JP2012218014A - 溶削火口及び溶削方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ハンドスカーフィングによる疵の除去に際し、作業の手間を減らし、かつ過剰溶削を抑制する。
【解決手段】本発明は、吹管の先端に装着され使用される溶削火口（１１）であって、先端面に、溶削火口の径方向に沿って、前記先端面を横断するよう延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口（１３ｅ）が形成されていることを特徴とする。この溶削酸素ガス噴出口は、溶削火口の軸線回りに回転可能とされていることが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハンドスカーフィング吹管に装着され、鋼片や鋼塊の表面に形成された疵を除去する溶削火口及びこの溶削火口を用いた溶削方法に関する。

鋼片や鋼塊の表面に存在する割れ、表層介在物、ピンホール等の疵を除去して品質を向上させる目的で、鋼片や鋼塊の表面に酸素と燃料との混合ガスからなる火炎を吹き付けて、疵を溶削し除去する手法が用いられている。
熱間材の場合には、ホットスカーフィングマシンや砥石研削装置を用いて疵を除去する方法があるが、現状では、これらの方法では疵を完全に除去できない。従って、二次加工として、ハンドスカーフィングにより疵を部分的に除去している（特許文献１、段落０００２参照）。
また、ホットスカーフィングマシンや砥石研削装置の溶削規格に合わない鋼片や鋼塊の表面における疵の除去に際しても、上記ハンドスカーフィングが用いられる。

特開平８−９０２２５号公報

ハンドスカーフィングでは、ハンドスカーフィング吹管の先端に装着された溶削火口から、酸素と燃料との混合ガスからなる火炎を吹き付けて疵を除去する。従来の溶削火口は、図１０に示すように、円筒状をなす溶削火口１の先端中央部に開口する円形の溶削酸素ガス噴出口２と、溶削酸素ガス噴出口２の周囲に、溶削火口１の周方向に沿って等間隔で開口する複数の予熱混合ガス噴出口３とを備えている。
この溶削火口１では、溶削の主体となる、溶削酸素ガス噴出口２から噴射される酸素に由来する火炎の形状が、溶削酸素ガス噴出口２の形状に応じ、溶削火口１とほぼ同軸をなす円筒状となる。また、溶削に際しては、溶削火口１を被削材の表面に対し２５度〜３５度程度傾斜させて火炎を吹き付ける。
従来の溶削火口１による溶削では、火炎が円筒状であるため、溶削火口１を傾斜させて溶削すると、被削材の表面に、火炎の吹き付け方向に沿って窪んだ、楕円状の溶削面が形成される。この場合、溶削面の幅（上記楕円の短径）や深さは略一定となる。一般的なハンドスカーフィング用の溶削火口１の場合、溶削面の幅は５０ｍｍ〜６５ｍｍ程度、溶削面の深さは１５ｍｍ〜１６ｍｍ程度である。

ところで、鋼片や鋼塊の表面に形成された疵の深さや長さ、あるいは広さ等は一様ではない。
そのため、深さが１６ｍｍ以上の深い疵を除去する場合には、疵の深さまで複数回の溶削を繰り返す必要がある。その結果、溶削に手間を要し、かつ疵の周囲を必要以上に幅広く溶削するため過剰溶削となる。一方、例えば幅が２０ｍｍ〜３０ｍｍ程度の狭い疵や、深さが１０ｍｍ以下の浅い疵を除去する場合にも、幅５０ｍｍ〜６５ｍｍ、深さ１５ｍｍ〜１６ｍｍにわたり溶削せざるを得ないため過剰溶削となる。
また、広範囲の溶削に際しては、幅方向に沿って何回も溶削を繰り返す必要があり、その結果、被削材の表面に、楕円状に窪む溶削面が幅方向に沿って並列して形成される。この場合、隣接する溶削面の間には、約１１０度の角度で屹立する尾根状の凸部が形成されるが、この凸部は、次工程における圧延折れ疵の原因となり、製品の品質に悪影響を及ぼす、従って、凸部を平坦にするため、更に二次加工を行なう必要が生じる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ハンドスカーフィングによる疵の除去に際し、作業の手間を減らし、かつ過剰溶削を抑制可能な溶削火口及び溶削方法の提供を目的としている。

