JPH1069968A - 誘導加熱方法および装置 - Google Patents
誘導加熱方法および装置Info
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- JPH1069968A JPH1069968A JP22678796A JP22678796A JPH1069968A JP H1069968 A JPH1069968 A JP H1069968A JP 22678796 A JP22678796 A JP 22678796A JP 22678796 A JP22678796 A JP 22678796A JP H1069968 A JPH1069968 A JP H1069968A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属管同士あるいは金属棒同士を突合せ接合
する場合等において、接合時の加熱あるいは接合後の熱
処理等、長さ方向の制限された部位を誘導加熱するため
の方法および装置であって、電源の大容量化、大型化を
不要とする。 【解決手段】 加熱部位４をワークコイル５で囲み、か
つワークコイル５で囲まれた部位の内の加熱部位４から
外れた部位とワークコイル５との間に良電導材製のシー
ルド材６を配設し、加熱部位４から外れた部位において
はシールド材６に誘導電流を流す。また冷却媒体噴射を
付加する。 【効果】 小容量、小型の電源を使用する誘導加熱によ
り、狭い範囲の加熱部位を所要温度に加熱し、加熱部位
をはずれた部位では母材の材質劣化を抑制することがで
きる。油井管の現地施工、各種建設工事の現地における
鋼管や鋼棒等の接合や熱処理に適している。
する場合等において、接合時の加熱あるいは接合後の熱
処理等、長さ方向の制限された部位を誘導加熱するため
の方法および装置であって、電源の大容量化、大型化を
不要とする。 【解決手段】 加熱部位４をワークコイル５で囲み、か
つワークコイル５で囲まれた部位の内の加熱部位４から
外れた部位とワークコイル５との間に良電導材製のシー
ルド材６を配設し、加熱部位４から外れた部位において
はシールド材６に誘導電流を流す。また冷却媒体噴射を
付加する。 【効果】 小容量、小型の電源を使用する誘導加熱によ
り、狭い範囲の加熱部位を所要温度に加熱し、加熱部位
をはずれた部位では母材の材質劣化を抑制することがで
きる。油井管の現地施工、各種建設工事の現地における
鋼管や鋼棒等の接合や熱処理に適している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管等の金属管同
士あるいは棒鋼等の金属棒同士を長さ方向に突合せ接合
する場合等において、接合時の加熱あるいは接合後の熱
処理等、長さ方向の制限された部位を誘導加熱するため
の方法および装置に関するものである。
士あるいは棒鋼等の金属棒同士を長さ方向に突合せ接合
する場合等において、接合時の加熱あるいは接合後の熱
処理等、長さ方向の制限された部位を誘導加熱するため
の方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】鋼管等の金属管同士、あるいは棒鋼等の
金属棒同士を長さ方向に突合せ接合する手段として、Ｍ
ＩＧ溶接やＴＩＧ溶接等の溶接、圧接、拡散接合などが
知られている。拡散接合には、両端面の間に非晶質金属
箔を介在させ、該箔の含有元素を両材料中に拡散させる
方法もある。
金属棒同士を長さ方向に突合せ接合する手段として、Ｍ
ＩＧ溶接やＴＩＧ溶接等の溶接、圧接、拡散接合などが
知られている。拡散接合には、両端面の間に非晶質金属
箔を介在させ、該箔の含有元素を両材料中に拡散させる
方法もある。
【０００３】これらの接合において、溶接の場合は、材
料によっては溶接後の熱処理のための加熱が必要であ
る。圧接や拡散接合の場合は、接合のための加熱が必要
である。加熱手段としては誘導加熱が広く採用され、被
加熱材の所要加熱深さに応じて適正な周波数の高周波や
低周波が選択される。
料によっては溶接後の熱処理のための加熱が必要であ
る。圧接や拡散接合の場合は、接合のための加熱が必要
である。加熱手段としては誘導加熱が広く採用され、被
加熱材の所要加熱深さに応じて適正な周波数の高周波や
低周波が選択される。
【０００４】ところで、接合時の加熱や接合後の熱処理
の際、接合部以外の母材が加熱されると、強度低下等の
材質劣化が生じるという問題があるので、加熱部位は、
接合部の両側で必要最小限の狭い範囲に制限するのが望
まれる。誘導加熱において加熱部位の範囲を制限する手
段の一つとして、被加熱材に流れる誘導電流を制限する
ことが考えられる。
の際、接合部以外の母材が加熱されると、強度低下等の
材質劣化が生じるという問題があるので、加熱部位は、
接合部の両側で必要最小限の狭い範囲に制限するのが望
まれる。誘導加熱において加熱部位の範囲を制限する手
段の一つとして、被加熱材に流れる誘導電流を制限する
ことが考えられる。
【０００５】特開平２−３０１５２２号公報には、鋼板
の連続焼鈍ラインに使用される誘導加熱装置として、中
空の断熱材に巻き付けられたソレノイド型コイルよりな
る複数の誘導加熱炉の各炉の間に磁気シールド板を備え
たものが開示されている。しかし、この磁気シールド板
は、相互誘導作用によって隣接するソレノイド型コイル
に発生する誘導電流を抑制するものであり、加熱部位に
流れる誘導電流を制限するものではない。
の連続焼鈍ラインに使用される誘導加熱装置として、中
空の断熱材に巻き付けられたソレノイド型コイルよりな
る複数の誘導加熱炉の各炉の間に磁気シールド板を備え
たものが開示されている。しかし、この磁気シールド板
は、相互誘導作用によって隣接するソレノイド型コイル
に発生する誘導電流を抑制するものであり、加熱部位に
流れる誘導電流を制限するものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】金属管あるいは金属棒
の誘導加熱においては、上記ソレノイド型コイルのよう
なワークコイルで囲まれた部位が加熱されるので、この
加熱部位を短縮するにはワークコイルの巻きを密にする
か、あるいは巻数を減らして加熱帯を狭くすることが必
要である。
の誘導加熱においては、上記ソレノイド型コイルのよう
なワークコイルで囲まれた部位が加熱されるので、この
加熱部位を短縮するにはワークコイルの巻きを密にする
か、あるいは巻数を減らして加熱帯を狭くすることが必
要である。
【０００７】しかし、ワークコイルの巻き密度を高める
には、各巻線間の絶縁維持の点で制約がある。また、巻
数を減じると、加熱部位を所定温度に加熱するのに必要
な誘導電流を流すためには、コイルに大電流を流すこと
が必要となり、電源を大容量かつ大型化しなければなら
ない。
には、各巻線間の絶縁維持の点で制約がある。また、巻
数を減じると、加熱部位を所定温度に加熱するのに必要
な誘導電流を流すためには、コイルに大電流を流すこと
が必要となり、電源を大容量かつ大型化しなければなら
ない。
【０００８】本発明は、鋼管等の金属管同士あるいは棒
鋼等の金属棒同士を長さ方向に突合せ接合する場合等に
おいて、接合時の加熱あるいは接合後の熱処理等、長さ
方向の制限された部位を誘導加熱するための方法および
装置であって、ワークコイルの絶縁維持に問題がなく、
かつ電源の大容量化、大型化も要しない方法および装置
を提供することを目的とする。
鋼等の金属棒同士を長さ方向に突合せ接合する場合等に
おいて、接合時の加熱あるいは接合後の熱処理等、長さ
方向の制限された部位を誘導加熱するための方法および
装置であって、ワークコイルの絶縁維持に問題がなく、
かつ電源の大容量化、大型化も要しない方法および装置
を提供することを目的とする。
【０００９】
【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、金属管または金属棒の長さ方向の制限さ
れた部位を誘導加熱する方法であって、加熱部位をワー
クコイルで囲み、かつ該ワークコイルで囲まれた部位の
内の該加熱部位から外れた部位と該ワークコイルとの間
に良電導材製のシールド材を配設することにより、該加
熱部位に誘導電流を流すとともに、該加熱部位から外れ
た部位においては前記シールド材に誘導電流を流すこと
を特徴とする誘導加熱方法である。そして、加熱部位か
