BR112014023120B1

BR112014023120B1 - METHOD OF PRODUCING BUFFER FOR DRILLING LAMINATION

Info

Publication number: BR112014023120B1
Application number: BR112014023120-6A
Authority: BR
Inventors: Yasuto Higashida; Yasuyoshi Hidaka
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2013-03-19
Publication date: 2021-09-28
Also published as: AR090817A1; WO2013161176A1; EP2845655A1; CA2867101C; MX367930B; RU2593884C9; US20150132501A1; BR112014023120A2; MX2014012499A; JP2013226563A; EP2845655B1; CA2867101A1; RU2014146991A; JP5365723B2; EP2845655A4; RU2593884C2; CN104284741B; CN104284741A

Abstract

método de produzir tampão para laminação por perfuração. trata-se de um método para produzir um tampão para uso em um laminador de laminação por perfuração para produzir um tubo/cano de aço sem costura que inclui uma etapa de aspersão por arco de fios de ferro de fusão e aspergir material fundido do mesmo sobre uma superfície de um metal de base de um tampão através do uso de uma pistola de aspersão por arco, de modo a formar um filme que contém óxido e fe na superfície do metal de base do tampão. na etapa de aspersão por arco, a superfície do metal de base do tampão é dividida em seções plurais ao longo de uma direção axial do tampão (por exemplo, duas seções: a porção de extremidade de ponta e a porção de corpo) e, por sua vez, a aspersão por arco é separadamente realizada em cada uma das seções plurais enquanto um ângulo de interseção entre a linha de centro de uma corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base de tampão é mantida dentro uma faixa de 35 graus a 90 graus. esse método garante aderência firme do filme aspergido por arco formado na superfície do tampão e realiza melhoria estável de vida de durabilidade do tampão.method of producing plug for lamination by perforation. is a method of producing a plug for use in a perforation rolling mill to produce a seamless steel tube/pipe that includes a step of spraying an arc of molten iron wires and spraying molten material thereof onto a surface of a base metal of a plug through the use of an arc spray gun so as to form a film containing oxide and Fe on the surface of the base metal of the plug. In the arc spraying step, the base metal surface of the plug is divided into plural sections along an axial direction of the plug (e.g., two sections: the tip end portion and the body portion), and then In turn, arc spraying is separately carried out in each of the plural sections while an angle of intersection between the centerline of a spray chain of the arc spray gun and the surface of the plug base metal is maintained within a range from 35 degrees to 90 degrees. This method ensures firm adhesion of the arc-sprayed film formed on the surface of the plug and realizes stable improvement of the plug's durability life.

Description

FIELD OF TECHNIQUE

[0001] A presente invenção refere-se a um método para produzir um tampão para laminação por perfuração para uso em um laminador de laminação por perfuração (doravante, também simplesmente chamado de um "furador") que produz um tubo/cano de aço sem costura, particularmente a um método para produzir um tampão para laminação por perfuração que tem um filme formado ao executar aspersão por arco de fios de ferro em uma superfície de um metal de base de tampão.[0001] The present invention relates to a method for producing a punch-rolling plug for use in a punch-roll mill (hereinafter, also simply called a "puncher") that produces a steel tube/pipe without sewing, particularly to a method of producing a plug for punch lamination which has a film formed by arc sprinkling iron wires onto a surface of a plug base metal.

TECHNICAL BACKGROUND

[0002] Um tubo/cano de aço sem costura é produzido pelo processo de fabricação de tubo Mannesmann. O processo de fabricação de tubo Mannesmann inclui as seguintes etapas:[0002] A seamless steel tube/pipe is produced by the Mannesmann tube fabrication process. The Mannesmann tube manufacturing process includes the following steps:

[0003] (1) laminar por perfuração um material inicial (tarugo arredondado) aquecido a uma temperatura predeterminada em uma carcaça oca ao usar um furador;[0003] (1) to roll by punching a starting material (rounded billet) heated to a predetermined temperature in a hollow housing using an awl;

[0004] (2) laminar por alongamento a carcaça oca por um laminador de laminação por alongamento (por exemplo, laminador de mandril); e[0004] (2) stretch rolling the hollow carcass by a stretch rolling mill (for example, mandrel rolling mill); and

[0005] (3) realizar laminação de ajuste de diâmetro na carcaça oca laminada por alongamento para ter um diâmetro externo predeterminado e espessura de parede ao usar a laminador de laminação de ajuste de diâmetro (por exemplo, um redutor de estiramento).[0005] (3) perform diameter fit lamination on the hollow shell rolled by stretching to have a predetermined outer diameter and wall thickness when using the diameter fit laminating mill (for example, a stretch reducer).

[0006] Na laminação por perfuração ao usar o furador, um tampão é usado como uma ferramenta de perfuração. Esse tampão é montado em uma extremidade frontal de um mandril de modo a perfurar um tarugo aquecido a uma temperatura alta de aproximadamente 1.200 °C e; desse modo, o tampão é submetido a um ambiente hostil com uma alta pressão superficial e uma temperatura alta. Em geral, o tampão inclui um metal de base produzido a partir de aço de ferramenta de trabalho a quente e uma escala de filme de óxido é formada em uma superfície do metal de base através de um processo de aquecimento antecipadamente com o propósito de proteção do metal de base e, depois disso, o tampão é usado na laminação por perfuração. Durante a laminação por perfuração, o filme em escala na superfície do tampão isola transferência de calor do tarugo para o metal de base do tampão e também impede adesão entre o tarugo e o tampão.[0006] In punch lamination when using the punch, a plug is used as a punching tool. This plug is mounted on a front end of a mandrel in order to pierce a billet heated to a high temperature of approximately 1200 °C and; in this way, the plug is subjected to a hostile environment with a high surface pressure and a high temperature. In general, the plug includes a base metal produced from hot work tool steel and an oxide film scale is formed on a surface of the base metal through a pre-heating process for the purpose of protecting the base metal and thereafter the plug is used in punch lamination. During punch lamination, the scale film on the plug surface isolates heat transfer from the dowel to the plug base metal and also prevents adhesion between the dowel and the plug.

[0007] A laminação repetitiva por perfuração que usa tal tampão que tem o filme em escala causa uma abrasão gradual do filme em escala. A abrasão do filme em escala deteriora o efeito de isolação térmica do filme, resultando em aumento na temperatura do tampão durante a perfuração, de modo que perda de metal incorrida por fusão e deformação por calor sejam mais prováveis de serem causadas ao metal de base de tampão. Se o filme em escala é esgotado e o metal de base de tampão entra em contato direto com o tarugo, a adesão é causada de modo a gerar falhas em uma superfície interna de um tubo/cano de aço. Consequentemente, o tampão se torna inutilizável no momento em que o filme é esgotado e a durabilidade do mesmo é expirada.[0007] Repetitive perforation lamination using such a plug having the scaled film causes a gradual abrasion of the scaled film. Scaled film abrasion deteriorates the thermal insulation effect of the film, resulting in an increase in plug temperature during drilling, so that metal loss incurred by melting and heat deformation is more likely to be caused to the base metal of plug. If the scale film is depleted and the plug base metal comes in direct contact with the billet, adhesion is caused so as to generate flaws on an inner surface of a steel tube/pipe. Consequently, the tampon becomes unusable the moment the film is exhausted and its durability expires.

[0008] Particularmente na produção de um tubo/cano de aço sem costura produzido a partir de aço de alta liga tal como aço de alto Cr que contém Cr de 9% ou mais, liga baseada em Ni e aço inoxidável, em que a abrasão significante do filme em escala na superfície do tampão é gerada durante a laminação por perfuração, de modo que a durabilidade do tampão se torne significantemente reduzida. Por exemplo, no caso de aço inoxidável de perfuração, o filme em escala na superfície do tampão se torna desgastado através de dois ou três passes (o número de times de laminador de perfuração contínua) e a durabilidade do tampão é expirada. Isso exige uma substituição frequente do tampão, que deteriora a eficiência de produção. Na produção de um tubo/cano de aço sem costura de aço de alta liga é exigido melhorar a durabilidade do tampão durante a laminação por perfuração, dessa maneira, melhorando a eficiência de produção do tubo/cano de aço.[0008] Particularly in the production of a seamless steel tube/pipe produced from high alloy steel such as high Cr steel that contains 9% Cr or more, Ni-based alloy and stainless steel, in which abrasion Significant scale film on the tampon surface is generated during punch lamination, so that the tampon durability becomes significantly reduced. For example, in the case of stainless steel drilling, the scale film on the plug surface becomes worn through two or three passes (the number of continuous drilling mill teams) and the plug's durability expires. This requires frequent tampon replacement, which deteriorates production efficiency. In the production of a seamless steel tube/pipe from high alloy steel it is required to improve the durability of the plug during drilling rolling, thereby improving the production efficiency of the steel tube/pipe.

[0009] Para satisfazer tal exigência, como um exemplo do filme formado na superfície do metal de base de tampão, a Literatura de Patente 1 revela um tampão que tem um filme que contém óxido e Fe formados na superfície do metal de base de tampão ao executar aspersão por arco de fios de ferro, ao invés de usar o filme em escala formado através de tratamento a calor. Uma vez que o tampão que tem o filme aspergido por arco tem um filme que contém óxido e Fe na superfície do tampão, esse tampão é excelente em desempenho de isolamento térmico e prevenção de adesão, de modo que a melhoria da durabilidade do tampão seja provável de ser atingida.[0009] To satisfy such a requirement, as an example of the film formed on the surface of the plug base metal, Patent Literature 1 discloses a plug having a film containing oxide and Fe formed on the surface of the plug base metal upon perform arc spraying of iron wires, instead of using the scale film formed through heat treatment. Since the plug having the arc-sprayed film has an oxide and Fe-containing film on the surface of the plug, this plug is excellent in thermal insulation performance and adhesion prevention, so improved plug durability is likely to be achieved.

[0010] A Literatura de Patente 1 revela um sistema de equipamento de produzir (reproduzir) um tampão que tem um filme aspergido por arco ao formar o filme que contém óxido e Fe em uma superfície de um metal de base do tampão de tal maneira que, após o jateamento, é aplicado na superfície do tampão, o material fundido é aspergido a partir da pistola de aspersão por arcos na superfície do tampão metal de base enquanto uma plataforma giratória na qual o tampão é montado é girada. Nesse sistema de equipamento, as pistolas de aspersão são, assim, dispostas de modo a fazer face a uma porção de extremidade de ponta, uma metade anterior da porção de corpo e uma metade posterior da porção de corpo da superfície do tampão metal de base e formar o filme aspergido por arco ao operar todas as pistolas de aspersão ao mesmo tempo, desse modo, reduzindo o tempo exigido para formar o filme comparado ao caso de usar uma única pistola de aspersão para formar o filme de aspersão por arco por toda a superfície do metal de base de tampão, que resulta em melhoria de eficiência de produção do tampão.[0010] Patent Literature 1 discloses an equipment system of producing (reproducing) a plug having an arc-sprayed film by forming the film containing oxide and Fe on a surface of a base metal of the plug in such a way that After blasting is applied to the surface of the plug, molten material is sprayed from the spray gun by arcs onto the surface of the base metal plug while a turntable on which the plug is mounted is rotated. In that system of equipment, the spray guns are thus arranged to face a tip end portion, a front half body portion and a rear half body portion of the base metal plug surface and forming the arc spray film by operating all spray guns at the same time, thereby reducing the time required to form the film compared to using a single spray gun to form the arc spray film over the entire surface of the tampon base metal, which results in improved tampon production efficiency.

[0011] Infelizmente, mesmo no tampão que tem o filme de aspersão por arco formado ao usar o sistema de equipamento convencional revelado na Literatura de Patente 1, ocorre separação do filme de um comprimento de tarugo a ser perfurado é longo ou se um tarugo que tem alta resistência à temperatura elevada é usado. Isso se deve ao fato de que a aderência do filme é instável. A esse respeito, ainda há espaço para aprimoramento adicional em garantir a melhoria estável de durabilidade do tampão.[0011] Unfortunately, even in the plug that has the arc spray film formed using the conventional equipment system disclosed in Patent Literature 1, separation of the film occurs from a length of billet to be drilled is long or if a billet that It has high resistance to high temperature is used. This is because film adhesion is unstable. In that regard, there is still room for further improvement in ensuring steady improvement in tampon durability.

PATENT LITERATURE CITATION LIST

[0012] Literatura de Patente 1: Patente no. JP 4279350[0012] Patent Literature 1: Patent no. JP 4279350

SUMMARY OF THE INVENTION TECHNICAL PROBLEM

[0013] Um objeto da presente invenção, que foi idealizado a fim de resolver os problemas de acordo com a técnica convencional, é fornecer um método para produzir um tampão para laminação por perfuração que tem um filme que contém óxido e Fe formado em uma superfície do metal de base de tampão ao executar aspersão por arco de fios de ferro e o método tem as seguintes características de:[0013] An object of the present invention, which has been devised in order to solve the problems according to the conventional technique, is to provide a method for producing a plug for lamination by punching that has a film containing oxide and Fe formed on a surface of the cap base metal when performing arc sprinkling of iron wires and the method has the following characteristics of:

[0014] (1) garantir aderência firme do filme formado na superfície do tampão; e[0014] (1) ensure firm adhesion of the film formed on the surface of the plug; and

[0015] (2) garantir melhoria estável da durabilidade do tampão mesmo se um comprimento de tarugo a ser perfurado for longo ou mesmo que um tarugo que tem alta resistência à temperatura elevada seja usado.[0015] (2) ensure stable improvement of plug durability even if a length of billet to be drilled is long or even if a billet that has high resistance to high temperature is used.

SOLUTION TO THE PROBLEM

[0016] O sumário da presente invenção é como segue.[0016] The summary of the present invention is as follows.

[0017] Um método é fornecido para produzir um tampão para uso em um laminador de laminação por perfuração para produzir um tubo/cano de aço sem costura, e[0017] A method is provided to produce a plug for use in a punch rolling mill to produce a seamless steel tube/pipe, and

[0018] o método para produzir o tampão para laminação por perfuração compreende[0018] the method for producing the plug for lamination by punching comprises

[0019] uma etapa de aspersão por arco de fios de ferro de fusão e aspergir material fundido do mesmo em uma superfície de um metal de base de um tampão por uso de uma pistola de aspersão por arco, de modo a formar um filme que contém óxido e Fe na superfície do metal de base do tampão.[0019] a step of arc spraying of melting iron wires and spraying molten material thereof onto a surface of a base metal of a plug by use of an arc spray gun, so as to form a containing film. oxide and Fe on the base metal surface of the cap.

[0020] Na etapa de aspersão por arco, a superfície do metal de base do tampão é dividida em seções plurais ao longo de uma direção axial do tampão e, por sua vez, a aspersão por arco é separadamente realizada em cada uma das seções plurais enquanto um ângulo de interseção entre a linha de centro de uma corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do tampão metal de base é mantido dentro uma faixa de 35 graus a 90 graus.[0020] In the arc spraying step, the base metal surface of the plug is divided into plural sections along an axial direction of the plug and, in turn, the arc spray is separately performed on each of the plural sections while an angle of intersection between the centerline of an arc spray gun spray stream and the surface of the base metal plug is kept within a range of 35 degrees to 90 degrees.

[0021] Nesse método de produzir o tampão, é preferencial que o tampão tenha um formato de bala e inclua uma porção de corpo e uma porção de extremidade de ponta, enquanto as seções plurais compreendem uma região da porção de corpo e da porção de extremidade de ponta.[0021] In this method of producing the plug, it is preferred that the plug is bullet-shaped and includes a body portion and a tip end portion, while the plural sections comprise a body portion and end portion region cutting edge.

ADVANTAGEOUS EFFECTS OF THE INVENTION

[0022] O método para produzir um tampão para laminação por perfuração de acordo com a presente invenção alcança os seguintes notáveis efeitos de:[0022] The method for producing a plug for lamination by punching in accordance with the present invention achieves the following remarkable effects of:

[0023] (1) garantir aderência firme do filme de aspersão por arco formado na superfície do tampão; e[0023] (1) ensure firm adhesion of the spray film by arc formed on the surface of the plug; and

[0024] (2) garantir melhoria estável da durabilidade do tampão mesmo se um comprimento de tarugo a ser perfurado for longo ou mesmo que um tarugo que tem alta resistência à temperatura elevada seja usado.[0024] (2) ensure stable improvement of plug durability even if a length of billet to be drilled is long or even if a billet that has high resistance to high temperature is used.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0025] [Figura 1] A Figura 1 é uma ilustração esquemática que mostra o estado da aspersão por arco conduzida em testes básicos para investigar adesão do filme de aspersão por arco.[0025] [Figure 1] Figure 1 is a schematic illustration showing the state of arc spray conducted in basic tests to investigate adhesion of arc spray film.

[0026] [Figura 2] A Figura 2 é uma ilustração que mostra dependência no ângulo de interseção entre a linha de centro de uma corrente aspersora de uma pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base do tampão como um resultado os testes básicos sobre a aderência do filme de aspersão por arco.[0026] [Figure 2] Figure 2 is an illustration showing dependence on the angle of intersection between the centerline of a spray stream from an arc spray gun and the base metal surface of the cap as a test result basic information about arc spray film adhesion.

[0027] [Figura 3] A Figura 3 é uma ilustração que mostra fotografias de observação microscópica das seções de corte de cada filme dependendo do ângulo de interseção entre a linha de centro da corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base do tampão como o resultado dos testes básicos sobre a aderência do filme de aspersão por arco.[0027] [Figure 3] Figure 3 is an illustration showing microscopic observation photographs of the cut sections of each film depending on the angle of intersection between the centerline of the spray stream of the arc spray gun and the metal surface of the tampon base as the result of the basic tests on the adhesion of the arc spray film.

[0028] [Figura 4] A Figura 4 é uma ilustração esquemática que explica um método de formação de filme convencional através da aspersão por arco e uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Comparativo 4.[0028] [Figure 4] Figure 4 is a schematic illustration explaining a conventional film forming method using arc spray and an operating condition of the arc spray from Comparative Example 4.

[0029] [Figura 5] A Figura 5 é uma ilustração esquemática que explica a razão pela qual a melhoria da durabilidade do tampão não poder ser alcançada ao formar o filme de aspersão por arco no método convencional mostrado na Figura 4.[0029] [Figure 5] Figure 5 is a schematic illustration explaining why improved plug durability cannot be achieved when forming the arc spray film in the conventional method shown in Figure 4.

[0030] [Figura 6] A Figura 6 é uma ilustração esquemática que mostra as etapas da formação de filme através da aspersão por arco no método de produção do tampão de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.[0030] [Figure 6] Figure 6 is a schematic illustration showing the steps of film formation through arc spraying in the method of producing the tampon according to the first embodiment of the present invention.

[0031] [Figura 7] A Figura 7 é uma ilustração esquemática que mostra as etapas da formação de filme através da aspersão por arco no método de produção do tampão de acordo com a segunda modalidade da presente invenção.[0031] [Figure 7] Figure 7 is a schematic illustration showing the steps of film formation through arc spraying in the method of producing the tampon according to the second embodiment of the present invention.

[0032] [Figura 8] A Figura 8 é uma ilustração esquemática que explica uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Comparativo 1.[0032] [Figure 8] Figure 8 is a schematic illustration explaining an operating condition of the arc sprinkler from Comparative Example 1.