本発明は、吹管の先端に装着され使用される溶削火口であって、先端面に、この先端面を横断する方向に延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口が形成されていることを特徴とする。

この場合、記溶削酸素ガス噴出口が、前記溶削火口の軸線回りに回転可能とされていることが望ましい。

また、前記溶削火口が、前記溶削酸素ガス噴出口が形成されたノズルと、このノズルの基端部に支持されるヘッドと、このヘッドの先端側にて前記ノズルの周囲を覆う外管とを備え、前記ノズルを前記ヘッド及び前記外管に対し前記軸線回りに相対回転させることにより、前記溶削酸素ガス噴出口が前記軸線回りに回転可能とされていることが望ましい。

また、前記溶削酸素ガス噴出口に連なる流路の先端部が、先端側に向かうに従い漸次拡径する扇状をなしていることが望ましい。

また、本発明は、吹管の先端に装着された溶削火口を用いた被削材表面の溶削方法であって、前記溶削火口の先端面に、この先端面を横断するよう延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口が形成され、この溶削酸素ガス噴出口の前記先端面における延設方向を、溶削作業時における前記溶削火口の先端側から見た場合に前記被削材表面に対し垂直として溶削を行なうことを特徴とする。

また、本発明は、吹管の先端に装着された溶削火口を用いた被削材表面の溶削方法であって、前記溶削火口の先端面に、前記溶削火口の径方向に沿って、前記先端面を横断するよう延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口が形成され、この溶削酸素ガス噴出口の前記先端面における延設方向を、溶削作業時における前記溶削火口の先端側から見た場合に前記被削材表面に対し平行として溶削を行なうことを特徴とする。

本発明によれば、ハンドスカーフィングによる疵の除去に際し、作業の手間を減らし、かつ過剰溶削を抑制可能となる。

（ａ）は、本発明に係る溶削火口の一部断面図、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｉに沿った正面図である。 （ａ）は、本発明に係る溶削火口の一部断面図、（ｂ）は、（ａ）の矢印ＩＩに沿った正面図である。 本発明に係る溶削火口の基端部の拡大断面図である。 （ａ）は、本発明に係る溶削火口に用いられる冶具の側面図、（ｂ）は、（ａ）の矢印ＩＶに沿った正面図である。 本発明に係る溶削火口をハンドスカーフィング吹管に装着した状態を示す断面図である。 （ａ）は、本発明に係る溶削火口の使用状況を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 （ａ）は、本発明に係る溶削火口の使用状況を示す正面図、（ｂ）は、（ａ）のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。 本発明の効果を示す被削材の断面図である。 本発明の効果を示す被削材の断面図である。 （ａ）は、従来の溶削火口を例示する一部断面図、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ｘに沿った正面図である。

以下、図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。
本発明の第一実施例に係る溶削火口を図１ないし図３に示す。溶削火口１１は、円筒状の外管１２と、外管１２内に挿通された円筒状のノズル部１３と、外管１２の基端部にて外管１２の周囲を覆う円筒状の締付ナット１４と、外管１２の先端部にて外管１２の周囲を覆う円筒状の保護リング１５と、ノズル部１３の基端部にてノズル部１３の周囲を覆う円筒状のヘッド１６とを備える。また、これら外管１２、ノズル部１３、締付ナット１４、保護リング１５及びヘッド１６は、いずれも溶削火口１１の軸線Ａと同軸をなしている。

外管１２の基端部には、その外径を周方向に沿って拡げてなるフランジ部１２ａが形成され、フランジ部１２ａには、外管１２の外周面に摺動可能に支持された締付ナット１４の基端面が、先端側から当接可能となっている。締付ナット１４の基端側の外周面には雄ネジ部１４ａが形成され、締付ナット１４の先端側の外周面には六角ナット部１４ｂが形成される。また、外管１２の先端部には、保護リング１５が先端側から螺合される。

