曲面的堆焊方法及采用该堆焊方法的喷枪的制造方法技术

本发明专利技术为曲面的堆焊方法及采用该堆焊方法的喷枪的制造方法，具有把铁制或不锈钢制的网构件(29～31)，临时固定在在局部或全部由曲面构成的喷枪(10)的内管(14)的内部形成于弯曲部分(16)的半径方向外侧的被焊接区域的第1工序，和从网构件(29～31)的上面进行具有耐热耐磨耗性的金属的堆焊，在被焊接区域形成堆焊部(19～21)的第2工序。由此，可以在具有曲面的钢构造物(例如，具有管弯头部的管)的内侧表面圆滑地进行具有耐热耐磨耗性的金属的堆焊。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】曲面的堆焊方法及采用该堆焊方法的喷枪的制造方法
本专利技术涉及为了提高耐磨耗性而对例如在炼铁厂中使用的喷枪((日文：ランス)，详细地称为“注射喷枪”)等具有曲面的钢构造物的一部分分进行的堆焊的方法及采用该堆焊方法的喷枪的制造方法。
技术介绍
如专利文献1所示，例如，在把从高炉排出的铁液由鱼雷形运输器(日文：トピードカー)等进行铁液初步处理的情况下，使用端头侧折曲的喷枪，通常在此折曲的部分使用弯管(折弯管)，与前后的直管焊接。而且，在专利文献1中，在弯曲部分的内面设置高度为弯管的内径的1/20～1/2的金属性的凸片，使处理剂主动滞留在此凸片的间隙部分，提高此部分的耐磨耗性。另一方面，在专利文献2中，提出了在钢管的内侧堆焊由高碳素钢形成的复合金属的方法，由此来确保钢管的内侧的耐磨耗性。而且，如专利文献3所示，申请人提出了在基材的表面堆焊镍基合金、不锈钢合金等，提高基材的耐磨耗性的方案。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010－222592号公报专利文献2：日本特开平10－8191号公报专利文献3：日本特开2008－93732号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在专利文献1记载的技术中，滞留在凸片的间隙中的处理剂进行成长，随着时间的推移，喷枪的有效口径会变小，有时会存在喷枪闭塞住的问题。于是，本申请人对在此喷枪的内部堆焊耐磨耗性金属来防止处理剂堵塞的方案进行了锐意研究。但是，在喷枪的内侧使用的管(金属芯)通常为直径小于等于100mm的小直径管，在直管的情况下，把焊炬朝下使管旋转的话，就可以在进行某种左右的堆焊，但是，在对中途折曲的部分进行堆焊的情况下，只能把焊炬对着焊接部位的凹凸来进行，在此情况下，焊接部位必须为平面或近似平面，为此，存在作为堆焊部的熔融金属沿着倾斜面流淌，无法进行稳定的焊接的问题。本专利技术鉴于该情形而提出，目的是提供一种能够对具有曲面的被焊接物(例如，具有管弯头部的钢管)的内侧表面圆滑地进行耐磨耗性的堆焊的曲面的堆焊方法及使用该堆焊方法的喷枪的制造方法。用来解决课题的技术手段基于上述目的的第1专利技术涉及的曲面的堆焊方法，在局部或全部由曲面构成的钢构造物的被焊接区域临时固定铁制或不锈钢制的网构件的第1工序，和从上述网构件的上面进行堆焊的第2工序。在此，上述钢构造物，例如可以为钢管(包括碳素钢钢管、不锈钢钢管中的任意一种)，被焊接区域为其内侧面也可以。第1专利技术涉及的曲面的堆焊方法中，上述网构件最好为钢制的金属板网，但是只要能阻碍堆焊的熔融金属的流动即可，也可以使用其它的金属网构件。第2专利技术涉及的曲面的堆焊方法为，在第1专利技术涉及的曲面的堆焊方法中，上述钢构造物为碳素钢，进行上述堆焊的焊接材料为具有耐热耐磨耗性的高铬铸铁系的金属丝。在此，上述焊接材料只要是在高温下具有耐磨耗性能进行焊接的金属即可，也可以为其它的金属。而且，第3专利技术涉及的曲面的堆焊方法为，在上述钢构造物为钢管的第1、第2专利技术涉及的曲面的堆焊方法中，上述钢管是在对在炼铁厂使用的在熔融金属中注入添加材料的喷枪，上述被焊接区域为上述喷枪的弯曲部分的半径方向外侧区域。在此情况下，上述被焊接区域最好是以上述喷枪的弯曲部分的半径方向外侧棱线为中心大于等于180度的范围(例如，180～280度)。在第3专利技术涉及的曲面的堆焊方法中，最好是，上述喷枪的弯曲部分由弯管和与该弯管的端部焊接的第1、第2直管的一部分构成，上述被焊接区域是除了上述第1、第2直管与上述弯管的焊接部之外的、上述弯管与上述第1、第2直管的上述焊接部近旁的区域。第4专利技术涉及的喷枪的制造方法适用以上第1～第3专利技术涉及的曲面的堆焊方法。另外，对于喷枪的内管的曲面(弯曲部分)以外的部分，可以采用众所周知的方法制造喷枪。在第4专利技术涉及的喷枪的制造方法中，上述堆焊的表面还可以由不定形耐火材料覆盖。在此情况下，不定形耐火材料可以通过喷涂或喷镀、或根据情况通过涂布来进行覆盖。不定形耐火材料的厚度最好为1～4mm左右。专利技术效果本专利技术涉及的曲面的堆焊方法是在局部或全部为曲面的钢构造物的被焊接区域临时固定铁制或不锈钢制的网构件之后进行堆焊，因此，熔融金属由网构件进行堰塞，留在堆焊位置。因此，能无障碍地进行耐磨耗性金属的堆焊。尤其是，在钢构造物的被焊接区域例如是在炼铁厂使用的喷枪的内管的弯曲部分的半径方向外侧的内面的情况下，通过在该部分堆焊耐热耐磨耗性的金属，可以谋求该部分的硬质化，使通过的粉状或粒状物造成的磨耗的进展程度迟缓，成为具有长寿命的喷枪。作为进行堆焊的焊接材料，通过使用作为具有耐热耐磨耗性的金属的一例的高铬铸铁系的金属丝，可使焊接变得更简单，能形成更硬质的堆焊面。进而，作为网构件，通过使用钢制的金属板网(日文：エキスパンドメタル)，使材料容易入手，焊接也变得容易。另外，尽管此金属板网熔化，对堆焊金属的成份进行稀释，但是，由于母材也是钢，所以即便使用钢制的金属板网也无大碍。进而，在使用了本专利技术涉及的曲面的堆焊方法的喷枪的制造方法中，由于通过容易对喷枪内面的弯曲部分进行施工的方法来进行堆焊，因此使焊接作业稳定，并提高了堆焊部的可靠性。而且，当把其堆焊金属的表面由不定形耐火材料覆盖时，能进一步延长喷枪的寿命。附图说明图1(A)是使用本专利技术的第1实施例涉及的曲面的堆焊方法的喷枪(内管)的说明图、图1(B)是该图(A)的P－P’截面图。图2(A)～(C)分别是在该曲面的堆焊方法中使用的金属板网的俯视图。图3是喷枪的侧面图。图4是磨耗试验的试验装置的简要说明图。图5是表示磨耗试验的结果的图表。图6是使用本专利技术的第2实施例涉及的曲面的堆焊方法的喷枪的说明图。图7(A)是图6中的Q－Q’及R－R’向视截面图，图7(B)是图6中的S－S’向视截面图(但是，省略了外侧的耐火物)。图8(A)～(C)分别是本专利技术的第2实施例涉及的曲面的堆焊方法中使用的金属板网的俯视图。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的第1实施例涉及的曲面的堆焊方法及喷枪的制造方法进行说明。在图3中，表示用来由在炼铁厂使用的鱼雷形运输器等在熔融钢(熔融金属)中注入燃料气体、添加材料(例如，氧化铁粉、石灰粉)的喷枪10，喷枪10具有直管区域11和端头部的折曲区域12，各直管区域11及折曲区域12，外侧被耐火物13覆盖，内部构成内管14(局部或全部由曲面构成的作为钢构造物的钢管的一例)与外管15的双重管结构。在内管14及外管15之间形成小间隙，丙烷气在此间隙中流动，内管14的内部，形成例如用空气、氧气、氮气、氩气或它们的混合气由气流来搬送添加材料的结构。如图1(A)、图1(B)所示，在内管14的弯曲部分16的内侧面18的半径方向外侧区域(形成被焊接区域)形成有基于高铬铸铁的堆焊部19～21。以下，对此堆焊部19～21进行详细说明。内管14，在此实施例中使用外径为60.5mm的碳素钢钢管(STPG)，第1直管23与短尺寸的第2直管24通过弯头(115度的弯管、管弯头)25进行焊接来连结。26、27表示它们的焊接部。堆焊部19～21形成在除了焊接部26、27之外的焊接部26、27近旁的区域。外管15隔着垫圈设置在内管14的外侧而具有小间隙(例如为5～10mm)，其结构众所周知，因而省略。另外，弯曲部分16由弯头25和与弯头25的端部焊接的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种曲面的堆焊方法，其特征在于，具有：在局部或全部由曲面构成的钢构造物的被焊接区域临时固定铁制或不锈钢制的网构件的第1工序，和从上述网构件的上面开始进行堆焊的第2工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.08 JP 2011-2447301.一种曲面的堆焊方法，其特征在于，上述曲面的堆焊方法是对喷枪的弯曲部分的内侧面的半径方向外侧区域进行堆焊的方法，上述喷枪由钢管构成，用来在炼铁厂向熔融金属中注入添加材料；上述曲面的堆焊方法具有把铁制或不锈钢制的网构件临时固定在进行上述堆焊的被焊接区域的第1工序，和从上述网构件的上面进行堆焊的第2工序；进行上述堆焊的焊接材料为具有耐热耐磨耗性的高铬铸铁系的金属丝。2.如权利要求1所述的曲面的堆焊方法，其特征在于，上述网构件为钢制的金属板网。3.如权利要求1所述的曲面的堆焊方法，其特征在于，上述被焊接区域是以上述喷枪的弯曲部分的半径方向外侧棱线为中心大于等于180度的范围。4.如权利要求1所述的曲面的堆焊方法，其特征在于，上述喷枪的弯曲部分由弯管与焊接在该弯管的端部的第1、第2直管的一部分...

【专利技术属性】
技术研发人员：山下雅英，平田纯，冢本真悟，榎户浩文，池上博文，
申请(专利权)人：株式会社富士工，品川耐火材料株式会社，杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP