JP4872648B2 - Heating and cooling equipment for clad material manufacturing equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating and cooling apparatus in a facility for manufacturing a cladded material, which can efficiently and stably heat and cool a metallic powder that is pressure-welded onto the surface of a base material, and can stably transport the cladded material in a heating furnace or a cooler, while preventing a brazing material layer in a state that the metal powder is softened by having been heated from being damaged. <P>SOLUTION: This heating and cooling apparatus comprises: a heating furnace 5 divided into a plurality of heating blocks 5a, 5b and 5c in a direction of transporting the cladded material 4; a cooler 6 divided into a plurality of gas cooling blocks 6a and 6b and a water cooling block 6c in the direction of transporting the cladded material 4; and supporting devices 18 each having a support roller which can support at least both ends in a width direction of the cladded material 4 arranged in a connection part among the heating blocks 5a, 5b and 5c, and in a connection part among the gas cooled blocks 6a and 6b and the water cooled block 6c so as to transport the cladded material 4, in a state of making the cladded material 4 suspended in the air between the supporting devices 18. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、クラッド材製造設備の加熱冷却装置に関するものである。   The present invention relates to a heating / cooling device for a clad material manufacturing facility.

近年、例えば、母材である銅、ステンレス或いは耐熱合金等の金属板の両面又は片面に、リン銅、ニッケル等を主成分とする金属粉末を圧着してロウ材層を形成したクラッド材を製造することが行なわれるようになっており、このようなクラッド材を製造する際には、図12に示されるような装置を使用することが提案されている。   In recent years, for example, a clad material in which a brazing material layer is formed by pressing a metal powder mainly composed of phosphorous copper, nickel, etc. on both sides or one side of a base metal plate such as copper, stainless steel, or a heat-resistant alloy. It has been proposed to use an apparatus as shown in FIG. 12 when manufacturing such a clad material.

図12はクラッド材製造設備を構成する粉末圧着装置の一例を示したものであり、粉末圧着装置1は、水平方向へ対向配置された一対のロール1a,1bを備え、該一対のロール1a,1bは、対向側が下方へ回転するよう図示していないモータ等の駆動装置により駆動されると共に、ロールギャップGを調整し得るようになっている。   FIG. 12 shows an example of a powder crimping apparatus that constitutes a clad material manufacturing facility. The powder crimping apparatus 1 includes a pair of rolls 1a and 1b arranged to face each other in the horizontal direction, and the pair of rolls 1a, 1b, 1b is driven by a driving device such as a motor (not shown) so that the opposite side rotates downward, and the roll gap G can be adjusted.

前記ロール1a,1bの上面には、金属粉末供給ローラ2a,2bが回転駆動可能に配置され、該金属粉末供給ローラ2a,2bよりもロール1a,1bの回転方向上流側には、金属粉末Pmが貯留され且つ該金属粉末Pmをロール1a,1b上面に供給可能な金属粉末ホッパ3a,3bが配設されている。   Metal powder supply rollers 2a and 2b are rotatably arranged on the upper surfaces of the rolls 1a and 1b, and the metal powder Pm is positioned upstream of the metal powder supply rollers 2a and 2b in the rotation direction of the rolls 1a and 1b. Are stored and metal powder hoppers 3a and 3b capable of supplying the metal powder Pm to the upper surfaces of the rolls 1a and 1b are disposed.

尚、図12中、Sは図示していない巻戻機により上方からロール1a,1b間に供給される銅やステンレス等の母材である。   In FIG. 12, S is a base material such as copper or stainless steel supplied between the rolls 1a and 1b from above by a rewinding machine (not shown).

前述の如きクラッド材製造設備を構成する粉末圧着装置1においては、図示していないモータ等の駆動装置により一対のロール1a,1bが図12の矢印方向へ回転駆動されると共に、上方よりロール1a,1b間に母材Sが送給され、金属粉末ホッパ3a,3bからロール1a,1b上面に金属粉末Pmが供給される。   In the powder crimping apparatus 1 constituting the clad material manufacturing facility as described above, the pair of rolls 1a and 1b are rotated in the direction of the arrow in FIG. 12 by a driving device such as a motor (not shown) and the roll 1a from above. , 1b, the base material S is fed, and the metal powder Pm is supplied from the metal powder hoppers 3a, 3b to the upper surfaces of the rolls 1a, 1b.

而して、前記ロール1a,1b上面に供給された金属粉末Pmは、回転する金属粉末供給ローラ2a,2bにより供給量が調整されて母材S側へ送給され、ロール1a,1bのロールギャップGにおいて母材Sの表面に圧着され、クラッド材4が形成される。   Thus, the amount of the metal powder Pm supplied to the upper surfaces of the rolls 1a and 1b is adjusted by the rotating metal powder supply rollers 2a and 2b and fed to the base material S side, and the rolls of the rolls 1a and 1b are supplied. In the gap G, the clad material 4 is formed by being pressed against the surface of the base material S.

尚、前述の如きクラッド材製造設備を構成する粉末圧着装置と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。
特開2002−212608号公報
For example, Patent Document 1 shows a general technical level related to the powder crimping apparatus constituting the clad material manufacturing facility as described above.
JP 2002-212608 A

ところで、前述の如きクラッド材4においては、母材Sの表面に圧着した金属粉末Pmを加熱して焼結させた後、冷却することがロウ材層をより安定化させる上で有効となるが、現時点では、金属粉末Pmの加熱・冷却を効率良く安定して行い得る加熱炉や冷却器の具体的な形態に関しては確立されておらず、特に、加熱により金属粉末Pmが軟化した状態となっているロウ材層が傷付くことを防止しつつ、加熱炉や冷却器内でいかにクラッド材4を安定して搬送するかという点は解決すべき大きな課題となっていた。尚、ここで言う焼結には、加熱炉に導かれて加熱されることにより金属粉末Pmが融解して母材Sに融着されること、言い換えると、加熱によって金属粉末Pmの粒子表面又はその一部が融解して(液相を出させて)軟化することにより金属粉末Pmが母材Sに融着することも含まれる。   By the way, in the clad material 4 as described above, it is effective to heat and sinter the metal powder Pm pressure-bonded to the surface of the base material S, and then cool it, in order to further stabilize the brazing material layer. At present, there has not been established a specific form of a heating furnace or a cooler that can efficiently and stably heat and cool the metal powder Pm. In particular, the metal powder Pm is softened by heating. How to stably convey the clad material 4 in a heating furnace or cooler while preventing the brazing material layer from being damaged has been a major issue to be solved. In addition, in the sintering referred to here, the metal powder Pm is melted and fused to the base material S by being guided to a heating furnace, in other words, by heating, the particle surface of the metal powder Pm or It also includes that the metal powder Pm is fused to the base material S by melting part thereof (releasing the liquid phase) and softening.

本発明は、斯かる実情に鑑み、母材の表面に圧着した金属粉末の加熱・冷却を効率良く安定して行い得ると共に、加熱により金属粉末が軟化した状態となっているロウ材層が傷付くことを防止しつつ、加熱炉や冷却器内でクラッド材を安定して搬送し得るクラッド材製造設備の加熱冷却装置を提供しようとするものである。   In view of such circumstances, the present invention can efficiently and stably heat and cool the metal powder pressure-bonded to the surface of the base material, and damage the brazing material layer in which the metal powder is softened by heating. An object of the present invention is to provide a heating / cooling device for a clad material manufacturing facility capable of stably transporting the clad material in a heating furnace or a cooler while preventing sticking.

本発明は、母材の表面に粉末圧着装置で金属粉末を圧着し、該金属粉末を加熱炉で加熱して焼結させた後、冷却器で冷却することにより、クラッド材を製造するようにしたクラッド材製造設備の加熱冷却装置において、
前記加熱炉をクラッド材の搬送方向へ複数の加熱ブロックに分割すると共に、前記冷却器をクラッド材の搬送方向へ複数の冷却ブロックに分割し、前記加熱ブロックの接続部と、前記冷却ブロックの接続部とに、少なくともクラッド材の両幅端部を支持可能なサポートローラを有するサポート装置を配設し、該サポート装置間でクラッド材を宙吊り状態で搬送し得るよう構成したことを特徴とするクラッド材製造設備の加熱冷却装置にかかるものである。
In the present invention, a metal powder is pressure-bonded to a surface of a base material with a powder pressure bonding apparatus, the metal powder is heated and sintered in a heating furnace, and then cooled with a cooler, thereby producing a clad material. In the heating and cooling device of the clad material manufacturing facility,
The heating furnace is divided into a plurality of heating blocks in the clad material conveyance direction, and the cooler is divided into a plurality of cooling blocks in the clad material conveyance direction, and the heating block connection portion and the cooling block connection And a support device having a support roller capable of supporting at least both width ends of the clad material, and the clad material can be conveyed in a suspended state between the support devices. This applies to the heating and cooling device of the material manufacturing facility.

