KR101892379B1 - 확관기 - Google Patents

Abstract

저 비용으로 강관을 제조할 수 있는 확관기를 제공한다. 실린더에 연결된 드로바의 선단에 끼워 넣어지고, 축 방향을 향해 점차 외주의 크기가 변화하는 콘과, 콘의 외주에 배치된 확관 헤드 외면 부재를 가지며, 실린더에 의해 축 방향으로 콘이 견인되는 것에 의해, 확관 헤드 외면 부재가 지름 방향으로 확대하여, 확관 헤드 외면 부재의 외주에 설치된 강관을 확관하는 확관기로서, 상기 콘은, 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에, 착탈 가능한 라이너를 갖는 것을 특징으로 하는 확관기이다.

Description

확관기{PIPE EXPANDER}

본 발명은, UOE 강관 등의 용접관의 제조에 이용되는 확관기에 관한 것이다.

일반적으로, UOE 강관으로 대표되는 용접관의 제조에서는, 관의 내외면의 용접 후에, 이 용접의 열영향에 의한 잔류 응력에 기인하여 진원도나 진직도가 악화된다. 따라서, 잔류 응력을 제거하여 진원도나 진직도를 교정하기 위해서, 확관을 실시한다.

이 확관에 대해서는, 예를 들면, 비특허 문헌 1에 기재되어 있다. 도 1(a) 및 1(b)는, 비특허 문헌 1에 개시된 도면을 나타낸 것이다. 확관 공정에서는, 내외면으로부터 서브머지 아크 용접이 이루어진 강관(1)의 내측에, 메카니컬 확관기(100)의 확관 헤드(13)를 통과시킨다. 도 1(b)에 나타내듯이, 확관 헤드(13)의 콘(17)이 축 방향으로 끌렸을 때에, 콘(17) 및 죠(18)의 쐐기 작용에 의해, 죠(18)가 지름 방향에 넓혀져, 죠(18)의 외측에 장착된 다이(19)가 강관(1)을 눌러 확대한다. 여기서, 죠(18)와 다이(19)를 합친 것이 확관 헤드 외주 부재에 상당한다.

이러한 확관의 공정에서는, 도 1(b)에 나타내듯이, 콘(17) 및 죠(18)가, 양자의 접촉면인 미끄러짐면에서 슬라이딩한다.

최근에는, 강관(1)이 고강도화 하여, 콘(17)이 축 방향으로 끌릴 때에 과대한 힘이 걸려, 콘(17) 및 죠(18) 사이의 미끄러짐면에 있어서, 면압도 과대하게 되어, 콘(17) 및 죠(18)의 미끄러짐면에 있어서 소부(燒付)가 발생하여, 확관이 불가능하게 되는 문제가 다발하여, 콘(17) 및 죠(18)의 미끄러짐면의 메인터넌스가 필요하게 되고 있다.

이에 대해서, 특허 문헌 1에서는, 콘의 표층에 질화 처리로서 0.05 ~ 1.5 mm 깊이의 경화층을 형성하는 것이 제안되고 있다. 또한, 특허 문헌 2에서는, 세그먼트(segment)(상기 죠에 상당)의 경도가 HRC 45 ~ 52이며, 표면에 침류 질화 처리를 하는 것이 제안되고 있다. 그리고, 특허 문헌 3에서는, 콘(17) 및 죠(18)의 미끄러짐면에 있어서 소부를 저감시키기 위해서, 콘(17) 및 죠(18)의 미끄러짐면에 윤활유를 공급하는 것이 제안되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개평 01－299723호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개평 05－195158호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개 2007－284519호 공보

비특허 문헌 1 : 일본 철강 편람 제3권(2), 제4판, 12·4·6쪽

그렇지만, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에서는, 콘과 세그먼트(segment)(죠)와의 관계에 대해서는 어떠한 검토도 되어 있지 않고, 미끄러짐면의 슬라이딩부의 소부를, 충분히 막을 수가 없다. 또한, 미끄러짐면의 슬라이딩부의 소부는, 특허 문헌 3과 같이 윤활유를 공급하는 것만으로는, 충분히 막을 수가 없다. 그리고, 슬라이딩부에서 소부가 일어나면, 콘을 교환해야 하지만, 콘은 고가이므로, 콘의 교환은 강관의 제조 비용을 크게 상승시킨다.

본 발명은, 이러한 문제점에 대해서 이루어진 것으로, 저 비용으로 강관을 제조할 수 있는 확관기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

　발명자들은, 상기 과제를 달성하기 위해서, 열심히 연구를 거듭했다. 그 결과, 콘이 죠와의 접촉면에서 라이너를 갖는 구성으로 하는 것에 의하여, 상기 과제를 해결할 수 있다는 것을 찾아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 보다 구체적으로는, 본 발명은 아래의 것을 제공한다.

［1］실린더에 연결된 드로바의 선단에 끼워 넣어지고, 축 방향을 향해 점차 외주의 크기가 변화하는 콘과, 콘의 외주에 배치된 확관 헤드 외면 부재를 가지며, 실린더에 의해 축 방향으로 콘이 견인되는 것에 의해, 콘과 확관 헤드 외면 부재의 쐐기 작용에 의해, 확관 헤드 외면 부재가 지름 방향으로 확대하여, 확관 헤드 외면 부재의 외주에 설치된 강관을 확관하는 확관기로서, 상기 콘은, 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에, 착탈 가능한 라이너를 갖는 것을 특징으로 하는 확관기.

［2］상기 [1]에 있어서, 상기 라이너와 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에 있어서, 상기 라이너와 상기 확관 헤드 외면 부재와의 사이에 경도차가 존재하는 것을 특징으로 하는 확관기.

［3］상기 [2]에 있어서, 상기 경도차는, 20 ~ 50 HS인 것을 특징으로 하는 확관기.

［4］상기 [2] 또는 [3]에 있어서, 상기 라이너와 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에 있어서, 연질측의 부재의 경도가, 30 HS 이상인 것을 특징으로 하는 확관기.

［5］상기 [2] 내지 [4]의 어느 하나에 있어서, 상기 연질측의 부재는, 상기 라이너인 것을 특징으로 하는 확관기.

［6］상기 [1] 내지 [5]의 어느 하나에 있어서, 상기 라이너는, 동합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 확관기.

본 명세서에 있어서, HS는, JIS　Z　2246 쇼어 경도 시험에 의한 경도 HS를 가리킨다.

본 발명의 확관기의 콘은, 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에, 착탈 가능한 라이너를 가지므로, 라이너에 소부가 발생했을 경우에는, 콘 전체가 아니라, 라이너만을 교환하면 된다. 따라서, 본 발명에 의하면, 콘의 교환에 의한, 강관의 제조 비용의 증대를 억제할 수가 있다.

도 1은, 확관기의 일 예를 나타내는 모식도이며, (a)는 종래의 확관기의 구성을 나타내는 도면이며, (b)는 확관 헤드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 본 발명의 확관기의 확관 헤드의 일 예를 나타내는 모식도이며, (a)는 죠와 다이로 이루어진 확관 헤드 외면 부재의 경우이며, (b)는 죠와 다이가 일체로 된 확관 헤드 외면 부재의 경우이다.
도 3은, 본 발명의 확관기에 배치되는 콘의 일 예를 나타내는 모식도이며, (a)는 축에 수직 방향의 단면이며, (b)는 축 방향의 단면이다.
도 4는, 라이너와 죠의 경도차와, 라이너와 죠의 사이의 마찰계수와의 관계를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본 발명은 아래의 실시 형태로 한정되지 않는다.

<제1 실시 형태>

도 1은, 확관기의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 1(a)는, 확관기의 구성을 나타내는 도면이며, (b)는 확관 헤드의 구성을 나타내는 도면이다.

도 2는, 본 발명의 확관기의 확관 헤드의 일 예를 나타내는 모식도이다. 도 2(a)는 죠와 다이로 이루어진 확관 헤드 외면 부재의 경우이며, (b)는 죠와 다이가 일체로 된 확관 헤드 외면 부재의 경우이다.

도 3은, 본 발명의 확관기에 배치되는 콘의 일 예를 나타내는 모식도이다.

도 1(a)에 나타내듯이, 확관기(100)는, 확관기 본체(14), 액시얼 인피드(Axial infeed, 15), 크로스 피드(Cross Feed, 16)를 갖고 있다.

확관기 본체(14)는, 실린더(11), 혼(12) 및 확관 헤드(13)을 갖고 있다.

크로스 피드(16)는, 워킹빔식에 의해, 지면에 직교하는 방향으로 강관(1)의 반송을 실시한다. 액시얼 인피드(15)는, 크로스 피드(16)에 의해 반송된 강관(1)을, 확관기 본체(14) 측으로 밀어넣는다.

확관 헤드(13)는, 강관(1)이 확관기 본체(14) 측으로 반송되는 것에 의해, 강관(1)의 내부에 삽입된다. 실린더(11)는, 혼(12)의 선단에 설치된 확관 헤드(13)를 축 방향으로 견인한다. 확관 헤드(13)는, 외주가 지름 방향으로 확대하는 것으로, 강관(1)의 지름을 내측으로부터 확대한다.

도 1(b)에 나타내듯이, 확관 헤드(13)는, 콘(17), 죠(18), 다이(19)를 갖고 있다. 콘(17)은, 실린더(11)에 연결된 드로바(21)의 선단에 끼워 넣어지고 있다. 콘(17)은, 축 방향을 향해 점차 외주의 크기가 변화한다. 「점차 외주의 크기가 변화」한다는 것은 형상이 테이퍼 형상인 것을 의미하며, 예를 들면, 콘(17)은, 각뿔 대 형상으로 할 수가 있다. 실린더(11)가 신축하는 것에 의해, 콘(17)이 축 방향으로 이동한다. 또한, 죠(18)와 다이(19)를 맞춘 것이 확관 헤드 외면 부재에 상당한다.

죠(18)는, 복수의 세그먼트(segment)에 의해 구성되며, 복수의 세그먼트가 조합되어 관 모양으로 형성되고 있다. 관 모양의 죠(18)의 내측에는, 콘(17)이 배치된다. 죠(18)의 내측은, 콘(17)의 외주에 따른 형상으로 형성되어, 콘(17)의 외주와 슬라이딩 가능해지도록 구성되어 있다. 또한, 이 설명에서는, 콘(17)과 죠(18)의 슬라이딩면을, 미끄러짐면이라고도 부른다.

다이(19)는, 복수의 세그먼트에 의해 구성되며, 죠(18)의 외주에 설치되고 있다.

윤활유 공급관(20)은, 콘(17)과 죠(18)의 슬라이딩면에 윤활유를 공급한다.

이와 같이 구성된 확관기(100)에서는, 실린더(11)의 신축에 의해, 콘(17)이 축 방향으로 이동하는 것에 의해, 콘(17)과 죠(18)가 미끄러짐면에서 서로 올라앉는다(쐐기 작용). 이것에 의해, 죠(18)의 외주에 설치된 다이(19)가 방사상으로 퍼진다. 다이(19)의 외주에는, 강관(1)이 끼워 넣어지기 때문에, 다이(19)가 방사상에 퍼지는 것에 의해, 강관(1)을 내측으로부터 확대할 수 있어, 강관(1)의 확경이 이루어진다.

종래의 확관기에서는, 콘(17)과 죠(18)의 슬라이딩면에 있어서, 콘(17)에 소부가 발생한다. 콘(17)의 표면에 발생하는 소부는, 콘(17)의 교환을 필요로 한다. 콘(17)은 고가이므로, 콘(17)의 교환은, 강관의 제조 비용을 큰 폭으로 상승시킨다.

그래서, 본 발명에서는, 콘(17)이 죠(18)와 접촉하는 면에, 착탈 가능한 라이너(171)를 갖는 구성을 채용한다.

이하, 본 발명의 확관기에 대해서 설명한다. 본 발명의 확관기의 구성은, 도 1에 나타내는 확관기와 마찬가지다. 그러므로, 본 발명의 확관기를, 도 1에 기재된 부호도 이용하면서, 도 2, 3을 가지고 설명한다.

도 2, 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 확관기(100)의 콘(17)은, 콘 본체(170)와, 라이너(171)와, 콘 본체(170)에 라이너(171)를 고정하기 위한 볼트(172)를 가진다.

도 2, 3에 나타내는 콘(17)에 있어서, 콘 본체(170)의 외면은, 축 방향을 따라 테이퍼 형상으로 되어 있다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 콘 본체(170)는 축 방향 단면이 정십각 형상이다. 이 정십각형의 각변이 1개의 세그먼트(1700)가 되고, 이 콘 본체(170)는 10개의 세그먼트(1700)에 의해 구성된다. 또한, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 각 세그먼트(1700)의, 콘(17)의 외주측의 면에는, 콘(17)의 축 방향으로 이어지는 홈(1701)이 형성되고 있다. 홈(1701)은 중앙부가 가장 깊어지고 있고, 양단에 단차면(1701A, 1701B)을 가진다.

도 2, 3에 나타내는 콘(17)에 있어서, 라이너(171)는, 콘(17)의 축 방향으로 이어지는 판 형상이며, 콘 본체(170)의 각 세그먼트(1700)에 2매씩 고정된다. 도 2, 3에 나타내는 콘(17)에서는, 단차면(1701A, 1701B)에 따라, 라이너(171)가 볼트(172)로 고정된다. 또한, 볼트(172)에 의해, 라이너(171)는 착탈 가능하게 되어 있다.

도 2, 3에 나타내는 콘(17)에 있어서, 볼트(172)는, 콘 본체(170) 상에 라이너(171)를 착탈 가능하게 고정할 수 있는 고정구이면 되며, 볼트(172)로 한정되지 않는다.

본 발명에 있어서는, 콘(17)과 죠(18)와의 접촉면의 모두에 라이너(171)가 존재하지 않아도 되며, 콘(17)에 소부에 의한 문제가 발생하지 않는 것이면, 접촉면의 일부에 라이너(171)가 존재하지 않는 영역이 있어도 된다.

제1 실시 형태의 확관기(100)의 효과에 대해서 설명한다.

확관기(100)의 콘(17)은, 죠(18)와의 접촉면에, 라이너(171)를 가진다. 따라서, 확관기(100)의 사용시에, 라이너(171)와 죠(18)와의 접촉면이 미끄러짐면이 된다. 이 미끄러짐면에서의 슬라이딩에 의해, 라이너(171)의 표면에 소부가 발생해도, 라이너(171)를 교환하면 되므로, 콘(17) 전체를 교환하는 경우와 비교해서, 비용의 증대를 억제할 수 있다.

특히, 소부가 발생한 라이너(171)만 교환하면 되므로, 보다 비용을 억제할 수가 있다.

<제2 실시 형태>

제2 실시 형태의 확관기에 있어서, 제1 실시 형태의 확관기(100)와 동일한 구성에는 동일한 부호를 이용한다. 제2 실시 형태의 확관기(100)는, 제1 실시 형태의 확관기(100)와 같은 부재로부터 구성되는 점에서 공통되며, 라이너(171)의 경도와 죠(18)의 경도가, 특정 범위에 조정되고 있는 점에서, 제1 실시 형태의 확관기(100)와 다르다. 아래의 설명에 있어서, 제1 실시 형태의 확관기(100)와의 공통 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

제2 실시 형태의 확관기(100)에 있어서는, 라이너(171)와 죠(18)와의 접촉면에 있어서, 라이너(171)와 죠(18)와의 사이에 경도차가 존재한다. 경도의 측정에는, JIS　Z　2246　쇼어 경도 시험을 이용하면 된다.

상기 경도차는, 20 ~ 50 HS인 것이 바람직하다.

또한, 라이너(171)와 죠(18)와의 접촉면에 있어서, 연질측의 부재의 경도가, 30 HS 이상인 것이 바람직하다.

또한, 연질측의 부재는, 라이너(171)인 것이 바람직하다.

제2 실시 형태의 확관기(100)의 효과에 대해서 설명한다.

라이너(171)와 죠(18)에 경도차를 마련하는 것에 의해, 경도가 작은 편(연질측)을 마모시켜, 라이너(171)와 죠(18)의 접촉면의 면압을 저감시켜, 라이너(171)와 죠(18)의 슬라이딩부의 소부를 저감시킬 수가 있다. 그 결과, 라이너(171)의 교환 빈도를 줄일 수가 있다.

