JPH0587467B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0587467B2 JPH0587467B2 JP63286437A JP28643788A JPH0587467B2 JP H0587467 B2 JPH0587467 B2 JP H0587467B2 JP 63286437 A JP63286437 A JP 63286437A JP 28643788 A JP28643788 A JP 28643788A JP H0587467 B2 JPH0587467 B2 JP H0587467B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- impeder
- pipe
- cooling pipe
- cooling
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Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は、電縫金属管溶接で使用されるインピ
ーダ冷却用パイプに関する。 ＜従来の技術＞ 熱損失により温度が上昇すると透磁率が低下し
溶接の電力効率が悪くなる。そのためにインピー
ダは水等の冷却媒体によつて冷却する必要があ
る。一般にこの冷却の方法としてインピーダを冷
却媒体が流れるパイプの中に挿入する方法が採ら
れているが、このインピーダ冷却用パイプは従来
から、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂が使用されて
いた。 ＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、従来のインピーダ冷却用パイプ
は、溶接により内径に出来たビードの付着や熱に
よる変形のために３〜10日間程度の寿命しかな
く、頻繁なパイプの取換えが必要であつた。それ
に伴い冷却水の除去も必要となり生産性を低下さ
せる大きな原因であつた。 本発明は、ビードの付着や熱による変形がなく
高周波をかけても誘導加熱されず耐熱、耐摩耗性
を具有したインピーダ冷却用パイプを提供するこ
とを目的とする。 ＜課題を解決する為の手段＞ 本発明者等は、上記諸問題を解消する為に、
種々の実験を重ねた結果、上記インピーダ冷却用
パイプの素材として炭化珪素を主成分とする焼結
体が最適であるという智見を得、本発明を完成し
た。即ち、本発明の要旨は専ら炭化珪素焼結体か
ら成り、内部に冷却媒体導通路を有する中空筒状
から成ることを特徴とするインピーダ冷却用パイ
プ。である。 なお請求項２に記載している様に、その一部
（10重量％以下）をフエライト（MFe2O4；Ｍは
主として２価の金属元素）で置換すると一層好ま
しいものとなる。 ＜作用＞ 耐熱性のパイプ材料として種々のものがあるが
高周波をかけても誘導加熱されることのない材料
としては、金属や炭素等の導電体は不適であるの
で、電気伝導性がないか又は不良導体であり耐熱
性があり変形しにくい材料が要求される。種々実
験の結果、セラミツクのうちある種のものがイン
ピーダ冷却用材料として使用することが最適であ
ることを見出した。このある種のセラミツクスと
は、SiCを主成分とするものであり、これらのも
のは耐酸化性があり、誘導加熱されにくいので最
適である。又、反応焼結により製造した炭化珪素
基焼結体は曲げ強度等強度面で優れインピーダ冷
却用パイプとして最適である。炭化珪素は、反常
磁性体であるので磁場がかかると常磁性を示すの
でインピーダに使用されるフエライトコアの透磁
率を補強するように働くので、溶接に必要な電力
が、他の材料を使用したものより20〜30％軽減さ
れる。SiC焼結体中にフエライトが含まれると更
に溶接に必要な電力が軽減されることになる。フ
エライト含有量が多ければ多い程、透磁率が大き
くなり、電力効率は上がるが、10重量％より多く
含むと、硬さが低下したり曲げ強度等の強度が著
しく低下し、インピーダ冷却用パイプとしては使
用できず、含有量が10重量％以下（０は含まず）
であることを要する。尚、インピーダ冷却用パイ
プ本体Fe3O4等のフエライトで出来ていると電力
効率は上がるのだが、この種のパイプは強度不足
でインピーダ冷却用パイプとしては使用できな
