JPH09300084A - 中空ロ−ル胴体部材及びその製造方法 - Google Patents
中空ロ−ル胴体部材及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH09300084A JPH09300084A JP8143501A JP14350196A JPH09300084A JP H09300084 A JPH09300084 A JP H09300084A JP 8143501 A JP8143501 A JP 8143501A JP 14350196 A JP14350196 A JP 14350196A JP H09300084 A JPH09300084 A JP H09300084A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- joining
- liquid phase
- phase diffusion
- hollow roll
- roll body
- 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
Links
Landscapes
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課 題】 接合部の硬度むら等の問題のない、板巻
きタイプ中空ロ−ル胴体部材を提供すること。 【解決手段】 金属板の円筒状成形体１の、又は２個の
半円筒状成形体1′，1′の直線端辺２，３同士を接合に
より閉じて円筒体４とした、接合部５を有する中空ロ−
ル胴体用の部材であって、上記接合部５の少なくとも円
筒外面側の部分が、液相拡散接合法によって形成するこ
とにより、溶接接合による凝固組織が接合部５の表面に
露呈しないようにした。
きタイプ中空ロ−ル胴体部材を提供すること。 【解決手段】 金属板の円筒状成形体１の、又は２個の
半円筒状成形体1′，1′の直線端辺２，３同士を接合に
より閉じて円筒体４とした、接合部５を有する中空ロ−
ル胴体用の部材であって、上記接合部５の少なくとも円
筒外面側の部分が、液相拡散接合法によって形成するこ
とにより、溶接接合による凝固組織が接合部５の表面に
露呈しないようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属板の製造等に
使用される中空状の胴体を有する板巻きタイプのロ−ル
に、優れた表面特性を具備させるための胴体部材の構
成、ならびに、該構成の胴体部材を有利に製造する方法
に関する。
使用される中空状の胴体を有する板巻きタイプのロ−ル
に、優れた表面特性を具備させるための胴体部材の構
成、ならびに、該構成の胴体部材を有利に製造する方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼板をはじめとする金属板あるいはプラ
スチックフィルムなどのシ−ト材の製造，加工プロセス
においては、ロ−ルが多数使用される。これらのロ−ル
は、圧延用のワ−クロ−ルやレベラ−ロ−ルのように特
に高荷重で用いられるものを除けば、大多数のロ−ルは
その胴体部分が中空状に形成された中空ロ−ルである。
スチックフィルムなどのシ−ト材の製造，加工プロセス
においては、ロ−ルが多数使用される。これらのロ−ル
は、圧延用のワ−クロ−ルやレベラ−ロ−ルのように特
に高荷重で用いられるものを除けば、大多数のロ−ルは
その胴体部分が中空状に形成された中空ロ−ルである。
【０００３】しかして、中空ロ−ルの胴体は、通常、遠
心鋳造法，鍛造法、あるいは板巻き法によって製造され
る。この中で、板巻き法は、寸法対応性，材質の均質性
あるいは安価に製造できるという点において、他の方式
よりも格段に勝っているが、金属板を丸めて接合すると
いう製造過程に由来して、製品には必らず接合部が存在
する。
心鋳造法，鍛造法、あるいは板巻き法によって製造され
る。この中で、板巻き法は、寸法対応性，材質の均質性
あるいは安価に製造できるという点において、他の方式
よりも格段に勝っているが、金属板を丸めて接合すると
いう製造過程に由来して、製品には必らず接合部が存在
する。
【０００４】従来、上記板巻き法における接合手段とし
ては、各種溶接が利用されており、溶接の形態は種々異
なっても、溶加材あるいは被溶接材そのものが加熱溶融
され凝固することによって接合部が形成されるという共
通の履歴を有している。このため、溶接部の性状を母材
部と大差がないようにするための種々の工夫がなされて
きた。
ては、各種溶接が利用されており、溶接の形態は種々異
なっても、溶加材あるいは被溶接材そのものが加熱溶融
され凝固することによって接合部が形成されるという共
通の履歴を有している。このため、溶接部の性状を母材
部と大差がないようにするための種々の工夫がなされて
きた。
【０００５】しかしながら、上述の目的で、たとえば、
溶接部の組成を他の部分と同じにする仕様の溶接が行わ
れても、前記凝固過程において初析フェライトバンドが
形成されて局部的な組成むらが生じるなどの凝固組織特
有の状況が生じ、これは、溶接後の熱処理等によっても
完全に解消されるものではなく、上記組成むらに起因し
て焼入れ硬度差、ひいてはむら状の摩耗が、あるいは研
