JPS6052226A - 三層構造円筒体の製造方法 - Google Patents
三層構造円筒体の製造方法Info
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- JPS6052226A JPS6052226A JP15724783A JP15724783A JPS6052226A JP S6052226 A JPS6052226 A JP S6052226A JP 15724783 A JP15724783 A JP 15724783A JP 15724783 A JP15724783 A JP 15724783A JP S6052226 A JPS6052226 A JP S6052226A
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- JP
- Japan
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- cylinder
- copper
- cylindrical body
- layer
- stainless steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K55/00—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures
- H02K55/02—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type
- H02K55/04—Dynamo-electric machines having windings operating at cryogenic temperatures of the synchronous type with rotating field windings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
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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。
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、内、外筒を各々析出硬化系ステンレス鋼とし
、中間筒を銅または銅合金とする三層構造円筒体の製造
方法に関するものである。
、中間筒を銅または銅合金とする三層構造円筒体の製造
方法に関するものである。
工業的に行なわれている電気エネルギの発生手段として
は、一般に、水力、火力、原子力発電等の方式がある、
しかし、いずれの発電方式にあっても、発電効率の大幅
々向上は期待できない。そこで１発電効率の大幅な向上
を図り得る発電方式として、極低温の液体ヘリウムを超
電導界磁巻線を冷・却するために該巻線を装着したトル
クチューブ内に導入する超電導発電が注目され、その開
発が進行しつつある。
は、一般に、水力、火力、原子力発電等の方式がある、
しかし、いずれの発電方式にあっても、発電効率の大幅
々向上は期待できない。そこで１発電効率の大幅な向上
を図り得る発電方式として、極低温の液体ヘリウムを超
電導界磁巻線を冷・却するために該巻線を装着したトル
クチューブ内に導入する超電導発電が注目され、その開
発が進行しつつある。
このようた超電導発電に使用される発電機において、超
電導界磁巻線の外周に真空断熱部を介して設けられるロ
ータ部材は、従来の電気エネルギ発生手段において使用
されているロータ部材とその構造を大きく異にしている
。すなわち、従来のロータ部材は、低合金鋼重たは高合
金鋼軸材から製作していたが、超電導発電に使用するロ
ータ部材は、非磁性かつ高強度の要求を充足するために
、析出硬化系ステンレス鋼を主体とする円筒構造であシ
、例えば２ｉ １図に示すように、ステンレス鋼よりな
る内筒１と外筒２との間に銅または銅合金（以下銅系利
料という。）よシなる中間筒３を介装した三１１４構造
円筒体４となる。
電導界磁巻線の外周に真空断熱部を介して設けられるロ
ータ部材は、従来の電気エネルギ発生手段において使用
されているロータ部材とその構造を大きく異にしている
。すなわち、従来のロータ部材は、低合金鋼重たは高合
金鋼軸材から製作していたが、超電導発電に使用するロ
ータ部材は、非磁性かつ高強度の要求を充足するために
、析出硬化系ステンレス鋼を主体とする円筒構造であシ
、例えば２ｉ １図に示すように、ステンレス鋼よりな
る内筒１と外筒２との間に銅または銅合金（以下銅系利
料という。）よシなる中間筒３を介装した三１１４構造
