JP2021088000A

JP2021088000A - Insert casting method

Info

Publication number: JP2021088000A
Application number: JP2021031802A
Authority: JP
Inventors: 杉田　薫; Kaoru Sugita; 薫杉田
Original assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Current assignee: Nippon Light Metal Co Ltd
Priority date: 2021-03-01
Filing date: 2021-03-01
Publication date: 2021-06-10

Abstract

To provide an insert casting method capable of preventing increase of processing cost and suppressing occurrence of a casting defect.SOLUTION: An insert casting method for insert casting material 1 to be insert casted, the material consisting of an aluminum alloy pipe, includes: a flux coating step of applying a flux 3 on a part of a part 2 to be insert casted of the material 1 to be insert casted to form a coated area 5 and an uncoated area 6; a cast installation step of disposing the material 1 to be insert casted coated with the flux 3 within a cast 10; and an insert casting step of pouring molten metal made of an aluminum alloy into the cast 10 to insert cast the material 1 to be insert casted. A ground roughening part 7 is formed on the part 2 to be insert casted. In the flux coating step, a flux 3 is applied to the ground roughening part 7.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、アルミニウム合金製のパイプを鋳ぐるむ鋳ぐるみ方法に関する。 The present invention relates to a casting method for casting a pipe made of an aluminum alloy.

アルミニウム合金製のパイプ（被鋳ぐるみ材）をアルミニウム合金製の鋳物（鋳ぐるみ材）で鋳ぐるむ際には、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の密着性を高めるために、被鋳ぐるみ材にフラックスを塗布している。従来は、被鋳ぐるみ材のうち、鋳ぐるまれる部分の全面にフラックスを塗布していた（例えば特許文献１，２参照）。 When casting an aluminum alloy pipe (casting material) with an aluminum alloy casting (casting material), the material to be cast is used to improve the adhesion between the material to be cast and the material to be cast. Is coated with flux. Conventionally, flux has been applied to the entire surface of the part to be cast of the material to be cast (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平１１−２８５８０８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-285808 特開平６−３０４７４０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-304740

従来の鋳ぐるみ方法では、高価であるフラックスの塗布量が多く、製造コストが高騰する問題があった。また、アルミニウムの溶湯と接してフラックスが溶融する際にガスが発生するが、このガスの発生量が多くなるため、ガスが鋳ぐるみ材に取り残されて鋳造欠陥となる虞があった。 The conventional casting method has a problem that the amount of flux applied is large, which is expensive, and the manufacturing cost rises. Further, gas is generated when the flux is melted in contact with the molten aluminum, but since the amount of this gas generated is large, there is a risk that the gas will be left behind in the casting material and cause a casting defect.

そこで、本発明は、加工コストの高騰を防止できるとともに鋳造欠陥の発生を抑制できる鋳ぐるみ方法を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a casting method capable of preventing an increase in processing cost and suppressing the occurrence of casting defects.

前記課題を解決するための本発明は、アルミニウム合金製のパイプからなる被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむ鋳ぐるみ方法において、前記被鋳ぐるみ材のうち鋳ぐるまれる被鋳ぐるみ部の一部にフラックスを塗布して、塗布領域と非塗布領域を形成するフラックス塗布工程と、前記フラックスが塗布された前記被鋳ぐるみ材を鋳型内に配置する鋳型設置工程と、前記鋳型内にアルミニウム合金からなる溶湯を注ぎ前記被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむ鋳ぐるみ工程と、を備え、前記被鋳ぐるみ部には、地荒らし部が形成されており、前記フラックス塗布工程では、前記地荒らし部に前記フラックスを塗布することを特徴とする鋳ぐるみ方法である。 In the present invention for solving the above-mentioned problems, in a casting method for casting a cast material made of an aluminum alloy pipe, a part of the cast material to be cast is formed. It consists of a flux coating step of applying a flux to form a coated region and a non-coated region, a mold setting step of arranging the cast material to be cast to which the flux is applied in a mold, and an aluminum alloy in the mold. It is provided with a casting process of pouring molten metal and casting the material to be cast, and a ground roughening portion is formed in the ground covering portion. In the flux application step, the flux is formed in the ground roughening portion. It is a casting method characterized by applying.

本発明者は、フラックスを従来のように鋳ぐるまれる部分の全面に塗布しなくても必要な接合強度を得られることを見出し、本発明を案出するに至った。本発明に係る鋳ぐるみ方法によれば、フラックスを被鋳ぐるみ部の一部に塗布するので、従来よりもフラックスの塗布量が少なくて済む。したがって、加工コストの高騰を防止できる。さらに、フラックスが溶融する際に発生するガスの量も少なくて済むので、鋳造欠陥となる可能性を小さくできる。また、地荒らし部にフラックスが塗布されているので、フラックスが剥がれにくくなる。したがって、精度の高い鋳ぐるみを行うことができる。 The present inventor has found that the required bonding strength can be obtained without applying the flux to the entire surface of the portion to be cast as in the conventional case, and has come up with the present invention. According to the casting method according to the present invention, the flux is applied to a part of the part to be cast, so that the amount of flux applied can be smaller than in the conventional case. Therefore, it is possible to prevent an increase in processing cost. Further, since the amount of gas generated when the flux melts is small, the possibility of casting defects can be reduced. Further, since the flux is applied to the roughened portion, the flux is less likely to come off. Therefore, it is possible to perform casting with high accuracy.

