JPH05293629A - 高融点活性金属中空管状体の製造方法 - Google Patents
高融点活性金属中空管状体の製造方法Info
- Publication number
- JPH05293629A JPH05293629A JP10479792A JP10479792A JPH05293629A JP H05293629 A JPH05293629 A JP H05293629A JP 10479792 A JP10479792 A JP 10479792A JP 10479792 A JP10479792 A JP 10479792A JP H05293629 A JPH05293629 A JP H05293629A
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- JP
- Japan
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- melting point
- tubular body
- base material
- hollow tubular
- metal
- Prior art date
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- Pending
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- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 とかく製造が困難な高融点活性金属からなる
中空管状体を簡便な手段により製造する方法を提供す
る。 【構成】 予め制御された組成をもつ溶解母材１２を水
冷銅るつぼ３に非接触で溶解し、この溶融状態になって
滴下する金属を不活性ガスで粉砕して噴霧粉にする。こ
の噴霧粉の下方には、軸線周りに回転するとともに軸方
向に移動する芯材２２を配置する。溶解母材１２の液滴
を下方に供給するに際して溶解母材１２を自転させて母
材円周方向の溶融状態を均一化する。すると、高融点活
性金属がアトマイズして半凝固状態となって中空芯材２
２の外周に管状に堆積する。
中空管状体を簡便な手段により製造する方法を提供す
る。 【構成】 予め制御された組成をもつ溶解母材１２を水
冷銅るつぼ３に非接触で溶解し、この溶融状態になって
滴下する金属を不活性ガスで粉砕して噴霧粉にする。こ
の噴霧粉の下方には、軸線周りに回転するとともに軸方
向に移動する芯材２２を配置する。溶解母材１２の液滴
を下方に供給するに際して溶解母材１２を自転させて母
材円周方向の溶融状態を均一化する。すると、高融点活
性金属がアトマイズして半凝固状態となって中空芯材２
２の外周に管状に堆積する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、チタン（Ｔｉ）、モリ
ブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）等の高融点活性金属あ
るいはこれらの元素を含む合金の中空管状体を簡便に製
造する方法および装置に関する。
ブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）等の高融点活性金属あ
るいはこれらの元素を含む合金の中空管状体を簡便に製
造する方法および装置に関する。
【０００２】
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、Ｔｉ、Ｍｏ、
Ｎｂ等の高融点活性金属からなる中空管状体を一般的な
鋳造法によって製造することは困難で、穴開け加工によ
って仕上げることも極めて難しい。例えばチタンは１６
７０℃の高い融点を有し、化学的にも活性であるから通
常の耐火物製るつぼを用いて溶解することは困難であ
る。また、耐火物以外のるつぼを用いた溶解法として、
水冷銅るつぼ中でのアーク、プラズマ、エレクトロンビ
ーム等のスカル溶解を行なうことが考えられるが、水冷
銅るつぼの冷却効果が大きいがために鋳造に適した高い
溶湯温度を得ることは困難である。また、中空管状体の
直径が小さい場合、遠心鋳造そのものが困難である。
Ｎｂ等の高融点活性金属からなる中空管状体を一般的な
鋳造法によって製造することは困難で、穴開け加工によ
って仕上げることも極めて難しい。例えばチタンは１６
７０℃の高い融点を有し、化学的にも活性であるから通
常の耐火物製るつぼを用いて溶解することは困難であ
る。また、耐火物以外のるつぼを用いた溶解法として、
水冷銅るつぼ中でのアーク、プラズマ、エレクトロンビ
ーム等のスカル溶解を行なうことが考えられるが、水冷
銅るつぼの冷却効果が大きいがために鋳造に適した高い
溶湯温度を得ることは困難である。また、中空管状体の
直径が小さい場合、遠心鋳造そのものが困難である。
【０００４】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たもので、とかく製造が困難な高融点活性金属からなる
中空管状体を簡便な手段により製造する方法を提供する
ことを目的とする。
たもので、とかく製造が困難な高融点活性金属からなる
