JPS6357499B2 - - Google Patents
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- JPS6357499B2 JPS6357499B2 JP59190730A JP19073084A JPS6357499B2 JP S6357499 B2 JPS6357499 B2 JP S6357499B2 JP 59190730 A JP59190730 A JP 59190730A JP 19073084 A JP19073084 A JP 19073084A JP S6357499 B2 JPS6357499 B2 JP S6357499B2
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、基材またはコレクタ／ホルダ上に、
コアンダ効果によつてつくられた金属粒子を被覆
し、かつ固着する方法、及び前記方法を実施する
のに用いる装置に関する。
コアンダ効果によつてつくられた金属粒子を被覆
し、かつ固着する方法、及び前記方法を実施する
のに用いる装置に関する。
［従来技術］
特定目的の金属材料の被覆が金属基材に付着さ
れて所望の表面特性をもつ一体構造体にする場合
に、複合体がしばしば使用される。激しい摩耗を
受ける使用目的に対する硬質被覆が、一般に用い
られ、これはめつき以外の方法では特別な表面を
用いる必要がある。現在利用できる技術によると
きは極めて時間がかかりかつ高価である。
れて所望の表面特性をもつ一体構造体にする場合
に、複合体がしばしば使用される。激しい摩耗を
受ける使用目的に対する硬質被覆が、一般に用い
られ、これはめつき以外の方法では特別な表面を
用いる必要がある。現在利用できる技術によると
きは極めて時間がかかりかつ高価である。
めつき以外の金属被覆方法は、熱噴射被覆、化
学的蒸気溶着、真空被覆、スパツタ、イオンめつ
き及びイオン移植を含む。これらの方法は、
American Society for Metal発行の「Metal
Handbook」第９版、第５巻に記載されている。
学的蒸気溶着、真空被覆、スパツタ、イオンめつ
き及びイオン移植を含む。これらの方法は、
American Society for Metal発行の「Metal
Handbook」第９版、第５巻に記載されている。
微小構造体の優れた性質と精細度をもつ超合金
の製造は種々の融解、粉末冶金及び溶着技術を用
いて得られ、これらの技術は、真空誘導融解、真
空電弧再融解、粉末冶金、高温均衡プレス、押出
し、鋳造及びVADER方法を含む。
の製造は種々の融解、粉末冶金及び溶着技術を用
いて得られ、これらの技術は、真空誘導融解、真
空電弧再融解、粉末冶金、高温均衡プレス、押出
し、鋳造及びVADER方法を含む。
［発明が解決しようとする課題］
これらの方法は一般に、それらの超合金上に与
える厳密な要求は、極めて高い純度と含有物の実
質的な除去を必要とするので、高価でありかつ複
雑な作業を含む。多くの、最も厳しい使用目的に
対しては、現存の粉末冶金技術によつては達成で
きないと考えられる。VADER方法のような最近
の発達した技術では、半液状粒滴の固着による粉
末製造段階（固体温度以上でしかも液体温度以
下）が省略でき、これは２つの消耗電極から発生
される。この作業は、厳しい使用目的に対して要
求される超合金の製造を改善するものと考えられ
る。この方法は、本質的に一層大きいエネルギ保
存性をもち、かつ最終的に含有物をもたない細粒
超合金材料を製造できる。しかし、この方法は、
その実施において緩慢であり、最も特殊な使用目
的以外には用いられない。
える厳密な要求は、極めて高い純度と含有物の実
質的な除去を必要とするので、高価でありかつ複
雑な作業を含む。多くの、最も厳しい使用目的に
対しては、現存の粉末冶金技術によつては達成で
きないと考えられる。VADER方法のような最近
の発達した技術では、半液状粒滴の固着による粉
末製造段階（固体温度以上でしかも液体温度以
下）が省略でき、これは２つの消耗電極から発生
される。この作業は、厳しい使用目的に対して要
求される超合金の製造を改善するものと考えられ
る。この方法は、本質的に一層大きいエネルギ保
存性をもち、かつ最終的に含有物をもたない細粒
超合金材料を製造できる。しかし、この方法は、
その実施において緩慢であり、最も特殊な使用目
的以外には用いられない。
ゆえに、現在視られている方法よりも迅速かつ
廉価な特性をもつ被覆をつくる被覆方法と装置の
必要がある。さらに、従来の方法によつて生ずる