[0033] [Figura 9] A Figura 9 é uma ilustração esquemática que explica uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Comparativo 2.[0033] [Figure 9] Figure 9 is a schematic illustration explaining an operating condition of the arc sprinkler from Comparative Example 2.

[0034] [Figura 10] A Figura 10 é uma ilustração esquemática que explica uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Comparativo 3.[0034] [Figure 10] Figure 10 is a schematic illustration explaining an operating condition of the arc sprinkler from Comparative Example 3.

[0035] [Figura 11] A Figura 11 é uma ilustração esquemática que explica uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Inventivo 1.[0035] [Figure 11] Figure 11 is a schematic illustration explaining an operating condition of the arc spray from Inventive Example 1.

[0036] [Figura 12] A Figura 12 é uma ilustração esquemática que explica uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Inventivo 2.[0036] [Figure 12] Figure 12 is a schematic illustration explaining an operating condition of the arc sprinkler from Inventive Example 2.

[0037] [Figura 13] A Figura 13 é uma ilustração esquemática que explica uma condição de operação da aspersão por arco do Exemplo Inventivo 3.[0037] [Figure 13] Figure 13 is a schematic illustration explaining an operating condition of the arc sprinkler from Inventive Example 3.

DESCRIPTION OF MODALITIES

[0038] A fim de alcançar o objetivo citado acima, os presentes inventores conduziram vários testes e estudos intensivos na formação de um filme que contém óxido de Fe e Fe em uma superfície de um metal de base de tampão ao executar aspersão por arco de fios de ferro na superfície do tampão metal de base, focando a atenção na aderência do filme de aspersão por arco em particular. Como um resultado, os presentes inventores fizeram as seguintes constatações.[0038] In order to achieve the aforementioned objective, the present inventors conducted several intensive tests and studies in the formation of a film containing Fe and Fe oxide on a surface of a buffer base metal when performing wire arc spraying of iron on the surface of the base metal plug, focusing attention on the adhesion of the arc spray film in particular. As a result, the present inventors made the following findings.

[0039] A aspersão por arco é uma técnica, por exemplo, para usar uma pistola de aspersão por arco e que gera arcos entre extremidades frontais de dois fios de aspersão que servem como eletrodos, de modo a fundir os fios de aspersão e, ao mesmo tempo, prover um jato de ar comprimido ou um jato de gás de nitrogênio entre as extremidades frontais dos fios de aspersão de modo que o material fundido seja aspergido e, desse modo, aspergir o material fundido em um objeto alvo para formar um filme no mesmo. Na aspersão por arco na qual os fios de ferro são aplicados como os fios de aspersão e um tampão é usado como o objeto alvo, um filme formado na superfície do tampão metal de base contém óxido de Fe (óxido de ferro) e Fe. O óxido de Fe contido no filme resulta do material fundido (ferro fundido) que é aspergido da pistola de aspersão por arco e é oxidado no ar antes que o material fundido chegue à superfície do metal de base de tampão. O Fe contido no filme resulta do material fundido que chegou à superfície do metal de base de tampão antes de ser oxidado no ar.[0039] Arc spraying is a technique, for example, to use an arc spray gun and that generates arcs between the front ends of two spray wires that serve as electrodes, in order to fuse the spray wires and, when At the same time, provide a jet of compressed air or a jet of nitrogen gas between the front ends of the spray wires so that the molten material is sprayed and thereby spray the molten material onto a target object to form a film on the same. In arc spraying in which iron wires are applied as the spray wires and a plug is used as the target object, a film formed on the surface of the base metal plug contains Fe oxide (iron oxide) and Fe. Fe oxide contained in the film results from the molten material (cast iron) that is sprayed from the arc spray gun and is oxidized in air before the molten material reaches the surface of the cap base metal. The Fe contained in the film results from the molten material that has reached the surface of the buffer base metal before being oxidized in air.

[0040] A Figura 1 é uma ilustração esquemática que mostra o estado da aspersão por arco conduzida nos testes básicos para investigar a aderência do filme aspergido por arco. Conforme mostrado nessa ilustração, nos testes básicos para investigar a aderência do filme, o material fundido que resultou dos fios de ferro é aspergido da pistola de aspersão por arco 4 enquanto o metal de base de tampão 2 é girado ao redor do eixo geométrico central Pc do tampão 1, de modo a formar o filme na superfície do tampão 1. A essa altura, vários filmes foram formados mediante a variação de um ângulo de interseção θ definido pela linha de centro Ac de uma corrente aspersora da pistola de aspersão por arco 4 e a superfície do metal de base 2 do tampão 1. Como um procedimento de avaliação da aderência do filme, uma tensão de descolagem na direção de cisalhamento do filme (doravante, chamado de "aderência") foi medida para cada um dos tampões 1 que tem diferentes ângulos de interseção, chamado de θ. A aderência de filme para o tampão no caso do ângulo de interseção θ de 90 graus foi definida como uma referência "1" e a avaliação de aderência de filme foi conduzida baseada na razão da aderência de filme (razão de aderência) de cada tampão que tem um ângulo de interseção diferente θ relativo a essa referência. A observação microscópica do corte transversal do filme de cada tampão foi também conduzida.[0040] Figure 1 is a schematic illustration showing the state of the arc spray conducted in the basic tests to investigate the adhesion of the arc-sprayed film. As shown in this illustration, in basic tests to investigate film adhesion, the molten material that resulted from the iron wires is sprayed from the arc spray gun 4 while the cap base metal 2 is rotated around the central axis Pc of plug 1 so as to form the film on the surface of plug 1. At this point, several films were formed by varying an intersection angle θ defined by the centerline Ac of an arc spray gun spray stream 4 and the base metal surface 2 of the plug 1. As a procedure for evaluating the adhesion of the film, a peel stress in the film shear direction (hereafter called "adhesion") was measured for each of the plugs 1 that has different angles of intersection, called θ. The film adhesion to the tampon in the case of intersection angle θ of 90 degrees was defined as a reference of "1" and the film adhesion evaluation was conducted based on the film adhesion ratio (adhesion ratio) of each tampon that has a different intersection angle θ relative to that reference. Microscopic observation of the cross-section of the film of each tampon was also conducted.

[0041] A Figura 2 é uma ilustração que mostra a dependência do ângulo de interseção entre a linha de centro da corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base do tampão como um resultado dos testes básicos na aderência do filme de arco por aspersão. A Figura 3 é, conforme o resultado dos testes básicos, uma ilustração que mostra fotografias de observação microscópica dos cortes transversais de tampões no caso de diferentes ângulos de interseção, em que cada um é definido pela linha de centro da corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base do tampão.[0041] Figure 2 is an illustration showing the dependence of the angle of intersection between the centerline of the spray current of the arc spray gun and the base metal surface of the plug as a result of basic tests on film adhesion of sprinkler arc. Figure 3 is, according to the results of the basic tests, an illustration that shows microscopic observation photographs of the cross-sections of tampons in the case of different angles of intersection, where each one is defined by the center line of the spray gun spray per arc and the base metal surface of the cap.

[0042] Conforme mostrado na Figura 2, a razão de aderência do filme depende do ângulo de interseção θ entre a linha de centro da corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base do tampão. Especificamente, se o ângulo de interseção θ é menor que 35 graus, a razão de aderência é apta a diminuição significativa. Ao contrário, se o ângulo de interseção θ é de 60 graus ou mais, não há sinal da diminuição na razão de aderência.[0042] As shown in Figure 2, the film adhesion ratio depends on the intersection angle θ between the centerline of the spray current of the arc spray gun and the base metal surface of the cap. Specifically, if the intersection angle θ is less than 35 degrees, the adhesion ratio is apt to decrease significantly. Conversely, if the intersection angle θ is 60 degrees or more, there is no sign of a decrease in the adhesion ratio.

[0043] Conforme mostrado na Figura 3, a razão para a deterioração da aderência no caso de um ângulo de interseção menor θ é devido ao fato de que o filme pode uniformemente aderir na superfície do metal de base de tampão, que resulta em aumento da porcentagem de porosidade no filme.[0043] As shown in Figure 3, the reason for the deterioration of adhesion in the case of a smaller intersection angle θ is due to the fact that the film can uniformly adhere to the surface of the cap base metal, which results in increased percentage of porosity in the film.

[0044] Aqui, a aspersão de arco é geralmente usada no reparo de uma porta de escoamento de um vaso de refinação de metal formado de um material refratário ou em revestimento em uma superfície interna de um furo de cilindro de um motor. Nesse caso, o alvo da aspersão por arco é a superfície interna de um membro cilíndrico e é realizado de modo que uma pistola de aspersão seja inserida em um membro cilíndrico que é imobilizado, de modo que a distância entre a pistola de aspersão para a superfície alvo na qual o filme deve ser formado, ou seja, a distância de aspersão, seja de aproximadamente 50 mm ou aproximadamente 150 mm no máximo, que é pequena. Em tal aspersão por arco comum, não é preferencial ajustar o ângulo de interseção entre a linha de centro da corrente aspersora da pistola de aspersão e a superfície alvo para a formação de filme para ser um ângulo grande. Se o ângulo de interseção é grande, o material fundido aspergido da pistola de aspersão espirra de volta para a superfície de alvo para a formação de filme e é, então, devolvido à pistola de aspersão; portanto, danos são causados à pistola de aspersão ou o material fundido espirrado de volta para a superfície de alvo para a formação de filme é inadvertidamente reaspergido na superfície de alvo para a formação de filme, que deteriora a aderência do filme; desse modo um ângulo de interseção maior não é preferencial a luz de prevenção dos incidentes indesejáveis acima.[0044] Here, arc sprinkler is generally used in repairing a flow port of a metal refining vessel formed of a refractory material or in coating an inner surface of an engine cylinder bore. In this case, the arc spray target is the inner surface of a cylindrical member and is realized so that a spray gun is inserted into a cylindrical member that is immobilized so that the distance between the spray gun to the surface target on which the film is to be formed, ie the spray distance, either approximately 50 mm or approximately 150 mm maximum, which is small. In such common arc spray, it is not preferable to set the angle of intersection between the spray gun spray stream centerline and the target surface for film formation to be a large angle. If the intersection angle is large, the molten material sprayed from the spray gun splashes back onto the target surface for film formation and is then returned to the spray gun; therefore, damage is caused to the spray gun or molten material splashed back onto the film forming target surface is inadvertently re-sprayed onto the film forming target surface, which deteriorates film adhesion; thus a larger intersection angle is not preferable to the above unwanted incident prevention light.

