JP2019100561A - Gas cutting crater - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ガス切断火口に関する。 The present invention relates to a gas cutting tip.
鋼板のガス切断に用いられるガス切断火口は、ガス切断時にスパッタ(溶融鉄)が端面や内部のガス経路に付着すると、ガスの流れが不均一となり、ガス切断性能が低下する。 In the gas cutting tip used for gas cutting of a steel plate, when spatter (molten iron) adheres to the end face and the internal gas path at the time of gas cutting, the flow of gas becomes uneven and the gas cutting performance is lowered.
一般的に、ガス切断火口の内部芯棒のガス経路に付着したスパッタを除去することでガス切断性能を復旧させる手段がとられているが、加工箇所が多い内部芯棒は被削性の良い材料(例えば、黄銅)が使用されていることが多いため、付着したスパッタを除去する際に、内部芯棒の形状を損傷させてしまい、その結果としてガス切断性能が低下することがあった。 Generally, means is taken to restore the gas cutting performance by removing the spatter attached to the gas path of the inner core rod of the gas cutting tip, but the inner core rod with many machining points has good machinability Since a material (for example, brass) is often used, when removing attached spatter, the shape of the inner core rod may be damaged, and as a result, the gas cutting performance may be degraded.
ガス切断火口のガス経路へのスパッタの付着や、付着したスパッタを除去する清掃作業に伴う内部芯棒の形状の損傷により生じるガス切断性能の低下が発生しにくいガス切断火口が考案されている(特許文献1〜3参照)。例えば特許文献1に記載のガス切断火口は、内部芯棒がステンレスやセラミックスで形成されており、ノズルの形状の損傷を防いでいる。また、内部芯棒にメッキによる表面処理を施すことで、内部芯棒の形状の損傷を防ぐガス切断火口も考案されている。 A gas cutting tip has been devised that is less susceptible to the deterioration of gas cutting performance caused by adhesion of spatter to the gas path of the gas cutting tip and damage to the shape of the inner core rod accompanying cleaning operations to remove the attached spatter Patent Documents 1 to 3). For example, in the gas cutting tip described in Patent Document 1, the inner core rod is formed of stainless steel or ceramic to prevent damage to the shape of the nozzle. In addition, a gas cutting tip is also devised to prevent damage to the shape of the inner core rod by subjecting the inner core rod to a surface treatment by plating.
しかしながら、内部芯棒をステンレスやセラミックスで形成する場合や、内部芯棒にメッキによる表面処理を施す場合、内部芯棒を一般的な材料である黄銅のみで形成する場合と比較して、製造コストが高くなるという問題があった。 However, when the inner core rod is formed of stainless steel or ceramic, or when the inner core rod is subjected to a surface treatment by plating, the manufacturing cost is higher than when the inner core rod is formed only of brass which is a general material. Was a problem.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、製造コストを増加させることなく、ガス切断性能の低下が発生しにくいガス切断火口を提供することを目的としている。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a gas cutting tip which is unlikely to cause a decrease in gas cutting performance without increasing the manufacturing cost.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るガス切断火口は、少なくとも一部が耐脱亜鉛性が高い黄銅により形成された内部芯棒と、前記内部芯棒の外面との間に通路を形成する外部火口と、を備える。
In order to solve the above-mentioned subject, this invention proposes the following means.
The gas cutting tip according to the present invention comprises an inner core rod formed at least in part of brass with high dezincing resistance, and an outer core forming a passage between the outer surface of the inner core rod.
本発明に係るガス切断火口によれば、製造コストを増加させることなく、ガス切断性能の低下が発生しにくいガス切断火口を提供することができる。 According to the gas cutting tip according to the present invention, it is possible to provide a gas cutting tip that is less likely to cause a decrease in gas cutting performance without increasing the manufacturing cost.
本発明の一実施形態について、図1から図2を参照して説明する。なお、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法等は適宜調整されている。 One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 2. In addition, in order to make a drawing legible, the dimension etc. of each component are adjusted suitably.
図1は、本実施形態に係るガス切断火口100の全体構成を示す図である。図2は図1のガス切断火口100の底面図である。
ガス切断火口100は、プロパンガス・LNGなどの炭化水素系ガスや水素ガスなどのガスを用いて鋼板等を切断する際に用いる火口である。
ガス切断火口100は、切断酸素の流通孔1aを有する内部芯棒1と、外部火口2と、口金5と、を備える。
FIG. 1 is a view showing an entire configuration of a
The
The
内部芯棒1は、図1に示すように、長尺の円筒形状であり、先端側の底面に近づくにしたがって窄まる形状を有している。また、内部芯棒1は、図1および図2に示すように、長手方向の中心軸に沿って延びる流通孔1aを有しており、流通孔1aは底面において外部空間に通じしている。
また、内部芯棒1の先端側である先端部外面1gtには、図1および図2に示すように、山部1bと溝1cとからなる歯車(ギヤ)状のスリット部が形成されている。
内部芯棒1は、先端側の反対側である基端側において、口金5に螺着され、内部芯棒1は口金5に嵌合されて互いに一体とされている。
As shown in FIG. 1, the inner core rod 1 has a long cylindrical shape, and has a shape that narrows toward the bottom surface on the tip side. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the inner core rod 1 has a through
Further, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, a gear (gear) -like slit portion consisting of a
The inner core rod 1 is screwed to the
内部芯棒1は、耐脱亜鉛性が高い黄銅(以下、「耐脱亜鉛黄銅」という)で形成されている。内部芯棒1は、熱伝導性および耐熱性が高く、なおかつ、製造コスト等の経済性も高い黄銅で形成されている。また、内部芯棒1には山部1bと溝1cとからなる歯車(ギヤ)状のスリット部等の加工箇所が多いため、被削性の観点においても黄銅が内部芯棒1の材料として適している。
The inner core rod 1 is formed of brass having high dezincing resistance (hereinafter referred to as "dezinc resistant brass"). The inner core rod 1 is made of brass, which has high thermal conductivity and heat resistance, and high economic efficiency such as manufacturing cost. Further, since the inner core rod 1 has many processed parts such as a gear (gear) -like slit portion including the
また、発明者らの分析の結果、通常は水道等の流水部において脱亜鉛現象を防ぐために用いられる耐脱亜鉛黄銅が、内部芯棒1の材料として適していることを見出した。ここで、脱亜鉛現象とは、黄銅に含まれる亜鉛が黄銅から離脱する現象である。耐脱亜鉛黄銅は、水道等の流水部に用いられ、例えば塩素消毒された水道水に長期間にわたって晒される場合にイオン化傾向の大きい亜鉛が電解腐食により溶出する脱亜鉛現象を好適に防止することができる。 In addition, as a result of the inventors' analysis, it has been found that dezincing-resistant brass, which is usually used to prevent dezincification phenomena in running water such as tap water, is suitable as the material of the inner core rod 1. Here, the dezincification phenomenon is a phenomenon in which zinc contained in brass is separated from brass. Dezincing resistant brass is used in running water such as tap water, and preferably prevents dezincification phenomenon that zinc with high ionization tendency is eluted due to electrolytic corrosion when exposed to chlorinated tap water for a long period of time, for example. Can.
