KR900007801B1

KR900007801B1 - 내마모성 표면재료를 부착시키는 용접장치 및 방법과 용접 비이드를 가진 금속기재(基材)

Info

Publication number: KR900007801B1
Application number: KR1019860000952A
Authority: KR
Inventors: 찰스 슈버트 게리
Original assignee: 메탈러지컬 인더스트리이스 인코포레이티드; 원본미기재
Priority date: 1985-02-12
Filing date: 1986-02-12
Publication date: 1990-10-20
Also published as: CN1009257B; DE3665028D1; IL77868A; AU584393B2; EP0309822A1; EP0194050A1; EP0194050B1; CN86101470A; JPH0647168B2; ATE45521T1; CA1267939A; AU5339786A; SG76689G; JPS61242761A; KR860006311A

Abstract

내용 없음.

Description

내마모성 표면재료를 부착시키는 용접장치 및 방법과 용접 비이드를 가진 금속기재(基材)

제1도는 본 발명에 의한 용접장치의 개요도.

제2도는 공지의 용접기술에서의 전류대 시간의 그래프.

제3도는 본 발명에 의한 방법에 있어서 전류대 시간의 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 토오치 11 : 전극봉

12 : 파이롯 아크용접전원 13 : 주아크전원

14 : 펄스제어장치 15 : 시스템 제어장치

16 : 제1통로 17 : 제2통로

18 : 분말금속 19 : 제3통로

20 : 한정오리피스 21 : 기재

22 : 가스라인 23 : 제어 및 측정장치

24 : 제어 및 측정장치 25 : 가스라인

27 : 분말금속재료 26 : 분말금속 운송장치

28 : 공급라인 29 : 제어 및 측정장치

본 발명은 금속기재상에 내마모성 표면재료를 용착시키는 용접장치와 방법에 관한 것이며, 특히 금속기재의 좁은 표면상에 용접비이드 부착물을 용착시키기 위한 방법과 장치에 관한 것이다.

종래에 각종의 용접기술이 금속기재상에 내마모성 표면재료를 용접하는 기술이 알려져 있으며, 예를 들어 미국특허 3,803,380과 4,122,327에는 플라즈마 화염버너를 사용하여 기재상에 분말금속을 용착시키는 것이 기재되어 있다. 또한 미국특허 4,142,089에 기재되어 있는 바와 같이 어떤 경우에 있어서는 플라즈마 건 분사기에서 가열용아크의 펄스모드가 기재상에 분말재료의 코오팅을 시도하게 되는 기술이 알려져 있다.

또 다른 경우에 있어서는 예를 들어 미국특허 3,781,508호의 기재와 같이 소모성 전극으로 코오팅을 형성하기 위하여 변환아크를 갖는 펄스용접전류를 사용하는 것이 알려져 있다.

미합중국 특허 제 4,125,724호와 제 4,472,619호에는 플라즈마 변환아크를 이용하여 기판위에 단단한 표면을 형성하는 것이 공지되어 있다.

이경우 용접피복되는 재료의 용융이 용융영역을 형성하기 위하여 기재에 비교적 일정한 전류를 제공할 수있게 되거나 또는 피복분말이 기재내에서 뒤범벅이 되어 유도될 수 있게 된다. 분말 또는 적어도 한 성분의 분말은 용융되어 용융영역과 일체로 되는 한 부분으로 되고, 상기 뒤범벅으로 형성된 용적이 증가하게 된다. 열원은 기재상을 가로질러 계속적으로 이동하며, 이 과정은 필요한 용접길이가 달성될 때까지 계속된다. 그러나 특정의 용접전류 변화는 어느 시작 레벨로부터 주용접레벨까지 그리고 어느 최종레벨까지 용접초기에 용접전류의 점진적인 증가로 제한된다. 참고로 제어되는 아크용접 기술은 미국특허 제 3,449,5443 : 521,027 : 3,622,744 : 3,666.906 : 3,683,149호 등에 기재되어 있는 바와 같이 전극봉으로부터 용착물을 형성하게 되는 펄스 아크전류를 사용하는 것이 알려져 있다.

비교적 좁은 변부를 가진 기재 또는 작업편의 경우에 적합한 비이드 부착물을 얻는 것이 어려운 일이다. 예를 들어 용착물은 일반적으로 일회통과에 있어서 0.51mm(0.020인치)로부터 6.4mm(0 .250인치)범위의 두께와 1.6mm(0.0625인치)이하의 폭을 얻을 수 있는 것으로 되어 있다.

일반적으로 공지의 공정은 기재의 과도한 용융없이 또는 정교한 급냉장치 없이 2.5mm(0.100인치)이하의 폭을 갖는 기재상에 용착을 하는 것이 불가능하였다. 용착물의 폭을 3.2mm(0.125인치)이하로 하여 용착물에 대한 기재의 폭의 비가 2.5 내지 1인 조건은 경질표면 재료의 용착을 위한 적합한 기준을 마련하기 위하여 또한 경질표면 금속을 기재와 과도하게 혼합되고 희석되는 것으로부터 방지하도록 충분한 가열씽크를 제공하기 위하여 또는 연부에서 흘러내리는 것을 방지하기 위하여 특별히 이들 조건이 유지되어야 한다. 이런관점에서 1.9mm(0.075인치)이하의 용착물의 폭은 이 공정에 대해 부적합한 것으로 판단된다.

따라서, 본 발명의 목적은 부착된 용접비이드의 기하학적 비이드 부착물 전체에 걸쳐 매우 정밀한 제어를 얻는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 좁은 폭의 기재상에 비이드 부착을 실시하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기재의 최소한의 희석으로 기재상에 비이드 부착을 실시하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 비이드 부착의 폭에 대한 높이의 비가 큰 비이드 부착을 가진 기재를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 기재의 용융과 흘러내림의 저감이 수반되는 기재상에 용접비이드를 형성하는 공정을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 분말금속과 분말합금, 내화성 경질 탄화물이나 이와 유사품, 또는 이들의 혼합물을 사용하여 좁은폭의 기재상에 피복용접을 실시하는 용접방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 좁은폭의 기재상에 폭에 비하여 큰 높이의 비를 가진 용착물을 조성할 수 있는 피복용접 부착의 방법을 제공하는데 있다.

요약하면 본 발명은 금속기재상에 내마모성 표면재료를 피복시키는 용접장치와 용접방법을 제공하는 것이며, 특히 기재의 매우 좁은 표면상에 변환아크의 펄스와 연합되는 플라즈마 변환아크 기술을 사용함으로써, 비이드 부착물내로 분말금속을 피복하는 용접장치와 용접방법을 제공하는 것이다. 장치로서는 용접토오치, 비소모성 전극봉, 파이롯 아크용접전원, 주아크전원 및 펄스제어장치가 포함된다.

용접토오치는 비소모성 전극봉과 불활성 가스유로를 수용하는 중앙통로와, 분말금속의 유로를 수용하기위해 중앙통로에 대하여 동심적으로 배열되는 제2통로와, 차단가스의 유로를 수용하기 위해 제2통로에 대해 동심적으로 배열되는 제3통로로 구성된다.

파이롯 아크용접전원은 전극봉과 토오치의 사이에서 전기아크를 수립하기 위하여 전극봉과 토오치 사이와 이들에게 연결된다. 주아크전원은 전극봉과 기재사이와 이들에게 연결되어, 이들 사이에 전기아크를 수립함과 동시에 전극봉과 기재 사이에서 불활성 가스흐름의 플라즈마 불꽃을 수립하게 된다.

펄스제어장치는 주아크전원으로부터 공급된 전력의 진폭과 지속기간을 제어하기 위해 전원을 펄스하는 주아크전원에 연결된다. 제어장치는 주전류레벨과 낮은 보조전류레벨 사이의 전류를 주기적으로 펄스하는 역할을 한다. 주전류레벨 또는 진폭이 기재상에 용접범벅의 형성을 제공하며 또한 분말금속을 융합되게 한다.

보조전류레벨또는 진폭은 앞서 형성된 용접범벅을 고용화 되게하여, 이로써 중합되는 용착물의 열을 형성되게 한다. 전류진폭의 변분 뿐아니라 진폭지속기간의 변분은 용착물의 기하학적인 면에 관해 매우 정밀한 제어를 제공하게 되며, 또한 기초 재료에 대해 감소된 열입력을 정밀하게 제어하게 된다. 이로써 기재상에 좁은 폭으로 유용한 경화표면 용작물을 형성하는 것이 허용된다.