不純性と弱さを有しないこれらの特殊な超合金の
製造方法が求められている。また、従来の方法よ
りも廉価でかつ迅速な方法、及びその方法を実施
する装置が要求されている。
廉価な特性をもつ被覆をつくる被覆方法と装置の
必要がある。さらに、従来の方法によつて生ずる
不純性と弱さを有しないこれらの特殊な超合金の
製造方法が求められている。また、従来の方法よ
りも廉価でかつ迅速な方法、及びその方法を実施
する装置が要求されている。
［課題を解決するための手段］
本発明による金属被覆は、前記被覆をつくるた
めにコアンダ効果を用いて被合構造を形成するよ
うに造られ、付着されかつ金属基材と固着される
ことが判明した。すなわち、本発明によれば、 環境流体を供給するための環境流体ハウジング
内において、 主流体噴出部からコアンダ効果発生表面に沿つ
て主流体を噴出してコアンダ効果を発生させ、 前記コアンダ効果により前記コアンダ効果発生
表面に沿つて流れる主流体によつて環境流体を吸
引させ、 流動する前記主流体と環境流体間にその上方か
ら溶融金属を落下させ、前記コアンダ効果により
飛沫同伴させて、溶融金属を金属粒滴に粉砕さ
せ、 前記粉砕された金属粒滴を、該金属粒滴の流動
方向と交差して前記ハウジング内を横断、通過さ
れる基材上に被覆することを特徴とする金属粒滴
による金属物品の被覆方法を提供する。
めにコアンダ効果を用いて被合構造を形成するよ
うに造られ、付着されかつ金属基材と固着される
ことが判明した。すなわち、本発明によれば、 環境流体を供給するための環境流体ハウジング
内において、 主流体噴出部からコアンダ効果発生表面に沿つ
て主流体を噴出してコアンダ効果を発生させ、 前記コアンダ効果により前記コアンダ効果発生
表面に沿つて流れる主流体によつて環境流体を吸
引させ、 流動する前記主流体と環境流体間にその上方か
ら溶融金属を落下させ、前記コアンダ効果により
飛沫同伴させて、溶融金属を金属粒滴に粉砕さ
せ、 前記粉砕された金属粒滴を、該金属粒滴の流動
方向と交差して前記ハウジング内を横断、通過さ
れる基材上に被覆することを特徴とする金属粒滴
による金属物品の被覆方法を提供する。
また、基材上に被覆されたとき、前記金属粒滴
が部分的に凝固された状態である。
が部分的に凝固された状態である。
さらに、主流体および環境流体は不活性または
化学反応性を有するものが用いられる。
化学反応性を有するものが用いられる。
なお、溶融金属は単一の金属、合金または金属
の混合物が使用できる。
の混合物が使用できる。
本発明はさらに、本発明の方法を実施する装置
を含み、該装置は、加圧された主流体の導入部と
一方の側部に形成されたコアンダ効果発生表面と
該表面に隣接して配置された主流体噴出部を含む
ケーシングを有するコアンダ効果発生装置と、 前記コアンダ効果発生表面の上方に配置されか
つ該表面に指向された流出部を具備した溶融金属
の供給装置とが、環境流体と連通された環境流体
ハウジング内に収容されており、さらに、 前記コアンダ効果により飛沫同伴されてつくら
れた金属粒滴流と交差して前記ハウジング内を横
断通過される基材移送手段を具備することを特徴
とする金属粒滴による金属物品の被覆装置であ
る。
を含み、該装置は、加圧された主流体の導入部と
一方の側部に形成されたコアンダ効果発生表面と
該表面に隣接して配置された主流体噴出部を含む
ケーシングを有するコアンダ効果発生装置と、 前記コアンダ効果発生表面の上方に配置されか
つ該表面に指向された流出部を具備した溶融金属
の供給装置とが、環境流体と連通された環境流体
ハウジング内に収容されており、さらに、 前記コアンダ効果により飛沫同伴されてつくら
れた金属粒滴流と交差して前記ハウジング内を横
断通過される基材移送手段を具備することを特徴
とする金属粒滴による金属物品の被覆装置であ
る。
［作用］
本発明において、基材上に高速度の溶融金属ま
たは金属混合物の噴霧を溶着させることによつて
形成して、それ自体で均質でかつ基材と一体に結
合された溶着材料を形成させる。極めて高速な溶
着作用が噴霧溶着装置としてコアンダ効果発生装
置を用いることによつて可能である。この方法
は、適切な融解方法と組み合わせて、金属粒子を
基材上に固着して所望の表面品質をもつ一体形成
の構造をつくることもできる。この方法は、種々
のサイズの溶融金属粒滴を発生させる装置を用い
て、種々の気状雰囲気を導入させて発生された粒
滴に特定の性質を与える。この雰囲気は、また粒
状または液状の他の調整要素用の担体としても用
いることができる。
たは金属混合物の噴霧を溶着させることによつて
形成して、それ自体で均質でかつ基材と一体に結
合された溶着材料を形成させる。極めて高速な溶
着作用が噴霧溶着装置としてコアンダ効果発生装
置を用いることによつて可能である。この方法
は、適切な融解方法と組み合わせて、金属粒子を
基材上に固着して所望の表面品質をもつ一体形成
の構造をつくることもできる。この方法は、種々
のサイズの溶融金属粒滴を発生させる装置を用い
て、種々の気状雰囲気を導入させて発生された粒
滴に特定の性質を与える。この雰囲気は、また粒
状または液状の他の調整要素用の担体としても用
いることができる。
焼入れによつて個別の金属粒子を製造しかつ回
収するためにコアンダ効果を利用することは、本
出願人による米国特許第4374789号に記述されて
いるが、この特許には、本明細書に述べた目的に
対してはなんらの記述も提案も示されていない。
収するためにコアンダ効果を利用することは、本
出願人による米国特許第4374789号に記述されて
いるが、この特許には、本明細書に述べた目的に
対してはなんらの記述も提案も示されていない。
コアンダ効果は、たとえ壁が噴流軸線から離れ
て湾曲していても、噴口から到来する気体または
液体が壁の輪郭に接近して移動する傾向であると
言うことができる。これを行うことによつて、負
圧が発生し、（飛行機の翼と類似した現象により）
隣接する周囲流体を飛沫同伴させる。この飛沫同
伴現象は、境界層において激しい擾乱を生ぜしめ
る。もし流動金属流がこの雰囲気内に導入される
と、該流体はこのシステムの一部となり、飛沫同
伴現象のもつ力によつて激しく取入れられる。も
しこの導入された流体が溶融金属流であれば、こ
の流れはコアンダ効果発生表面からの排出された
擾乱気体によつて噴流内で分解される。
て湾曲していても、噴口から到来する気体または
液体が壁の輪郭に接近して移動する傾向であると
言うことができる。これを行うことによつて、負
圧が発生し、（飛行機の翼と類似した現象により）
隣接する周囲流体を飛沫同伴させる。この飛沫同
伴現象は、境界層において激しい擾乱を生ぜしめ
る。もし流動金属流がこの雰囲気内に導入される
と、該流体はこのシステムの一部となり、飛沫同
伴現象のもつ力によつて激しく取入れられる。も
しこの導入された流体が溶融金属流であれば、こ
の流れはコアンダ効果発生表面からの排出された
擾乱気体によつて噴流内で分解される。
本装置は簡単かつ取扱い容易である。
本装置に用いられるコアンダ効果発生装置の主
要な要素は、加圧された主流体（ガス）が押入さ
れる室と、所望の速度でこの流体を流出させるた
め適切なサイズをもつスリツトと、主流体が接触
して上述の飛沫同伴現象を誘起させる前記スリツ
トに隣接する湾曲フオイル表面とを含む。
要な要素は、加圧された主流体（ガス）が押入さ
れる室と、所望の速度でこの流体を流出させるた
め適切なサイズをもつスリツトと、主流体が接触
して上述の飛沫同伴現象を誘起させる前記スリツ
トに隣接する湾曲フオイル表面とを含む。
広範囲の方法成果が、本発明による装置及び方
法に利用できる多くの各因子を用いることによつ
て達成できる。
法に利用できる多くの各因子を用いることによつ
て達成できる。
コアンダ効果発生装置によつてつくられた粒子
は、溶融もしくは凝固状態の単一の相をもち、あ
るいは軟らかい部分凝固化された粒子を生ずる二
相をもつことができる。これらの粒子は基材上に
溶着される。
は、溶融もしくは凝固状態の単一の相をもち、あ
るいは軟らかい部分凝固化された粒子を生ずる二
相をもつことができる。これらの粒子は基材上に
溶着される。
コアンダ効果発生装置の主要利点は、その本来
からもつ速度と、本装置が寸法的に拡大または延
長するのが容易なことである。これらの製品の製
造速度は極めて高く、それにより真空電弧再融解
法、粉末冶金法及び製造速度及び製造経済性の両
方のVADER方法の従来方法を上まわる性能を示
す。
からもつ速度と、本装置が寸法的に拡大または延
長するのが容易なことである。これらの製品の製
造速度は極めて高く、それにより真空電弧再融解
法、粉末冶金法及び製造速度及び製造経済性の両
方のVADER方法の従来方法を上まわる性能を示
す。
さらに、製造された粒子は、装置の新規さ及び
数多くの製品を製造することにより、製造中に、
こららの製品に種々の品質と特性を付与すること
ができる。
数多くの製品を製造することにより、製造中に、
こららの製品に種々の品質と特性を付与すること
ができる。
本発明の他の態様は、横方向に移動する表面と
組合わされた線形コアンダ効果発生装置から板状
または帯状の硬化表面をもつ合金を含む金属被覆
方法に適用できる。
組合わされた線形コアンダ効果発生装置から板状
または帯状の硬化表面をもつ合金を含む金属被覆
方法に適用できる。
被覆段階において回転と同時に進行される細長
いパイプを噴霧してこのような細長いパイプを被
服するために他の装置を用いることができる。ま
た、線形コアンダ効果発生機を使用でき、または
円形型、あるいは他の種々の形状が使用できる。
ある使用目的に対しては、このパイプは沈積され
た金属粒子がパイプに接着するために予熱され
る。このような使用例は硬い表面をもつロール用
として用いられる。パイプ及び他の構成部品の防
食被覆も、例えば化学処理工業においてこの方法
及び装置を使用することによつて適用できる。
いパイプを噴霧してこのような細長いパイプを被
服するために他の装置を用いることができる。ま
た、線形コアンダ効果発生機を使用でき、または
円形型、あるいは他の種々の形状が使用できる。
ある使用目的に対しては、このパイプは沈積され
た金属粒子がパイプに接着するために予熱され
る。このような使用例は硬い表面をもつロール用
として用いられる。パイプ及び他の構成部品の防
食被覆も、例えば化学処理工業においてこの方法
及び装置を使用することによつて適用できる。
本発明の他の重要な態様は、所望の金属粒子の
被覆をつくり、これを金属基材に付着しかつ所望
の金属粒子の被覆を金属基材を一体化してその接
合部分において化合物を形成することにある。こ
のような構造を用いることにより、この被覆は、
基材上への溶融金属スプレーの溶着によつて改善
され、これにより、それ自身均質でかつ基材と一
体的に固着した被覆された材料を形成させる。こ
のような装置及び方法を用いることにより、極め
て高い被覆速度を得ることが可能である。
被覆をつくり、これを金属基材に付着しかつ所望
の金属粒子の被覆を金属基材を一体化してその接
合部分において化合物を形成することにある。こ
のような構造を用いることにより、この被覆は、
基材上への溶融金属スプレーの溶着によつて改善
され、これにより、それ自身均質でかつ基材と一
体的に固着した被覆された材料を形成させる。こ
のような装置及び方法を用いることにより、極め
て高い被覆速度を得ることが可能である。
他の実施例は、コレクタ面上に所望の被覆及
び／溶着を得るために、一列のコアンダ効果発生
装置の組み合わせ装置を提供する。種々の方向へ
の吹き付けによつて、種々の形状をもつ装置によ
つて被覆を得ることができる。
び／溶着を得るために、一列のコアンダ効果発生
装置の組み合わせ装置を提供する。種々の方向へ
の吹き付けによつて、種々の形状をもつ装置によ
つて被覆を得ることができる。
［実施例］
図面を参照しつつ、以下に本発明を説明する。
第１図に示すコアンダ効果発生装置１０は、コ
アンダ効果発生表面を形成する湾曲表面３０を一
方の側にもつケーシング２２によつて包囲された
室１２を含む。湾曲表面３０の曲率は個々の使用
目的に対する要求事項に適合するように設計する
ことができる。ケーシング２２は、開口４０を有
し、この開口を通つて主流体、以下第一流体とい
う、が所要圧力の下で導入され、第一流体を湾曲
表面３０に付着させるために、スリツト５０を通
つて適切な流速を達成する。ハウジング６０のよ
つて包囲された環境流体、以下第二流体という、
は境界層において激しい乱れを生ずる第一流体に
よつて飛沫同伴される。
アンダ効果発生表面を形成する湾曲表面３０を一
方の側にもつケーシング２２によつて包囲された
室１２を含む。湾曲表面３０の曲率は個々の使用
目的に対する要求事項に適合するように設計する
ことができる。ケーシング２２は、開口４０を有
し、この開口を通つて主流体、以下第一流体とい
う、が所要圧力の下で導入され、第一流体を湾曲
表面３０に付着させるために、スリツト５０を通
つて適切な流速を達成する。ハウジング６０のよ
つて包囲された環境流体、以下第二流体という、
は境界層において激しい乱れを生ずる第一流体に
よつて飛沫同伴される。
第２図に示す飛沫同伴区域Ｐ内に導入された第
三流体Ｍは、システムの一部となりかつ飛沫同伴
時の力によつて激しく引き込まれる。この導入さ
れた第三流体が溶融金属流であるときは、湾曲表
面３０から排出されるスプレー内に分流される。
このような溶融金属流Ｍは、穴、スリツトまたは
他のオリフイス形状部７０を通つて飛沫同伴区域
内に導入され、該オリフイス形状部７０はこの流
れを溶融金属の供給を維持する湯だまり８０から
流出させる。
三流体Ｍは、システムの一部となりかつ飛沫同伴
時の力によつて激しく引き込まれる。この導入さ
れた第三流体が溶融金属流であるときは、湾曲表
面３０から排出されるスプレー内に分流される。
このような溶融金属流Ｍは、穴、スリツトまたは
他のオリフイス形状部７０を通つて飛沫同伴区域
内に導入され、該オリフイス形状部７０はこの流
れを溶融金属の供給を維持する湯だまり８０から
流出させる。
湯だまり８０は、この使用目的に適合するよう
に形状づけられ（沈殿形態に）かつ溶融材料を直
線状、円形上または目的が必要とする任意の他の
形態で、排出するように設計される。溶融金属流
が細けらば細い程、得られる粒滴スプレーは一層
細かくかつ一貫性をもつことができる。ゆえに、
溶融金属は例えば種々の直径の穴及び溝孔を通つ
て流出される。
に形状づけられ（沈殿形態に）かつ溶融材料を直
線状、円形上または目的が必要とする任意の他の
形態で、排出するように設計される。溶融金属流
が細けらば細い程、得られる粒滴スプレーは一層
細かくかつ一貫性をもつことができる。ゆえに、
溶融金属は例えば種々の直径の穴及び溝孔を通つ
て流出される。
湯だまり８０に関しては、コアンダ効果発生装
置１０は極めて広い範囲にわたる形態に設計でき
る。その形態としては、直線、円形、方形、不規
則形、らせん形あるいは使用目的を満足する任意
の他の形態を用いることができる。
置１０は極めて広い範囲にわたる形態に設計でき
る。その形態としては、直線、円形、方形、不規
則形、らせん形あるいは使用目的を満足する任意
の他の形態を用いることができる。
コアンダ効果発生装置１０の湾曲表面３０は、
装置の室１２の一部分として構成すすることがで
き、あるいはもし別のスプレー方向を用いるよう
にこの部分に付加的に融通性を要求されれば室と
別個に造ることもできる。湾曲表面３０の姿勢を
調節することにより、スプレーの方向は溶着を達
成する方向及び直線下向き以外の種々の方向に変
化させることができる。
装置の室１２の一部分として構成すすることがで
き、あるいはもし別のスプレー方向を用いるよう
にこの部分に付加的に融通性を要求されれば室と
別個に造ることもできる。湾曲表面３０の姿勢を
調節することにより、スプレーの方向は溶着を達
成する方向及び直線下向き以外の種々の方向に変
化させることができる。
スリツト５０のサイズは、或る状態に対して流
出する第一流体の飛沫同伴または速度及び流量へ
の所望の効果を得るように調整できる。湾曲表面
３０に対するスリツト５０の位置は、所与の使用
目的に対して要求される第一流体速度及び飛沫同
伴特性と適合するように用いられる別の可変因子
を提供する。この技術分野における熟練者は、特
定の要求に対する可変因子を調節する方法を知る
であろう。
出する第一流体の飛沫同伴または速度及び流量へ
の所望の効果を得るように調整できる。湾曲表面
３０に対するスリツト５０の位置は、所与の使用
目的に対して要求される第一流体速度及び飛沫同
伴特性と適合するように用いられる別の可変因子
を提供する。この技術分野における熟練者は、特
定の要求に対する可変因子を調節する方法を知る
であろう。
通常はガスを用いる第一流体は、特定の使用目
的に対して要求された第一流体流量を得るために
種々の圧力で、室１２内に導入される。
的に対して要求された第一流体流量を得るために
種々の圧力で、室１２内に導入される。
第一流体の温度は、本方法への冷却効果を遅延
させたりあるいは加速させるために、所要に応じ
て調節できる。同様にして、供給される溶融金属
の温度は、粒子または粒滴の冷却に必要な時間を
延長しあるいは短縮するように調節できる。
させたりあるいは加速させるために、所要に応じ
て調節できる。同様にして、供給される溶融金属
の温度は、粒子または粒滴の冷却に必要な時間を
延長しあるいは短縮するように調節できる。
上述のように、本発明によるコアンダ効果を利
用する装置は、慣用の熱間スプレー方法をはるか
に超えて潜在的に高い溶着速度が得られるばかり
でなく、セラミツクあるいは諸金属要素、化学化
合物を添加することができ、しかも、これらの添
加物は熱力学的制限とは全く無関係である。
用する装置は、慣用の熱間スプレー方法をはるか
に超えて潜在的に高い溶着速度が得られるばかり
でなく、セラミツクあるいは諸金属要素、化学化
合物を添加することができ、しかも、これらの添
加物は熱力学的制限とは全く無関係である。
これらの不活性または化学的に活性粒子は凝固
する瞬間に合金に添加させることができる。或る
場合には、例えば少量の化学的活性ガスを凝固中
の粒滴に添加することもできる。この態様は熱安
定性酸化物分散質を含む新規な耐クリープ性アル
ミニウム合金をつくるのに特に好適である。さら
に、多量の炭化物、硼化物または珪化物は付加的
に耐摩耗性と改良された切削性能を得るために高
速度鋼に含ませることもできる。これらの酸化
物、炭化物、硼化物あるいは珪化物を、例えばア
ルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、鉄及び
ニツケル基合金のような鉄及び非鉄金属のいずれ
にも添加することができる。
する瞬間に合金に添加させることができる。或る
場合には、例えば少量の化学的活性ガスを凝固中
の粒滴に添加することもできる。この態様は熱安
定性酸化物分散質を含む新規な耐クリープ性アル
ミニウム合金をつくるのに特に好適である。さら
に、多量の炭化物、硼化物または珪化物は付加的
に耐摩耗性と改良された切削性能を得るために高
速度鋼に含ませることもできる。これらの酸化
物、炭化物、硼化物あるいは珪化物を、例えばア
ルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、鉄及び
ニツケル基合金のような鉄及び非鉄金属のいずれ
にも添加することができる。
コアンダ効果を利用する溶着方法の融通性は広
い種類の合金設計と凝固機会を与える。例えば、
既述のように、不活性または化学的活性粒子は、
スリツトから流出するガス流に飛沫同伴させある
いは添加し、次いで過度の分散や密集を伴わずに
液体流滴内に含ませることができる。多量の硬質
炭化物、硼化物あるいは珪化物が、鉱業用または
大型土木機械の被覆板の耐摩耗性と耐研摩性を向
上するために、高合金鋼に添加される。
い種類の合金設計と凝固機会を与える。例えば、
既述のように、不活性または化学的活性粒子は、
スリツトから流出するガス流に飛沫同伴させある
いは添加し、次いで過度の分散や密集を伴わずに
液体流滴内に含ませることができる。多量の硬質
炭化物、硼化物あるいは珪化物が、鉱業用または
大型土木機械の被覆板の耐摩耗性と耐研摩性を向
上するために、高合金鋼に添加される。
このシステムの本来の速度は、所要の高流滴衝
撃速度と極めて細かい流滴への分解を行わせる。
プラズマアークのような他の技術との組み合わせ
使用によりこの方法を促進できる。
撃速度と極めて細かい流滴への分解を行わせる。
プラズマアークのような他の技術との組み合わせ
使用によりこの方法を促進できる。
本発明による被覆システムに対する方法と装置
は第３図に示すように、５つの基本構成要素、す
なわち室２００、炉３００、湯溜め４００、コア
ンダ効果発生装置５００及びコレククタ６００を
含む。室２００の実際の物理的配置は、コレクタ
６００の運動方向の相違によつて変化する。もち
ろん、室２００の好適な形態は、特定の使用目的
及び開示された方法の使用によつて定まり、かつ
一つの特定の被覆形式用として設計されかつ製造
された単一目的の室から、種々の異なる使用目的
に対して扱うことがでどきる汎用室に変更でき
る。しかし、いずれの室に対しても基本的な要求
事項が与えられる。室２００は、すべての方法に
必要であり、かつ正確で精密な雰囲気制御ができ
なければならず、かつ被覆される種々の形態と適
合するサイズと形状をもたなければならない。
は第３図に示すように、５つの基本構成要素、す
なわち室２００、炉３００、湯溜め４００、コア
ンダ効果発生装置５００及びコレククタ６００を
含む。室２００の実際の物理的配置は、コレクタ
６００の運動方向の相違によつて変化する。もち
ろん、室２００の好適な形態は、特定の使用目的
及び開示された方法の使用によつて定まり、かつ
一つの特定の被覆形式用として設計されかつ製造
された単一目的の室から、種々の異なる使用目的
に対して扱うことがでどきる汎用室に変更でき
る。しかし、いずれの室に対しても基本的な要求
事項が与えられる。室２００は、すべての方法に
必要であり、かつ正確で精密な雰囲気制御ができ
なければならず、かつ被覆される種々の形態と適
合するサイズと形状をもたなければならない。
炉要素３００は、それに含まれる金属材料、使
用ガスの型式、所要温度の程度、実施すべき雰囲
気制御によつて定まる。他種類の既知の融解技術
が用いられ、かつ冶金技術分野において既に知ら
れているものと同じ炉が、この作業を実施するの
に本発明による炉構造に対して満足に適合され
る。
用ガスの型式、所要温度の程度、実施すべき雰囲
気制御によつて定まる。他種類の既知の融解技術
が用いられ、かつ冶金技術分野において既に知ら
れているものと同じ炉が、この作業を実施するの
に本発明による炉構造に対して満足に適合され
る。
第４図は、コレクタ／ホルダ装置を示し、その
構造は細長いパイプ６０１が適切なコアンダ発生
装置によつてスプレー被服される。このパイプ
は、不図示の装置によつて回転されかつ図の矢印
で示すように、コアンダ効果発生装置に対して横
方向に移動される。
構造は細長いパイプ６０１が適切なコアンダ発生
装置によつてスプレー被服される。このパイプ
は、不図示の装置によつて回転されかつ図の矢印
で示すように、コアンダ効果発生装置に対して横
方向に移動される。
第５図は、別の形式のコレクタ／ホルダを示
し、この装置は不図示の装置によつて矢印の方向
に移動する平たんで、直線移動する表面または基
材６１０を含む。被覆面６１１が、適切なコアン
ダ効果発生装置によつて基材上に溶着される。
し、この装置は不図示の装置によつて矢印の方向
に移動する平たんで、直線移動する表面または基
材６１０を含む。被覆面６１１が、適切なコアン
ダ効果発生装置によつて基材上に溶着される。
上記の特定実施例から分かるように、コレク
タ／ホルダの極めて多数の可能な組み合わせ及び
変形が実施でき、かつ上記の実施例は、必ずしも
本発明を限定するものではなく、本発明により用
いられる単なる実施例として図示、説明されるも
のである。
タ／ホルダの極めて多数の可能な組み合わせ及び
変形が実施でき、かつ上記の実施例は、必ずしも
本発明を限定するものではなく、本発明により用
いられる単なる実施例として図示、説明されるも
のである。
通常、第一及び第二流体はガスである。上述の
ように、種々の混合ガスが或る所望の効果を達成
するのに用いられ、かつ、もちろん付加液体、気
体または固体までも混合気の組成を変えるために
これらのガスに添加される。
ように、種々の混合ガスが或る所望の効果を達成
するのに用いられ、かつ、もちろん付加液体、気
体または固体までも混合気の組成を変えるために
これらのガスに添加される。
既述の効果は、鉛、錫、鋳鉄及び不銹鋼（300
符号系）のような種々の金属の粒子を形成するの
に用いられた。完全に一体形成の界面を得るため
に不銹鋼基材上に鋳鉄を被覆するのに用いられ
た。数ミクロン程度の小さい寸法の範囲内でかつ
不銹鋼粉末と同じようにつき固めるのに適した錫
粉末が用いられた。
符号系）のような種々の金属の粒子を形成するの
に用いられた。完全に一体形成の界面を得るため
に不銹鋼基材上に鋳鉄を被覆するのに用いられ
た。数ミクロン程度の小さい寸法の範囲内でかつ
不銹鋼粉末と同じようにつき固めるのに適した錫
粉末が用いられた。
本発明のいくつかの使用例を以下に示す。これ
らの実施例は単なる例に過ぎず、本発明を境界づ
けて限定するものではない。
らの実施例は単なる例に過ぎず、本発明を境界づ
けて限定するものではない。
例 錫粉末の製造
湾曲表面 0゜姿勢
スリツト 湾曲表面上Ｏ軸線から30゜方向
スリツト開口量 0.031cm
材 料 錫
錫の温度 345℃
一次流体 N2（室温）
室内圧力 345Kp
二次流体 N2（室温）
溶融流オリフイス 内径0.32cm
オリフイスからスリツトまでの落下距離 0.95cm
例
不銹鋼上の鋳鉄溶着
湾曲表面 20゜姿勢
スリツト 湾曲表面上Ｏ軸線から30゜
スリツト開口量 0.020cm
材 料 鋳鉄被覆／不銹鋼基材
鉄の温度 1450℃
一次及び二次流体 N2（室温）
室内圧力 345Kp，33℃
溶融流オリフイス 内径0.32cm
オリフイスからスリツトまでの落下距離 5.1cm
落下距離（湾曲表面から基材まで） ほぼ30cm
鋳鉄被覆 0.32cm〜0.64cm
上記実施例の結果を要約すれば、本発明は、金
属物品を造るために基材上にコアンダ効果を利用
して金属粒滴を溶着する新規な方法を提供する。
属物品を造るために基材上にコアンダ効果を利用
して金属粒滴を溶着する新規な方法を提供する。
［効果の効果］
以上説明したように、コアンダ効果発生装置
は、その本来からもつ速度と、本装置が寸法的に
拡大または延長するのが容易であるから、これら
の製品の製造速度は極めて高く、それにより真空
電弧再融解法、粉末冶金及び製造速度及び製造経
済性の両方のVADER方法の従来方法を上まわる
性能が得られる。
は、その本来からもつ速度と、本装置が寸法的に
拡大または延長するのが容易であるから、これら
の製品の製造速度は極めて高く、それにより真空
電弧再融解法、粉末冶金及び製造速度及び製造経
済性の両方のVADER方法の従来方法を上まわる
性能が得られる。
さらに、製造された粒子は、装置の新規さ及び
数多くの製品を製造することにより、製造中に、
こららの製品に種々の品質と特性を付与すること
ができる。
数多くの製品を製造することにより、製造中に、
こららの製品に種々の品質と特性を付与すること
ができる。
また、横方向に移動する表面と組合わされた線
形コアンダ効果発生装置から板状または帯状の硬
化表面をもつ合金を含む金属被覆方法に適用でき
る。
形コアンダ効果発生装置から板状または帯状の硬
化表面をもつ合金を含む金属被覆方法に適用でき
る。
被覆段階において回転と同時に進行される細長
いパイプに噴霧して被覆し、また、線形コアンダ
効果発生機を使用でき、または円形型、あるいは
他の種々の形状が使用できるので、パイプ及び他
の構成部品の防食被覆も、例えば化学処理工業に
おいてこの方法及び装置を使用することによつて
適用できる。
いパイプに噴霧して被覆し、また、線形コアンダ
効果発生機を使用でき、または円形型、あるいは
他の種々の形状が使用できるので、パイプ及び他
の構成部品の防食被覆も、例えば化学処理工業に
おいてこの方法及び装置を使用することによつて
適用できる。
本発明により、所望の金属粒子の被覆を金属基
材に付着しかつ金属基材と一体化してその接合部
分において化合物を形成するので、それ自身均質
でかつ基材と一体的に固着した被覆された材料を
極めて高い被覆速度で得られる。
材に付着しかつ金属基材と一体化してその接合部
分において化合物を形成するので、それ自身均質
でかつ基材と一体的に固着した被覆された材料を
極めて高い被覆速度で得られる。
第１図は、本発明において用いられるコアンダ
効果発生装置の一実施例の斜視図、第２図は、第
１図の線２―２に沿つてとられた断面図、第３図
は、本発明において用いられる装置形態の概略線
図で、横断直線運動型ホルダ／コレクタを示し、
第４及び第５図は、本発明により使用可能な種々
のコレクタ／ホルダを示す。 １０……コアンダ効果発生装置、１２……室、
２２……ケーシング、３０……湾曲表面、４０…
…開口、５０……スリツト、６０……ハウジン
グ、７０……オリフイス形状部、８０……湯だま
り、２００……室、３００……炉、４００……湯
だまり、５００……コアンダ効果発生装置、６０
０……コレクタ、６０１……パイプ、６１０……
基材、６１１……被覆部。
効果発生装置の一実施例の斜視図、第２図は、第
１図の線２―２に沿つてとられた断面図、第３図
は、本発明において用いられる装置形態の概略線
図で、横断直線運動型ホルダ／コレクタを示し、
第４及び第５図は、本発明により使用可能な種々
のコレクタ／ホルダを示す。 １０……コアンダ効果発生装置、１２……室、
２２……ケーシング、３０……湾曲表面、４０…
…開口、５０……スリツト、６０……ハウジン
グ、７０……オリフイス形状部、８０……湯だま
り、２００……室、３００……炉、４００……湯
だまり、５００……コアンダ効果発生装置、６０
０……コレクタ、６０１……パイプ、６１０……
基材、６１１……被覆部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 環境流体を供給するための環境流体ハウジン
グ内において、 主流体噴出部からコアンダ効果発生表面に沿つ
て主流体を噴出してコアンダ効果を発生させ、 前記コアンダ効果により前記コアンダ効果発生
表面に沿つて流れる主流体によつて環境流体を吸
引させ、 流動する前記主流体と環境流体間にその上方か
ら溶融金属を落下させ、前記コアンダ効果により
飛沫同伴させて、溶融金属を金属粒滴に粉砕さ
せ、 前記粉砕された金属粒滴を、該金属粒滴の流動
方向と交差して前記ハウジング内を横断、通過さ
れる基材上に被覆することを特徴とする金属粒滴
による金属物品の被覆方法。 ２ 基材上に被覆されたとき、前記金属粒滴が部
分的に凝固された状態である請求項１記載の金属
物品の被覆方法。 ３ 主流体および環境流体が不活性または化学反
応性をもつ請求項１または２記載の金属物品の被
覆方法。 ４ 溶融金属が単一の金属、合金または金属の混
合物である請求項１乃至３のいずれか一項に記載
の金属物品の被覆方法。 ５ 加圧された主流体の導入部と一方の側部に形
成されたコアンダ効果発生表面と該表面に隣接し
て配置された主流体噴出部を含むケーシングを有
するコアンダ効果発生装置と、 前記コアンダ効果発生表面の上方に配置されか
つ該表面に指向された流出部を具備した溶融金属
の供給装置とが、環境流体と連通された環境流体
ハウジング内に収容されており、さらに、 前記コアンダ効果により飛沫同伴されてつくら
れた金属粒滴流と交差して前記ハウジング内を横
断通過される基材移送手段を具備することを特徴
とする金属粒滴による金属物品の被覆装置。 ６ 前記基材移送手段が、基材の回転手段を有す
る請求項５記載の金属物品の被覆装置。
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