上記手段によれば、以下のような作用が得られる。   According to the above means, the following operation can be obtained.

クラッド材は、加熱炉の加熱ブロックの接続部と冷却器の冷却ブロックの接続部とに配設されたサポート装置のサポートローラにより、少なくともその両幅端部が支持されつつ、前記加熱ブロックと冷却ブロック内部を宙吊り状態で安定して搬送され、たとえ加熱により金属粉末が軟化した状態となっていたとしてもロウ材層が傷付く心配はない。   The clad material is cooled with the heating block and the cooling block while at least both width ends thereof are supported by the support rollers of the support device disposed at the connection portion of the heating block of the heating furnace and the connection portion of the cooling block of the cooler. Even if the inside of the block is stably transported in a suspended state and the metal powder is softened by heating, there is no concern that the brazing material layer will be damaged.

前記クラッド材製造設備の加熱冷却装置において、クラッド材の搬送方向最後の加熱ブロックの出口近傍で金属粉末がそれほど軟化せずに固着するようなクラッド材を扱う場合には、前記加熱ブロックと冷却ブロックとの接続部に前記サポート装置を配設しても良い。   In the heating / cooling device of the cladding material manufacturing facility, when handling the cladding material in which the metal powder is fixed without being softened so much in the vicinity of the outlet of the last heating block in the conveying direction of the cladding material, the heating block and the cooling block The support device may be disposed at the connection portion.

前記クラッド材製造設備の加熱冷却装置においては、前記サポート装置のサポートローラを前記粉末圧着装置によるクラッド材の搬送速度と同期させて回転駆動する駆動装置を備えるようにすることができ、このようにすると、加熱により金属粉末が軟化した状態となっているロウ材層が傷付くことをより確実に防止可能となる。   In the heating / cooling device of the clad material manufacturing facility, the support roller of the support device can be provided with a drive device that rotates and synchronizes with the conveying speed of the clad material by the powder crimping device. Then, it becomes possible to more reliably prevent the brazing material layer in which the metal powder is softened by heating from being damaged.

更に、前記クラッド材の幅方向中間部を支持するサポートローラを配設することが、クラッド材の重量を複数のサポートローラによって分散させて支持し、クラッド材の搬送をより安定化させると共にロウ材層の傷付きを防止する上でより有効となる。   Furthermore, providing a support roller for supporting the intermediate portion in the width direction of the clad material supports the clad material by distributing the weight of the clad material by a plurality of support rollers, further stabilizing the conveyance of the clad material and brazing material. It is more effective in preventing the layer from being scratched.

又、前記サポート装置を冷却する冷却機構を備えることが、サポートローラの昇温を回避する上で望ましい。   In addition, it is desirable to provide a cooling mechanism for cooling the support device in order to avoid the temperature increase of the support roller.

本発明の請求項1〜5記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置によれば、母材の表面に圧着した金属粉末の加熱・冷却を効率良く安定して行い得ると共に、加熱により金属粉末が軟化した状態となっているロウ材層が傷付くことを防止しつつ、加熱炉や冷却器内でクラッド材を安定して搬送し得るという優れた効果を奏し得る。   According to the heating and cooling apparatus of the clad material manufacturing facility according to claims 1 to 5 of the present invention, heating and cooling of the metal powder pressure-bonded to the surface of the base material can be performed efficiently and stably, and the metal powder is heated by heating. While preventing the brazing material layer in the softened state from being damaged, it is possible to achieve an excellent effect that the clad material can be stably conveyed in a heating furnace or a cooler.

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1〜図6は本発明を実施する形態の一例であって、前記粉末圧着装置1(図12参照)において金属粉末Pmが母材Sの表面に圧着されたクラッド材4を加熱して前記金属粉末Pmを焼結させる加熱炉5と、該加熱炉5の下流側に配設された冷却器6とを備え、該冷却器6が、窒素等の不活性ガスによってクラッド材4を冷却するガス冷却領域6Aと、該ガス冷却領域6Aで冷却されたクラッド材4を噴射される水によって直接冷却する水冷却領域6Bとを有するよう構成したものである。   FIGS. 1-6 is an example of embodiment which implements this invention, Comprising: In the said powder crimping | compression-bonding apparatus 1 (refer FIG. 12), the clad material 4 by which the metal powder Pm was crimped | bonded to the surface of the base material S was heated, and the said A heating furnace 5 for sintering the metal powder Pm and a cooler 6 disposed downstream of the heating furnace 5 are provided, and the cooler 6 cools the clad material 4 with an inert gas such as nitrogen. A gas cooling region 6A and a water cooling region 6B that directly cools the clad material 4 cooled in the gas cooling region 6A with water to be jetted are configured.

前記加熱炉5は、クラッド材4の搬送方向へ複数(図1の例では三個)の加熱ブロック5a,5b,5cに分割すると共に、前記冷却器6のガス冷却領域6Aは、クラッド材4の搬送方向へ複数(図1の例では二個)のガス冷却ブロック6a,6bに分割し、且つ前記冷却器6の水冷却領域6Bは水冷却ブロック6cにて構成してある。   The heating furnace 5 is divided into a plurality of (three in the example of FIG. 1) heating blocks 5 a, 5 b, 5 c in the conveying direction of the clad material 4, and the gas cooling region 6 A of the cooler 6 is composed of the clad material 4. A plurality of (two in the example of FIG. 1) gas cooling blocks 6a and 6b are divided in the transport direction, and the water cooling region 6B of the cooler 6 is constituted by a water cooling block 6c.

前記加熱炉5の加熱ブロック5a,5b,5cはそれぞれ、図1及び図2に示す如く、耐火ケーシング7内に耐熱金属製隔壁8で覆われたクラッド材流通路9を形成すると共に、前記耐火ケーシング7内における耐熱金属製隔壁8の外側に電熱ヒータ等の発熱体10を配設することにより構成し、該加熱ブロック5a,5b,5cをクラッド材4の搬送方向へ連結するようにしてある。尚、前記耐熱金属製隔壁8で覆われたクラッド材流通路9内には、図示していないノズルから窒素等の不活性ガスが供給されるようになっている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the heating blocks 5a, 5b, 5c of the heating furnace 5 form a clad material flow passage 9 covered with a heat-resistant metal partition wall 8 in the fire-resistant casing 7, and A heating element 10 such as an electric heater is disposed outside the heat-resistant metal partition wall 8 in the casing 7, and the heating blocks 5 a, 5 b, 5 c are connected in the conveying direction of the clad material 4. . In addition, an inert gas such as nitrogen is supplied from a nozzle (not shown) into the clad material flow passage 9 covered with the heat-resistant metal partition wall 8.

一方、前記ガス冷却ブロック6a,6bはそれぞれ、図3に示す如く、冷却ケーシング11で覆われたクラッド材流通路12内に、ノズル13から窒素等の冷却用の不活性ガスを供給し得るようにしてある。   On the other hand, each of the gas cooling blocks 6a and 6b can supply a cooling inert gas such as nitrogen from the nozzle 13 into the clad material flow passage 12 covered with the cooling casing 11, as shown in FIG. It is.

前記水冷却ブロック6cは、図4(a)に示す如く、冷却ケーシング14で覆われたクラッド材流通路15内に、水噴射ノズル16から冷却用の水をクラッド材4の上下面へ向けて噴射し得るようにすると共に、図4(b)に示す如く、冷却ケーシング14で覆われたクラッド材流通路15内における前記水噴射ノズル16より少なくともクラッド材4の搬送方向下流側位置に、ガス噴射ノズル17から窒素等の不活性ガスをクラッド材4の上下面へ向けて噴射し得るようにしてある。尚、前記ガス噴射ノズル17から噴射される不活性ガスは、前記水冷却ブロック6cの冷却ケーシング14で覆われたクラッド材流通路15内部を不活性ガス雰囲気に保持してクラッド材4の酸化防止を図ることに加え更に、クラッド材4表面に付着した水を吹き飛ばして乾燥させる役割も果たしている。又、前記水冷却ブロック6cの出側には、ゴムパッド等でクラッド材4の上下面を挟み込み、前記クラッド材4表面に残存する水滴を掻き落とすための水切り装置(図示せず)を設置してある。   As shown in FIG. 4A, the water cooling block 6c directs cooling water from the water jet nozzle 16 toward the upper and lower surfaces of the clad material 4 in the clad material flow passage 15 covered with the cooling casing. As shown in FIG. 4 (b), the gas can be injected at least downstream of the water injection nozzle 16 in the conveying direction of the clad material 4 in the clad material flow passage 15 covered with the cooling casing 14. An inert gas such as nitrogen can be injected from the injection nozzle 17 toward the upper and lower surfaces of the clad material 4. The inert gas injected from the gas injection nozzle 17 keeps the inside of the clad material flow passage 15 covered with the cooling casing 14 of the water cooling block 6c in an inert gas atmosphere to prevent oxidation of the clad material 4. In addition to the above, it also plays the role of blowing off the water adhering to the surface of the clad material 4 and drying it. Further, on the exit side of the water cooling block 6c, a water draining device (not shown) for sandwiching the upper and lower surfaces of the clad material 4 with rubber pads or the like and scraping off water droplets remaining on the surface of the clad material 4 is installed. is there.

そして、前記加熱ブロック5a,5b,5cの接続部と、前記ガス冷却ブロック6a,6bの接続部と、前記ガス冷却ブロック6b及び水冷却ブロック6cの接続部にはそれぞれ、図1に示す如く、クラッド材4のサポート装置18を配設し、該サポート装置18間でクラッド材4を宙吊り状態で搬送し得るよう構成してある。   As shown in FIG. 1, the connecting portions of the heating blocks 5a, 5b, and 5c, the connecting portions of the gas cooling blocks 6a and 6b, and the connecting portions of the gas cooling block 6b and the water cooling block 6c are as shown in FIG. A support device 18 for the clad material 4 is provided, and the clad material 4 can be transported between the support devices 18 in a suspended state.

尚、図1に示す例では、クラッド材4の搬送方向最後の加熱ブロック5cと、クラッド材4の搬送方向最初のガス冷却ブロック6aとの接続部には、クラッド材4のサポート装置18は配設していない。これは、クラッド材4の搬送方向最後の加熱ブロック5cの出口近傍で金属粉末Pmは最も軟化するが、加熱によって大きく軟化する金属粉末Pmが圧着されたクラッド材4の場合は、金属粉末Pmが軟化した状態において、クラッド材4のサポート装置18への接触を避けることが必要となるためである。   In the example shown in FIG. 1, the support device 18 for the clad material 4 is arranged at the connecting portion between the last heating block 5 c in the transport direction of the clad material 4 and the first gas cooling block 6 a in the transport direction of the clad material 4. Not set up. This is because the metal powder Pm is most softened in the vicinity of the outlet of the last heating block 5c in the conveyance direction of the clad material 4, but in the case of the clad material 4 to which the metal powder Pm softened greatly by heating is pressed, the metal powder Pm This is because it is necessary to avoid contact of the clad material 4 with the support device 18 in the softened state.

しかし、クラッド材4の搬送方向最後の加熱ブロック5cの出口近傍で金属粉末Pmがそれほど軟化せずに固着するようなクラッド材4では、該クラッド材4のサポート装置18への接触はあまり気にしなくてよいため、サポート装置18を配設しても良いことは言うまでもない。   However, in the clad material 4 in which the metal powder Pm is fixed without being softened so much in the vicinity of the exit of the heating block 5c at the end of the clad material 4 in the conveying direction, the contact of the clad material 4 with the support device 18 is not particularly concerned. Needless to say, the support device 18 may be disposed.

そして、図1に示す例では、クラッド材4の搬送方向最後の加熱ブロック5cの出口近傍では金属粉末Pmが大きく軟化してクラッド材4のサポート装置18への接触を避ける必要がある場合を想定し、クラッド材4を、その搬送方向最後の加熱ブロック5cの搬入側に配設したサポート装置18と、クラッド材4の搬送方向最初のガス冷却ブロック6aの搬出側に配設したサポート装置18とによって、加熱ブロック5cから冷却ブロック6aにかけて宙吊り状態になるように支えながら搬送するようにしてある。   In the example shown in FIG. 1, it is assumed that the metal powder Pm is greatly softened near the outlet of the last heating block 5 c in the conveyance direction of the clad material 4 and it is necessary to avoid contact of the clad material 4 with the support device 18. The support device 18 provided with the clad material 4 on the carry-in side of the last heating block 5c in the carrying direction, and the support device 18 provided on the carry-out side of the first gas cooling block 6a with respect to the carry direction of the clad material 4 Thus, the heating block 5c and the cooling block 6a are transported while being supported in a suspended state.

又、クラッド材4は、その品質を保つために粉末圧着装置1から冷却器6の後方に配置される巻取装置(図示せず)の区間で張力が所定の値になるように制御されながら搬送される。   In addition, the clad material 4 is controlled so that the tension becomes a predetermined value in the section of the winding device (not shown) disposed behind the cooler 6 from the powder crimping device 1 in order to maintain the quality. Be transported.

しかし、クラッド材4が宙吊り状態となる長さが長くなると、クラッド材4の搬送方向と直角な方向のたるみが増えて、安定した張力制御が難しくなる。又、このたるみが増大すると、加熱ブロック5a,5b,5cやガス冷却ブロック6a,6bのクラッド材流通路9,12の通路高さを高くする必要が生じて設備が大きくなる。   However, when the length at which the clad material 4 is suspended is increased, the slack in the direction perpendicular to the conveying direction of the clad material 4 increases, and stable tension control becomes difficult. Further, when this sag increases, it becomes necessary to increase the height of the clad material flow passages 9 and 12 of the heating blocks 5a, 5b and 5c and the gas cooling blocks 6a and 6b, and the equipment becomes larger.

そこで、図1に示す例の場合、クラッド材4の搬送方向最後の加熱ブロック5cより前の加熱ブロック5bまでで、クラッド材4の温度を焼結温度近くまで上昇させ、最後の加熱ブロック5cでクラッド材4の焼結を完了させるようにすれば、最後の加熱ブロック5cの長さが長大化することを避けることができる。   Therefore, in the case of the example shown in FIG. 1, the temperature of the clad material 4 is increased to near the sintering temperature up to the heating block 5b before the last heating block 5c in the conveying direction of the clad material 4, and the last heating block 5c If the sintering of the clad material 4 is completed, it is possible to avoid an increase in the length of the last heating block 5c.

又、図1に示す例の場合、クラッド材4の搬送方向最初のガス冷却ブロック6aにおいては、該ガス冷却ブロック6aの搬出側でクラッド材4の金属粉末Pmが軟化した状態となっているロウ材層がサポート装置18に接触しても傷つかない程度まで冷却できるようにすれば良いため、最初のガス冷却ブロック6aの長さが長大化することを避けることができる。   In the case of the example shown in FIG. 1, in the first gas cooling block 6a in the transport direction of the clad material 4, the metal powder Pm of the clad material 4 is in a softened state on the carry-out side of the gas cooling block 6a. Since it is sufficient that the material layer can be cooled to such an extent that it does not get damaged even if it contacts the support device 18, it is possible to avoid the length of the first gas cooling block 6a from becoming too long.

このように、加熱炉5と冷却器6とをそれぞれ、複数の加熱ブロック5a,5b,5cと複数のガス冷却ブロック6a,6bとに分けることで、クラッド材4の搬送方向最後の加熱ブロック5cと、クラッド材4の搬送方向最初のガス冷却ブロック6aのそれぞれの長さの長大化を避けることができるし、その間でクラッド材4が宙吊り状態となる長さの長大化を避けることができて、クラッド材4の宙吊りによるたるみを抑制しつつ安定した搬送が可能となる。   As described above, the heating furnace 5 and the cooler 6 are divided into a plurality of heating blocks 5a, 5b, 5c and a plurality of gas cooling blocks 6a, 6b, respectively, so that the last heating block 5c in the transport direction of the clad material 4 is obtained. In addition, it is possible to avoid an increase in the length of each of the first gas cooling blocks 6a in the conveying direction of the clad material 4, and it is possible to avoid an increase in the length in which the clad material 4 is suspended in the meantime. Further, it is possible to stably convey the clad material 4 while suppressing the slack due to the suspension of the clad material 4.

一方、前記サポート装置18は、図5及び図6に示す如く、前記耐熱金属製隔壁8(図2参照)、冷却ケーシング11(図3参照)、及び冷却ケーシング14(図4参照)に連結可能なサポートケーシング19に、クラッド材4の搬送方向と直角な水平方向へ延びるサポート軸20を軸受21を介して回転自在に配設し、該サポート軸20に、複数(図6の例では四個)のサポートローラ22を、クラッド材4の両幅端部並びに幅方向中間部を支持可能となるよう等間隔に外嵌せしめると共に、前記サポート軸20に、前記サポートローラ22を前記粉末圧着装置1(図12参照)によるクラッド材4の搬送速度と同期させて回転駆動する駆動装置23を接続し、前記軸受21の部分に、サポート軸20及びサポートローラ22を冷却する冷却機構24を設け、前記サポートケーシング19内には、ガス供給ノズル25から窒素等の不活性ガスを供給し得るようにしてある。   On the other hand, the support device 18 can be connected to the heat-resistant metal partition wall 8 (see FIG. 2), the cooling casing 11 (see FIG. 3), and the cooling casing 14 (see FIG. 4) as shown in FIGS. A support shaft 20 extending in a horizontal direction perpendicular to the conveying direction of the clad material 4 is rotatably disposed on the support casing 19 via a bearing 21, and a plurality of (four in the example of FIG. The support roller 22 is externally fitted at equal intervals so as to be capable of supporting both the width end portions and the width direction intermediate portion of the clad material 4, and the support roller 22 is fitted to the support shaft 20. A driving device 23 that is driven to rotate in synchronization with the conveying speed of the clad material 4 (see FIG. 12) is connected, and the bearing 21 is cooled to cool the support shaft 20 and the support roller 22. The mechanism 24 is provided, inside the support casing 19, it is then adapted to feed an inert gas such as nitrogen gas from the gas supply nozzle 25.

前記サポートローラ22の駆動装置23は、前記サポートケーシング19の外部に取り付けたモータ26により減速機27を介して駆動される駆動プーリ28と、前記サポート軸20の端部に嵌着した従動プーリ29との間に、無端状の駆動ベルト30を掛け回して構成してある。   The drive device 23 for the support roller 22 includes a drive pulley 28 driven by a motor 26 attached to the outside of the support casing 19 via a speed reducer 27, and a driven pulley 29 fitted to the end of the support shaft 20. The endless drive belt 30 is wound around between them.

前記サポート装置18の冷却機構24は、前記サポートケーシング19の外側に、サポート軸20の外周を包囲するよう軸受21と一体にウォータジャケット31を設け、該ウォータジャケット31の内部空間32に冷却水を流通させることにより、前記サポート軸20及びサポートローラ22を冷却し得るよう構成してある。   The cooling mechanism 24 of the support device 18 is provided with a water jacket 31 integrally with the bearing 21 on the outside of the support casing 19 so as to surround the outer periphery of the support shaft 20, and cooling water is supplied to the internal space 32 of the water jacket 31. The support shaft 20 and the support roller 22 can be cooled by being circulated.

更に、前記加熱炉5及び冷却器6内には、図1に示す如く、該加熱炉5及び冷却器6内を通して外部へ循環させるようにしたメッシュベルト等からなる無端状の搬送ベルト33を設けてあり、該搬送ベルト33を図1の矢印方向へ駆動することによって前記クラッド材4の先端を前記加熱炉5及び冷却器6内に対して通過させることができるようにしてある。尚、前記搬送ベルト33は、図5及び図6に示す如く、その幅方向へ三分割してあり、サポートローラ22間のサポート軸20の部分を覆うように配設したアーチ状の受部材34の上面に沿って移動できるようにしてある。   Further, in the heating furnace 5 and the cooler 6, as shown in FIG. 1, an endless transport belt 33 made of a mesh belt or the like that is circulated to the outside through the heating furnace 5 and the cooler 6 is provided. The tip of the clad material 4 can be passed through the heating furnace 5 and the cooler 6 by driving the conveyor belt 33 in the direction of the arrow in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, the conveying belt 33 is divided into three parts in the width direction, and an arch-shaped receiving member 34 disposed so as to cover the portion of the support shaft 20 between the support rollers 22. It can be moved along the upper surface of the plate.

次に、上記図示例の作用を説明する。   Next, the operation of the illustrated example will be described.

前記粉末圧着装置1(図12参照)において金属粉末Pmが母材Sの表面に圧着されたクラッド材4は、先ず、その先端部が図1の矢印方向へ駆動される無端状の搬送ベルト33上に載置された状態で、加熱炉5及び冷却器6内を通過し、巻取装置(図示せず)に巻き込まれる。   The clad material 4 in which the metal powder Pm is pressure-bonded to the surface of the base material S in the powder pressure bonding apparatus 1 (see FIG. 12), first, an endless transport belt 33 whose tip is driven in the direction of the arrow in FIG. In the state of being placed on top, it passes through the heating furnace 5 and the cooler 6 and is wound into a winding device (not shown).

前記クラッド材4の先端が巻取装置に巻き込まれたら、前記搬送ベルト33の張力を緩めると、該搬送ベルト33は、図1、図5及び図6に示す如く、サポート装置18のアーチ状の受部材34の上面に支持された状態となって、加熱炉5の加熱ブロック5a,5b,5c内並びに冷却器6のガス冷却ブロック6a,6b内でたるむ形となる。尚、前記搬送ベルト33は、最初からたるませておき、このたるんだ搬送ベルト33でクラッド材4を搬送してサポートローラ22の上に載せるようにしても良い。 When the leading end of the clad material 4 is wound into the winding device, when the tension of the transport belt 33 is loosened, the transport belt 33 is formed in an arch shape of the support device 18 as shown in FIGS. The support member 34 is supported on the upper surface and sags in the heating blocks 5 a, 5 b, 5 c of the heating furnace 5 and in the gas cooling blocks 6 a, 6 b of the cooler 6. The conveying belt 33 may be slack from the beginning, and the clad material 4 may be conveyed by the slacking conveying belt 33 and placed on the support roller 22.

続いて、前記加熱炉5の加熱ブロック5a,5b,5cにおける耐熱金属製隔壁8で覆われたクラッド材流通路9内へ図示していないノズルから窒素等の不活性ガスを供給した状態で、電熱ヒータ等の発熱体10による加熱を開始すると共に、冷却器6のガス冷却領域6Aのガス冷却ブロック6a,6bにおける冷却ケーシング11で覆われたクラッド材流通路12内へノズル13から窒素等の冷却用の不活性ガスを供給し、更に前記冷却器6の水冷却領域6Bの水冷却ブロック6cにおける冷却ケーシング14で覆われたクラッド材流通路15内へ水噴射ノズル16から冷却用の水をクラッド材4の上下面へ向けて噴射しつつ、ガス噴射ノズル17から窒素等の不活性ガスをクラッド材4の上下面へ向けて噴射し、前記巻取装置によりクラッド材4の巻取りを開始する。   Subsequently, an inert gas such as nitrogen is supplied from a nozzle (not shown) into the clad material flow passage 9 covered with the heat-resistant metal partition walls 8 in the heating blocks 5a, 5b and 5c of the heating furnace 5, While heating by the heating element 10 such as an electric heater is started, nitrogen or the like is passed from the nozzle 13 into the clad material flow passage 12 covered with the cooling casing 11 in the gas cooling blocks 6a and 6b of the gas cooling region 6A of the cooler 6. Cooling inert gas is supplied, and cooling water is supplied from the water injection nozzle 16 into the clad material flow passage 15 covered with the cooling casing 14 in the water cooling block 6c in the water cooling region 6B of the cooler 6. While injecting toward the upper and lower surfaces of the clad material 4, an inert gas such as nitrogen is injected from the gas injection nozzle 17 toward the upper and lower surfaces of the clad material 4, and To start the winding of de material 4.

このとき、前記巻取装置によってクラッド材4に張力が付与されることにより、前記クラッド材4は、図1、図5及び図6に示す如く、サポート装置18のサポートローラ22によりその両幅端部並びに幅方向中間部が支持され、前記加熱炉5の加熱ブロック5a,5b,5cと冷却器6のガス冷却領域6Aのガス冷却ブロック6a,6b内部を宙吊り状態で搬送されるようになる。尚、前記サポート装置18のサポートローラ22は、駆動装置23のモータ26により、減速機27と駆動プーリ28と駆動ベルト30と従動プーリ29とサポート軸20とを介して、前記粉末圧着装置1(図12参照)によるクラッド材4の搬送速度と同期させて回転駆動される。又、前記搬送ベルト33は、仮にその駆動を停止した場合、前記加熱炉5内において一部分だけが加熱されて昇温するとまずいため、張力を緩めた状態のまま常時駆動される。   At this time, when the tension is applied to the clad material 4 by the winding device, the clad material 4 is supported at both ends by the support rollers 22 of the support device 18 as shown in FIGS. And the intermediate part in the width direction are supported, and the inside of the gas cooling blocks 6a and 6b in the gas cooling area 6A of the cooler 6 and the heating blocks 5a, 5b and 5c of the heating furnace 5 are suspended. The support roller 22 of the support device 18 is driven by the motor 26 of the drive device 23 via the speed reducer 27, the drive pulley 28, the drive belt 30, the driven pulley 29, and the support shaft 20. It is driven to rotate in synchronization with the conveying speed of the clad material 4 according to FIG. Further, if the driving of the conveyor belt 33 is stopped, only a part of the heating belt 5 is heated and the temperature of the conveyor belt 33 is unlikely to rise, so that the conveyor belt 33 is always driven in a state where the tension is relaxed.

そして、前記加熱炉5では、クラッド材4の母材Sの表面に圧着した金属粉末Pmを、該金属粉末Pmが軟化して互いに融着する温度に加熱し、又、前記冷却器6では、前記金属粉末Pmが軟化して互いに融着する温度よりも充分に低い温度に冷却する必要がある。   In the heating furnace 5, the metal powder Pm pressure-bonded to the surface of the base material S of the clad material 4 is heated to a temperature at which the metal powder Pm is softened and fused together. In the cooler 6, It is necessary to cool the metal powder Pm to a temperature sufficiently lower than the temperature at which the metal powder Pm softens and fuses with each other.

ここで、図7及び図8は本発明を実施する形態の一例における解析結果を示すものであって、母材Sの材質を純銅、母材Sの幅を200.0[mm]、母材Sの厚さを0.4[mm]、輻射率εを0.20、搬送速度を12.0[m/min]、冷却器内熱伝達率αを30.0[W/m2・K]、加熱炉5入側のクラッド材4の温度を20.0[℃]、加熱ブロック5a,5b,5cの長さをそれぞれ4200[mm]、加熱ブロック5a,5b,5cの設定温度をそれぞれ800.0[℃]、ガス冷却領域6Aのガス冷却ブロック6a,6bへ供給する不活性ガス(窒素)の流量を300.0[L/min]、該不活性ガス(窒素)の入側温度を30.0[℃]、不活性ガス(窒素)の出側温度を30.0[℃]、ガス冷却ブロック6a,6bの長さをそれぞれ3000[mm]、水冷却領域6Bへ供給する水温を30.0[℃]、水冷却ブロック6cの長さを1300[mm]とした場合、加熱炉5出側のクラッド材4の温度は765.9[℃]となり、ガス冷却終了後のクラッド材4の温度は258.0[℃]となり、水冷却後のクラッド材4の温度は、水冷熱伝達率を500[W/m2・K]とすると58.6[℃](図8の実線を参照)となり、水冷熱伝達率を1000[W/m2・K]とすると33.7[℃](図8の破線を参照)となる。 Here, FIGS. 7 and 8 show analysis results in an example of the embodiment of the present invention. The base material S is made of pure copper, the base material S has a width of 200.0 [mm], and the base material S Thickness 0.4 [mm], emissivity ε 0.20, transfer speed 12.0 [m / min], cooler heat transfer coefficient α 30.0 [W / m 2 · K], clad material on the inlet side of the heating furnace 5 4 is 20.0 [° C.], the lengths of the heating blocks 5a, 5b, and 5c are 4200 [mm], the set temperatures of the heating blocks 5a, 5b, and 5c are each 800.0 [° C.], and the gas cooling in the gas cooling region 6A is performed. The flow rate of the inert gas (nitrogen) supplied to the blocks 6a and 6b is 300.0 [L / min], the inlet temperature of the inert gas (nitrogen) is 30.0 [° C], and the outlet temperature of the inert gas (nitrogen) 30.0 [° C.], gas cooling blocks 6a and 6b are each 3000 [mm] in length, and are supplied to the water cooling region 6B. When the water temperature is 30.0 [° C.] and the length of the water cooling block 6 c is 1300 [mm], the temperature of the cladding material 4 on the outlet side of the heating furnace 5 is 765.9 [° C.], and the cladding material 4 after gas cooling is finished The temperature of the clad material 4 after water cooling is 58.6 [° C.] (refer to the solid line in FIG. 8) when the water cooling heat transfer coefficient is 500 [W / m 2 · K]. When the water-cooling heat transfer coefficient is 1000 [W / m 2 · K], it becomes 33.7 [° C.] (see the broken line in FIG. 8).

これに対し、前記水冷却領域6Bを構成する水冷却ブロック6cを設ける代わりに、ガス冷却ブロック6a,6bと同様の第三のガス冷却ブロックを設け、それ以外の条件は上述と同様とした場合、ガス冷却終了後のクラッド材4の温度は152.3[℃](図8の仮想線を参照)までしか低下せず、しかも、設備全長の長大化も避けられなくなることが確認された。   On the other hand, instead of providing the water cooling block 6c constituting the water cooling region 6B, a third gas cooling block similar to the gas cooling blocks 6a and 6b is provided, and other conditions are the same as described above. Further, it was confirmed that the temperature of the clad material 4 after the gas cooling was reduced only to 152.3 [° C.] (see the phantom line in FIG. 8), and that the length of the entire equipment could not be increased.

上記図示例では水冷却ブロック6cの効果を示すため、各加熱ブロック5a,5b,5cの設定温度は同じ温度としたが、各加熱ブロック5a,5b,5cの設定温度は同一でなくても良い。   In the illustrated example, the heating block 5a, 5b, 5c has the same set temperature in order to show the effect of the water cooling block 6c, but the heating block 5a, 5b, 5c may not have the same set temperature. .

即ち、前記加熱炉5を複数の加熱ブロック5a,5b,5cに分割し、それぞれの加熱ブロック5a,5b,5cの設定温度を個々に設定して各加熱ブロック5a,5b,5c毎に発熱体10の出力を調整し加熱温度を制御するようにしても、設備全長の長大化を避けることができる。   That is, the heating furnace 5 is divided into a plurality of heating blocks 5a, 5b, and 5c, and the set temperatures of the heating blocks 5a, 5b, and 5c are individually set, and the heating element is provided for each heating block 5a, 5b, and 5c. Even if the output of 10 is adjusted to control the heating temperature, it is possible to avoid an increase in the total length of the equipment.

例えば、母材Sの表面に金属粉末Pmが圧着されたクラッド材4を約760[℃]に加熱して焼結する場合、クラッド材4の温度と焼結温度の差が比較的大きなクラッド材4搬入側の加熱ブロック5a,5bでは、その設定温度を焼結温度よりも高い温度に設定してクラッド材4の加熱を促進させる。このようにすることで、クラッド材4を焼結させるための温度に上昇させる加熱区間を短縮できる。又、クラッド材4の温度と焼結温度の差が小さくなるクラッド材4搬出側の加熱ブロック5cでは、その設定温度を焼結するためにきめ細かく制御することで、品質のばらつきを少なくすることができる。因みに、前述の如く、クラッド材4搬入側の加熱ブロック5a,5bの設定温度を焼結温度よりも高い温度に設定してクラッド材4の加熱を促進させた場合におけるクラッド材4の温度制御曲線は、図9に示すようになる。   For example, when the clad material 4 in which the metal powder Pm is pressure bonded to the surface of the base material S is heated to about 760 [° C.] and sintered, the clad material having a relatively large difference between the temperature of the clad material 4 and the sintering temperature. In the heating blocks 5a, 5b on the 4 carry-in side, the set temperature is set to a temperature higher than the sintering temperature to promote heating of the clad material 4. By doing in this way, the heating area raised to the temperature for sintering the clad material 4 can be shortened. Further, in the heating block 5c on the carry-out side of the clad material 4 where the difference between the temperature of the clad material 4 and the sintering temperature becomes small, the variation in quality can be reduced by finely controlling the set temperature for sintering. it can. Incidentally, as described above, the temperature control curve of the clad material 4 when the set temperature of the heating blocks 5a and 5b on the carry-in side of the clad material 4 is set higher than the sintering temperature and heating of the clad material 4 is promoted. Is as shown in FIG.

このように、加熱炉5を複数の加熱ブロック5a,5b,5cに分割することで、各加熱ブロック5a,5b,5c毎に発熱体10の出力を調整し加熱温度を制御することが可能となるので、品質を損なわずに設備全長の長大化を避けることができる。   Thus, by dividing the heating furnace 5 into a plurality of heating blocks 5a, 5b, 5c, it is possible to adjust the output of the heating element 10 and control the heating temperature for each heating block 5a, 5b, 5c. As a result, it is possible to avoid an increase in the total length of the equipment without losing quality.

又、前記冷却器6も複数のガス冷却ブロック6a,6bと水冷却ブロック6cとに分割することでガス冷却領域6Aの長さの長大化を避けることが可能となる。   Further, the cooler 6 is also divided into a plurality of gas cooling blocks 6a and 6b and a water cooling block 6c, thereby making it possible to avoid an increase in the length of the gas cooling region 6A.

即ち、水冷却ブロック6cでは水冷であるがためにクラッド材4の冷却能力がガス冷却よりかなり高いので、ガス冷却領域6Aでの冷却は、クラッド材4の搬送方向最後のガス冷却ブロック6b出口でクラッド材4の温度が金属粉末Pmを母材Sにしっかり固着させる温度まで降下する程度の冷却であればよく、これによりガス冷却領域6Aの長さの長大化を避けることができる。尚、水冷却ブロック6cの搬送方向入口でのクラッド材4の温度は、変質防止温度以下、即ち該水冷却ブロック6cにおいて噴射される水によってロウ材層が損なわれないよう金属粉末Pmが母材Sにしっかり固着する約500[℃]以下となっていることが好ましい。又、ガス冷却後のクラッド材4の温度が高い場合、その後の水冷によってクラッド材4表面が変色することがあるが、該クラッド材4表面の変色が起こらないようにするには、水冷却ブロック6cの搬送方向入口でのクラッド材4の温度は、変質防止温度以下、即ち約250[℃]以下となっていることが好ましい。   That is, since the cooling capacity of the clad material 4 is considerably higher than that of gas cooling because the water cooling block 6c is water-cooled, the cooling in the gas cooling region 6A is performed at the outlet of the gas cooling block 6b at the end of the conveying direction of the clad material 4. It is sufficient that the temperature of the clad material 4 is cooled so that the temperature of the clad material 4 is lowered to a temperature at which the metal powder Pm is firmly fixed to the base material S, thereby preventing an increase in the length of the gas cooling region 6A. Note that the temperature of the clad material 4 at the conveyance direction entrance of the water cooling block 6c is equal to or lower than the alteration preventing temperature, that is, the metal powder Pm is used as a base material so that the brazing material layer is not damaged by the water sprayed in the water cooling block 6c. It is preferable that the temperature is about 500 [° C.] or less which is firmly fixed to S. Further, when the temperature of the clad material 4 after gas cooling is high, the surface of the clad material 4 may be discolored by the subsequent water cooling. To prevent the discoloration of the surface of the clad material 4, a water cooling block It is preferable that the temperature of the clad material 4 at the entrance in the conveyance direction 6c is equal to or lower than the anti-altering temperature, that is, approximately 250 [° C.] or lower.

前述の図1〜図6に示す例の如く構成すると、母材Sの表面に圧着された金属粉末Pmは加熱炉5で加熱されて焼結された後、冷却器6のガス冷却領域6Aで窒素等の不活性ガスによって冷却され、続いて、水冷却領域6Bで噴射される水によって直接冷却され、この結果、金属粉末Pmの加熱・冷却が効率良く安定して行われ、設備全長の長大化を抑えて、設備費を削減することが可能となる。   1 to 6, the metal powder Pm pressure-bonded to the surface of the base material S is heated and sintered in the heating furnace 5, and then in the gas cooling region 6 </ b> A of the cooler 6. It is cooled by an inert gas such as nitrogen and then directly cooled by water sprayed in the water cooling region 6B. As a result, the metal powder Pm is heated and cooled efficiently and stably, and the length of the entire equipment is long. This makes it possible to reduce equipment costs.

しかも、前記加熱炉5をクラッド材4の搬送方向へ複数の加熱ブロック5a,5b,5cに分割すると共に、前記冷却器6のガス冷却領域6Aをクラッド材4の搬送方向へ複数のガス冷却ブロック6a,6bに分割し、且つ前記冷却器6の水冷却領域6Bを水冷却ブロック6cにて構成しているため、加熱炉5及び冷却器6のメンテナンスを行う際には、各ブロックを必要に応じて幅方向へサイドシフトさせることにより、その使い勝手をより向上させることが可能となる。   Moreover, the heating furnace 5 is divided into a plurality of heating blocks 5 a, 5 b, 5 c in the conveying direction of the clad material 4, and the gas cooling region 6 A of the cooler 6 is divided into a plurality of gas cooling blocks in the conveying direction of the clad material 4. Since the water cooling area 6B of the cooler 6 is divided by the water cooling block 6c, each block is necessary when performing maintenance of the heating furnace 5 and the cooler 6. Accordingly, it is possible to further improve the usability by side shifting in the width direction.

又、耐火ケーシング7内に耐熱金属製隔壁8で覆われたクラッド材流通路9を形成すると共に、前記耐火ケーシング7内における耐熱金属製隔壁8の外側に発熱体10を配設することにより、前記加熱炉5の加熱ブロック5a,5b,5cを構成し、該加熱ブロック5a,5b,5cをクラッド材4の搬送方向へ連結しているため、金属粉末Pmの加熱焼結をより安定化させることも可能となる。   Further, by forming a clad material flow passage 9 covered with a heat-resistant metal partition wall 8 in the fire-resistant casing 7 and disposing a heating element 10 outside the heat-resistant metal partition wall 8 in the fire-resistant casing 7, Since the heating blocks 5a, 5b and 5c of the heating furnace 5 are configured and the heating blocks 5a, 5b and 5c are connected in the conveying direction of the clad material 4, the heating and sintering of the metal powder Pm is further stabilized. It is also possible.

更に、前記クラッド材4は、前記加熱炉5の加熱ブロック5a,5b,5cと冷却器6のガス冷却領域6Aのガス冷却ブロック6a,6b内部を宙吊り状態で搬送されるため、加熱により金属粉末Pmが軟化した状態となっているロウ材層が傷付く心配はない。尚、前記クラッド材4は、前記加熱ブロック5a,5b,5cの接続部と、前記ガス冷却ブロック6a,6bの接続部と、前記ガス冷却ブロック6b及び水冷却ブロック6cの接続部に配設された前記サポート装置18のサポートローラ22によって支持されるが、該サポートローラ22は、駆動装置23のモータ26により、減速機27と駆動プーリ28と駆動ベルト30と従動プーリ29とサポート軸20とを介して、前記粉末圧着装置1(図12参照)によるクラッド材4の搬送速度と同期させて回転駆動されており、しかも、クラッド材4の重量を複数(図6の例では四個)のサポートローラ22によって分散させて支持しているため、前記クラッド材4の搬送をより安定化させることが可能となると共に、たとえ加熱により金属粉末Pmが軟化した状態となっていたとしてもロウ材層が傷付く心配はない。   Further, since the clad material 4 is conveyed in a suspended state in the heating blocks 5a, 5b, 5c of the heating furnace 5 and the gas cooling blocks 6a, 6b in the gas cooling region 6A of the cooler 6, the metal powder is heated. There is no worry that the brazing material layer in which Pm is softened is damaged. The clad material 4 is disposed at the connecting portions of the heating blocks 5a, 5b and 5c, the connecting portions of the gas cooling blocks 6a and 6b, and the connecting portions of the gas cooling block 6b and the water cooling block 6c. The support roller 22 is supported by a support roller 22 of the support device 18. The support roller 22 is connected to a speed reducer 27, a drive pulley 28, a drive belt 30, a driven pulley 29, and a support shaft 20 by a motor 26 of a drive device 23. And is driven to rotate in synchronism with the conveying speed of the clad material 4 by the powder crimping apparatus 1 (see FIG. 12), and supports a plurality of weights (four in the example of FIG. 6) of the clad material 4. Since it is dispersed and supported by the rollers 22, it becomes possible to further stabilize the conveyance of the clad material 4, and even if the metal powder is heated by heating. Pm is the brazing material layer is not to worry about scratched even though in a state of softened.

又、前記サポート装置18のサポート軸20及びサポートローラ22は、サポートケーシング19の外側にサポート軸20の外周を包囲するよう軸受21と一体に設けられた冷却機構24のウォータジャケット31の内部空間32に冷却水を流通させることによって冷却されるため、必要以上に昇温してしまうことが防止される。   Further, the support shaft 20 and the support roller 22 of the support device 18 have an internal space 32 of a water jacket 31 of a cooling mechanism 24 provided integrally with the bearing 21 so as to surround the outer periphery of the support shaft 20 outside the support casing 19. Since it is cooled by circulating the cooling water through, it is prevented that the temperature rises more than necessary.

こうして、母材Sの表面に圧着した金属粉末Pmの加熱・冷却を効率良く安定して行い得ると共に、加熱により金属粉末Pmが軟化した状態となっているロウ材層が傷付くことを防止しつつ、加熱炉5や冷却器6内でクラッド材4を安定して搬送し得、更に、設備全長の長大化を抑えることができ、設備費削減を図り得る。   Thus, heating and cooling of the metal powder Pm pressure-bonded to the surface of the base material S can be performed efficiently and stably, and the brazing material layer in which the metal powder Pm is softened by heating is prevented from being damaged. On the other hand, the clad material 4 can be stably conveyed in the heating furnace 5 or the cooler 6, and further, the length of the entire equipment can be prevented from being increased, and the equipment cost can be reduced.

図10及び図11は前記サポート装置18の変形例を示すものであって、該変形例としてのサポート装置18は、図10及び図11に示す如く、前記耐熱金属製隔壁8(図2参照)、冷却ケーシング11(図3参照)、及び冷却ケーシング14(図4参照)に連結可能なサポートケーシング19内に、クラッド材4の両幅端部を支持可能なサポートローラ22を、ローラ位置調節機構35の作動により互いに近接・離反可能となるよう配設し、幅寸法の異なるクラッド材4に対応できるようにしたものである。   10 and 11 show a modified example of the support device 18, and the modified support device 18 includes the refractory metal partition wall 8 (see FIG. 2) as shown in FIGS. A support roller 22 capable of supporting both width ends of the clad material 4 in a support casing 19 connectable to the cooling casing 11 (see FIG. 3) and the cooling casing 14 (see FIG. 4). It is arranged so as to be able to approach and separate from each other by the operation of 35, so that it can cope with the clad material 4 having different width dimensions.

前記サポートローラ22は、截頭円錐形状のローラで、前記ローラ位置調節機構35を構成するサポート軸20のサポートケーシング19内に挿入された先端部にその半径方向へ張り出すサポートアーム36を介して回転自在に取り付けてある。   The support roller 22 is a frustoconical roller via a support arm 36 that protrudes in the radial direction at the tip end portion inserted into the support casing 19 of the support shaft 20 constituting the roller position adjusting mechanism 35. It is attached to rotate freely.

又、前記ローラ位置調節機構35は、前記サポートケーシング19の幅方向両側から、クラッド材4の搬送方向と直角な水平方向へ延びる前記サポート軸20を軸受21を介して回転自在且つ軸線方向へスライド自在に挿入し、前記サポートケーシング19の外部下方へ張り出す固定ブラケット37に、前記サポート軸20と平行に延びるガイドシャフト38を固定配置すると共に、前記サポート軸20と平行に延び且つ両端部に互いに反対方向の雄ネジ部39aが刻設されたスクリューシャフト39を回転自在に配置し、該スクリューシャフト39の両端部に雄ネジ部39aと螺合するナット部材40を嵌装し、前記ガイドシャフト38の両端部にガイドブロック41をスライド自在に嵌装し、前記サポート軸20の基端部に該サポート軸20を回転自在に支持するための支持ブロック42を嵌装し、前記ナット部材40とガイドブロック41と支持ブロック42とをベースブラケット43によって連結し、前記サポート軸20の基端に、前記サポートローラ22のポジションをクラッド材4のサポートポジションと待機ポジションとの間で回動させて切り換えるための切換アーム44を取り付け、該切換アーム44を蝶ボルト45により前記ベースブラケット43に対してサポートポジションと待機ポジションのいずれかのポジションに固定可能とし、前記スクリューシャフト39の一端にハンドル46を取り付け、該ハンドル46を所定方向へ回してスクリューシャフト39を回転させることにより、前記ナット部材40と一体のベースブラケット43を移動させて前記サポートローラ22を互いに近接させる方向へスライドさせる一方、前記ハンドル46を反対方向へ回してスクリューシャフト39を回転させることにより、前記ナット部材40と一体のベースブラケット43を移動させて前記サポートローラ22を互いに離反させる方向へスライドさせ得るようにしてある。   Further, the roller position adjusting mechanism 35 slides the support shaft 20 extending in the horizontal direction perpendicular to the conveying direction of the clad material 4 from both sides in the width direction of the support casing 19 via a bearing 21 and slides in the axial direction. A guide shaft 38 extending in parallel to the support shaft 20 is fixedly disposed on a fixing bracket 37 that is freely inserted and projects outward from the support casing 19, and extends parallel to the support shaft 20 and is mutually attached to both ends. A screw shaft 39 engraved with a male screw portion 39a in the opposite direction is rotatably arranged, and nut members 40 that are screwed into the male screw portion 39a are fitted to both ends of the screw shaft 39, and the guide shaft 38 is fitted. The guide block 41 is slidably fitted to both ends of the support shaft 20, and the support shaft 20 is attached to the base end portion of the support shaft 20. A support block 42 for rotatably supporting 0 is fitted, the nut member 40, the guide block 41, and the support block 42 are connected by a base bracket 43, and the support roller 20 is attached to the base end of the support shaft 20. A switching arm 44 is mounted for rotating the position 22 between the support position and the standby position of the clad material 4 and switching. The switching arm 44 is supported by the butterfly bolt 45 with respect to the base bracket 43 and the standby position. A base bracket integrated with the nut member 40 can be fixed to any one of the positions, and a handle 46 is attached to one end of the screw shaft 39, and the handle 46 is rotated in a predetermined direction to rotate the screw shaft 39. 43 to move the support While the trollers 22 are slid in the direction of approaching each other, the handle 46 is rotated in the opposite direction to rotate the screw shaft 39, thereby moving the base bracket 43 integral with the nut member 40 to move the support rollers 22 to each other. It can be slid in the direction of separation.

尚、図10及び図11に示すサポート装置18においても、前記サポートケーシング19内には、ガス供給ノズル25から窒素等の不活性ガスを供給し得るようにしてある。   In the support device 18 shown in FIGS. 10 and 11, an inert gas such as nitrogen can be supplied into the support casing 19 from the gas supply nozzle 25.

図10及び図11に示すようにサポート装置18を構成した場合、前記クラッド材4の両幅端部のみが截頭円錐形状のサポートローラ22によって支持され、前記クラッド材4のサポートローラ22に対する接触箇所が最小限に抑えられるため、特に図5及び図6に示すような駆動装置23を設けクラッド材4の搬送速度と同期させてサポートローラ22を回転駆動しなくても、ロウ材層が傷付く心配はなく、加熱炉5や冷却器6内でクラッド材4を安定して搬送し得る。   When the support device 18 is configured as shown in FIGS. 10 and 11, only both width ends of the clad material 4 are supported by a frustoconical support roller 22, and the clad material 4 contacts the support roller 22. Since the number of locations is minimized, the brazing material layer is damaged even if a driving device 23 as shown in FIGS. 5 and 6 is provided and the support roller 22 is not rotated in synchronization with the conveying speed of the clad material 4. There is no worry of sticking, and the clad material 4 can be stably conveyed in the heating furnace 5 or the cooler 6.

尚、本発明のクラッド材製造設備の加熱冷却装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。   In addition, the heating / cooling device for the clad material manufacturing facility of the present invention is not limited to the above illustrated example, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

本発明を実施する形態の一例を示す概要側断面図である。It is a general | schematic side sectional view which shows an example of the form which implements this invention. 本発明を実施する形態の一例における加熱炉の加熱ブロックを示す正断面図である。It is a front sectional view showing a heating block of a heating furnace in an example of an embodiment for carrying out the present invention. 本発明を実施する形態の一例における冷却器のガス冷却領域のガス冷却ブロックを示す正断面図である。It is a front sectional view showing a gas cooling block in a gas cooling region of a cooler in an example of an embodiment of the present invention. 本発明を実施する形態の一例における冷却器の水冷却領域の水冷却ブロックを示す正断面図であって、(a)は水冷却ブロックの水噴射ノズルが配設された部分を示す図、(b)は水冷却ブロックのガス噴射ノズルが配設された部分を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front sectional view which shows the water cooling block of the water cooling area | region of the cooler in an example which implements this invention, Comprising: (a) is a figure which shows the part by which the water injection nozzle of the water cooling block was arrange | positioned, ( b) is a diagram showing a portion where a gas injection nozzle of a water cooling block is disposed. 本発明を実施する形態の一例におけるサポート装置を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the support apparatus in an example of embodiment which implements this invention. 本発明を実施する形態の一例におけるサポート装置を示す正断面図であって、図5のVI−VI矢視相当図である。It is a front sectional view showing a support device in an example of an embodiment of the present invention, and is a view corresponding to VI-VI in FIG. 本発明を実施する形態の一例における解析結果を示す図表である。It is a graph which shows the analysis result in an example of embodiment which implements this invention. 本発明を実施する形態の一例におけるクラッド材の温度履歴を示すグラフである。It is a graph which shows the temperature history of the clad material in an example of the form which carries out the present invention. 本発明を実施する形態の一例において、クラッド材搬入側の加熱ブロックの設定温度を焼結温度よりも高い温度に設定してクラッド材の加熱を促進させた場合におけるクラッド材の温度制御曲線である。FIG. 3 is a temperature control curve of a clad material when heating the clad material is promoted by setting the set temperature of the heating block on the clad material carry-in side to a temperature higher than the sintering temperature in an example of carrying out the present invention. . 本発明を実施する形態の一例におけるサポート装置の変形例を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the modification of the support apparatus in an example of embodiment which implements this invention. 本発明を実施する形態の一例におけるサポート装置の変形例を示す正断面図であって、図10のXI−XI矢視相当図である。It is a front sectional view showing a modification of a support device in an example of an embodiment of the present invention, and is a view corresponding to XI-XI in FIG. クラッド材製造設備を構成する粉末圧着装置の一例を示す側面図である。It is a side view which shows an example of the powder crimping | compression-bonding apparatus which comprises a clad material manufacturing equipment.

符号の説明Explanation of symbols

1 粉末圧着装置
4 クラッド材
5 加熱炉
5a 加熱ブロック
5b 加熱ブロック
5c 加熱ブロック
6 冷却器
6A ガス冷却領域
6B 水冷却領域
6a ガス冷却ブロック(冷却ブロック)
6b ガス冷却ブロック(冷却ブロック)
6c 水冷却ブロック(冷却ブロック)
18 サポート装置
19 サポートケーシング
20 サポート軸
22 サポートローラ
23 駆動装置
24 冷却機構
26 モータ
27 減速機
28 駆動プーリ
29 従動プーリ
30 駆動ベルト
31 ウォータジャケット
32 内部空間
33 搬送ベルト
G ロールギャップ
Pm 金属粉末
S 母材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Powder pressure bonding apparatus 4 Clad material 5 Heating furnace 5a Heating block 5b Heating block 5c Heating block 6 Cooler 6A Gas cooling area 6B Water cooling area 6a Gas cooling block (cooling block)
6b Gas cooling block (cooling block)
6c Water cooling block (cooling block)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 Support apparatus 19 Support casing 20 Support shaft 22 Support roller 23 Drive apparatus 24 Cooling mechanism 26 Motor 27 Reduction gear 28 Drive pulley 29 Drive pulley 30 Drive belt 31 Water jacket 32 Internal space 33 Conveyor belt G Roll gap Pm Metal powder S Base material

Claims (8)

母材の表面に粉末圧着装置で金属粉末を圧着し、該金属粉末を加熱炉で加熱して焼結させた後、冷却器で冷却することにより、クラッド材を製造するようにしたクラッド材製造設備の加熱冷却装置において、
前記加熱炉をクラッド材の搬送方向へ複数の加熱ブロックに分割すると共に、前記冷却器をクラッド材の搬送方向へ複数の冷却ブロックに分割し、前記加熱ブロックの接続部と、前記冷却ブロックの接続部とに、少なくともクラッド材の両幅端部下面を部分的に支持可能な複数のサポートローラを有するサポート装置を配設し、該サポート装置間でクラッド材を宙吊り状態で搬送し得るよう構成したことを特徴とするクラッド材製造設備の加熱冷却装置。
Clad material production where a metal powder is pressure-bonded to the surface of a base material with a powder pressure bonding device, the metal powder is heated and sintered in a heating furnace, and then cooled with a cooler to produce a clad material. In equipment heating and cooling equipment,
The heating furnace is divided into a plurality of heating blocks in the clad material conveyance direction, and the cooler is divided into a plurality of cooling blocks in the clad material conveyance direction, and the heating block connection portion and the cooling block connection in a section, it disposed support apparatus having a plurality of support rollers for both width ends underside partially supportable at least clad material, and configured to be conveyed in suspended state clad material between the support device A heating / cooling device for a clad material manufacturing facility.
前記加熱炉及び冷却器内に、該加熱炉及び冷却器内を通して外部へ循環させるようにした無端状の搬送ベルトを設け、該搬送ベルトが前記複数のサポートローラ間に通されている請求項1記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置。 2. An endless conveying belt is provided in the heating furnace and the cooler so as to be circulated to the outside through the heating furnace and the cooler, and the conveying belt is passed between the plurality of support rollers. A heating / cooling device for the clad material manufacturing facility according to claim. 前記搬送ベルトが前記複数のサポートローラ間のサポート軸の部分を覆うように配設した受部材の上面に支持されている請求項2記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置。 The heating / cooling device for a clad material manufacturing facility according to claim 2, wherein the conveyor belt is supported on an upper surface of a receiving member disposed so as to cover a portion of a support shaft between the plurality of support rollers . 前記サポート装置のサポートローラを前記粉末圧着装置によるクラッド材の搬送速度と同期させて回転駆動する駆動装置を備えた請求項1〜3のいずれか一項に記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置。 The heating / cooling device for a clad material manufacturing facility according to any one of claims 1 to 3, further comprising a driving device that rotationally drives a support roller of the support device in synchronization with a conveying speed of the clad material by the powder pressure bonding device. . 前記サポート装置を冷却する冷却機構を備えた請求項1〜4のいずれか一項に記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置。 The heating and cooling device for a clad material manufacturing facility according to any one of claims 1 to 4, further comprising a cooling mechanism for cooling the support device. 母材の表面に粉末圧着装置で金属粉末を圧着し、該金属粉末を加熱炉で加熱して焼結させた後、冷却器で冷却することにより、クラッド材を製造するようにしたクラッド材製造設備の加熱冷却装置において、Clad material production where a metal powder is pressure-bonded to the surface of a base material with a powder pressure bonding device, the metal powder is heated and sintered in a heating furnace, and then cooled with a cooler to produce a clad material. In equipment heating and cooling equipment,
前記加熱炉をクラッド材の搬送方向へ複数の加熱ブロックに分割すると共に、前記冷却器をクラッド材の搬送方向へ複数の冷却ブロックに分割し、前記加熱ブロックの接続部と、前記冷却ブロックの接続部とに、クラッド材の両幅端部下面を部分的に支持可能な複数のサポートローラを有するサポート装置を配設し、該サポート装置間でクラッド材を宙吊り状態で搬送し得るよう構成し、  The heating furnace is divided into a plurality of heating blocks in the clad material conveyance direction, and the cooler is divided into a plurality of cooling blocks in the clad material conveyance direction, and the heating block connection portion and the cooling block connection A support device having a plurality of support rollers capable of partially supporting the lower surfaces of both width end portions of the clad material, and configured to be able to convey the clad material in a suspended state between the support devices;
前記サポート装置は、サポートケーシング内に、クラッド材の両幅端部下面を部分的に支持可能な截頭円錐形状のサポートローラを、ローラ位置調節機構の作動により互いに近接・離反可能となるよう配設したことを特徴とするクラッド材製造設備の加熱冷却装置。  In the support device, a frustoconical support roller capable of partially supporting the lower surfaces of both width end portions of the clad material is arranged in the support casing so as to be able to approach and separate from each other by the operation of the roller position adjusting mechanism. A heating / cooling device for a clad material manufacturing facility.
前記母材の両面に金属粉末を圧着した請求項1〜6のいずれか一項に記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置。The heating / cooling device for a clad material manufacturing facility according to any one of claims 1 to 6, wherein metal powder is pressure-bonded to both surfaces of the base material. 前記加熱ブロックと冷却ブロックとの接続部に前記サポート装置を配設した請求項1〜7のいずれか一項に記載のクラッド材製造設備の加熱冷却装置。The heating and cooling apparatus of the clad material manufacturing facility according to any one of claims 1 to 7, wherein the support device is disposed at a connection portion between the heating block and the cooling block.
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