본 발명에 의한 방법은 비소모성 전극봉과 작업편의 좁은 표면사이에 전환아크를 수립하는 단계와, 이 아크내에 불활성 가스의 플라즈마 불꽂을 형성하는 단계와, 플라즈마 불꽃중으로 분말금속의 흐름을 공급하는 한편 작업편의 좁은 표면에 연하여 분말금속을 용착시키기 위하여 전극봉을 이동시키는 단계와, 작업편의 좁은 표면에 연하여 용착물의 중첩열을 형성하기 위하여 전극봉이 이동되는 동안에 주전류레벨과 보조전류레벨 사이에서 전극봉과 작업편에 대하여 용접전류를 펄스하는 단계로 구성된다. 중첩부착에 의하여 형성되는 비이드 부착물은 일회통과에 대해 0. 25mm(0.010인치) 내지 3.2mm(0.125인치)의 두께와 0.51mm(0.020인치) 내지 3.2mm(0.125인치)의 폭을 가지게 되며, 또한 비이드폭에 대한 비이드 높이의 비는 일회통과에 대해 0.5 : 1로부터 2 : 1의 범위에 있게 된다. 특히 용접부착물의 폭에 대한 기재폭의 비는 0.5 내지 1.0범위내에서 유지된다.

본 발명은 또한 좁은 표면을 가진 금속기재와, 이 기재의 좁은 표면상에 용착되는 용접비이드에 있어서, 중첩용착물 열을 형성하는 용접비이드를 제공하는 것이다.

펄스 아크용접전류를 가지고 기재상에 형성되는 용융영역이 연속적으로 일정하게 조성되고, 크기가 성장되며, 크기가 수축되면서 완전히 굳어져서 형성된다. 적합한 시간에 피복하는 재료를 추가함으로서 용접토오치는 공급되는 열입력의 대부분에 의해 분말이 용해되고 최소한의 열량이 기재 재료안으로 지향되어 분말을 용융시킬 수 있도록 장착된다. 이로써 기재 재료의 용융과 흘러내림을 감소시키게 된다. 소요되는 복합층이 용착됨으로써 앞서의 피복층은 기재로 변하게 된다. 최소한의 기재용융이 일어나고, 피복재료가 소요의 높이까지 한층한층 피복층을 쌓게 된다.

본 기술에 있어서의 추가적인 잇점은 용접열 입력의 사용이 매우 효율적이며, 용착물이 굳어지는 것이 매우 신속하다는 것이다.

또한 미세한 입자조직이 특정의 PTA법을 사용하여 형성되는 합금들에서 보다도 본 기술에 있는 유용한 합금내에서 많이 관측되었다.

기타 본 발명의 목적과 잇점은 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명될 실시예의 설명에 의하여 명료화될 것이다. 제1도를 참조하여 용접장치는 토오치(10), 비소모성 전극봉(11), 파이롯 아크용접전원(12), 주아크전원(13), 펄스제어장치(14) 그리고 시스템 제어장치(15)를 포함한다. 토오치(10)는 종래형의 구조이며, 전극봉(11)을 수용하는 제1중앙통로(16)와, 분말금속(18)의 흐름을 수용하기 위해 제1중앙통로에 대하여 동심 배열되는 제2통로(17)와, 차폐가스 흐름을 수용하기 위해 제2통로에 대하여 동심 배열되는 제3통로(19)를 포함한다. 그리고 토오치(10)는 작업편 또는 기재(21)쪽으로 지향되는 불활성 가스흐름이 통과하는 중앙통로(16)의 끝부에 설치되는 한정오리피스(20)를 가진다.

제1도의 표시와 같이 가스라인(22)이 알곤과 같은 불활성 가스를 송출하기 위하여 토오치의 중앙통로(16)에 연결된다. 다시 가스라인(22)은 가스흐름제어 및 측정장치(23)에 연결되며, 이 장치(23)는 적합한 불활성 가스원(도시하지 않음)에 연결된 유압가스라인을 가지고 있다. 이 장치(23)는 토오치(10)의 중앙통로(16)내로 공급되는 불활성 가스의 양을 제어하며 측정하는 역할을 한다. 동일한 방법으로 흐름제어 및 측정장치(24)는 가스라인(25)을 거쳐서 토오치(10)의 외측통로(19)에 연결되어 알곤과 같은 차폐가스를 적합한 차폐가스원(도시하지 않음)으로부터 외측통로까지 공급되게 한다. 또한 분말금속재료(27)의 용기를 가지고 있는 분말금속 운송장치(26)가 공급라인(28)을 거쳐 토오치(10)의 통로(17)에 연결되며, 이 통로에 분말금속을 공급하게 된다. 그리고 흐름제어 및 측정장치(29)가 가스라인(30)을 거쳐서 분말금속 운송장치(26)에 연결되어 적합한 공급원(표시부)로부터 공급라인(28)내로 불활성 가스를 운송하며, 분말금속의 운송에 도움을 주게된다.

운송장치(26)에 공급된 가스는 토오치(10)를 통하여 분말금속을 중력의 도움으로 운송하는데 사용되며, 한편 대기오염으로부터 분말금속을 보호하는 역할도 한다. 이 가스는 또한 용접영역에서의 전체가스 용적과 성분에 증가를 가져온다. 파이롯 아크용접전원(12)은 전극봉(11)과 한정오리피스(20)의 사이와 이들에게 각각 적합한 케이블(31),(32)에 의해, 또한 토오치(10)내의 내부연결구(도시하지 않음)에 의해 연결된다. 파이롯 아크용접전원(12)은 전극봉(11)과 한정오리피스(20)사이에 전기 아크를 수립하는데 필요한 전류를 제공하게 된다.

표시한 바와 같이 전극봉(11)은 전원(12)의 음극단자에 연결되며 한편 토오치(10)의 한정오리피스(20)는 전원(12)의 양극단자에 연결된다. 주아크전원(12)은 전극봉(11)과 기재(21)사이와 이들에게 연결되며, 전극봉(11)과 기재(21)사이의 아크를 수립하기 위한 용접전류를 제공하게 된다.

표시한 바와 같이 주아크전원(13)는 각각 적합한 케이블(33),(34)를 거쳐 전극봉(11)과 기재(21)에 연결된다. 또한 전극봉은 전원(13)의 음극단자에 연결되며, 기재(21)는 전원(13)의 양극단자에 연결된다. 펄스제어장치(14)는 주아크전원(13)으로부터 전극봉(11)과 기재(21)에 공급되는 전력의 진폭과 기간을 제어하기 위하여 적합한 케이블(35)를 거쳐서 주아크전원(13)에 연결된다.

여기에 있어서 펄스제어장치(14)는 제3도의 표시와 같이 주전류레벨과 각각 사전 프로그램된 시간을 가진 낮은 보조레벨 사이에 전류가 공급되도록 동작한다. 시스템 제어장치(15)는 각각 전원(12), (13), 분말금속 운송장치(26) 그리고 각종유동제어 및 측정장치(23),(24),(29)에 연결되어 이들 요소들의 동작을 동기화 시키게 된다. 작동에 있어, 운송장치(26)로부터 토오치(10)로 공급되는 분말금속 재료와 통로(16),(19)를 지향하는 가스를 가지고, 전원(12),(13)은 전극봉(11)과 기재(21)사이에 전환아크가 수립되도록 동작한다. 동시에 통로(16)를 통하여 공급되는 불활성 가스의 플라즈마 불꽃(36)은 전극봉(11)과 기재(21)사이에 형성된다. 운송된 분말금속이 이 불꽃속으로 공급되고, 기재(21)상에서 용융상태로 변환되어 용접비이드를 형성하게 된다. 분말금속의 송출은 장치(26)에 의하여 정밀하게 계측되며, 한편 외부통로(19)를 통해서 운송되는 가스는 용접영역에서 전체가스 용적과 성분에 증가를 가져오면서 대기의 오염으로부터 용접영역을 보호한다. 토오치(10)와 전극봉(11)이 기재(21)의 길이를 따라 이동함에 따라 펄스제어장치(14)는 시스템 제어장치(15)를 통하여 작동되어 전극봉(11)과 기재(21)로 흐르는 용접전류가 제3도에 도시한 바와 같이 높은 주전류레벨과 낮은 보조레벨 사이에 펄스된다. 높은 주전류레벨의 기간중에는 용접범벅이 기재상에 형성되며, 소모성 분말재료가 범벅내로 송출되어 용융이 이루어진다. 이후에 보조전류레벨이 발생됨으로써 앞서 형성된 범벅이 용착물내에 굳어지게 된다.

토오치(10)와 전극봉(11)이 기재(21)에 연하여 이동됨으로써 중첩용착물 열이 생기면서 결과로서 중첩용착물 열을 형성하는 비이드 용착물을 얻게된다.

제2도를 참조하여 비교하면 변환아크를 사용하여 거의 일정치의 용접전류를 이용하여 기재를 코오팅하는 종래의 공지 기술에서 재료의 연속적인 비드가 기재상에 형성되어 있다. 특히 용접전류의 변분이 용접초기에 있어서 어느 시작 레벨로부터 주용접레벨까지 용접전류의 크기를 점진적으로 증가시키는데 한계가 있었으며, 그후에 주용접레벨로부터 표시된 어느 최종레벨까지 감소시키는 데에도 한계가 있었다.

기체상에 얻어진 비이드 용착물은 매우 좁은 폭을 가질 수 있다. 더욱이 비이드가 용착되는 기재도 또한 좁은폭을 가질 수 있다. 예를 들어 일회통과로 비이드 용착물의 두께는 0.25mm(0.010인치) 내지 3.2mm(0.125인치)의 두께 범위를 가지며, 0.51mm(0.020인치) 내지 3.2mm(0.125인치)의 폭범위를 가지게 된다.

또한 이 용접방법은 기재의 과격한 용융없이 매우 좁은 폭의 기재상에 분말금속재료의 용착을 허용하게된다. 이로써 3.2mm(0.125인치) 내지 0.89mm(0.035인치)의 비이드 용착물 폭에서 기재에 소요되었던 정교한 급냉장치를 특별히 필요로 하지 않게 되는 것이다. 특별히 1 : 1의 용착물 폭에 대한 기재폭의 비가 확보된다.

0.89mm(0.035인치) 내지 1.8mm(0.070인치)범위의 용착물 폭에 대하여 상기 비율은 1 : 2로 증가될 수있다. 일회통과에 대한 용착물의 폭에 대한 높이의 비율은 예를 들어 0.5 : 1 내지 2 : 1의 범위내에서 정밀하게 제어될 수 있다.

따라서 본 발명은 탄화물과 같은 내마모성 경질재료를 가지고 금속과 금속합금 또는 이들의 혼합물에서 다양하게 용착을 제공하는데 사용될 수 있다.

특히 철-, 니켈-, 코발트-기 등의 합금이 용착된다. 예를 들어 이들에는 스테인레스강, 고크롬강, 공구강, 코발트-크롬-텅스텐 합금, 니켈-크롬-실리콘-붕소합금 등이 포함된다. 그리고 탄화물이 첨가되는 수개의 이들 재료의 혼합물에는 예를 들어 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 바나듐-텅스텐 카바이드가 용착된다. 재료선정의 이같은 신축성은 펄스변환 아크 기술의 주요특성이며, 이는 소모성 분말이외에 사용하지 못했던 종래기술에서는 즐길 수가 없는 기술인 것이다.

본 발명은 또한 경질표면의 용착 비이드를 매우 정밀한 제어로써 기하학적으로 유지시킬 수 있는 기술을 제공하게 된다.

더욱이 본 발명은 매우 좁은 폭의 기재상에 최소한의 희석과 최소한의 열량에 의하여 비이드 용착물을 형성하는 기술을 제공하게 된다.

다음 표는 금속기체상에 비이드가 놓여지는데 수반하는 특정용접 파라메타의 각종 예를 표시한 것이다.

특접용접 파라메타

장비 : 호바트 CYBER-TIG-300 AC/DC 아크용접기(전력공급)가 부착된 PSM-2 표면용접기(300계열 프로그래머 부착형)

프로그래머 제도기 설치

용접 비이드 형상

주의 : PSM-2 표면용접기는 유니온 카바이드사 제품임.

