JPH05293630A - スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリ フォ−ムの製造方法 - Google Patents
スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリ フォ−ムの製造方法Info
- Publication number
- JPH05293630A JPH05293630A JP12434992A JP12434992A JPH05293630A JP H05293630 A JPH05293630 A JP H05293630A JP 12434992 A JP12434992 A JP 12434992A JP 12434992 A JP12434992 A JP 12434992A JP H05293630 A JPH05293630 A JP H05293630A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スプレイ・デポジット法により形成されるチ
ュ−ブ状プリフォ−ムにポロシティが発生するのを防止
する。 【構成】 チャンバ−２を貫通して横設されたチュ−ブ
状コレクタ−１を回転させながら軸方向にゆるやかに移
動させてチュ−ブ状プリフォ−ムを成形するに当り、コ
レクタ−１を予熱し、予熱したコレクタ−１に低圧のス
プレイ流を堆積させて薄い金属膜を形成し、その上に通
常のスプレイ・デポジットによるスプレイ流を堆積させ
ることにより、プリフォ−ムのコレクタ−側に発生し易
いポロシティの発生を防止している。
ュ−ブ状プリフォ−ムにポロシティが発生するのを防止
する。 【構成】 チャンバ−２を貫通して横設されたチュ−ブ
状コレクタ−１を回転させながら軸方向にゆるやかに移
動させてチュ−ブ状プリフォ−ムを成形するに当り、コ
レクタ−１を予熱し、予熱したコレクタ−１に低圧のス
プレイ流を堆積させて薄い金属膜を形成し、その上に通
常のスプレイ・デポジットによるスプレイ流を堆積させ
ることにより、プリフォ−ムのコレクタ−側に発生し易
いポロシティの発生を防止している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、スプレイ・デポジット
による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの成形方法に関す
るものである。
による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの成形方法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】一般にスプレイ・デポジット
法は、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、細
かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷し凝固させてコレク
タ−に堆積させることにより所望の形状のプリフォ−ム
（素形材）を成形する方法（例えば、特公昭５４−２９
９８５号公報、特公昭５６−１２２２０号公報および特
開昭６４−１５２６４号公報など参照）であって、普通
鋳造法に比べ、急冷凝固による均一なミクロ組織ができ
ること、マクロ偏析のないことおよび加工性・鍛造性が
良好であること等の特徴を有している。また、かかるス
プレイ・デポジット法では、溶融金属の粒子群を被覆材
の表面に吹付けて積層被膜を形成させる溶射法に比べ、
ポロシティの発生を少なくでき高密度のプリフォ−ムが
得られ、しかも生産性も高いという特徴を有している。
法は、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、細
かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷し凝固させてコレク
タ−に堆積させることにより所望の形状のプリフォ−ム
（素形材）を成形する方法（例えば、特公昭５４−２９
９８５号公報、特公昭５６−１２２２０号公報および特
開昭６４−１５２６４号公報など参照）であって、普通
鋳造法に比べ、急冷凝固による均一なミクロ組織ができ
ること、マクロ偏析のないことおよび加工性・鍛造性が
良好であること等の特徴を有している。また、かかるス
プレイ・デポジット法では、溶融金属の粒子群を被覆材
の表面に吹付けて積層被膜を形成させる溶射法に比べ、
ポロシティの発生を少なくでき高密度のプリフォ−ムが
得られ、しかも生産性も高いという特徴を有している。
【０００３】ところが、かかるスプレイ・デポジット法
でも急冷凝固を極端に行うとポロシティが生じ、高密度
のプリフォ−ムが得られなくなる。すなわち、このポロ
シティの発生原因は、ガスによる冷却が極端になり過ぎ
ると、コレクタ−に堆積する粒子の中で固相粒子の比率
が高くなったり、粒子密度が低くなると固相粒子間の隙
間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなるため、固相粒
子間の隙間がそのままポロシティになると考えられてい
る。また、粒子温度が比較的低温になると粒子が衝突時
に偏平になり難く、後から来る粒子に対して影になる部
分を形成する。この時、後から来る粒子の温度が十分高
ければ、この影の部分を埋めることができるが、温度が
低いと埋めつくせずポロシティになると考えられてい
る。かように、プリフォ−ム中のポロシティ発生原因
は、温度に関係するものと考えられるが、依然としてそ
の原因は明確でない。例えば、チュ−ブ状プリフォ−ム
を成形する場合、チュ−ブ用コレクタ−の近傍にポロシ
ティ層が発生することがあった。これを分析してみる
と、コレクタ−に接した粒子が低温となって、前記のよ
うな理由によりポロシティが発生したものと考えられ
る。そこで、チュ−ブ用コレクタ−を予熱することが考
えられる。この予熱方法として高周波予熱、プラズマ予
熱等を試みてみても予熱の不連続性やチュ−ブ状長尺物
の場合に長手方向での温度差が生じ、依然として部分的
なポロシティの発生があるという問題があった。
でも急冷凝固を極端に行うとポロシティが生じ、高密度
のプリフォ−ムが得られなくなる。すなわち、このポロ
シティの発生原因は、ガスによる冷却が極端になり過ぎ
ると、コレクタ−に堆積する粒子の中で固相粒子の比率
が高くなったり、粒子密度が低くなると固相粒子間の隙
間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなるため、固相粒
子間の隙間がそのままポロシティになると考えられてい
る。また、粒子温度が比較的低温になると粒子が衝突時
に偏平になり難く、後から来る粒子に対して影になる部
分を形成する。この時、後から来る粒子の温度が十分高
ければ、この影の部分を埋めることができるが、温度が
低いと埋めつくせずポロシティになると考えられてい
る。かように、プリフォ−ム中のポロシティ発生原因
は、温度に関係するものと考えられるが、依然としてそ
の原因は明確でない。例えば、チュ−ブ状プリフォ−ム
を成形する場合、チュ−ブ用コレクタ−の近傍にポロシ
ティ層が発生することがあった。これを分析してみる
と、コレクタ−に接した粒子が低温となって、前記のよ
うな理由によりポロシティが発生したものと考えられ
る。そこで、チュ−ブ用コレクタ−を予熱することが考
えられる。この予熱方法として高周波予熱、プラズマ予
熱等を試みてみても予熱の不連続性やチュ−ブ状長尺物
の場合に長手方向での温度差が生じ、依然として部分的
なポロシティの発生があるという問題があった。
【０００４】一方、前掲の特開昭６４−１５２６４号公
報には、スプレイ・デポジット法を用いた複合金属材の
製造方法において、異種金属用としてスプレイ・デポジ
ットする前に、別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流
下させて母材にコ−ティング層を形成し、このコ−ティ
ング層の上に異種金属用としてスプレイ流を堆積させた
複合金属材の製造法が示されているが、かかる製造方法
では、母材との接合力をあげるために予熱用溶融金属の
コ−ティング層を介在させたので界面の結晶粒径が大き
くなり、長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造を安定し
た状態で維持するのが難しいという問題があった。
報には、スプレイ・デポジット法を用いた複合金属材の
製造方法において、異種金属用としてスプレイ・デポジ
ットする前に、別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流
下させて母材にコ−ティング層を形成し、このコ−ティ
ング層の上に異種金属用としてスプレイ流を堆積させた
複合金属材の製造法が示されているが、かかる製造方法
では、母材との接合力をあげるために予熱用溶融金属の
コ−ティング層を介在させたので界面の結晶粒径が大き
くなり、長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造を安定し
た状態で維持するのが難しいという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで本発明は、前述の
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバ−の天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザ−を介してスプレイ・デポジ
ットを行うための溶融金属を入れた第１の容器を設け、
前記アトマイザ−からのスプレイ流をコレクタ−で受け
るようにしたスプレイ・デポジット方法において、長尺
プリフォ−ム用コレクタ−の移動方向上流側に予熱用プ
リヒ−タと金属膜形成用溶融金属を入れた第２の容器を
設け、予熱したコレクタ−に第２の容器から金属を流出
させ低圧でスプレイして前記コレクタ−に金属膜を形成
した後、前記第１の容器からスプレイ流を堆積させるこ
とにより、プリフォ−ムのコレクタ−側ポロシティを抑
制することを特徴とするスプレイ・デポジットによる長
尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法にある。
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバ−の天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザ−を介してスプレイ・デポジ
ットを行うための溶融金属を入れた第１の容器を設け、
前記アトマイザ−からのスプレイ流をコレクタ−で受け
るようにしたスプレイ・デポジット方法において、長尺
プリフォ−ム用コレクタ−の移動方向上流側に予熱用プ
リヒ−タと金属膜形成用溶融金属を入れた第２の容器を
設け、予熱したコレクタ−に第２の容器から金属を流出
させ低圧でスプレイして前記コレクタ−に金属膜を形成
した後、前記第１の容器からスプレイ流を堆積させるこ
とにより、プリフォ−ムのコレクタ−側ポロシティを抑
制することを特徴とするスプレイ・デポジットによる長
尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法にある。
【０００６】
【実施例】本発明の添付図面に示す実施例により説明す
る。図１は本発明の実施例の模式図である。この実施例
はスプレイ・デポジット装置（いわゆるオスプレイ装
置）によって、鉄または非鉄金属の長尺のチュ−ブ状プ
リフォ−ムを製造するのに好適なものである。図中、１
は長尺のチュ−ブ用コレクタ−であって、チャンバ−２
に横方向に貫通されており、チャンバ−２の外側に設け
たコレクタ−支持台３，３によって回転可能に支持され
ており、５〜５００rpm で回転すると共に、図中、右か
ら左にゆるやかに移動するようになっている。前記チャ
ンバ−２の天井側には、コレクタ−１の移動方向上流側
に予熱用タンディッシュ或いはルツボ等の容器４が設け
られており、該容器４の下方には低圧スプレイ用アトマ
イザ−５が設けられている。また、下流側にスプレイ・
デポジット用のタンディッシュ或いはルツボ等の容器６
が設けられており、該容器６の下方にはスプレイ・デポ
ジット用アトマイザ−７が設けられている。これらの容
器４，６には同質の溶融金属８が入っているが、予熱用
の容器４に入っている溶融金属８はスプレイ・デポジッ
ト用の容器６に入っている溶融金属８より若干高温に保
持されている。また、前記コレクタ−１のチャンバ−２
内の入口部（コレクタ−１の移動方向上流側）には誘導
加熱装置等のプリヒ−タ９が設けられている。そして、
該プリヒ−タ９によって予熱したコレクタ−１に、ま
ず、前記予熱用の容器４から低圧スプレイ流１０を堆積
させてコレクタ−１上に薄い金属膜１１を成形する。こ
の時の金属膜１１の温度は、図示しないパイロメ−タ等
の温度計で測定されて、スプレイ流１０の流量を制御す
るようにしている。次に、前記金属膜１１の上に前記ス
プレイ・デポジット用の容器６から通常の圧力でアトマ
イズされたスプレイ流１２を通常のスプレイ・デポジッ
ト装置と同様にして堆積させてチュ−ブ状プリフォ−ム
１３を成形する。なお、前記予熱用の容器４の下方に
は、耐火物で構成された受皿１４が設けられており、前
記コレクタ−１で捕集できなかった低圧スプレイ流１０
を捕集するようにしている。また、コレクタ−１で捕集
できなかったスプレイ流１２は、通常のスプレイ・デポ
ジット装置と同様に、例えば排気ガス用ベンチレ−タ１
５を介して、図示しない集塵器によって回収される。
る。図１は本発明の実施例の模式図である。この実施例
はスプレイ・デポジット装置（いわゆるオスプレイ装
置）によって、鉄または非鉄金属の長尺のチュ−ブ状プ
リフォ−ムを製造するのに好適なものである。図中、１
は長尺のチュ−ブ用コレクタ−であって、チャンバ−２
に横方向に貫通されており、チャンバ−２の外側に設け
たコレクタ−支持台３，３によって回転可能に支持され
ており、５〜５００rpm で回転すると共に、図中、右か
ら左にゆるやかに移動するようになっている。前記チャ
ンバ−２の天井側には、コレクタ−１の移動方向上流側
に予熱用タンディッシュ或いはルツボ等の容器４が設け
られており、該容器４の下方には低圧スプレイ用アトマ
イザ−５が設けられている。また、下流側にスプレイ・
デポジット用のタンディッシュ或いはルツボ等の容器６
が設けられており、該容器６の下方にはスプレイ・デポ
ジット用アトマイザ−７が設けられている。これらの容
器４，６には同質の溶融金属８が入っているが、予熱用
の容器４に入っている溶融金属８はスプレイ・デポジッ
ト用の容器６に入っている溶融金属８より若干高温に保
持されている。また、前記コレクタ−１のチャンバ−２
内の入口部（コレクタ−１の移動方向上流側）には誘導
加熱装置等のプリヒ−タ９が設けられている。そして、
該プリヒ−タ９によって予熱したコレクタ−１に、ま
ず、前記予熱用の容器４から低圧スプレイ流１０を堆積
させてコレクタ−１上に薄い金属膜１１を成形する。こ
の時の金属膜１１の温度は、図示しないパイロメ−タ等
の温度計で測定されて、スプレイ流１０の流量を制御す
るようにしている。次に、前記金属膜１１の上に前記ス
プレイ・デポジット用の容器６から通常の圧力でアトマ
イズされたスプレイ流１２を通常のスプレイ・デポジッ
ト装置と同様にして堆積させてチュ−ブ状プリフォ−ム
１３を成形する。なお、前記予熱用の容器４の下方に
は、耐火物で構成された受皿１４が設けられており、前
記コレクタ−１で捕集できなかった低圧スプレイ流１０
を捕集するようにしている。また、コレクタ−１で捕集
できなかったスプレイ流１２は、通常のスプレイ・デポ
ジット装置と同様に、例えば排気ガス用ベンチレ−タ１
５を介して、図示しない集塵器によって回収される。
【０００７】次に、本発明による長尺プリフォ−ムの成
形方法について説明する。先ず、回転するコレクタ−１
をプリヒ−タ９によって予熱して、その上に低圧でアト
マイズされた金属をスプレイしてコレクタ−１の外周に
高温の薄い金属膜１１を形成すると共にコレクタ−１を
その軸方向に移動して、金属膜１１を形成したコレクタ
−１の部分を前記スプレイ・デポジット用の容器６の下
方に移動させて金属膜１１の上に通常の圧力でアトマイ
ズされた容器６からのスプレイ流１２を堆積させる。し
たがって、従来のプリフォ−ムではコレクタ−１側が低
温となってポロシティ層の発生があるが、本発明によれ
ば、コレクタ−１を予熱し、予熱したコレクタ−１に低
圧のスプレイ流で高温の金属膜１１を形成し、その上に
通常のスプレイ・デポジットを行うので、コレクタ−１
と金属膜１１との間及び金属膜１１と通常のスプレイ流
による堆積層との間に発生し易いポロシティの発生を防
止することができる。
形方法について説明する。先ず、回転するコレクタ−１
をプリヒ−タ９によって予熱して、その上に低圧でアト
マイズされた金属をスプレイしてコレクタ−１の外周に
高温の薄い金属膜１１を形成すると共にコレクタ−１を
その軸方向に移動して、金属膜１１を形成したコレクタ
−１の部分を前記スプレイ・デポジット用の容器６の下
方に移動させて金属膜１１の上に通常の圧力でアトマイ
ズされた容器６からのスプレイ流１２を堆積させる。し
たがって、従来のプリフォ−ムではコレクタ−１側が低
温となってポロシティ層の発生があるが、本発明によれ
ば、コレクタ−１を予熱し、予熱したコレクタ−１に低
圧のスプレイ流で高温の金属膜１１を形成し、その上に
通常のスプレイ・デポジットを行うので、コレクタ−１
と金属膜１１との間及び金属膜１１と通常のスプレイ流
による堆積層との間に発生し易いポロシティの発生を防
止することができる。
【０００８】
【発明の効果】本発明によれば、長尺のチュ−ブ状プリ
フォ−ムを成形する際、プリフォ−ムのコレクタ−側に
発生し易いポロシティの発生を完全に防止することがで
きるので品質の良いプリフォ−ムの成形を行うことがで
きる。更に、コレクタ−とチュ−ブ状プリフォ−ムを低
圧スプレイによって金属間結合させることができるた
め、クラッドチュ−ブの製造も可能である。また、チュ
−ブ用コレクタ−はチャンバ−を貫通して横設されてい
るので、如何なる長さのチュ−ブ状プリフォ−ムでも任
意に成形できる等の効果を有する。
フォ−ムを成形する際、プリフォ−ムのコレクタ−側に
発生し易いポロシティの発生を完全に防止することがで
きるので品質の良いプリフォ−ムの成形を行うことがで
きる。更に、コレクタ−とチュ−ブ状プリフォ−ムを低
圧スプレイによって金属間結合させることができるた
め、クラッドチュ−ブの製造も可能である。また、チュ
−ブ用コレクタ−はチャンバ−を貫通して横設されてい
るので、如何なる長さのチュ−ブ状プリフォ−ムでも任
意に成形できる等の効果を有する。
【図１】図１は本発明の実施例を示す模式図である。
１ チュ−ブ状コレクタ− ２ チャンバ− ４ 予熱用の容器 ５ 低圧スプレイ用アトマイザ− ６ スプレイ・デポジット用の容器 ９ プリヒ−タ １１ 金属膜 １３ チュ−ブ状プリフォ−ム
Claims (1)
- 【請求項１】チャンバ−の天井側に、不活性ガスを噴出
するアトマイザ−を介してスプレイ・デポジットを行う
ための溶融金属を入れた第１の容器を設け、前記アトマ
イザ−からのスプレイ流をコレクタ−で受けるようにし
たスプレイ・デポジット方法において、長尺プリフォ−
ム用コレクタ−の移動方向上流側に予熱用プリヒ−タと
金属膜形成用溶融金属を入れた第２の容器を設け、予熱
したコレクタ−に第２の容器から金属を流出させ低圧で
スプレイして前記コレクタ−に金属膜を形成した後、前
記第１の容器からスプレイ流を堆積させることにより、
プリフォ−ムのコレクタ−側ポロシティを抑制すること
を特徴とするスプレイ・デポジットによる長尺のチュ−
ブ状プリフォ−ムの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12434992A JP2946256B2 (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12434992A JP2946256B2 (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293630A true JPH05293630A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2946256B2 JP2946256B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=14883180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12434992A Expired - Lifetime JP2946256B2 (ja) | 1992-04-16 | 1992-04-16 | スプレイ・デポジット法による長尺のチュ−ブ状プリフォ−ムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2946256B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997039455A1 (en) * | 1996-04-12 | 1997-10-23 | Crs Holdings, Inc. | Process for fabricating a nuclear fuel rod cladding |
| KR100761995B1 (ko) * | 2005-04-02 | 2007-09-28 | 한성석 | 금속적층체파이프 제조장치 |
| 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 |
| KR101535063B1 (ko) * | 2013-11-04 | 2015-07-09 | 한국생산기술연구원 | 이중 분사주조 장치 |
| KR101535065B1 (ko) * | 2015-05-07 | 2015-07-10 | 한국생산기술연구원 | 이중 분사주조 장치 |
-
1992
- 1992-04-16 JP JP12434992A patent/JP2946256B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997039455A1 (en) * | 1996-04-12 | 1997-10-23 | Crs Holdings, Inc. | Process for fabricating a nuclear fuel rod cladding |
| KR100761995B1 (ko) * | 2005-04-02 | 2007-09-28 | 한성석 | 금속적층체파이프 제조장치 |
| 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 |
| KR101535063B1 (ko) * | 2013-11-04 | 2015-07-09 | 한국생산기술연구원 | 이중 분사주조 장치 |
| KR101535065B1 (ko) * | 2015-05-07 | 2015-07-10 | 한국생산기술연구원 | 이중 분사주조 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2946256B2 (ja) | 1999-09-06 |
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