い。この焼結体は、耐摩耗性があるために、ビー
ドがパイプに接触しても疵がつかず、従来のイン
ピーダ冷却用パイプより大幅に寿命が延びる。 ＜実施例＞ 以下本発明をその実施例を示し乍ら詳述する。
しかし本発明は以下の実施例の範囲に限定される
ものではない。 なお以下の実施例の項目に記載する内容は、必
ずしも本発明の特許請求の範囲内のものに限ら
ず、本発明の作用・効果を従来の技術と比較する
が為の比較例とでもいうべき内容をも記載してい
る事を付記している。即ち、本発明のインピーダ
冷却用パイプと従来のエポキシ樹脂からなるイン
ピーダ冷却用パイプを使用して高周波抵抗溶接を
行ない鋼管を製造することにより両者を比較し
た。参考としてその他のセラミツクを用いて同様
のパイプを試作して実用試験を行なつた。他のセ
ラミツク製のものについては市販品を加工して試
験に供した。 本発明の炭化珪素基焼結体を以下のようにして
作成し物理的諸特性を他のセラミツク材料と比較
した。 原料粉末の作成 純度99.9％のＡ2O3（粒径0.4μm）と純度99.9
％のEr2O3（粒径0.8μm）と純度98.5％のFe3O4（粒
径0.8μm）及び純度98.5％（粒径0.5μm）のSiCと
を表に示すような割合に調製し、15時間ボール
ミルにて湿式混合を行なつた。乾燥後、粒径
0.5μmの粉末を得た。 本発明のインピーダ冷却用パイプの作成 で得られた原料粉末を用いて、次の手法によ
り本発明のインピーダ冷却用パイプを作成した。
原料粉末を直径40mm、長さ235mmの鉄製の芯材と
共に粉末がこの芯材を覆うように耐圧ゴム袋中に
配置し密封した後、1t／cm2の冷間静水圧をかけて
圧粉体を作り、機械加工して成形し、芯材を除去
した。その後Ar雰囲気にて2000℃の温度で焼結
して、外径60mm、内径40mm、長さ230mmの円筒形
状の珪素基焼結体を得た。 抗折力試験片の作成 で得られた原料粉末を用いて1t／cm2の圧力で
金型プレスにて圧粉体を作成しアルゴン雰囲気で
2000℃にて1hr焼結した。この結果約50×50×5.5
mmの形状の焼結体を得た。これをダイアモンドホ
イール切断機で、３×４×36mmの形状の試験片を
各10本作成した。
ーダ冷却用パイプに関する。 ＜従来の技術＞ 熱損失により温度が上昇すると透磁率が低下し
溶接の電力効率が悪くなる。そのためにインピー
ダは水等の冷却媒体によつて冷却する必要があ
る。一般にこの冷却の方法としてインピーダを冷
却媒体が流れるパイプの中に挿入する方法が採ら
れているが、このインピーダ冷却用パイプは従来
から、エポキシ樹脂等の耐熱性樹脂が使用されて
いた。 ＜発明が解決しようとする課題＞ しかしながら、従来のインピーダ冷却用パイプ
は、溶接により内径に出来たビードの付着や熱に
よる変形のために３〜10日間程度の寿命しかな
く、頻繁なパイプの取換えが必要であつた。それ
に伴い冷却水の除去も必要となり生産性を低下さ
せる大きな原因であつた。 本発明は、ビードの付着や熱による変形がなく
高周波をかけても誘導加熱されず耐熱、耐摩耗性
を具有したインピーダ冷却用パイプを提供するこ
とを目的とする。 ＜課題を解決する為の手段＞ 本発明者等は、上記諸問題を解消する為に、
種々の実験を重ねた結果、上記インピーダ冷却用
パイプの素材として炭化珪素を主成分とする焼結
体が最適であるという智見を得、本発明を完成し
た。即ち、本発明の要旨は専ら炭化珪素焼結体か
ら成り、内部に冷却媒体導通路を有する中空筒状
から成ることを特徴とするインピーダ冷却用パイ
プ。である。 なお請求項２に記載している様に、その一部
（10重量％以下）をフエライト（MFe2O4；Ｍは
主として２価の金属元素）で置換すると一層好ま
しいものとなる。 ＜作用＞ 耐熱性のパイプ材料として種々のものがあるが
高周波をかけても誘導加熱されることのない材料
としては、金属や炭素等の導電体は不適であるの
で、電気伝導性がないか又は不良導体であり耐熱
性があり変形しにくい材料が要求される。種々実
験の結果、セラミツクのうちある種のものがイン
ピーダ冷却用材料として使用することが最適であ
ることを見出した。このある種のセラミツクスと
は、SiCを主成分とするものであり、これらのも
のは耐酸化性があり、誘導加熱されにくいので最
適である。又、反応焼結により製造した炭化珪素