従来のガス切断火口の内部芯棒においては、水道水等に晒される部分がなく、黄銅の脱亜鉛現象は無関係であると考えられていたところ、発明者らの分析の結果、従来のガス切断火口の内部芯棒において、ガス切断時の加熱により、黄銅の脱亜鉛現象が発生していることを見出した。
脱亜鉛現象が発生した内部芯棒は、表面に赤色のスポンジ状の銅が残存した状態となり、組織が多孔質になり脆くなる。そのため、脱亜鉛現象が発生した黄銅は、付着したスパッタ(溶融鉄)を除去する清掃作業の際に、内部芯棒の先端部分や内部芯棒の流通孔の形状が損傷しやすく、その結果としてガス切断性能が低下しやすい。例えば、流通孔のガス経路に3μm程度の凹凸形状の傷がつくだけで、ガス切断性能は大きく低下する。さらに、脱亜鉛現象が発生した黄銅は、粗さが増大するため、スパッタが付着しやすくなり、付着したスパッタを除去する清掃作業の回数を増加させる。
In the inner core rod of the conventional gas cutting crater, there was no part exposed to tap water etc., and it was thought that the dezincification phenomenon of brass was irrelevant. As a result of the inventors' analysis, the conventional gas cutting It was found that the dezincification phenomenon of brass occurred by heating at the time of gas cutting at the inner core rod of the crater.
In the inner core rod where the dezincification phenomenon has occurred, red sponge-like copper remains on the surface, and the structure becomes porous and becomes brittle. Therefore, during the cleaning operation to remove the attached spatter (molten iron), the brass on which the dezincification phenomenon has occurred is likely to be damaged in the shape of the tip portion of the inner core rod and the through holes of the inner core rod. Gas cutting performance is likely to deteriorate. For example, the gas cutting performance is greatly reduced only by the formation of a flaw of about 3 μm in the gas path of the flow hole. Furthermore, since the brass in which the dezincification phenomenon has occurred has an increased roughness, spatter tends to be attached, and the number of cleaning operations for removing the attached spatter is increased.
一方、本実施形態に係るガス切断火口100の内部芯棒1は、耐脱亜鉛黄銅により形成されているため、上記のような黄銅の脱亜鉛現象の発生を好適に低減させることができる。その結果、スパッタを除去する清掃作業に伴う内部芯棒1の形状の損傷によるガス切断性能の低下の発生を好適に低減させることができる。
On the other hand, since the inner core rod 1 of the
ここで、耐脱亜鉛黄銅とは、例えば、ISO6509の評価基準を満たす黄銅である。内部芯棒1の形成に用いる耐脱亜鉛黄銅は、ISO6509脱亜鉛試験において、最大脱亜鉛深さが200μm以下のものであり、50μm以下のものがより好ましい。内部芯棒1の形成に用いる耐脱亜鉛黄銅は、例えば、表1に示す成分で構成された黄銅である。 Here, the dezincing resistant brass is, for example, brass satisfying the evaluation standard of ISO6509. In the ISO 6509 dezincing test, the dezincing resistant brass used to form the inner core rod 1 has a maximum dezincing depth of 200 μm or less, and more preferably 50 μm or less. The anti-zinc resistant brass used for forming the inner core rod 1 is, for example, brass composed of the components shown in Table 1.
内部芯棒1は、耐脱亜鉛黄銅により形成し、熱処理を施すことで、脱亜鉛現象を起こしやすいβ層を消失させることで、耐脱亜鉛性を向上させることが好ましい。 The inner core rod 1 is preferably made of dezinc-proof brass and subjected to heat treatment to eliminate the β layer which is likely to cause dezincification, thereby improving dezincification resistance.
