JPH0693612B2 - パルス電流発生装置及びその装置を用いた金属クラッド鋼の製造方法とその装置 - Google Patents
パルス電流発生装置及びその装置を用いた金属クラッド鋼の製造方法とその装置Info
- Publication number
- JPH0693612B2 JPH0693612B2 JP12623988A JP12623988A JPH0693612B2 JP H0693612 B2 JPH0693612 B2 JP H0693612B2 JP 12623988 A JP12623988 A JP 12623988A JP 12623988 A JP12623988 A JP 12623988A JP H0693612 B2 JPH0693612 B2 JP H0693612B2
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- gas
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、パルス電流発生装置と金属クラッド鋼の製造
方法及びその装置に関するものである。
方法及びその装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、金属クラッド鋼の製造方法及び装置に関しては、
結合される鋼板の上に被覆材を置き、圧着ロールにて加
圧せしめる手法が一般的である。例えば、特開昭60-150
85号公報では第３図に示すように互いにクラッドすべき
母材14と被覆材12を圧着ロール15で加圧しクラッド材を
得る。
結合される鋼板の上に被覆材を置き、圧着ロールにて加
圧せしめる手法が一般的である。例えば、特開昭60-150
85号公報では第３図に示すように互いにクラッドすべき
母材14と被覆材12を圧着ロール15で加圧しクラッド材を
得る。
さらに特開昭60-174288号公報では第４図に示すよう
に、接合されるべき二枚（二重）の金属板32及び34は、
それぞれのコイル36,38から連続的に繰り出され、そし
て加熱炉40の入口部に設けられたデフレクタロール42に
て曲げられつつ重ね合わされ、かかる加熱炉40内に連続
的に導かれるようになっている。
に、接合されるべき二枚（二重）の金属板32及び34は、
それぞれのコイル36,38から連続的に繰り出され、そし
て加熱炉40の入口部に設けられたデフレクタロール42に
て曲げられつつ重ね合わされ、かかる加熱炉40内に連続
的に導かれるようになっている。
また、かかる加熱炉40は、その内部に、重ね合わされた
二枚の金属板32,34をその両側（上，下両面）から加熱
し得るように、上バーナ群44と下バーナ群46とをそれぞ
れ有している。
二枚の金属板32,34をその両側（上，下両面）から加熱
し得るように、上バーナ群44と下バーナ群46とをそれぞ
れ有している。
ノズル24から、アルゴンガスの如き不活性ガス又はDXガ
ス（10数％のCD2と残部がN2とからなる混合ガスを主体
とし、これにCOやH2等の還元性成分の所定量を含むガ
ス）の如き還元性ガスを金属板32,34の重合わせ部分に
吹き付け、それら金属板の重合わせ部分に空気中に酸素
が極力存在しないようにして、デフレクタロール42にて
重ね合わせる。
ス（10数％のCD2と残部がN2とからなる混合ガスを主体
とし、これにCOやH2等の還元性成分の所定量を含むガ
ス）の如き還元性ガスを金属板32,34の重合わせ部分に
吹き付け、それら金属板の重合わせ部分に空気中に酸素
が極力存在しないようにして、デフレクタロール42にて
重ね合わせる。
一方、鋼管においては、特開昭60-24285号公報で示すよ
うに、拡散接合による複数材料のパイプ状クラッド剤の
製造において、クラッド用原材料である内管を、クラッ
ド用原材料である外管に嵌合してなるものを、内管の管
内部空間並びに外管外部空間のうちのいずれか一方又は
両方に圧力媒体を適用して、静圧を加えながら真空又は
非酸化性雰囲気中で高温に加熱して、内管に外管を拡散
接合させるパイプ状クラッド状の製造法がある。
うに、拡散接合による複数材料のパイプ状クラッド剤の
製造において、クラッド用原材料である内管を、クラッ
ド用原材料である外管に嵌合してなるものを、内管の管
内部空間並びに外管外部空間のうちのいずれか一方又は
両方に圧力媒体を適用して、静圧を加えながら真空又は
非酸化性雰囲気中で高温に加熱して、内管に外管を拡散
接合させるパイプ状クラッド状の製造法がある。
［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来技術での課題は、金属クラッド板内の
接合面に単に圧着されているだけであるので、製品とし
て使用する際、特に繰返し荷重の多く作用する場合、ま
たは海水中に浸しておいて誘起性水素が作用する場合
は、接合面が簡単にはがれてしまう点にある。
接合面に単に圧着されているだけであるので、製品とし
て使用する際、特に繰返し荷重の多く作用する場合、ま
たは海水中に浸しておいて誘起性水素が作用する場合
は、接合面が簡単にはがれてしまう点にある。
特開昭60-174288号公報、特開昭60-24285号公報では、
接合面に対して無酸化雰囲気で加熱圧延をほどこして
も、設備コストだけがかかるだけで、上記の課題即ち単
に圧着されているだけで、接合面がはがれやすい点は解
決されていない。
接合面に対して無酸化雰囲気で加熱圧延をほどこして
も、設備コストだけがかかるだけで、上記の課題即ち単
に圧着されているだけで、接合面がはがれやすい点は解
決されていない。
本発明はプラズマ流を用いたパルス電流発生装置を提起
するものであり、更に船舶の没水部や海中構造物への生
物（貝類、海藻類他）の付着を防止するための防汚鋼材
の製造に関し、圧延鋼板及び鋼管のそれぞれの表面及び
内表面に電磁力を用いて防汚性を有する物質（銅又は
錫）を融合圧着する金属クラッド鋼の製造方法及び装置
を提起するものである。
するものであり、更に船舶の没水部や海中構造物への生
物（貝類、海藻類他）の付着を防止するための防汚鋼材
の製造に関し、圧延鋼板及び鋼管のそれぞれの表面及び
内表面に電磁力を用いて防汚性を有する物質（銅又は
錫）を融合圧着する金属クラッド鋼の製造方法及び装置
を提起するものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明は負圧状態の不活性気体を金属膜を介して閉じこ
め該金属膜に対して該不活性気体と接する反対側に上記
不活性気体と異なる高圧状態の気体を取り入れる衝撃波
管と、上記不活性気体と上記気体との差圧により上記金
属膜が破れて上記不活性気体が音速以上の運動エネルギ
ーを得て電荷を有するプラズマ流となる方向に対して垂
直に磁場を印加させる電磁石と、上記電荷を有するプラ
ズマ流と上記磁場との電磁作用により1MA以上のパルス
電流を取り出す電極とからなるパルス電流発生装置であ
る。
め該金属膜に対して該不活性気体と接する反対側に上記
不活性気体と異なる高圧状態の気体を取り入れる衝撃波
管と、上記不活性気体と上記気体との差圧により上記金
属膜が破れて上記不活性気体が音速以上の運動エネルギ
ーを得て電荷を有するプラズマ流となる方向に対して垂
直に磁場を印加させる電磁石と、上記電荷を有するプラ
ズマ流と上記磁場との電磁作用により1MA以上のパルス
電流を取り出す電極とからなるパルス電流発生装置であ
る。
更に本発明は衝撃波管内部に負圧状態の不活性気体を金
属膜を介して閉じ込め、該金属膜に対して該不活性気体
と接する反対側に上記不活性気体と異なる気体を高圧状
態に保持し、上記不活性気体と上記気体との差圧により
上記金属膜が破れて上記不活性気体が音速以上の運動エ
ネルギーを得て電荷するプラズア流に生成され、該プラ
ズマの流れ方向に対して垂直方向に磁場を印加せしめ、
上記電荷を有するプラズマ流と上記磁場との電磁誘導作
用により1MA以上のパルス電流を発生せしめ、該パルス
電流の流れる近傍に導電性材質の被覆材を置き、該被覆
材は上記パルス電流に対向して反対方向に誘起されるパ
ルス誘導電流を発生せしめ、上記パルス電流と該パルス
誘導電流との相互作用により該被覆材に上記パルス電流
に対して垂直に遠ざかる方向に反発力を作用せしめ、被
覆される鋼材は上記被覆材に対して20mm以下の距離にあ
り、上記被覆材に作用する上記反発力による摩擦熱によ
って上記被覆材を融合接着する金属クラッド鋼の製造方
法及びその装置である。
属膜を介して閉じ込め、該金属膜に対して該不活性気体
と接する反対側に上記不活性気体と異なる気体を高圧状
態に保持し、上記不活性気体と上記気体との差圧により
上記金属膜が破れて上記不活性気体が音速以上の運動エ
ネルギーを得て電荷するプラズア流に生成され、該プラ
ズマの流れ方向に対して垂直方向に磁場を印加せしめ、
上記電荷を有するプラズマ流と上記磁場との電磁誘導作
用により1MA以上のパルス電流を発生せしめ、該パルス
電流の流れる近傍に導電性材質の被覆材を置き、該被覆
材は上記パルス電流に対向して反対方向に誘起されるパ
ルス誘導電流を発生せしめ、上記パルス電流と該パルス
誘導電流との相互作用により該被覆材に上記パルス電流
に対して垂直に遠ざかる方向に反発力を作用せしめ、被
覆される鋼材は上記被覆材に対して20mm以下の距離にあ
り、上記被覆材に作用する上記反発力による摩擦熱によ
って上記被覆材を融合接着する金属クラッド鋼の製造方
法及びその装置である。
以下図面にもとづいて本発明を説明する。
第１図は本発明による実施例で特に被覆される鋼材が板
状の鋼板の場合を示す。第２図は本発明による実施例で