ノズル部１３の基端部には、ヘッド１６が同軸をなすよう支持される。ノズル部１３の基端面とヘッド１６の基端面とは同一平面上に位置し、かつヘッド１６の基端部には、その内径をノズル部１３の外径と略同一としてなる段部１６ａが形成される。
また、段部１６ａの先端側において、ノズル部１３の外周面とヘッド１６の内周面との間には、ノズル部１３及びヘッド１６と同軸をなす円筒状の隙間が形成される。この隙間は、ノズル部１３の外径を周方向に沿って拡げてなるフランジ部１３ａにより、基端側から、図３において符号Ｃ１及びＣ２で示す２つの部分に分けられる。フランジ部１３ａの先端側には基端側を向く段部１３ｂが形成され、その結果、フランジ部１３ａと段部１３ｂとの間には、ノズル部１３の周方向に沿って凹部１３ｃが形成される。また、ヘッド１６のうち、凹部１３ｃの更に先端側に位置する部分の内周面には、雌ネジ部１６ｂが形成される。

図３に示すように、段部１６ａとフランジ部１３ａとの間に位置する隙間Ｃ１には、基端側からいずれも環状をなすスプリング１７及びセンターリングガイド１８が、ノズル部１３と同軸をなすよう配設される。また、凹部１３ｃ内には、基端側からいずれも環状をなすバックアップリング１９、Ｏ−リング２０及びバックアップリング１９が、ノズル部１３と同軸をなすようそれぞれ配設され、Ｏ−リング２０により、ノズル部１３（凹部１３ｃ）の外周面とヘッド１６の内周面との間が気密的にシールされる。そして、外周面に雄ネジ部２１ａが形成された円筒状のノズル押さえ２１を先端側から空間Ｓ２に挿入し、かつノズル押さえ２１の先端縁に形成されたフランジ部２１ｂがヘッド１６の先端面１６ｃに当接するまで雄ネジ部２１ａと雌ネジ部１６ｂとを螺合させることにより、ノズル部１３の基端部に、ヘッド１６が同軸をなすよう支持される。ここで、ノズル部１３とヘッド１６とは、Ｏ−リング２０による両者間のシール性を維持したまま、軸線Ａ回りに相対回転可能とされるとともに、スプリング１７の作用により、ヘッド１６がノズル部１３に対し基端側に付勢される。

ノズル部１３及びヘッド１６は、基端側から外管１２内に挿入され、ヘッド１６の先端面１６ｃとフランジ部１２ａとを当接させることにより、ノズル部１３及びヘッド１６が、管１２及びノズル部１３の先端が同一平面をなすよう、外管１２に対し位置決めされる。この時、ヘッド１６の先端側において、外管１２の内周面とノズル部１３の外周面との間には、外管１２及びノズル部１３と同軸をなす円筒状の隙間Ｃ３が形成される。

また、ヘッド１６には、その外周面を基端側に向かうに従い漸次縮径させてなるテーパ面１６ｄが形成される。テーパ面１６ｄには、基端側から、テーパ面１６ｄの一部を、その周方向に沿って径方向内方に窪ませてなる凹部１６ｅ，１６ｆがそれぞれ形成される。ここで、テーパ面１６ｄの形状及びテーパ面１６ｄにおける凹部１６ｅ，１６ｆの位置は、後述するように溶削火口１１をハンドスカーフィング吹管の先端に装着した際に、テーパ面１６ｄがハンドスカーフィング吹管の先端開口に密着し、かつ凹部１６ｅ，１６ｆがハンドスカーフィング吹管の先端開口に形成された予熱酸素ガス供給口及び予熱燃料ガス供給口に対向するよう、それぞれ設定される。

また、ヘッド１６の先端面１６ｃのうち、隙間Ｃ３と対向する部分には、基端側に向け、複数の流路１６ｇが、ヘッド１６の周方向に沿って等間隔で形成される。そして、この流路１６ｇと、テーパ面１６ｄに形成された凹部１６ｅ，１６ｆとが、ヘッド１６に、その周方向に沿って等間隔で形成された複数の管路１６ｈ、１６ｉにより、それぞれ連結される。

一方、ノズル部１３の中央部には、ノズル部１３をその軸線方向に沿って貫通する流路１３ｄが、後述するように溶削火口１１をハンドスカーフィング吹管の先端に装着した際に、その基端がハンドスカーフィング吹管の先端開口に形成された溶削酸素ガス供給口に対向するように形成される。

更に、本実施形態の溶削火口１１では、流路１３ｄの先端部が、先端側に向かうに従い漸次拡径する扇状をなしている。すなわち、図１に示すように、流路１３ｄは、先端側に向かうに従い、溶削火口１１の径方向に沿った特定の方向（線分Ｌで示す方向）に沿って、所定の角度Ｑで漸次拡径し、その結果、ノズル部１３の先端面に、上記特定の方向に沿って、ノズル部１３の先端面を横断するよう延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口１３ｅが形成される。また、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向と直交する方向に沿った幅Ｗは、略一定となっている。
本実施形態の場合、上記角度Ｑ（上記延設方向に沿った端部における流路１３ｄの内周面（図１において符号１３ｆで示す面）と軸線Ａとのなす角）は、３度〜５度に設定される。また、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの、上記延設方向と直交する方向に沿った幅Ｗは、５ｍｍ〜７ｍｍに設定される。

また、ノズル部１３の先端部の外径は、外管１２の先端部の内径と略同一とされ、隙間Ｃ３の先端は、図２に示すように、ノズル部１３の先端部にノズル部１３の長手方向に沿って形成された複数の流路１３ｇの基端に連通する。これら複数の流路１３ｇの先端は、図１に示すように、ノズル部１３の先端面において、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの幅Ｗ方向両端側に、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向に沿って配列された複数の予熱混合ガス噴出口１３ｈを形成する。また、これら複数の流路１３ｇの一部は、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向に沿った両端側において、火口本体１２の先端面とノズル部１３の先端面との間に開口する複数の（図では４個の）予熱混合ガス噴出口１３ｉを形成する。
また、図１及び図２における符号１３ｊは、ノズル部１３の基端部において、ノズル部１３の外周面から隙間Ｃ３に向け周方向に沿って等間隔で突出する突起である。突起１３ｊの先端は外管１２の内周面に当接し、その結果、ノズル部１３が、外管１２内に、ノズル部１３の先端部及び突起１３ｊにより、軸線Ａ回りに相対回転可能に支持される。

上記の通り、本実施形態の溶削火口１１では、ノズル部１３の先端面に、溶削火口１１の径方向に沿った特定の方向に沿って、ノズル部１３の先端面を横断するよう延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口１３ｅが形成されるとともに、ノズル部１３が、ヘッド１６及び外管１２に対し軸線Ａ回りに相対回転可能とされている。従って、ノズル部１３を、ヘッド１６及び外管１２に対し軸線Ａ回りに相対回転させることにより、図１及び図２に示すように、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向を、ヘッド１６及び外管１２に対し変更することが可能である。

ノズル部１３を、ヘッド１６及び外管１２に対し軸線Ａ回りに相対回転させる場合には、例えば図４に示すような冶具３０を用いる。この冶具３０は、シャフト３０ａと、シャフト３０ａの手元に設けられたＴ字状のハンドル３０ｂと、シャフト３０ａの先端に設けられたプレート３０ｃとを備えている。
プレート３０ｃは、溶削酸素ガス噴出口１３ｄの内面形状に対応するよう、シャフト３０ａの長手方向と直交する特定の方向に沿って延び、かつ先端側に向け漸次縮径する板状の部材で、溶削酸素ガス噴出口１３ｄに、ノズル部１３の先端側からプレート３０ｃを挿入することにより、プレート３０ｃの表面を溶削酸素ガス噴出口１３ｄの内面に密着させることができる。
そして、この状態で、ハンドル３０ｂをシャフト３０ａの軸回りに回転させることにより、ノズル部１３が、ヘッド１６及び外管１２に対し軸線Ａ回りに相対回転し、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向が、ヘッド１６及び外管１２に対し変更される。

