JPH09323141A - 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 - 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

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JPH09323141A
JPH09323141A JP14203796A JP14203796A JPH09323141A JP H09323141 A JPH09323141 A JP H09323141A JP 14203796 A JP14203796 A JP 14203796A JP 14203796 A JP14203796 A JP 14203796A JP H09323141 A JPH09323141 A JP H09323141A
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nozzle
crucible
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molten metal
solidified foil
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JP14203796A
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Yuichi Sato
有一 佐藤
Shigekatsu Ozaki
茂克 尾崎
Hiroshi Hasegawa
泰士 長谷川
Eiji Tsuru
英司 津留
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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で
あって、溶融金属を噴出させるノズルの製造を容易にす
る。 【解決手段】 るつぼ内の溶融金属を、該るつぼの底部
に形成されたノズルから、テーパ付き単ロールのテーパ
面に噴出させて急冷凝固する方法において、該ノズルの
開口を前記るつぼの底面に設け、かつ該底面を前記単ロ
ールのテーパ面と平行かつ水平に配置して、前記単ロー
ルを回転させつつ前記溶融金属を噴出させる。 【効果】 ノズルの開口がるつぼの底面にあるので形状
が単純化し、ノズル製造の歩留まりおよび作業性が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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3
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。
【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4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、該テーパ面2に近接し、かつこれとほぼ
平行にるつぼ4のノズル面6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9
を噴出させて急冷凝固する方法である。この方法により
得られた帯状の箔を、単ロール1の1周分の長さに切断
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。
【0005】
【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、具体的に開示し
ているのは、図4のように、単ロール1の回転軸3を水
平とした例である。この例では、単ロール1のテーパ面
2が水平面から傾斜しているので、鉛直に立てたるつぼ
4のノズル面6を該傾斜に合わせて傾斜させて設けてい
る。るつぼ4は、耐熱性の要求から、石英などの難加工
性材料で製造するので、底部を絞ってノズル5とし、か
つ傾斜したノズル面6に開口8を設けるための加工が困
難な場合があり、その改善が求められていた。
【0006】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となる急冷凝固
箔の製造方法および装置であって、溶融金属を噴出させ
るノズルの製造を容易にすることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明法は、るつぼ内の溶融金属を、該るつぼの底部
に形成されたノズルから、テーパ付き単ロールのテーパ
面に噴出させて急冷凝固する方法において、該ノズルの
開口を前記るつぼの底面に設け、かつ該底面を前記単ロ
ールのテーパ面と平行かつ水平に配置して、前記単ロー
ルを回転させつつ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。
【0008】また、上記目的を達成するための本発明装
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、前記ノズルの開口が前記るつぼの底
面に設けられ、かつ該底面が前記単ロールのテーパ面と
平行かつ水平に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。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明を図1および図2の例によ
り説明する。図1はるつぼ4の断面図と単ロール1の側
面図を組み合わせたもの、図2はるつぼ4の底面図で、
図1のA−A矢視図である。本発明装置は、図1に例示
するように、底部にノズル5が形成されたるつぼ4と、
テーパ付き単ロール1からなり、ノズル5の開口8がる
つぼ4の底面7に設けられ、かつ底面7が単ロール1の
テーパ面2と平行かつ水平に配置されている。単ロール
1は回転軸3を軸として高速回転可能であり、また冷却
手段を有している。
【0010】本発明法は、このような装置により、単ロ
ール1を冷却し、回転させつつ、るつぼ4内の溶融金属
9をノズル5の開口8から噴出させる。すると、開口8
とテーパ面2の間に、溶融金属が湯溜りを形成し、高速
回転しているテーパ面2上で急冷凝固箔10となる。そ
して、急冷凝固箔10は、剥離用ノズル11から吹き付
けられるガスにより剥離され、図示しないテーパ付きロ
ールに巻取られる。
【0011】本発明において、るつぼ4は石英などの耐
熱性材料で製造でき、ノズル5はるつぼ4と一体で、る
つぼ4の底部を絞った形状に加工して得られる。ノズル
5の開口8はるつぼ4の底面7に設けるので、ノズル5
の形状は単純化し、ノズル5の加工および開口8の穿設
加工が容易となり、所望の形状寸法のものを製造する歩
留まりおよび作業性が向上する。ノズル5の開口8は、
図2に示すようなスリット状とし、スリットの長辺の長
さが急冷凝固箔10の幅とほぼ一致する。また単ロール
1は、少なくともテーパ面2を銅などの熱伝導性のよい
材料で構成し、テーパ面の周速が10m/秒以上の高速
で回転するような機構とするのが好ましい。
【0012】本発明により製造された急冷凝固箔10
は、単ロール1の1周分の長さに切断して突合わせるこ
とで、円錐台リング接合材となる。図3に示すように、
円錐台リング接合材12は、接合すべき管5および管6
のテーパ15および16の間に挿入されるので、これら
テーパ15,16と同一の寸法で同一の傾斜角αとす
る。したがって、本発明において、単ロール1のテーパ
面2の傾斜角βは、対象となる管における傾斜角αと一
致させる。また、ノズル5の開口8の長辺長さは、対象
となる管のテーパの長さと一致させ、単ロール1のテー
パ面2上への溶融金属9の噴射位置を調整することで円
錐台リング接合材12の径を調整する。
【0013】図1の例は、単ロール1のテーパ面2を水
平面とほぼ一致させている。このとき、回転軸3と鉛直
線とのなす角はテーパ面の傾斜角βと等しい。また、る
つぼ4は底面7を水平にしてほぼ鉛直に立設されるの
で、溶融金属が鉛直方向下向きに噴出される。
【0014】
【実施例】図1および図2に示すような本発明装置を使
用し、本発明法により急冷凝固箔を製造し、該箔から円
錐台リング接合材を製造して、外径264.4mm、内径
228.6mm、肉厚17.8mmの鋼管同士を図3のよう
にして接合した。凹テーパ15および凸テーパ16の傾
斜角αは45°であり、両テーパ15および16の軸方
向長さは25.2mmである。
【0015】図1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。回転軸3を鉛直線に対して、
βすなわち45°傾斜させ、テーパ面2を水平にした。
テーパ面2の材質は銅である。また、石英製のるつぼ4
の底部を加工してノズル5を形成し、るつぼ4の底面7
を図2に示すように長方形とし、幅0.6mm、長さ25
mmの開口8を穿設した。そして、底面7とテーパ面2と
のギャップを0.2mmとした。
【0016】るつぼ4内には、Fe−9wt%Si−1.
5wt%Bからなる組成の溶融金属9を重量200g収容
し、単ロール1を1800rpm の高速で回転させつつ、
ノズル5の開口8から噴出圧0.2kg/cm2 で単ロール
1のテーパ面に噴出させた。開口8の位置は、図1の左
側端部が、単ロール1の長径側のテーパ起点より10mm
だけ短径側となる位置とした。
【0017】その結果、幅が約25mm、厚さが約25μ
mの急冷凝固箔10が得られ、これをテーパ付きロール
に巻き取った。その後、単ロール1の1周分の長さに切
断し、端面を突合せたところ、長径264mm、短径22
9mmの円錐台リング接合材となり、形状および寸法とも
良好であった。そして、図3のような上記鋼管同士のテ
ーパ間に挿入し加熱して接合した結果は良好であった。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、ノズルの開口がるつぼ
の底面にあるので、ノズル形状が単純化し、ノズルの加
工および開口の穿孔が容易となり、所望の形状寸法のも
のを製造する際の歩留まりおよび作業性が向上する。そ
して、本発明により得られた急冷凝固箔からは、形状お
よび寸法とも良好な円錐台リング接合材が得られ、その
製造歩留まりおよび作業性とも良好である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明法および装置の例を示す説明図である。
【図2】本発明におけるノズルの例を示す底面図であ
り、図1のA−A矢視図である。
【図3】本発明により得られる円錐台リング接合材の適
用例を示す斜視図である。
【図4】従来法の説明図である。
【符号の説明】
1…単ロール 2…テーパ面 3…回転軸 4…るつぼ 5…ノズル 6…ノズル面 7…底面 8…開口 9…溶融金属 10…急冷凝固箔 11…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
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年10月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0012
【補正方法】変更
【補正内容】
【0012】本発明により製造された急冷凝固箔10
は、単ロール1の1周分の長さに切断して突合わせるこ
とで、円錐台リング接合材となる。図3に示すように、
円錐台リング接合材12は、接合すべき管13および管
14のテーパ15および16の間に挿入されるので、こ
れらテーパ15,16と同一の寸法で同一の傾斜角αと
する。したがって、本発明において、単ロール1のテー
パ面2の傾斜角βは、対象となる管における傾斜角α
応じて90°−αとする。また、ノズル5の開口8の長
辺長さは、対象となる管のテーパの長さと一致させ、単
ロール1のテーパ面2上への溶融金属9の噴射位置を調
整することで円錐台リング接合材12の径を調整する。
───────────────────────────────────────────────────── 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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 るつぼ内の溶融金属を、該るつぼの底部
    に形成されたノズルから、テーパ付き単ロールのテーパ
    面に噴出させて急冷凝固する方法において、該ノズルの
    開口を前記るつぼの底面に設け、かつ該底面を前記単ロ
    ールのテーパ面と平行かつ水平に配置して、前記単ロー
    ルを回転させつつ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。
  2. 【請求項2】 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、前記ノズルの開口が前記る
    つぼの底面に設けられ、かつ該底面が前記単ロールのテ
    ーパ面と平行かつ水平に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。
JP14203796A 1996-06-04 1996-06-04 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 Withdrawn JPH09323141A (ja)

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