特に被覆される鋼材がパイプ材の場合を示す。
状の鋼板の場合を示す。第２図は本発明による実施例で
特に被覆される鋼材がパイプ材の場合を示す。
本発明による金属クラッド鋼の製造方法について第１
図、第２図で説明する。
図、第２図で説明する。
衝撃波管１内部に負圧状態（例えば60〜70torr）の不活
性気体２（例えばアルゴン）を金属膜３（例えばアルミ
ニウム）を介して閉じ込め、金属膜３に対して不活性気
体２と接する反対側に不活性気体と異なる気体４（例え
ば水素）を高圧状態（例えば12〜15気圧）にさせてお
く。不活性気体２と気体４との差圧により金属膜がやぶ
れて不活性気体２が高速以上（例えばマッハ２程度）の
運動エネルギーを得て、電荷を有するプラズマ流５にな
り、そのプラズマ流５の流れの方向６に対して垂直方向
に、電磁石７によって磁場８（Ｂ＝2T）を印加させてプ
ラズマ流５と磁場８との電磁誘導作用により、電流取出
し電極９より1MA以上のパルス電流10を発生させる。
性気体２（例えばアルゴン）を金属膜３（例えばアルミ
ニウム）を介して閉じ込め、金属膜３に対して不活性気
体２と接する反対側に不活性気体と異なる気体４（例え
ば水素）を高圧状態（例えば12〜15気圧）にさせてお
く。不活性気体２と気体４との差圧により金属膜がやぶ
れて不活性気体２が高速以上（例えばマッハ２程度）の
運動エネルギーを得て、電荷を有するプラズマ流５にな
り、そのプラズマ流５の流れの方向６に対して垂直方向
に、電磁石７によって磁場８（Ｂ＝2T）を印加させてプ
ラズマ流５と磁場８との電磁誘導作用により、電流取出
し電極９より1MA以上のパルス電流10を発生させる。
即ち負圧の不活性気体と高圧の気体の差圧により、不活
性気体が得る運動エネルギーが音速以上になると、不活
性気体は断熱圧縮を受け、非常に高温の気体流となる
（3000〜6000K）。この高温状態になると、気体分子は
熱による電離を行い、プラズマ状態となると共に、音速
以上の速度で運動することから、衝突エネルギーにより
プラズマ化が促進される。
性気体が得る運動エネルギーが音速以上になると、不活
性気体は断熱圧縮を受け、非常に高温の気体流となる
（3000〜6000K）。この高温状態になると、気体分子は
熱による電離を行い、プラズマ状態となると共に、音速
以上の速度で運動することから、衝突エネルギーにより
プラズマ化が促進される。
パルス電流は導線11を通じて流れ、流れる近傍に導電性
材質（例えば胴、胴合金、錫、錫合金等）の被覆材12を
置く。被覆材12はパルス電流10に対向して反対方向に誘
起されるパルス誘導電流13を発生せしめ、パルス電流10
とパルス誘導電流13との相互作用により被覆材12にパル
ス電流10に対して遠ざかる方向に反発力13′を作用させ
る。被覆される鋼材14は被覆材12に対して20mm以下の距
離にあり、被覆材12に作用する反発力13′による摩擦熱
によって被覆材12を融合接着する。
材質（例えば胴、胴合金、錫、錫合金等）の被覆材12を
置く。被覆材12はパルス電流10に対向して反対方向に誘
起されるパルス誘導電流13を発生せしめ、パルス電流10
とパルス誘導電流13との相互作用により被覆材12にパル
ス電流10に対して遠ざかる方向に反発力13′を作用させ
る。被覆される鋼材14は被覆材12に対して20mm以下の距
離にあり、被覆材12に作用する反発力13′による摩擦熱
によって被覆材12を融合接着する。
即ち鋼材の表面は完全にフラットな状態はあり得ない。
必ず微小な凹凸があり、被覆材がこの凹凸部に衝突する
ことによって摩擦熱は必ず発生する。
必ず微小な凹凸があり、被覆材がこの凹凸部に衝突する
ことによって摩擦熱は必ず発生する。
なおパルス電流10は1MA未満だと、被覆材に作用する反
発力13′が不足で、被覆材12を融合接着できないので、
1MAを下限とする。但し安定とした反発力13′を作用さ
せるためには3MA程度のパルス電流10が必要である。
発力13′が不足で、被覆材12を融合接着できないので、
1MAを下限とする。但し安定とした反発力13′を作用さ
せるためには3MA程度のパルス電流10が必要である。
被覆材12と導線との距離は20mmを越えると反発力13′が
充分であっても、被覆される鋼材14に対する融合接着能
力が圧着のみになってしまうので上限を20mmとする。望
ましくは５〜10mmが最もよい。第１図（ａ）（ｂ）にお
いて導線11は被覆材12の全面をおおうようにら旋状に敷
設されている。第２図においては被覆される鋼材14がパ
イプの場合、円筒コイル状に導線が敷設されている。
充分であっても、被覆される鋼材14に対する融合接着能
力が圧着のみになってしまうので上限を20mmとする。望
ましくは５〜10mmが最もよい。第１図（ａ）（ｂ）にお
いて導線11は被覆材12の全面をおおうようにら旋状に敷
設されている。第２図においては被覆される鋼材14がパ
イプの場合、円筒コイル状に導線が敷設されている。
つぎに本発明によるパルス電流発生装置及びその装置を
用いた金属クラッド鋼の製造装置について第１図、第２
図で説明する。
用いた金属クラッド鋼の製造装置について第１図、第２
図で説明する。
負荷状態（例えば60〜70torr）の不活性気体２（例えば
アルゴン）を金属膜（例えばアルミニウム）を介して閉
じ込め、金属膜３に対して不活性気体２と接する反対側
に不活性気体２と異なる高圧状態（例えば12〜15気圧）
の気体４を取り入れる衝撃波管１と、不活性気体２と気
体３との差により金属膜３が破れて、不活性気体２が音
速以上（例えばマッハ２程度）の運動エネルギーを得
て、電荷を有するプラズマ流５となる方向６に対して垂
直に磁場８（Ｂ＝2T）を印加させる電磁石７と、プラズ
マ流５と磁場８との電磁作用により1MA以上のパルス電
流10を取り出す電極９を設けて、プラズマ電流発生装置
を構成する。
アルゴン）を金属膜（例えばアルミニウム）を介して閉
じ込め、金属膜３に対して不活性気体２と接する反対側
に不活性気体２と異なる高圧状態（例えば12〜15気圧）
の気体４を取り入れる衝撃波管１と、不活性気体２と気
体３との差により金属膜３が破れて、不活性気体２が音
速以上（例えばマッハ２程度）の運動エネルギーを得
て、電荷を有するプラズマ流５となる方向６に対して垂
直に磁場８（Ｂ＝2T）を印加させる電磁石７と、プラズ
マ流５と磁場８との電磁作用により1MA以上のパルス電
流10を取り出す電極９を設けて、プラズマ電流発生装置
を構成する。
更に本発明の金属クラッド鋼の製造装置は、電極９と被
覆材12に沿って20mm以下の間隔をおいて規則的な繰返し
模様状に、電極９と接続された導線11とからなる。
覆材12に沿って20mm以下の間隔をおいて規則的な繰返し
模様状に、電極９と接続された導線11とからなる。
なお、上記の繰返し模様状の導線11とは、第１図におい
ては被覆材12に対してら旋状に全域をおおうように、第
２図においては円筒状コイルのようにして被覆材12との
距離を一定にかつ全域を均一状態でおおうものとする。
ては被覆材12に対してら旋状に全域をおおうように、第
２図においては円筒状コイルのようにして被覆材12との
距離を一定にかつ全域を均一状態でおおうものとする。
［発明の効果］ 本発明のパルス電流発生装置はプラズマ流から1MA以上
のパルス電流を発生させるので設備が極めて単純化され
る利点がある。
のパルス電流を発生させるので設備が極めて単純化され
る利点がある。
更に本発明により、金属クラッド板は、被覆される鋼材
と被覆材の接合面のみ、電磁誘導による瞬間の反発力に
よる摩擦熱によって接合溶着される。すなわち接合面は
溶着状態で、ロール圧延による圧着に比べ密着性が極め
て高く、特に繰返し荷重の多く作用する場合、また海水
中に浸して誘起性水素が作用する場合でも、接合部はは
がれない利点がある。さらにロール圧延設備に比べると
設備費もかなり安くなる利点がある。
と被覆材の接合面のみ、電磁誘導による瞬間の反発力に
よる摩擦熱によって接合溶着される。すなわち接合面は
溶着状態で、ロール圧延による圧着に比べ密着性が極め
て高く、特に繰返し荷重の多く作用する場合、また海水
中に浸して誘起性水素が作用する場合でも、接合部はは
がれない利点がある。さらにロール圧延設備に比べると
設備費もかなり安くなる利点がある。
第１図（ａ）は本発明の実施例の平面図、（ｂ）は部分
立体図、第２図は本発明の他の実施例の説明図、第３図
及び第４図は従来技術の説明図である。 1:衝撃波管、2:不活性気体 3:金属膜、4:気体 5:プラズマ流 6:プラズマ流の流れ方向 7:電磁石、8:磁場 9:電極、10:パルス電流 11:導線、12:被覆材 13:パルス誘導電流、14:被覆される鋼材
立体図、第２図は本発明の他の実施例の説明図、第３図
及び第４図は従来技術の説明図である。 1:衝撃波管、2:不活性気体 3:金属膜、4:気体 5:プラズマ流 6:プラズマ流の流れ方向 7:電磁石、8:磁場 9:電極、10:パルス電流 11:導線、12:被覆材 13:パルス誘導電流、14:被覆される鋼材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西岡 潔 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭60−174288（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−74335（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−8280（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−141329（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】負圧状態の不活性気体を金属膜を介して閉
じこめ、該金属膜に対して該不活性気体と接する反対側
に上記不活性気体と異なる高圧状態の気体を取り入れる
衝撃波管と、上記不活性気体と上記気体との差圧により
上記金属膜が破れて、上記不活性気体が音速以上の運動
エネルギーを得て電荷を有するプラズマ流となる方向に
対して垂直に磁場を印加させる電磁石と、上記電荷を有
するプラズマ流と上記磁場との電磁作用により1MA以上
のパルス電流を取り出す電極とからなるパルス電流発生
装置。 - 【請求項２】衝撃波管内部に負圧状態の不活性気体を金
属膜を介して閉じ込め、該金属膜に対して該不活性気体
と接する反対側に上記不活性気体と異なる気体を高圧状
態に保持し、上記不活性気体と上記気体との差圧により
上記金属膜が破れて上記不活性気体が音速以上の運動エ
ネルギーを得て電荷を有するプラズマ流に生成され、該
プラズマの流れ方向に対して垂直方向に磁場を印加せし
め、上記電荷を有するプラズマ流と上記磁場との電磁誘
導作用により1MA以上のパルス電流を発生せしめ、該パ
ルス電流の流れる近傍に導電性材質の被覆材を置き、該
被覆材は上記パルス電流に対向して反対方向に誘起され
るパルス誘導電流を発生せしめ、上記パルス電流と該パ
ルス誘導電流との相互作用により、該被覆材に上記パル
ス電流に対して垂直に遠ざかる方向に反発力を作用せし
め、被覆される鋼材は上記被覆材に対して20mm以下の距
離にあり、上記被覆材に作用する上記反発力による摩擦
熱によって上記被覆材を融合接着することを特徴とする
金属クラッド鋼の製造方法。 - 【請求項３】請求項１に記載する電極と被覆材表面に沿
って20mm以下の間隔において規則的な繰返し模様状に配
設した導線とを接続したことを特徴とする金属クラッド
鋼の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12623988A JPH0693612B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | パルス電流発生装置及びその装置を用いた金属クラッド鋼の製造方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12623988A JPH0693612B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | パルス電流発生装置及びその装置を用いた金属クラッド鋼の製造方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01299786A JPH01299786A (ja) | 1989-12-04 |
| JPH0693612B2 true JPH0693612B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=14930237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12623988A Expired - Lifetime JPH0693612B2 (ja) | 1988-05-24 | 1988-05-24 | パルス電流発生装置及びその装置を用いた金属クラッド鋼の製造方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693612B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107685193A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-13 | 哈尔滨工业大学（威海） | 脉动负压激光增强型锁孔tig焊接装置 |
| CN109604805B (zh) * | 2019-01-28 | 2020-10-27 | 重庆理工大学 | 铝板和钢板电磁脉冲焊接方法 |
| CN112518159B (zh) * | 2020-11-12 | 2021-09-07 | 华中科技大学 | 一种金属工件的表面处理与焊接装置及方法 |
-
1988
- 1988-05-24 JP JP12623988A patent/JPH0693612B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01299786A (ja) | 1989-12-04 |
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