外部火口2は、図1および図2に示すように、長尺の円筒形状であり、内部芯棒1の中心軸方向に見て同心円状に内部芯棒1に嵌合しており、外部火口2の内面2nと内部芯棒1の外面1gとの間に予熱酸素と燃焼ガスを混合した混合ガスの通路3を形成している。通路3は、図2に示すように、底面において外部空間に通じしている。また、外部火口2の底面側である先端部内面2nsは、図2に示すように、内部芯棒1の山部1bの外周部に嵌合されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
本実施形態において、外部火口2は内部芯棒1と別体であるため、外部火口は、内部芯棒1と同じ材料ではなく、例えば銅などで形成されていてもよい。
なお、外部火口2は内部芯棒1と一体に形成されていてもよく、その場合、外部火口2も耐脱亜鉛黄銅により形成される。
In the present embodiment, since the
The
口金5には、図1に示すように、流通孔1aに通じる切断酸素口5aと、通路3に通じる予熱酸素口5bおよび燃焼ガス口5cが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
次にガス切断火口100を用いたガス切断の動作について説明する。
予熱酸素とプロパンガス等の燃焼ガスが予熱酸素口5bと燃焼ガス口5cから通路3に送り込まれて混合され、その混合ガスが外部に噴出されて予熱炎を生じさせる。それと同時に、切断酸素が切断酸素口5aから流通孔1aを経由して噴出される。
通路3から噴出する予熱炎で鋼板の切断開始部を発火温度に加熱し、そこへ流通孔1aから切断酸素を噴流状にして噴きつけ、鋼中の鉄を燃焼させ、その熱で母材を溶融させると同時に、燃焼生成物を切断酸素噴流の機械的エネルギーで吹き飛ばし、溝状に除去することによって切断を行う。吹き飛ばされた燃焼生成物(スパッタ)の一部が流通孔1a等に接触するが、内部芯棒1は表面が粗くなる脱亜鉛現象が発生しにくいため、スパッタが付着しにくい。
Next, the operation of gas cutting using the
Preheated oxygen and combustion gases such as propane gas are sent from the preheating
The cutting start portion of the steel plate is heated to the ignition temperature by the preheating flame spouted from the
(一実施形態の効果)
本実施形態のガス切断火口100によれば、表面が粗くなる脱亜鉛現象が発生しにくいためにスパッタが付着しにくい。また、表面が脆くなる脱亜鉛現象が発生しにくいため、付着したスパッタを除去する清掃作業に伴う内部芯棒1の形状の損傷が発生しにくい。これらの効果により、ガス切断火口100のガス切断性能の低下の発生を好適に低減させることができる。
(Effect of one embodiment)
According to the
以上、本発明の一実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。また、上述の一実施形態および以下で示す変形例において示した構成要素は適宜に組み合わせて構成することが可能である。 As mentioned above, although one embodiment of the present invention was explained in full detail with reference to drawings, a concrete composition is not restricted to this embodiment, Design change of the range which does not deviate from the gist of the present invention, etc. are included. Moreover, it is possible to combine and comprise the component shown in the above-mentioned one Embodiment and the modification shown below suitably.
(変形例1)
上記実施形態において、ガス切断火口100の混合ガスを噴出させる部分の形状は、歯車(ギヤ)状のスリット部であったが、混合ガスを噴出させる部分の形状はこれに限定されない。混合ガスを噴出させる部分の形状は、流通孔1aの周りに配置された6つの小さな孔(梅鉢形)等であってもよい。混合ガスを噴出させる部分の形状は、切断酸素が噴出する流通孔1aの周りを囲うように形成されていれば、どのような形状であってもよい。
(Modification 1)
In the above embodiment, the shape of the portion of the
(変形例2)
上記実施形態において、内部芯棒1の全体が耐脱亜鉛黄銅により形成されていたが、内部芯棒の態様はこれに限定されない。内部芯棒1は、スパッタが付着しやすい箇所、例えば内部芯棒の歯車(ギヤ)状のスリット部や、内部芯棒の先端部分や、内部芯棒の流通孔が耐脱亜鉛黄銅により形成されていればよい。
(Modification 2)
In the said embodiment, although the whole inner core rod 1 was formed with dezinc-proof brass, the aspect of an inner core rod is not limited to this. In the inner core rod 1, a portion where spatter is likely to be attached, for example, a gear (gear) slit portion of the inner core rod, a tip portion of the inner core rod, and a through hole of the inner core rod are formed of dezinc-proof brass. It should just be.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(実験1)
ガス切断火口の内部芯棒の耐久試験を行った。鋼板に対するピアシング(穴あけ)を連続で行い、目視にて予熱炎および切断酸素の流れが不均一(可視気流が短くなる等)となった際に、一定のスパッタが内部芯棒等のガス経路に付着したと判断し、スパッタを除去する清掃作業を実施した。清掃作業を実施しても予熱炎および切断酸素の流れが不均一である場合に、ガス切断火口が製品寿命に達したと判断して、それまでのピアシング回数の合計を計測した。
(Experiment 1)
The endurance test of the inner core rod of the gas cutting tip was conducted. When a steel sheet is pierced (pierced) continuously and the flow of preheating flame and cutting oxygen becomes visually non-uniform (visual air flow becomes short etc.), a certain spatter is in the gas path such as the inner core rod It was judged that it adhered, and the cleaning operation which removes a sputter | spatter was implemented. When the flow of preheating flame and cutting oxygen was uneven even after the cleaning operation was performed, it was judged that the gas cutting tip had reached the product life, and the total number of piercings up to that point was counted.