摩やブラスチングに対する感受性の差による肌目のむら
が微妙ながら生じて、ロ−ルに接するシ−ト材の表面に
好ましくない影響をもたらすことがあった。
溶接部の組成を他の部分と同じにする仕様の溶接が行わ
れても、前記凝固過程において初析フェライトバンドが
形成されて局部的な組成むらが生じるなどの凝固組織特
有の状況が生じ、これは、溶接後の熱処理等によっても
完全に解消されるものではなく、上記組成むらに起因し
て焼入れ硬度差、ひいてはむら状の摩耗が、あるいは研
摩やブラスチングに対する感受性の差による肌目のむら
が微妙ながら生じて、ロ−ルに接するシ−ト材の表面に
好ましくない影響をもたらすことがあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたものであって、板巻き法で製造される中
空ロ−ル胴体部材の、前述の接合部に関わる問題点を払
拭した中空ロ−ル胴体部材及びその製造方法を提供する
ことを、その課題とする。
鑑みてなされたものであって、板巻き法で製造される中
空ロ−ル胴体部材の、前述の接合部に関わる問題点を払
拭した中空ロ−ル胴体部材及びその製造方法を提供する
ことを、その課題とする。
【０００７】しかして、本発明の発明者らは、板巻き法
における接合部を、前記問題点の原因となる凝固組織を
生じないように形成することを指向し、実現策を検討し
た。凝固組織を生じない接合手段としては、ガス圧接
法，液相拡散接合法，固相拡散接合法，摩擦圧接法、あ
るいは、超音波接合法が挙げられる。中でも、液相拡散
接合法はロ−ル胴体に要請される接合強度，組織の連続
性，寸法精度，作業性をバランス良く満たすことができ
る好ましい方法である。しかしながら、この液相拡散接
合法は、高々100cm2の小面積の接合に利用されてきた接
合手段であって、板巻き法中空ロ−ルの接合部のような
1000cm2に及ぶこともある大面積の接合には、設備規
模，作業性などの点で適用が困難と見られた。
における接合部を、前記問題点の原因となる凝固組織を
生じないように形成することを指向し、実現策を検討し
た。凝固組織を生じない接合手段としては、ガス圧接
法，液相拡散接合法，固相拡散接合法，摩擦圧接法、あ
るいは、超音波接合法が挙げられる。中でも、液相拡散
接合法はロ−ル胴体に要請される接合強度，組織の連続
性，寸法精度，作業性をバランス良く満たすことができ
る好ましい方法である。しかしながら、この液相拡散接
合法は、高々100cm2の小面積の接合に利用されてきた接
合手段であって、板巻き法中空ロ−ルの接合部のような
1000cm2に及ぶこともある大面積の接合には、設備規
模，作業性などの点で適用が困難と見られた。
【０００８】ここで、発明者らは、前記接合部の凝固組
織の問題がロ−ルの表面側に限られたものであることに
思い到り、接合部のロ−ル表面側の部分のみを液相拡散
接合法によって形成することを着想して、本発明を達成
した。
織の問題がロ−ルの表面側に限られたものであることに
思い到り、接合部のロ−ル表面側の部分のみを液相拡散
接合法によって形成することを着想して、本発明を達成
した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、上記課題を解決す
ることを目的としてなされた本発明中空ロ−ル胴体部材
の構成は、金属板の円筒状成形体の、又は２個の半円筒
状成形体の直線端辺同士を接合により閉じて円筒体とし
た、接合部を有する中空ロ−ル胴体用の部材であって、
上記接合部の少なくとも円筒外面側の部分が、液相拡散
接合法によって形成されていることを特徴とするもので
ある。
ることを目的としてなされた本発明中空ロ−ル胴体部材
の構成は、金属板の円筒状成形体の、又は２個の半円筒
状成形体の直線端辺同士を接合により閉じて円筒体とし
た、接合部を有する中空ロ−ル胴体用の部材であって、
上記接合部の少なくとも円筒外面側の部分が、液相拡散
接合法によって形成されていることを特徴とするもので
ある。
【００１０】上記本発明で云う液相拡散接合法とは、接
合すべき両母材面の間に母材より融点の低いインサ−ト
材を介在させた被接合部を、加圧下でインサ−ト材の融
点以上，母材の融点未満の温度に加熱して、インサ−ト
材のみを溶融させる操作により、インサ−ト材中の作用
成分を両側の母材中に拡散同化させて接合する方法であ
る。即ち、インサ−ト材は溶融はするものの、その凝固
は、主として上記作用成分の拡散逸出によるインサ−ト
材融点の上昇に伴って等温的に起こるので、系の冷却に
伴って起る通常の凝固過程のような偏析を生じることが
なく、又、加熱温度が溶接法に比べて顕著に低くて済ん
で、熱影響による近傍の母材組織の変化も軽微であるた
め、接合部は熱影響部も含めて、母材部と性状差が殆ん
どない状態に形成される。
合すべき両母材面の間に母材より融点の低いインサ−ト
材を介在させた被接合部を、加圧下でインサ−ト材の融
点以上，母材の融点未満の温度に加熱して、インサ−ト
材のみを溶融させる操作により、インサ−ト材中の作用
成分を両側の母材中に拡散同化させて接合する方法であ
る。即ち、インサ−ト材は溶融はするものの、その凝固
は、主として上記作用成分の拡散逸出によるインサ−ト
材融点の上昇に伴って等温的に起こるので、系の冷却に
伴って起る通常の凝固過程のような偏析を生じることが
なく、又、加熱温度が溶接法に比べて顕著に低くて済ん
で、熱影響による近傍の母材組織の変化も軽微であるた
め、接合部は熱影響部も含めて、母材部と性状差が殆ん
どない状態に形成される。
【００１１】よって、上記本発明の構成によれば、板巻
き法で製造される中空ロ−ルの胴体表面に、前記凝固組
織等の問題点を含んだ接合部が露呈されなくなり、又、
液相拡散接合法を胴体外面側の必要な小領域のみに適用
すればよいため、前記設備規模や作業性に関する制約な
しに実施できるところとなって、前記課題が解決される
のである。
き法で製造される中空ロ−ルの胴体表面に、前記凝固組
織等の問題点を含んだ接合部が露呈されなくなり、又、
液相拡散接合法を胴体外面側の必要な小領域のみに適用
すればよいため、前記設備規模や作業性に関する制約な
しに実施できるところとなって、前記課題が解決される
のである。
【００１２】ここで、上記胴体外面側の如何ほどの領域
を液相拡散接合法による接合部とするかは、ロ−ルの用
途に応じて設定するのがよい。即ち、再研摩を行わずに
使用し続けるロ−ルの場合には、ロ−ル製作時の削り代
が十分確保されていればよいので、外面から深さ３mm程
度迄の部分が液相拡散接合されていればよい。一方、再
研摩を繰返しながら使用する用途については、たとえ
ば、延べ10mmの削り代に対して15mm程度の液相拡散接合
部を設けるとよい。又、設備規模，作業性の点からも１
〜２m巾のロ−ル胴体について、15mm程度迄が液相拡散
接合を実施しやすい範囲である。
を液相拡散接合法による接合部とするかは、ロ−ルの用
途に応じて設定するのがよい。即ち、再研摩を行わずに
使用し続けるロ−ルの場合には、ロ−ル製作時の削り代
が十分確保されていればよいので、外面から深さ３mm程
度迄の部分が液相拡散接合されていればよい。一方、再
研摩を繰返しながら使用する用途については、たとえ
ば、延べ10mmの削り代に対して15mm程度の液相拡散接合
部を設けるとよい。又、設備規模，作業性の点からも１
〜２m巾のロ−ル胴体について、15mm程度迄が液相拡散
接合を実施しやすい範囲である。
【００１３】次に、上記接合部における液相拡散接合さ
れていない部分の接合手段は原則的には任意であるが、
接合部全体の強度の確保，液相拡散接合法で形成された
接合部に対する過大な熱影響の回避，低コストと云った
点で、サブマ−ジア−ク溶接法，炭酸ガスア−ク溶接法
などが推奨される。
れていない部分の接合手段は原則的には任意であるが、
接合部全体の強度の確保，液相拡散接合法で形成された
接合部に対する過大な熱影響の回避，低コストと云った
点で、サブマ−ジア−ク溶接法，炭酸ガスア−ク溶接法
などが推奨される。
【００１４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図に
より説明する。図１は本発明中空ロ−ル胴体部材の接合
部態様の一例を示す断面図、図２は金属板の円筒状成形
体の断面図、図３は２個の半円筒状成形体の突合わせ状
態の断面図、図４は成形加工前の金属板に対する被接合
端辺の精整を示す断面図、図５は本発明中空ロ−ル胴体
部材の接合部外面側の接合線を横切る方向の表面硬さ分
布を示す図表である。
より説明する。図１は本発明中空ロ−ル胴体部材の接合
部態様の一例を示す断面図、図２は金属板の円筒状成形
体の断面図、図３は２個の半円筒状成形体の突合わせ状
態の断面図、図４は成形加工前の金属板に対する被接合
端辺の精整を示す断面図、図５は本発明中空ロ−ル胴体
部材の接合部外面側の接合線を横切る方向の表面硬さ分
布を示す図表である。
【００１５】即ち、本発明の中空ロ−ル胴体部材は、金
属板の円筒状成形体１の直線端辺２と３を接合して成る
円筒体４の接合部５を、液相拡散接合法によって形成さ
れた円筒外面側の部分5aと、たとえばＶ字状に形成した
開先部へのサブマ−ジア−ク溶接によって形成された円
筒内面側の部分5bとにより構成したものである。
属板の円筒状成形体１の直線端辺２と３を接合して成る
円筒体４の接合部５を、液相拡散接合法によって形成さ
れた円筒外面側の部分5aと、たとえばＶ字状に形成した
開先部へのサブマ−ジア−ク溶接によって形成された円
筒内面側の部分5bとにより構成したものである。
【００１６】ここで、液相拡散接合による部分5aの深さ
は、前述のように、ロ−ル製作時ないしは使用時の削り
代に応じて３〜15mm程度とすればよいが、円筒体４の肉
厚が30mm以上の厚いものである場合には、残り部分の溶
接を行いやすくする等の観点から、上記削り代に関わり
なく10mm以上確保した方がよい。上記肉厚が15mm以下の
薄いものである場合には、上記5aの部分の深さはロ−ル
の使用条件に応じて設定してもよいが、接合部を全肉厚
に亘って液相拡散法によって形成する構成として製造工
程を簡略化することもできる。
は、前述のように、ロ−ル製作時ないしは使用時の削り
代に応じて３〜15mm程度とすればよいが、円筒体４の肉
厚が30mm以上の厚いものである場合には、残り部分の溶
接を行いやすくする等の観点から、上記削り代に関わり
なく10mm以上確保した方がよい。上記肉厚が15mm以下の
薄いものである場合には、上記5aの部分の深さはロ−ル
の使用条件に応じて設定してもよいが、接合部を全肉厚
に亘って液相拡散法によって形成する構成として製造工
程を簡略化することもできる。
【００１７】本発明中空ロ−ル胴体部材の全体構成は、
図２に示した１ピ−ス型（円筒状成形体１による）、図
３に示した２ピ−ス型（２個の半円筒状成形体1′によ
る）のいずれかとなる。１ピ−ス型は成形及び接合の工
程数が少なく、又、接合される端辺が位置決めされてい
る点に、一方、２ピ−ス型は、成形後の端面精整を行い
やすいという点に、それぞれ特長を有するものであり、
寸法等の仕様に応じて好都合な方を選定すればよい。こ
こで、上記円筒状，半円筒状といった形状は、必ずしも
断面が真円又は半円である必要はなく、特開平３−１６
９４１２号公報に開示されているように、接合すべき端
辺近傍を平坦な形状に形成し、端辺同士を当接しやすく
して接合を行い、接合後の異形円筒体を真円状の円筒体
に形状矯正する方式によってもよい。なお、３ピ−ス以
上の構成とすることもできるが、手間が増えるだけであ
り、メリットは考えられない。
図２に示した１ピ−ス型（円筒状成形体１による）、図
３に示した２ピ−ス型（２個の半円筒状成形体1′によ
る）のいずれかとなる。１ピ−ス型は成形及び接合の工
程数が少なく、又、接合される端辺が位置決めされてい
る点に、一方、２ピ−ス型は、成形後の端面精整を行い
やすいという点に、それぞれ特長を有するものであり、
寸法等の仕様に応じて好都合な方を選定すればよい。こ
こで、上記円筒状，半円筒状といった形状は、必ずしも
断面が真円又は半円である必要はなく、特開平３−１６
９４１２号公報に開示されているように、接合すべき端
辺近傍を平坦な形状に形成し、端辺同士を当接しやすく
して接合を行い、接合後の異形円筒体を真円状の円筒体
に形状矯正する方式によってもよい。なお、３ピ−ス以
上の構成とすることもできるが、手間が増えるだけであ
り、メリットは考えられない。
【００１８】上記円筒状成形体等の被接合端辺の精整
は、概して、成形加工前の金属板Ｍbに対して図４に例
示したように行うのが容易であるが、液相拡散接合のた
めの突合わせ面の形成については、被接合面間を平行に
形成しやすいという点で成形後の精整に歩がある。な
お、通常の溶接法によって接合する、図１の5bの部分に
ついては、溶接仕様に応じてＶ字開先等を設けるもので
あるが、この開先加工も成形前の金属板段階で図４の5b
のように行うのが容易である。
は、概して、成形加工前の金属板Ｍbに対して図４に例
示したように行うのが容易であるが、液相拡散接合のた
めの突合わせ面の形成については、被接合面間を平行に
形成しやすいという点で成形後の精整に歩がある。な
お、通常の溶接法によって接合する、図１の5bの部分に
ついては、溶接仕様に応じてＶ字開先等を設けるもので
あるが、この開先加工も成形前の金属板段階で図４の5b
のように行うのが容易である。
【００１９】さて、図１の5aの部分の液相拡散接合は、
たとえば、以下のように行う。先ず研削，研摩，ブラス
チングなどによる上記5aの部分の平坦化，清浄化を行
い、両面間に液相拡散接合用のインサ−ト材を挿入した
被接合部に10MPa程度の圧縮力をかけた状態におく。因
に、鋼材に適したインサ−ト材としては、液相拡散接合
用に処方された、Fe基，Ni基，Ni-P基等の、融点900〜1
100℃程度の材料が適しており、接合部の要求仕様ある
いは接合作業条件に応じて箔材，粉体層，溶射層、ある
いはめっき層の形で適用することができる。インサ−ト
材の厚さは薄すぎると接合が不完全となり、厚すぎると
拡散が容易でなくなるので20〜200μm程度が好適であ
る。
たとえば、以下のように行う。先ず研削，研摩，ブラス
チングなどによる上記5aの部分の平坦化，清浄化を行
い、両面間に液相拡散接合用のインサ−ト材を挿入した
被接合部に10MPa程度の圧縮力をかけた状態におく。因
に、鋼材に適したインサ−ト材としては、液相拡散接合
用に処方された、Fe基，Ni基，Ni-P基等の、融点900〜1
100℃程度の材料が適しており、接合部の要求仕様ある
いは接合作業条件に応じて箔材，粉体層，溶射層、ある
いはめっき層の形で適用することができる。インサ−ト
材の厚さは薄すぎると接合が不完全となり、厚すぎると
拡散が容易でなくなるので20〜200μm程度が好適であ
る。
【００２０】次に、上記圧縮力のかかった被接合部を90
0〜1250℃程度に加熱して３分間程度温度保持すること
により、インサ−ト材が溶融してその作用成分が両側の
母材中に拡散同化するとともにインサ−ト材が等温的に
凝固して接合が完了する。
0〜1250℃程度に加熱して３分間程度温度保持すること
により、インサ−ト材が溶融してその作用成分が両側の
母材中に拡散同化するとともにインサ−ト材が等温的に
凝固して接合が完了する。
【００２１】上記加熱の手段としては、被接合系を集中
的に急速加熱できるという点で誘導加熱法が好適であ
る。上記誘導加熱は、被接合系全体に対して一気に行っ
てもよく、又、部分的な加熱を移動方式で順次進めて行
くようにしてもよい。更に、上記加熱は、被接合部の酸
化を避けるために、無酸化雰囲気下であるいは突合わせ
部の外周に粘土質スリップコ−ティングなどの外気遮断
被覆を施して行うのがよい。本発明は大型部材を対象と
するので、設備の簡略化を図ることが可能な後者の方法
が推奨される。
的に急速加熱できるという点で誘導加熱法が好適であ
る。上記誘導加熱は、被接合系全体に対して一気に行っ
てもよく、又、部分的な加熱を移動方式で順次進めて行
くようにしてもよい。更に、上記加熱は、被接合部の酸
化を避けるために、無酸化雰囲気下であるいは突合わせ
部の外周に粘土質スリップコ−ティングなどの外気遮断
被覆を施して行うのがよい。本発明は大型部材を対象と
するので、設備の簡略化を図ることが可能な後者の方法
が推奨される。
【００２２】上記液相拡散接合に続く、図１の5b部分の
接合は、通常の溶接法によって行うものであり、その手
段は任意であるが、液相拡散接合されている5aの部分に
過度の熱影響を及ぼさない溶接法によるのがよい。又、
5bの部分に比べて5aの部分の比率が小さいなど、上記熱
影響が懸念される場合には、既に液相拡散接合されてい
る5aの部分を、円筒外面側から冷却しながら5b部分の溶
接を行うとよい。
接合は、通常の溶接法によって行うものであり、その手
段は任意であるが、液相拡散接合されている5aの部分に
過度の熱影響を及ぼさない溶接法によるのがよい。又、
5bの部分に比べて5aの部分の比率が小さいなど、上記熱
影響が懸念される場合には、既に液相拡散接合されてい
る5aの部分を、円筒外面側から冷却しながら5b部分の溶
接を行うとよい。
【００２３】上記接合操作により形成された接合部の円
筒体外面側は、液相拡散接合のための900℃以上の加熱
を経ており、粗粒化しているが、溶接接合部のように初
析フェライトバンド等の偏析組織が存在しないため、そ
の後の焼入れ，焼ならし等の熱処理によって、母材部と
の間の特性差は解消され、前記摩耗むら，ブラスチング
むら等の問題点は払拭される。
筒体外面側は、液相拡散接合のための900℃以上の加熱
を経ており、粗粒化しているが、溶接接合部のように初
析フェライトバンド等の偏析組織が存在しないため、そ
の後の焼入れ，焼ならし等の熱処理によって、母材部と
の間の特性差は解消され、前記摩耗むら，ブラスチング
むら等の問題点は払拭される。
【００２４】
実施例１ 外径600mm，巾1500mm，肉厚40mmの鋼板（S48C）からな
る中空ロ−ル胴体部材を、本発明構成（１ピ−ス型）に
より製作した。製作仕様は下記の通りである。 液相拡散接合部（外面側） ・深さ15mm ・50μm厚さのFe基インサ−ト材（融点1100℃）使用 ・母材端面間に上記インサ−ト材を介在させた被接合部
の外周を市販の酸化防止用塗布剤（東京熱化学工業(株)
製「サ−モジンブラック」）にて封じ、該被接合部をそ
の表裏に亘って接合線に沿って取囲む形で１タ−ンの電
磁コイルを配し、被接合部に10MPaの圧縮力を加えた状
態で該コイルに２kHz，400kW(max)の通電を行って、被
接合系を誘導加熱し、180秒で1250℃に到達させ、120秒
温度保持し、放冷して接合操作を終えた。 溶接接合部（内面側） ・深さ25＋αmm ・Ｖ字開先を形成しサブマ−ジア−ク溶接により溶接。 熱処理 ・焼ならし（850℃） ・表面高周波焼入れ（900℃） ・焼戻し（200℃）
る中空ロ−ル胴体部材を、本発明構成（１ピ−ス型）に
より製作した。製作仕様は下記の通りである。 液相拡散接合部（外面側） ・深さ15mm ・50μm厚さのFe基インサ−ト材（融点1100℃）使用 ・母材端面間に上記インサ−ト材を介在させた被接合部
の外周を市販の酸化防止用塗布剤（東京熱化学工業(株)
製「サ−モジンブラック」）にて封じ、該被接合部をそ
の表裏に亘って接合線に沿って取囲む形で１タ−ンの電
磁コイルを配し、被接合部に10MPaの圧縮力を加えた状
態で該コイルに２kHz，400kW(max)の通電を行って、被
接合系を誘導加熱し、180秒で1250℃に到達させ、120秒
温度保持し、放冷して接合操作を終えた。 溶接接合部（内面側） ・深さ25＋αmm ・Ｖ字開先を形成しサブマ−ジア−ク溶接により溶接。 熱処理 ・焼ならし（850℃） ・表面高周波焼入れ（900℃） ・焼戻し（200℃）
【００２５】次に、上記本発明中空ロ−ル胴体部材の接
合部外面側の接合線を横切る方向の表面硬さ分布を測定
し、図５に示す結果を得た。即ち、前記摩耗むら等のパ
ラメ−タとなる表面硬さの分布は接合線においても乱れ
ることがなく平坦であり、本発明の効果が確認された。
合部外面側の接合線を横切る方向の表面硬さ分布を測定
し、図５に示す結果を得た。即ち、前記摩耗むら等のパ
ラメ−タとなる表面硬さの分布は接合線においても乱れ
ることがなく平坦であり、本発明の効果が確認された。
【００２６】実施例２ 実施例１のインサ−ト材をNi基インサ−ト材料の溶射層
（150μm厚さ、融点1050℃）に変更した被接合部を、移
動方式で誘導加熱して液相拡散接合させる構成とし、他
の条件は実施例１と同じにして中空ロ−ル胴体部材を製
作した。液相拡散接合の誘導加熱の仕様は下記の通りで
ある。 ・コイル：180mm長さの直線部を有する１タ−ンコイル
を、該直線部を接合線に近接して沿わせる形で円筒外面
側に配置。 ・操 作：上記コイルに２kHz，100〜150kWの通電を行
いながら、コイルを接合線の一端側から他端側へ１mm/s
の速度で移動。 上記のようにして製作した中空ロ−ル胴体部材について
も、接合線を横切る方向の硬度分布は、実施例１と同様
に良好であった。
（150μm厚さ、融点1050℃）に変更した被接合部を、移
動方式で誘導加熱して液相拡散接合させる構成とし、他
の条件は実施例１と同じにして中空ロ−ル胴体部材を製
作した。液相拡散接合の誘導加熱の仕様は下記の通りで
ある。 ・コイル：180mm長さの直線部を有する１タ−ンコイル
を、該直線部を接合線に近接して沿わせる形で円筒外面
側に配置。 ・操 作：上記コイルに２kHz，100〜150kWの通電を行
いながら、コイルを接合線の一端側から他端側へ１mm/s
の速度で移動。 上記のようにして製作した中空ロ−ル胴体部材について
も、接合線を横切る方向の硬度分布は、実施例１と同様
に良好であった。
【００２７】
【発明の効果】本発明は、上述したように、板巻きタイ
プの中空ロ−ル胴体部材の接合部の、少なくとも円筒外
面側を液相拡散接合法によって形成する構成により、従
来の溶接接合法では皆無にできなかった、接合部に関わ
る表面硬さむら等の問題を払拭できたものである。液相
拡散接合法は、従来より、上記硬さむら等を生じにくい
接合法と目されていたが、板巻き中空ロ−ルのような大
面積の接合に適用できるなどとは考えられていなかっ
た。本願の発明者らは、中空ロ−ルにおける品質要求が
特に外面側にあることに思い到り、ロ−ル胴体の外面側
の部分に液相拡散接合を適用することを着想し、中空ロ
−ル胴体部材への適用を実現し得たものである。
プの中空ロ−ル胴体部材の接合部の、少なくとも円筒外
面側を液相拡散接合法によって形成する構成により、従
来の溶接接合法では皆無にできなかった、接合部に関わ
る表面硬さむら等の問題を払拭できたものである。液相
拡散接合法は、従来より、上記硬さむら等を生じにくい
接合法と目されていたが、板巻き中空ロ−ルのような大
面積の接合に適用できるなどとは考えられていなかっ
た。本願の発明者らは、中空ロ−ルにおける品質要求が
特に外面側にあることに思い到り、ロ−ル胴体の外面側
の部分に液相拡散接合を適用することを着想し、中空ロ
−ル胴体部材への適用を実現し得たものである。
【００２８】板巻き方式は、遠心鋳造法，鋳造法といっ
た他の中空ロ−ル胴体製造方式と比べて、前記接合部の
硬度むら等の問題を除けば、設計の自由度，品質，ある
いはコストにおいて格段に勝っており、本発明による接
合部問題の解決によって全面的に優位性を確保できたこ
とになる。
た他の中空ロ−ル胴体製造方式と比べて、前記接合部の
硬度むら等の問題を除けば、設計の自由度，品質，ある
いはコストにおいて格段に勝っており、本発明による接
合部問題の解決によって全面的に優位性を確保できたこ
とになる。
【図１】本発明中空ロ−ル胴体部材の接合部態様の一例
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】金属板の円筒状成形体の断面図。
【図３】２個の半円筒状成形体の突合わせ状態の断面
図。
図。
【図４】成形加工前の金属板に対する被接合端辺の精整
を示す断面図。
を示す断面図。
【図５】本発明中空ロ−ル胴体部材の接合部外面側の接
合線を横切る方向の表面硬さ分布を示す図表。
合線を横切る方向の表面硬さ分布を示す図表。
１ 円筒状成形体 ２，３ 直線端辺 ４ 円筒体 ５ 接合部 5a 円筒外面側 5b 円筒内面側
Claims (4)
- 【請求項１】 金属板の円筒状成形体の、又は２個の半
円筒状成形体の直線端辺同士を接合により閉じて円筒体
とした、接合部を有する中空ロ−ル胴体用の部材であっ
て、上記接合部の少なくとも円筒外面側の部分が、液相
拡散接合法によって形成されていることを特徴とする中
空ロ−ル胴体部材。 - 【請求項２】 前記接合部の、円筒外面側の液相拡散接
合法によって形成されている部分の深さが３〜15mmであ
る請求項１に記載の中空ロ−ル胴体部材。 - 【請求項３】 金属板を円筒状に、又は半円筒状に成形
加工するとともに、直線端辺の形状を、端面の円筒外面
側の所定部分同士を突合わせうるように形成し、次いで
上記所定部分の端面同士をインサ−ト材を介して突合わ
せ、加熱により上記インサ−ト材を溶融させて液相拡散
接合し、このあと、端面の液相拡散接合されていない部
分同士を常法により溶接して前記円筒体を形成させるこ
とを特徴とする中空ロ−ル胴体部材の製造方法。 - 【請求項４】 前記インサ−ト材を介して突合わせた部
分の外周に外気遮断被覆を施して前記加熱を行う請求項
３に記載の中空ロ−ル胴体部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14350196A JP3699779B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 中空ロール胴体部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14350196A JP3699779B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 中空ロール胴体部材及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300084A true JPH09300084A (ja) | 1997-11-25 |
| JP3699779B2 JP3699779B2 (ja) | 2005-09-28 |
Family
ID=15340198
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14350196A Expired - Fee Related JP3699779B2 (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 中空ロール胴体部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3699779B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526196A (ja) * | 2003-06-24 | 2007-09-13 | インテグレイティッド マテリアルズ インク | シリコン部品を接合するためのプラズマ溶射 |
| JP2012110920A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Press Kogyo Co Ltd | アクスルケースの製造方法 |
| CN104125871A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-10-29 | 三菱日立制铁机械株式会社 | 卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置 |
| WO2022085226A1 (ja) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| JP2022067028A (ja) * | 2020-10-19 | 2022-05-02 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| WO2022259567A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| CN115872118A (zh) * | 2021-09-30 | 2023-03-31 | 佳能株式会社 | 圆筒体和装置 |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP14350196A patent/JP3699779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007526196A (ja) * | 2003-06-24 | 2007-09-13 | インテグレイティッド マテリアルズ インク | シリコン部品を接合するためのプラズマ溶射 |
| JP2012110920A (ja) * | 2010-11-24 | 2012-06-14 | Press Kogyo Co Ltd | アクスルケースの製造方法 |
| CN104125871A (zh) * | 2014-02-13 | 2014-10-29 | 三菱日立制铁机械株式会社 | 卷板中空滚筒的制造方法、卷板中空滚筒及钢板制造工艺装置 |
| JP5650358B1 (ja) * | 2014-02-13 | 2015-01-07 | 三菱日立製鉄機械株式会社 | 板曲げ中空ロールの製造方法並びに板曲げ中空ロールおよび鋼板製造プロセス装置 |
| CN115768583A (zh) * | 2020-10-19 | 2023-03-07 | 株式会社三条机械制作所 | 轴的制造方法 |
| WO2022085226A1 (ja) * | 2020-10-19 | 2022-04-28 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| JP2022067028A (ja) * | 2020-10-19 | 2022-05-02 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| US12115593B2 (en) | 2020-10-19 | 2024-10-15 | Sanjo Machine Works, Ltd. | Method for manufacturing shaft |
| WO2022259567A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| US12103100B2 (en) | 2021-06-11 | 2024-10-01 | Sanjo Machine Works, Ltd. | Method for manufacturing shaft |
| JP2022189588A (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-22 | 株式会社三條機械製作所 | シャフトの製造方法 |
| CN115872118A (zh) * | 2021-09-30 | 2023-03-31 | 佳能株式会社 | 圆筒体和装置 |
| JP2023051337A (ja) * | 2021-09-30 | 2023-04-11 | キヤノン株式会社 | 円筒体および機器 |
| US12172845B2 (en) | 2021-09-30 | 2024-12-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Cylindrical body and apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3699779B2 (ja) | 2005-09-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11110542B2 (en) | Friction pressure welding method | |
| CN107848065A (zh) | 摩擦焊接方法 | |
| JPH0342156B2 (ja) | ||
| US20020170940A1 (en) | Welded tube manufacturing apparatus and welded tube internal surface bead cutting apparatus | |
| JPH09300084A (ja) | 中空ロ−ル胴体部材及びその製造方法 | |
| EP0874703B1 (en) | Casting belts for use in casting of metals, method of manufacturing and use of the same | |
| JP6860065B2 (ja) | ホットスタンプ用テーラードブランク材の製造方法、焼入れ部材の製造方法、ホットスタンプ用テーラードブランク材、及び焼入れ部材 | |
| KR102173603B1 (ko) | 마찰 교반 접합 방법 및 장치 | |
| JP2002263870A (ja) | 突き合わせ溶接された鋼板または鋼帯の製造装置及び製造方法 | |
| JP2003225775A (ja) | 金属長尺材の接合装置 | |
| JP4266417B2 (ja) | 中空ロール胴体用筒体の製造方法 | |
| JP5686582B2 (ja) | アクスルケースの製造方法 | |
| JP2006159279A (ja) | 溶接方法及び溶接整形装置 | |
| JPS58387A (ja) | 複合ロ−ルの製造方法 | |
| JP3233423U (ja) | 金型鋼加工設備用伝動装置 | |
| JPH03169412A (ja) | 中空ロール用母材とその母材を用いた中空ロールの製造方法 | |
| JPH08285030A (ja) | ボールネジおよびその製造方法 | |
| JPS61282663A (ja) | 中空カムシヤフト | |
| JP2023039175A (ja) | 鋼材接合体の製造方法 | |
| JPS6179729A (ja) | レ−ザ−溶接方法 | |
| JPH0732166A (ja) | 鋳鉄と鋼との拡散接合方法 | |
| JP2792755B2 (ja) | ハースロールの製造方法 | |
| JPS6163379A (ja) | クラツド鋼板の製造方法 | |
| KR100350061B1 (ko) | 콘벡터 플레이트 | |
| JP3684683B2 (ja) | 鋼管の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041014 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041026 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050329 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050418 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050614 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050711 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080715 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090715 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100715 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110715 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120715 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |