JPS5947331A - プラズマジエツトによる鋼管内面の硬化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鋼管内面を再溶融して硬化層を形成せしめる硬
化装置に関する。

鋼管をｆｌｌ；いて流体を通す場合、鋼管内面の継目部
分が流体に侵され易い。そこで鋼管の端部内面に予ｙ）
硬化処理を施した後、鋼管を接続することが行なわれて
いる。

本出願人は以前、鋼管の端部内面をプラズマジェットに
よりＩｌｆ溶融し良好な硬化層を得る方法を提案した（
特願昭５６−１９２０９吋）。

ところが、鋳鋼管の場合、製法上、管内面に気泡や引巣
が生じ易く、前記の様にプラズマジェットで管内面を＋
ＩＴ溶融すれ（Ｊ気泡や引巣か消え、その分だけ管の端
部が他部分より肉１ｉ１１になることか半り　っ　ブこ
。

木４−明は−４−記方法を基礎として更に実験を市ねプ
ラズマジェットトーチにワイヤーを供給することにより
、再溶融によって肉薄化した）１１≦分をワイヤーの溶
融金属によって補う硬化装置を提供することを１」的と
する。入熱Ｊ１４が同じてあればトーチを管軸方向にウ
ィービングさぜた方がウィービングさせない場合よりも
溶融３．−１か大であることを見出し、トーチのウィー
ビングによって効−８ｆｓよく管内面に硬化層を形ｉＪ
Ｍすることも、本発明の１」的である。

更に管内面に対してトーチの先端を一定の距離に１°１
こつことにより、Ｔ；内面に凹凸が生じていたり或は・
１）か真円でない場合でも、均−深さに良好なイ１す］
化層を形成する；ｉトｒａそｉ内面の硬化装置を冑−供
することを目的点する１、 １’ｊ　１．図面（こ示ず実姉例に括っき本発明を具体
的に説明する。

、Ｉ′Ｉ、ｌ°ｉ管内面の硬化？？置は、；１ｆＩＪ管
（１）を水平に一☆ｌ１ＪＬ。

で戚；・社で回転せしめる回転装置（５）と１．１：・
′Ｉ′ｌ管（［）の−ｒ°１１°ｌＩｉ内］川に１ｌｉ
ｉｌ’ｌまＩＪ−ノこブラスマシｊ−ッｌ−ｌ−−−−
リ−（“２）をウィービング装置１ｌｌＨ“（６）及び
」−下位置自動修止、工・２１１１１＋’、　ｆ７）を
介し２て支＋ＩＪリ−る支（ｊｊ音（３）とてｊ’ｌ！
Ｉ成される。

回転装置（５）は土間に１′ジ！。・この支ｉ’、ｉロ
ーラｔ５ｆｆｌ　ｊ５０）を枢＋１１−．．た一対の・
−上台（５１）　ｆ５２）に跨がって（１，、ｄ　？、
ｑ°ｆｌ）を載ぜて回転ぜしめるものであり、何れか一
方の受台６２）は’ｌｌｋ　ｉ：　ｌｆｆ１に係ＯＬ／
　”（Ｔおり、；：ｖｒ、＋管（１）の長さに音せて移
ニドＩＪｌす１′凸である。

又、１０ｊれかの一方の受台（５１ｉ　Ｊ−の支持ロー
　ラ（５０）は１−一一タ・５１）に；中表１Σされて
いる。

１’、　、ｔ％　ｌ：ｌ自（・１ｉ　ｉ：’−ｊ’　＋
５１は’１”ｌ　’ｊ”ｊ内面の周速が１ｏｏ〜４ｏ。

ｌｌ１ｌｉｌ　／　”弓“、：、　ｌｉの低速で、７；
ゼ１／）を回転させる。

支持台（３）は車輪を見えた公’；［ｌのマニピュレー
タ（３１）であって、該マニピュレ−タ（３１）の昇１
ｉ’ｉ、可能な覧板（３２）　Ｊ二にウィービング装置
、″・（６）を目（−１’ｈ、ＩＩ　Ｌ、ｄ衣つィーヒ
ング装置（６）上にザーポユニッ）　＋７１１を利用し
た士、下位１１．Ｌ自動修市装置（７）を介してプラズ
マジェットトーチ（２）を取イ（１けている。

