JPH05364A - Manufacture of long preform by spray-deposit method - Google Patents

Manufacture of long preform by spray-deposit method

Info

Publication number
JPH05364A
JPH05364A JP17715091A JP17715091A JPH05364A JP H05364 A JPH05364 A JP H05364A JP 17715091 A JP17715091 A JP 17715091A JP 17715091 A JP17715091 A JP 17715091A JP H05364 A JPH05364 A JP H05364A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collector
preform
spray
porosity
long
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP17715091A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2912473B2 (en
Inventor
Yoshio Igawa
良雄 井川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP17715091A priority Critical patent/JP2912473B2/en
Publication of JPH05364A publication Critical patent/JPH05364A/en
Priority to US08/115,800 priority patent/US5305816A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2912473B2 publication Critical patent/JP2912473B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prevent porosity in a long preform formed by spray-deposit method. CONSTITUTION:At the time of manufacturing the long preform 11 by slowly advancing a long hollow or solid collector 1 for the preform horizontally arranged which is penetrating a chamber 2 while rotating at low speed, a molten metal stream for preheating, is poured on the outer periphery of this collector 1 to make metal layer 8, and preheat the collector 1, and after that, by immediately depositing the spray stream 10, the development of porosity at the collector side is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、スプレイ・デポジット
による長尺プリフォ−ムの製造法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a long preform by spray deposit.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】一般にスプレイ・デポジット
法とは、溶融金属を不活性ガスによってアトマイズし、
細かく粉砕された溶滴を飛散中に急冷凝固させてコレク
タ−に堆積させ所望の形状のプリフォ−ム(素形材)を
得る方法(例えば、特公昭54−29985号公報、特
公昭56−12220号公報および特開昭64−152
64号公報など参照)であって、普通鋳造法に比べ、急
冷凝固による均一なミクロ組織ができること、マクロ偏
析のないこと、および加工性・鍛造性が良好であること
等の特徴を有している。また、かかるスプレイ・デポジ
ット法は、溶融金属の粒子群を被覆材の表面に吹付けて
積層被膜を形成させる溶射法に比べ、ポロシティが少な
くでき高密度なプリフォ−ムが得られ、しかも生産性が
高い特徴を有している。ところが、かかる急冷凝固を極
端に行うとポロシティが生じ、高密度なプリフォ−ムが
得られなくなる。すなわち、このポロシティの発生原因
は、ガスによる冷却が極端になり過ぎると、プリフォ−
ムに堆積する粒子の中で固相粒子の比率が高くなり、固
相粒子間の隙間を埋める液相、半溶融粒子が少なくなる
ため、固相粒子間の隙間がそのままポロシティになると
考えられており、また、粒子温度が比較的低温になると
粒子が衝突時に偏平になりにくく、後から来る粒子に対
して影になる部分を形成する。しかし、後から来る粒子
の温度が十分高い溶融状態であれば、この影の部分を埋
めることができるが、その温度が低いと埋めつくせずポ
ロシティになると考えられている。かように、プリフォ
−ム中のポロシティ発生原因は、温度に関係するものと
考えられるが、依然として明確でない。例えば、チュ−
ブ状プリフォ−ムを製造する場合、チュ−ブ用コレクタ
−近傍にポロシティ層が発生することがあった。これを
分析してみると、コレクタ−に接した粒子が低温となっ
て、前記のような理由によりポロシティが発生するもの
と考えられる。そこで、チュ−ブ用コレクタ−を予熱す
ることが考えられる。この予熱方法として高周波予熱、
プラズマ予熱等を施してみると、予熱の不連続性やチュ
−ブ状長尺物の場合に長手方向での温度差が生じ、依然
として部分的なポロシティの発生があり、また、中実の
ビレットにクラッド層を接合する場合には、コレクタ−
側と堆積層との間にポロシティ層が発生する、という問
題があった。一方、前掲の特開昭64−15264号公
報には、スプレイ・デポジット法を用いた複合金属材の
製造法において、異種金属用としてスプレイ・デポジッ
トする前に、別置の予熱用溶融金属を板状母材上に流下
させて母材にコ−ティング層を形成し、このコ−ティン
グ層上に異種金属用としてスプレイ流を堆積させた複合
金属材の製造法が示されているが、かかる製造法は、一
般の圧延クラッド鋼の製造法のように、異種金属と母材
との接合力を高めるために、母材と異種金属との間で、
例えば炭素拡散防止のための予熱用溶融金属(例えば、
ニッケル)のコ−ティング層(所謂はく)を介在させた
ものであって、スプレイされた粒子間の境界が残存する
ことがあり、ポロシティ発生を完全には防止できないと
共に、これをそのまま、長尺の中空あるいは中実のプリ
フォ−ム用として適用することもできない、という問題
があった。
2. Description of the Related Art Generally, the spray deposit method is a method of atomizing a molten metal with an inert gas,
A method in which finely crushed droplets are rapidly solidified while being scattered and deposited on a collector to obtain a preform (form material) having a desired shape (for example, Japanese Patent Publication No. 54-29985 and Japanese Patent Publication No. 56-12220). JP-A-64-152
No. 64, etc.) and is characterized in that it has a uniform microstructure by rapid solidification, no macro segregation, and good workability and forgeability as compared with the ordinary casting method. There is. In addition, such a spray deposit method can reduce the porosity and obtain a high-density preform as compared with the spraying method in which a molten metal particle group is sprayed on the surface of the coating material to form a laminated coating, and the productivity is high. Has high characteristics. However, when such rapid solidification is extremely performed, porosity occurs and a high density preform cannot be obtained. In other words, the cause of this porosity is that if the cooling by the gas becomes too extreme, the preform
It is considered that the proportion of solid phase particles in the particles deposited on the slab becomes high, and the liquid phase and semi-molten particles filling the gaps between solid phase particles decrease, so the gaps between solid phase particles become porosity. In addition, when the temperature of the particles is relatively low, the particles are less likely to be flattened at the time of collision and form a portion that shadows particles that come later. However, if the temperature of the particles that come later is in a sufficiently high molten state, this shadow part can be filled, but if the temperature is low, it is thought that porosity will not be filled. As described above, the cause of porosity in the preform is considered to be related to temperature, but it is still unclear. For example,
In the case of manufacturing a tubular preform, a porosity layer may be generated in the vicinity of the tube collector. When this is analyzed, it is considered that the particles in contact with the collector have a low temperature, and porosity occurs due to the above reasons. Therefore, it is possible to preheat the tube collector. As this preheating method, high frequency preheating,
When plasma preheating is applied, discontinuity of preheating and a temperature difference in the longitudinal direction occur in the case of a tube-shaped long product, partial porosity still occurs, and a solid billet When joining the cladding layer to the collector,
There is a problem that a porosity layer is generated between the side and the deposited layer. On the other hand, in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 64-15264, in a method of manufacturing a composite metal material using a spray deposit method, a separate preheating molten metal is plated before spray depositing for different metals. A method for producing a composite metal material is described, in which a coating layer is formed by flowing it down on a base material and a spray layer is deposited on the coating layer for different metals. The manufacturing method is similar to the method for manufacturing a general rolled clad steel, in order to increase the bonding force between the dissimilar metal and the base material, between the base material and the dissimilar metal,
For example, preheating molten metal to prevent carbon diffusion (eg,
(Ni) coating layer (so-called foil) is interposed, and boundaries between the sprayed particles may remain, so that porosity generation cannot be completely prevented. There is a problem that it cannot be applied to a hollow or solid preform.

【0003】[0003]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、前述の
諸問題を一挙に解消しようとして創作されたもので、そ
の要旨とするところは、チャンバ−の天井側に、不活性
ガスを噴出するアトマイザ−を介して、スプレイ・デポ
ジットを行うための溶融金属を入れた第1の容器を設
け、前記アトマイザ−からのスプレイ流を受け、かつ、
回転および長手方向の移動を可能とし長尺プリフォ−ム
用コレクタ−を、前記チャンバ−を貫通して横設したス
プレイ・デポジット装置において、前記長尺プリフォ−
ム用コレクタ−の移動方向上流側で、前記チャンバ−内
で支持され、かつ、予熱用溶融金属を入れた第2の容器
を設け、該第2の容器の巾広の注ぎ口から予熱用溶融金
属流を注湯して前記コレクタ−の外周に金属層を形成し
た後、前記スプレイ流を堆積させることにより、プリフ
ォ−ムのコレクタ−側ポロシティを抑制することを特徴
とするスプレイ・デポジットによる長尺のプリフォ−ム
の製造法にある。
Therefore, the present invention was created in order to solve the above-mentioned various problems all at once, and the gist of the invention is to inject an inert gas toward the ceiling side of the chamber. A first container containing a molten metal for performing spray deposit is provided through an atomizer, receives a spray flow from the atomizer, and
In a spray deposit device in which a long preform collector that can rotate and move in the longitudinal direction is installed laterally through the chamber, the long preform is provided.
A second container supported in the chamber and containing the preheating molten metal is provided on the upstream side in the moving direction of the preheating melt, and the preheating molten metal is supplied from the wide pouring port of the second container. After pouring a metal stream to form a metal layer on the outer periphery of the collector, depositing the spray stream suppresses porosity on the collector side of the preform. It is in the method of manufacturing the shaku preform.

【0004】[0004]

【実施例】本発明の構成を添付図面に示す実施例装置に
より詳細に述べる。図1は本発明の実施例装置の模式
図、図2は図1のA矢視側面図であって、この実施例は
スプレイ・デポジット装置(いわゆるオスプレイ装置)
によって、鉄または非鉄金属の中空あるいは中実の長尺
のチュ−ブ状プリフォ−ムを製造するのに好適なもので
ある。図中、1は長尺のチュ−ブ用コレクタ−(S25
C製)あるいは母材であって、チャンバ−2に横方向に
貫通されてチャンバ−2の外側に設けたコレクタ−支持
台3,3によって支持されており、5〜500rpm で回
転すると共に、図中、右から左へ徐行するようになって
いる。なお、このコレクタ−あるいは母材1は、中空の
プリフォ−ムを製造する時にはコレクタ−となり、中実
のプリフォ−ムを製造する時には母材となるが、以下両
者を合せてコレクタ−と称する。前記チャンバ−2内部
において、コレクタ−1の移動方向の上流側には予熱用
タンディシュ4が傾動可能に設けられており、また、チ
ャンバ−2の天井側においては、下側流にスプレイ・デ
ポジット用のタンディシュあるいはルツボ等の容器5が
設けられている。この容器5の下側にはアトマイザ−6
が取付けられている。これらのタンディシュ4や容器5
には同質の溶融金属(例えば、SUS304)7が入っ
ているが、タンディシュ4に入っている溶融金属7は若
干高温に保持されている。そして、このタンディシュ4
の注ぎ口は巾広に構成されており、コレクタ−1の外周
に薄く注湯すると均一な厚さの金属層8が形成できるよ
うになっている。この金属層8の温度は、図示しないパ
イロメ−タ等の温度計で測定されて、タンディシュ4の
傾倒を調節し、注湯量を制御するようにしている。そし
て、このタンディシュ4が配置された位置の下側には、
コレクタ−1に隣設して補助の矯正ロ−ル9が設けられ
ており、金属層8の一層の平滑化と金属流の落下防止を
行っている。更に、このタンディシュ4の上流側(コレ
クタ−1の移動方向に対する)には、必要に応じプリヒ
−タ14を付設してもよい。前記タンディシュ4の直下
には、耐火物でライニングされた受皿12が設けてあっ
て、コレクタ−1で捕捉できなかった注湯金属を受け止
めるようにしている。また、コレクタ−1で捕捉できな
かったスプレイ流10は、通常のスプレイ・デポジット
装置と同様、排気ガス用ベンチレ−タ13を介して、図
示しない集塵器によって回収される。次に、本実施例装
置の作用を述べると、先ず、回転するコレクタ−1の外
周に、タンディシュ4の巾広の注湯口から予熱用溶融金
属流を薄く注湯して、その全周に平滑な金属層8を成形
する。この時、必要に応じて補助の矯正ロ−ル9によっ
て層表面の凹凸をなくして、凹凸によるポロシティ層を
予防する。その結果、コレクタ−1はその軸方向にも均
一に予熱される。この予熱されたコレクタ−1の箇所を
スプレイ・デポジット用の容器5の直下に移動させてス
プレイ流10を堆積させる。なお、このスプレイ流10
はチャンバ−2内で四散されて、タンディシュ4内にも
混合するが、同質の溶融金属であるため支障は生じな
い。その結果、先に被覆した金属層8によりコレクタ−
1は予熱されてポロシティの発生が防止でき、更に、ス
プレイ・デポジットによってポロシティ層ができても、
この金属層8によって溶解して除去することができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The constitution of the present invention will be described in detail with reference to an embodiment apparatus shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view of an apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view taken along the arrow A in FIG. 1. This embodiment shows a spray deposit apparatus (so-called Osprey apparatus).
Are suitable for producing hollow or solid long tube-shaped preforms of ferrous or non-ferrous metals. In the figure, 1 is a long tube collector (S25
C) or a base material, which is laterally penetrated by the chamber-2 and is supported by collector-supporting stands 3 and 3 provided outside the chamber-2, which rotate at 5 to 500 rpm and It is designed to drive slowly from right to left in the middle. The collector or the base material 1 serves as a collector when manufacturing a hollow preform and serves as a base material when manufacturing a solid preform, but both are collectively referred to as a collector hereinafter. Inside the chamber-2, a preheating tundish 4 is tiltably provided on the upstream side in the moving direction of the collector-1, and on the ceiling side of the chamber-2, a downward flow is used for spray deposit. A container 5 such as a tundish or a crucible is provided. Below the container 5 is an atomizer-6.
Is installed. These tundish 4 and container 5
The molten metal 7 of the same quality (for example, SUS304) 7 is contained in, but the molten metal 7 contained in the tundish 4 is maintained at a slightly high temperature. And this tundish 4
The pour spout is made wide so that the metal layer 8 having a uniform thickness can be formed by pouring thinly on the outer periphery of the collector-1. The temperature of the metal layer 8 is measured by a thermometer such as a pyrometer (not shown) to adjust the tilt of the tundish 4 and control the pouring amount. And below the position where this tundish 4 is arranged,
An auxiliary straightening roll 9 is provided adjacent to the collector-1 to further smooth the metal layer 8 and prevent the metal flow from falling. Further, a preheater 14 may be attached on the upstream side of the tundish 4 (with respect to the moving direction of the collector-1), if necessary. A saucer 12 lined with a refractory material is provided immediately below the tundish 4 so as to receive the pouring metal that could not be captured by the collector-1. Further, the spray stream 10 that cannot be captured by the collector-1 is recovered by a dust collector (not shown) through the exhaust gas bench rotor 13 as in the case of a normal spray deposit device. Next, the operation of the apparatus of this embodiment will be described. First, a thin preheated molten metal flow is poured from the wide pouring port of the tundish 4 onto the outer circumference of the rotating collector-1, and the entire circumference is smoothed. The metal layer 8 is formed. At this time, if necessary, an auxiliary straightening roll 9 is used to eliminate the unevenness of the layer surface and prevent the porosity layer due to the unevenness. As a result, the collector-1 is evenly preheated in its axial direction. The location of the preheated collector-1 is moved directly below the spray deposit container 5 to deposit the spray stream 10. In addition, this spray style 10
Is dispersed in the chamber-2 and mixed in the tundish 4, but since it is a molten metal of the same quality, no trouble occurs. As a result, the metal layer 8 previously covered by the collector-
1 is preheated to prevent the generation of porosity, and even if a porosity layer is formed by spray deposit,
The metal layer 8 can be dissolved and removed.

【0005】[0005]

【発明の効果】本発明によれば、中空あるいは中実のプ
リフォ−ムを成形するためのコレクタ−あるいは母材が
チャンバ−を貫通して横設されているので、長尺のプリ
フォ−ムが形成でき、しかも、コレクタ−あるいは母材
の外周にタンディシュの巾広の注ぎ口から注湯された金
属層を予め形成して、コレクタ−あるいは母材を予熱し
ているので、金属層表面に凹凸がなく、しかも、長尺で
ありながら均一加熱となって、ポロシティの発生を防止
し、品質の良い長尺プリフォ−ムを製造することができ
る。
According to the present invention, since a collector or a base material for forming a hollow or solid preform is provided laterally through the chamber, a long preform can be obtained. In addition, since the metal layer poured from the wide pouring port of the tundish is pre-formed on the outer periphery of the collector or the base material to preheat the collector or the base material, the metal layer surface has unevenness. In addition, it is possible to produce a long preform having good quality by preventing the occurrence of porosity by uniformly heating even though it is long.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は本発明の実施例装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のA矢視側面図FIG. 2 is a side view taken along the arrow A in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コレクタ−、2 チャンバ−、4 タンディシュ、
5 容器、6 アトマイザ−、8 金属層、10 スプ
レイ流、11 プリフォ−ム
1 collector, 2 chambers, 4 tundish,
5 container, 6 atomizer, 8 metal layer, 10 spray flow, 11 preform

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 チャンバ−の天井側に、不活性ガスを噴
出するアトマイザ−を介して、スプレイ・デポジットを
行うための溶融金属を入れた第1の容器を設け、前記ア
トマイザ−からのスプレイ流を受け、かつ、回転および
長手方向の移動を可能とした長尺プリフォ−ム用コレク
タ−を、前記チャンバ−を貫通して横設したスプレイ・
デポジット装置において、前記長尺プリフォ−ム用コレ
クタ−の移動方向上流側で、前記チャンバ−内で支持さ
れ、かつ、予熱用溶融金属を入れた第2の容器を設け、
該第2の容器の巾広の注ぎ口から予熱用溶融金属流を注
湯して前記コレクタ−の外周に金属層を形成した後、前
記スプレイ流を堆積させることにより、プリフォ−ムの
コレクタ−側ポロシティを抑制することを特徴とするス
プレイ・デポジットによる長尺プリフォ−ムの製造法。
Claim: What is claimed is: 1. A first container provided with molten metal for spray depositing is provided on a ceiling side of a chamber through an atomizer that ejects an inert gas, and A long preform collector, which receives the spray flow from the atomizer and is capable of rotating and moving in the longitudinal direction, is installed horizontally through the chamber.
In the depositing device, provided on the upstream side in the moving direction of the long preform collector is a second container supported in the chamber and containing a preheating molten metal.
A preheating molten metal flow is poured from a wide spout of the second container to form a metal layer on the outer periphery of the collector, and then the spray flow is deposited to collect the preform collector. A method for manufacturing a long preform by spray deposit, which is characterized by suppressing side porosity.
JP17715091A 1991-06-21 1991-06-21 Manufacturing method of long preform by spray deposit method Expired - Lifetime JP2912473B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17715091A JP2912473B2 (en) 1991-06-21 1991-06-21 Manufacturing method of long preform by spray deposit method
US08/115,800 US5305816A (en) 1991-06-21 1993-09-03 Method of producing long size preform using spray deposit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP17715091A JP2912473B2 (en) 1991-06-21 1991-06-21 Manufacturing method of long preform by spray deposit method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05364A true JPH05364A (en) 1993-01-08
JP2912473B2 JP2912473B2 (en) 1999-06-28

Family

ID=16026072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17715091A Expired - Lifetime JP2912473B2 (en) 1991-06-21 1991-06-21 Manufacturing method of long preform by spray deposit method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2912473B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012006037A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Kobe Steel Ltd Spray-forming deposition method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012006037A (en) * 2010-06-24 2012-01-12 Kobe Steel Ltd Spray-forming deposition method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2912473B2 (en) 1999-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4789022A (en) Process for continuous casting of metal ribbon
US4830084A (en) Spray casting of articles
JP3170269B2 (en) Spray deposition
JP3065305B2 (en) Method of manufacturing large-diameter spray-molded article using auxiliary heating and apparatus used for the method
CN108015284B (en) composite plate strip spraying preparation device adopting preheating mode and preparation method
WO1992012272A1 (en) Metal spray forming using multiple nozzles
US5305816A (en) Method of producing long size preform using spray deposit
JPH0328253B2 (en)
US5226953A (en) Process and device for producing a laminated material for slide elements
JP2946256B2 (en) Method for producing long tube-shaped preform by spray-deposit method
EP0169884A1 (en) Method for high vacuum casting
JPH05364A (en) Manufacture of long preform by spray-deposit method
JP2857807B2 (en) Manufacturing method of long tubular preform by spray-deposit method
US4165780A (en) Method of continuously casting metals, especially steel in an oscillating mold
US5240061A (en) Substrate for spray cast strip
JP2843952B2 (en) Manufacturing method of thin plate preform
JP2928965B2 (en) Injection molding method for ultra heat resistant and difficult to process materials
JPH04253561A (en) Apparatus for producing two-layered clad plate by spray deposition method
US4966224A (en) Substrate orientation in a gas-atomizing spray-depositing apparatus
JPH07303944A (en) Twin roll continuous casting method and apparatus for thin clad slab
JP2958334B2 (en) Continuous forging of metal composite materials
JPS61289947A (en) Method and apparatus for continuous casting of clad ingot
JPS61135463A (en) Method and device for continuous casting of metal-clad material
JP2750929B2 (en) Continuous casting method with spray deposit method
JPH04258365A (en) Manufacture of sheet metallic formed body