中空管状体を簡便な手段により製造する方法を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記本発明の課題を解決
するための高融点活性金属中空管状体の製造方法は、高
融点活性金属の中空管状体を製造する方法であって、予
め制御された組成をもつ溶解母材を水冷るつぼにより溶
解する工程と、この溶解時に溶融状態になって滴下する
金属を不活性ガスで粉砕して噴霧粉にする工程と、この
噴霧粉の下方に配置される芯材を軸線周りに回転すると
ともに軸方向に移動する工程とからなることを特徴とす
る。
するための高融点活性金属中空管状体の製造方法は、高
融点活性金属の中空管状体を製造する方法であって、予
め制御された組成をもつ溶解母材を水冷るつぼにより溶
解する工程と、この溶解時に溶融状態になって滴下する
金属を不活性ガスで粉砕して噴霧粉にする工程と、この
噴霧粉の下方に配置される芯材を軸線周りに回転すると
ともに軸方向に移動する工程とからなることを特徴とす
る。
【０００６】前記溶解母材の液滴を下方に供給するに際
して前記溶解母材を自転させて母材円周方向の溶融状態
を均一化することを特徴とする。前記芯材は、中実金
属、中実セラミックス、中空金属もしくはセラミックパ
イプのいずれかからなることを特徴とする。前記中空の
芯材に冷却あるいは加熱用流体を流して堆積金属の凝固
状態を制御することを特徴とする。
して前記溶解母材を自転させて母材円周方向の溶融状態
を均一化することを特徴とする。前記芯材は、中実金
属、中実セラミックス、中空金属もしくはセラミックパ
イプのいずれかからなることを特徴とする。前記中空の
芯材に冷却あるいは加熱用流体を流して堆積金属の凝固
状態を制御することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の高融点活性金属中空管状体の製造方法
によると、予め組成を制御した合金素材を溶解し塊状の
溶解母材を作る第１工程と、この溶解母材の下端を溶解
して滴下する第２の工程と、この滴下した金属溶融液滴
に不活性ガスを吹き付けてアトマイズして半凝固状態の
金属液滴を中空管状体の外周に堆積する工程と、この中
空管状体の芯材を回転する工程とからなる。このため、
高融点活性金属を噴霧状態とし、この噴霧状の金属を中
空管状体の外周部に均一に堆積させることで、とかく製
造が困難な高融点活性金属中空管状体を簡便に製造でき
る。
によると、予め組成を制御した合金素材を溶解し塊状の
溶解母材を作る第１工程と、この溶解母材の下端を溶解
して滴下する第２の工程と、この滴下した金属溶融液滴
に不活性ガスを吹き付けてアトマイズして半凝固状態の
金属液滴を中空管状体の外周に堆積する工程と、この中
空管状体の芯材を回転する工程とからなる。このため、
高融点活性金属を噴霧状態とし、この噴霧状の金属を中
空管状体の外周部に均一に堆積させることで、とかく製
造が困難な高融点活性金属中空管状体を簡便に製造でき
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面にもとづいて説
明する。まず、予め所望の組成に制御された金属溶解母
材を製造する。この溶解母材を図１に示す高融点活性金
属中空体の製造装置１に装着する。この製造装置１は、
水冷銅るつぼ装置２を備える。水冷銅るつぼ装置２は、
中央部分に水冷銅るつぼ３を備え、この水冷銅るつぼ３
の外周部に耐熱チューブ４を設け、この耐熱チューブ４
の外周部に高周波誘導加熱用コイル５が設けられてい
る。
明する。まず、予め所望の組成に制御された金属溶解母
材を製造する。この溶解母材を図１に示す高融点活性金
属中空体の製造装置１に装着する。この製造装置１は、
水冷銅るつぼ装置２を備える。水冷銅るつぼ装置２は、
中央部分に水冷銅るつぼ３を備え、この水冷銅るつぼ３
の外周部に耐熱チューブ４を設け、この耐熱チューブ４
の外周部に高周波誘導加熱用コイル５が設けられてい
る。
【０００９】水冷銅るつぼ３は、その内周壁にるつぼ軸
方向に電気的絶縁スリットを有する円弧状の水冷銅製セ
グメントを環状に配置し、各水冷銅製セグメントには水
冷パイプ６を設け、この水冷パイプ６に冷却水を流れる
ようにした構造をもつ。この水冷銅るつぼ３と高周波誘
導加熱用コイル５とでコールドクルーシブルレビテーシ
ョン溶解炉が構成される。
方向に電気的絶縁スリットを有する円弧状の水冷銅製セ
グメントを環状に配置し、各水冷銅製セグメントには水
冷パイプ６を設け、この水冷パイプ６に冷却水を流れる
ようにした構造をもつ。この水冷銅るつぼ３と高周波誘
導加熱用コイル５とでコールドクルーシブルレビテーシ
ョン溶解炉が構成される。
【００１０】水冷銅るつぼ装置２の上部には、溶解母材
１２を水冷銅るつぼ３に供給する供給装置７が設けられ
る。供給装置７は、円筒状の気密筒８の上部の蓋体９に
軸方向に上下動可能かつ回転可能なロッド１０が設けら
れ、このロッド１０の下端１０ａに溶解母材１２が取り
付けられている。気密筒８の側部には観察窓１４が設け
られている。
１２を水冷銅るつぼ３に供給する供給装置７が設けられ
る。供給装置７は、円筒状の気密筒８の上部の蓋体９に