表2に、耐久試験に用いたガス切断火口の内部芯棒の種類を示す。比較例1は、耐脱亜鉛性が高くない黄銅で形成された従来の内部芯棒である。比較例2は、比較例1の内部芯棒の流通孔にクロムメッキを施した内部芯棒である。実施例1は、上記実施形態の内部芯棒1である。なお、実施例1の内部芯棒1は、ISO6509に準拠する脱亜鉛腐食試験において、最大脱亜鉛深さ50μm以下である黄銅により形成されている。 Table 2 shows the types of internal core rods of the gas cutting tip used for the durability test. Comparative Example 1 is a conventional inner core rod formed of brass not having high dezincing resistance. Comparative Example 2 is an inner core rod in which the through holes of the inner core rod of Comparative Example 1 are chrome-plated. Example 1 is the inner core rod 1 of the above embodiment. In addition, the internal core rod 1 of Example 1 is formed of the brass which is 50 micrometers or less of the maximum dezincing depth in the dezincing corrosion test based on ISO6509.
図3にピアシング回数の測定結果を示す。結果は複数のサンプルの計測結果の平均値である。従来品である比較例1は、製品寿命までのピアシング回数の平均が約50回であった。一方、実施例1は、製品寿命までのピアシング回数の平均が約500回であった。実施例1は、比較例1と比較して、大幅に製品寿命が長くなっている。実施例1は内部芯棒1が耐脱亜鉛黄銅により形成されており、スパッタが付着しにくく、また、付着したスパッタを除去する際も、内部芯棒1の形状が損傷しにくいため、製品寿命が長くなったと考察される。 The measurement result of the number of times of piercing is shown in FIG. The result is an average value of the measurement results of a plurality of samples. In Comparative Example 1 which is the conventional product, the average of the number of piercings until the product life was about 50 times. On the other hand, in Example 1, the average of the number of piercings to the product life was about 500. Example 1 has a significantly longer product life as compared to Comparative Example 1. In Example 1, the inner core rod 1 is made of dezinc-proof brass, and it is difficult for spatters to adhere, and the shape of the inner core rod 1 is not easily damaged even when the attached spatters are removed. Is considered to be longer.
図3に示すように、内部芯棒の流通孔にクロムメッキを施した比較例2は、製品寿命までのピアシング回数の平均が約400回であり、比較例1と比較して、大幅に製品寿命が長くなっている。クロムメッキにより内部芯棒の表面の硬度が高くなり、付着したスパッタを除去する際、内部芯棒の形状が損傷しにくいため、製品寿命が長くなったと考察される。しかしながら、クロムメッキを施す比較例2の内部芯棒は、実施例1の内部芯棒1と比較して、製造コストが高くなってしまう。 As shown in FIG. 3, in Comparative Example 2 in which the through holes of the inner core rod are plated with chromium, the average of the number of piercings up to the product life is about 400 times, and compared with Comparative Example 1 significantly The life is getting longer. The hardness of the surface of the inner core rod is increased by chromium plating, and when removing attached spatter, the shape of the inner core rod is less likely to be damaged, so it is considered that the product life is extended. However, as compared with the inner core rod 1 of Example 1, the inner core rod of Comparative Example 2 in which chromium plating is performed is increased in manufacturing cost.
(実験2)
次に、ガス切断火口のメンテナンス(付着したスパッタの除去)が必要となるまでのピアシング回数を測定した。鋼板に対するピアシング(穴あけ)を連続で行い、目視にて予熱炎および切断酸素の流れが不均一(可視気流が短くなる等)となった際に、メンテナンスが必要であると判定した。実験2で用いたガス切断火口の内部芯棒の種類は、実験1と同様であり、比較例1、比較例2および実施例1である。
(Experiment 2)
Next, the number of piercings was measured before the maintenance of the gas cutting tip (removal of attached spatters) was required. Piercing (drilling) was continuously performed on the steel plate, and it was determined that maintenance was necessary when the flow of the preheating flame and the cutting oxygen became visually non-uniform (eg, the visible air flow became short). The type of the inner core rod of the gas cutting tip used in
メンテナンスの実施の必要性の判定は、3つのレベルに分けて行った。
「メンテナンスレベル1」は、外部火口および内部芯棒の歯車(ギヤ)状のスリット部のメンテナンスが必要であると判定するケースである。
「メンテナンスレベル2」は、メンテナンスレベル1のメンテナンスでは不十分であり、さらに内部芯棒の先端部分のメンテナンスも必要であると判定するケースである。
「メンテナンスレベル3」は、メンテナンスレベル2のメンテナンスでは不十分であり、さらに内部芯棒の流通孔のメンテナンスも必要であると判定するケースである。
The determination of the need for maintenance was divided into three levels.
“Maintenance level 1” is a case where it is determined that maintenance of the outer slit and the gear (gear) slit portion of the inner core rod is necessary.
"
"
図4にメンテナンスが必要であると判定されるまでのピアシング回数の測定結果を、メンテナンスレベルごとに示す。
図4に示すように、比較例1および比較例2と比較して、実施例1はメンテナンスが必要であると判定されるまでのピアシング回数が多い。特に、実施例1はメンテナンスレベル3のメンテナンスが必要であると判定されるまでのピアシング回数が多い。実施例1は、内部芯棒1の流通孔1aへのスパッタの付着を好適に防ぐことができていると考察される。
FIG. 4 shows the measurement results of the number of times of piercing until it is determined that the maintenance is necessary, for each maintenance level.
As shown in FIG. 4, compared with Comparative Example 1 and Comparative Example 2, Example 1 has a large number of piercings until it is determined that maintenance is necessary. In particular, the first embodiment has a large number of piercings until it is determined that maintenance at
(実験3)
実際のガス切断の切断面品質の評価に基づく、ガス切断火口の内部芯棒の耐久試験を行った。表3に示す切断条件においてガス切断を行った。実験3で用いたガス切断火口の内部芯棒の種類は、実験1と同様であり、比較例1、比較例2および実施例1である。
(Experiment 3)
The endurance test of the inner core rod of the gas cutting tip was performed based on the evaluation of the cutting surface quality of the actual gas cutting. Gas cutting was performed under the cutting conditions shown in Table 3. The type of the inner core rod of the gas cutting tip used in
切断面品質の評価は、(a)ピアシング5回ごとに可視気流の長さを確認し、可視気流の長さが極端に短くなった場合に、もしくは、(b)ピアシング25回ごとに必ず、行った。
切断面品質が悪くなった場合、外部火口および内部芯棒の歯車(ギヤ)状のスリット部(メンテナンスレベル1)、内部芯棒の先端部分(メンテナンスレベル2)、内部芯棒の流通孔(メンテナンスレベル3)のメンテナンスを行い、再度切断面品質を評価した。メンテナンスを行っても切断面品質が改善されなくなった時点でガス切断火口の製品寿命と判断して、それまでのピアシング回数の合計を測定した。
For evaluation of cut surface quality, (a) Check the length of visible air flow every 5 times of piercing, and if the length of visible air flow becomes extremely short, or (b) always every 25 times of piercing, went.
If the cut surface quality is poor, the outer tip and inner core rod gear (gear) slit (maintenance level 1), inner core rod tip (maintenance level 2), inner core flow hole (maintenance Maintenance was performed at level 3) and the cut surface quality was evaluated again. It was judged that the product life of the gas cutting tip was at the point when the quality of the cut surface could not be improved even after maintenance, and the total number of piercings was measured.
図5にピアシング回数の測定結果を示す。実施例1は、切断面品質に基づく評価においても、比較例1と比較して、大幅に製品寿命が長くなっている。実施例1は内部芯棒1が耐脱亜鉛黄銅により形成されており、スパッタが付着しにくく、また、付着したスパッタを除去する際も、内部芯棒1の形状が損傷しにくいため、製品寿命が長くなったと考察される。 FIG. 5 shows the measurement results of the number of piercings. Also in the evaluation based on the cut surface quality, Example 1 has a significantly longer product life as compared with Comparative Example 1. In Example 1, the inner core rod 1 is made of dezinc-proof brass, and it is difficult for spatters to adhere, and the shape of the inner core rod 1 is not easily damaged even when the attached spatters are removed. Is considered to be longer.
表4に、実験3において、除去できないスパッタが発生したピアシング回数を示す。いずれの場合も、除去できないスパッタが発生したピアシングの後にガス切断火口の製品寿命に達したと判断されている。除去できないスパッタの発生が、切断面品質に大きな影響を与えていると考察される。除去できないスパッタを付着させないことが、ガス切断火口の製品寿命を延ばす上で重要であると考察される。
Table 4 shows the number of piercings in which unremovable sputtering occurred in
(実験4)
次に、内部芯棒の耐メンテナンス性能を評価した。実験4では、ステンレス製の火口掃除針で内部芯棒の流通孔をメンテナンスし、火口掃除針を流通孔内部で10往復させるごとに、可視気流の長さを測定した。測定開始時と比較して、可視気流長さが短くなるまでの火口掃除針の往復回数を測定した。メンテナンスにおいては、一か所のみが摩耗するように力を加えた。
(Experiment 4)
Next, the maintenance resistance performance of the inner core rod was evaluated. In Experiment 4, the flow through hole of the inner core rod was maintained with a stainless steel tip cleaning needle, and the length of the visible air flow was measured every 10 reciprocations of the tip cleaning needle inside the flow through hole. The number of reciprocations of the tip cleaning needle was measured until the visible air flow length became short compared to the time of the measurement start. In maintenance, force was applied to wear only one place.
図6に測定した火口掃除針の往復回数を示す。比較例2および実施例1が、比較例1と比較して、往復回数が多く、すなわちメンテナンスに対する耐久性が高い。特に、比較例2は表面がクロムメッキにより硬くなっているため、耐久性が高くなっていると考察される。
一方で、ガス切断火口としての製品寿命は、実験1から実験3の結果が示すように、比較例2より実施例1の方が長い。すなわち、比較例1の特徴である表面の硬度より、実施例1の特徴である耐脱亜鉛性の良さの方が、ガス切断火口としての製品寿命にとって重要であると考察される。
FIG. 6 shows the number of reciprocations of the tip cleaning needle measured. Compared with Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Example 1 have a large number of reciprocations, that is, high durability to maintenance. In particular, Comparative Example 2 is considered to have high durability because the surface is hardened by chromium plating.
On the other hand, the product life as a gas cutting tip is longer in Example 1 than in Comparative Example 2 as the results of Experiment 1 to
(実験5)
参考として、従来のガス切断火口において発生する脱亜鉛現象についての実験結果について説明する。
耐脱亜鉛性が高くない黄銅で形成された従来の内部芯棒の成分分析を、加熱前および加熱後(10分後および20分後)において行った。内部芯棒は、プロパンガスを用いて鋼板を切断する際と同じ構成および手順により加熱された。
(Experiment 5)
As a reference, experimental results on the dezincification phenomenon generated in the conventional gas cutting tip will be described.
Component analysis of a conventional inner core rod formed of brass with low dezincing resistance was performed before and after heating (after 10 minutes and after 20 minutes). The inner core rod was heated with the same configuration and procedure as cutting the steel plate with propane gas.
分析結果を表5に示す。加熱によって亜鉛(Zn)の成分が減少し、銅(Cu)の成分が増加している。加熱により、内部芯棒に亜鉛の蒸発酸化による脱亜鉛現象が発生していると考えられる。内部芯棒の表面部分は、表5に示す成分分析の結果と比較して、より顕著に脱亜鉛現象が発生していると考えられる。 The analysis results are shown in Table 5. The heating reduces the zinc (Zn) component and increases the copper (Cu) component. It is thought that the dezincification phenomenon by evaporative oxidation of zinc has generate | occur | produced in the internal core rod by heating. As compared with the results of the component analysis shown in Table 5, the surface portion of the inner core rod is considered to have a more remarkable dezincification phenomenon.
本発明は、プロパンガス・LNGなどの炭化水素系ガスや水素ガスなどのガスを用いるガス切断火口に適用することができる。 The present invention can be applied to a gas cutting tip using a hydrocarbon gas such as propane gas / LNG or a gas such as hydrogen gas.
100 ガス切断火口
1 内部芯棒
1a 流通孔
1b 山部
1c 溝
1g 外面
1gt 先端部外面
2 外部火口
2n 内面
2ns 先端部内面
3 通路
5 口金
5a 切断酸素口
5b 予熱酸素口
5c 燃焼ガス口
100 gas cutting tip 1
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るガス切断火口は、少なくとも一部が耐脱亜鉛性が高い黄銅により形成された内部芯棒と、前記内部芯棒の外面との間に通路を形成する外部火口と、を備え、前記内部芯棒は、少なくとも、Cu:59.0〜67.0重量%、Pb:1.0〜4.0重量%、Fe:0.8重量%以下、Sn:0.1〜2.3重量%を含有し、残部をZnとする黄銅により形成されている。
In order to solve the above-mentioned subject, this invention proposes the following means.
The gas cutting tip according to the present invention comprises an inner core rod at least partially formed of brass with high dezincing resistance, and an outer core forming a passage between the outer surface of the inner core rod , The inner core rod is at least Cu: 59.0 to 67.0% by weight, Pb: 1.0 to 4.0% by weight, Fe: 0.8% by weight or less, Sn: 0.1 to 2.3 containing by weight%, that the remainder is formed by brass to Zn.
Claims (6)
前記内部芯棒の外面との間に通路を形成する外部火口と、を備える、
ガス切断火口。 An inner core rod formed at least in part of brass with high dezincing resistance,
An outer crater that forms a passageway between the inner core rod and the outer surface of the inner core rod;
Gas cutting crater.
請求項1に記載のガス切断火口。 In the inner core rod, at least a surface of a through hole through which cutting oxygen passes is formed of brass having high dezincing resistance.
A gas cutting tip according to claim 1.
請求項1に記載のガス切断火口。 In the inner core rod, at least the surface of the tip portion is formed of brass with high dezincing resistance.
A gas cutting tip according to claim 1.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガス切断火口。 The inner core rod is formed of brass having a maximum dezincing depth of 200 μm or less in a dezincing corrosion test in accordance with ISO 6509.
The gas cutting tip according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガス切断火口。 The inner core rod is formed of brass having a maximum dezincing depth of 50 μm or less in a dezincing corrosion test in accordance with ISO 6509.
The gas cutting tip according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のガス切断火口。 The inner core rod is at least Cu: 59.0 to 67.0% by weight, Pb: 1.0 to 4.0% by weight, Fe: 0.8% by weight or less, Sn: 0.1 to 2.3 Formed of brass containing
The gas cutting tip according to any one of claims 1 to 3.
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