JPH06256853A - 容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法 - Google Patents
容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法Info
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- JPH06256853A JPH06256853A JP5042635A JP4263593A JPH06256853A JP H06256853 A JPH06256853 A JP H06256853A JP 5042635 A JP5042635 A JP 5042635A JP 4263593 A JP4263593 A JP 4263593A JP H06256853 A JPH06256853 A JP H06256853A
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- jig
- heat treatment
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外側からの局部加熱部の内面を強制冷却する
熱処理をして、容器内面が腐食性分質で充たされた状態
で使用される容器の耐腐食強度を向上させる熱処理加工
方法を改良して加熱に必要な熱の利用効率を向上するこ
と。 【構成】 容器の熱処理用治具７は断熱材により形成さ
れ、冷却媒体ａを通す媒体通路１５を有し、冷却媒体の
流れ方向先端部１６が加熱手段４Ａ近傍に位置し、媒体
通路１５の周囲の外側面と前記容器内面との間に冷却媒
体の前記流れ方向先端部１６は開放され一方上流側は閉
じられた隙間１７を有するように形成されたこと。 【効果】 前記隙間により加熱手段から局部加熱部への
入熱量を従来より少なくでき熱利用効率を向上できる。
熱処理をして、容器内面が腐食性分質で充たされた状態
で使用される容器の耐腐食強度を向上させる熱処理加工
方法を改良して加熱に必要な熱の利用効率を向上するこ
と。 【構成】 容器の熱処理用治具７は断熱材により形成さ
れ、冷却媒体ａを通す媒体通路１５を有し、冷却媒体の
流れ方向先端部１６が加熱手段４Ａ近傍に位置し、媒体
通路１５の周囲の外側面と前記容器内面との間に冷却媒
体の前記流れ方向先端部１６は開放され一方上流側は閉
じられた隙間１７を有するように形成されたこと。 【効果】 前記隙間により加熱手段から局部加熱部への
入熱量を従来より少なくでき熱利用効率を向上できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、容器の熱処理用治具及
び容器の熱処理加工方法に係り、容器の熱処理における
内面冷却を容易にできる事に好適な容器の熱処理用治具
及び容器の熱処理加工方法に関する。
び容器の熱処理加工方法に係り、容器の熱処理における
内面冷却を容易にできる事に好適な容器の熱処理用治具
及び容器の熱処理加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の熱処理方法は、特開昭５６ー１３
４０２２公報に記載されている。直管熱処理加工の場合
も管の曲げ加工の場合も、局部加熱部に対応する管の内
側には何も配設せずそのまま加熱し、且つ仕切り板によ
り冷却媒体が局部加熱部に流入しないようにし、局部加
熱を終了した部分の管内面に順次冷却媒体が接触するよ
うにして強制冷却して内面に圧縮残留応力を付与し、管
内が腐食性物質で充たされた状態で使用される管の耐腐
食強度を向上している。
４０２２公報に記載されている。直管熱処理加工の場合
も管の曲げ加工の場合も、局部加熱部に対応する管の内
側には何も配設せずそのまま加熱し、且つ仕切り板によ
り冷却媒体が局部加熱部に流入しないようにし、局部加
熱を終了した部分の管内面に順次冷却媒体が接触するよ
うにして強制冷却して内面に圧縮残留応力を付与し、管
内が腐食性物質で充たされた状態で使用される管の耐腐
食強度を向上している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、局部
加熱部に対応する管の内側には何も配設せずそのまま加