도 4는, 라이너(171)와 죠(18)의 경도차와, 라이너(171)와 죠(18) 사이의 마찰계수와의 관계를 나타내는 도면이다. 도 4의 횡축의 경도차(HS)는, 죠(18)의 경도로부터 라이너(171)의 경도를 뺀 값이다. 라이너(171)의 경도를 40 HS로 하고, 죠(18)의 경도를 33 ~ 95 HS까지 변화시켰을 경우의 라이너(171)와 죠(18)의 마찰계수를 나타낸다.

도 4로부터, 라이너(171)와 죠(18)의 경도차가 20 ~ 50 HS이면, 라이너(171)와 죠(18)의 마찰계수가 보다 작아지는 것을 알 수 있다. 마찰계수가 작으면, 라이너(171)와 죠(18)에 소부가 발생하는 것을 보다 억제할 수 있다.

따라서, 상기 경도차를 20 ~ 50 HS의 범위로 조정하면, 라이너(171)의 교환 빈도를 한층 더 억제할 수가 있다.

또한, 연질측의 부재의 경도를, 30 HS 이상으로 하는 것으로, 연질측의 부재가 너무 변형하는 것에 의한 불편이 일어나기 어려워진다. 즉, 연질측의 부재의 경도가 30 HS 이상이면, 부재의 소정 형상을 충분히 유지할 수 있다. 연질측의 부재의 경도는 40 HS 이상인 것이 바람직하다.

연질측의 부재를, 라이너(171)로 하는 것이 바람직하다. 라이너(171)에는, 죠(18)와 비교해서, 각부(角部) 등이 많고, 이것들을 기점으로 해서 소부가 발생하기 쉽다. 따라서, 연질측을 라이너(171)로 하여, 라이너(171)의 마모를 촉진시키는 것으로, 이 소부를 저감할 수가 있다.

<변형예>

본 발명에 있어서, 라이너(171)에는, 동합금을 이용하는 것이 바람직하다. 동합금에는, 질량분율(질량%)로 55% 이상 96% 이하의 동을 함유하는 동합금을 이용하는 것이 바람직하고, Cu 이외의 성분으로서, Pb, Fe, Sn, Zn, Al, Mn, Ni, P 등을 포함해도 된다. 특히, 동합금으로서 알루미늄청동을 이용하는 것이 바람직하다. 상기와 같이, 라이너(171)와 죠(18)의 경도차는 20 ~ 50 HS이며, 라이너(171)가 연질인 것이 바람직하므로, 죠(18)에는 알루미늄청동의 경도 30 HS에 대해서, 50 HS이상, 80 HS 이하의 경도를 갖는 부재를 이용하는 것이 바람직하다.

라이너(171)에 알루미늄청동 등의 동합금을 이용하여, 특히, 죠(18)에 라이너(171)에 대해서 20 HS 이상, 50 HS의 경도차를 마련하는 것으로, 경도가 작은 편(알루미늄청동측)을 마모시켜, 라이너(171)와 죠(18)의 접촉면의 면압을 저감시켜, 라이너(171)와 죠(18)의 슬라이딩부의 소부를 저감시킬 수가 있다. 그 결과, 라이너(171)의 교환 빈도를 한층 더 줄일 수가 있다.

종래부터의 지식에서는, 서로 슬라이딩하는 2 종류의 금속에서 소부가 일어나기 쉬운 정도는, 그 2개의 금속의 2원계 평형 상태도에 있어서, 액상이 전율고용하지 않는 경우에, 소부가 발생하기 어렵게 된다고 되어 있다. 다만, 강과 액상에서 전율고용하지 않는 금속으로서는, Ag, Cd, Pb, 등이 알려져 있다. 이러한 금속, 또는, 이러한 금속을 주성분으로 하는 합금은, 비용이나 환경 문제의 관점으로부터, 공업적으로 채용하는 것이 곤란하다. 한편, 강과 액상에서 전율고용하는 금속으로서 알려져 있는 Al, Cr, Mn, Fe, Ni 등은, 강과의 소부가 발생하기 쉽다. 여기서, Cu도 강과 액상에서 전율고용하는 금속으로 알려져 있다. 본 발명자들이 검토한 결과, Cu를 함유하는 합금, 즉, 동합금, 특히 알루미늄청동의 경우에는, 강과 슬라이딩해도 소부가 발생하기 어려운 것을 알았다. 라이너(171)에 동합금을 이용하는 것에 의해, 슬라이딩부의 소부가 저감하는 기구에 대해서는, 반드시 명확하지는 않다. 이 점, 본 발명자들은, 고상(固狀)의 Fe에 있어서 Cu 고용 한계가 작고, 고상 영역에서는 고상 Fe와 고상 Cu가 따로 따로 존재하기 쉬운 것이, 슬라이딩부의 소부의 저감에 기여하고 있는 것은 아닌가라고 추측된다. 동합금 중에서도, 특히 알루미늄청동이 매우 적합하다는 것은 유사한 메카니즘에 의한 것이라고 추측된다.

또한, 여기서, 알루미늄청동이란, JIS　H　3100에 기재되어 있는 합금 번호 C6140, C6161 및 C6280 및 JIS　H　3250에 기재되어 있는 합금 번호 C6161, C6191 및 C6241 등에 해당하는, Cu：78.0 ~ 92.5%, Al：6.0 ~ 11.0%, Fe：1.5 ~ 5.0%, Mn：2.0% 이하, 등을 주성분으로 하는 동합금을 가리킨다. 또한, 알루미늄청동 이외에도, 같은 JIS　H　3100에 기재되어 있는 합금 번호 C4250의 주석 포함 황동을 비롯한, JIS　H　3100이나 JIS　H　3250에 기재되어 있는, 55% 이상 96% 이하의 Cu를 함유하는 각종 동합금을 이용할 수가 있다.

또한, 상기한 바와 같이, 확관 헤드 외면 부재가 죠(18)와 다이(19)로부터 이루어지는 경우를 예로 본 발명을 설명했지만, 도 2(b)에 나타내는 것과 같은 죠(18)와 다이(19)가 일체가 된 확관 헤드 외면 부재(22)로서도 같은 작용 효과를 가진다.

<실시예 1>

본 발명예로서, 용접관의 확관에 있어서, 도 2, 3에 있어서 라이너(171)의 경도를 40 HS, 죠(18)의 경도를 40 HS, 60 HS, 80 HS로 했을 경우의 라이너(171)와 죠(18)의 슬라이딩면의 소부 발생 유무와 마모 발생 유무의 외관에 대해서 조사했다. 그 결과를, 표 1에 나타낸다.

죠(18)의 경도가 40 HS(경도차 0)인 경우에는, 확관 회수 1,000회에서, 라이너(171)와 죠(18)에 마모가 없고, 소부가 발생했다. 그래서, 라이너(171)를 새로운 것으로 교환했는데, 순조롭게 확관할 수 있게 되었다(표 1의 No. 1).

죠(18)의 경도가 60 HS(경도차 20 HS)에서는, 확관 회수 3,000회의 시점에서 라이너(171)에 작은 마모가 발생했지만, 확관 회수 30,000회의 시점에서 소부는 발생하고 있지 않았다. 그리고, 라이너(171)는, 확관 회수 30,000회에서도 교환이 불필요했다 (표 1의 No. 2).

또한, 죠(18)의 경도가 80 HS(경도차 40 HS)에서는, 확관 회수 3,000회의 시점에서 라이너(171)에 큰 마모가 발생했지만, 그 시점에서 소부는 발생하고 있지 않았다. 라이너(171)의 교환 빈도는, 확관 회수 3,000회 정도였다(표 1의 No. 3).

이상으로부터, 소부가 발생해도, 라이너(171)를 교환하면 되므로, 확관의 비용이 억제된다. 또한, 라이너(171)와 죠(18)와의 경도차를 20 ~ 50 HS로 하는 것으로, 소부를 저감시킬 수가 있다. 또한, 라이너(171)와 죠(18)의 경도차를 상기 범위 내로 변경하는 것으로써, 라이너의 마모량을 조정하여, 라이너 교환 빈도를 줄일 수 있다는 것을 알았다.

[표 1]

<실시예 2>

본 발명예로서, 용접관의 확관에 있어서, 도 2, 3에 있어서의 라이너(171), 죠(18)를 표 2에 나타내는 재질 및 경도로 했을 경우의 라이너(171)와 죠(18)의 슬라이딩면의 소부 발생 유무와 마모 발생 유무의 외관에 대해서 조사했다. 그 결과를, 표 2에 나타낸다. 또한, 본 실시예 2는, 라이너에 동합금을 이용하는 것의 효과를 확인하기 위해서 이루어졌다.

라이너의 경도가 80 HS이고, 죠(18)의 경도가 80 HS(경도차 0)인 경우에는, 확관 회수 1,000회에서, 라이너(171)와 죠(18)에 마모가 없고, 소부가 발생했다. 그래서, 라이너(171)를 새로운 것에 교환했는데, 순조롭게 확관할 수 있게 되었다(표 2의 No. 4).

라이너에, 질량%로, Cu：82.3%, Al：10.4%, Fe：3.4%, Mn：1.9%, Ni：1.82%, 잔부：불순물로 이루어지는 알루미늄청동(경도가 30 HS)을 이용하고, 죠(18)의 경도가 50 HS(경도차 20 HS)에서는, 확관 회수 3,000회의 시점에서 라이너(171)에 작은 마모가 발생하고 있는 것이 확인되었지만, 확관 회수 90,000회에서, 라이너(171)를 조사했는데, 소부는 발생하고 있지 않았고, 아직 교환할 필요가 없다는 것이 확인되었다(표 2의 No. 5).

또한, 라이너에, 질량%로, Cu：82.3%, Al：10.4%, Fe：3.4%, Mn：1.9%, Ni：1.82%, 잔부：불순물로 이루어지는 알루미늄청동(경도 30 HS)을 이용하고, 죠(18)의 경도가 80 HS(경도차 50 HS)에서는, 확관 회수 3,000회의 시점에서, 라이너(171)에 큰 마모가 발생했지만, 확관 회수 10,000회의 시점에서도 소부는 발생하지 않았다. 라이너(171)의 교환 빈도는, 확관 회수 10,000회 정도였다(표 2의 No. 6).

이상으로부터, 라이너(171)에 알루미늄청동을 이용하고, 죠(18)와의 경도차를 20 ~ 50 HS로 하는 것으로, 소부를 저감시킬 수가 있고, 또한, 마모량의 크기를 적절히 설정하는 것에 의해 라이너 교환 빈도를 적정화할 수 있는 것을 알았다.

[표 2]

　1　강관
　11　실린더
　12　혼
　13　확관 헤드
　14　확관기 본체
　15 액시얼 인피드
　16 크로스 피드
　17　콘
　170　콘 본체
　1700　세그먼트
　1701　홈
　171　라이너
　172　볼트
　18　죠
　19　다이
　20　윤활유 공급관
　21　드로바
　22　확관 헤드 외면 부재
　100　확관기

Claims (6)

1. 실린더에 연결된 드로바의 선단에 끼워 넣어지고, 축 방향을 향해 점차 외주의 크기가 변화하는 콘과,
   콘의 외주에 배치된 확관 헤드 외면 부재를 가지며,
   실린더에 의해 축 방향으로 콘이 견인되는 것에 의해, 확관 헤드 외면 부재가 지름 방향으로 확대하여, 확관 헤드 외면 부재의 외주에 설치된 강관을 확관하는 확관기로서,
   상기 콘은, 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에, 착탈 가능한 라이너를 가지며,
   상기 라이너와 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에 있어서, 상기 라이너와 상기 확관 헤드 외면 부재와의 사이에 경도차가 존재하고,
   상기 경도차는 20∼50 HS이며,
   상기 라이너와 상기 확관 헤드 외면 부재와의 접촉면에 있어서, 연질측의 부재의 경도가, 30 HS 이상이고,
   상기 연질측의 부재는, 상기 라이너이며,
   상기 라이너는, 동합금으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 확관기.
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