JPS62235432A - 高エネルギ−ビ−ム溶解方法 - 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】 ［産業上の利用分腎〕 本発明は、電子ビーム等の高エネルギービームを用いて
粒状溶解原料（粉状及び塊状等も含む、以下同じ）を溶
解する方法に関し、詳細には上記粒状溶解原料の溶解系
への供給を安定的且つ円滑に行なうことに成功した高エ
ネルギービーム溶解方法に関するものである。

［従来の技術］ 電子ビーム溶解は、真空容器内に溶解用原料を導入しつ
つこれに電子ビーム照射を行ない、次いでこれを水冷鋳
型中へ流下させて鋳塊を製造しようとするものである。

この様な電子ビーム溶解方法における溶解原料の供給方
式としては、第３図や第４図に示すものが挙げられる。

即ち第３図は、溶解用容器１の上方から粒状溶解原料２
を落下させる方式を示し、第４図は、振動フィーダ等に
よって粒状溶解原料２を振動させつつ原料搬送経路７か
ら装入する方式を示す。こうして供給された粒状原料２
には、電子ビームガン３から電子ビーム４が照射される
が、該原料２は溶解用容器１内で溶湯となって水冷鋳型
５中へ流下され鋳塊となる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが上記第３図の供給方式を用いた場合は、粒状溶
解原料２の落下衝撃によって溶解用容器１内の溶湯６が
スプラッシュとなフて飛散し歩留りが低下するという問
題が生じる。これに対し上記第４図の供給方式にあって
は、側方から粒状溶解原料が供給される為上記の如き落
下衝撃に伴なうスプラッシュという問題は生じない。し
かし第５図に示す如く原料搬送路７の投入口８付近が溶
湯６からの放射熱によって加熱され、粒状溶解原料２が
投入口８付近で融着或は時に焼結を引き起こし溶解用容
器１への原料２の投入に重大な支障を来たすことがあっ
た。また上記粒状溶解原料としてスポンジＴｉ等を用い
た場合においては、該スポンジＴｉ中の塩化物が揮散す
ることに伴うスプラッシュが惹起され、この時飛散する
溶融Ｔｉが投入口８に及んで固着物を形成し、スポンジ
Ｔｉの搬送に支障を来たすという事態もしばしば経験す
るところである。

ちなみに従来法に従ってスポンジＴｉを溶解した場合に
おいては、出力９０ｋｗ場合約５分（供給速度が０．３
Ｋｇ／分である場合）〜１０分（供給速度が０．７５Ｋ
ｇ／分である場合）で上記固着原料の形成をみた。

本発明はこうした事情を憂慮してなされたものであって
、粒状溶解原料の供給を安定的に且つ円滑に行なうこと
のできる高エネルギービーム溶解方法を提供しようとす
るものである。

［問題点を解決する為の手段コ 本発明に係る高エネルギービーム溶解方法とは、高エネ
ルギービーム溶解装置の粒状原料投入口を水冷構造物あ
るいは耐熱性材料で構成すると共に、該投入口に付着し
た固着原料に高エネルギービームを照射し該固着原料を
再溶解して供給するところにその要旨が存在するもので
ある。

［作用］ 本発明は、（１）粒状原料投入口に形成された固着原料
に高エネルギービームを照射し固着原料を再溶解して供
給する点、（２）上記投入口を水冷構造物あるいは耐熱
性材料で構成した点に特徴を有するものである。本発明
者等は、粒状固着原料が粒状原料の安定的且つ円滑な供
給を阻害する点に着目して上記構成（１）を採用したの
であるが、高エネルギービームを上記投入口に照射する
と該照射時の発熱よって投入口が急激に加熱され、該没
入口が溶解したり或は該没入口に亀裂が生じたりするの
で、該投入口を構成する材料として上記（２）の如く水
冷構造物あるいは耐熱性材料を用いることとした。特に
ＴｉやＺｒ等の活性金属を用いる場合には、高エネルギ
ービームの照射時間が長びくところから、十分な冷却水
量をもつ水冷構造物等を用いることが推奨される。また
耐熱性材料としては、黒鉛、ボロンナイトライド＋Ｗ＋
−〇等の高融点金属等が利用できる。

尚高エネルギービームとしては、電子ビームをはじめ、
プラズマビーム、レーザービーム等が挙げられるが、こ
れらは全て本発明において使用し得ることは言うまでも
ない。

以下実施例を挙げることによって本発明を具体的に説明
していくが、該実施例は本発明の一実施例に過ぎず必要
に応じて任意に変更可能である。

［実施例］ 第１図及び第２図は、本発明を実施するに当たって用い
られた電子ビーム溶解装蓋の説明図である。第１図にお
いては、溶解原料没入口８付近に耐熱性材料で製作され
た搬送路９（耐熱性材料としてはグラファイトが用いら
れている）が配設されており、第２図においては水冷銅
製の搬送路１０によって耐熱性投入口が構成されている
。そして上記搬送路９及び１０はいずれも溶解用容器１
へ向けて傾斜する様に構成されており、こうした傾斜を
設けることによって、固着原料の溶解落下が容易となり
、又電子ビーム等による再溶解処理が若干遅れて固着原
料の堆積量が多くなっても、後続原料の落下を阻害する
ことが少ないので、実操業面では極めて有意義である。

勿論大きな固着物として成長する前に電子ビーム等を照
射する様に操作してやれば、固着原料形成の予防的効果
を享受することができることは言うまでもない。

［発明の効果］ 本発明は上述の如く構成されているので、高エネルギー
ビーム溶解系への粒状原料の供給を安定的に且つ円滑に
行なうことができ、これによって高エネルギービーム溶
解の信顆性を確保すると共にその効率についてもこれを
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明方法の実施に用いられる電子
ビーム溶解装置の例を示す説明図、第３図及び第４図は
電子ビーム溶解方法における溶解原料の供給方式を示す
説明図、第５図は原料搬送経路に固着障壁が形成されて
いる状態を示す説明図である。 １・・・溶解用容器　　　２・・・粒状原料３・・・電
子ビームガン　４・・・電子ビーム５・・・水冷鋳型　
　　　６・・・溶湯７・・・原料搬送路　　　８・・・
投入口９・・・耐熱性材料搬送路 １０・・・水冷銅製搬送路 第５図 く−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 高エネルギービーム溶解装置の粒状原料投入口を水冷構
   造物あるいは耐熱性材料で構成すると共に、該投入口に
   付着した固着原料に高エネルギービームを照射し該固着
   原料を再溶解して供給することを特徴とする高エネルギ
   ービーム溶解方法。