熱するため、対応する管の内側の大きな空気層空間に加
熱コイルからの伝熱が対流により逃げてしまい、管の内
側を必要なだけの高温に加熱処理をするためには、加熱
コイルから入熱量が多量に必要となり、熱利用効率が低
いという問題があった。
加熱部に対応する管の内側には何も配設せずそのまま加
熱するため、対応する管の内側の大きな空気層空間に加
熱コイルからの伝熱が対流により逃げてしまい、管の内
側を必要なだけの高温に加熱処理をするためには、加熱
コイルから入熱量が多量に必要となり、熱利用効率が低
いという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、構造簡単にして加熱手段
からの入熱量を低減でき、熱利用効率を大幅に向上でき
る容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法を提供
することにある。
からの入熱量を低減でき、熱利用効率を大幅に向上でき
る容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法を提供
することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、容器の加熱
部内面側に容器の加工形状に合わせた治具を挿入し局部
加熱内面に加熱中は冷却媒体が直接接触しないようにし
て冷却媒体を容器内に循環させることにより、達成され
る。
部内面側に容器の加工形状に合わせた治具を挿入し局部
加熱内面に加熱中は冷却媒体が直接接触しないようにし
て冷却媒体を容器内に循環させることにより、達成され
る。
【０００６】すなわち本発明は、加熱手段により外側か
ら局部が加熱され内面が冷却媒体により冷却される容器
内に配設される容器の熱処理用治具において、該治具は
断熱材により形成され、前記冷却媒体を通す媒体通路を
有し、冷却媒体の流れ方向先端部が前記加熱手段近傍に
位置し、前記媒体通路の周囲の外側面と前記容器内面と
の間に冷却媒体の前記流れ方向先端部は開放され一方上
流側は閉じられた隙間を有するように形成されたことを
特徴とするものである。
ら局部が加熱され内面が冷却媒体により冷却される容器
内に配設される容器の熱処理用治具において、該治具は
断熱材により形成され、前記冷却媒体を通す媒体通路を
有し、冷却媒体の流れ方向先端部が前記加熱手段近傍に
位置し、前記媒体通路の周囲の外側面と前記容器内面と
の間に冷却媒体の前記流れ方向先端部は開放され一方上
流側は閉じられた隙間を有するように形成されたことを
特徴とするものである。
【０００７】また本発明は、加熱手段により外側から局
部が加熱され内面が冷却媒体により冷却される容器内に
配設される容器の熱処理用治具において、該治具は断熱
材により形成され、前記冷却媒体を通す媒体通路を有
し、冷却媒体の流れ方向先端部が前記加熱手段近傍に位
置すると共に、前記媒体通路の周囲の外側面が前記容器
内面と接触するように形成されたことを特徴とするもの
である。ここで、前記治具の先端部は曲面形状に面とり
形成されたものがよい。
部が加熱され内面が冷却媒体により冷却される容器内に
配設される容器の熱処理用治具において、該治具は断熱
材により形成され、前記冷却媒体を通す媒体通路を有
し、冷却媒体の流れ方向先端部が前記加熱手段近傍に位
置すると共に、前記媒体通路の周囲の外側面が前記容器
内面と接触するように形成されたことを特徴とするもの
である。ここで、前記治具の先端部は曲面形状に面とり
形成されたものがよい。
【０００８】また本発明は、加熱手段による外側からの
局部加熱部に対応する内面側を冷却媒体により冷却する
ことにより内面圧縮残留応力を付与する容器の熱処理加
工方法において、前記局部加熱部に対応する容器内に前
記の熱処理用治具を配設し、前記局部加熱をすると共に
冷却媒体を容器内に流し、該冷却媒体は該治具の媒体通
路を通過させ、該治具と前記容器内面との間の隙間に前
記局部加熱の伝熱に基づく高温気体層を形成しつつ前記
局部加熱を施し、しかる後直ちに局部加熱部内面を前記
冷却媒体により強制冷却して内面圧縮残留応力を付与
し、前記局部加熱及び強制冷却を容器の被加工部分全体
に渡って施すことを特徴とするものである。
局部加熱部に対応する内面側を冷却媒体により冷却する
