle tip 22 can be easily cooled from the second nozzle tip 22. It can be easily removed. As a result, the workpiece W is prevented from adhering to the first nozzle tip 16 with the high hardness metal 74.
It is possible to achieve highly accurate surface hardening work by accurately injecting a plasma arc. Further, it is possible to reduce damage to the first nozzle tip 16 as much as possible and to use the apparatus 10 extremely efficiently.
以上のように、本発明によれば、電極とワーク
との間にプラズマアークを発生させながらこのプ
ラズマアークに高硬度金属を供給して前記ワーク
に耐摩耗性に優れた硬化層を得ると共に、前記プ
ラズマアークを噴射する第1ノズルチツプに対し
電気的絶縁状態で第2のノズルチツプを囲繞して
この第2ノズルチツプから第1ノズルチツプに高
硬度金属の付着を阻止するためのシールドガスを
供給している。このため、第1ノズルチツプに高
硬度金属が付着してこの第1ノズルチツプとワー
クとの間にアークが発生することを阻止すること
が出来る。従つて、プラズマアークをワークの所
望の部分に正確に噴射することが可能となり、高
精度な硬化層を形成することが出来る。しかも、
第1ノズルチツプとワークとの間にアークが発生
することがなく、この第1ノズルチツプの損耗を
可及的に低減して当該装置を効果的に使用するこ
とが可能となる効果が得られる。さらに、第2ノ
ズルチツプが前記第1ノズルチツプに対し電気的
絶縁状態に維持されるため、仮令、この第2ノズ
ルチツプに高硬度金属が付着したとしても、前記
第2ノズルチツプとワークとの間にアークが発生
する虞がない。 As described above, according to the present invention, a hardened metal is supplied to the plasma arc while generating a plasma arc between an electrode and a workpiece, and a hardened layer with excellent wear resistance is obtained on the workpiece. A shielding gas is supplied to the first nozzle chip that injects the plasma arc, surrounding the second nozzle chip in an electrically insulated state, and preventing the attachment of high-hardness metal from the second nozzle chip to the first nozzle chip. . Therefore, it is possible to prevent the occurrence of an arc between the first nozzle tip and the workpiece due to the attachment of high-hardness metal to the first nozzle tip. Therefore, it is possible to accurately inject the plasma arc onto a desired portion of the workpiece, and it is possible to form a highly accurate hardened layer. Moreover,
No arc is generated between the first nozzle tip and the workpiece, and the wear and tear of the first nozzle tip is reduced as much as possible, making it possible to use the apparatus effectively. Furthermore, since the second nozzle tip is maintained in an electrically insulated state from the first nozzle tip, even if high-hardness metal adheres to the second nozzle tip, an arc will not occur between the second nozzle tip and the workpiece. There is no risk of this occurring.
以上、本発明について好適な実施例を挙げて説
明したが、本発明はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to these embodiments, and various improvements and changes in design can be made without departing from the gist of the present invention. Of course.
第1図は本発明に係る金属表面硬化装置の一部
省略分解図、第2図は本発明装置の一部省略正面
縦断面図、第3図は本発明装置の動作を示す一部
省略正面縦断面図である。
10……装置、12……シールドキヤツプ、1
6……ノズルチツプ、18,20……通路、22
……ノズルチツプ、24a,24b……導入管、
26……本体部、30……電極、36……ノズル
部、42……噴出部材、48,56,62……絶
縁体、64……ノズル部。
Fig. 1 is a partially omitted exploded view of a metal surface hardening device according to the present invention, Fig. 2 is a partially omitted front vertical sectional view of the device of the present invention, and Fig. 3 is a partially omitted front view showing the operation of the device of the present invention. FIG. 10...device, 12...shield cap, 1
6... Nozzle tip, 18, 20... Passage, 22
...Nozzle tip, 24a, 24b...Introduction pipe,
26... Body part, 30... Electrode, 36... Nozzle part, 42... Ejection member, 48, 56, 62... Insulator, 64... Nozzle part.
Claims (1)
の狭小なノズル開口部を画成した第1のノズルチ
ツプと、 前記第1ノズルチツプに対し電気的絶縁状態に
維持され且つ前記第1ノズルチツプを囲繞して該
第1ノズルチツプの先端部にシールドガスを供給
すると共に、内部に冷却水用開口部が形成される
第2のノズルチツプと、 前記第2ノズルチツプを囲繞し前記プラズマガ
スに指向してシールドガスを送給するシールドキ
ヤツプと、 前記第2ノズルチツプと前記シールドキヤツプ
とに所定角度傾斜して同軸的に形成された第1孔
部と第2孔部とに一体的に嵌合し、前記プラズマ
ガスに指向して高硬度金属の粉体または粒体を供
給する金属導入管と、 を備えることを特徴とする金属表面硬化装置。 2 特許請求の範囲第1項記載の装置において、
第2ノズルチツプにシールドキヤツプを固着し、
前記第2ノズルチツプとシールドキヤツプとを一
体的に装置本体に対し装着してなる金属表面硬化
装置。[Scope of Claims] 1. A first nozzle chip having an electrode therein and defining a narrow nozzle opening for ejecting plasma gas; a second nozzle chip that surrounds the nozzle chip and supplies shielding gas to the tip of the first nozzle chip, and has a cooling water opening formed therein; a shield cap for supplying shielding gas through the nozzle tip, and a first hole and a second hole that are coaxially formed at a predetermined angle in the second nozzle tip and the shield cap, A metal surface hardening device comprising: a metal introduction pipe that supplies powder or granules of high hardness metal toward the plasma gas. 2. In the device according to claim 1,
Fix the shield cap to the second nozzle tip,
A metal surface hardening device in which the second nozzle tip and the shield cap are integrally attached to the device body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21766686A JPS6372888A (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Metal surface hardening equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21766686A JPS6372888A (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Metal surface hardening equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372888A JPS6372888A (en) | 1988-04-02 |
| JPH0533310B2 true JPH0533310B2 (en) | 1993-05-19 |
Family
ID=16707813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21766686A Granted JPS6372888A (en) | 1986-09-16 | 1986-09-16 | Metal surface hardening equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6372888A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2236211B1 (en) | 2009-03-31 | 2015-09-09 | Ford-Werke GmbH | Plasma transfer wire arc thermal spray system |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0749169B2 (en) * | 1987-06-12 | 1995-05-31 | 高千穂工業株式会社 | How to remove burr on gear tooth surface |
-
1986
- 1986-09-16 JP JP21766686A patent/JPS6372888A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6372888A (en) | 1988-04-02 |
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