基焼結体は曲げ強度等強度面で優れインピーダ冷
却用パイプとして最適である。炭化珪素は、反常
磁性体であるので磁場がかかると常磁性を示すの
でインピーダに使用されるフエライトコアの透磁
率を補強するように働くので、溶接に必要な電力
が、他の材料を使用したものより20〜30％軽減さ
れる。SiC焼結体中にフエライトが含まれると更
に溶接に必要な電力が軽減されることになる。フ
エライト含有量が多ければ多い程、透磁率が大き
くなり、電力効率は上がるが、10重量％より多く
含むと、硬さが低下したり曲げ強度等の強度が著
しく低下し、インピーダ冷却用パイプとしては使
用できず、含有量が10重量％以下（０は含まず）
であることを要する。尚、インピーダ冷却用パイ
プ本体Fe3O4等のフエライトで出来ていると電力
効率は上がるのだが、この種のパイプは強度不足
でインピーダ冷却用パイプとしては使用できな
い。この焼結体は、耐摩耗性があるために、ビー
ドがパイプに接触しても疵がつかず、従来のイン
ピーダ冷却用パイプより大幅に寿命が延びる。 ＜実施例＞ 以下本発明をその実施例を示し乍ら詳述する。
しかし本発明は以下の実施例の範囲に限定される
ものではない。 なお以下の実施例の項目に記載する内容は、必
ずしも本発明の特許請求の範囲内のものに限ら
ず、本発明の作用・効果を従来の技術と比較する
が為の比較例とでもいうべき内容をも記載してい
る事を付記している。即ち、本発明のインピーダ
冷却用パイプと従来のエポキシ樹脂からなるイン
ピーダ冷却用パイプを使用して高周波抵抗溶接を
行ない鋼管を製造することにより両者を比較し
た。参考としてその他のセラミツクを用いて同様
のパイプを試作して実用試験を行なつた。他のセ
ラミツク製のものについては市販品を加工して試
験に供した。 本発明の炭化珪素基焼結体を以下のようにして
作成し物理的諸特性を他のセラミツク材料と比較
した。 原料粉末の作成 純度99.9％のＡ2O3（粒径0.4μm）と純度99.9
％のEr2O3（粒径0.8μm）と純度98.5％のFe3O4（粒
径0.8μm）及び純度98.5％（粒径0.5μm）のSiCと
を表に示すような割合に調製し、15時間ボール
ミルにて湿式混合を行なつた。乾燥後、粒径
0.5μmの粉末を得た。 本発明のインピーダ冷却用パイプの作成 で得られた原料粉末を用いて、次の手法によ
り本発明のインピーダ冷却用パイプを作成した。
原料粉末を直径40mm、長さ235mmの鉄製の芯材と
共に粉末がこの芯材を覆うように耐圧ゴム袋中に
配置し密封した後、1t／cm2の冷間静水圧をかけて
圧粉体を作り、機械加工して成形し、芯材を除去
した。その後Ar雰囲気にて2000℃の温度で焼結
して、外径60mm、内径40mm、長さ230mmの円筒形
状の珪素基焼結体を得た。 抗折力試験片の作成 で得られた原料粉末を用いて1t／cm2の圧力で
金型プレスにて圧粉体を作成しアルゴン雰囲気で
2000℃にて1hr焼結した。この結果約50×50×5.5
mmの形状の焼結体を得た。これをダイアモンドホ
イール切断機で、３×４×36mmの形状の試験片を
各10本作成した。
【表】
【表】
ここで溶接効率とは一定電力ａで、金属管溶接
（ここでは鋼管）にエポキシ樹脂を使用した場合
の溶接の仕事量を100とした場合、これに対する
同電力の仕事量のことをいうものとする。 比較試験としてSi3N4，Ａ2O3，ZrO2等のパ
イプを用いたが、溶接効率は上がらず、Si3N4を
除いて熱衝撃に弱かつた。 次に、本発明のインピーダ冷却用パイプ及び他
のセラミツク素材の諸物性について測定した中の
一部を表２に示す。
（ここでは鋼管）にエポキシ樹脂を使用した場合
の溶接の仕事量を100とした場合、これに対する
同電力の仕事量のことをいうものとする。 比較試験としてSi3N4，Ａ2O3，ZrO2等のパ
イプを用いたが、溶接効率は上がらず、Si3N4を
除いて熱衝撃に弱かつた。 次に、本発明のインピーダ冷却用パイプ及び他
のセラミツク素材の諸物性について測定した中の
一部を表２に示す。
【表】
【表】
＜発明の効果＞
以上述べて来た如く、本発明によれば、ビード
の付着や熱による変形がなく、しかも、誘導加熱
される事もなく、インピーダ冷却用パイプとして
その機能を十分に発揮できるものである。その理
由としては本発明パイプの素材が専ら炭化珪素か