ことにより内面圧縮残留応力を付与する容器の熱処理加
工方法において、前記局部加熱部に対応する容器内に前
記の熱処理用治具を配設し、前記局部加熱をすると共に
冷却媒体を容器内に流し、該冷却媒体は該治具の媒体通
路を通過させ、該治具と前記容器内面との間の隙間に前
記局部加熱の伝熱に基づく高温気体層を形成しつつ前記
局部加熱を施し、しかる後直ちに局部加熱部内面を前記
冷却媒体により強制冷却して内面圧縮残留応力を付与
し、前記局部加熱及び強制冷却を容器の被加工部分全体
に渡って施すことを特徴とするものである。
【０００９】また本発明は、加熱手段による外側からの
局部加熱部に対応する内面側を冷却媒体により冷却する
ことにより内面圧縮残留応力を付与する容器の熱処理加
工方法において、前記局部加熱部に対応する容器内に前
記の熱処理用治具を配設し、前記局部加熱をすると共に
冷却媒体を容器内に流し、該冷却媒体は該治具の媒体通
路を通過させ、断熱材より成る該治具と前記容器内面と
を接触させつつ前記局部加熱を施し、しかる後直ちに局
部加熱部内面を前記冷却媒体により強制冷却して内面圧
縮残留応力を付与し、前記局部加熱及び強制冷却を容器
の被加工部分全体に渡って施すことを特徴とするもので
ある。ここで、局部加熱部の内面側に加えて外面側も強
制冷却するものでもよい。また、前記局部加熱及び強制
冷却しつつ該容器を曲げ加工するものもよい。
局部加熱部に対応する内面側を冷却媒体により冷却する
ことにより内面圧縮残留応力を付与する容器の熱処理加
工方法において、前記局部加熱部に対応する容器内に前
記の熱処理用治具を配設し、前記局部加熱をすると共に
冷却媒体を容器内に流し、該冷却媒体は該治具の媒体通
路を通過させ、断熱材より成る該治具と前記容器内面と
を接触させつつ前記局部加熱を施し、しかる後直ちに局
部加熱部内面を前記冷却媒体により強制冷却して内面圧
縮残留応力を付与し、前記局部加熱及び強制冷却を容器
の被加工部分全体に渡って施すことを特徴とするもので
ある。ここで、局部加熱部の内面側に加えて外面側も強
制冷却するものでもよい。また、前記局部加熱及び強制
冷却しつつ該容器を曲げ加工するものもよい。
【００１０】
【作用】前記治具と容器内面との間に隙間が形成される
熱処理用治具を用いる構成の場合、前記隙間部分に冷却
媒体が流れ込まない。外部加熱手段によって容器が局部
加熱されるが、その局部加熱部に対応する内面に前記隙
間が形成されるため、冷却媒体を流したままでも前記加
熱部分の内面が強制冷却されず、前記外部からの加熱に
より隙間開放部近傍の冷却媒体は気化し局部沸騰を起こ
して高温気体層が形成され、外側の加熱手段と内側の前
記高温気体層により容器は充分に局部加熱される。そし
て、当該治具が断熱材で形成されていると共に、前記隙
間は非常に小さい体積の高温気体層空間であるため、対
流によって該空間に逃げる伝熱量は非常に少ない。従っ
て、加熱手段から局部加熱部への入熱量を従来より少な
くでき熱利用効率を向上できる。
熱処理用治具を用いる構成の場合、前記隙間部分に冷却
媒体が流れ込まない。外部加熱手段によって容器が局部
加熱されるが、その局部加熱部に対応する内面に前記隙
間が形成されるため、冷却媒体を流したままでも前記加
熱部分の内面が強制冷却されず、前記外部からの加熱に
より隙間開放部近傍の冷却媒体は気化し局部沸騰を起こ
して高温気体層が形成され、外側の加熱手段と内側の前
記高温気体層により容器は充分に局部加熱される。そし
て、当該治具が断熱材で形成されていると共に、前記隙
間は非常に小さい体積の高温気体層空間であるため、対
流によって該空間に逃げる伝熱量は非常に少ない。従っ
て、加熱手段から局部加熱部への入熱量を従来より少な
くでき熱利用効率を向上できる。
【００１１】前記治具と容器内面とが接触する熱処理用
治具を用いる構成の場合、直接的に対流による前記熱逃
げを防止できると共に、前記隙間構造と同様に充分に局
部加熱することができる。
治具を用いる構成の場合、直接的に対流による前記熱逃
げを防止できると共に、前記隙間構造と同様に充分に局
部加熱することができる。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の一実施例であり、誘導加熱装
置を用いた熱処理加工を実施する装置の平面図を示す。
図において１は熱処理を施される円筒状の管、３は駆動
ヘッドで管１を軸方向に押圧駆動するようになってい
る。４は誘導加熱コイル４Ａを備えた誘導加熱装置、６
は固着ヘッドで、管１を固定し支持するようになってい
る。管１の内面の冷却は、冷却水ａをポンプ１０によっ
て管内面に流す機構とし、内面の加熱部に断熱材より成
る熱処理用治具７を挿入し加熱部を冷却水によって冷却
されないような機構となっている。すなわち熱処理用治
具７は、前記冷却水ａを通す媒体通路１５を有し、冷却
水ａの流れ方向先端部１６が前記誘導加熱コイル４Ａ近
傍に位置し、前記媒体通路１５の周囲の外側面と前記管
１内面との間に冷却水ａの前記流れ方向先端部１６は開
放され一方上流側は軸受８によって閉じられた隙間１７
を有するように形成されている。熱処理用治具７の流れ
方向先端部１６の位置は誘導加熱コイル４Ａ近傍である
が、その誘導加熱コイル４Ａの位置より少なくとも少し
は下流側に突出させるように形成するのがよい。これに
より、局部加熱部の内側に確実に隙間を形成することが
できる。
置を用いた熱処理加工を実施する装置の平面図を示す。
図において１は熱処理を施される円筒状の管、３は駆動
ヘッドで管１を軸方向に押圧駆動するようになってい
る。４は誘導加熱コイル４Ａを備えた誘導加熱装置、６
は固着ヘッドで、管１を固定し支持するようになってい
る。管１の内面の冷却は、冷却水ａをポンプ１０によっ
て管内面に流す機構とし、内面の加熱部に断熱材より成
る熱処理用治具７を挿入し加熱部を冷却水によって冷却
されないような機構となっている。すなわち熱処理用治
具７は、前記冷却水ａを通す媒体通路１５を有し、冷却
水ａの流れ方向先端部１６が前記誘導加熱コイル４Ａ近
傍に位置し、前記媒体通路１５の周囲の外側面と前記管
１内面との間に冷却水ａの前記流れ方向先端部１６は開
放され一方上流側は軸受８によって閉じられた隙間１７
を有するように形成されている。熱処理用治具７の流れ
方向先端部１６の位置は誘導加熱コイル４Ａ近傍である
が、その誘導加熱コイル４Ａの位置より少なくとも少し
は下流側に突出させるように形成するのがよい。これに
より、局部加熱部の内側に確実に隙間を形成することが
できる。
【００１３】誘導加熱コイル４Ａ、当該治具７を定置式
とし、支点部材２、２Ａで定位置に保ちながら管１を移
動すれば局部加熱後すぐに冷却水ａで内面より冷却され
るため直管内面が管の全長にわたって残留応力及び金属
組織を改善することができる。この利点は局部加熱であ
るために管の変形が少なく管加工後の変形矯正加工を省
略できる点である。
とし、支点部材２、２Ａで定位置に保ちながら管１を移
動すれば局部加熱後すぐに冷却水ａで内面より冷却され
るため直管内面が管の全長にわたって残留応力及び金属
組織を改善することができる。この利点は局部加熱であ
るために管の変形が少なく管加工後の変形矯正加工を省
略できる点である。
【００１４】誘導加熱コイル４Ａによって加熱された部
分の内面は、当該治具７によって冷却水の浸入を防いで
いるために冷却水ａが水蒸気化し局部沸騰を起こしてお
り外表面と同様な温度を保持することができた。該治具
７の材料の選定は、当該治具７に管１からの熱が伝導し
ない条件のものを選定し、内面を循環している冷却水ａ
によって該治具７が冷却されないようにする。隙間ｈと
該治具７の外径ｄ1との関係及び誘導加熱コイル４Ａに
よる入熱量Ｓは、冷却水が沸騰する条件であれば良いこ
とから、以下の２式のように表せる。
分の内面は、当該治具７によって冷却水の浸入を防いで
いるために冷却水ａが水蒸気化し局部沸騰を起こしてお
り外表面と同様な温度を保持することができた。該治具
７の材料の選定は、当該治具７に管１からの熱が伝導し
ない条件のものを選定し、内面を循環している冷却水ａ
によって該治具７が冷却されないようにする。隙間ｈと
該治具７の外径ｄ1との関係及び誘導加熱コイル４Ａに
よる入熱量Ｓは、冷却水が沸騰する条件であれば良いこ
とから、以下の２式のように表せる。
【００１５】
【数１】ｈ＝（ｄ2−ｄ1）／２
【００１６】
【数２】 Ｓ≧π／４・（ｄ2 2−ｄ1 2）・ｘ・γ・（ｈ2−ｈ1） ここで、ｄ2は管１の内径、ｄ1は治具７の外径、ｘは加
熱幅、γは冷却水ａの比重、ｈ1は冷却水ａの初期温度
のエンタルピ、ｈ2は冷却水ａの沸騰温度のエンタルピ
である。（数１）式を用いて沸騰限界である隙間ｈを求
め、治具７の外径ｄ1を求める。この治具７の挿入によ
り管１の内面と外面の温度を均一にしていることから、
例えば、鋼の合金成分を固溶体に溶解する温度以上に加
熱しながら曲げ加工を行い、急冷する事で固溶体化処理
も同時に行え、管内表面の金属組織を改善することがで
き、固溶化熱処理を省略することができる。
熱幅、γは冷却水ａの比重、ｈ1は冷却水ａの初期温度
のエンタルピ、ｈ2は冷却水ａの沸騰温度のエンタルピ
である。（数１）式を用いて沸騰限界である隙間ｈを求
め、治具７の外径ｄ1を求める。この治具７の挿入によ
り管１の内面と外面の温度を均一にしていることから、
例えば、鋼の合金成分を固溶体に溶解する温度以上に加
熱しながら曲げ加工を行い、急冷する事で固溶体化処理
も同時に行え、管内表面の金属組織を改善することがで
き、固溶化熱処理を省略することができる。
【００１７】図２は当該治具７と容器内面とが接触する
熱処理用治具を用いる場合の実施例を示す。図１に示し
た実施例における隙間１７がなく直接的に熱逃げを防止
できると共に、前記隙間構造と同様に充分に局部加熱を
施すことができる。
熱処理用治具を用いる場合の実施例を示す。図１に示し
た実施例における隙間１７がなく直接的に熱逃げを防止
できると共に、前記隙間構造と同様に充分に局部加熱を
施すことができる。
【００１８】図３は誘導加熱式管曲げ方法を実施する装
置の平面図を示す。図において１は曲げ加工される管、
２、２Ａは管曲げ支点部材、３は駆動ヘッドで管１を軸
方向に押圧駆動するようになっている。４は誘導加熱コ
イル４Ａを備えた誘導加熱装置、１１は固着ヘッドで、
回転中心９を中心に回転する所定の半径を備えた回転腕
５の自由端部に取付けられた管１を固定し支持するよう
になっている。管１の曲げ支点部材２、２Ａ、誘導加熱
装置４は回転腕５及び固着ヘッド１１により曲げ加工を
行う位置近傍に取付けられている。加工後の内面の冷却
は、冷却水ａをポンプ１０によって管内面に循環させる
機構となっている。図１に示した実施例と同様の治具７
が管１内に配設されている。
置の平面図を示す。図において１は曲げ加工される管、
２、２Ａは管曲げ支点部材、３は駆動ヘッドで管１を軸
方向に押圧駆動するようになっている。４は誘導加熱コ
イル４Ａを備えた誘導加熱装置、１１は固着ヘッドで、
回転中心９を中心に回転する所定の半径を備えた回転腕
５の自由端部に取付けられた管１を固定し支持するよう
になっている。管１の曲げ支点部材２、２Ａ、誘導加熱
装置４は回転腕５及び固着ヘッド１１により曲げ加工を
行う位置近傍に取付けられている。加工後の内面の冷却
は、冷却水ａをポンプ１０によって管内面に循環させる
機構となっている。図１に示した実施例と同様の治具７
が管１内に配設されている。
【００１９】この管曲げ装置により管１の曲げ加工を行
う場合は、回転腕５の固着ヘッド１１を誘導加熱コイル
４Ａ近接部で管１に固定した後、誘導加熱コイル４Ａに
より管１を局部加熱しながら駆動ヘッド３により一定の
速度で管１を矢印方向に押圧駆動する。管１は加熱され
軟化すると軸方向に押圧され、かつ、回転腕５の固着ヘ
ッド１１に固定し支持されているので、管１は回転腕５
の回転中心９を中心に半径Ｒで曲げ加工される。図３の
回転腕５及び固着ヘッド１１の実線位置は曲げ加工支点
からここまで加工された状態を示している。この管の曲
げ加工中、管１は曲げ支点部材２、２Ａにより移動を規
制されているのでずれることがなく円滑に曲げられる。
う場合は、回転腕５の固着ヘッド１１を誘導加熱コイル
４Ａ近接部で管１に固定した後、誘導加熱コイル４Ａに
より管１を局部加熱しながら駆動ヘッド３により一定の
速度で管１を矢印方向に押圧駆動する。管１は加熱され
軟化すると軸方向に押圧され、かつ、回転腕５の固着ヘ
ッド１１に固定し支持されているので、管１は回転腕５
の回転中心９を中心に半径Ｒで曲げ加工される。図３の
回転腕５及び固着ヘッド１１の実線位置は曲げ加工支点
からここまで加工された状態を示している。この管の曲
げ加工中、管１は曲げ支点部材２、２Ａにより移動を規
制されているのでずれることがなく円滑に曲げられる。
【００２０】加工後、内面急冷により内面圧縮残留応力
を付加させるために内面は冷却水ａをポンプ１０で循環
させ曲げ加工部の冷却を行っている。この内面の冷却水
ａが内面の加熱部分を冷却することで従来は曲げ加工温
度に達しにくく過度の加熱が必要であったが、本発明に
よりば、局部加熱部分の内側に前記治具７が挿入され、
前記実施例で説明したのと同様に加熱性能を高めてい
る。駆動ヘッド３による管１の駆動は、管１を固定した
駆動ヘッド３の移動によって行われるようになってい
る。そして、管１の加熱及び駆動は継続して行われ９０
°曲げの場合は図示の如く回転腕５及び固着ヘッド６が
点線位置Ｆときに管１は回転半径Ｒの高温曲げ変形を生
じる加工がなされて作業が終了する。そして、駆動ヘッ
ド３による管１の駆動距離と回転腕５による曲げ半径Ｒ
を調整することにより任意の曲げ角度と曲げ半径を有す
る曲げ管を製作することが出来る。
を付加させるために内面は冷却水ａをポンプ１０で循環
させ曲げ加工部の冷却を行っている。この内面の冷却水
ａが内面の加熱部分を冷却することで従来は曲げ加工温
度に達しにくく過度の加熱が必要であったが、本発明に
よりば、局部加熱部分の内側に前記治具７が挿入され、
前記実施例で説明したのと同様に加熱性能を高めてい
る。駆動ヘッド３による管１の駆動は、管１を固定した
駆動ヘッド３の移動によって行われるようになってい
る。そして、管１の加熱及び駆動は継続して行われ９０
°曲げの場合は図示の如く回転腕５及び固着ヘッド６が
点線位置Ｆときに管１は回転半径Ｒの高温曲げ変形を生
じる加工がなされて作業が終了する。そして、駆動ヘッ
ド３による管１の駆動距離と回転腕５による曲げ半径Ｒ
を調整することにより任意の曲げ角度と曲げ半径を有す
る曲げ管を製作することが出来る。
【００２１】図４は、曲げ加工される管内面に挿入する
治具７の形状を詳細に示したものである。該治具７は、
加熱部の加熱性能を高めるため管１内面とに常に隙間ｈ
を保つような形状とし、曲げ加工が始まり曲げられてき
たときにも常に隙間ｈを保つよう治具７の先端の形状は
曲げ半径に合わせるのが望ましい。すなわち治具７の先
端部１６は曲面形状に面とり形成されている。また、管
１との隙間ｈを保つために誘導加熱コイル４Ａによる加
熱部の範囲外に管１より軟らかい材質でつくられた軸受
８にて一定に保つようにするのが望ましい。
治具７の形状を詳細に示したものである。該治具７は、
加熱部の加熱性能を高めるため管１内面とに常に隙間ｈ
を保つような形状とし、曲げ加工が始まり曲げられてき
たときにも常に隙間ｈを保つよう治具７の先端の形状は
曲げ半径に合わせるのが望ましい。すなわち治具７の先
端部１６は曲面形状に面とり形成されている。また、管
１との隙間ｈを保つために誘導加熱コイル４Ａによる加
熱部の範囲外に管１より軟らかい材質でつくられた軸受
８にて一定に保つようにするのが望ましい。
【００２２】前記図３の曲げ装置では、曲げ加工後に管
内面を急冷することで管内表面に圧縮残留応力を積極的
に付与し、内面の耐腐食強度を向上させてきた。この応
用例として図５に内外表面を同時冷却する曲げ装置の平
面図を示す。図３の装置に外面冷却子１４を誘導加熱コ
イル４Ａ付近に取付け、曲げ加工後、内外表面を同時冷
却をするようになっている。内外表面の同時冷却は治具
７が挿入されていることにより、外面冷却子９の冷却水
ａの吹き付け位置を治具７の先端位置にあわせることで
容易にできる。この内外表面同時冷却により図６のよう
に管内外表面に圧縮残留応力を積極的に付与できるので
管内外表面が腐食性物質で充たされた状態で使用される
配管の耐腐食強度を向上することが出来る。この方法
は、図１に外面冷却子１４を追加することで直管の熱処
理も可能となる。
内面を急冷することで管内表面に圧縮残留応力を積極的
に付与し、内面の耐腐食強度を向上させてきた。この応
用例として図５に内外表面を同時冷却する曲げ装置の平
面図を示す。図３の装置に外面冷却子１４を誘導加熱コ
イル４Ａ付近に取付け、曲げ加工後、内外表面を同時冷
却をするようになっている。内外表面の同時冷却は治具
７が挿入されていることにより、外面冷却子９の冷却水
ａの吹き付け位置を治具７の先端位置にあわせることで
容易にできる。この内外表面同時冷却により図６のよう
に管内外表面に圧縮残留応力を積極的に付与できるので
管内外表面が腐食性物質で充たされた状態で使用される