円筒体４となる。
析出硬化系ステンレス鋼よりなる内筒１と外筒２は三層
才４造円筒体４の主として機械的強度を得る目的を有し
、銅系１１料よりなる中間筒３は主として電磁シールド
および′１１を力ｌ１ｌＩＩ揺の抑制を目臼勺としてい
る。
才４造円筒体４の主として機械的強度を得る目的を有し
、銅系１１料よりなる中間筒３は主として電磁シールド
および′１１を力ｌ１ｌＩＩ揺の抑制を目臼勺としてい
る。
かかる三層構造円筒体４の製造方法としては、通常、肉
盛溶接法、長手継手溶接法、焼きげめあるいは冷しぼめ
法等が考えらＩしる。
盛溶接法、長手継手溶接法、焼きげめあるいは冷しぼめ
法等が考えらＩしる。
肉盛溶接法は、ステンレス鋼よりなる内筒１の外周面に
銅系材料を所定厚さに肉盛前］Ｘして中間筒３を形成し
、さらに中間筒３の外周面にステンレス鋼を肉盛溶接し
て外筒２を形成する方法である。
銅系材料を所定厚さに肉盛前］Ｘして中間筒３を形成し
、さらに中間筒３の外周面にステンレス鋼を肉盛溶接し
て外筒２を形成する方法である。
通常の長手継手溶接法は、銅系材料板の両面にステンレ
ス鋼板を配した三層クランド舒１板を曲げ加工にて円筒
状に形成し、銅系材料板および両ステンレス鋼板の両端
面間をそれぞれ銅系材料およびステンレス鋼にて長手継
手溶接を行って三層構造円筒体４を得る方法である。
ス鋼板を配した三層クランド舒１板を曲げ加工にて円筒
状に形成し、銅系材料板および両ステンレス鋼板の両端
面間をそれぞれ銅系材料およびステンレス鋼にて長手継
手溶接を行って三層構造円筒体４を得る方法である。
焼きばめあるいは冷しぼめ法は、ステンレス鋼よりなる
内、外筒１．２、および銅系材料よりなる中間筒３を個
別に製作１−５と＊ 叫を焼きばめあるいは冷しぼめに
よシ組合せて三層右“５造円筒体４を得る方法であＺ）
。
内、外筒１．２、および銅系材料よりなる中間筒３を個
別に製作１−５と＊ 叫を焼きばめあるいは冷しぼめに
よシ組合せて三層右“５造円筒体４を得る方法であＺ）
。
しかしながら、肉盛溶接法および・由常の長手継手溶接
法にあっては、銅系材料およびステンレス鋼の溶接に際
し異種の化学組成が混合希釈され、その結果、溶接金ｌ
ｆ中に割れを生じ易くなり、割れにより後械的強度を臓
じ５、実用上採用不可能である。また、銅系材料の俗接
においては、その熱伝導性が良好なために、通常約５０
０℃程度の予熱およびパス間温度が必要であるという問
題点もある。寸だ、焼きばめあるいは冷しげめ法にあっ
ては、ステンレス鋼と銅系材料との界面での両材料の冶
金的結合はほとんど得られかい。どのため、ロータとし
ての回転駆動中に遠心力を受けるなどして変形すると、
内筒１、中間筒３および外筒２の各間に隙間を発生し、
機械的強度を減じて使用不能とｋる。
法にあっては、銅系材料およびステンレス鋼の溶接に際
し異種の化学組成が混合希釈され、その結果、溶接金ｌ
ｆ中に割れを生じ易くなり、割れにより後械的強度を臓
じ５、実用上採用不可能である。また、銅系材料の俗接
においては、その熱伝導性が良好なために、通常約５０
０℃程度の予熱およびパス間温度が必要であるという問
題点もある。寸だ、焼きばめあるいは冷しげめ法にあっ
ては、ステンレス鋼と銅系材料との界面での両材料の冶
金的結合はほとんど得られかい。どのため、ロータとし
ての回転駆動中に遠心力を受けるなどして変形すると、
内筒１、中間筒３および外筒２の各間に隙間を発生し、
機械的強度を減じて使用不能とｋる。
従って、いずれもその耐久性に問題がある、本発明は、
上記事情に鑑みて々されたもので、その目的とするとこ
ろは、内、外筒を各々析出硬化系ステンレス鋼とし、中
間筒を銅または銅合金とする三層構造円筒体であって、
その耐久性に勝れた該円筒体の製造方法の提供にある。
上記事情に鑑みて々されたもので、その目的とするとこ
ろは、内、外筒を各々析出硬化系ステンレス鋼とし、中
間筒を銅または銅合金とする三層構造円筒体であって、
その耐久性に勝れた該円筒体の製造方法の提供にある。
以下本発明について図面を参照して説明する。
まず、第２図に示すように鋼重たは銅合金たる銅系材料
よりなる中間径の円筒体を中間筒５として作成し、該中
間筒５より大径の円筒体を外筒６として、脣た該中間筒
５より小径の円筒体を内筒７として各々析出硬化系ステ
ンレス鋼にて製作する。
よりなる中間径の円筒体を中間筒５として作成し、該中
間筒５より大径の円筒体を外筒６として、脣た該中間筒
５より小径の円筒体を内筒７として各々析出硬化系ステ
ンレス鋼にて製作する。
そして、内筒７の外周に中間筒５と同材質の銅系材料８
を溶射法により吹付けて可及的に均等疫厚さにて密着さ
せる。溶射後の内筒７の外径は中間筒５の内径より若干
大となっている。
を溶射法により吹付けて可及的に均等疫厚さにて密着さ
せる。溶射後の内筒７の外径は中間筒５の内径より若干
大となっている。
また外筒６の内周にも同様の銅系材料９を溶射法により
均等た厚さにて密着させ、溶射後の外筒６の内径は中間
筒５の外径より若干小となっている。
均等た厚さにて密着させ、溶射後の外筒６の内径は中間
筒５の外径より若干小となっている。
この内筒７、中間筒５および外筒６を適宜に焼きばめあ
るいは冷しばめにより組合せて、内外筒７．６が析出硬
化系ステンレス蛸、中間筒５がず同系材料である三層円
筒】０を製作する。
るいは冷しばめにより組合せて、内外筒７．６が析出硬
化系ステンレス蛸、中間筒５がず同系材料である三層円
筒】０を製作する。
すなわち、例えば内筒７を冷却して中間筒５と冷しばめ
により嵌合させ、次いで外筒６を加熱して中間筒５と焼
きばめにより嵌合させる（第３図参照）６ しかし、このようにして得られた三層円筒１０は、内外
筒７．６と中間筒５とは冶金的ｆＩ、合にはなっておら
ず、超電導発電に使用するロータ部材としてはその機械
的強度が不充分であるので、次に熱処理または熱間加工
を施す。
により嵌合させ、次いで外筒６を加熱して中間筒５と焼
きばめにより嵌合させる（第３図参照）６ しかし、このようにして得られた三層円筒１０は、内外
筒７．６と中間筒５とは冶金的ｆＩ、合にはなっておら
ず、超電導発電に使用するロータ部材としてはその機械
的強度が不充分であるので、次に熱処理または熱間加工
を施す。
熱処理は、処理温度を７００〜１０００℃の翁“ｊ、Ｉ
Ｉｆ］に設定して三層円筒１０を加熱し、外筒７．５．
６の界面における冶金的結合を促す。
Ｉｆ］に設定して三層円筒１０を加熱し、外筒７．５．
６の界面における冶金的結合を促す。
熱間加工は、加工温度を７００〜１０００℃の節回に設
定して三層円筒】０を加熱し、内、外筒７．６間に圧力
を加えることによって、外筒７．５．６の界面における
冶金的結合を熱処理による場合よりも十分に得ることが
できる、すなわち、本発明に係る三層構造円筒体に、焼
きばめあるいは冷しばめに熱処理またはを１（間加工を
併用させて製造されると共に、内、外筒７．６と銅系月
料よシなる中間筒５との界面の接合は銅系材料８．９を
介して行なわれＺ）ので、その冶金的結合が容易かつ確
実に得られる。
定して三層円筒】０を加熱し、内、外筒７．６間に圧力
を加えることによって、外筒７．５．６の界面における
冶金的結合を熱処理による場合よりも十分に得ることが
できる、すなわち、本発明に係る三層構造円筒体に、焼
きばめあるいは冷しばめに熱処理またはを１（間加工を
併用させて製造されると共に、内、外筒７．６と銅系月
料よシなる中間筒５との界面の接合は銅系材料８．９を
介して行なわれＺ）ので、その冶金的結合が容易かつ確
実に得られる。
ところで、熱処理および熱間加工の温度を７００〜１０
００℃の範囲に限定した理由は以下の通シである。すな
わち、７００℃以下の加熱でＶ」１、銅系材料が再結晶
しにくく、冶金的結合をイ；）るのに長時間を要し、他
方、１０００℃以上の加執では銅系月料が溶融するため
である。
００℃の範囲に限定した理由は以下の通シである。すな
わち、７００℃以下の加熱でＶ」１、銅系材料が再結晶
しにくく、冶金的結合をイ；）るのに長時間を要し、他
方、１０００℃以上の加執では銅系月料が溶融するため
である。
上記した製造方法により、内、外筒７．６を各々析出硬
化系ステンレス鋼とし、中間筒５を銅または銅合金とす
る三層構造円筒体がイ↓マられる。すなわち、本発明に
よれば、析出硬化系ステンレス鋼よりなｚ内、外筒７．
６および銅系材料よシ々る中間筒５が各々溶射された銅
寸たは銅合金を介して結合され、かつ相互に冶金的結合
状態にあるので、三層構造円筒体たるロータ部材にて超
電導発電用の発電ｔ４のロータを製作すれば、ロータ回
転中に遠心力を受ける菊−シて変形しても内、外筒７．
６と中間筒５との間に隙間を生ずることは外く、超電導
発電用の発電機のロータ部材としての機械的強度が充分
に得られる。
化系ステンレス鋼とし、中間筒５を銅または銅合金とす
る三層構造円筒体がイ↓マられる。すなわち、本発明に
よれば、析出硬化系ステンレス鋼よりなｚ内、外筒７．
６および銅系材料よシ々る中間筒５が各々溶射された銅
寸たは銅合金を介して結合され、かつ相互に冶金的結合
状態にあるので、三層構造円筒体たるロータ部材にて超
電導発電用の発電ｔ４のロータを製作すれば、ロータ回
転中に遠心力を受ける菊−シて変形しても内、外筒７．
６と中間筒５との間に隙間を生ずることは外く、超電導
発電用の発電機のロータ部材としての機械的強度が充分
に得られる。
尚、この三層構造円筒体は、超電導を利用した電動機の
ロータ部材としても使用されイ１↑るものである。
ロータ部材としても使用されイ１↑るものである。
以上説明したように本発明は、上記した構成としたので
、超電導発電用の発電機等のロータ部材としての諸性能
を備え、かつ根樺的強度の十分な三層構造円筒体が得ら
れ、該発電機噌としての耐久性、信頼性が著しく向上す
る。
、超電導発電用の発電機等のロータ部材としての諸性能
を備え、かつ根樺的強度の十分な三層構造円筒体が得ら
れ、該発電機噌としての耐久性、信頼性が著しく向上す
る。
第１図は従来の三層構造円筒体の説明用の斜視図、第２
図は本発明に係る三層ｔ７１１造円筒体の素材の斜視図
、第３図は本発明に係る三層４１り全円筒体の側面図で
ある。 ５：中間筒 ６：外筒 ７：内筒 ８．り：銅系材料
１０：三層円筒 代理人 弁理士 前 １）利 之
図は本発明に係る三層ｔ７１１造円筒体の素材の斜視図
、第３図は本発明に係る三層４１り全円筒体の側面図で
ある。 ５：中間筒 ６：外筒 ７：内筒 ８．り：銅系材料
１０：三層円筒 代理人 弁理士 前 １）利 之
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、析出硬化系ステンレス鋼よシなる大径の外筒および
小径の内筒並びに銅または銅合金よシなる中間径の中間
筒を各々製作し、外筒の内周および内筒の外周に各々銅
または銅合金を溶射して、との内筒、中間筒および外筒
を焼きばめあるいは冷しぼめにより組合せて三層円筒を
形成し、次いでこの三層円筒に７００〜１０００℃にて
熱処理を施したことを特徴とする三層構造円筒体の製造
方法７ ２、析出硬化系ステンレス鋼よりなる大径の外筒および
小径の内筒並びに銅まだ＆Ｊ、銅合金よシなる中間径の
中間筒を各々製作し、外筒の内周および内筒の外周に各
々銅または銅合金を溶射して、この内筒、中間筒および
外筒を焼きばめあるいは冷しばめにより組合せて三層円
筒を形成し、次いでこの三層円筒に７００〜１０００℃
にて熱間加工を施したことを特徴とする三層構造円筒体
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15724783A JPS6052226A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 三層構造円筒体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15724783A JPS6052226A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 三層構造円筒体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052226A true JPS6052226A (ja) | 1985-03-25 |
Family
ID=15645457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15724783A Pending JPS6052226A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 三層構造円筒体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052226A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103433702A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-12-11 | 中国兵器工业第五二研究所 | 液力挤压试验设备中超高压缸体制作方法 |
| JP2016030327A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 異種金属複合部材の製造装置及び製造方法 |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP15724783A patent/JPS6052226A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103433702A (zh) * | 2013-08-15 | 2013-12-11 | 中国兵器工业第五二研究所 | 液力挤压试验设备中超高压缸体制作方法 |
| JP2016030327A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-07 | 公益財団法人鉄道総合技術研究所 | 異種金属複合部材の製造装置及び製造方法 |
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