クラッディング材料粉末をレーザ光の光軸と同軸上に放出可能なレーザ加工ヘッドにより基材の表面にバナジウム炭化物を含有するクラッド層を形成するレーザクラッディング方法であって、該クラッディング材料粉末は、massで、V:7~15を含有する鉄系材料からなることを特徴とするレーザクラッディング方法。前記クラッディング材料粉末は、massで、V:10~15を含有する鉄系材料からなることを特徴とする請求項1に記載のレーザクラッディング方法。前記クラッディング材料粉末は、massで、C:2.03.5、Cr:10.018.0、Mo:0.31.0、V:10.015.0を含み、残部の主成分を鉄系材料とすることを特徴とする請求項2に記載のレーザクラッディング方法。前記レーザ光は半導体レーザであることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のレーザクラッディング方法。前記レーザ加工ヘッドは、下端で基材に前記レーザ光を照射する照射口と、前記レーザ光と略同軸で該照射口の近傍で前記クラッディング材料粉末を放出するクラッディング材料粉末供給管と、前記レーザ光と略同軸で該照射口の近傍で不活性ガスを放出するシールドガス供給管と、を備えることを特徴とする請求項1~5に記載のクラッディング方法。クラッディング材料粉末から基材の表面に形成したクラッド層であって、該クラッド層は均一に分散されたバナジウム炭化物を含有し、該バナジウム炭化物は、クラッド層内の40~70volを有し、それぞれ1μm以下の略球状の粒子を形成する、ことを特徴とするクラッド層。本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、大量の微細なバナジウム炭化物が均一に分散したクラッド層を容易に形成し得るクラッディング材料及びクラッディング構成を採用したレーザクラッディング方法を提供することを目的とする。本発明は、レーザ光とクラッディング材料粉末とを同軸上に放出可能なレーザ加工ヘッドにより基材の表面にバナジウム炭化物を含有するクラッド層を形成するレーザクラッディング方法を提供する。この方法で使用するクラッディング材料粉末は、massで、V:7~15を含有する鉄系材料からなる。また、前記クラッディング材料粉末は、massで、V:10~15を含有する鉄系材料からなることが好ましい。レーザ光とクラッディング材等を同軸上に放出するレーザ加工ヘッドを使用してバナジウム炭化物が均一分散されたクラッド層を形成するには、クラッディング材料に7程度以上のバナジウムが含有することが好ましいことが理解された。このような同軸型のレーザ加工ヘッドを用いると基材への入熱を低くすることができる。本発明では、このような低入熱でのレーザクラッディングにおいてバナジウムの含有量を最適化することで微細なバナジウム炭化物が均一分散したクラッド層を確保することができる点で有利である。上記クラッディング材料に含有されるバナジウムの含有率のうちとりわけ10~15massのバナジウム含有量のクラッディング材料粉末であることが好ましい。なお、15mass以上のバナジウムを含有するクラッディング材料粉末は製造が困難である。前記クラッディング材料粉末は、massで、C:2.03.5、Cr:10.018.0、Mo:0.31.0、V:10.015.0を含み、残部の主成分を鉄系材料とすることが好ましい。なお、レーザ光は半導体レーザであることが好ましい。上述するクラッディング方法に使用するレーザ加工ヘッドは、下端で基材に前記レーザ光を照射する照射口と、前記レーザ光と略同軸で該照射口の近傍で前記クラッディング材料粉末を放出するクラッディング材料粉末供給管と、前記レーザ光と略同軸で該照射口の近傍で不活性ガスを放出するシールドガス供給管と、を備える構成である。また本発明は、クラッディング材料粉末から基材の表面に形成したクラッド層も提供している。このクラッド層は均一に分散されたバナジウム炭化物を含有し、該バナジウム炭化物は、クラッド層内の40~70volを有し、それぞれ1μm以下の略球状の粒子を形成する。上記本発明のレーザクラッディング方法を実施した場合、バナジウム炭化物粒子が均一に分散したクラッド層を形成することは上述した通りであるが、形成されたクラッド層にはバナジウム炭化物が均一分散されるだけでなくその粒子の形状、大きさに特殊性があり、粒子の占有量も非常に多い。したがって、このようなクラッド層の構成は本発明のレーザクラッディング方法を実施したものであるということができる。本発明のレーザクラッディング方法によれば、硬質セラミックス粒子として微細なバナジウム炭化物を大量に均一分散したクラッド層を基材表面に容易に形成することができるクラッディング材料が提供される。これにより基材の機械的特性を簡単かつ確実に大幅に向上させることができ、高い耐摩耗性、耐食性等を要する部材への適正な材料を提供することができる。≪従来型のレーザクラッディング方法の基本構成非同軸式≫まず、本発明のクラッディング方法肉盛溶接方法を説明する前提としてレーザクラッディングの基本構成について概説する。図5には従来のレーザクラッディング方法を表す概略が示されている。図5に示すように、レーザ加工ヘッド101によって集光されたレーザ光102は集光点あるいはディフォーカスされたビームが基材103の表面に照射される。このとき基材103はレーザ光102の照射面に近傍の広範囲で溶かされて液体化した溶融池103aを形成する。一方、レーザ加工ヘッド101に隣接して設けられた粉末供給管104の下端部からはクラッディングの原材料粉末105が基材103の表面に供給される。この基材103の表面上に供給された原材料粉末105はレーザ光102によって溶融され、基材103の表面に接合されてクラッド層106を形成する。このような従来のレーザクラッディング方法では、図5に示すようにレーザ加工ヘッド101が基材103表面を横方向矢印X方向に移動しながらレーザ光102を照射し、粉末供給管104からはレーザ光102の移動方向前方側に原材料粉末105を供給する。これによりレーザビーム102の進行方向後ろ側にクラッッド層106が形成される。また、粉末供給管104の軸周りにはシールドガス供給管107が配設される。このシールドガス供給管107は上方からアルゴンガス等の不活性ガスが流入され下端部から放出される。不活性ガスが放出されるとプロセス部を外気と遮断し酸化を抑制する。しかしながら、図5に示す従来のレーザクラッディング方法の場合、原材料粉末105の供給位置とレーザ光102の焦点位置との位置決め制御が困難、すなわち入熱の制御が困難であり基材103も大きく溶かしてしまう溶融池103aが大きくなる。これにより溶けた基材103に原材料粉末105が混ざりレーザ光102の照射位置に一定量の原材料粉末105が供給されなくなってしまう。その結果、クラッド層106の幅や高さが変化して均一なクラッド層106の生成が困難となってしまうという問題がある。≪本発明で用いるレーザクラッディング方法の構成同軸クラッディングトーチ≫次に、本発明のレーザクラッディング方法の構成について概説する。図1は本発明のレーザクラッディング方法を表す概略を示している。図1に示すように、レーザ加工ヘッド11は中心軸に沿って中空のレーザ光路11aを形成しており、レーザ光12がこの光路に沿って内部を進行する。具体的には、レーザ光12がレーザ加工ヘッド11の入射口11bから入射し、ミラー21により鉛直下方に反射して凸レンズ22まで到達する。凸レンズ22に到達したレーザ光12は集光されてレーザ加工ヘッド11の下端の照射口11dから照射される。そして、レーザ光12は光軸11c上でレーザ加工ヘッド12の下端直下が集光点となって又はディフォーカスされて基材13の表面上に照射される。このとき基材13は、従来のレーザクラッディング方法と同様にレーザ光12の照射面が溶かされて液体化した溶融池13aを形成する。但し、この溶融池13aは小範囲である後述。一方、レーザ加工ヘッド11は、レーザ光路11aと同軸光軸11cと同軸共軸に中心軸側から順に、クラッディング材料粉末単にクラッディング材料とも称する15を下方に送り出すクラッディング材料粉末供給管14と、冷却水20を下方に送り出す冷却水供給管19と、不活性ガス18を下方に送り出すシールドガス供給管17と、が設けられている。詳細には、まず水平平面においてレーザ光路11aの同心円状外側にクラッディング材料粉末供給管14が配置されており、上端からレーザ光12の集光に倣って光軸11c側に収束し、レーザ加工ヘッド11の下端の照射口11d近傍まで連通している。図示しないが、このクラッディング材料粉末供給管14は、水平平面において所定の角度ごとに配置された1以上の管であっても良く、周全体につながった環状の管であっても良い。したがって、クラッディング原材料粉末供給管14は、その上端からクラッディング材料粉末15を流入し、レーザ光12が基材13の表面上に照射される位置すなわち基材13表面の溶融池13aに放出する。放出されたクラッディング材料粉末15はレーザ光12と基材13の溶融池13aとで入熱され、レーザ加工ヘッド11の移動方向矢印Y参照の後側の基材13の表面にクラッド層16を形成する。とりわけ、このクラッディング方法ではレーザ光12の焦点等とクラッディング材料粉末15との両者ともに1つのレーザ加工ヘッド11の下端から放出されるためレーザ光12の照射位置溶融池13aの位置とクラッディング材料粉末15の放出位置との位置決め制御を行う必要がない。したがって、レーザ加工ヘッド11が基材13の表面を走査してもクラッド層16の厚さ等を制御し易く加工プロセス回数も軽減できる点で有利である。なお、クラッディング材料粉末の成分評価については後述する。また、水平平面におけるレーザ光路11aに対してクラッディング材料粉末供給管14より同心円状外側同軸外側にはシールドガス供給管17が配置されており、その上端からレーザ光12の集光に倣って光軸11c側に収束し、レーザ加工ヘッド11の下端の照射口11d近傍まで連通している。したがって、シールドガス供給管17はその上端から流入したアルゴンガス等の不活性ガス18を下端で放出する。放出された不活性ガス18はクラッディング材料粉末15ひいてはクラッド層16に吹き付けられるため、クラッド層16が基材13の表面に堆積されながら即に酸化防止処理を施すこととなる。このシールドガス供給管17はクラッド層16の酸化防止可能な程度の量の不活性ガス18を吹き付けられるものであれば良く、複数の管や周全体につながった環状の管などが考えられる。さらに、シールドガス供給管17の同心円状外側には冷却水供給管19が配置されており、その上端からレーザ加工ヘッド11の下端から所定距離上方に位置まで連通している。なお、この冷却水供給管19はレーザ加工ヘッド11の必須部品ではなく、レーザ加工ヘッド11の冷却機能である。≪上記レーザクラッディング方法で最適なクラッディング材料粉末原材料粉末≫上記レーザクラッディング方法を用いて種々のクラッディング材料によりバナジウム炭化物が分散したクラッド層16を形成した。以下、バナジウムVの含有量の異なる種々のクラッディング材料粉末について図1に示すレーザクラッディング方法でクラッド層を形成した場合のバナジウム炭化物の分散状態を評価した。実験条件使用装置としては上述する図1のレーザ加工ヘッド11としてLaserline社製TypeCoax8を使用した。また、レーザ光源としては、Laserline社製波長810980nmの半導体レーザを使用した。また、クラッディング材料粉末15は、高耐食耐磨耗工具鋼粉末山陽特殊鋼社製を5種類準備した。具体的には、C、Si、Mn、Cr、Mo、V、とFeを主成分組成とし、詳細な成分は表1に示す。また、基材13にはSKD61板材高さ17mm×幅175mm×長さ230mmを使用した。さらに、クラッディング条件としては、レーザ出力が600w、レーザ加工ヘッド11の移動速度が1000mm/min、レーザ加工ヘッド11が送り量0.5mmであり、基材13の表面にクラッディングをラッピングさせることで、基材表面に高さ2mm×幅15mm×長さ65mmのクラッド層16を形成させた。図2~図3は、上記実験条件により形成されたクラッド層16の組織写真SEM写真を示している。具体的には図2~図3のa~eはそれぞれ表1のNo.1~No.5のクラッディング材料粉末を使用した場合のSEM写真であり、クラッド層断面を鏡面研磨後、エッチング塩化第二鉄溶液を施して撮影している。バナジウム:Vの含有率に注目すると、ぞれぞれaは5.04mass、bは7.57mass、cは10.11mass、dは12.52mass、eは14.94massである。表1のような鉄系材料をクラッディング材料として使用する場合、主としてクロム炭化物とバナジウム炭化物とが形成される。このうちクロム炭化物は基材Feの結晶粒界に偏折するのが一般的である。一方、図2~図3に示す通りバナジウム炭化物が形成される場所は、バナジウム含有量によって変化し、バナジウム含有率が低い場合はクロム炭化物と同様に基材の結晶粒界に偏折し、バナジウム含有率が高くなるにつれ基材中に均一に分散して形成される。詳細にはaのようにバナジウム含有率が5mass程度のときには偏折した状態といえるが、bのようにバナジウム含有率が7~10mass程度では比較的良好に分散されており、c~dのようにバナジウム含有率が10~15mass程度では十分に均一分散していることがわかる。また、図2~図3に示すクラッド層16の組織写真SEM写真の画像解析を行った結果、バナジウム炭化物粒子はクラッド層16内で均一に分散されており、その形状、大きさ、量は、形状:球状大きさ:1μm以下量:40~70volであることがわかる。なお、a~eにおけるバナジウム炭化物粒子は、それぞれ占有面積を検出した結果、a-非分散ゆえ不検出、43vol、61vol、d45vol、e67volと検出された。図4は、表1のクラッディング材料のうちバナジウムの含有率が5.04mass、10.11massであるNo.1とNo.3から形成されたクラッド層の断面の組織写真TEM写真を示している。すなわち、図4bのTEM写真は図2cのSEM写真に相当する。この図4を参照すれば、上述のように、バナジウム含有率が高くなるとバナジウム炭化物が均一に分散されていることが分かる。以上、本発明のレーザクラッディング方法の実施形態およびその概念について説明してきたが本発明はこれに限定されるものではなく特許請求の範囲および明細書等に記載の精神や教示を逸脱しない範囲で他の変形例、改良例が得られることは当業者は理解できるであろう。