次に、上記構成を有する溶削火口１１を用いた、ハンドスカーフィングによる疵の除去にゆいて説明する。
溶削火口１１をハンドスカーフィング吹管４０の先端に装着した状況を図５に示す。溶削火口１１は、基端側からハンドスカーフィング吹管４０の先端開口４１に挿入される。そして、締付ナット１４の雄ネジ部１４ａを先端開口４１の先端部内周面に形成された雌ネジ部４１ａに螺合させ、締付ナット１４の六角ナット部１４ｂ部を締め付けることにより、溶削火口１１がハンドスカーフィング吹管４０の先端に装着される。

溶削火口１１のハンドスカーフィング吹管４０への装着に伴い、ヘッド１６のテーパ面１６ｄが先端開口４１の内周面に密着し、凹部１６ｅ，１６ｆが、先端開口４１に形成されたリング状の予熱酸素ガス供給口４１ｂ及び予熱燃料ガス供給口４１ｃにそれぞれ対向する。また、流路１３ｄの基端が、先端開口４１に形成された溶削酸素ガス供給口４１ｄに対向する。
溶削に際しては、ハンドスカーフィング吹管４０に設けられた酸素供給流路４２，４３を介して予熱酸素ガス供給口４１ｂ及び溶削酸素ガス供給口４１ｄに酸素を供給するとともに、ハンドスカーフィング吹管４０に設けられた燃料ガス供給流路４４を介して予熱燃料ガス供給口４１ｃに燃料ガスを供給する。溶削酸素ガス供給口４１ｄに供給された酸素は、流路１３ｄを経て溶削酸素ガス噴出口１３ｅから先端側に噴射される。
また、予熱酸素ガス供給口４１ｂに供給された酸素は流路１６ｈを介して流路１６ｇに流入し、流路１６ｇ内にて、溶削酸素ガス供給口４１ｄから流路１６ｉを介して流路１６ｇに流入した燃料ガスと混合される。この混合気は、流路１６ｇから隙間Ｃ３及び流路１３ｇを経て、予熱混合ガス噴出口１３ｈ，１３ｉから先端側に噴射される。

そして、この状態で溶削酸素ガス噴出口１３ｅから噴射される酸素及び予熱混合ガス噴出口１３ｈ，１３ｉから噴射される混合気に点火することにより、溶削酸素ガス噴出口１３ｅから噴射される酸素に由来する火炎と、それを取り囲む、予熱混合ガス噴出口１３ｈ，１３ｉから噴射される混合気に由来する火炎とからなる火炎が形成される。ハンドスカーフィングに際しては、溶削火口１１を被削材の表面に対し２５度〜３５度程度傾斜させて火炎を吹き付けることにより、被削材の表面に形成された疵を除去する。

ここで、本実施形態の溶削火口１１では、流路１３ｄが、溶削火口１１の径方向に沿った特定の方向に沿って所定の角度Ｑで拡径し、溶削酸素ガス噴出口１３ｅが、ノズル部１３の先端面を横断するよう延びるスリット状をなしている。その結果、溶削の主体となる、溶削酸素ガス噴出口１３ｅから噴射される酸素に由来する火炎の形状が、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの形状に応じ、溶削火口１１の径方向に沿った特定の方向に沿って、ノズル部１３の先端面を横断するよう延び、かつ上記特定の方向に沿って角度Ｑに準じた角度で拡大する扇状となる。
しかも、ノズル部１３を、ヘッド１６及び外管１２に対し軸線Ａ回りに相対回転させることにより、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向を、ヘッド１６及び外管１２に対し変更することが可能である。

そこで、例えば図６に示すように、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向（図に線分Ｌで示す方向）を、溶削作業時における溶削火口１１の先端側（図に矢印Ｆｒで示す方向）から見た場合に被削材５０の表面５１に対し垂直となるよう調整し、被削材５０の表面５１に、表面５１と略直交する火炎Ｆ１を吹き付けることにより、図６に符号Ｓ１で示すような、狭く深い溶削が可能となる。
一方、例えば図７に示すように、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの上記延設方向を、溶削作業時における溶削火口１１の先端側から見た場合に被削材５０の表面５１と平行となるよう調整し、被削材５０の表面５１に、表面５１と略平行な火炎Ｆ２を吹き付けることにより、図７に符号Ｓ２で示すような、広く浅い溶削が可能となる。

すなわち、本発明によれば、深い疵を除去する場合であっても、従来の溶削火口に比して、相対的に少ない溶削回数で、目的とする深さまで溶削を行なうことが可能となる。また、幅の狭い疵を除去する場合であっても、疵の周囲を必要以上に幅広く溶削せずに済み、過剰溶削が防止される。また、浅い疵を除去する場合にも、疵の周囲を必要以上に深く溶削せずに済み、過剰溶削が防止される。

一方、本発明の溶削火口１１を用いた場合であっても、広範囲の溶削に際しては、幅方向に沿って何回も溶削を繰り返すため、被削材の表面に、楕円状に窪む溶削面が幅方向に沿って並列して形成される。しかしながら、本発明の場合、広く浅い溶削が可能となるため、隣接する溶削面の間に形成される尾根状の凸部の角度は、従来の約１１０度に対し約１４０度と平坦に近くなる。その結果、この凸部が、次工程における圧延折れ疵の原因となりにくくなり、凸部を平坦にするための二次加工が不要となる。

しかも、ノズル部１３を、ヘッド１６及び外管１２に対し軸線Ａ回りに相対回転させ、被削材５０の表面５１に対する溶削酸素ガス噴出口１３ｅの向きを変更することにより、同一の溶削火口１１を用いて、図６に符号Ｓ１で示すような狭く深い溶削と、図７に符号Ｓ２で示すような広く浅い溶削とが実施可能となる。従って、溶削作業中、疵の状態に応じ、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの向きを適宜変更し、溶削を行なうことができる。
また、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの向きを変更する作業は、溶削火口１１をハンドスカーフィング吹管４０から外すことなく、冶具３０により容易に行なうことができる。
よって、本発明によれば、ハンドスカーフィングによる疵の除去に際し、作業の手間を減らし、かつ過剰溶削を抑制することが可能となる。

以下、図面に基づき本発明の効果について説明する。
図８は、被削材５０に形成された狭く深い疵Ｆを、本発明の溶削火口１１と、図１０に示すような従来の溶削火口１とを用いて除去した場合の、除去部分の断面を比較した図である。
本発明の溶削火口１１を用いた場合、図６に示すように、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向を、溶削火口１１の先端側から見た場合に被削材５０の表面５１に対し垂直となるよう調整して溶削を行うことにより、１回の溶削で、疵Ｆを除去することができた。この時、溶削により除去された部分Ｒ１の深さＤ１は約２０ｍｍ、幅Ｗ１は約２０ｍｍであった。
一方、従来の溶削火口１を用いた場合、深さ２０ｍｍまで溶削して疵Ｆを除去するには、図に符号Ｒ２´、Ｒ２´´、及びＲ２で示すような３回の溶削が必要であった。また、溶削により除去された部分Ｒ２の幅Ｗ２は約６０ｍｍであった。

本発明の溶削火口１１を用いることにより、従来の溶削火口１を用いた場合に比べ、図に格子で示す部分に相当する過剰溶削が不要となった。具体的には、溶削により除去された部分Ｒ１、Ｒ２の断面積は、Ｒ１が約２１６ｍｍ^２であるのに対し、Ｒ２では約６２８ｍｍ^２であり、断面積の比で約６２％の溶削量が低減した。また、溶削回数の減少により、溶削火口１を用いた場合に比べ、溶削時間が約３０％短縮した。
すなわち、本発明の溶削火口１１を用いることにより、溶削火口１を用いた場合に比べ、溶削回数を減少させつつ、過剰溶削を抑制して歩留まりの良い溶削を行うことができた。

図９は、被削材５０に形成された広く浅い疵（図示せず）を、本発明の溶削火口１１と従来の溶削火口１とを用いて除去した場合の、除去部分の断面を比較した図である。
本発明の溶削火口１１を用いた場合、図７に示すように、溶削酸素ガス噴出口１３ｅの延設方向を、溶削火口１１の先端側から見た場合に被削材５０の表面５１に対し平行となるよう調整し、図の左右方向に４回にわたり溶削を行った。この時、溶削により除去された部分Ｒ３の深さＤ２は約１０ｍｍ、1回の溶削幅Ｗ３は約６５ｍｍであった。
一方、従来の溶削火口１を用いた場合も、1回の溶削幅を約６５ｍｍとして、図の左右方向に４回にわたり溶削を行った。この時、溶削により除去された部分Ｒ４の深さＤ３は約１６ｍｍであった。

本発明の溶削火口１１を用いることにより、従来の溶削火口１を用いた場合に比べ、図に格子で示す部分に相当する過剰溶削が不要となった。具体的には、溶削により除去された部分Ｒ３、Ｒ４の断面積は、Ｒ３が約４０２ｍｍ^２であるのに対し、Ｒ４では約６４０ｍｍ^２であり、断面積の比で約２５％の溶削量が低減した。
また、隣接する溶削面の間に形成される尾根状の凸部Ｐ１，Ｐ２の角度Ｑ１，Ｑ２は、従来（Ｑ２）の約１１０度に対し、本発明の溶削火口１１を用いた場合（Ｑ１）では約１４０度と平坦に近くなる。その結果、この凸部Ｐ１が、次工程における圧延折れ疵の原因となりにくくなり、凸Ｐ１部を平坦にするための二次加工が不要となった。
すなわち、本発明の溶削火口１１を用いることにより、溶削火口１を用いた場合に比べ、作業工程を減少させつつ、過剰溶削を抑制して歩留まりの良い溶削を行うことができた。

１１…溶削火口、１２…外管、１３…ノズル部、１６…ヘッド、１３ｄ…流路、１３ｅ…溶削酸素ガス噴出口、１２…水配管、１３…管路、３０…冶具、４０…ハンドスカーフィング吹管（吹管）、Ａ…軸線

Claims (6)

1. 吹管の先端に装着され使用される溶削火口であって、
   先端面に、この先端面を横断する方向に延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口が形成されていることを特徴とする溶削火口。
2. 前記溶削酸素ガス噴出口が、前記溶削火口の軸線回りに回転可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の溶削火口。
3. 前記溶削火口が、前記溶削酸素ガス噴出口が形成されたノズルと、このノズルの基端部に支持されるヘッドと、このヘッドの先端側にて前記ノズルの周囲を覆う外管とを備え、前記ノズルを前記ヘッド及び前記外管に対し前記軸線回りに相対回転させることにより、前記溶削酸素ガス噴出口が前記軸線回りに回転可能とされていることを特徴とする請求項２に記載の溶削火口。
4. 前記溶削酸素ガス噴出口に連なる流路の先端部が、先端側に向かうに従い漸次拡径する扇状をなしていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の溶削火口。
5. 吹管の先端に装着された溶削火口を用いた被削材表面の溶削方法であって、
   前記溶削火口の先端面に、この先端面を横断する方向に延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口が形成され、この溶削酸素ガス噴出口の前記先端面における延設方向を、溶削作業時における前記溶削火口の先端側から見た場合に前記被削材表面に対し垂直として溶削を行なうことを特徴とする溶削方法。
6. 吹管の先端に装着された溶削火口を用いた被削材表面の溶削方法であって、
   前記溶削火口の先端面に、この先端面を横断するよう延びるスリット状の溶削酸素ガス噴出口が形成され、この溶削酸素ガス噴出口の前記先端面における延設方向を、溶削作業時における前記溶削火口の先端側から見た場合に前記被削材表面に対し平行として溶削を行なうことを特徴とする溶削方法。

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