상기 실시예에서 CE 501 표준 전력 공급기는 미합중국 오하이오 트로이에 있는 호바트 브러더사에 의하여 판매되는 호바트 CT-300 AC/DC아크용접기 전력공급기로 교체되었다. 그리고 이 용접기의 300형 프로그래머가 펄스제어장치로서 사용되었다.

시험된 내마모성 표면제 재료는 다음을 포함한다.

S-6(Co-Cr-W-C)

F-90(Fe-Cr-C)

Metco 31-C(WC/CO+Ni기 합금)

GS 131(W₂C+Ni기 합금)

N-50(Ni-Cr-Si-B)

W-516(W₂C+Co기 합금)

M-2(공구강)

WC/Co

(V,W)C

용착물은 다음의 기재 재료위에 형성되었다.

1020강

주철

304스테인레스강

고속강

301스테인레스강

4130강

물론 전류의 크기 범위는 낮은 펄스전류에 대하여 1-2암페어로부터 높은 펄스전류에 대하여 수백 암페어까지 변화시킬 수 있었다. 시간은 높은 펄스시간에 대하여 0.1초 이하로부터 낮은 펄스시간에 대하여 3초이상까지 변화시킬 수 있었다. 이들 용접조건에 대한 조정은 주문된 용접비이드 형상과 크기에 의해 허용되는 기본제어에 의존하였다. 현재까지의 경험에서 낮은 펄스전류에 대한 암페어레벨은 4-15암페어로부터 높은 펄스전류에 대하여 20-70암페어로 하였다. 높은 펄스와 낮은 펄스시간은 각각 0.3-0.6과 1-1.4초로 하였다.

또한 표준 ft³/h(scfh)는 70℉,29.92인치의 수은주 대기압과 건조상태에서 측정된 가스에 대한 조건을 의미하는 것이다.

Claims

금속기재(21)상에 내마모성 표면재료를 용착시키기 위한 용접장치에 있어서, 불활성 가스의 제1흐름을 수용하는 제1통로(16), 분말금속의 흐름을 수용하기 위해 제1통로(16)에 대해 동심 배열되는 제2통로(17), 차폐가스의 흐름을 수용하기 위해 제2통로(17)에 대해 동심 배열되는 제3통로(19), 상기 제1통로(16)의 한 단부에 있는 한정오리피스(20)로 구성되는 용접 토오치(10)와, 상기 제1통로(16)내에 배치되는 비소모성 전극봉(11)과, 상기 토오치의 제2통로(17)에 분말금속을 공급하기 위한 분말금속 운송장치(26)와, 상기 전극봉(11)과 한정오리피스(20)사이와 이들에게 연결되어 이들 사이에 전기적 아크를 수립하게 되는 파이롯 아크용접전원(12)과, 상기 전극봉(11)과 기재(21)사이와 이들에게 연결되어 이들 사이에 변환전기 아크를 수립하게 하고 전극봉(11)과 기재(21)사이의 불활성 가스의 플라즈마 불꽂(36)을 수립하게 하는 주아크전원(13)으로 이루어지며, 상기 주아크전원(13)으로부터 공급되는 전력의 진폭과 기간을 제어하도록 주아크전원(13)을 펄스하기 위해 이 전원에 연결된 펄스제어장치(14)를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
제1항에 있어서, 상기 토오치의 제2통로(17)에 분말금속을 공급하기 위한 분말금속 운송장치(26)와, 그리고 상기 운송장치(26)와 파이롯 아크용접전원(12)과 주아크전원(13)에 각각 연결되어 이들의 운전을 동기화하는 제어장치(15)를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접장치.
금속작업편상에 내마모성 표면을 형성하는 방법에 있어서, 비소모성 전극봉과 작업편의 좁은 표면사이에서 변환아크를 만드는 단계와, 아크에서 불활성 가스의 플라즈마 불꽃을 만드는 단계와, 작업편의 좁은표면을 따라 분말금속을 용착시키기 위해 작업편을 따라 전극봉을 이동시키면서 분말금속의 흐름을 플라즈마 불꽃으로 공급하는 단계와, 작업편의 표면을 따라 중첩되는 일련의 용착을 형성하기 위하여 작업편을 따라 전극봉의 이동중에 주전류레벨과 낮은 보조전류레벨 사이에서 작업편과 전극봉에 용접전류를 펄스하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 용접방법.
제3항에 있어서, 중첩되는 일련의 용착이 비이드 용착을 형성하는 것을 특징으로 하는 용접방법.
제4항에 있어서, 비이드 용착이 일회통과로 0.25mm(0.010인치)에서 3.2mm(0.125인치)의 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 용접방법.
제4항에 있어서, 비이드 용착이 0.5mm(0.020인치)에서 3.2mm(0.125인치)범위의 폭을 것을 특징으로 하는 용접방법.
제4, 제5, 제6항중 어느 한 항에 있어서, 작업편의 좁은 표면의 폭에 대한 비이드 용착의 폭의 비가 1 : 1 내지 2 : 1의 범위인 것을 특징으로 하는 용접방법.
제4, 제5, 제6항중 어느 한 항에 있어서, 비이드 폭에 대한 비이드 높이의 비가 일회통과에 대해 0.5 : 1 내지 2 : 1의 범위인 비이드 용착물을 갖는 것을 특징으로 하는 용접방법.
길이 방향으로 배치된 좁은 표면과, 이 표면상에 분말금속으로 만들어지는 적어도 한 층의 단일 용접 비이드 용착물을 구비하는 금속기재에 있어서, 상기 비이드가 길이방향으로 정렬되는 열의 중첩되는 용착물로 형성하고 0.51mm(0.020인치) 내지 3.2mm(0.125인치)의 폭을 가지며, 상기 비이드 용착물의 폭에 대한 기재폭의 비가 0.5 : 1 내지 1 : 1인 것을 특징으로 하는 금속기재.
제9항에 있어서, 비이드폭에 대한 비이드 높이의 비가 일회통과에 대해 0.5 : 1 에서 2 : 1의 범위에서 이루어진 비이드 용착물을 가지는 것이 특징인 금속기재.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 비이드 용착물이 내화성 초경재료를 함유하는 금속, 금속합금, 금속과 금속합금의 혼합물, 금속혼합물로 구성되는 그룹에서 선택된 한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속기재.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 비이드 용착물이 철-기, 니켈-기, 코발트-기 합금에서 선택된한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속기재.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 비이드 용착물이 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드, 바나듐-텅스텐 카바이드에서 선택된 한 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속기재.
제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 비이드 용착물이 탄화물질인 것을 특징으로 하는 금속기재.
제9항에 있어서, 표면에 복수층의 비이드 용착층을 가진 것이 특징인 금속기재.
제9항에 있어서, 상기 비이드 용착이 재료의 혼합물로 구성되며, 상기 재료중의 하나가 탄화물과 혼합된 철-, 니켈-, 코발트-기 합금들로 구성된 그룹에서 선택된 재료인 것을 특징으로 하는 금속기재.
제16항에 있어서, 상기 탄화물이 텅스텐 카바이드, 티타늄 카바이드 및 바나듐-텅스텐 카바이드로 구성되는 그룹에서 선택된 것을 특징으로 하는 금속기재.
제3항에 있어서, 상기 주전류레벨이 20 내지 70암페어의 범위에 있고, 상기 보조전류레벨이 4 내지 15암페어의 범위에 있는 것을 특징으로 하는 용접방법.
제18항에 있어서, 상기 주전류레벨이 0.3 내지 0.6초의 시간동안 펄스되고, 상기 보조전류레벨이 1 내지 1.4초의 시간동안 펄스되는 것을 특징으로 하는 용접방법.
제3항에 있어서, 상기 보조전류레벨이 1 내지 2암페어인 것을 특징으로 하는 용접방법.
제3항에 있어서, 상기 주전류레벨이 0.1초 이하의 시간동안 펄스되고, 상기 보조전류레벨이 3초 이상의 시간동안 펄스되는 것을 특징으로 하는 용접방법.
제3항 또는 21항에 있어서, 상기 좁은 표면이 3.2mm보다 크지 않는 것을 특징으로 하는 용접방법.