軸方向に上下動可能かつ回転可能なロッド１０が設けら
れ、このロッド１０の下端１０ａに溶解母材１２が取り
付けられている。気密筒８の側部には観察窓１４が設け
られている。
【００１１】水冷銅るつぼ装置２の下部に設けられるア
トマイズ装置１６は、チャンバ１８内が外部から気密に
保持されるようになっており、前記水冷銅るつぼ装置２
のガス噴霧孔２６から供給される不活性ガスにより噴霧
された金属粉が中空芯材２２の外周部に当たるように中
空芯材２２の両端が回転自在に軸受２４、２５により支
持されている。チャンバ１８にはガスを排出する排気口
１８ａが設けられている。またチャンバ１８の底部には
噴霧粉を排出するバケット１８ｂが設けられている。
トマイズ装置１６は、チャンバ１８内が外部から気密に
保持されるようになっており、前記水冷銅るつぼ装置２
のガス噴霧孔２６から供給される不活性ガスにより噴霧
された金属粉が中空芯材２２の外周部に当たるように中
空芯材２２の両端が回転自在に軸受２４、２５により支
持されている。チャンバ１８にはガスを排出する排気口
１８ａが設けられている。またチャンバ１８の底部には
噴霧粉を排出するバケット１８ｂが設けられている。
【００１２】水冷銅るつぼ装置２で溶解して滴下される
液滴は、ガスノズルから噴霧される不活性ガスによりア
トマイズ化して、半凝固状態となって下方に噴霧され
る。この噴霧粉が芯材２２の外周に堆積する。芯材２２
は、図２に示すように、矢印Ａ方向に回転すると同時に
矢印Ｂ方向に一定の送り速度をもって移動される。する
と、芯材２２の外周に所望の予め制御された組成をもつ
合金層３４が外周に均一の厚さで形成される。このよう
にして、芯材２２の周りに管状に所望の組成をもつ合金
層３４がパイプ状に形成される。
液滴は、ガスノズルから噴霧される不活性ガスによりア
トマイズ化して、半凝固状態となって下方に噴霧され
る。この噴霧粉が芯材２２の外周に堆積する。芯材２２
は、図２に示すように、矢印Ａ方向に回転すると同時に
矢印Ｂ方向に一定の送り速度をもって移動される。する
と、芯材２２の外周に所望の予め制御された組成をもつ
合金層３４が外周に均一の厚さで形成される。このよう
にして、芯材２２の周りに管状に所望の組成をもつ合金
層３４がパイプ状に形成される。
【００１３】水冷銅るつぼ装置２は、コイル５に供給さ
れる高周波電源の出力が例えば６０ｋｗ、周波数３０ｋ
Ｈｚである。水冷銅るつぼ２の中間部には１２か所の絶
縁スリットが形成され、このスリット部からるつぼ内部
に磁気が侵入する。この磁気はスリットの下端で最も強
いので、溶解母材１２の下端が円錐状に溶融して液滴が
ほぼ連続的に落ちる。
れる高周波電源の出力が例えば６０ｋｗ、周波数３０ｋ
Ｈｚである。水冷銅るつぼ２の中間部には１２か所の絶
縁スリットが形成され、このスリット部からるつぼ内部
に磁気が侵入する。この磁気はスリットの下端で最も強
いので、溶解母材１２の下端が円錐状に溶融して液滴が
ほぼ連続的に落ちる。
【００１４】不活性ガスは、例えばアルゴンガスとし、
その流量は作業内容に応じて１〜１０Ｎｍ3 ／分の範囲
に制御する。実験によると、芯材２２に外径２８ｍｍの
ステンレスパイプを用い、パイプの内部冷却はしない条
件とした。そして、最大外径６０ｍｍのＮｉＴｉおよび
ＴｉＡｌの中空管状体を得た。これらの中空管状体につ
いてＸ線検査を行なったところ、引け巣等の空間は認め
られなかった。また装置下部のバケット１８ｂに溜まっ
た金属屑は少量でかつ汚染も少なかった。これにより製
造歩留りの問題は発生しなかった。
その流量は作業内容に応じて１〜１０Ｎｍ3 ／分の範囲
に制御する。実験によると、芯材２２に外径２８ｍｍの
ステンレスパイプを用い、パイプの内部冷却はしない条
件とした。そして、最大外径６０ｍｍのＮｉＴｉおよび
ＴｉＡｌの中空管状体を得た。これらの中空管状体につ
いてＸ線検査を行なったところ、引け巣等の空間は認め
られなかった。また装置下部のバケット１８ｂに溜まっ
た金属屑は少量でかつ汚染も少なかった。これにより製
造歩留りの問題は発生しなかった。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高融点活
性金属中空管状体の製造方法によると、難加工並びに難
鋳造性である高融点活性金属からなる中空管状体を比較
的簡便な方法で製造することができるという効果があ
る。
性金属中空管状体の製造方法によると、難加工並びに難
鋳造性である高融点活性金属からなる中空管状体を比較
的簡便な方法で製造することができるという効果があ
る。
【図１】本発明の金属中空管状体の製造装置を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図２】中空管状体が形成される工程を説明するための
模式図である。
模式図である。
２ 銅るつぼ装置 ３ 水冷銅るつぼ ４ 耐熱チューブ ５ 高周波誘導加熱用コイル ２２ 芯材
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２３Ｃ 4/00
Claims (4)
- 【請求項１】 高融点活性金属の中空管状体を製造する
方法であって、 予め制御された組成をもつ溶解母材を水冷るつぼにより
溶解する工程と、 この溶解時に溶融状態になって滴下する金属を不活性ガ
スで粉砕して噴霧粉にする工程と、 この噴霧粉の下方に配置される芯材を軸線周りに回転す
るとともに軸方向に移動する工程とからなることを特徴
とする高融点活性金属中空管状体の製造方法。 - 【請求項２】 前記溶解母材の液滴を下方に供給するに
際して前記溶解母材を自転させて母材円周方向の溶融状
態を均一化することを特徴とする請求項１に記載の高融
点活性金属中空管状体の製造方法。 - 【請求項３】 前記芯材は、中実金属、中実セラミック
ス、中空金属もしくはセラミックパイプのいずれかから
なることを特徴とする請求項１または２に記載の高融点
活性金属中空管状体の製造方法。 - 【請求項４】 前記中空の芯材に冷却あるいは加熱用流
体を流して堆積金属の凝固状態を制御することを特徴と
する請求項１または２に記載の高融点活性金属中空管状
体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10479792A JPH05293629A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高融点活性金属中空管状体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10479792A JPH05293629A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高融点活性金属中空管状体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293629A true JPH05293629A (ja) | 1993-11-09 |
Family
ID=14390439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10479792A Pending JPH05293629A (ja) | 1992-04-23 | 1992-04-23 | 高融点活性金属中空管状体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05293629A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007012999A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Sinto Brator Co Ltd | 磁心の製造方法 |
| KR100732446B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2007-06-27 | 주식회사 포스코 | 저비등점 금속의 증기압을 이용한 고융점 금속의 액적화방법 |
| JP2012006037A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | スプレイフォーミング堆積方法 |
| JP2015533948A (ja) * | 2012-09-28 | 2015-11-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 材料を結合するための方法およびシステム |
| CN106956003A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-07-18 | 南方增材科技有限公司 | 一种金属筒体电熔增材制造系统 |
-
1992
- 1992-04-23 JP JP10479792A patent/JPH05293629A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100732446B1 (ko) * | 2000-12-07 | 2007-06-27 | 주식회사 포스코 | 저비등점 금속의 증기압을 이용한 고융점 금속의 액적화방법 |
| JP2007012999A (ja) * | 2005-07-01 | 2007-01-18 | Sinto Brator Co Ltd | 磁心の製造方法 |
| JP2012006037A (ja) * | 2010-06-24 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | スプレイフォーミング堆積方法 |
| JP2015533948A (ja) * | 2012-09-28 | 2015-11-26 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 材料を結合するための方法およびシステム |
| CN106956003A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-07-18 | 南方增材科技有限公司 | 一种金属筒体电熔增材制造系统 |
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