ら外れた部位に冷却媒体を噴射することが好ましい。
の本発明法は、金属管または金属棒の長さ方向の制限さ
れた部位を誘導加熱する方法であって、加熱部位をワー
クコイルで囲み、かつ該ワークコイルで囲まれた部位の
内の該加熱部位から外れた部位と該ワークコイルとの間
に良電導材製のシールド材を配設することにより、該加
熱部位に誘導電流を流すとともに、該加熱部位から外れ
た部位においては前記シールド材に誘導電流を流すこと
を特徴とする誘導加熱方法である。そして、加熱部位か
ら外れた部位に冷却媒体を噴射することが好ましい。
【００１０】また、上記目的を達成するための本発明装
置は、金属管または金属棒の長さ方向の制限された部位
を誘導加熱する装置であって、加熱部位を囲むワークコ
イルを有し、かつ該ワークコイルで囲まれた部位の内の
該加熱部位から外れた部位と該ワークコイルとの間に良
電導材製のシールド材が配設されていることを特徴とす
る誘導加熱装置である。そして、加熱部位から外れた部
位に、仕切り板を介して冷却媒体噴射装置が配設されて
いることが好ましい。
置は、金属管または金属棒の長さ方向の制限された部位
を誘導加熱する装置であって、加熱部位を囲むワークコ
イルを有し、かつ該ワークコイルで囲まれた部位の内の
該加熱部位から外れた部位と該ワークコイルとの間に良
電導材製のシールド材が配設されていることを特徴とす
る誘導加熱装置である。そして、加熱部位から外れた部
位に、仕切り板を介して冷却媒体噴射装置が配設されて
いることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明法を、金属管の拡散接合を
例にして説明する。図１は、金属管１と金属管２を突合
せ接合している状態の断面を示す。金属管１の端面は凸
テーパ、金属管２の端面は凹テーパにそれぞれ加工し、
両者を非晶質金属箔（図示せず）を挟んで嵌合し、加圧
下で接合部３を含む制限された範囲の加熱部位４を加熱
している。
例にして説明する。図１は、金属管１と金属管２を突合
せ接合している状態の断面を示す。金属管１の端面は凸
テーパ、金属管２の端面は凹テーパにそれぞれ加工し、
両者を非晶質金属箔（図示せず）を挟んで嵌合し、加圧
下で接合部３を含む制限された範囲の加熱部位４を加熱
している。
【００１２】加熱部位４をワークコイル５で囲み、かつ
ワークコイル５で囲まれた部位の内の加熱部位４から外
れた部位とワークコイル５との間にシールド材６を配設
している。シールド材６は銅などの良電導材製とする。
この状態でワークコイル５の巻線１２に高周波電流など
の電流を流すと、加熱部位４に誘導電流が流れ、加熱部
位から外れた部位においてはシールド材６に誘導電流が
流れる。
ワークコイル５で囲まれた部位の内の加熱部位４から外
れた部位とワークコイル５との間にシールド材６を配設
している。シールド材６は銅などの良電導材製とする。
この状態でワークコイル５の巻線１２に高周波電流など
の電流を流すと、加熱部位４に誘導電流が流れ、加熱部
位から外れた部位においてはシールド材６に誘導電流が
流れる。
【００１３】したがって本例においては、接合部３を含
む長さ方向に制限された範囲の加熱部位４が選択的に加
熱され、加熱部位４から外れた部位においては加熱が抑
制される。加熱部位４を接合部３およびその両側の拡散
に必要な範囲とすることにより、必要最小限の範囲のみ
が所要の高温に加熱され、加熱部位４から外れた部位の
母材の高温化が抑制されるので、母材の強度低下などの
材質劣化を抑制することができる。
む長さ方向に制限された範囲の加熱部位４が選択的に加
熱され、加熱部位４から外れた部位においては加熱が抑
制される。加熱部位４を接合部３およびその両側の拡散
に必要な範囲とすることにより、必要最小限の範囲のみ
が所要の高温に加熱され、加熱部位４から外れた部位の
母材の高温化が抑制されるので、母材の強度低下などの
材質劣化を抑制することができる。
【００１４】なお本発明法において、シールド材６は、
図１の例のように加熱部位４の両側に配設するほか、片
側に配設する場合もある。例えば、金属管２が短尺でフ
ランジ等の他の部材に接合されているときは、ワークコ
イル５が全体的に金属管１側に片寄り、金属管２側には
シールド材６が配設できなくなる。このようなとき、フ
ランジ等への熱伝導により、あるいはフランジ等を冷却
することにより、加熱部位４から外れた部位の過熱を抑
制することができる。また、材質の異なる金属材料同士
を接合する場合で、片側の金属材料のみが熱影響により
材質劣化のおそれがあるときは、該材料側のみにシール
ド材６を配設すればよい。
図１の例のように加熱部位４の両側に配設するほか、片
側に配設する場合もある。例えば、金属管２が短尺でフ
ランジ等の他の部材に接合されているときは、ワークコ
イル５が全体的に金属管１側に片寄り、金属管２側には
シールド材６が配設できなくなる。このようなとき、フ
ランジ等への熱伝導により、あるいはフランジ等を冷却
することにより、加熱部位４から外れた部位の過熱を抑
制することができる。また、材質の異なる金属材料同士
を接合する場合で、片側の金属材料のみが熱影響により
材質劣化のおそれがあるときは、該材料側のみにシール
ド材６を配設すればよい。
【００１５】本例のような非晶質金属箔を介した拡散接
合において、加熱部位４の温度は、鋼材の場合１２００
℃程度であり、その範囲は、接合部３から両側にそれぞ
れ１mm以上あればよく、図１の例のように両金属管１お
よび２の接合部端面に４５°のテーパを形成した場合
は、肉厚＋３mm以上とすればよい。
合において、加熱部位４の温度は、鋼材の場合１２００
℃程度であり、その範囲は、接合部３から両側にそれぞ
れ１mm以上あればよく、図１の例のように両金属管１お
よび２の接合部端面に４５°のテーパを形成した場合
は、肉厚＋３mm以上とすればよい。
【００１６】加熱部位４がこのような高温となるので、
ワークコイル５およびシールド材６を保護するため、金
属管１および２の周囲に断熱材１０を巻き付けておく。
また、シールド材６は被加熱材より電気抵抗の小さい良
電導材製とし、銅製とする場合は、溶融するおそれがあ
るので、図３に示すように水冷パイプ１１を巻き付けて
冷却する。
ワークコイル５およびシールド材６を保護するため、金
属管１および２の周囲に断熱材１０を巻き付けておく。
また、シールド材６は被加熱材より電気抵抗の小さい良
電導材製とし、銅製とする場合は、溶融するおそれがあ
るので、図３に示すように水冷パイプ１１を巻き付けて
冷却する。
【００１７】つぎに、本発明法の好ましい態様の例を図
２に示す。加熱部位４から外れた部位に冷却媒体噴射装
置７を配設して、金属管１および金属管２に水などの冷
却媒体を噴射している。加熱部位４と冷却媒体噴射部位
との境界には、仕切り板８をリング状に設けている。冷
却媒体噴射装置７はシールド材６の外側に配設し、シー
ルド材６に設けた貫通孔９を通して金属管１および２に
冷却媒体を噴射している。シールド材６の斜視図を示す
と図４のとおりである。この場合、シールド材６には図
３のような水冷パイプ１１は不要である。また、図２に
示すように、断熱材１０は加熱部位４の範囲のみに設け
る。
２に示す。加熱部位４から外れた部位に冷却媒体噴射装
置７を配設して、金属管１および金属管２に水などの冷
却媒体を噴射している。加熱部位４と冷却媒体噴射部位
との境界には、仕切り板８をリング状に設けている。冷
却媒体噴射装置７はシールド材６の外側に配設し、シー
ルド材６に設けた貫通孔９を通して金属管１および２に
冷却媒体を噴射している。シールド材６の斜視図を示す
と図４のとおりである。この場合、シールド材６には図
３のような水冷パイプ１１は不要である。また、図２に
示すように、断熱材１０は加熱部位４の範囲のみに設け
る。
【００１８】このような好ましい態様により、加熱部位
４からはずれた部位の母材の高温化がより抑制され、強
度低下などの材質劣化をより抑制することができる。ま
た、誘導加熱終了後も、引き続き冷却媒体噴射装置７に
よる冷却を継続させることで加熱後の急冷を行うことも
できる。
４からはずれた部位の母材の高温化がより抑制され、強
度低下などの材質劣化をより抑制することができる。ま
た、誘導加熱終了後も、引き続き冷却媒体噴射装置７に
よる冷却を継続させることで加熱後の急冷を行うことも
できる。
【００１９】なお、冷却媒体噴射装置７の配設位置は、
本例に限らず、シールド材６の内側としてもよい。ただ
し内側とした場合、シールド材６が溶融するおそれがあ
るときは、図３に示すような冷却手段が必要である。ま
た、加熱条件や被加熱材の材質に応じて、冷却媒体噴射
装置７を加熱部位４から離した位置に配設することもで
きる。さらに、図５に示すように、シ−ルド材６に冷却
媒体噴射機能を持たせてもよい。すなわち、シールド材
６を中空にし、内側に噴射孔１３を設けて、加熱部位４
から外れた部位に水等の冷却媒体を噴射してもよい。
本例に限らず、シールド材６の内側としてもよい。ただ
し内側とした場合、シールド材６が溶融するおそれがあ
るときは、図３に示すような冷却手段が必要である。ま
た、加熱条件や被加熱材の材質に応じて、冷却媒体噴射
装置７を加熱部位４から離した位置に配設することもで
きる。さらに、図５に示すように、シ−ルド材６に冷却
媒体噴射機能を持たせてもよい。すなわち、シールド材
６を中空にし、内側に噴射孔１３を設けて、加熱部位４
から外れた部位に水等の冷却媒体を噴射してもよい。
【００２０】本発明法は、上記金属管の例のほか、金属
棒同士の拡散接合にも適用することができる。また、拡
散接合に限らず、金属管１と金属管２、あるいは金属棒
同士を圧接する場合や溶接後の熱処理等にも適用するこ
とができる。
棒同士の拡散接合にも適用することができる。また、拡
散接合に限らず、金属管１と金属管２、あるいは金属棒
同士を圧接する場合や溶接後の熱処理等にも適用するこ
とができる。
【００２１】本発明法によれば、ワークコイルの巻線密
度を絶縁維持に問題のない範囲とし、かつ巻数を減じる
必要がないので、電源を大容量化、大型化することな
く、制限された狭い範囲の加熱部位を所要温度に加熱し
て接合することができる。そして加熱部位をはずれた部
位では母材の強度低下などの材質劣化を抑制することが
できる。
度を絶縁維持に問題のない範囲とし、かつ巻数を減じる
必要がないので、電源を大容量化、大型化することな
く、制限された狭い範囲の加熱部位を所要温度に加熱し
て接合することができる。そして加熱部位をはずれた部
位では母材の強度低下などの材質劣化を抑制することが
できる。
【００２２】図１および図２のような非晶質金属箔を挟
んだ拡散接合は、ＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接、あるいは圧
接など他の接合手段に比べて安価かつ容易に行うことが
できるので、油井管の現地施工、あるいは各種建設工事
の現地における鋼管や鋼棒の接合に適している。そして
本発明法の採用により、接合部の両側の母材の材質劣化
を抑えた加熱が、小型の電源を使用する誘導加熱で行う
ことができる。
んだ拡散接合は、ＭＩＧ溶接やＴＩＧ溶接、あるいは圧
接など他の接合手段に比べて安価かつ容易に行うことが
できるので、油井管の現地施工、あるいは各種建設工事
の現地における鋼管や鋼棒の接合に適している。そして
本発明法の採用により、接合部の両側の母材の材質劣化
を抑えた加熱が、小型の電源を使用する誘導加熱で行う
ことができる。
【００２３】つぎに本発明装置は、図１に示すように、
加熱部位４を囲むワークコイル５を有し、かつワークコ
イル５で囲まれた部位の内の加熱部位４から外れた部位
とワークコイル５との間に良電導材製のシールド材６が
配設されている。そして、図２に示すように、加熱部位
４から外れた部位に仕切り板８を介して冷却媒体噴射装
置７が配設されていることが好ましい。このような本発
明装置の作用は、上記本発明法で詳述したとおりであ
る。
加熱部位４を囲むワークコイル５を有し、かつワークコ
イル５で囲まれた部位の内の加熱部位４から外れた部位
とワークコイル５との間に良電導材製のシールド材６が
配設されている。そして、図２に示すように、加熱部位
４から外れた部位に仕切り板８を介して冷却媒体噴射装
置７が配設されていることが好ましい。このような本発
明装置の作用は、上記本発明法で詳述したとおりであ
る。
【００２４】なお、本発明において、被加熱材１として
は上記のような断面円形のものに限らず、角形等各種形
状のものにも適用することができる。その場合、巻線１