ら成つており、特にその一部をMFe2O4（Ｍは主
として２価の金属元素）で置換した請求項２に記
載のパイプはキユーリーポイントの移動あるいは
素材を構成する原子の配列が無秩序状態となるか
のいずれかで、パイプの極く表層部のみしか熱さ
れる事がないのが原因であろうと考えられる。こ
の事は又、任意の部所にのみフエライトを配合、
設置する事で任意の部所のみを熱されなくする事
も出来るのである。
の付着や熱による変形がなく、しかも、誘導加熱
される事もなく、インピーダ冷却用パイプとして
その機能を十分に発揮できるものである。その理
由としては本発明パイプの素材が専ら炭化珪素か
ら成つており、特にその一部をMFe2O4（Ｍは主
として２価の金属元素）で置換した請求項２に記
載のパイプはキユーリーポイントの移動あるいは
素材を構成する原子の配列が無秩序状態となるか
のいずれかで、パイプの極く表層部のみしか熱さ
れる事がないのが原因であろうと考えられる。こ
の事は又、任意の部所にのみフエライトを配合、
設置する事で任意の部所のみを熱されなくする事
も出来るのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 専ら炭化珪素基焼結体から成り、内部に冷却
媒体導通路を有する中空筒状から成ることを特徴
とするインピーダ冷却用パイプ。 ２ 上記炭化珪素基焼結体の10重量％以下（０は
含まず）をフエライト（MFe2O4；Ｍは主として
２価の金属元素）で置換したことを特徴とするイ
ンピーダ冷却用パイプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286437A JPH02133375A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | インピーダ冷却用パイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63286437A JPH02133375A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | インピーダ冷却用パイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02133375A JPH02133375A (ja) | 1990-05-22 |
| JPH0587467B2 true JPH0587467B2 (ja) | 1993-12-16 |
Family
ID=17704375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63286437A Granted JPH02133375A (ja) | 1988-11-11 | 1988-11-11 | インピーダ冷却用パイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02133375A (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5820556B2 (ja) * | 1976-09-20 | 1983-04-23 | 東光株式会社 | 整流回路 |
| JPS56152A (en) * | 1979-06-14 | 1981-01-06 | Chubu Kakou Kk | Laminated felt and production of same |
| JPS573770A (en) * | 1980-06-10 | 1982-01-09 | Mitsubishi Motors Corp | Ceramics for induction heating furnace |
| JPS59140089U (ja) * | 1983-03-08 | 1984-09-19 | 住友金属工業株式会社 | 電縫鋼管溶接用インピ−ダケ−ス |
-
1988
- 1988-11-11 JP JP63286437A patent/JPH02133375A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02133375A (ja) | 1990-05-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |