JP3456838B2 - 円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズル - Google Patents
円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズルInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管等の管同士を
接合する際、接合面に挿入される円錐台リング接合材用
急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズル
に関するものである。
接合する際、接合面に挿入される円錐台リング接合材用
急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズル
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼管等の管同士の接合手段として、図６
に示すような方法がある。すなわち、接合しようとする
管１３および管１４の端面を加工し、一方の管１３には
凹テーパ１５を、他方の管１４には凸テーパ１６を形成
し、両テーパ１５，１６の間に円錐台リング接合材１２
を挿入して管１３と管１４を嵌合させ、加熱して接合す
る方法である。この方法は、ＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接に
比べて安価かつ簡易な方法であり、油井鋼管の現地施工
等に採用されている。
に示すような方法がある。すなわち、接合しようとする
管１３および管１４の端面を加工し、一方の管１３には
凹テーパ１５を、他方の管１４には凸テーパ１６を形成
し、両テーパ１５，１６の間に円錐台リング接合材１２
を挿入して管１３と管１４を嵌合させ、加熱して接合す
る方法である。この方法は、ＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接に
比べて安価かつ簡易な方法であり、油井鋼管の現地施工
等に採用されている。
【０００３】円錐台リング接合材１２は、接合対象材中
への拡散成分を有する合金の急冷凝固箔からなる。従来
の円錐台リング接合材は、シート状の箔材から切り出し
て製造されるため、切り捨て部分が多く発生し、製造歩
留まりが低いとともに、切り出し作業に時間がかかると
いう問題があった。
への拡散成分を有する合金の急冷凝固箔からなる。従来
の円錐台リング接合材は、シート状の箔材から切り出し
て製造されるため、切り捨て部分が多く発生し、製造歩
留まりが低いとともに、切り出し作業に時間がかかると
いう問題があった。
【０００４】この問題の対策として本発明者らは、特開
平５−１２３８９０号公報により、図３に示すような方
法を提案している。すなわち、単ロール１の表面をテー
パ状に形成し、テーパ面２に近接し、かつこれとほぼ平
行にるつぼ４のノズル開口面７を位置せしめ、高速回転
する単ロール１のテーパ面２に、るつぼ４内の溶融金属
８を噴出させて急冷凝固箔９を製造する方法である。
平５−１２３８９０号公報により、図３に示すような方
法を提案している。すなわち、単ロール１の表面をテー
パ状に形成し、テーパ面２に近接し、かつこれとほぼ平
行にるつぼ４のノズル開口面７を位置せしめ、高速回転
する単ロール１のテーパ面２に、るつぼ４内の溶融金属
８を噴出させて急冷凝固箔９を製造する方法である。
【０００５】この方法により得られた帯状の急冷凝固箔
８を所定の長さに切断し、切断部を突き合わせることで
円錐台リング接合材を製造することができ、製造歩留ま
りおよび作業性が著しく向上する。なお、図３において
テーパ面２上の急冷凝固箔９は、剥離用ノズルからのガ
ス圧で剥離される。
８を所定の長さに切断し、切断部を突き合わせることで
円錐台リング接合材を製造することができ、製造歩留ま
りおよび作業性が著しく向上する。なお、図３において
テーパ面２上の急冷凝固箔９は、剥離用ノズルからのガ
ス圧で剥離される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平５−１２３
８９０号公報に提案した方法において、図３に示す単ロ
ール１のテーパ面２上に形成される急冷凝固箔９の厚さ
が、テーパ面２の長径ａ側では短径ｂ側よりも薄くなる
傾向があった。該箔９の厚さが幅方向不均一だと、図６
のように円錐台リング接合材１２として両管１３、１４
の接合面に挿入したとき、凹テーパ１５および凸テーパ
１６との密着性に問題が生じ、特に該箔９の幅が１０mm
以上の場合は、接合精度や接合強度に実用上の問題が生
じるおそれがあり、その対策が望まれていた。
８９０号公報に提案した方法において、図３に示す単ロ
ール１のテーパ面２上に形成される急冷凝固箔９の厚さ
が、テーパ面２の長径ａ側では短径ｂ側よりも薄くなる
傾向があった。該箔９の厚さが幅方向不均一だと、図６
のように円錐台リング接合材１２として両管１３、１４
の接合面に挿入したとき、凹テーパ１５および凸テーパ
１６との密着性に問題が生じ、特に該箔９の幅が１０mm
以上の場合は、接合精度や接合強度に実用上の問題が生
じるおそれがあり、その対策が望まれていた。
【０００７】本発明は、鋼管等の管同士を接合する際、
接合面に挿入される円錐台リング接合材用急冷凝固箔を
製造するにあたり、該急冷凝固箔の幅が広い場合でも、
幅方向の厚さを均一化するための製造方法および装置な
らびに製造用ノズルを提供することにより、管同士の接
合に際し、接合精度および接合強度の向上を図ることを
目的とする。
接合面に挿入される円錐台リング接合材用急冷凝固箔を
製造するにあたり、該急冷凝固箔の幅が広い場合でも、
幅方向の厚さを均一化するための製造方法および装置な
らびに製造用ノズルを提供することにより、管同士の接
合に際し、接合精度および接合強度の向上を図ることを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１発明法は、るつぼ内の溶融金属を、ノズ
ルのスリット状をなす開口からテーパ付き単ロールのテ
ーパ面に噴出させて急冷凝固箔を製造する方法におい
て、該開口の長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にし、
かつ該開口の幅を、前記テーパ面の短径側から長径側に
向け漸次実質的に拡大して設け、前記単ロールを回転さ
せつつ、該開口から、前記溶融金属を噴出させることを
特徴とする円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法
である。
の本発明の第１発明法は、るつぼ内の溶融金属を、ノズ
ルのスリット状をなす開口からテーパ付き単ロールのテ
ーパ面に噴出させて急冷凝固箔を製造する方法におい
て、該開口の長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にし、
かつ該開口の幅を、前記テーパ面の短径側から長径側に
向け漸次実質的に拡大して設け、前記単ロールを回転さ
せつつ、該開口から、前記溶融金属を噴出させることを
特徴とする円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法
である。
【０００９】第２発明法は、るつぼ内の溶融金属を、ノ
ズルのスリット状をなす開口からテーパ付き単ロールの
テーパ面に噴出させて急冷凝固箔を製造する方法におい
て、該開口の長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にし、
かつ該開口の開口面と前記テーパ面との間のギャップ
が、該テーパ面の短径側から長径側に向け漸次拡大する
ように、前記るつぼと前記単ロールを配置し、前記単ロ
ールを回転させつつ、前記開口から、前記溶融金属を噴
出させることを特徴とする円錐台リング接合材用急冷凝
固箔の製造方法である。
ズルのスリット状をなす開口からテーパ付き単ロールの
テーパ面に噴出させて急冷凝固箔を製造する方法におい
て、該開口の長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にし、
かつ該開口の開口面と前記テーパ面との間のギャップ
が、該テーパ面の短径側から長径側に向け漸次拡大する
ように、前記るつぼと前記単ロールを配置し、前記単ロ
ールを回転させつつ、前記開口から、前記溶融金属を噴
出させることを特徴とする円錐台リング接合材用急冷凝
固箔の製造方法である。
【００１０】また、上記目的を達成するための本発明の
第１発明装置は、底部にノズルが形成されたるつぼと、
該ノズルの開口から噴出される溶融金属を急冷凝固する
テーパ付き単ロールからなり、前記開口はスリット状を
なし、該開口の長さ方向を、前記単ロールのテーパ面の
傾斜方向にして配設され、かつ該開口の幅が、前記テー
パ面の短径側から長径側に向け漸次実質的に拡大して設
けられていることを特徴とする円錐台リング接合材用急
冷凝固箔の製造装置である。
第１発明装置は、底部にノズルが形成されたるつぼと、
該ノズルの開口から噴出される溶融金属を急冷凝固する
テーパ付き単ロールからなり、前記開口はスリット状を
なし、該開口の長さ方向を、前記単ロールのテーパ面の
傾斜方向にして配設され、かつ該開口の幅が、前記テー
パ面の短径側から長径側に向け漸次実質的に拡大して設
けられていることを特徴とする円錐台リング接合材用急
冷凝固箔の製造装置である。
【００１１】第２発明装置は、底部にノズルが形成され
たるつぼと、該ノズルの開口から噴出される溶融金属を
急冷凝固するテーパ付き単ロールからなり、前記開口は
スリット状をなし、該開口の長さ方向を、前記単ロール
のテーパ面の傾斜方向にして配設され、かつ該開口の開
口面と前記テーパ面との間のギャップが、該テーパ面の
短径側から長径側に向け漸次拡大するように、前記るつ
ぼと前記単ロールが配置されていることを特徴とする円
錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造装置である。
たるつぼと、該ノズルの開口から噴出される溶融金属を
急冷凝固するテーパ付き単ロールからなり、前記開口は
スリット状をなし、該開口の長さ方向を、前記単ロール
のテーパ面の傾斜方向にして配設され、かつ該開口の開
口面と前記テーパ面との間のギャップが、該テーパ面の
短径側から長径側に向け漸次拡大するように、前記るつ
ぼと前記単ロールが配置されていることを特徴とする円
錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造装置である。
【００１２】さらに本発明のノズルは、るつぼ内の溶融
金属をテーパ付き単ロールのテーパ面に噴出させて急冷
凝固箔を製造するためのノズルであって、該ノズルの開
口がスリット状をなし、該開口の長さ方向を前記テーパ
面の傾斜方向にして配置したとき、該開口の幅が、前記
テーパ面の短径側から長径側に向け漸次実質的に拡大し
て設けられていることを特徴とする円錐台リング接合材
用急冷凝固箔の製造用ノズルである。
金属をテーパ付き単ロールのテーパ面に噴出させて急冷
凝固箔を製造するためのノズルであって、該ノズルの開
口がスリット状をなし、該開口の長さ方向を前記テーパ
面の傾斜方向にして配置したとき、該開口の幅が、前記
テーパ面の短径側から長径側に向け漸次実質的に拡大し
て設けられていることを特徴とする円錐台リング接合材
用急冷凝固箔の製造用ノズルである。
【００１３】
【発明の実施の形態】第１発明法を図１および図３の例
により説明する。図３において、るつぼ４の底部にノズ
ル５が形成され、スリット状をなす開口６から溶融金属
８を、単ロール１のテーパ面２に噴出している。単ロー
ル１は、回転軸３を軸として矢印の方向に高速回転して
おり、テーパ面２上で急冷凝固箔９が形成され、剥離用
ノズル１０からのガス圧で剥離される。第１発明法は、
ノズル５のスリット状をなす開口６の長さ方向がテーパ
面２の傾斜方向となるように配置し、かつテーパ面２の
短径ｂ側から長径ａ側に向けて、図１（ａ）に示すよう
に、開口６の幅Ｗを漸次拡大して設けている。図１
（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視図である。
により説明する。図３において、るつぼ４の底部にノズ
ル５が形成され、スリット状をなす開口６から溶融金属
８を、単ロール１のテーパ面２に噴出している。単ロー
ル１は、回転軸３を軸として矢印の方向に高速回転して
おり、テーパ面２上で急冷凝固箔９が形成され、剥離用
ノズル１０からのガス圧で剥離される。第１発明法は、
ノズル５のスリット状をなす開口６の長さ方向がテーパ
面２の傾斜方向となるように配置し、かつテーパ面２の
短径ｂ側から長径ａ側に向けて、図１（ａ）に示すよう
に、開口６の幅Ｗを漸次拡大して設けている。図１
（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視図である。
【００１４】第１発明法において、ノズル５の開口６の
幅は、図１の例に限らず、テーパ面２の短径側から長径
側に向け漸次実質的に拡大していればよく、例えば図２
のようにしてもよい。図２（ａ）は開口の幅Ｗが、短径
側端部の幅Ｗb から長径側端部の幅Ｗa まで直線的に拡
大し、図２（ｂ）は該幅Ｗb からＷa まで曲線的に拡大
している。また図２（ｃ）は開口６を２本並べたマルチ
スリットの例であり、図面上側は幅一定すなわちＷa 1
＝Ｗb 、図面下側はＷb ＝０からＷa 2 まで直線的に拡
大したものである。なお、本発明において開口の幅Ｗ
は、単ロール１の回転方向長さである。
幅は、図１の例に限らず、テーパ面２の短径側から長径
側に向け漸次実質的に拡大していればよく、例えば図２
のようにしてもよい。図２（ａ）は開口の幅Ｗが、短径
側端部の幅Ｗb から長径側端部の幅Ｗa まで直線的に拡
大し、図２（ｂ）は該幅Ｗb からＷa まで曲線的に拡大
している。また図２（ｃ）は開口６を２本並べたマルチ
スリットの例であり、図面上側は幅一定すなわちＷa 1
＝Ｗb 、図面下側はＷb ＝０からＷa 2 まで直線的に拡
大したものである。なお、本発明において開口の幅Ｗ
は、単ロール１の回転方向長さである。
【００１５】また、第１発明法は、図５のように、単ロ
ール１のテーパ面２を水平にし、るつぼ４の底面に設け
た開口６から溶融金属を噴出させる場合にも適用するこ
とができる。すなわち、図５のＢ−Ｂ矢視図である図１
（ｂ）に示すように、開口６の幅Ｗをテーパ面２の短径
側から長径側に向け漸次拡大して設けている。そして、
開口６の幅Ｗは、図２に示す各例のようにすることもで
きる。
ール１のテーパ面２を水平にし、るつぼ４の底面に設け
た開口６から溶融金属を噴出させる場合にも適用するこ
とができる。すなわち、図５のＢ−Ｂ矢視図である図１
（ｂ）に示すように、開口６の幅Ｗをテーパ面２の短径
側から長径側に向け漸次拡大して設けている。そして、
開口６の幅Ｗは、図２に示す各例のようにすることもで
きる。
【００１６】第１発明法により、急冷凝固箔９の厚さを
該箔９の幅方向で均一にすることができる。その理由
は、溶融金属８を開口６からテーパ面２上に噴出して供
給したとき、開口６の幅Ｗすなわち開口６のロール回転
方向長さが、テーパ面２の短径側から長径側に向け漸次
拡大しているので、テーパ面２に対するロール回転方向
単位長さ当りの溶融金属供給量を、長径側から短径側に
かけてのすべての箇所で一定にすることができるからで
ある。従来のように開口６の幅Ｗが一定だと、ロール回
転によりテーパ面２上で持ち去られる溶融金属の量が、
単位時間当り一定となるので、回転による表面速度の大
きい長径側では、回転方向単位長さ当りの溶融金属供給
量が少なくなり、厚さが薄くなる。
該箔９の幅方向で均一にすることができる。その理由
は、溶融金属８を開口６からテーパ面２上に噴出して供
給したとき、開口６の幅Ｗすなわち開口６のロール回転
方向長さが、テーパ面２の短径側から長径側に向け漸次
拡大しているので、テーパ面２に対するロール回転方向
単位長さ当りの溶融金属供給量を、長径側から短径側に
かけてのすべての箇所で一定にすることができるからで
ある。従来のように開口６の幅Ｗが一定だと、ロール回
転によりテーパ面２上で持ち去られる溶融金属の量が、
単位時間当り一定となるので、回転による表面速度の大
きい長径側では、回転方向単位長さ当りの溶融金属供給
量が少なくなり、厚さが薄くなる。
【００１７】このような第１発明法において、開口６の
長さは急冷凝固箔９の幅とほぼ一致させる。開口６の幅
Ｗは、急冷凝固箔９の厚さや成分に応じて、また単ロー
ル１の長径ａ、短径ｂ、傾斜角βや回転速度に応じて適
正な寸法とするが、長径ａ側の幅Ｗa と短径ｂ側の幅Ｗ
b の関係が、Ｗa ＞Ｗb となるようにする。なお、図２
（ｃ）のようなマルチスリットの場合は、複数設けた各
開口６の長径ａ側の幅をＷa 1 ，Ｗa 2 ・・・、短径ｂ
側の幅をＷb 1 ，Ｗb 2 ・・・とすると、Ｗa＝Ｗa 1
＋Ｗa 2 ＋・・・＞Ｗb ＝Ｗb 1 ＋Ｗb 2 ＋・・・とな
るようにする。
長さは急冷凝固箔９の幅とほぼ一致させる。開口６の幅
Ｗは、急冷凝固箔９の厚さや成分に応じて、また単ロー
ル１の長径ａ、短径ｂ、傾斜角βや回転速度に応じて適
正な寸法とするが、長径ａ側の幅Ｗa と短径ｂ側の幅Ｗ
b の関係が、Ｗa ＞Ｗb となるようにする。なお、図２
（ｃ）のようなマルチスリットの場合は、複数設けた各
開口６の長径ａ側の幅をＷa 1 ，Ｗa 2 ・・・、短径ｂ
側の幅をＷb 1 ，Ｗb 2 ・・・とすると、Ｗa＝Ｗa 1
＋Ｗa 2 ＋・・・＞Ｗb ＝Ｗb 1 ＋Ｗb 2 ＋・・・とな
るようにする。
【００１８】開口６の長さおよび幅Ｗは上記のように適
宜定めるが、その範囲は、長径側の幅Ｗa については
０．１mm以上５．０mm以下、短径側の幅Ｗb については
０．０５mm以上４．９５mm以下とすることができる。下
限は開口６を穿孔するときの加工性の問題に依り、上限
は急冷凝固箔９の形成限界に依る。
宜定めるが、その範囲は、長径側の幅Ｗa については
０．１mm以上５．０mm以下、短径側の幅Ｗb については
０．０５mm以上４．９５mm以下とすることができる。下
限は開口６を穿孔するときの加工性の問題に依り、上限
は急冷凝固箔９の形成限界に依る。
【００１９】つぎに第２発明法を図３および図４の例に
より説明する。第２発明法は、図３のような例におい
て、ノズル５のスリット状をなす開口６の長さ方向がテ
ーパ面２の傾斜方向となり、かつ図４のように、開口面
７とテーパ面２との間のギャップＧが、テーパ面２の短
径側ギャップＧb から長径側ギャップＧa に向け漸次拡
大するように、るつぼ４および単ロール１を配置してい
る。また、第２発明法は図５のような例にも、同様にし
て適用することができる。
より説明する。第２発明法は、図３のような例におい
て、ノズル５のスリット状をなす開口６の長さ方向がテ
ーパ面２の傾斜方向となり、かつ図４のように、開口面
７とテーパ面２との間のギャップＧが、テーパ面２の短
径側ギャップＧb から長径側ギャップＧa に向け漸次拡
大するように、るつぼ４および単ロール１を配置してい
る。また、第２発明法は図５のような例にも、同様にし
て適用することができる。
【００２０】第２発明法によっても、急冷凝固箔９の厚
さを該箔９の幅方向で均一にすることができる。その理
由は、第１発明法と同様、溶融金属８を開口６からテー
パ面２上に噴出して供給したとき、開口面７とテーパ面
２との間のギャップＧが、テーパ面２の短径側ギャップ
Ｇb から長径側ギャップＧa に向け漸次拡大しているの
で、テーパ面２に対するロール回転方向単位長さ当りの
溶融金属供給量を、長径側から短径側にかけてのすべて
の箇所で一定にすることができるからである。従来のよ
うにギャップＧが一定だと、ロール回転によりテーパ面
２上で持ち去られる溶融金属の量が、単位時間当り一定
となるので、回転による表面速度の大きい長径側では、
回転方向単位長さ当りの溶融金属供給量が少なくなり、
厚さが薄くなる。
さを該箔９の幅方向で均一にすることができる。その理
由は、第１発明法と同様、溶融金属８を開口６からテー
パ面２上に噴出して供給したとき、開口面７とテーパ面
２との間のギャップＧが、テーパ面２の短径側ギャップ
Ｇb から長径側ギャップＧa に向け漸次拡大しているの
で、テーパ面２に対するロール回転方向単位長さ当りの
溶融金属供給量を、長径側から短径側にかけてのすべて
の箇所で一定にすることができるからである。従来のよ
うにギャップＧが一定だと、ロール回転によりテーパ面
２上で持ち去られる溶融金属の量が、単位時間当り一定
となるので、回転による表面速度の大きい長径側では、
回転方向単位長さ当りの溶融金属供給量が少なくなり、
厚さが薄くなる。
【００２１】第２発明法において、開口６の長さは急冷
凝固箔９の幅とほぼ一致させ、長径側ギャップＧa およ
び短径側ギャップＧb は、急冷凝固箔９の厚さや成分に
応じ、また単ロール１の長径ａ、短径ｂ、傾斜角βや回
転速度に応じて適正な寸法とするが、Ｇa ＞Ｇb の条件
で、０．０５mm以上２．０mm以下の範囲とすることがで
きる。下限はギャップＧのセット上の困難さに依り、上
限は急冷凝固箔９の形成限界に依る。
凝固箔９の幅とほぼ一致させ、長径側ギャップＧa およ
び短径側ギャップＧb は、急冷凝固箔９の厚さや成分に
応じ、また単ロール１の長径ａ、短径ｂ、傾斜角βや回
転速度に応じて適正な寸法とするが、Ｇa ＞Ｇb の条件
で、０．０５mm以上２．０mm以下の範囲とすることがで
きる。下限はギャップＧのセット上の困難さに依り、上
限は急冷凝固箔９の形成限界に依る。
【００２２】また、第１発明法および第２発明法におい
て、急冷凝固箔９の幅および厚さは円錐台リング接合材
の幅および厚さと一致させる。そして、図６に示すよう
に、該接合材１２の傾斜角は管１３および１４の凹テー
パ１５および凸テーパ１６のテーパ角αと同一であるか
ら、図３あるいは図５の例において、テーパ２面の傾斜
角βは９０°−αとする。
て、急冷凝固箔９の幅および厚さは円錐台リング接合材
の幅および厚さと一致させる。そして、図６に示すよう
に、該接合材１２の傾斜角は管１３および１４の凹テー
パ１５および凸テーパ１６のテーパ角αと同一であるか
ら、図３あるいは図５の例において、テーパ２面の傾斜
角βは９０°−αとする。
【００２３】本発明の第１発明装置は、図３および図５
の例に示すように、底部にノズル５が形成されたるつぼ
４と、ノズル５の開口６から噴出される溶融金属８を急
冷凝固するテーパ付き単ロール１からなり、開口６はス
リット状をなし、開口６の長さ方向を単ロール１のテー
パ面２の傾斜方向にして配設され、かつ開口６の幅Ｗ
が、テーパ面２の短径ｂ側から長径ａ側に向け、図１お
よび図２の各例のように漸次実質的に拡大して設けられ
ている。その作用は、上記第１発明法で説明したとおり
である。
の例に示すように、底部にノズル５が形成されたるつぼ
４と、ノズル５の開口６から噴出される溶融金属８を急
冷凝固するテーパ付き単ロール１からなり、開口６はス
リット状をなし、開口６の長さ方向を単ロール１のテー
パ面２の傾斜方向にして配設され、かつ開口６の幅Ｗ
が、テーパ面２の短径ｂ側から長径ａ側に向け、図１お
よび図２の各例のように漸次実質的に拡大して設けられ
ている。その作用は、上記第１発明法で説明したとおり
である。
【００２４】第２発明装置は、図３および図５の例に示
すように、底部にノズル５が形成されたるつぼ４と、ノ
ズル５の開口６から噴出される溶融金属８を急冷凝固す
るテーパ付き単ロール１からなり、開口６はスリット状
をなし、開口６の長さ方向を単ロール１のテーパ面２の
傾斜方向にして配設され、かつ図４の例のように、開口
６の開口面７とテーパ面２との間のギャップＧが、テー
パ面２の短径側ギャップＧb から長径側ギャップＧa に
向け漸次拡大するように、るつぼ４と単ロール１が配置
されている。その作用は、上記第２発明法で説明したと
おりである。
すように、底部にノズル５が形成されたるつぼ４と、ノ
ズル５の開口６から噴出される溶融金属８を急冷凝固す
るテーパ付き単ロール１からなり、開口６はスリット状
をなし、開口６の長さ方向を単ロール１のテーパ面２の
傾斜方向にして配設され、かつ図４の例のように、開口
６の開口面７とテーパ面２との間のギャップＧが、テー
パ面２の短径側ギャップＧb から長径側ギャップＧa に
向け漸次拡大するように、るつぼ４と単ロール１が配置
されている。その作用は、上記第２発明法で説明したと
おりである。
【００２５】本発明のノズルは、図３および図５の例に
示すように、るつぼ４内の溶融金属８をテーパ付き単ロ
ール１のテーパ面２に噴出させて急冷凝固箔９を製造す
るためのノズル５であって、ノズル５の開口６がスリッ
ト状をなし、開口６の長さ方向をテーパ面２の傾斜方向
にして配置したとき、開口６の幅Ｗが、テーパ面２の短
径ｂ側から長径ａ側に向け、図１および図２の各例のよ
うに漸次実質的に拡大して設けられている。その作用
は、上記第１発明法で説明したとおりである。
示すように、るつぼ４内の溶融金属８をテーパ付き単ロ
ール１のテーパ面２に噴出させて急冷凝固箔９を製造す
るためのノズル５であって、ノズル５の開口６がスリッ
ト状をなし、開口６の長さ方向をテーパ面２の傾斜方向
にして配置したとき、開口６の幅Ｗが、テーパ面２の短
径ｂ側から長径ａ側に向け、図１および図２の各例のよ
うに漸次実質的に拡大して設けられている。その作用
は、上記第１発明法で説明したとおりである。
【００２６】
［本発明例１］：図３に示すような本発明の第１発明装
置および本発明のノズルを使用して、本発明の第１発明
法により急冷凝固箔９を製造し、図６に示すように、該
箔９から切り出して製造した円錐台リング接合材１２を
挿入して、管１３と管１４を接合した。管１３および１
４はいずれも鋼管で、外径２６４．４mm、内径２２８．
６mm、肉厚１７．８mmである。凹テーパ１５および凸テ
ーパ１６のテーパ角αは４５°、両テーパ１５および１
６の傾斜方向長さは２５．２mmである。
置および本発明のノズルを使用して、本発明の第１発明
法により急冷凝固箔９を製造し、図６に示すように、該
箔９から切り出して製造した円錐台リング接合材１２を
挿入して、管１３と管１４を接合した。管１３および１
４はいずれも鋼管で、外径２６４．４mm、内径２２８．
６mm、肉厚１７．８mmである。凹テーパ１５および凸テ
ーパ１６のテーパ角αは４５°、両テーパ１５および１
６の傾斜方向長さは２５．２mmである。
【００２７】図３において、単ロール１の長径ａは２８
０mm、短径ｂは１８０mm、幅ｃは５０mm、テーパ面２の
傾斜角βは４５°とした。テーパ面２の材質は銅であ
る。単ロール１を１８００rpm の高速で回転させつつ、
るつぼ４から、重量２００ｇのＦｅ−９wt％Ｓｉ−１．
５wt％Ｂからなる組成の溶融金属８を、噴出圧０．２kg
／cm2 で、スリット状のノズル開口６からテーパ面２に
噴出させた。噴出位置は、開口６の図３左側端部が、単
ロール１の長径ａ側のテーパ起点より１０mmだけ短径ｂ
側となる位置とし、開口面７とテーパ面２とは平行でギ
ャップは０．２mmとした。開口６の形状は図２（ａ）の
ような形とし、幅Ｗa は０．８mm、Ｗb は０．６mm、長
さは２５mmとした。
０mm、短径ｂは１８０mm、幅ｃは５０mm、テーパ面２の
傾斜角βは４５°とした。テーパ面２の材質は銅であ
る。単ロール１を１８００rpm の高速で回転させつつ、
るつぼ４から、重量２００ｇのＦｅ−９wt％Ｓｉ−１．
５wt％Ｂからなる組成の溶融金属８を、噴出圧０．２kg
／cm2 で、スリット状のノズル開口６からテーパ面２に
噴出させた。噴出位置は、開口６の図３左側端部が、単
ロール１の長径ａ側のテーパ起点より１０mmだけ短径ｂ
側となる位置とし、開口面７とテーパ面２とは平行でギ
ャップは０．２mmとした。開口６の形状は図２（ａ）の
ような形とし、幅Ｗa は０．８mm、Ｗb は０．６mm、長
さは２５mmとした。
【００２８】得られた急冷凝固箔９の幅は２５mm、厚さ
約２５μｍで幅方向均一であった。この急冷凝固箔９
を、鋼管のテーパ周長に合わせて切り出し、端面を突合
わせて、長径２６４mm、短径２２９mmの円錐台リング接
合材とした。該接合材の形状および寸法とも良好で、厚
さは均一であった。そして、図６のような上記鋼管同士
のテーパ間に挿入したところ、凹テーパ１５および凸テ
ーパ１６の全面にわたり密着し、加熱後の接合精度およ
び接合強度は極めて良好であった。
約２５μｍで幅方向均一であった。この急冷凝固箔９
を、鋼管のテーパ周長に合わせて切り出し、端面を突合
わせて、長径２６４mm、短径２２９mmの円錐台リング接
合材とした。該接合材の形状および寸法とも良好で、厚
さは均一であった。そして、図６のような上記鋼管同士
のテーパ間に挿入したところ、凹テーパ１５および凸テ
ーパ１６の全面にわたり密着し、加熱後の接合精度およ
び接合強度は極めて良好であった。
【００２９】［本発明例２］：図３および図４に示すよ
うな本発明の第２発明装置を使用して、本発明の第２発
明法により急冷凝固箔９を製造し、図６に示すように、
本発明例１と同様の鋼管同士を接合した。図４におい
て、開口面７とテーパ面２の間のギャップを、長径側Ｇ
a を０．４mm、短径側Ｇb を０．２mmとし、かつ開口６
の幅Ｗを一様に０．６mmとした他は、上記本発明例１と
同一の条件で、同一成分、同一寸法の急冷凝固箔９を製
造した。得られた急冷凝固箔９は、本発明例１と同様、
幅方向均一な厚さを有し、切り出して製造した円錐台リ
ング接合材の形状寸法とも良好であり、これを使用した
鋼管同士の接合結果も極めて良好であった。
うな本発明の第２発明装置を使用して、本発明の第２発
明法により急冷凝固箔９を製造し、図６に示すように、
本発明例１と同様の鋼管同士を接合した。図４におい
て、開口面７とテーパ面２の間のギャップを、長径側Ｇ
a を０．４mm、短径側Ｇb を０．２mmとし、かつ開口６
の幅Ｗを一様に０．６mmとした他は、上記本発明例１と
同一の条件で、同一成分、同一寸法の急冷凝固箔９を製
造した。得られた急冷凝固箔９は、本発明例１と同様、
幅方向均一な厚さを有し、切り出して製造した円錐台リ
ング接合材の形状寸法とも良好であり、これを使用した
鋼管同士の接合結果も極めて良好であった。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、鋼管等の管同士を接合
する際、接合面に挿入される円錐台リング接合材用急冷
凝固箔を製造するにあたり、該箔の幅が１０mm以上と広
い場合でも、幅方向の厚さを均一化することができる。
したがって、管同士の接合に際し、接合面の全面にわた
り密着して接合材を挿入することができ、高精度の接合
が可能で接合強度も向上する。
する際、接合面に挿入される円錐台リング接合材用急冷
凝固箔を製造するにあたり、該箔の幅が１０mm以上と広
い場合でも、幅方向の厚さを均一化することができる。
したがって、管同士の接合に際し、接合面の全面にわた
り密着して接合材を挿入することができ、高精度の接合
が可能で接合強度も向上する。
【図１】本発明におけるノズルの開口の例を示するつぼ
底面図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は
図５のＢ−Ｂ矢視図である。
底面図であり、（ａ）は図３のＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は
図５のＢ−Ｂ矢視図である。
【図２】本発明におけるノズルの開口の別の例を示すノ
ズル底面図である。
ズル底面図である。
【図３】本発明法および装置の例を示す説明図である。
【図４】本発明法および装置の例を示す詳細説明図であ
る。
る。
【図５】本発明法および装置の別の例を示す説明図であ
る。
る。
【図６】本発明により得られた円錐台リング接合材の適
用例を示す説明図である。
用例を示す説明図である。
１…単ロール
２…テーパ面
３…回転軸
４…るつぼ
５…ノズル
６…開口
７…開口面
８…溶融金属
９…急冷凝固箔
１０…剥離用ノズル
１２…円錐台リング接合材
１３，１４…管
１５…凹テーパ
１６…凸テーパ
ａ…長径
ｂ…短径
Ｗ…開口の幅
Ｇ…ギャップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 津留 英司
千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株
式会社 技術開発本部内
(56)参考文献 特開 平５−123890（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−267157（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−314376（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−323141（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−5859（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−24348（ＪＰ，Ａ)
国際公開98／00252（ＷＯ，Ａ１)
特許3331538（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B22D 11/06 360
B22D 11/06 380
B22D 11/00
B23K 35/40 340
Claims (5)
- 【請求項１】 るつぼ内の溶融金属を、ノズルのスリッ
ト状をなす開口からテーパ付き単ロールのテーパ面に噴
出させて急冷凝固箔を製造する方法において、該開口の
長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にし、かつ該開口の
幅を、前記テーパ面の短径側から長径側に向け漸次実質
的に拡大して設け、前記単ロールを回転させつつ、該開
口から、前記溶融金属を噴出させることを特徴とする円
錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法。 - 【請求項２】 るつぼ内の溶融金属を、ノズルのスリッ
ト状をなす開口からテーパ付き単ロールのテーパ面に噴
出させて急冷凝固箔を製造する方法において、該開口の
長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にし、かつ該開口の
開口面と前記テーパ面との間のギャップが、該テーパ面
の短径側から長径側に向け漸次拡大するように、前記る
つぼと前記単ロールを配置し、前記単ロールを回転させ
つつ、前記開口から、前記溶融金属を噴出させることを
特徴とする円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方
法。 - 【請求項３】 底部にノズルが形成されたるつぼと、該
ノズルの開口から噴出される溶融金属を急冷凝固するテ
ーパ付き単ロールからなり、前記開口はスリット状をな
し、該開口の長さ方向を、前記単ロールのテーパ面の傾
斜方向にして配設され、かつ該開口の幅が、前記テーパ
面の短径側から長径側に向け漸次実質的に拡大して設け
られていることを特徴とする円錐台リング接合材用急冷
凝固箔の製造装置。 - 【請求項４】 底部にノズルが形成されたるつぼと、該
ノズルの開口から噴出される溶融金属を急冷凝固するテ
ーパ付き単ロールからなり、前記開口はスリット状をな
し、該開口の長さ方向を、前記単ロールのテーパ面の傾
斜方向にして配設され、かつ該開口の開口面と前記テー
パ面との間のギャップが、該テーパ面の短径側から長径
側に向け漸次拡大するように、前記るつぼと前記単ロー
ルが配置されていることを特徴とする円錐台リング接合
材用急冷凝固箔の製造装置。 - 【請求項５】 るつぼ内の溶融金属をテーパ付き単ロー
ルのテーパ面に噴出させて急冷凝固箔を製造するための
ノズルであって、該ノズルの開口がスリット状をなし、
該開口の長さ方向を前記テーパ面の傾斜方向にして配置
したとき、該開口の幅が、前記テーパ面の短径側から長
径側に向け漸次実質的に拡大して設けられていることを
特徴とする円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造用ノ
ズル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17021396A JP3456838B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズル |
| PCT/JP1997/002263 WO1998000252A1 (fr) | 1996-06-28 | 1997-06-30 | Feuille solidifiee rapidement pour materiau de soudage en forme de bague, son procede et appareil de production, et ajutage pour sa production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17021396A JP3456838B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH105938A JPH105938A (ja) | 1998-01-13 |
| JP3456838B2 true JP3456838B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=15900776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17021396A Expired - Fee Related JP3456838B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 円錐台リング接合材用急冷凝固箔の製造方法および装置ならびに製造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456838B2 (ja) |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP17021396A patent/JP3456838B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH105938A (ja) | 1998-01-13 |
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