前記課題を解決するための本発明は、アルミニウム合金製のパイプからなる被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむ鋳ぐるみ方法において、前記被鋳ぐるみ材のうち鋳ぐるまれる被鋳ぐるみ部の一部にフラックスを塗布して、塗布領域と非塗布領域を形成するフラックス塗布工程と、前記フラックスが塗布された前記被鋳ぐるみ材を鋳型内に配置する鋳型設置工程と、前記鋳型内にアルミニウム合金からなる溶湯を注ぎ前記被鋳ぐるみ材を鋳ぐるむ鋳ぐるみ工程と、を備え、前記被鋳ぐるみ部には、環状の凹溝が形成されており、前記フラックス塗布工程では、前記凹溝に前記フラックスを塗布することを特徴とする鋳ぐるみ方法である。 In the present invention for solving the above-mentioned problems, in a casting method for casting a cast material made of an aluminum alloy pipe, a part of the cast material to be cast is formed. It consists of a flux coating step of applying a flux to form a coated region and a non-coated region, a mold setting step of arranging the cast material to be cast to which the flux is applied in a mold, and an aluminum alloy in the mold. A casting process of pouring molten metal to cast the material to be cast is provided, and an annular recess is formed in the portion to be cast. In the flux application step, the flux is formed in the groove. It is a casting method characterized by applying.

本発明者は、フラックスを従来のように鋳ぐるまれる部分の全面に塗布しなくても必要な接合強度を得られることを見出し、本発明を案出するに至った。本発明に係る鋳ぐるみ方法によれば、フラックスを被鋳ぐるみ部の一部に塗布するので、従来よりもフラックスの塗布量が少なくて済む。したがって、加工コストの高騰を防止できる。さらに、フラックスが溶融する際に発生するガスの量も少なくて済むので、鋳造欠陥となる可能性を小さくできる。また、凹溝にフラックスが塗布されているので、フラックスが剥がれにくくなる。したがって、精度の高い鋳ぐるみを行うことができる。 The present inventor has found that the required bonding strength can be obtained without applying the flux to the entire surface of the portion to be cast as in the conventional case, and has come up with the present invention. According to the casting method according to the present invention, the flux is applied to a part of the part to be cast, so that the amount of flux applied can be smaller than in the conventional case. Therefore, it is possible to prevent an increase in processing cost. Further, since the amount of gas generated when the flux melts is small, the possibility of casting defects can be reduced. Further, since the flux is applied to the concave groove, the flux is less likely to come off. Therefore, it is possible to perform casting with high accuracy.

また、前記鋳ぐるみ方法においては、前記鋳型設置工程では、前記パイプの端部中空部に、金属製中子を挿入することが好ましい。このような鋳ぐるみ方法によれば、溶湯がパイプの端部からパイプ内部に浸入するのを防止することができる。 Further, in the casting method, it is preferable to insert a metal core into the hollow portion at the end of the pipe in the mold installation step. According to such a casting method, it is possible to prevent the molten metal from entering the inside of the pipe from the end of the pipe.

さらに、前記鋳ぐるみ方法においては、前記被鋳ぐるみ材は、３０００系アルミニウム合金から構成され、前記溶湯は、４０００系アルミニウム合金から構成されており、前記フラックスの融点は、５５０℃〜６２０℃であることが好ましい。このような鋳ぐるみ方法によれば、溶湯と接触したフラックスが溶融しやすくなる。 Further, in the casting method, the material to be cast is composed of a 3000 series aluminum alloy, the molten metal is composed of a 4000 series aluminum alloy, and the melting point of the flux is 550 ° C to 620 ° C. It is preferable to have. According to such a casting method, the flux in contact with the molten metal is likely to melt.

また、前記鋳ぐるみ方法においては、前記被鋳ぐるみ材は、３０００系アルミニウム合金から構成され、前記溶湯は、４０００系アルミニウム合金から構成されており、前記フラックスは、フッ化アルミニウムカリウム系フラックスを主成分とすることが好ましい。このような鋳ぐるみ方法によれば、溶湯と接触したフラックスが溶融しやすくなる。 Further, in the casting method, the material to be cast is composed of a 3000 series aluminum alloy, the molten metal is composed of a 4000 series aluminum alloy, and the flux is mainly composed of an aluminum fluoride potassium system flux. It is preferable to use it as an ingredient. According to such a casting method, the flux in contact with the molten metal is likely to melt.

本発明に係る鋳ぐるみ方法によれば、加工コストの高騰を防止できるとともに鋳造欠陥の発生を抑制できる。 According to the casting method according to the present invention, it is possible to prevent an increase in processing cost and suppress the occurrence of casting defects.

第一実施形態に係る鋳ぐるみ方法で用いられるパイプの端部を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the end part of the pipe used in the casting method which concerns on 1st Embodiment. 第一実施形態に係る鋳ぐるみ方法で鋳型に被鋳ぐるみ材を設置した状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the state which installed the cast material to the mold by the casting method which concerns on 1st Embodiment. 第二実施形態に係る鋳ぐるみ方法で用いられるパイプの端部を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the end part of the pipe used in the casting method which concerns on 2nd Embodiment. 第二実施形態に係る鋳ぐるみ方法で鋳型に被鋳ぐるみ材を設置した状態を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the state which installed the cast-molding material in the mold by the casting-molding method which concerns on 2nd Embodiment. 第三実施形態に係る鋳ぐるみ方法で用いられるパイプの端部を示した斜視図である。It is a perspective view which showed the end part of the pipe used in the casting method which concerns on 3rd Embodiment. 第四実施形態に係る鋳ぐるみ方法で用いられるパイプの端部を示した断面図である。It is sectional drawing which showed the end part of the pipe used in the casting method which concerns on 4th Embodiment.

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係る鋳ぐるみ方法について、図１，２を参照して詳細に説明する。本発明は、アルミニウム合金製のパイプからなる被鋳ぐるみ材を、アルミニウム合金で鋳ぐるむ鋳ぐるみ方法である。かかる鋳ぐるみ方法は、フラックス塗布工程と、鋳型設置工程と、鋳ぐるみ工程とを備えている。 [First Embodiment]
The casting method according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. The present invention is a casting method in which a cast material made of a pipe made of an aluminum alloy is cast with an aluminum alloy. Such a casting method includes a flux application step, a mold setting step, and a casting step.

フラックス塗布工程は、図１に示すように、被鋳ぐるみ材１の被鋳ぐるみ部２の一部にフラックス３を塗布する工程である。被鋳ぐるみ材１を構成するアルミニウム合金製のパイプは、３０００系アルミニウム合金からなる。被鋳ぐるみ部２は、アルミニウム合金からなる鋳ぐるみ材に鋳ぐるまれる部位であり、パイプの端部に位置している。鋳ぐるみ材は、４０００系アルミニウム合金から構成されている。 As shown in FIG. 1, the flux application step is a step of applying the flux 3 to a part of the part to be cast of the material 1 to be cast. The aluminum alloy pipe constituting the cast material 1 is made of a 3000 series aluminum alloy. The part to be cast 2 is a part to be cast in a cast material made of an aluminum alloy, and is located at an end of a pipe. The cast material is composed of a 4000 series aluminum alloy.

フラックス３は、アルミニウム系の鋳ぐるみ材との接合用ろう材として機能するものである。フラックス３は、特にその種類が制限されるものではなく、被鋳ぐるみ材１や鋳ぐるみ材の材質に応じて、フッ化物系、塩化物系、フッ化物−塩化物の混合物等の中から適宜選択される。本実施形態では、被鋳ぐるみ材１が３０００系アルミニウム合金であるので、フラックス３は、フッ化物系のものが用いられる。具体的には、フラックス３は、フッ化アルミニウム−カリウム系フラックスを主成分としている。フラックス３には、４５．８重量％ＫＦ−５４．２重量％ＡｌＦ_３の共晶組成や、これに近い組成範囲を含み実質的に錯体化された錯体混合物，ＫＡｌＦ_４，Ｋ_２ＡｌＦ_５，Ｋ３ＡｌＦ_６，Ｋ_２ＳｉＡｌ_４，ＬｉＦ，ＣａＦ等の錯体が使用される。特に、本実施形態のフラックス３は、ＫＡｌＦ_４＋Ｋ_２ＡｌＦ_５・５Ｈ_２Ｏであることが好ましい。そして、フラックス３の融点は、５５０℃〜６２０℃の範囲にある。 The flux 3 functions as a brazing material for joining with an aluminum-based cast material. The type of the flux 3 is not particularly limited, and is appropriately selected from a fluoride-based, chloride-based, fluoride-chloride mixture, etc., depending on the material of the cast material 1 and the cast material. Be selected. In the present embodiment, since the material 1 to be cast is a 3000 series aluminum alloy, a fluoride type flux 3 is used. Specifically, the flux 3 contains aluminum fluoride-potassium-based flux as a main component. The flux 3 contains a eutectic composition of 45.8 wt% KF-54.2 wt% AlF ₃ and a substantially complexed complex mixture containing a composition range close to this, KAlF ₄ , K ₂ AlF ₅ , _{_{_{K3AlF 6, K 2 SiAl 4,}}} LiF, complexes of CaF or the like is used. In particular, the flux 3 of the present embodiment _is preferably _{_{KAlF 4 + K 2 AlF 5 ·}} 5H 2 O. The melting point of the flux 3 is in the range of 550 ° C to 620 ° C.

なお、塩化物系フラックスとしては、具体的にはＢａＣｌ_２，ＮａＣｌ，ＫＣｌ，ＺｎＣｌ_２等を主成分とするものが良く、代表的にはＢａＣｌ_２−ＮａＣｌ−ＫＣｌの三元共晶組成のフラックスがある。 As the chloride flux, specifically BaCl _2, NaCl, KCl, often as a main component ZnCl ₂ or the like, of typically ternary eutectic composition of BaCl ₂ -NaCl-KCl flux There is.

被鋳ぐるみ部２には、フランジ４が形成されている。フランジ４は、断面三角形を呈しており、パイプの外周面に沿って環状に形成されている。フランジ４は、パイプの軸方向に間隔をあけて二箇所に設けられている。フランジ４の数は、被鋳ぐるみ部２と鋳ぐるみ材との密着度の要求に応じて適宜決定される。 A flange 4 is formed on the portion 2 to be cast. The flange 4 has a triangular cross section and is formed in an annular shape along the outer peripheral surface of the pipe. The flanges 4 are provided at two locations at intervals in the axial direction of the pipe. The number of flanges 4 is appropriately determined according to the requirement for the degree of adhesion between the cast portion 2 and the cast material.

フラックス塗布工程では、フランジ４の先端外周部にフラックス３を塗布する。図２にも示すように、フラックス３は、フランジ４の突出寸法の先端側半分の表裏両面に塗布する。このように、フランジ４の先端外周部にのみフラックス３を塗布することで、フランジ４の先端部分である塗布領域５と、その他の部分の非塗布領域６とが形成される。なお、フラックス３は、その成分によっても異なるが、被鋳ぐるみ材１の表面に２〜３５０ｇ／ｍ^２の割合で塗布される。フラックス３は、たとえば、フラックス粉末をイソプロピレン等の溶剤に溶かしてスラリー状にしたものを使用することができる。この場合、スプレーやブラシでフランジ４の表面に塗布される。また、強固で且つ均一なフラックス層を形成する上では、フラックス３を粉体のままで塗布する静電塗装が好ましい。 In the flux application step, the flux 3 is applied to the outer peripheral portion of the tip of the flange 4. As shown in FIG. 2, the flux 3 is applied to both the front and back surfaces of the tip end side half of the protruding dimension of the flange 4. By applying the flux 3 only to the outer peripheral portion of the tip of the flange 4 in this way, the coating region 5 which is the tip portion of the flange 4 and the non-coating region 6 of the other portion are formed. The flux 3 is applied to the surface of the material to be cast 1 at ^{a ratio of 2} to 350 g / m 2, although it depends on the components thereof. As the flux 3, for example, a flux powder prepared by dissolving it in a solvent such as isopropylene to form a slurry can be used. In this case, it is applied to the surface of the flange 4 with a spray or a brush. Further, in order to form a strong and uniform flux layer, electrostatic coating in which the flux 3 is applied as a powder is preferable.

鋳型設置工程は、フラックス３が塗布された被鋳ぐるみ材１を鋳型１０内に配置する工程である。鋳型１０は、溶湯が注がれるキャビティ１１を備えている。鋳型設置工程では、フランジ４が形成された被鋳ぐるみ部２がキャビティ１１内に位置するように、鋳型１０にパイプの胴部を設置する。さらに、パイプの先端に中子１２を設置する。中子１２には円柱状の突部１３が形成されている。突部１３の外径は、パイプの内径と同等である。この突部１３をパイプの端部中空部に挿入する。 The mold installation step is a step of arranging the cast material 1 coated with the flux 3 in the mold 10. The mold 10 includes a cavity 11 into which the molten metal is poured. In the mold installation step, the body of the pipe is installed in the mold 10 so that the castable portion 2 on which the flange 4 is formed is located in the cavity 11. Further, the core 12 is installed at the tip of the pipe. A columnar protrusion 13 is formed on the core 12. The outer diameter of the protrusion 13 is equivalent to the inner diameter of the pipe. The protrusion 13 is inserted into the hollow portion at the end of the pipe.

鋳ぐるみ工程は、鋳型１０のキャビティ１１内に溶湯を注ぎ、被鋳ぐるみ材１を鋳ぐるみ材（溶湯）で鋳ぐるむ工程である。鋳ぐるみ工程で、溶湯をキャビティ１１内に注ぐと、溶湯の熱によってフラックス３が溶融し、フランジ４の表面にある酸化被膜を溶かし込む。その結果、フランジ４は、活性度の高い表面状態になり、鋳ぐるみ材に対する濡れ性が改善される。したがって、フランジ４と鋳ぐるみ材との間に隙間のない鋳ぐるみが行われるので、フランジ４と鋳ぐるみ材の密着性および接合性を高めることができる。また、被鋳ぐるみ材と鋳ぐるみ材の接合性は、被鋳ぐるみ材１に熱容量の小さいフランジ４を形成したことによっても改善される。つまり、フランジ４は、注湯直後の溶湯の熱によって、軟化・溶融し、鋳ぐるみ材に融合し易くなる。以上のことによって、被鋳ぐるみ材１と鋳ぐるみ材の十分な接合強度を確保することができる。 The casting process is a step of pouring molten metal into the cavity 11 of the mold 10 and casting the material 1 to be cast with the casting material (molten metal). When the molten metal is poured into the cavity 11 in the casting process, the flux 3 is melted by the heat of the molten metal, and the oxide film on the surface of the flange 4 is melted. As a result, the flange 4 has a highly active surface state, and the wettability to the cast material is improved. Therefore, since the casting is performed without a gap between the flange 4 and the casting material, the adhesion and the bondability between the flange 4 and the casting material can be improved. Further, the bondability between the cast material and the cast material is also improved by forming the flange 4 having a small heat capacity on the cast material 1. That is, the flange 4 is softened and melted by the heat of the molten metal immediately after pouring, and easily fused with the cast material. From the above, it is possible to secure sufficient joint strength between the cast material 1 and the cast material.

本実施形態に係る鋳ぐるみ方法によれば、十分な接合強度を得られる他に以下の作用効果を奏する。かかる鋳ぐるみ方法においては、フラックス３を被鋳ぐるみ部２の全体ではなく、一部に塗布しているので、従来よりもフラックスの塗布量が少なくて済む。したがって、加工コストの高騰を防止でき、経済的である。さらに、フラックス３が溶融する際に発生するガスの量も少なくて済むので、鋳造欠陥となる可能性を小さくできる。また、本実施形態では、フラックス３をフランジ４の外周先端部に塗布しているので、フランジ４を溶融させて接合性を高めている。したがって、パイプ本体は溶融せず変形しないので、パイプの板厚が薄くなることはない。 According to the casting method according to the present embodiment, in addition to obtaining sufficient joint strength, the following effects are exhibited. In such a casting method, the flux 3 is applied not to the entire portion but to a part of the portion 2 to be cast, so that the amount of flux applied can be smaller than in the conventional case. Therefore, it is economical because the processing cost can be prevented from rising. Further, since the amount of gas generated when the flux 3 melts is small, the possibility of casting defects can be reduced. Further, in the present embodiment, since the flux 3 is applied to the outer peripheral tip portion of the flange 4, the flange 4 is melted to improve the bondability. Therefore, since the pipe body does not melt and does not deform, the thickness of the pipe does not decrease.

また、本実施形態に係る鋳ぐるみ方法では、パイプの端部中空部に、金属製の中子１２の突部１３を挿入しているので、溶湯がパイプの端部からパイプ内部に浸入するのを防止することができる。 Further, in the casting method according to the present embodiment, since the protrusion 13 of the metal core 12 is inserted into the hollow portion at the end of the pipe, the molten metal penetrates into the inside of the pipe from the end of the pipe. Can be prevented.

さらに、被鋳ぐるみ材１は、３０００系アルミニウム合金から構成されているので、アルミニウムの加工性および耐食性を維持しつつも、強度が高い。また鋳ぐるみ材は、４０００系アルミニウム合金から構成されているので、熱膨張率が抑えられているとともに、耐摩耗性が高められている。また、融点が他のアルミ合金よりも低いので、鋳ぐるみ材に適している。フラックス３は、フッ化アルミニウムカリウム系フラックスを主成分としているとともに、融点が５５０℃〜６２０℃であるので、鋳ぐるみ材と接触したフラックス３が溶融しやすくなる。 Further, since the cast material 1 is made of a 3000 series aluminum alloy, it has high strength while maintaining the workability and corrosion resistance of aluminum. Further, since the cast material is made of a 4000 series aluminum alloy, the coefficient of thermal expansion is suppressed and the wear resistance is enhanced. In addition, since it has a lower melting point than other aluminum alloys, it is suitable for casting materials. The flux 3 contains potassium fluoride-based flux as a main component and has a melting point of 550 ° C. to 620 ° C., so that the flux 3 in contact with the cast material is easily melted.

［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態に係る鋳ぐるみ方法について、図３，４を参照して詳細に説明する。第二実施形態に係る鋳ぐるみ方法では、図３に示すように、パイプからなる被鋳ぐるみ材１ａにフランジは形成されておらず、パイプの外周面にフラックス３が塗布されている。第二実施形態に係る鋳ぐるみ方法も、第一実施形態と同様に、フラックス塗布工程と、鋳型設置工程と、鋳ぐるみ工程とを備えている。 [Second Embodiment]
Next, the casting method according to the second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. In the casting method according to the second embodiment, as shown in FIG. 3, a flange is not formed on the casting material 1a made of a pipe, and the flux 3 is applied to the outer peripheral surface of the pipe. Similar to the first embodiment, the casting method according to the second embodiment also includes a flux application step, a mold setting step, and a casting step.

フラックス塗布工程では、フラックス３を、パイプの外周面に沿って環状に塗布する。フラックス３は、パイプの径や板厚、被鋳ぐるみ材１ａと鋳ぐるみ材の接合強度の要求等に応じて、フラックス３の塗布箇所数や幅寸法が設定されている。本実施形態では、フラックス３を、パイプの軸方向に間隔をあけて二箇所に塗布する。このように、被鋳ぐるみ部２ａの一部のみにフラックス３を塗布することで、フラックス３が塗布された塗布領域５ａと、その他の部分の非塗布領域６ａとが形成される。 In the flux application step, the flux 3 is applied in an annular shape along the outer peripheral surface of the pipe. For the flux 3, the number of coating points and the width dimension of the flux 3 are set according to the diameter and plate thickness of the pipe, the requirements for the joint strength between the cast material 1a and the cast material, and the like. In the present embodiment, the flux 3 is applied to two places at intervals in the axial direction of the pipe. By applying the flux 3 only to a part of the part to be cast 2a in this way, a coating area 5a to which the flux 3 is applied and a non-coating area 6a of the other part are formed.

鋳型設置工程では、図４に示すように、フラックス３が塗布された被鋳ぐるみ部２ａがキャビティ１１内に位置するように、鋳型１０にパイプの胴部を設置する。さらに、パイプの先端に中子１２を設置する。中子１２には円柱状の突部１３が形成されている。突部１３の外径は、パイプの内径と同等である。この突部１３をパイプの端部中空部に挿入する。 In the mold installation step, as shown in FIG. 4, the body of the pipe is installed in the mold 10 so that the castable portion 2a coated with the flux 3 is located in the cavity 11. Further, the core 12 is installed at the tip of the pipe. A columnar protrusion 13 is formed on the core 12. The outer diameter of the protrusion 13 is equivalent to the inner diameter of the pipe. The protrusion 13 is inserted into the hollow portion at the end of the pipe.

鋳ぐるみ工程で、溶湯をキャビティ１１内に注ぐと、溶湯の高熱によってフラックス３が溶融し、パイプ先端の表面にある酸化被膜を溶かし込む。その結果、パイプの一部は、活性度の高い表面状態になり、鋳ぐるみ材に対する濡れ性が改善される。したがって、パイプと鋳ぐるみ材との間に隙間のない鋳ぐるみが行われるので、被鋳ぐるみ材１ａと鋳ぐるみ材の密着性および接合性を高めることができる。以上のことによっても、第一実施形態と同様に、被鋳ぐるみ材１ａと鋳ぐるみ材の十分な接合強度を確保することができる。 When the molten metal is poured into the cavity 11 in the casting process, the flux 3 is melted by the high heat of the molten metal, and the oxide film on the surface of the pipe tip is melted. As a result, a part of the pipe has a highly active surface state, and the wettability to the casting material is improved. Therefore, since the casting is performed without a gap between the pipe and the casting material, the adhesion and the bondability between the casting material 1a and the casting material can be improved. From the above, as in the first embodiment, it is possible to secure sufficient joint strength between the cast material 1a and the cast material.

また、第二実施形態においても、十分な接合強度を得られる他に、フラックスの塗布量が少なくて済む。したがって、加工コストの高騰を防止でき、経済的である。さらに、フラックス３が溶融する際に発生するガスの量も少なくて済むので、鋳造欠陥となる可能性を小さくできる。 Further, also in the second embodiment, in addition to obtaining sufficient bonding strength, the amount of flux applied can be small. Therefore, it is economical because the processing cost can be prevented from rising. Further, since the amount of gas generated when the flux 3 melts is small, the possibility of casting defects can be reduced.

さらに、本実施形態に係る鋳ぐるみ方法では、溶湯がパイプの端部からパイプ内部に浸入するのを防止することができる。また、フラックス３は、フッ化アルミニウムカリウム系フラックスを主成分としているとともに、融点が５５０℃〜６２０℃であるので、鋳ぐるみ材と接触したフラックス３が溶融しやすくなる。 Further, in the casting method according to the present embodiment, it is possible to prevent the molten metal from infiltrating into the inside of the pipe from the end of the pipe. Further, since the flux 3 contains a potassium fluoride-based flux as a main component and has a melting point of 550 ° C to 620 ° C, the flux 3 in contact with the cast material is easily melted.

［第三実施形態］
次に、本発明の第三実施形態に係る鋳ぐるみ方法について、図５を参照して詳細に説明する。第三実施形態に係る鋳ぐるみ方法では、図５に示すように、パイプからなる被鋳ぐるみ材１ｂにフランジは形成されておらず、パイプの外周面にフラックス３が塗布されている。被鋳ぐるみ部２ｂの外周面には、地荒らし部７が形成されており、地荒らし部７にフラックス３が塗布されている。第三実施形態に係る鋳ぐるみ方法も、第一実施形態と同様に、フラックス塗布工程と、鋳型設置工程と、鋳ぐるみ工程とを備えている。 [Third Embodiment]
Next, the casting method according to the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the casting method according to the third embodiment, as shown in FIG. 5, the flange is not formed on the casting material 1b made of the pipe, and the flux 3 is applied to the outer peripheral surface of the pipe. A ground roughing portion 7 is formed on the outer peripheral surface of the ground portion 2b to be cast, and the flux 3 is applied to the ground roughening portion 7. Similar to the first embodiment, the casting method according to the third embodiment also includes a flux application step, a mold setting step, and a casting step.

