JPH08257792A - 粉粒体充填管の製造方法 - Google Patents
粉粒体充填管の製造方法Info
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- JPH08257792A JPH08257792A JP7066464A JP6646495A JPH08257792A JP H08257792 A JPH08257792 A JP H08257792A JP 7066464 A JP7066464 A JP 7066464A JP 6646495 A JP6646495 A JP 6646495A JP H08257792 A JPH08257792 A JP H08257792A
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- Japan
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- pipe
- flux
- powder
- granular material
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
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- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 粉粒体充填率が長尺パイプ全長にわたって均
一であり、品質が安定しておりかつ高能率で生産性が高
い粉粒体充填管の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 肉厚変動が０．１mm以下、長手方向の内面粗
さが０．２μｍ以下のパイプに、３００μｍ以下の粒度
の粉粒体を前記パイプの入口部に供給しつつ、前記パイ
プを振動させて粉粒体を充填する。
一であり、品質が安定しておりかつ高能率で生産性が高
い粉粒体充填管の製造方法を提供することを目的とす
る。 【構成】 肉厚変動が０．１mm以下、長手方向の内面粗
さが０．２μｍ以下のパイプに、３００μｍ以下の粒度
の粉粒体を前記パイプの入口部に供給しつつ、前記パイ
プを振動させて粉粒体を充填する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、炭素鋼、高合金鋼、
ステンレス鋼、アルミニウム合金、その他の金属管に粉
粒体を充填した溶接用フラックス入りワイヤ、酸化物超
伝導材入りワイヤ、その他の粉粒体充填管の製造方法に
関するものである。ここでいう粉粒体とは、溶接用フラ
ックスや酸化物超伝導材、製鋼用添加材料の粉体、粒体
または粉体と粒体との混合物をいう。
ステンレス鋼、アルミニウム合金、その他の金属管に粉
粒体を充填した溶接用フラックス入りワイヤ、酸化物超
伝導材入りワイヤ、その他の粉粒体充填管の製造方法に
関するものである。ここでいう粉粒体とは、溶接用フラ
ックスや酸化物超伝導材、製鋼用添加材料の粉体、粒体
または粉体と粒体との混合物をいう。
【０００２】
【従来の技術】粉粒体充填管の用途の１つとして、溶接
用フラックス入りワイヤがある。シームレス溶接用フラ
ックス入りワイヤの製造工程において、フラックスをパ
イプ内部に充填する方法を図１により説明する。
用フラックス入りワイヤがある。シームレス溶接用フラ
ックス入りワイヤの製造工程において、フラックスをパ
イプ内部に充填する方法を図１により説明する。
【０００３】図１に示すフラックス充填装置は鋼製ボビ
ン１に巻かれたパイプＰ、ボビン１を介してパイプに振
動を与えるための振動モータを備えた振動台２、フラッ
クスＦを収納するホッパ３からの構成になっている。ボ
ビン１に巻かれたパイプＰは、その巻装体の軸心が垂直
になるように振動台２の上に載置し、パイプＰのフラッ
クス供給端をボビン１の上部へ曲げ、エアー抜き用の枝
パイプ５を具備する中間パイプ４を介してホッパ３から
のフラックスＦをパイプＰに供給する。また、パイプＰ
の終端には、フラックスの漏れ防止用の管栓６を施して
いる。
ン１に巻かれたパイプＰ、ボビン１を介してパイプに振
動を与えるための振動モータを備えた振動台２、フラッ
クスＦを収納するホッパ３からの構成になっている。ボ
ビン１に巻かれたパイプＰは、その巻装体の軸心が垂直
になるように振動台２の上に載置し、パイプＰのフラッ
クス供給端をボビン１の上部へ曲げ、エアー抜き用の枝
パイプ５を具備する中間パイプ４を介してホッパ３から
のフラックスＦをパイプＰに供給する。また、パイプＰ
の終端には、フラックスの漏れ防止用の管栓６を施して
いる。
【０００４】このような装置により、パイプＰ内にフラ
ックスＦを供給し、パイプ巻装体に所定の振動を付与し
て充填する。その後、縮径し、必要に応じて焼鈍をした
後、所望の直径に伸線し、巻き取って製造をする。使用
されるパイプＰは、通常公称外径：６．０〜１８．０m
m、公称内径：４．０〜１６．０mmである。
ックスＦを供給し、パイプ巻装体に所定の振動を付与し
て充填する。その後、縮径し、必要に応じて焼鈍をした
後、所望の直径に伸線し、巻き取って製造をする。使用
されるパイプＰは、通常公称外径：６．０〜１８．０m
m、公称内径：４．０〜１６．０mmである。
【０００５】ところで、前記方法でフラックスを充填す
ると、パイプ長手方向の全長にわたって、フラックスが
均一に充填されず、長手方向に充填フラックスの粗密、
すなわち、充填率にばらつきが生じていた。詳しくは、
図２に示すようにフラックス供給端では充填率が低く、
パイプ先端部に近づくに従い高くなる傾向にある。これ
は、図３に示すように特に合金量がパイプ両端部におい
て大きな差となることを示す。なお、図２及び図３にお
けるフラックスの目標充填率が１７．０％、フラックス
中のＣｒ量は１４．７％で、パイプ長は１０００ｍであ
る。
ると、パイプ長手方向の全長にわたって、フラックスが
均一に充填されず、長手方向に充填フラックスの粗密、
すなわち、充填率にばらつきが生じていた。詳しくは、
図２に示すようにフラックス供給端では充填率が低く、
パイプ先端部に近づくに従い高くなる傾向にある。これ
は、図３に示すように特に合金量がパイプ両端部におい
て大きな差となることを示す。なお、図２及び図３にお
けるフラックスの目標充填率が１７．０％、フラックス
中のＣｒ量は１４．７％で、パイプ長は１０００ｍであ
る。
【０００６】このようにしてパイプ内にフラックスを充
填して製造された一般軟鋼用シームレス溶接用フラック
ス入りワイヤでは、溶接作業性及び溶接部の機械的性能
は共に問題とならない場合もあるが、低合金耐熱鋼用や
高張力鋼用等の合金元素を含んだ特殊鋼用シームレス溶
接用フラックス入りワイヤにおいては、フラックス供給
端とパイプ先端部での合金成分が大幅に変動し、機械的
性能にも大きな差となって現われる。
填して製造された一般軟鋼用シームレス溶接用フラック
ス入りワイヤでは、溶接作業性及び溶接部の機械的性能
は共に問題とならない場合もあるが、低合金耐熱鋼用や
高張力鋼用等の合金元素を含んだ特殊鋼用シームレス溶
接用フラックス入りワイヤにおいては、フラックス供給
端とパイプ先端部での合金成分が大幅に変動し、機械的
性能にも大きな差となって現われる。
【０００７】そこで、このような問題を解決する方法と
して、特開昭６１−１４４２９７号公報にはフラックス
充填を真空雰囲気下で行う「溶接用フラックス入りワイ
ヤの製造方法」が開示されている。しかし、この方法に
おいてもパイプ長が長くなるとフラックス供給端とパイ
プ先端部間に充填率差が生じる。また、特開平６−１０
６３８７号公報の「粉粒体充填管の製造方法」では、粒
度構成の異なる２種以上の粉粒体をパイプ長手方向の位
置に区分して、または混合比を変えながら充填する方法
が開示されている。しかし、この方法でも別途粒度構成
の異なる粉粒体を製造する必要があり、その管理、生産
性の点から能率的でなく、かつ充分な充填率ばらつきの
解消にもつながっていない。
して、特開昭６１−１４４２９７号公報にはフラックス
充填を真空雰囲気下で行う「溶接用フラックス入りワイ
ヤの製造方法」が開示されている。しかし、この方法に
おいてもパイプ長が長くなるとフラックス供給端とパイ
プ先端部間に充填率差が生じる。また、特開平６−１０
６３８７号公報の「粉粒体充填管の製造方法」では、粒
度構成の異なる２種以上の粉粒体をパイプ長手方向の位
置に区分して、または混合比を変えながら充填する方法
が開示されている。しかし、この方法でも別途粒度構成
の異なる粉粒体を製造する必要があり、その管理、生産
性の点から能率的でなく、かつ充分な充填率ばらつきの
解消にもつながっていない。
【０００８】従って、合金元素を含む低合金耐熱鋼用や
高張力鋼等特殊鋼用のシームレス溶接用フラックス入り
ワイヤを製造する場合は、安定した品質、特に充填率の
ばらつきを小さくするため生産性を犠牲にして短いパイ
プにフラックスを充填せざるを得なかった。
高張力鋼等特殊鋼用のシームレス溶接用フラックス入り
ワイヤを製造する場合は、安定した品質、特に充填率の
ばらつきを小さくするため生産性を犠牲にして短いパイ
プにフラックスを充填せざるを得なかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このような実状に鑑み
て本発明は、粉粒体充填率が長尺パイプ全長にわたって
均一で、品質が安定しており、かつ高能率で生産性が高
い粉粒体充填管の製造方法を提供することを目的とす
る。
て本発明は、粉粒体充填率が長尺パイプ全長にわたって
均一で、品質が安定しており、かつ高能率で生産性が高
い粉粒体充填管の製造方法を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、肉厚変
動が０．１mm以下、長手方向の内面粗さが０．２μｍ以
下のパイプに、粒径が３００μｍ以下の粉粒体を前記パ
イプの入口部に供給しつつ、前記パイプを振動させて粉
粒体を充填することを特徴とする粉粒体充填管の製造方
法である。
動が０．１mm以下、長手方向の内面粗さが０．２μｍ以
下のパイプに、粒径が３００μｍ以下の粉粒体を前記パ
イプの入口部に供給しつつ、前記パイプを振動させて粉
粒体を充填することを特徴とする粉粒体充填管の製造方
法である。
【００１１】
【作用】本発明の構成要件について溶接用フラックス入
りワイヤの例で詳述する。パイプ肉厚変動を０．１mm以
下、長手方向の内面粗さが０．２μｍ以下のパイプを使
用することにより、粉粒体が振動するパイプ内壁から斜
め上向に受ける力が小さいため、パイプ内をすべり運動
するため拡散混合せず移動することによって、パイプ長
が長くともパイプ全長における粒度分布の変動がなく、
粉粒体充填率を均一にすることができる。しかし、パイ
プ肉厚変動が０．１mmを超え、長手方向の内面粗さが
０．２μｍを超えるパイプでは、粉粒体が振動するパイ
プ内壁から斜め上向に受ける力が大きいため、パイプ内
を飛行運動するため拡散混合しながら移動することによ
って粒度分布の変動が大きく、粉粒体充填率がパイプ長
手方向に均一にならず、ばらつきが生じると考えられ
る。長手方向の内面粗さはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９
９４に基づく中心線平均粗さである。
りワイヤの例で詳述する。パイプ肉厚変動を０．１mm以
下、長手方向の内面粗さが０．２μｍ以下のパイプを使
用することにより、粉粒体が振動するパイプ内壁から斜
め上向に受ける力が小さいため、パイプ内をすべり運動
するため拡散混合せず移動することによって、パイプ長
が長くともパイプ全長における粒度分布の変動がなく、
粉粒体充填率を均一にすることができる。しかし、パイ
プ肉厚変動が０．１mmを超え、長手方向の内面粗さが
０．２μｍを超えるパイプでは、粉粒体が振動するパイ
プ内壁から斜め上向に受ける力が大きいため、パイプ内
を飛行運動するため拡散混合しながら移動することによ
って粒度分布の変動が大きく、粉粒体充填率がパイプ長
手方向に均一にならず、ばらつきが生じると考えられ
る。長手方向の内面粗さはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９
９４に基づく中心線平均粗さである。
【００１２】また、粒径が３００μｍ以下の粉粒体とす
ることで本発明の条件を満足する前記パイプに振動充填
するとパイプ中での粉粒体の終先端部間での粉粒体の偏
析もなく、安定した充填率が得られる。しかし、パイプ
に充填する粉粒体粒度が３００μｍ超のものでは、充填
中にパイプ供給部よりパイプ先端部に微粉体が多い粒度
分布となり、パイプ中のフラックス成分の偏析やパイプ
両端部での粉粒体充填率の差が大きくなる。
ることで本発明の条件を満足する前記パイプに振動充填
するとパイプ中での粉粒体の終先端部間での粉粒体の偏
析もなく、安定した充填率が得られる。しかし、パイプ
に充填する粉粒体粒度が３００μｍ超のものでは、充填
中にパイプ供給部よりパイプ先端部に微粉体が多い粒度
分布となり、パイプ中のフラックス成分の偏析やパイプ
両端部での粉粒体充填率の差が大きくなる。
【００１３】この原因として粒径が３００μｍ以下であ
れば、粉粒体がパイプ先端部に到達したフラックスの粗
粒子間空隙が小さいため、この空隙に微粉体が詰まるこ
とはないが、粒径が３００μｍを超えるものを含む粉粒
体では、パイプ先端部に到達したフラックス粗粒子間空
隙が大きいため、この空隙に微粉体が詰まることによっ
て生じると考えられる。
れば、粉粒体がパイプ先端部に到達したフラックスの粗
粒子間空隙が小さいため、この空隙に微粉体が詰まるこ
とはないが、粒径が３００μｍを超えるものを含む粉粒
体では、パイプ先端部に到達したフラックス粗粒子間空
隙が大きいため、この空隙に微粉体が詰まることによっ
て生じると考えられる。
【００１４】なお、パイプの材質には軟鋼材からＣｒ，
Ｍｏ，Ｖ及びＢ等の合金を含んだ合金材等を用いること
ができ、特にその材質は限定されることはない。また、
パイプの振動条件は通常の条件、例えば特開昭５９−３
５８９８号公報に示される条件、他であり、特に限定さ
れるものではない。
Ｍｏ，Ｖ及びＢ等の合金を含んだ合金材等を用いること
ができ、特にその材質は限定されることはない。また、
パイプの振動条件は通常の条件、例えば特開昭５９−３
５８９８号公報に示される条件、他であり、特に限定さ
れるものではない。
【００１５】
【実施例】以下に発明を実施例により、さらに具体的に
示す。まず、実施例に使用する充填フラックスは表１に
示す（１＋１／４）Ｃｒ−１／２Ｍｏ系低合金耐熱鋼用
シームレス溶接用フラックス入りワイヤの原料配合比の
フラックスを乾式配合し、水ガラスを用いて湿式混合し
て造粒し、乾燥焼成して所定の粒径とした。また、フラ
ックスの充填は表２に示す振動条件により、表３に示す
種々の粒度構成に変化させたフラックスを用いて、同じ
く表３に示す各種パイプとを組合せて図１に示すフラッ
クス充填装置を用いてフラックスをパイプに充填した。
示す。まず、実施例に使用する充填フラックスは表１に
示す（１＋１／４）Ｃｒ−１／２Ｍｏ系低合金耐熱鋼用
シームレス溶接用フラックス入りワイヤの原料配合比の
フラックスを乾式配合し、水ガラスを用いて湿式混合し
て造粒し、乾燥焼成して所定の粒径とした。また、フラ
ックスの充填は表２に示す振動条件により、表３に示す
種々の粒度構成に変化させたフラックスを用いて、同じ
く表３に示す各種パイプとを組合せて図１に示すフラッ
クス充填装置を用いてフラックスをパイプに充填した。
【００１６】この実施例に使用したパイプの材質は、軟
鋼材で公称直径１５．８mm、公称内径１１．８mm、長さ
１０００ｍを鋼製ボビンに巻装し、フラックス充填後、
３．２mmφまで縮径して各実施例の中間製品ワイヤにつ
いてフラックス供給部、中央部、パイプ先端部の３ケ所
のフラックス充填率及びＣｒ量を測定した。その試験結
果を表４に示す。
鋼材で公称直径１５．８mm、公称内径１１．８mm、長さ
１０００ｍを鋼製ボビンに巻装し、フラックス充填後、
３．２mmφまで縮径して各実施例の中間製品ワイヤにつ
いてフラックス供給部、中央部、パイプ先端部の３ケ所
のフラックス充填率及びＣｒ量を測定した。その試験結
果を表４に示す。
【００１７】この結果、本発明範囲内にある記号１〜４
のワイヤは、各位値での充填率のばらつきが非常に少な
く目標充填率１４．０％に対して１３．９％〜１４．１
％であり、Ｃｒ量も安定した値が得られ、低合金耐熱鋼
の溶接に使用して安定した良好な機械的性能が得られ、
極めて満足するものであった。
のワイヤは、各位値での充填率のばらつきが非常に少な
く目標充填率１４．０％に対して１３．９％〜１４．１
％であり、Ｃｒ量も安定した値が得られ、低合金耐熱鋼
の溶接に使用して安定した良好な機械的性能が得られ、
極めて満足するものであった。
【００１８】比較例の記号５では、パイプ内面粗さ：
０．４２μｍ、フラックス粒径：５００μｍと本発明範
囲より大きく、その結果フラックス充填率がパイプ先端
部１５．６％、ワイヤ中のＣｒ含有量がパイプ先端部：
１．４２％と目標値１．２６％を大きく超えた。比較例
の記号６では、パイプ肉厚変動：０．３６mm、パイプ内
面粗さ：０．２２μｍと本発明範囲より大きく、その結
果フラックス充填率がパイプ中央部：１５．２％、パイ
プ先端部１５．８％、ワイヤ中のＣｒ含有量が中央部：
１．４０％、パイプ先端部：１．４２％と目標値を大き
く超えた。
０．４２μｍ、フラックス粒径：５００μｍと本発明範
囲より大きく、その結果フラックス充填率がパイプ先端
部１５．６％、ワイヤ中のＣｒ含有量がパイプ先端部：
１．４２％と目標値１．２６％を大きく超えた。比較例
の記号６では、パイプ肉厚変動：０．３６mm、パイプ内
面粗さ：０．２２μｍと本発明範囲より大きく、その結
果フラックス充填率がパイプ中央部：１５．２％、パイ
プ先端部１５．８％、ワイヤ中のＣｒ含有量が中央部：
１．４０％、パイプ先端部：１．４２％と目標値を大き
く超えた。
【００１９】比較例の記号７では、パイプ肉厚変動：
０．２２mm、パイプ内面粗さ：１．４７μｍ、フラック
ス粒径：５００μｍ以下と本発明範囲より大きく、その
結果、フラックス充填率が中央部：１５．０％、パイプ
先端部：１６．１％、ワイヤ中のＣｒ含有量が中央部：
１．３８％、パイプ先端部１．４６％と目標値を大きく
超えた。このように比較例の記号５〜７はいずれも目標
充填率に対するばらつきが各位値で大きく、Ｃｒ量も同
様の傾向を示し、偏析が認められ使用に耐えないものと
なっている。また、比較例の記号８は、フラックス粒度
が本発明範囲を大きく超える８５０μｍであるため、充
填径から３．２mmφまで伸線加工時に断線が多発して、
ワイヤの製造ができなかった。なお、ワイヤ中のＭｏ含
有量もほぼ前述同様の結果を示している。
０．２２mm、パイプ内面粗さ：１．４７μｍ、フラック
ス粒径：５００μｍ以下と本発明範囲より大きく、その
結果、フラックス充填率が中央部：１５．０％、パイプ
先端部：１６．１％、ワイヤ中のＣｒ含有量が中央部：
１．３８％、パイプ先端部１．４６％と目標値を大きく
超えた。このように比較例の記号５〜７はいずれも目標
充填率に対するばらつきが各位値で大きく、Ｃｒ量も同
様の傾向を示し、偏析が認められ使用に耐えないものと
なっている。また、比較例の記号８は、フラックス粒度
が本発明範囲を大きく超える８５０μｍであるため、充
填径から３．２mmφまで伸線加工時に断線が多発して、
ワイヤの製造ができなかった。なお、ワイヤ中のＭｏ含
有量もほぼ前述同様の結果を示している。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば粉粒体充
填率がパイプ全長にわたって均一にすることができ、品
質が安定しており、かつ高能率で生産性が良い粉粒体充
填管の製造ができ、工業的価値が非常高いものである。
填率がパイプ全長にわたって均一にすることができ、品
質が安定しており、かつ高能率で生産性が良い粉粒体充
填管の製造ができ、工業的価値が非常高いものである。
【図１】フラック充填装置の側面図である。
【図２】フラック充填後の充填率測定結果である。
【図３】図２のワイヤ中のＣｒ分析結果である。
１ 鋼製ボビン ２ 振動台 ３ ホッパ ４ 中間パイプ ５ 枝パイプ ６ 栓 ７ フラックス ８ パイプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 悟 千葉県習志野市東習志野７丁目６番１号 日鐵溶接工業株式会社習志野工場内 (72)発明者 衣袋 順一 千葉県習志野市東習志野７丁目６番１号 日鐵溶接工業株式会社習志野工場内
Claims (1)
- 【請求項１】 肉厚変動が０．１mm以下、長手方向の内
面粗さが０．２μｍ以下のパイプに、３００μｍ以下の
粒度の粉粒体を前記パイプの入口部に供給しつつ、前記
パイプを振動させて粉粒体を充填することを特徴とする
粉粒体充填管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7066464A JPH08257792A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 粉粒体充填管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7066464A JPH08257792A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 粉粒体充填管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257792A true JPH08257792A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13316537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7066464A Pending JPH08257792A (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 粉粒体充填管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257792A (ja) |
-
1995
- 1995-03-24 JP JP7066464A patent/JPH08257792A/ja active Pending
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