配管の耐腐食強度を向上することが出来る。この方法
は、図１に外面冷却子１４を追加することで直管の熱処
理も可能となる。
【００２３】上記本実施例の管の熱処理の他の実施例と
して、図７に内面局部冷却を行う管の熱処理装置の平面
図を示す。図１では、内面に冷却水ａを循環させていた
が図７の実施例では誘導加熱コイル４Ａ、治具７及び該
治具７の媒体通路を貫通する小口径管１２とその先端に
取り付けられた内面局部冷却子１３を定置式とし、支点
部材２、２Ａで定位置に保ちながら管１を移動すること
により、加熱後すぐに内面局部冷却子１３による冷却水
ａで局部冷却されるため、直管内面が管の全長にわたっ
て残留応力及び金属組織を改善することができ、図１と
同様な性能が得られる。また、冷却水ａを例えば空気な
どで代用することも可能である。
して、図７に内面局部冷却を行う管の熱処理装置の平面
図を示す。図１では、内面に冷却水ａを循環させていた
が図７の実施例では誘導加熱コイル４Ａ、治具７及び該
治具７の媒体通路を貫通する小口径管１２とその先端に
取り付けられた内面局部冷却子１３を定置式とし、支点
部材２、２Ａで定位置に保ちながら管１を移動すること
により、加熱後すぐに内面局部冷却子１３による冷却水
ａで局部冷却されるため、直管内面が管の全長にわたっ
て残留応力及び金属組織を改善することができ、図１と
同様な性能が得られる。また、冷却水ａを例えば空気な
どで代用することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上記述した如く本発明によれば、加熱
手段から局部加熱部への入熱量を従来より少なくでき熱
利用効率を向上することができる。また、固溶化熱処理
を不要とする効果及び残留応力を付与する効果も有する
ものである。
手段から局部加熱部への入熱量を従来より少なくでき熱
利用効率を向上することができる。また、固溶化熱処理
を不要とする効果及び残留応力を付与する効果も有する
ものである。
【図１】本発明に係り、誘導加熱装置を用いた内面の熱
処理を実施する装置を示す概略断面図である。
処理を実施する装置を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係り、誘導加熱装置を用いた内面の熱
処理を実施する装置を示す概略断面図である。
処理を実施する装置を示す概略断面図である。
【図３】本発明に係り、誘導加熱式管曲げ装置を示す概
略断面図である。
略断面図である。
【図４】本発明の一実施例の熱処理用治具の形状を詳細
に示した断面図である。
に示した断面図である。
【図５】本発明に係り、誘導加熱装置を用いた内外面の
熱処理を実施する装置の概略断面図である。
熱処理を実施する装置の概略断面図である。
【図６】内外表面熱処理後の残留応力分布を示す図であ
る。
る。
【図７】本発明に係り、内面の熱処理を実施する装置の
概略断面図である。
概略断面図である。
１ 管（容器） ２ 支点部材 ２Ａ 支点部材 ３ 駆動ヘッド ４ 誘導加熱装置 ５ 回転腕 ６ 固着ヘッド ７ 容器の熱処理用治具 １１ 固着ヘッド １４ 外面局部冷却子 １５ 媒体通路 １６ 先端部 １７ 隙間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 穴沢 和美 茨城県日立市幸町三丁目１番１号 株式会 社日立製作所日立工場内 (72)発明者 南 雄彦 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内 (72)発明者 梶屋 伸之 茨城県日立市幸町三丁目２番２号 株式会 社日立エンジニアリングサービス内
Claims (7)
- 【請求項１】 加熱手段により外側から局部が加熱され
内面が冷却媒体により冷却される容器内に配設される容
器の熱処理用治具において、該治具は断熱材により形成
され、前記冷却媒体を通す媒体通路を有し、冷却媒体の
流れ方向先端部が前記加熱手段近傍に位置し、前記媒体
通路の周囲の外側面と前記容器内面との間に冷却媒体の
前記流れ方向先端部は開放され一方上流側は閉じられた
隙間を有するように形成されたことを特徴とする容器の
熱処理用治具。 - 【請求項２】 加熱手段により外側から局部が加熱され
内面が冷却媒体により冷却される容器内に配設される容
器の熱処理用治具において、該治具は断熱材により形成
され、前記冷却媒体を通す媒体通路を有し、冷却媒体の
流れ方向先端部が前記加熱手段近傍に位置すると共に、
前記媒体通路の周囲の外側面が前記容器内面と接触する
ように形成されたことを特徴とする容器の熱処理用治
具。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載の容器の熱処理用
治具において、前記治具の先端部は曲面形状に面とり形
成されたことを特徴とする容器の熱処理用治具。 - 【請求項４】 加熱手段による外側からの局部加熱部に
対応する内面側を冷却媒体により冷却することにより内
面圧縮残留応力を付与する容器の熱処理加工方法におい
て、前記局部加熱部に対応する容器内に請求項１又は３
に記載の熱処理用治具を配設し、前記局部加熱をすると
共に冷却媒体を容器内に流し、該冷却媒体は該治具の媒
体通路を通過させ、該治具と前記容器内面との間の隙間
に前記局部加熱の伝熱に基づく高温気体層を形成しつつ
前記局部加熱を施し、しかる後直ちに局部加熱部内面を
前記冷却媒体により強制冷却して内面圧縮残留応力を付
与し、前記局部加熱及び強制冷却を容器の被加工部分全
体に渡って施すことを特徴とする容器の熱処理加工方
法。 - 【請求項５】 加熱手段による外側からの局部加熱部に
対応する内面側を冷却媒体により冷却することにより内
面圧縮残留応力を付与する容器の熱処理加工方法におい
て、前記局部加熱部に対応する容器内に請求項２又は３
に記載の熱処理用治具を配設し、前記局部加熱をすると
共に冷却媒体を容器内に流し、該冷却媒体は該治具の媒
体通路を通過させ、断熱材より成る該治具と前記容器内
面とを接触させつつ前記局部加熱を施し、しかる後直ち
に局部加熱部内面を前記冷却媒体により強制冷却して内
面圧縮残留応力を付与し、前記局部加熱及び強制冷却を
容器の被加工部分全体に渡って施すことを特徴とする容
器の熱処理加工方法。 - 【請求項６】 請求項４又は５に記載の容器の熱処理加
工方法において、局部加熱部の内面側に加えて外面側も
強制冷却することを特徴とする容器の熱処理加工方法。 - 【請求項７】 請求項４〜５のいずれかに記載の容器の
熱処理加工方法において、前記局部加熱及び強制冷却し
つつ該容器を曲げ加工することを特徴とする容器の熱処
理加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5042635A JPH06256853A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5042635A JPH06256853A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06256853A true JPH06256853A (ja) | 1994-09-13 |
Family
ID=12641475
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5042635A Pending JPH06256853A (ja) | 1993-03-03 | 1993-03-03 | 容器の熱処理用治具及び容器の熱処理加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06256853A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320626A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-11-17 | Hitachi Ltd | 熱処理方法及びその装置 |
-
1993
- 1993-03-03 JP JP5042635A patent/JPH06256853A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005320626A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-11-17 | Hitachi Ltd | 熱処理方法及びその装置 |
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