フラックス塗布工程の前に、まず、パイプの外周面に地荒らし部７を形成する。地荒らし部７は、たとえば、サンドブラスト法やショットブラスト法等によって形成される。地荒らし部７は、パイプの外周面に沿って、フラックス３の塗布位置に環状に形成される。つまり、地荒らし部７は、パイプの軸方向に間隔をあけて二箇所に形成される。 Before the flux application step, first, the ground roughing portion 7 is formed on the outer peripheral surface of the pipe. The ground vandalism portion 7 is formed by, for example, a sandblasting method or a shotblasting method. The ground roughing portion 7 is formed in an annular shape at the application position of the flux 3 along the outer peripheral surface of the pipe. That is, the ground roughing portions 7 are formed at two locations at intervals in the axial direction of the pipe.

その後、フラックス塗布工程において、地荒らし部７の表面にフラックス３を塗布する。フラックス３の塗布量は第二実施形態と同等でよい。このように、被鋳ぐるみ部２ｂの一部のみにフラックス３を塗布することで、フラックス３が塗布された塗布領域５ｂと、その他の部分の非塗布領域６ｂとが形成される。 Then, in the flux application step, the flux 3 is applied to the surface of the ground roughing portion 7. The coating amount of the flux 3 may be the same as that of the second embodiment. By applying the flux 3 only to a part of the part to be cast 2b in this way, the coating area 5b to which the flux 3 is applied and the non-coating area 6b of the other part are formed.

鋳型設置工程と鋳ぐるみ工程は、第二実施形態と同様である。鋳ぐるみ工程で、溶湯をキャビティ内に注ぐと、溶湯の高熱によってフラックス３が溶融し、パイプ先端の表面にある酸化被膜を溶かし込む。その結果、パイプの一部は、活性度の高い表面状態になり、鋳ぐるみ材に対する濡れ性が改善される。したがって、パイプと鋳ぐるみ材との間に隙間のない鋳ぐるみが行われるので、被鋳ぐるみ材１ｂと鋳ぐるみ材の密着性および接合性を高めることができる。 The mold setting step and the casting step are the same as those in the second embodiment. When the molten metal is poured into the cavity in the casting process, the flux 3 is melted by the high heat of the molten metal, and the oxide film on the surface of the pipe tip is melted. As a result, a part of the pipe has a highly active surface state, and the wettability to the casting material is improved. Therefore, since the casting is performed without a gap between the pipe and the casting material, the adhesion and the bondability between the casting material 1b and the casting material can be improved.

このような第三実施形態に係る鋳ぐるみ方法によれば、第二実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第三実施形態では、フラックス３が地荒らし部７に密着しているので、フラックス３が塗布後にパイプの表面から剥がれにくい。これによって、フラックス３が必要部分に確実に塗布された状態で鋳ぐるみ工程を行うことができる。 According to the casting method according to the third embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, in the third embodiment, since the flux 3 is in close contact with the ground roughing portion 7, the flux 3 is unlikely to peel off from the surface of the pipe after application. As a result, the casting process can be performed in a state where the flux 3 is surely applied to the required portion.

［第四実施形態］
次に、本発明の第四実施形態に係る鋳ぐるみ方法について、図６を参照して詳細に説明する。第四実施形態に係る鋳ぐるみ方法では、図６に示すように、パイプの外周面に凹溝８が形成されており、その凹溝８内にフラックス３が塗布されている。第四実施形態に係る鋳ぐるみ方法も、第一実施形態と同様に、フラックス塗布工程と、鋳型設置工程と、鋳ぐるみ工程とを備えている。 [Fourth Embodiment]
Next, the casting method according to the fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In the casting method according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, a concave groove 8 is formed on the outer peripheral surface of the pipe, and the flux 3 is applied in the concave groove 8. Similar to the first embodiment, the casting method according to the fourth embodiment also includes a flux application step, a mold setting step, and a casting step.

フラックス塗布工程の前に、まず、パイプの外周面に凹溝８を形成する。凹溝８は、たとえば、切削加工にて形成される。なお、凹溝８の加工方法は、切削加工に限定されるものではなく、たとえばパイプの成形時に予め形成していてもよい。凹溝８は、パイプの外周面に沿って、フラックス３の塗布位置に環状に形成される。つまり、凹溝８は、パイプの軸方向に間隔をあけて二箇所に形成される。 Before the flux application step, first, a concave groove 8 is formed on the outer peripheral surface of the pipe. The concave groove 8 is formed by, for example, cutting. The processing method of the concave groove 8 is not limited to the cutting process, and may be formed in advance at the time of forming the pipe, for example. The concave groove 8 is formed in an annular shape at the application position of the flux 3 along the outer peripheral surface of the pipe. That is, the concave grooves 8 are formed at two positions at intervals in the axial direction of the pipe.

その後、フラックス塗布工程において、凹溝８の内側にフラックス３を塗布する。フラックス３の塗布量は第二実施形態と同等で、フラックス３の表面がパイプの外表面と面一になっている。つまり、フラックス３の塗布量が凹溝８の体積と同等である。このように、被鋳ぐるみ部２ｃの凹溝８の内部のみにフラックス３を塗布することで、フラックス３が塗布された塗布領域５ｃと、その他の部分の非塗布領域６ｃとが形成される。 Then, in the flux application step, the flux 3 is applied to the inside of the concave groove 8. The amount of the flux 3 applied is the same as that of the second embodiment, and the surface of the flux 3 is flush with the outer surface of the pipe. That is, the coating amount of the flux 3 is equivalent to the volume of the concave groove 8. In this way, by applying the flux 3 only to the inside of the concave groove 8 of the portion to be cast 2c, the coating region 5c to which the flux 3 is applied and the non-coating region 6c of the other portion are formed.

鋳型設置工程と鋳ぐるみ工程は、第二実施形態と同様である。鋳ぐるみ工程で、溶湯をキャビティ内に注ぐと、溶湯の高熱によってフラックス３が溶融し、パイプ先端の表面にある酸化被膜を溶かし込む。その結果、パイプの一部は、活性度の高い表面状態になり、鋳ぐるみ材に対する濡れ性が改善される。したがって、パイプと鋳ぐるみ材との間に隙間のない鋳ぐるみが行われるので、被鋳ぐるみ材１ｃと鋳ぐるみ材の密着性および接合性を高めることができる。 The mold setting step and the casting step are the same as those in the second embodiment. When the molten metal is poured into the cavity in the casting process, the flux 3 is melted by the high heat of the molten metal, and the oxide film on the surface of the pipe tip is melted. As a result, a part of the pipe has a highly active surface state, and the wettability to the casting material is improved. Therefore, since the casting is performed without a gap between the pipe and the casting material, the adhesion and the bondability between the casting material 1c and the casting material can be improved.

このような第四実施形態に係る鋳ぐるみ方法によれば、第二実施形態と同様の作用効果を得ることができる。さらに、第四実施形態では、フラックス３が凹溝８の内部に塗布されているので、フラックス３が塗布後にパイプの表面から剥がれにくい。これによって、フラックス３が必要部分に確実に塗布された状態で鋳ぐるみ工程を行うことができる。 According to the casting method according to the fourth embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Further, in the fourth embodiment, since the flux 3 is applied to the inside of the concave groove 8, the flux 3 is unlikely to be peeled off from the surface of the pipe after the application. As a result, the casting process can be performed in a state where the flux 3 is surely applied to the required portion.

以上本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。例えば、前記実施形態では、フラックス３がパイプの外周面に沿って環状に塗布されているが、これに限定されるものではない。たとえば、フラックスを周方向に沿って間欠状に塗布してもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the design can be appropriately changed within a range not contrary to the gist of the present invention. For example, in the above embodiment, the flux 3 is applied in an annular shape along the outer peripheral surface of the pipe, but the present invention is not limited to this. For example, the flux may be applied intermittently along the circumferential direction.

１被鋳ぐるみ材
２被鋳ぐるみ部
３フラックス
４フランジ
５塗布領域
６非塗布領域
７地荒らし部
８凹溝
１０鋳型
１１キャビティ
１２中子
１３突部 1 Molding material 2 Molding part 3 Flux 4 Flange 5 Coating area 6 Non-coating area 7 Ground roughening part 8 Concave groove 10 Mold 11 Cavity 12 Core 13 Protrusion

Claims

In the casting method of casting a cast material made of aluminum alloy pipes,
A flux application step of applying a flux to a part of the part to be cast of the material to be cast to form a coated region and a non-coated region.
The mold installation step of arranging the cast material to which the flux is applied in the mold, and
It is provided with a casting process of pouring a molten metal made of an aluminum alloy into the mold and casting the material to be cast.
A ground roughening portion is formed in the cast portion.
The flux application step is a casting method characterized in that the flux is applied to the roughened portion.

In the casting method of casting a cast material made of aluminum alloy pipes,
A flux application step of applying a flux to a part of the part to be cast of the material to be cast to form a coated region and a non-coated region.
The mold installation step of arranging the cast material to which the flux is applied in the mold, and
It is provided with a casting process of pouring a molten metal made of an aluminum alloy into the mold and casting the material to be cast.
An annular recess is formed in the portion to be cast.
The flux application step is a casting method characterized in that the flux is applied to the concave groove.

The casting method according to claim 1 or 2, wherein in the mold installation step, a metal core is inserted into the hollow portion at the end of the pipe.

The cast material is composed of a 3000 series aluminum alloy.
The molten metal is composed of a 4000 series aluminum alloy.
The casting method according to any one of claims 1 to 3, wherein the melting point of the flux is 550 ° C to 620 ° C.

The cast material is composed of a 3000 series aluminum alloy.
The molten metal is composed of a 4000 series aluminum alloy.
The casting method according to any one of claims 1 to 4, wherein the flux contains a potassium fluoride-based flux as a main component.