２の形状は被加熱材１の形状に合わせたものとする。
は上記のような断面円形のものに限らず、角形等各種形
状のものにも適用することができる。その場合、巻線１
２の形状は被加熱材１の形状に合わせたものとする。
【００２５】
本発明例１：図１および図３に示すような本発明装置を
使用し、本発明法により鋼管同士を拡散接合した。鋼管
は JIS G 3444 に規定されるＳＴＫ４００、外径２６
４．４mm、内径２２８．８mm、肉厚１７．８mmである。
両鋼管の管端には、図１に示すような傾斜角４５°の凸
テーパおよび凹テーパを加工し、非晶質金属箔を挟んで
嵌合させ、約９００kgの荷重をかけて加熱した。非晶質
金属箔は、Ｆｅ−９wt％Ｓｉ−１．５wt％Ｂからなる組
成のもので、厚さは３０μｍである。
使用し、本発明法により鋼管同士を拡散接合した。鋼管
は JIS G 3444 に規定されるＳＴＫ４００、外径２６
４．４mm、内径２２８．８mm、肉厚１７．８mmである。
両鋼管の管端には、図１に示すような傾斜角４５°の凸
テーパおよび凹テーパを加工し、非晶質金属箔を挟んで
嵌合させ、約９００kgの荷重をかけて加熱した。非晶質
金属箔は、Ｆｅ−９wt％Ｓｉ−１．５wt％Ｂからなる組
成のもので、厚さは３０μｍである。
【００２６】ワークコイル５は、内径３５０mmφ、長さ
２００mm、巻数１０巻である、シールド材６は銅製で、
外径３３０mmφ、内径２９０mm、長さ８０mm、外側に水
冷パイプ１１をろう付けしたものであり、図１に示すよ
うにワークコイル５の両端に合わせて配設した。したが
って、両シールド材６、６の間隔は４０mmであり、この
４０mmの範囲を加熱部位４とし、図１のように、加熱部
位４の中央に接合部３を位置させた。また、断熱材１０
として、初期厚さ１５mmの円筒状のカオウールを鋼管に
装着した。
２００mm、巻数１０巻である、シールド材６は銅製で、
外径３３０mmφ、内径２９０mm、長さ８０mm、外側に水
冷パイプ１１をろう付けしたものであり、図１に示すよ
うにワークコイル５の両端に合わせて配設した。したが
って、両シールド材６、６の間隔は４０mmであり、この
４０mmの範囲を加熱部位４とし、図１のように、加熱部
位４の中央に接合部３を位置させた。また、断熱材１０
として、初期厚さ１５mmの円筒状のカオウールを鋼管に
装着した。
【００２７】ワークコイル５に接続した電源は、最高出
力５０kW、周波数８kHz の小容量、小型の高周波電源で
ある。この電源により、二次側電力を４０kW（７００
Ｖ，６０Ａ，効率９５％）として誘導加熱し、およそ２
℃／秒の昇温速度で１２００℃に加熱し５分保定後、電
源を切って放冷した。
力５０kW、周波数８kHz の小容量、小型の高周波電源で
ある。この電源により、二次側電力を４０kW（７００
Ｖ，６０Ａ，効率９５％）として誘導加熱し、およそ２
℃／秒の昇温速度で１２００℃に加熱し５分保定後、電
源を切って放冷した。
【００２８】本発明例２：図２および図４に示すような
本発明装置を使用し、本発明法により、上記本発明例１
と同様の鋼管を同様の非晶質金属箔を挟んで拡散接合し
た。ワークコイル５は本発明例１と同様のもの、シール
ド材６の寸法は本発明例１と同様で、図４のように貫通
孔を設けたものとし、水噴射しつつ、本発明例１と同様
の条件で誘導加熱した。 比較例：図１において、シールド材６を使用せず、その
他の条件は本発明例１と同様にして鋼管を接合した。
本発明装置を使用し、本発明法により、上記本発明例１
と同様の鋼管を同様の非晶質金属箔を挟んで拡散接合し
た。ワークコイル５は本発明例１と同様のもの、シール
ド材６の寸法は本発明例１と同様で、図４のように貫通
孔を設けたものとし、水噴射しつつ、本発明例１と同様
の条件で誘導加熱した。 比較例：図１において、シールド材６を使用せず、その
他の条件は本発明例１と同様にして鋼管を接合した。
【００２９】上記各本発明例および比較例について、接
合後、円周方向に８分割したサンプルから、それぞれ接
合部３を中央部にして引張試験片を採取し、引張試験を
行った。その結果、引張強度はいずれも４００MPa 以上
を示し、接合強度はいずれも良好で差が見られなかった
が、０．２％耐力に差が認められ、 本発明例−１・・・３００〜３２０MPa 本発明例−２・・・３１０〜３３０MPa 従 来 例 ・・・２３０〜２６０MPa であった。熱影響を受けない母材の０．２％耐力は３５
０MPa 程度であるから、従来例では、熱影響による母材
の強度低下が大きかったのに対し、本発明例では強度低
下を抑えることができた。
合後、円周方向に８分割したサンプルから、それぞれ接
合部３を中央部にして引張試験片を採取し、引張試験を
行った。その結果、引張強度はいずれも４００MPa 以上
を示し、接合強度はいずれも良好で差が見られなかった
が、０．２％耐力に差が認められ、 本発明例−１・・・３００〜３２０MPa 本発明例−２・・・３１０〜３３０MPa 従 来 例 ・・・２３０〜２６０MPa であった。熱影響を受けない母材の０．２％耐力は３５
０MPa 程度であるから、従来例では、熱影響による母材
の強度低下が大きかったのに対し、本発明例では強度低
下を抑えることができた。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、鋼管等の金属管同士あるいは
棒鋼等の金属棒同士を長さ方向に突合せ接合する場合等
において、接合時の加熱あるいは接合後の熱処理等、長
さ方向の制限された部位を誘導加熱するための方法およ
び装置であって、ワークコイルの巻線範囲を狭めること
なく、狭い範囲の加熱部位を選択的に加熱できるので、
巻線密度を絶縁維持に問題のない範囲とし、かつ巻数を
減じる必要がないので、電源の大容量化、大型化を要し
ない。そして、制限された狭い範囲の加熱部位を所要温
度に加熱し、加熱部位をはずれた部位では母材の強度低
下などの材質劣化を抑制することができる。したがっ
て、油井管の現地施工、あるいは各種建設工事の現地に
おける鋼管や鋼棒等の接合や熱処理に適している。
棒鋼等の金属棒同士を長さ方向に突合せ接合する場合等
において、接合時の加熱あるいは接合後の熱処理等、長
さ方向の制限された部位を誘導加熱するための方法およ
び装置であって、ワークコイルの巻線範囲を狭めること
なく、狭い範囲の加熱部位を選択的に加熱できるので、
巻線密度を絶縁維持に問題のない範囲とし、かつ巻数を
減じる必要がないので、電源の大容量化、大型化を要し
ない。そして、制限された狭い範囲の加熱部位を所要温
度に加熱し、加熱部位をはずれた部位では母材の強度低
下などの材質劣化を抑制することができる。したがっ
て、油井管の現地施工、あるいは各種建設工事の現地に
おける鋼管や鋼棒等の接合や熱処理に適している。
【図１】本発明法および装置の例を示す断面図である。
【図２】本発明法および装置の別の例を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明法および装置におけるシールド材の例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図４】本発明法および装置におけるシールド材の別の
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図５】本発明法および装置の別の例を示す断面図であ
る。
る。
１，２…金属管 ３…接合部 ４…加熱部位 ５…ワークコイル ６…シールド材 ７…冷却媒体噴射装置 ８…仕切り板 ９…貫通孔 １０…断熱材 １１…水冷パイプ １２…巻線 １３…噴射孔
───────────────────────────────────────────────────── 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 (4)
- 【請求項１】 金属管または金属棒の長さ方向の制限さ
れた部位を誘導加熱する方法であって、加熱部位をワー
クコイルで囲み、かつ該ワークコイルで囲まれた部位の
内の該加熱部位から外れた部位と該ワークコイルとの間
に良電導材製のシールド材を配設することにより、該加
熱部位に誘導電流を流すとともに、該加熱部位から外れ
た部位においては前記シールド材に誘導電流を流すこと
を特徴とする誘導加熱方法。 - 【請求項２】 加熱部位から外れた部位に冷却媒体を噴
射することを特徴とする請求項１記載の誘導加熱方法。 - 【請求項３】 金属管または金属棒の長さ方向の制限さ
れた部位を誘導加熱する装置であって、加熱部位を囲む
ワークコイルを有し、かつ該ワークコイルで囲まれた部
位の内の該加熱部位から外れた部位と該ワークコイルと
の間に良電導材製のシールド材が配設されていることを
特徴とする誘導加熱装置。 - 【請求項４】 加熱部位から外れた部位に、仕切り板を
介して冷却媒体噴射装置が配設されていることを特徴と
する請求項３記載の誘導加熱装置。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22678796A JP3694364B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 誘導加熱拡散接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22678796A JP3694364B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 誘導加熱拡散接合方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1069968A true JPH1069968A (ja) | 1998-03-10 |
| JP3694364B2 JP3694364B2 (ja) | 2005-09-14 |
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ID=16850615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22678796A Expired - Fee Related JP3694364B2 (ja) | 1996-08-28 | 1996-08-28 | 誘導加熱拡散接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3694364B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009138811A (ja) * | 2007-12-04 | 2009-06-25 | Smc Corp | 流体圧機器の製造方法及び流体圧機器 |
| CN102794613A (zh) * | 2012-05-04 | 2012-11-28 | 西南交通大学 | 一种钢-铸铁界面快速加热的熔焊方法 |
| JP2014083584A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Ihi Corp | 摩擦圧接装置 |
| JP2014117705A (ja) * | 2012-12-13 | 2014-06-30 | Miyaden Co Ltd | 金属接合装置 |
| JP2016183739A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | Ntn株式会社 | ブーツ取付方法および等速自在継手 |
| CN106425184A (zh) * | 2016-11-09 | 2017-02-22 | 江苏金鑫电器有限公司 | 一种铝合金纵缝自动焊接装置 |
| US10907692B2 (en) | 2015-03-26 | 2021-02-02 | Ntn Corporation | Boot attachment method and constant velocity universal joint |
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-
1996
- 1996-08-28 JP JP22678796A patent/JP3694364B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP3694364B2 (ja) | 2005-09-14 |
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