[0045] De acordo com essa teoria, pode haver um risco de que, na aspersão por arco para o tampão como uma superfície de alvo da formação de filme, um ângulo de interseção maior entre a linha de centro de corrente aspersora da pistola de aspersão e a superfície do tampão metal de base possa também reduzir a aderência do filme. Conforme descrito acima, na aspersão por arco para o tampão, no entanto, um ângulo de interseção θ maior garante mais a melhoria da aderência do filme. A razão para isso é como segue.[0045] According to this theory, there may be a risk that, in arc spraying for the plug as a target surface of film formation, a larger intersection angle between the spray gun spray current centerline and the surface of the base metal plug can also reduce film adhesion. As described above, in arc spraying for the plug, however, a larger intersection angle θ further ensures improved film adhesion. The reason for this is as follows.

[0046] Em um caso de aspersão por arco com fios de ferro para formar o filme que contém óxido e Fe na superfície do tampão metal de base é exigido para garantir tempo suficiente para oxidar o material fundido aspergido da pistola de aspersão no ar e, desse modo, a distância de aspersão da pistola de aspersão para a superfície do tampão metal de base, isto é, distância de afastamento da superfície é aproximadamente de 200 a 1000 mm, que é relativamente grande. Consequentemente, mesmo se o ângulo de interseção é ajustado para ser maior, o espirro de volta do material fundido dificilmente ocorre da superfície do metal de base de tampão.[0046] In a case of arc spraying with iron wires to form the film containing oxide and Fe on the surface of the base metal plug is required to ensure sufficient time to oxidize the molten material sprayed from the spray gun in air and, thus, the sparging distance from the sparge gun to the surface of the base metal plug, i.e., spacing distance from the surface, is approximately 200 to 1000 mm, which is relatively large. Consequently, even if the intersection angle is set to be larger, back splashing of molten material hardly occurs from the surface of the plug base metal.

[0047] Na formação do filme de aspersão por arco na superfície do metal de base de tampão, a aspersão por arco é realizada enquanto o tampão é girado, o material fundido que de ter espirrado de volta da superfície do metal de base de tampão é tremendamente desligado pela rotação do tampão, de modo que o material fundido não adira inadvertidamente à superfície do metal de base de tampão.[0047] In forming the arc spray film on the surface of the plug base metal, the arc spraying is performed while the plug is rotated, the molten material that has splashed back from the surface of the plug base metal is tremendously turned off by rotation of the plug so that molten material does not inadvertently adhere to the surface of the plug base metal.

[0048] Com base nos testes básicos acima, é reconhecido que, a fim de garantir a aderência do filme formado na superfície do tampão bem como permitir essa aderência para ter resistência suficiente, é preferencial manter o ângulo de interseção θ entre a linha de centro de corrente aspersora da pistola de aspersão por arco e a superfície do metal de base do tampão dentro da faixa de 35 graus a 90 graus enquanto a aspersão por arco é realizada para formar o filme aspergido por arco na superfície do tampão metal de base. É mais preferencial ajustar o ângulo de interseção θ dentro da faixa de 60 graus a 90 graus.[0048] Based on the above basic tests, it is recognized that, in order to ensure the adhesion of the film formed on the surface of the plug as well as allow this adhesion to have sufficient strength, it is preferable to maintain the intersection angle θ between the centerline of sparger current of the arc spray gun and the base metal surface of the plug within the range of 35 degrees to 90 degrees while arc spray is performed to form the arc-sprayed film on the surface of the base metal plug. It is most preferred to adjust the intersection angle θ within the range of 60 degrees to 90 degrees.

[0049] Um exemplo de um método para realizar a aspersão por arco com o ângulo de interseção θ dentro de uma faixa preferencial pode incluir o seguinte método.[0049] An example of a method for performing arc spraying with the intersection angle θ within a preferred range may include the following method.

[0050] A Figura 4 é a ilustração esquemática que explica um método de formação de filme convencional através da aspersão por arco. Conforme mostrado nessa ilustração, no método convencional, o tampão 1 tem um formato de bala e o filme 3 é formado na superfície do tampão metal de base 2 através da aspersão por arco de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 é movida de maneira recíproca da extremidade posterior para a extremidade de ponta ao longo da superfície do metal de base de tampão 2 enquanto o metal de base de tampão 2 é girado acerca do eixo geométrico central Pc do tampão 1. Dessa maneira, o filme 3 é formado da porção de extremidade de ponta 1a, da metade anterior 1ba da porção de corpo 1b para a metade posterior 1bb da porção de corpo 1b (porção de bobina) através de toda a superfície do tampão 1. Nesse momento, a pistola de aspersão 4 é montada a um braço articulado que é operado por programação e o movimento e postura da pistola de aspersão 4 são controlados pela programação.[0050] Figure 4 is the schematic illustration explaining a conventional film formation method through arc spraying. As shown in that illustration, in the conventional method, the plug 1 is bullet-shaped and the film 3 is formed on the surface of the base metal plug 2 by arc spraying in such a way that the spray gun 4 is moved in a manner. reciprocal from the rear end to the tip end along the surface of the plug base metal 2 while the plug base metal 2 is rotated about the central axis Pc of the plug 1. In this way, the film 3 is formed from the portion. tip end 1a, from the front half 1ba of the body portion 1b to the rear half 1bb of the body portion 1b (coil portion) across the entire surface of the plug 1. At that time, the spray gun 4 is mounted to an articulated arm that is operated by programming and the movement and posture of the spray gun 4 are controlled by programming.

[0051] Em um caso de formar o filme no método convencional mostrado na Figura 4, conforme verificado na seção de Exemplo descrita posteriormente, a durabilidade do tampão não pode ser melhorada o tanto quanto esperado. A razão para isso é conforme segue.[0051] In a case of forming the film in the conventional method shown in Figure 4, as seen in the Example section described later, the durability of the plug cannot be improved as much as expected. The reason for this is as follows.

[0052] A Figura 5 é uma ilustração esquemática que mostra a razão pela qual a melhoria da durabilidade do tampão não pode ser alcançada quando o filme aspergido por arco é formado pelo método convencional mostrado na Figura 4. No método convencional mostrado na Figura 4, a pistola de aspersão 4 é configurada para se mover em uma ampla faixa da extremidade posterior para a extremidade de ponta da superfície do metal de base de tampão 2 e, desse modo, é extremamente complicado controlar o movimento e a postura da pistola de aspersão 4. Consequentemente, conforme mostrado na Figura 5, se um leve desvio ocorre no ajuste de posição ou no ajuste de postura da pistola de aspersão 4 em relação ao metal de base de tampão 2, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac de corrente aspersora da pistola de aspersão por arco 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 pode ser desviado da faixa preferencial acima (porção circundada na Figura 5). Devido a isso, a aderência do filme se torna parcialmente reduzida.[0052] Figure 5 is a schematic illustration showing why improved tampon durability cannot be achieved when the arc-sprayed film is formed by the conventional method shown in Figure 4. In the conventional method shown in Figure 4, the spray gun 4 is configured to move over a wide range from the rear end to the tip end of the cap base metal surface 2 and therefore it is extremely complicated to control the movement and posture of the spray gun 4 Consequently, as shown in Figure 5, if a slight deviation occurs in the position adjustment or posture adjustment of the spray gun 4 with respect to the cap base metal 2, the intersection angle θ between the centerline Ac of spray current from the arc spray gun 4 and the cap base metal surface 2 can be offset from the above preferred range (circled portion in Figure 5). Due to this, the adhesion of the film becomes partially reduced.

[0053] Contrário ao método convencional, conforme verificado na seção de Exemplo descrita posteriormente, é revelado que a durabilidade do tampão pode ser melhorada de maneira significativa ao empregar um método que divide a superfície do metal de base de tampão em seções plurais ao longo de uma direção axial do tampão e, por sua vez, forma separadamente parte do filme aspergido por arco em cada seção.[0053] Contrary to the conventional method, as seen in the Example section described later, it is revealed that the durability of the plug can be significantly improved by employing a method that divides the surface of the plug base metal into plural sections along an axial direction of the plug and, in turn, separately forms part of the arc-sprayed film in each section.

[0054] A Literatura de Patente 1 descreve uma técnica de formação do filme aspergido por arco de modo que pistolas de aspersão dispostas sejam dispostas em oposição à porção de extremidade de ponta, a metade anterior da porção de corpo e a metade posterior da porção de corpo do tampão, respectivamente, e opera todas as pistolas de aspersão para formar o filme aspergido por arco ao mesmo tempo a fim de reduzir o tempo exigido para a formação de filme através da aspersão por arco. Mesmo nessa técnica, a durabilidade do tampão não pode também ser melhorada o tanto quanto esperado, semelhantemente ao método convencional mostrado na Figura 4 e a razão para isso ainda não é identificada.[0054] Patent Literature 1 describes a technique of forming the arc-sprayed film so that arranged spray guns are arranged opposite the tip end portion, the front half of the body portion and the rear half of the body portion. cap body, respectively, and operates all spray guns to form the arc-sprayed film at the same time in order to reduce the time required for film formation through arc-spraying. Even in this technique, the durability of the plug cannot also be improved as much as expected, similarly to the conventional method shown in Figure 4 and the reason for this is not yet identified.

[0055] A presente invenção foi produzida com base nas constatações acima. Doravante, é fornecida a descrição das modalidades preferenciais do método para produzir o tampão da presente invenção.[0055] The present invention was produced based on the above findings. Hereinafter, the description of preferred embodiments of the method for producing the buffer of the present invention is provided.

FIRST MODE

[0056] A Figura 6 é uma ilustração esquemática que mostra as etapas da formação de filme através da aspersão por arco no método de produção do tampão de acordo com a primeira modalidade da presente invenção, em que a Figura 6(a) mostra o estado de formação do filme na porção de corpo do tampão conforme a etapa 1 e a Figura 6(b) mostra o estado de formação do filme na porção de extremidade de ponta do tampão conforme a etapa 2. O método da primeira modalidade mostrado nessa ilustração é baseado na configuração do método convencional mostrado na Figura 4 e uma descrição duplicada será omitida quando apropriada.[0056] Figure 6 is a schematic illustration showing the steps of film formation through arc spraying in the plug production method according to the first embodiment of the present invention, in which Figure 6(a) shows the state of film formation on the body portion of the plug as per step 1 and Figure 6(b) shows the state of film formation on the tip end portion of the plug as per step 2. The method of the first mode shown in this illustration is based on the conventional method setup shown in Figure 4 and a duplicate description will be omitted where appropriate.

[0057] No método da primeira modalidade, conforme mostrado na Figura 6, o tampão 1 tem um formato de bala e o filme 3 é formado na superfície do metal de base de tampão 2 através da aspersão por arco enquanto metal de base de tampão 2 ajustado em uma plataforma giratória (não mostrado) ou similar é girado em torno do eixo geométrico central Pc do tampão 1. Especificamente, a superfície do metal de base de tampão 2 é dividida em duas seções ao longo de uma direção axial do tampão 1. A Figura 6 mostra um exemplo do tampão 1 dividido na porção de extremidade de ponta 1a e na porção de corpo 1b. A porção de corpo 1b é uma porção de 80 a 98 % do comprimento geral da extremidade posterior (extremidade mais baixa na ilustração) do tampão 1 em uma direção axial (direção vertical na ilustração) do tampão 1.[0057] In the method of the first embodiment, as shown in Figure 6, the cap 1 is bullet-shaped and the film 3 is formed on the surface of the cap 2 base metal by arc spraying as cap 2 base metal. set on a turntable (not shown) or the like is rotated about the central axis Pc of cap 1. Specifically, the surface of the base metal of cap 2 is divided into two sections along an axial direction of cap 1. Figure 6 shows an example of the plug 1 divided into the tip end portion 1a and the body portion 1b. The body portion 1b is an 80 to 98% portion of the overall length of the rear end (lower end in the illustration) of the plug 1 in an axial direction (vertical direction in the illustration) of the plug 1.

[0058] Baseada na configuração acima, na etapa 1 conforme mostrado na Figura 6(a), a aspersão por arco é realizada de modo que a pistola de aspersão 4 seja disposta em oposição a uma região da porção de corpo 1b do tampão entre a superfície do metal de base de tampão 2 e é movida de forma recíproca ao longo da superfície apenas dessa região. Dessa maneira, o filme 3 é formado na porção de corpo 1b exceto a porção de extremidade de ponta 1a na superfície do metal de base de tampão 2.[0058] Based on the above configuration, in step 1 as shown in Figure 6(a), arc spraying is performed so that the spray gun 4 is disposed opposite a region of the body portion 1b of the plug between the surface of the cap base metal 2 and is reciprocally moved along the surface of that region only. In this way, the film 3 is formed on the body portion 1b except the tip end portion 1a on the surface of the cap base metal 2.

[0059] De modo subsequente à etapa acima, na etapa 2 conforme mostrado na Figura 6(b) a aspersão por arco é realizada de modo que a pistola de aspersão 4 seja disposta em oposição a uma região da porção de extremidade de ponta 1a do tampão entre a superfície do metal de base de tampão 2 e seja movida de forma recíproca por uma distância curta ao longo da superfície apenas dessa região. Dessa maneira, o filme 3 é formado na porção de extremidade de ponta 1a na superfície do metal de base de tampão 2. Consequentemente, o filme 3 é formado através de toda a superfície do tampão 1.[0059] Subsequently to the above step, in step 2 as shown in Figure 6(b) the arc spraying is carried out so that the spray gun 4 is arranged opposite a region of the tip end portion 1a of the plug between the surface of the plug base metal 2 and is reciprocally moved a short distance along the surface of that region only. In this way, the film 3 is formed at the tip end portion 1a on the surface of the plug base metal 2. Consequently, the film 3 is formed across the entire surface of the plug 1.

[0060] Nesse momento, em ambas as etapas 1, 2 mostradas na Figura 6(a) e na Figura 6(b), o movimento e a postura da pistola de aspersão 4 são controlados de uma tal maneira que o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac de corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 está dentro de uma faixa preferencial que é descoberta baseada no resultado dos testes básicos descritos acima, que está dentro da faixa de 35 graus a 90 graus, mais preferencialmente de 60 graus a 90 graus.[0060] At this time, in both steps 1, 2 shown in Figure 6(a) and Figure 6(b), the movement and posture of the spray gun 4 are controlled in such a way that the intersection angle θ between the spray gun Ac centerline of spray gun 4 and the surface of the cap base metal 2 is within a preferred range which is found based on the result of the basic tests described above, which is within the range of 35 degrees at 90 degrees, more preferably from 60 degrees to 90 degrees.

[0061] De acordo com o método da presente modalidade, é configurado que a superfície do metal de base de tampão 2 é dividida em duas seções (a porção de extremidade de ponta 1a e a porção de corpo 1b) em uma direção axial do tampão 1 e, por sua vez, a aspersão por arco é realizada separadamente em cada uma das duas seções com o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac de corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 mantida dentro de uma faixa preferencial, de modo a formar o filme 3 através da aspersão por arco e, desse modo, produzir o tampão que tem o filme aspergido por arco com aderência firme entre o metal de base de tampão e o filme, bem como durabilidade do tampão melhorada significantemente. Além disso, é possível reduzir a faixa operacional da pistola de aspersão 4 no momento da aspersão por arco em cada seção dividida e; desse modo, o ângulo de interseção acima θ pode ser mantido de maneira segura dentro de uma faixa preferencial sem controlar o movimento e a postura da pistola de aspersão 4 em uma maneira complicada. Consequentemente, a aderência do filme se torna estável através de toda a superfície do tampão e, dessa forma, realizar durabilidade estável do tampão, também.[0061] According to the method of the present embodiment, it is configured that the surface of the cap base metal 2 is divided into two sections (the tip end portion 1a and the body portion 1b) in an axial direction of the cap 1 and in turn arc spraying is performed separately on each of the two sections with the intersection angle θ between the spray current centerline Ac of the spray gun 4 and the surface of the cap base metal 2 maintained within a preferential range, so as to form the film 3 through the arc spraying and thereby produce the plug having the arc-sprayed film with firm adhesion between the plug base metal and the film, as well as significantly improved tampon durability. In addition, it is possible to reduce the operating range of the spray gun 4 at the time of arc spray in each split section and; in this way, the above intersection angle θ can be safely kept within a preferred range without controlling the movement and posture of the spray gun 4 in a complicated manner. Consequently, the adhesion of the film becomes stable across the entire surface of the tampon and thereby achieve stable tampon durability as well.

SECOND MODE

[0062] A Figura 7 é uma ilustração esquemática que mostra as etapas da formação de filme através da aspersão por arco no método de produção do tampão de acordo com a segunda modalidade da presente invenção e a Figura 7(a) mostra o estado de formação do filme na metade posterior da porção de corpo do tampão conforme a etapa 1, a Figura 7(b) mostra o estado de formação do filme na metade anterior da porção de corpo do tampão conforme a etapa 2 e a Figura 7(c) mostra o estado de formação do filme na extremidade de ponta do tampão conforme a etapa 3. O método da segunda modalidade é baseado na configuração da primeira modalidade acima, enquanto as seções divididas da superfície do metal de base de tampão 2 são adicionalmente aumentadas. Na segunda modalidade, a superfície do metal de base de tampão 2 é dividida em três seções. A Figura 7 mostra um exemplo do tampão 1 dividida na porção de extremidade de ponta 1a, a metade anterior 1ba da porção de corpo 1b e a metade posterior 1bb da porção de corpo 1b do tampão 1.[0062] Figure 7 is a schematic illustration showing the steps of film formation through arc spraying in the plug production method according to the second embodiment of the present invention and Figure 7(a) shows the formation state of the film in the rear half of the tampon body portion as per step 1, Figure 7(b) shows the state of film formation on the front half of the tampon body portion as per step 2 and Figure 7(c) shows the film forming state at the plug tip end as per step 3. The method of the second embodiment is based on the configuration of the first embodiment above, while the split sections of the surface of the plug base metal 2 are further enlarged. In the second embodiment, the surface of the cap base metal 2 is divided into three sections. Figure 7 shows an example of the plug 1 divided into the tip end portion 1a, the front half 1ba of the body portion 1b and the rear half 1bb of the body portion 1b of the plug 1.

[0063] Na segunda modalidade, na etapa 1 conforme mostrado na Figura 7(a), a aspersão por arco é realizada de modo que a pistola de aspersão 4 seja disposta em oposição à região da metade posterior 1bb da porção de corpo 1b do tampão entre a superfície do metal de base de tampão 2. Dessa maneira, o filme 3 é formado na metade posterior 1bb da porção de corpo exceto aqueles da porção de extremidade de ponta 1a e da metade anterior 1ba da porção de corpo na superfície do tampão metal de base 2.[0063] In the second mode, in step 1 as shown in Figure 7(a), the arc spraying is performed so that the spray gun 4 is arranged opposite the region of the rear half 1bb of the body portion 1b of the cap between the surface of the plug base metal 2. In this way, the film 3 is formed on the rear half 1bb of the body portion except those of the tip end portion 1a and the front half 1ba of the body portion on the surface of the metal plug. of base 2.

[0064] De modo subsequente, na etapa 2 conforme mostrado na Figura 7(b), a aspersão por arco é realizada de modo que a pistola de aspersão 4 seja disposta em oposição a região da metade anterior 1ba da porção de corpo 1b do tampão entre a superfície do metal de base de tampão 2. Dessa maneira, o filme 3 é formado na metade anterior 1ba da porção de corpo na superfície do metal de base de tampão 2.[0064] Subsequently, in step 2 as shown in Figure 7(b), the arc spraying is carried out so that the spray gun 4 is arranged opposite the region of the front half 1ba of the body portion 1b of the cap between the surface of the plug base metal 2. In this way, the film 3 is formed on the front half 1b of the body portion on the surface of the plug base metal 2.

[0065] De modo subsequente, na etapa 3 conforme mostrado na Figura 7(c), a aspersão por arco é realizada de modo que a pistola de aspersão 4 seja disposta em oposição a região da porção de extremidade de ponta 1a do tampão entre a superfície do tampão metal de base 2. Dessa maneira, o filme 3 é formado na porção de extremidade de ponta 1a na superfície do metal de base de tampão 2. Consequentemente, o filme 3 é formado através de toda a superfície do tampão 1.[0065] Subsequently, in step 3 as shown in Figure 7(c), the arc spraying is carried out so that the spray gun 4 is disposed opposite the region of the tip end portion 1a of the plug between the surface of the plug base metal 2. In this way, the film 3 is formed at the tip end portion 1a on the surface of the plug base metal 2. Accordingly, the film 3 is formed across the entire surface of the plug 1.

[0066] Em todas as etapas 1 a 3 mostradas da Figura 7(a) a Figura 7(c), o movimento e a postura da pistola de aspersão 4 são controlados para realizar a aspersão por arco de uma tal maneira que o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac de corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 esteja dentro de uma faixa preferencial que é revelada com base nos testes básicos acima.[0066] In all steps 1 to 3 shown from Figure 7(a) to Figure 7(c), the movement and posture of the spray gun 4 are controlled to perform the arc spray in such a way that the angle of The intersection θ between the spray gun Ac centerline of spray gun 4 and the surface of the cap base metal 2 is within a preferred range which is revealed based on the basic tests above.

[0067] O método da segunda modalidade pode também alcançar os efeitos similares como aqueles pelo método da primeira modalidade.[0067] The second mode method can also achieve similar effects as those by the first mode method.

[0068] O número das seções divididas da superfície do metal de base de tampão pode ser qualquer número maior que um e o número das seções divididas pode ser determinado dependendo de um ângulo cônico e/ou a curvatura da superfície do tampão.[0068] The number of divided sections of the surface of the plug base metal can be any number greater than one and the number of divided sections can be determined depending on a tapered angle and/or curvature of the plug surface.

[0069] O tampão fornecido pelo método acima de cada modalidade pode ser reproduzido após durabilidade ser expirada através de laminação por perfuração repetitiva ao reformar o filme aspergido por arco na superfície do tampão ao usar o mesmo método. Imediatamente antes da reforma do filme, uma injeção de ar a jato ou o jateamento é preferencialmente aplicado na superfície do tampão, de modo a remover o filme remanescente na superfície do tampão em como é condição após a laminação por perfuração repetitiva.[0069] The plug provided by the above method of each modality can be reproduced after durability is expired through lamination by repetitive perforation when reforming the arc-sprayed film on the surface of the plug using the same method. Immediately before film reforming, an air jet injection or blasting is preferably applied to the tampon surface, so as to remove the film remaining on the tampon surface in as-is condition after lamination by repetitive punching.

[0070] É preferencial sempre aplicar uma injeção de jato de ar ou o jateamento em uma região alvo para a aspersão por arco de cada seção imediatamente antes da aspersão por arco ser aplicada a essa seção da superfície dividida do metal de base. Se o material fundido da aspersão por arco que é realizada em uma seção diferente inadvertidamente adere na região alvo para aspersão por arco, isso pode ocorrer em um ângulo de interseção inapropriado, que pode causar desuniformidade na aderência do filme.[0070] It is preferred to always apply an air blast or blast to a target region for the arc spray of each section immediately before the arc spray is applied to that section of the split surface of the base metal. If molten material from arc spraying that is performed in a different section inadvertently sticks to the target region for arc spraying, it may occur at an inappropriate intersection angle, which can cause unevenness in film adhesion.

[0071] Uma placa de proteção pode ser disposta de modo a cobrir uma região exceto uma região alvo para a formação de filme quando aspersão por arco é aplicada a cada seção da superfície dividida do metal de base. Especificamente, na primeira modalidade acima, a placa de proteção é, então, disposta para cobrir a porção de extremidade de ponta no momento de aplicar a aspersão por arco à porção de corpo e a placa de proteção é, então, disposta de modo a cobrir a porção de corpo no momento de aplicar a aspersão por arco à porção de extremidade de ponta. Na segunda modalidade, semelhantemente à primeira modalidade, a placa de proteção é, então, disposta de maneira a cobrir a metade anterior da porção de corpo e a porção de extremidade de ponta no momento de aplicar a aspersão por arco à metade posterior da porção de corpo. A placa de proteção é, então, disposta de modo a cobrir a metade posterior da porção de corpo e a porção de extremidade de ponta no momento de aplicar a aspersão por arco à metade anterior da porção de corpo e a placa de proteção é, então, disposta de modo a cobrir a metade anterior da porção de corpo e a metade posterior da porção de corpo no momento de aplicar a aspersão por arco à porção de extremidade de ponta do tampão. Isso é para impedir adesão do material fundido aspergido do aspersor em uma região inesperada em um ângulo de interseção desfavorável e, desse modo, impedir deterioração da aderência entre o metal de base de tampão e o filme. Portanto, a placa de proteção pode ser, então, disposta de modo a cobrir pelo menos uma região em que nenhum filme aspergido é formado ainda e é desnecessário ser disposto em uma região em que o filme aspergido já está formado.[0071] A shield plate can be arranged to cover a region other than a target region for film formation when arc spraying is applied to each section of the split surface of the base metal. Specifically, in the first embodiment above, the shield plate is then arranged to cover the tip end portion at the time of applying arc spray to the body portion and the shield plate is then arranged to cover the body portion at the time of arc spraying to the tip end portion. In the second mode, similarly to the first mode, the shield plate is then arranged to cover the front half of the body portion and the tip end portion at the time of applying arc spray to the rear half of the body portion. body. The shield plate is then arranged to cover the rear half of the body portion and the tip end portion at the time of applying arc spray to the front half of the body portion and the shield plate is then , arranged to cover the front half of the body portion and the rear half of the body portion at the time of applying arc spray to the tip end portion of the plug. This is to prevent adhesion of the sparger-sprayed molten material in an unexpected region at an unfavorable intersection angle and thereby prevent deterioration of adhesion between the tampon base metal and the film. Therefore, the cover plate can then be arranged to cover at least a region where no spray film is yet formed and it is unnecessary to be arranged in a region where the spray film is already formed.

[0072] No método de cada modalidade, o filme formado através da aspersão por arco pode ter uma espessura uniforme por toda a superfície do tampão ou pode ter uma espessura mais grossa na porção de extremidade de ponta do que na porção de corpo do tampão. O filme que tem uma espessura mais grossa na porção de extremidade de ponta do tampão é útil a luz de garantir desempenho de isolamento térmico melhorado e resistência ao desgaste do filme na porção de extremidade de ponta do tampão em que a pressão superficial se torna alta e a temperatura é aumentada durante a laminação por perfuração, de modo que essa melhoria adicional da durabilidade do tampão possa ser esperada.[0072] In the method of each modality, the film formed by arc spraying may have a uniform thickness over the entire surface of the plug or it may have a thicker thickness in the tip end portion than in the body portion of the plug. The film having a thicker thickness at the plug tip end portion is useful in light of ensuring improved thermal insulation performance and film wear resistance at the plug tip end portion where surface pressure becomes high and the temperature is increased during piercing lamination, so this further improvement in plug durability can be expected.

EXAMPLE

[0073] Com o propósito de verificar os efeitos da presente invenção, um teste de laminação por perfuração foi conduzido de uma tal maneira que os tampões para laminação por perfuração foram produzidos e cada um dos tampões produzidos foi montado a um furador de modo a realizar a laminação por perfuração. A condição de teste foi feita como segue.[0073] For the purpose of verifying the effects of the present invention, a punch lamination test was conducted in such a way that plugs for punch lamination were produced and each of the produced plugs was mounted to a punch in order to perform lamination by perforation. The test condition was made as follows.

TEST METHOD

[0074] (1) Produção de tampão[0074] (1) Plug Production

[0075] Diversos tampões em formato de bala, em que cada um tem um diâmetro máximo de 57 mm, foram produzidos ao usar aço de ferramenta de trabalho a quente especificado pelo padrão JIS como o metal de base. Os tampões que têm o filme aspergido por arco foram produzidos de uma tal maneira que a aspersão por arco foi realizada ao usar fios de ferro sob várias condições de operação da aspersão por arco, de modo a formar um filme na superfície do metal de base de cada tampão. Na formação do filme aspergido por arco, a aspersão por arco foi conduzida para cada tampão com a distância de aspersão da pistola de aspersão para a superfície do metal de base de tampão inicialmente fixada a 200 mm e a aspersão por arco foi realizada enquanto a pistola de aspersão foi gradualmente distanciada da superfície do metal de base de tampão até que a distância de aspersão finalmente se torne 1.000 mm. A espessura do filme aspergido por arco foi ajustada a 400 μm na porção de corpo do tampão e a 1.200 μm na extremidade de ponta do tampão.[0075] Several bullet-shaped plugs, each having a maximum diameter of 57 mm, were produced using hot work tool steel specified by the JIS standard as the base metal. The plugs having the arc-sprayed film were produced in such a way that arc-spraying was carried out by using iron wires under various operating conditions of arc-spraying, in order to form a film on the surface of the base metal of each cap. In forming the arc-sprayed film, arc spray was conducted for each plug with the spray distance from the spray gun to the cap base metal surface initially set at 200 mm and the arc spray was performed while the gun. spray distance was gradually distanced from the surface of the cap base metal until the spray distance finally became 1000 mm. The arc-sprayed film thickness was adjusted to 400 µm at the body portion of the plug and to 1,200 µm at the tip end of the plug.

[0076] Conforme uma referência para a avaliação, os tampões que têm filmes em escala foram produzidos ao formar um filme em escala de óxido na superfície do metal de base de cada tampão através de um forno de tratamento a quente. A espessura do filme em escala foi ajustada a 600 μm.[0076] As a reference for evaluation, tampons having scale films were produced by forming an oxide scale film on the base metal surface of each tampon through a heat treatment oven. The scaled film thickness was set to 600 µm.

[0077] Cada condição de operação da aspersão por arco foi como segue.[0077] Each arc sprinkler operating condition was as follows.

COMPARATIVE EXAMPLE 1

[0078] Conforme mostrado na Figura 8, com a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 sempre mantida para formar um ângulo reto com o eixo geométrico central Pc do metal de base de tampão 2, em que a aspersão por arco é realizada enquanto a pistola de aspersão 4 é movida através de toda região da extremidade posterior para a extremidade de ponta da superfície do metal de base de tampão 2. Nesse exemplo, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é desviado da faixa preferencial na porção de extremidade de ponta 1a do tampão.[0078] As shown in Figure 8, with the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 always held to form a right angle to the central axis Pc of the cap base metal 2, where the arc spray is performed while the spray gun 4 is moved through the entire tail end region to the tip end of the cap base metal surface 2. In this example, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray stream of the spray gun 4 and the surface of the cap base metal 2 is offset from the preferred strip at the tip end portion 1a of the cap.

COMPARATIVE EXAMPLE 2

[0079] Conforme mostrado na Figura 9, com a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 sempre mantida em paralelo ao eixo geométrico central Pc do metal de base de tampão 2, a aspersão por arco é realizada enquanto a pistola de aspersão 4 é movida através de todas as regiões da porção de corpo 1b e da porção de extremidade de ponta 1a do tampão. Nesse exemplo, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é desviado da faixa preferencial na porção de corpo 1b do tampão.[0079] As shown in Figure 9, with the centerline Ac of the spray current of the spray gun 4 always kept parallel to the central geometric axis Pc of the cap base metal 2, the arc spray is performed while the spray gun spray 4 is moved through all regions of the body portion 1b and the tip end portion 1a of the plug. In this example, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is offset from the preferred range in the cap body portion 1b.

COMPARATIVE EXAMPLE 3

[0080] Na etapa 1, conforme mostrado na Figura 10(a), com a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 sempre mantida em paralelo ao eixo geométrico central Pc do metal de base de tampão 2, a aspersão por arco é realizada para a porção de corpo 1b do tampão enquanto o aspersor 4 é movido ao longo apenas região da porção de corpo 1b do tampão. Depois disso, na etapa 2 conforme mostrado na Figura 10(b), com o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 sempre ajustada a 25 graus, a aspersão por arco é realizada para a porção de extremidade de ponta 1a do tampão enquanto a pistola de aspersão 4 é movida ao longo apenas da região da porção de extremidade de ponta 1a do tampão. Nesse exemplo, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é desviado da faixa preferencial através de todas as regiões da porção de extremidade de ponta 1a e da porção de corpo 1b do tampão.[0080] In step 1, as shown in Figure 10(a), with the centerline Ac of the spray stream of the spray gun 4 always kept parallel to the central geometric axis Pc of the cap base metal 2, the spray per arc is performed to the cap body portion 1b while the sprinkler 4 is moved along only the cap body portion 1b region. Thereafter, in step 2 as shown in Figure 10(b), with the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the cap 2 base metal surface always set at 25 degrees , arc spraying is carried out to the tip end portion 1a of the plug while the spray gun 4 is moved along only the region of the tip end portion 1a of the plug. In this example, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is offset from the preferred range through all regions of the tip end portion 1a and of the body portion 1b of the plug.

COMPARATIVE EXAMPLE 4

[0081] Conforme mostrado na Figura 4, a postura da pistola de aspersão 4 é controlada de modo a realizar a aspersão por arco de uma tal maneira que a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 se cruza no ângulo reto com o eixo geométrico central Pc do metal de base de tampão 2 na extremidade posterior do metal de base de tampão 2 e a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 se torna paralela ao eixo geométrico central Pc do metal de base de tampão 2 na extremidade de ponta do metal de base de tampão 2 enquanto a pistola de aspersão 4 é movida através de toda a região da extremidade posterior para a extremidade de ponta da superfície do metal de base de tampão 2. Nesse exemplo, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é desviado da faixa preferencial nos arredores do limite entre a porção de extremidade de ponta 1a e a porção de corpo 1b do tampão.[0081] As shown in Figure 4, the posture of the spray gun 4 is controlled so as to carry out the arc spray in such a way that the centerline Ac of the spray stream of the spray gun 4 crosses at right angles with the central axis Pc of the cap base metal 2 at the rear end of the cap base metal 2 and the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 becomes parallel to the central axis Pc of the cap base metal 2 at the tip end of the cap base metal 2 while the spray gun 4 is moved through the entire rear end region to the tip end of the cap base metal surface 2. In this example, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is offset from the preferential band in the vicinity of the boundary between the tip end portion 1a and the body portion 1b of the cap.

INVENTIVE EXAMPLE OF THE PRESENT INVENTION 1

[0082] Na etapa 1 conforme mostrado na Figura 11(a), a aspersão por arco é realizada para a porção de corpo 1b do tampão ao controlar a postura da pistola de aspersão 4 de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 é movida ao longo apenas da região da porção de corpo 1b do tampão enquanto o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é ajustada a 90 graus no lado de extremidade posterior da porção de corpo 1b do tampão e é ajustada a mais que 35 graus no lado de extremidade de ponta da porção de corpo 1b do tampão. Na etapa 2, conforme mostrado na Figura 11(b), a aspersão por arco é realizada para a porção de extremidade de ponta 1a do tampão de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 é movida ao longo apenas da região da porção de extremidade de ponta 1a do tampão enquanto o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é sempre mantida a 90 graus. Nesse momento, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 está dentro de uma faixa preferencial através de todas as regiões da porção de extremidade de ponta 1a e da porção de corpo 1b do tampão.[0082] In step 1 as shown in Figure 11(a), arc spray is performed for the body portion 1b of the cap by controlling the posture of the spray gun 4 in such a way that the spray gun 4 is moved along only the region of the cap body portion 1b while the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is adjusted to 90 degrees on the side of the rear end of the plug body portion 1b and is fitted to more than 35 degrees on the tip end side of the plug body portion 1b. In step 2, as shown in Figure 11(b), arc spraying is carried out to the tip end portion 1a of the plug in such a way that the spray gun 4 is moved along only the end portion region. of cap tip 1a while the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is always kept at 90 degrees. At this time, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is within a preferential range across all regions of the tip end portion 1a and the body portion 1b of the plug.

INVENTIVE EXAMPLE OF THE PRESENT INVENTION 2

[0083] Na etapa 1, conforme mostrado na Figura 12(a), a aspersão por arco é realizada para a porção de corpo 1b do tampão ao controlar a postura da pistola de aspersão 4 de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 é movida ao longo apenas da região da porção de corpo 1b do tampão enquanto o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é sempre ajustada a 90 graus. Na etapa 2, conforme mostrado na Figura 12(b), a aspersão por arco é realizada para a porção de extremidade de ponta 1a do tampão de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 é movida ao longo apenas da região da porção de extremidade de ponta 1a do tampão enquanto o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é sempre mantida a 45 graus. Nesse exemplo, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 está dentro de uma faixa preferencial através de todas as regiões da porção de extremidade de ponta 1a e da porção de corpo 1b do tampão.[0083] In step 1, as shown in Figure 12(a), arc spray is performed for the body portion 1b of the cap by controlling the posture of the spray gun 4 in such a way that the spray gun 4 is moved along only the region of the cap body portion 1b while the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is always adjusted to 90 degrees. In step 2, as shown in Figure 12(b), arc spraying is carried out to the tip end portion 1a of the plug in such a way that the spray gun 4 is moved along only the end portion region. of cap tip 1a while the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is always kept at 45 degrees. In this example, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is within a preferential range across all regions of the tip end portion 1a and the body portion 1b of the plug.

INVENTIVE EXAMPLE OF THE PRESENT INVENTION 3

[0084] Na etapa 1, conforme mostrado na Figura 13(a), a aspersão por arco é realizada para a porção de corpo 1b do tampão ao controlar a postura da pistola de aspersão 4 de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 é movida ao longo apenas da região da porção de corpo 1b do tampão enquanto o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é sempre ajustada a 90 graus. Na etapa 2, conforme mostrado na Figura 13(b), a aspersão por arco é realizada para a porção de extremidade de ponta 1a do tampão de uma tal maneira que a pistola de aspersão 4 seja movida ao longo apenas da região da porção de extremidade de ponta 1a do tampão enquanto o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 é sempre mantida a 90 graus. Nesse exemplo, o ângulo de interseção θ entre a linha de centro Ac da corrente aspersora da pistola de aspersão 4 e a superfície do metal de base de tampão 2 está dentro de uma faixa preferencial através de todas as regiões da porção de extremidade de ponta 1a e da porção de corpo 1b do tampão.[0084] In step 1, as shown in Figure 13(a), arc spray is performed for the body portion 1b of the cap by controlling the posture of the spray gun 4 in such a way that the spray gun 4 is moved along only the region of the cap body portion 1b while the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is always adjusted to 90 degrees. In step 2, as shown in Figure 13(b), arc spraying is carried out to the tip end portion 1a of the cap in such a way that the spray gun 4 is moved along only the end portion region. of cap tip 1a while the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is always kept at 90 degrees. In this example, the intersection angle θ between the centerline Ac of the spray gun spray stream 4 and the surface of the cap base metal 2 is within a preferential range across all regions of the tip end portion 1a and the body portion 1b of the plug.

[0085] (2) Laminação por Perfuração[0085] (2) Drilling Lamination

[0086] Ao usar os vários tampões acima, as carcaças ocas seguintes foram produzidas de maneira repetitiva por laminação por perfuração e as peças de trabalho seguintes (materiais), aquecidas a 1200 °C.[0086] Using the above various plugs, the following hollow casings were repetitively produced by punching lamination and the following workpieces (materials) heated to 1200 °C.

[0087] • Tamanho de peça de trabalho: tarugo arredondado de 70 mm em diâmetro e 600 mm em comprimento;[0087] • Workpiece size: round dowel 70 mm in diameter and 600 mm in length;

[0088] • Classificação de material de peça de trabalho: SUS304[0088] • Workpiece material classification: SUS304

[0089] • Carcaça oca: 73 mm em diâmetro externo, 6,0 mm em espessura de parede, 1800 mm em comprimento.[0089] • Hollow housing: 73 mm in outer diameter, 6.0 mm in wall thickness, 1800 mm in length.

EVALUATION METHOD

[0090] A inspeção foi conduzida sobre a aparência de cada tampão cada vez que a laminação por perfuração foi completada. Para cada tampão, o número de times de passagem de laminação até que o tampão se torne inutilizável devido à descolagem do filme ou perda de metal incorrida por fusão, adesão ou deformação fosse gerada na extremidade de ponta do tampão foi investigado, em outras palavras, o número de tarugos que superou com sucesso a laminação por perfuração contínua (número de vezes de laminação por perfuração contínua) foi contado. A durabilidade do tampão foi avaliada com base na razão da durabilidade de cada tampão em relação a uma referência “1,0” (doravante chamado de “razão de tampão durabilidade”), em que o tampão tem o filme em escala e sua durabilidade é definida conforme a referência “1,0”.[0090] Inspection was conducted on the appearance of each plug each time punch lamination was completed. For each plug, the number of lamination pass times until the plug becomes unusable due to peeling off of the film or loss of metal incurred by melting, adhesion or deformation is generated at the tip end of the plug was investigated, in other words, the number of billets that successfully surpassed rolling by continuous drilling (number of times rolling by continuous drilling) was counted. The plug durability was evaluated based on the durability ratio of each plug against a “1.0” benchmark (hereinafter referred to as the “plug durability ratio”), where the plug has the film to scale and its durability is defined as reference “1.0”.

TEST RESULT

[0091] O resultado de teste é mostrado na Tabela 1. TABELA 1[0091] The test result is shown in Table 1. TABLE 1

[0092] Tabela 1

Nota: A durabilidade de cada tampão é representada ao usar sua razão relativa à referência "1,0", em que a durabilidade do tampão que tem o filme de escala é definida conforme a referência "1",[0092] Table 1

Note: The durability of each plug is represented using its ratio relative to the reference "1.0", where the durability of the plug having the scale film is defined as the reference "1",

[0093] O resultado da Tabela 1 revela o seguinte. Nos Exemplos Comparativos 1 a 3 mostrados na Classificação de nos 1 a 3, já que a maior parte dos filmes formados através da aspersão por arco foram produzidos sob a condição na qual o ângulo de interseção θ estava fora da faixa preferencial (35 graus a 90 graus), a descolagem do filme, a perda de fusão ou a adesão do tampão foram causados em uma fase primária e a durabilidade do tampão se torna 1,0 ou menor e; desse modo, nenhuma melhoria da durabilidade do tampão pode ser confirmada. O Exemplo Comparativo 4 mostrado na Classificação no 4 exibiu alguma melhoria da durabilidade do tampão, mas a razão de durabilidade do tampão foi 2,5 no máximo devido ao fato de que a aspersão por arco foi realizada pela superfície do metal de base de tampão em um tempo sem dividir a superfície do metal de base de tampão.[0093] The result of Table 1 reveals the following. In Comparative Examples 1 to 3 shown in Classification nos. 1 to 3, as most of the films formed by arc spraying were produced under the condition where the intersection angle θ was outside the preferred range (35 degrees to 90° degrees), film peeling, melt loss, or tampon adhesion was caused in a primary stage and the tampon durability becomes 1.0 or less and; thus, no improvement in the durability of the plug can be confirmed. Comparative Example 4 shown in Classification #4 exhibited some improvement in plug durability, but the plug durability ratio was 2.5 at most due to the fact that the arc spray was performed by the plug base metal surface in one time without splitting the surface of the cap base metal.

[0094] Ao contrário, nos Exemplos Inventivos 1 a 3 mostrados na Classificação de nos 5 a 7, a superfície do metal de base de tampão foi dividida em seções plurais e, por sua vez, a aspersão por arco foi realizada separadamente em cada seção sob a condição de satisfazer a faixa preferencial do ângulo de interseção θ (35 graus a 90 graus) especificada pela presente invenção. Consequentemente, foi confirmado que a aderência do filme foi melhorada de maneira significativa e a razão de durabilidade de cada tampão se torna 5,0 ou mais, em que revela melhoria significante da durabilidade do tampão.[0094] In contrast, in Inventive Examples 1 to 3 shown in Classification nos. 5 to 7, the cap base metal surface was divided into plural sections and, in turn, arc spraying was performed separately on each section. under the condition that it meets the preferred range of intersection angle θ (35 degrees to 90 degrees) specified by the present invention. Consequently, it was confirmed that the adhesion of the film was significantly improved and the durability ratio of each tampon becomes 5.0 or more, which reveals a significant improvement in the durability of the tampon.

INDUSTRIAL APPLICABILITY

[0095] A presente invenção pode ser efetivamente usada em produção de tubo/cano de aço sem costura de aço de alta liga.[0095] The present invention can be effectively used in high alloy steel seamless steel tube/pipe production.

LIST OF REFERENCE SIGNALS

[0096] 1: Tampão, 1a: Porção de extremidade de ponta de tampão, 1b: Porção de corpo de tampão,[0096] 1: Buffer, 1a: Buffer tip end portion, 1b: Buffer body portion,

[0097] 1ba: Metade frontal de porção de corpo de tampão, 1bb: Metade posterior de porção de corpo de tampão,[0097] 1ba: Front half of plug body portion, 1bb: Rear half of plug body portion,

[0098] 2: Metal de base de tampão, 3: Filme aspergido por arco, 4: -Pistola de aspersão por arco[0098] 2: Cap base metal, 3: Arc sprayed film, 4: -Arc spray gun

[0099] Pc: Eixo geométrico central de tampão, Ac: Linha central de corrente aspersora de pistola de aspersão por arco,[0099] Pc: Central geometric axis of the cap, Ac: Centerline of arc spray gun sprinkler current,

[0100] θ: Ângulo de interseção[0100] θ: Intersection angle

Claims

1. Method of producing a plug (1) for use in a punch rolling mill to produce a seamless steel tube/pipe, the plug (1) having a bullet shape and including a body portion (1b) and a tip end portion (1a), the method for producing the plug (1) for punch lamination comprising a step of arc sprinkling cast iron wires and spraying molten material thereof onto a surface of a base metal (2) of a plug (1) by using an arc spray gun (4) to form a film (3) containing Fe and Fe oxide on the surface of the base metal (2) of the plug ( 1), CHARACTERIZED by the fact that in the arc spraying step, the base metal surface (2) of the cap (1) is divided into plural sections along an axial direction of the cap (1) and, sequentially, the arc spray is performed separately on each of the plural sections as an intersection angle between the centerline (Ac) of a the sprinkler current of the arc spray gun (4) and the surface of the cap (1) base metal (2) which is kept within a range of 35 degrees to 90 degrees, where the arc spray is carried out in air, the plural sections comprise a body portion region (1b) and a nose end portion region (1a), and when the film (3) is formed in the body portion region (1b), the spray gun by arc (4) is moved along the surface of the region of the body portion (1b) only, and when the film (3) is formed in the region of the tip end portion (1a), the arc spray gun (4 ) is moved along the surface of the nose end portion region (1a) only.

2. Method for producing a plug (1) for punch lamination, according to claim 1, CHARACTERIZED in that: the method is used to reform the arc-sprayed film (3) on the surface of the plug (1) of in order to reproduce the plug (1) after its durability life is expired through lamination by repetitive punching.

3. Method for producing a plug (1) for lamination by punching, according to claim 2, CHARACTERIZED by the fact that: immediately before film reform (3), an air injection jet or blasting is applied to the surface of the plug (1) so as to remove the film remaining on the surface of the plug (1) in as-is condition after lamination by repetitive punching.

4. Method for producing a plug (1) for laminating by drilling, according to any one of the preceding claims, CHARACTERIZED by the fact that: an air jet injection or blasting is applied in a target region for arc spraying. each section just before the arc spray is applied to that section of the split surface of the base metal (2).

5. Method for producing a plug (1) for lamination by punching, according to any one of the preceding claims, CHARACTERIZED by the fact that: a cover plate is arranged to cover a region other than a target region for the formation of film (3) when arc spray is applied to each section of the split surface of the base metal (2).