ウィービング装置（６）は腕（′３４））１−に水平方
間にｆ’ｒ’ｆ　１ｉｒｌＪ可能に配備された移動台ｔ
ｉｉｌ）をシリング或（」ラックとピニオンのａみ【ン
ぜから１沙４るイ１１（ど皆１１胃１ｂ２）　ｌこｊ単
糖したもので、トーチ（２）を・１′ａ軸方向に２１／
秒の割で往復動さぜる。

上下位置自動１１２正装置（′ｌ）は１・−チ（２）の
先端と管内面の距１ｒ、；＋＋か変わると１゜、１１か
変化することを利用して本１：Ｊ内；：、ｊ５と■」変
安定化′ｌ”１４ｊによる基準電ｆＥと比較動Ｊｆｆ７
　］ｊ、□１１をイ」ない−、ｌ−−チ（２）の支１（
１ア一）−＋２１＋をウィービング装置（６）上のスラ
イドベース（１２）に沿って→ノーーボユニット（７１
＋によって十王動せしめ、管内面のプラズマジェットを
’ｉ７　珀ずべきｉｌ）位とプラズマジェットトーチと
の距１−ｌｊを一定に保って′］ｉ、圧を一定に保つの
である。

１−−−−　＝）　ｌン、１はノズル１１か３２〜６馴
φのものを使用しノ、−０゜ 前記マニピュレータｉ：ｉｌ）の腕＋３２）ｌ二には溶
接用のワイヤー＋９）を缶いた１・゛ラムｔ！］Ｉが回
転自由に支持されており、又、１−下位置１１動１陀ｉ
１Ｅ装蔽（７）十にはワイヤー５．４．、Ｈ’　−２：
：パ装置１０１勤ミ配置１：（ｉされており、該送給装
置によ−〕で前記ワイヤドラム（！＋１＋から引き出し
たワイヤー＋９＋を・」ｙ・１．１ｔｌｌ＋を）ニー０
してフ０ラズマジェットトーチ（２）に↓ン、り込む。

次にト１尼欄′１；内面の硬化シ装置を用いて７Ｂ；Ｈ
４管内面を硬化させる方法を示す。

マニピュレータ（３１）を１」り進さぜ且つ腕（３２）
の商さｉ！ｌ：１１１）ｊ５を行なって１・−チ１２）
を、；（１，７′を育（１）の一端内面に臨ませる。

：１ｌｎｉ　’ｌ’ｔ’　ｔｌｊをｌ【ｌ巨・Ｊ、さぜ
なからウィービング装置１゛−Ｇ）によって１・−す１
２１を６１・・ｉ　′ｒ’：’　ｉｆ）の軸方向に移動
させつつプラズマジェットをＩＩ、１”（’ｌする。こ
の時間（：：」にワイヤー送１１．ｑ装置１９．’　！
！１２１１こよ−）でワイヤー（９）をトーチ（２）に
」−リ、冒白曲と“ツイヤ−とを同１寺に溶融しつつワ
イ）・−の溶融金属を′１゛；内面に噴射する。

鋼管（１）の回転速＋ｉｙは１００〜４００　ｍｍ　７
分と低速であり、１−すの軸方向のウィービングは、２
回／秒と調速であるからｆｉｌ：・・搾１内ｌｒ目は弔
４図（こ示す／１０く密なるピッチの「１１ｊ：歯状の
ｊ（１）！を描く様にプラズマジェットによって円溶融
され、’ｉ二ｉ内面θ）、′ＳＳ金金属ワイヤーの溶融
金ＩＨにｉとが１独合して心固後は溶融前よりも硬度か
増し且つ硬度か一定する。

史に値ｉ内凹が溶１ｌｆｄｔ　して引巣、気泡等が消失
するたｙ）にゞ己゛の肉厚が薄くなる問題はワイヤーＱ
〕溶昌弓ｌ金属が葡充されることにより解決される。

又、り：］紹内面が真円てないり、１合、或は局＞ｉｌ
≦的（こ凹凸があった局舎、４−下位置自動１自正装置
（７）によってトーチ（２）の高さはブラズマジエ・ノ
ドか当たるへき管の部位と常に一定ｉ、ｌｌｊ　Ｐｉｌ
Ｉに保たれ、電珪力１一定するから円溶商による硬化層
の厚みは一定にｉｆる。

鋼管（１）が１回・５．する、七トーチのウィービング
を繰り返せは、（軸管の端１４ｊ５内面が管端から必要
長さ分だけ、一定深さの硬化層か形成出来る。

本発明の様にトーチを／、：Ｈ′Ｉ　ｌγｉの・１１１
］方向に移動させながら鋼管内面を溶ｆ＋’ｊ（ｊする
場合、即ちトー　チをウィービングさせた１１．）合と
、さ」士ない場合との入熱：）：に′１１する！：”’
Ｉ　’ｌ’、’ｊ内曲の溶融内面実験で確めた。

例えば入熱：ＩＩかく〕Ｘ　＋０４Ｊｏｕｌｅ／Ｖの時
の溶融量（Ｊ、ｉ冒ｊ）ｉ’１１１７　％　）ｙ　ｏ面
積（ｍｊ）Ｘ移動法度（ｍ＝ｎ　／　’□　）　：１は
トーチをウィービングさせない場合は４．、５　Ｘ　］
、　Ｏ３ｌＷｍ　／　Ｉ’＋ｎであり、トーチをウィー
ビングさせた場合は］　９　ｘ　ｉ　Ｏ”　１．＋、、
じ’　ｍｉηてあった。

１−記のことから、トーチをウィービングさせた方か溶
融：ｊｌが入になって、。４１゛ｊ管内面の溶１・１・
狸に要する１１１」間、従１て硬化処理（こ要する１１
１ｉ間は短く出来ることは１１月らかである。

本発明はＦ記の如く、深い溶込みと溶込み深さか一′・
ｉ４するプラズマジェットを利用して管内面を溶１゛１
ｊ・：：するから、溶融後の固化した盾表面の硬度は一
定し、又、引巣が生じていても溶融１１シに消えて７′
；°の欠陥か酸中：、され、然も一引巣が消えた分だけ
肉１・、１［が１ｊ１７．　（なる問題はワイヤーの溶
融金属を補充することでＵゲ決される。

又、プラズマジエン１−トーチを銅ｉ管の軸方向に移動
して、即ちライ−ヒンゾさせて溶融させるから入熱ｌに
対する５１１゛パｉ管の溶）′、・ｉ１：！　Ｉｆｆ：
は大きくなり、必要範囲を高能率で溶融出来、作業時間
か短縮出来る。

更にトーチは管内面のプラズマジェットか当たる部位と
常に一定の距離を保つ様に高さを１１動修正しながらプ
ラズマジェットを噴射するから電圧が一定になり、管の
真円度が悪くても一定深さの硬化層が得られる等、優れ
た効果を有す。

【図面の簡単な説明】

弔１図は硬化装置の平面図、第２図は同」二の正面図、
第３図は溶融状態の９１・の拡大断面図、第４図は溶融
順序を示した説明図である。 （１）・・・・・・鋼管　　　　　（２）・・・・・・
プラズマジェット（７）・・・・・・上下位置自動修正
装置（６）・・・・・ウィービング装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■　鋼管を回転自１４０こ支持し且つ鋼管を低速で回転
   せしめる回転装置と、鋼管の一端側に配備された支持台
   と、該支持台」−に上下位置自動修正装置及びウィービ
   ング装置を介して鋼管の端部内面に接近、・離間可能［
   Ｌつ鋼管の軸方向に往復動ｉｉ）能をこ配備されたプラ
   ズマジェットトーチと、１）１■記支持台Ｊ−に配備さ
   れプラズマジェットトーチにワイヤーを送給するワイヤ
   ー送給装置とで構成されたプラズマジェットによる鋼管
   内面の硬化装置。