JPS61283447A - フランジ付き管の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本願発明は片フランジ付き管、および両フランジ付き管
の効率的な製造方法に関するものである。

［従来技術］ 金Ｒ製のフランジ付き管を製造するには、片フランジ付
き管を遠心力鋳造で製作しもう一方のフランジを後に溶
接する方法が一般である。

しかし市場の要請としては寸法の定まった定尺物の他、
乱尺物が相当にあり、遠心力鋳造で管長を変えるために
金型内に収容する様々の長さの中子を用意しなければな
らない。

少数多種類の乱尺物を効率よく製作する方法の開発が望
まれている。

この目的を達成するために幾つかの従来技術が提案され
ているがその一つとして「両鍔パイプの製造法」　（特
開昭５５−８１０６３号公報第４図）がある。

この発明は片フランジ付き直管を遠心力鋳造法によって
製造し、もう一方のフランジに該当する場所に油圧シリ
ンダー８（８ａ〜８ｄ）を具えた金型９（９ａ〜９ｄ）
を組み合せて空洞１０を作り、この空洞１０へ金属の溶
湯を注入し、上金型を被着してシリンダーを作動させて
プレス圧を加えるものである。

この方法によって従来の溶接フランジに比べて鋳着が安
定良好なものとなり、緻密で均質な製品が１ｑられると
謳っている。

しかし何よりも大きなメリットは所望の位置に金型をセ
ットすることにより自由にフランジの位置を変更できる
こと、プなわち乱尺物のフランジ付き管を多種類製造で
きる点にあると考えられる。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記引用した従来技術においては油圧装置をはじめ非常
に設備が大がかりになることと、適用できる材質が限定
をうけることが問題点である。

直管の或局部を溶湯で取り囲むと言うことは直管は急熱
して膨張し、溶湯は急冷されて収縮し熱衝撃によって大
きな内部応力が急速に発生するため非常に割れやすくな
る。

直管およびフランジの材質として大型鋳鉄、鋳鋼、アル
ミパイプなどを挙げているが、白銑になりやすく靭性に
乏しい鋳鉄では非常に難しい管理が必要であると考えら
れる。

材質上のもう一方の要請として直管とフランジの材質が
異なる場合がある。

たとえば湖沼や海底のしゅんせつ場所から所定の位置ま
で土砂を送給する輸送管などは耐摩耗性の高いｃｒ鋳鉄
が好適だが、フランジは機械加工の容易なねずみ鋳鉄が
望ましい。

このように直管が特に割れやすい材質でおり、フランジ
が白銑になりやすい祠貿である場合は固液の接触面を中
心に割れの危険率が非常に高い。

本願発明は上記問題点を解決するために放間から言えば
最も多用されている鋳鉄系を含め、材質上の制限なく自
由な場所に簡単にフランジを付設する方法を提供するこ
とが目的である。

［問題点を解決するための手段］ 本願発明は金属製直管の所望部分の外周に１乃至数本の
溝を刻設し、該部分の外周と溝の表面に高温可燃性の介
在層を添着し、この介在層の周囲に設けた鋳型に金属溶
湯を注入してフランジ部を形成する方法によってフラン
ジ付き管を製造して前記の問題点を解決した。

［作用］ 本願発明の作用を実施の一例を示す第１図に基いて説明
すると直管１を鋳型底面上に直立し、必要なフランジの
所望の位置に鋳物砂の主型と中子とを組合わせた鋳型４
を設ける。

直管１の所定の位置には１乃至数本の溝２を刻んであり
、その上に介在層３を添着しているかこの介在層は或温
度までは原形を保持できる耐熱性を具え、或限度を超え
ると燃焼して灰化する耐熱性可燃物よりなる。

金属の溶湯５を鋳型４へ注入して充満すると直管１の鋳
型外周は急激な加熱作用をう（プるが、耐熱性の介在層
３を隔てて間接的に接湯するから、その熱衝撃は相当に
緩和される。

溶湯はまもなく凝固をはじめ環状の鋳造部は中心へ向け
て収縮する。

一方直管１は加熱されて円周方向に膨張しようとするか
ら両者の境界で両件用が閲ぎ合うが介在層３があるため
直接金属と金属とが押し合うことなく残留応力は相当に
緩和される。

ある限界温度をこえるとこの介在層３は燃焼して灰化し
、その層厚を失うので膨張と収縮とをこの層厚内で吸収
し、この介在層３の材質と層厚とを適切に選べば、常温
にまで冷却した時には内部応力は殆んどなくて、比較的
緊密に接している状態を（ｑる。

次にこの部分に刻設した１乃至数本の溝２は介在層３を
介して溶湯５によって充満し凝固後は溝の凹部ヘフラン
ジの凸部が嵌合した形で互いに絡み合い直管とフランジ
部との密着性を保持する。

［実施例］ 本願発明の実施例を第１図〜第２図に示す。

第１図は注湯中の状態を示す断面図で直管１は２％Ｃｒ
鋳鉄の耐摩耗材料で両端ともにフランジの付いていない
、いわゆる坊主管である。

鋳型４Ａは生型砂でつきかため鋳型４Ｂは炭酸ガス法で
成型した中空円板状の中子であり、両者を組合わせてフ
ランジを形成すべき空間部分を作る。

直管１のフランジ部分には満２を３本加工によって削成
する。

溝の深さは直管の肉厚の１７１０〜１７３位の間が望ま
しい。

本例では１／４とした。

フランジ部の直管外周部と溝２の表面には断熱テープを
介在層３として添着した。

断熱テープは包装用の布製ガムテープの表面に耐熱塗料
（６００〜８００°Ｃまで耐える）を塗附したものを採
用した。

介在層３の層厚は金属の収縮と膨張との衝突を緩和し、
しかも燃え切った後は直管とフランジとが密着するよう
に図る上で重要な要素である。

本例では口径２００＃の直管に対し介在層３の層厚は１
ｍを採用した。

本例では注入する溶湯はねずみ鋳鉄である。

前記手段でも十分信頼性は高いが念のため炉前において
Ｃａ−３ｉによる接種を行ない白銑防止に万全を期した
。

第２図は凝固後機械加工によってフランジ６を削成した
状態を示す。

［発明の効果］ 本願発明は以上の作用を有するから、直管では最も広く
使用される遠心力鋳鉄管をはじめ材質的な制約は殆んど
なく、直管を鋳造できる材質であれば何でも７ランジ付
き管を簡単に製造できる。

すなわち一定長さの直管（坊主管）を大量生産し、必要
な寸法要求に対し適宜片フランジ又は両フランジを付け
ることができ乱尺物の生産に最も便益が大きい。

直管を耐摩耗性の高い材料とし、フランジ部を機械加工
性の優れた材料として、両者を接合して複合的な効果を
求めることもできる。

製品の品質については介在層の材質と層厚を適当に選べ
ば相当に信頼性が高い。

前記の実施例では製品完成後軸方向に縦断してカラーチ
ェックを施したが１０本の試作品の何れにも直管、フラ
ンジ部の双方とも割れは認められず、両者の接触面にお
ける間隙はｏ、３ｓ〜０であった。

因みに介在層を設けない試作品５本はすべて大小のクラ
ックが認められ、本願方法の効果の太きざを裏付けてい
る。

第３図は直管の外周に刻設した溝２の効果の一例を示す
正面断面図で、フランジ付き管を直立しで固定し、７ラ
ンジ部２に円＠７を冠せ、この円　　　　　　　１筒に
重錘Ｗを載荷し、順次加重して行った。

直管とフランジ部との接触面には剪断力が働くが口径５
０ｓ＋＋の直管でＪＩＳの１０Ｋｇ１ｃｉタイプの実施
例においては１９Ｔの重錘を持ちこたえて試験を終えた
。

２本以上の直管を７ランジに穿設した孔を通してボルト
ナツトで接合するとき当然フランジと直管との間に剪断
力が働くが第３図の実験によって十分その外力に耐える
ことを証明できた。

【図面の簡単な説明】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属製直管１の所望部分の外周に１乃至数本の溝２を刻
   設し、該部分の外周と溝２の表面に高温可燃性の介在層
   ３を添着し、この介在層３の周囲に設けた鋳型４に金属
   溶湯５を注入してフランジ部６を形成するフランジ付き
   管の製造方法。