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JPH10109175A - Stock for gas shield arc welding nozzle and its manufacture - Google Patents

Stock for gas shield arc welding nozzle and its manufacture

Info

Publication number
JPH10109175A
JPH10109175A JP26306096A JP26306096A JPH10109175A JP H10109175 A JPH10109175 A JP H10109175A JP 26306096 A JP26306096 A JP 26306096A JP 26306096 A JP26306096 A JP 26306096A JP H10109175 A JPH10109175 A JP H10109175A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
copper
outer diameter
brass
core material
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
JP26306096A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3748636B2 (en
Inventor
Masaki Kumagai
正樹 熊谷
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 Light Metal Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Light Metal 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 Light Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Light Metal Industries Ltd
Priority to JP26306096A priority Critical patent/JP3748636B2/en
Publication of JPH10109175A publication Critical patent/JPH10109175A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3748636B2 publication Critical patent/JP3748636B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

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  • Arc Welding In General (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stock for a gas shield arc welding nozzle capable of easily manufacturing the nozzle made from dispersion-strengthened copper (ODS). SOLUTION: The base stock 21 for the nozzle is provided with the core material 23 formed into a pipe shape from copper or brass, an ODS part 5 formed into a cylindrical shape around the core material 23 and a sheath 7 formed around the ODS part 5. The nozzle 51 is obtained by cutting the stock 21 for the nozzle up to the position shown with broken lines 9, 11. Since the ODS part 5 contains, by wt., 0.05-1.7% alumina, it is formed by hot extruding and provided with excellent wear resistance and spatter deposition resistance or the like. Also, the outer diameter of the base stock 23 is >=50% to <100% to the inner diameter of the nozzle 51, and moreover the inner diameter is 70-98% to the outer diameter. Therefore, the center is easily hollowed out with a drill or the like.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ガスシールドアー
ク溶接用トーチに用いられるノズルを製造するためのガ
スシールドアーク溶接用ノズル用素材およびその製造方
法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas shield arc welding nozzle material for manufacturing a nozzle used for a gas shield arc welding torch and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、図3に例示するようなガスシ
ールドアーク溶接用トーチが知られている。すなわち図
3のトーチは、トーチボディ56と、トーチボディ56
の先端に上端をねじ入れて取り付けられたチップボディ
55と、チップボディ55の下端に嵌着されたコンタク
トチップ54と、チップボディ55の外面に大径部を螺
合して取り付けられた絶縁カバー53と、絶縁カバー5
3の小径部外面に螺合して取り付けられたオリフィス5
2と、絶縁カバー53の大径部外面に上端を螺合してコ
ンタクトチップ54と同心に取り付けられたノズル51
とを備えている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a gas-shielded arc welding torch as shown in FIG. 3 has been known. That is, the torch shown in FIG.
A tip body 55 having an upper end screwed into the tip of the tip body 55, a contact tip 54 fitted to the lower end of the tip body 55, and an insulating cover attached to an outer surface of the tip body 55 by screwing a large diameter portion. 53 and insulating cover 5
Orifice 5 screwed to the outer surface of the small diameter portion 3
2 and a nozzle 51 concentrically attached to the contact tip 54 by screwing the upper end to the outer surface of the large diameter portion of the insulating cover 53.
And

【0003】このように構成されたトーチでは、図示し
ない電極ワイヤにより、トーチボディ56からチップボ
ディ55を介してコンタクトチップ54へ電流が供給さ
れ、トーチボディ56からチップボディ55およびオリ
フィス52を介してシールドガスが供給される。そし
て、コンタクトチップ54に供給された電流によりアー
ク溶接を行うことができる。
In the thus constructed torch, current is supplied from the torch body 56 to the contact chip 54 via the tip body 55 by an electrode wire (not shown), and the torch body 56 supplies the current to the contact chip 54 via the tip body 55 and the orifice 52. A shielding gas is supplied. Then, arc welding can be performed by the current supplied to the contact tip 54.

【0004】ところが、この種のガスシールドアーク溶
接用トーチは、溶接中常に高温雰囲気に曝され、溶接に
より飛散する高温のスパッタがノズル51の内面やコン
タクトチップ54の外面に付着する。これらの部材に
は、従来から純銅やクロム銅が用いられており、スパッ
タが付着するとそのスパッタが合金化し、ノズル51等
に溶着していた。この溶着が激しくなるとシールドガス
の正常な流れが妨げられ、溶接不良が生じる可能性があ
る。そこで、スパッタが溶着する毎にトーチを分解し、
各部品を研磨してスパッタを除去することが行われてい
た。しかしながら、スパッタの除去を頻繁に繰り返す
と、部品の変形や早期摩耗の原因となり、トーチの寿命
を縮めてしまう。
However, this type of gas shielded arc welding torch is always exposed to a high-temperature atmosphere during welding, and high-temperature spatter scattered by welding adheres to the inner surface of the nozzle 51 and the outer surface of the contact tip 54. Conventionally, pure copper or chromium copper is used for these members, and when sputter adheres, the sputter alloys and is welded to the nozzle 51 and the like. When the welding becomes severe, the normal flow of the shielding gas is hindered, and there is a possibility that poor welding may occur. Therefore, each time the spatter is welded, the torch is disassembled,
Each part has been polished to remove spatter. However, frequent repetition of spatter removal causes deformation and premature wear of parts, and shortens the life of the torch.

【0005】そこで、例えば特公平3−71943号公
報に記載のように、ノズル51の内外面にセラミックス
をライニングしてスパッタの溶着を抑制することが考え
られている。ところが、この技術では、トーチの製造に
手間とコストがかかるばかりでなく、ライニングされた
セラミックスがスパッタ除去の際に割れてしまう可能性
もある。また、特公平3−44873号公報に記載のよ
うに、ノズル51をカーボンで製造することも考えられ
ているが、この場合、ノズル51が割れ易く高価になる
上に、溶接中にスパッタが溶接部に落下する可能性があ
る。スパッタが落下した場合、溶接部近傍が腐食する等
の問題が発生する。
Therefore, as described in, for example, Japanese Patent Publication No. 3-71943, it has been considered that ceramics are lined on the inner and outer surfaces of the nozzle 51 to suppress welding of spatter. However, according to this technique, not only is production of the torch troublesome and costly, but also there is a possibility that the lined ceramics may be broken during spatter removal. Further, as described in Japanese Patent Publication No. 3-48773, it is considered that the nozzle 51 is made of carbon. However, in this case, the nozzle 51 is easily broken and expensive, and spatter is generated during welding. There is a possibility of falling into the part. If the spatter falls, problems such as corrosion of the vicinity of the weld occur.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】そこで、ノズル51を
分散強化銅で製造することが考えられる。分散強化銅
は、高温に曝されても軟化せず、スパッタに対して濡れ
性の悪い性質を有している。従って、ガスシールドアー
ク溶接用トーチのノズル51として使用した場合、スパ
ッタが溶着してガスの流れを妨げることが少なく、スパ
ッタが付着しても容易に除去することができる。また、
分散強化銅はスパッタと適度に馴染むので、溶接時には
スパッタが落下せず、研磨の際にのみスパッタを落下さ
せることができる。更に、分散強化銅は耐熱性,耐摩耗
性にも優れているので、スパッタの除去によっても変形
し難く、ノズル51の寿命が非常に長くなる。また、耐
熱性に優れているのでノズル51の肉厚も薄くすること
ができる。
Therefore, it is conceivable to manufacture the nozzle 51 from dispersion strengthened copper. Dispersion-strengthened copper does not soften even when exposed to high temperatures, and has poor wettability to sputtering. Therefore, when used as a nozzle 51 of a gas shielded arc welding torch, spatter is less likely to be deposited and hinder the flow of gas, and even if spatter adheres, it can be easily removed. Also,
The dispersion-strengthened copper is appropriately blended with the spatter, so that the spatter does not fall during welding, and can be dropped only during polishing. Further, since the dispersion strengthened copper is excellent in heat resistance and abrasion resistance, it is hardly deformed even by removing spatter, and the life of the nozzle 51 becomes very long. Further, since the heat resistance is excellent, the thickness of the nozzle 51 can be reduced.

【0007】しかしながら、分散強化銅は、従来、セラ
ミックス粒子を均一に分散させたり内部酸化を均一にす
るために、粉末材料から熱間押出等によって製造されて
いる。このため、分散強化銅は棒材の形で供給されてお
り、ノズル51を製造するためには棒材の中央を切削し
てくり抜く必要があった。分散強化銅は、強固であるた
めこの切削作業には多大な手間とコストがかかる。
However, dispersion-strengthened copper is conventionally produced from a powder material by hot extrusion or the like in order to uniformly disperse the ceramic particles and make internal oxidation uniform. For this reason, the dispersion strengthened copper is supplied in the form of a bar, and in order to manufacture the nozzle 51, it was necessary to cut out the center of the bar and cut it out. Since the dispersion strengthened copper is strong, this cutting operation requires a great deal of labor and cost.

【0008】そこで、本発明は、分散強化銅製のノズル
を容易に製造することのできるガスシールドアーク溶接
ノズル用素材を提供することを目的としてなされた。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a material for a gas shielded arc welding nozzle from which a dispersion strengthened copper nozzle can be easily manufactured.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記目
的を達するためになされた請求項1記載の発明は、ガス
シールドアーク溶接用トーチに用いられるノズルを製造
するための素材であって、銅または黄銅からなり、上記
ノズルの内径に対して50%以上100%未満の外径を
有する柱状またはパイプ状の芯材と、0.05〜1.7
重量%のアルミナを含み残部が銅と不可避不純物からな
るアルミナ分散強化銅により、上記芯材を中心として形
成され、上記ノズルの外径と同一またはそれより大きい
外径を有する分散強化銅部と、を備えたことを特徴とす
るガスシールドアーク溶接ノズル用素材を要旨としてい
る。
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention The invention according to claim 1, which has been made to achieve the above object, is a material for manufacturing a nozzle used in a torch for gas shielded arc welding, comprising copper. Or a pillar-shaped or pipe-shaped core material made of brass and having an outer diameter of 50% or more and less than 100% with respect to the inner diameter of the nozzle, and 0.05 to 1.7.
A dispersion-strengthened copper portion formed around the core material and having an outer diameter equal to or larger than the outer diameter of the nozzle by alumina-dispersion-strengthened copper containing alumina by weight and the balance consisting of copper and unavoidable impurities; A material for a gas shielded arc welding nozzle characterized by comprising:

【0010】このように構成された本発明では、分散強
化銅部の中心に、ノズルの内径に対して50%以上10
0%未満の外径を有する銅または黄銅製の芯材を有して
いる。そこで、この芯材を周囲の分散強化銅と共にくり
抜くことにより、ノズルの中空部を形成することができ
る。また、分散強化銅部はノズルの外径と同一またはそ
れより大きい外径を有しており、外周を必要に応じて切
削することによりノズルの外周部を形成することができ
る。
In the present invention having the above-described structure, the center of the dispersion-strengthened copper portion is 50% or more with respect to the inner diameter of the nozzle.
It has a copper or brass core material having an outer diameter of less than 0%. Then, by hollowing out this core material together with the surrounding dispersion strengthened copper, the hollow portion of the nozzle can be formed. Further, the dispersion strengthened copper portion has an outer diameter equal to or larger than the outer diameter of the nozzle, and the outer periphery of the nozzle can be formed by cutting the outer periphery as necessary.

【0011】ここで、銅および黄銅は、分散強化銅に比
べてきわめて加工性に優れている。このため、上記素材
の中心を切削してくり抜く作業はきわめて容易となる。
なお、芯材の外径がノズルの内径に対して50%未満で
あると、切削性を改善する効果が少ないと共に、高価な
分散強化銅部が多量に無駄になる。また、芯材の外径が
ノズルの内径と同一かそれより大きい(100%以上)
と、完成品のノズル内面に銅または黄銅が残る。この場
合、その銅または黄銅に従来のノズルと同様のスパッタ
が付着し、耐摩耗性の低下、スパッタの溶着等の問題が
生じる。
Here, copper and brass are extremely excellent in workability as compared with dispersion strengthened copper. For this reason, the work of cutting and hollowing out the center of the material becomes extremely easy.
If the outer diameter of the core material is less than 50% of the inner diameter of the nozzle, the effect of improving machinability is small, and a large amount of expensive dispersion strengthened copper is wasted. Also, the outer diameter of the core material is equal to or larger than the inner diameter of the nozzle (100% or more)
This leaves copper or brass on the inner surface of the finished nozzle. In this case, spatter similar to that of a conventional nozzle adheres to the copper or brass, causing problems such as a reduction in wear resistance and welding of spatter.

【0012】これに対して、本発明では、芯材の外径を
ノズルの内径に対して50%以上100%未満としてい
るので、切削性を良好に向上させると共に、材料のコス
トを低減することができ、更に、完成品のノズル内面に
銅または黄銅が残留することもない。
On the other hand, in the present invention, since the outer diameter of the core is 50% or more and less than 100% with respect to the inner diameter of the nozzle, it is possible to improve the machinability and reduce the material cost. And no copper or brass remains on the inner surface of the finished nozzle.

【0013】また、分散強化銅部を構成するアルミナ分
散強化銅のアルミナ含有量が、0.05重量%未満であ
ると、充分な耐摩耗性や耐スパッタ溶着性,耐熱性が得
られない。更に、この種の素材は熱間押出等の加工法に
よって製造されるが、上記アルミナ含有量が1.7重量
%を超えると、加工性が低下して素材自身の製造が困難
になる。これに対して、本発明では、上記アルミナ含有
量を0.05〜1.7重量%としているので、素材自身
の製造が容易であると共に、完成品のノズルに充分な耐
摩耗性および耐スパッタ溶着性が得られる。
On the other hand, if the alumina content of the dispersion-strengthened copper constituting the dispersion-strengthened copper portion is less than 0.05% by weight, sufficient wear resistance, spatter welding resistance and heat resistance cannot be obtained. Further, this kind of material is manufactured by a processing method such as hot extrusion. However, if the alumina content exceeds 1.7% by weight, the workability is reduced, and it becomes difficult to manufacture the material itself. On the other hand, in the present invention, since the alumina content is 0.05 to 1.7% by weight, the production of the material itself is easy and the nozzle of the finished product has sufficient abrasion resistance and spatter resistance. Weldability is obtained.

【0014】従って、本発明の素材を用いれば、変形し
難く耐摩耗性および耐スパッタ溶着性に優れた分散強化
銅製のノズルを容易に製造することができる。請求項2
記載の発明は、請求項1記載の構成に加え、上記芯材
が、その芯材の外径に対して70〜98%の内径を有す
るパイプ状に構成されたことを特徴としている。
Therefore, by using the material of the present invention, it is possible to easily produce a dispersion-hardened copper nozzle which is hardly deformed and has excellent wear resistance and spatter welding resistance. Claim 2
The described invention is characterized in that, in addition to the structure of the first aspect, the core is formed in a pipe shape having an inner diameter of 70 to 98% with respect to the outer diameter of the core.

【0015】このように、本発明では、芯材としてパイ
プ状のものを使用しているので、ノズルの中空部を形成
するための切削作業が一層容易となる。なお、芯材の内
径がその外径に対して70%未満であると、芯材をパイ
プ状にした効果が充分に現れず、柱状の芯材を使用した
場合に比べて有意な切削性向上が見られない。また、芯
材の内径が大きくなるにつれて芯材自身の強度が低下す
るが、内径が外径の98%を超えると芯材を熱間押出等
によって製造することが困難となる。
As described above, in the present invention, since a pipe-shaped core material is used, the cutting operation for forming the hollow portion of the nozzle is further facilitated. If the inner diameter of the core material is less than 70% of its outer diameter, the effect of forming the core material into a pipe shape is not sufficiently exhibited, and the machinability is significantly improved as compared with the case where a columnar core material is used. Can not be seen. Further, the strength of the core material itself decreases as the inner diameter of the core material increases, but if the inner diameter exceeds 98% of the outer diameter, it becomes difficult to manufacture the core material by hot extrusion or the like.

【0016】本発明では、芯材の内径を外径の70〜9
8%としているので、請求項1記載の発明の効果に加え
て、ノズルの製造を一層容易にすることができるといっ
た効果が生じる。請求項3記載の発明は、請求項1また
は2記載のガスシールドアーク溶接ノズル用素材を製造
する製造方法であって、上記分散強化銅部の外径よりも
大きい内径を有する銅または黄銅製の容器の内側に、該
容器の内径より小さくかつ上記芯材の外径より大きい外
径を有する銅または黄銅製の柱体またはパイプを配設
し、該柱体またはパイプと上記容器との間に、粉末状の
上記アルミナ分散強化銅を充填してビレットとし、該ビ
レットを熱間押出することを特徴とするガスシールドア
ーク溶接ノズル用素材の製造方法を要旨としている。
In the present invention, the inner diameter of the core material is set to 70 to 9 of the outer diameter.
Since it is 8%, in addition to the effect of the invention described in claim 1, there is an effect that the manufacture of the nozzle can be further facilitated. The invention according to claim 3 is a method for producing the material for a gas shielded arc welding nozzle according to claim 1 or 2, wherein the dispersion-strengthened copper portion is made of copper or brass having an inner diameter larger than the outer diameter. Inside the container, a column or pipe made of copper or brass having an outer diameter smaller than the inner diameter of the container and larger than the outer diameter of the core material is disposed, and between the column or the pipe and the container. A method for producing a material for a gas shielded arc welding nozzle, characterized by filling a powdery alumina dispersion-strengthened copper into a billet and hot extruding the billet.

【0017】このように構成された本発明では、上記ビ
レットを熱間押出する際に粉末状のアルミナ分散強化銅
が加圧され、上記分散強化銅部となる。また、このとき
黄銅製の柱体またはパイプが縮径されて上記芯材とな
り、この結果、請求項1または2記載のガスシールドア
ーク溶接ノズル用素材が得られる。
In the present invention thus constituted, the powdery alumina dispersion-strengthened copper is pressurized when the billet is hot-extruded to form the dispersion-strengthened copper portion. At this time, the brass column or pipe is reduced in diameter to become the core material. As a result, the material for a gas shielded arc welding nozzle according to claim 1 or 2 is obtained.

【0018】このように、本発明では、請求項1または
2記載のガスシールドアーク溶接ノズル用素材を、熱間
押出によって容易に製造することができる。従って、本
発明によって上記素材を製造し、続いてその素材からノ
ズルを製造すれば、変形し難く耐摩耗性および耐スパッ
タ溶着性に優れた分散強化銅製のノズルをきわめて容易
に製造することができる。
As described above, according to the present invention, the material for a gas shielded arc welding nozzle according to claim 1 or 2 can be easily manufactured by hot extrusion. Therefore, if the above-described material is manufactured according to the present invention, and then a nozzle is manufactured from the material, a dispersion-reinforced copper nozzle that is hardly deformed and has excellent wear resistance and spatter welding resistance can be manufactured very easily. .

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を説明
する。図1(A)は本発明が適用されたガスシールドア
ーク溶接ノズル用素材(以下単にノズル用素材と記載)
1の構成を表す断面図である。図1(A)に示すよう
に、ノズル用素材1は、銅または黄銅によって円柱状に
形成された芯材3と、その芯材3を中心として円柱状に
形成された分散強化銅部(以下ODS部という)5と、
そのODS部5の周囲に形成された外皮7とを備えてい
る。なお、外皮7は、ノズル用素材1に必須の構成では
ないが、次のような製造工程によって形成される。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1A shows a material for a gas shielded arc welding nozzle to which the present invention is applied (hereinafter simply referred to as a material for a nozzle).
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of FIG. As shown in FIG. 1 (A), a nozzle material 1 includes a core material 3 formed of copper or brass in a cylindrical shape, and a dispersion strengthened copper portion (hereinafter, referred to as a cylindrical shape) formed around the core material 3. ODS section) 5,
And an outer skin 7 formed around the ODS portion 5. The outer skin 7 is not essential to the nozzle material 1 but is formed by the following manufacturing process.

【0020】ノズル用素材1の製造工程は以下の通りで
ある。先ず、銅または黄銅製の円筒状容器の内側に、そ
の容器の内径よりも小さい外径を有する銅または黄銅製
の円柱体を配設する。続いて、その円柱体と容器との間
にアルミナ分散強化銅の粉末を充填してビレットとす
る。このビレットを熱間押出することによりノズル用素
材1が得られる。外皮7は、上記容器が縮径されたもの
である。なお、この外皮7は、上記熱間押出時にビレッ
トのダイス通過を円滑にする作用を有する。
The manufacturing process of the nozzle material 1 is as follows. First, a copper or brass cylindrical body having an outer diameter smaller than the inner diameter of the copper or brass cylindrical container is provided inside the cylindrical container. Subsequently, a powder of alumina dispersion strengthened copper is filled between the column and the container to form a billet. The billet 1 is obtained by hot extruding the billet. The outer cover 7 is obtained by reducing the diameter of the container. In addition, the outer cover 7 has an effect of smoothing the billet through the die during the hot extrusion.

【0021】このようにして製造された図1(A)のノ
ズル用素材1には、芯材3およびその周囲のODS部5
をドリル等により破線9で示す位置までくり抜く加工
と、外皮7およびその内側のODS部5をバイト等によ
り破線11で示す位置まで切削する加工とが施される。
この加工によって、図1(B)に示すノズル51を製造
することができる。こうして製造されたノズル51は、
図3に例示したようなガスシールドアーク溶接用トーチ
の部品として使用することができる。
The thus-produced nozzle material 1 shown in FIG. 1A includes a core material 3 and an ODS portion 5 around the core material 3.
Is cut out to a position shown by a broken line 9 with a drill or the like, and a process of cutting the outer skin 7 and the ODS portion 5 inside thereof to a position shown by a broken line 11 with a cutting tool or the like.
By this processing, the nozzle 51 shown in FIG. 1B can be manufactured. The nozzle 51 thus manufactured is
It can be used as a part of a torch for gas shielded arc welding as illustrated in FIG.

【0022】ここで、銅または黄銅は分散強化銅に比べ
てきわめて加工性に優れている。このため、ノズル用素
材1の中心をドリル等でくり抜く上記作業はきわめて容
易となる。なお、芯材3の外径はノズル51の内径(破
線9の直径)に対して50%以上100%未満とした。
Here, copper or brass is extremely excellent in workability as compared with dispersion strengthened copper. For this reason, the above operation of hollowing out the center of the nozzle material 1 with a drill or the like becomes extremely easy. Note that the outer diameter of the core material 3 is 50% or more and less than 100% with respect to the inner diameter of the nozzle 51 (the diameter of the broken line 9).

【0023】芯材3の外径がノズル51の内径に対して
50%未満であると、切削性を改善する効果が少ないと
共に、高価なODS部5が多量に無駄になる。また、1
00%以上であると、ノズル51内面に銅または黄銅が
残る。この場合、その銅または黄銅に従来のノズルと同
様のスパッタが付着し、耐摩耗性の低下、スパッタの溶
着等の問題が生じる。これに対して、ノズル用素材1で
は、芯材3の外径を上記範囲に設定しているので、切削
性を良好に向上させると共に、材料のコストを低減する
ことができ、更に、ノズル51の内面に銅または黄銅が
残留することもない。なお、芯材3を構成する材料とし
ては、純銅と黄銅とでは、黄銅の方が加工性に優れてお
り、切削性を一層良好に向上させることができる。
If the outer diameter of the core material 3 is less than 50% of the inner diameter of the nozzle 51, the effect of improving the machinability is small and a large amount of the expensive ODS portion 5 is wasted. Also, 1
If it is not less than 00%, copper or brass remains on the inner surface of the nozzle 51. In this case, spatter similar to that of a conventional nozzle adheres to the copper or brass, causing problems such as a reduction in wear resistance and welding of spatter. On the other hand, in the nozzle material 1, since the outer diameter of the core material 3 is set in the above range, the machinability can be improved satisfactorily and the material cost can be reduced. No copper or brass remains on the inner surface of the metal. In addition, as a material constituting the core material 3, of pure copper and brass, brass is more excellent in workability, and the machinability can be further improved.

【0024】また、ODS部5を構成する分散強化銅
は、0.05〜1.7重量%のアルミナを含み残部が銅
と不可避不純物からなるアルミナ分散強化銅の粉末を、
上記熱間押出により加圧して形成した。アルミナ分散強
化銅のアルミナ含有量が、0.05重量%未満である
と、充分な耐摩耗性や耐スパッタ溶着性,耐熱性が得ら
れない。一方、上記アルミナ含有量が1.7重量%を超
えると、熱間押出における加工性が低下して素材自身の
製造が困難になる。これに対して、ノズル用素材1で
は、アルミナ含有量を上記範囲に設定しているので、素
材自身の製造が容易であると共に、完成品のノズル51
に充分な耐摩耗性および耐スパッタ溶着性,耐熱性が得
られる。
The dispersion-strengthened copper constituting the ODS portion 5 is composed of alumina-dispersion-strengthened copper powder containing 0.05 to 1.7% by weight of alumina and the balance of copper and unavoidable impurities.
It was formed by pressurization by the above hot extrusion. If the alumina content of the alumina dispersion strengthened copper is less than 0.05% by weight, sufficient wear resistance, spatter welding resistance, and heat resistance cannot be obtained. On the other hand, when the alumina content exceeds 1.7% by weight, the workability in hot extrusion is reduced, and the production of the raw material itself becomes difficult. On the other hand, in the nozzle material 1, since the alumina content is set in the above range, the material itself can be easily manufactured, and the nozzle 51 of the finished product can be easily manufactured.
Sufficient abrasion resistance, spatter welding resistance, and heat resistance are obtained.

【0025】従って、ノズル用素材1を用いれば、変形
し難く耐摩耗性および耐スパッタ溶着性に優れた分散強
化銅製のノズル51を容易に製造することができる。次
に、図2(A)は、本発明が適用された他のノズル用素
材21の構成を表す断面図である。このノズル用素材2
1は、芯材23が中空部23aを有するパイプ状に形成
された点を除いて、ノズル用素材1と同様に構成されて
いる。なお、図2(A)では、ノズル用素材1と同様に
構成された部分に図1で用いたものと同一の符号を使用
し、構成の詳細な説明を省略する。また、ノズル用素材
21の製造工程は、ノズル用素材1の製造に用いた円柱
体の代わりに銅または黄銅製のパイプを使用する点、お
よび、熱間押出に当たってそのパイプを貫通する雄型マ
ンドレルを使用する点において異なる。
Therefore, if the nozzle material 1 is used, it is possible to easily manufacture the nozzle 51 made of dispersion-strengthened copper which is hardly deformed and has excellent wear resistance and spatter welding resistance. Next, FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a configuration of another nozzle material 21 to which the present invention is applied. This nozzle material 2
1 has the same configuration as the nozzle material 1 except that the core material 23 is formed in a pipe shape having a hollow portion 23a. In FIG. 2 (A), the same reference numerals as those used in FIG. 1 are used for portions configured similarly to the nozzle material 1, and detailed description of the configuration is omitted. Further, the manufacturing process of the nozzle material 21 includes a point that a pipe made of copper or brass is used instead of the cylindrical body used for manufacturing the nozzle material 1 and a male mandrel penetrating the pipe in hot extrusion. Is different in that

【0026】このノズル用素材21でも、芯材23およ
びその周囲のODS部5を破線9で示す位置までくり抜
くと共に、外皮7およびその内側のODS部5を破線1
1で示す位置まで切削して、図2(B)に示すノズル5
1を製造することができる。また、ノズル用素材21で
は、芯材23がパイプ状に形成されているので、中央を
くり抜く切削作業が一層容易となる。
In this nozzle material 21 as well, the core material 23 and the ODS portion 5 around the core material 23 are cut out to the position shown by the broken line 9, and the outer skin 7 and the ODS portion 5 inside the same are cut out by the broken line 1.
1 and the nozzle 5 shown in FIG.
1 can be manufactured. Further, in the nozzle material 21, since the core material 23 is formed in a pipe shape, the cutting operation for hollowing out the center is further facilitated.

【0027】なお、ノズル用素材21では、芯材23の
内径を外径に対して70〜98%としている。芯材23
の内径が外径に対して70%未満であると、芯材23を
パイプ状にした効果が充分に現れず、有意な切削性向上
が見られない。また、芯材23の内径が大きくなるにつ
れて芯材23自身の強度が低下するが、内径が外径の9
8%を超えると芯材23を熱間押出によって製造するこ
とが困難となる。ノズル用素材21では、芯材23の内
径を上記範囲に設定したので、ノズル51の製造をきわ
めて容易にすることができる。
In the nozzle material 21, the inner diameter of the core material 23 is set to 70 to 98% of the outer diameter. Core material 23
If the inner diameter is less than 70% of the outer diameter, the effect of making the core material 23 into a pipe shape does not sufficiently appear, and no significant improvement in machinability is observed. Also, as the inner diameter of the core 23 increases, the strength of the core 23 itself decreases, but the inner diameter is
If it exceeds 8%, it becomes difficult to produce the core material 23 by hot extrusion. In the nozzle material 21, since the inner diameter of the core material 23 is set in the above range, the manufacture of the nozzle 51 can be extremely facilitated.

【0028】[0028]

【実施例】次に、本発明の作用・効果を検証するため、
次のようにして種々のノズル用素材を実際に製造し、更
にそのノズル用素材からノズル51を製造した。なお、
以下に述べるように、完成品のノズル51は全て同じ規
格とした。
Next, in order to verify the operation and effect of the present invention,
Various nozzle materials were actually manufactured as follows, and the nozzles 51 were manufactured from the nozzle materials. In addition,
As described below, all the finished nozzles 51 have the same standard.

【0029】[実施例1]粒径149μm以下のCu−
0.4重量%Al合金粉末を350℃で1時間大気中に
保持し、粉末表面を酸化させた。これをArガス雰囲気
中で850℃×3時間加熱保持することにより粉末表面
の酸素を粉末内部に拡散させ、Cu中のAlを酸化させ
てアルミナとし、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×
1時間加熱保持して粉末表面の過剰な酸素を除去した。
この粉末をCIP(冷間静水圧プレス)により密度80
%まで固化成形し、黄銅(73黄銅)製のφ150mmの
棒を中央に配置した隣脱酸銅製容器(φ254mm×φ2
34mm×500mmL)にTIG溶接にて封入した。これ
をビレットとしてφ28mmに熱間押出し、抽伸によりφ
22mmの棒(ノズル用素材1)とした。この芯材3の外
径は15mmであり、ODS部5のアルミナ量は0.7重
量%であった。この素棒からφ20mm×φ16mm×73
mmLのノズル51を、外側はバイトによる旋盤加工、内
側はドリルによる1回の穴通し加工により成形した。
Example 1 Cu- with a particle size of 149 μm or less
The 0.4 wt% Al alloy powder was kept in the atmosphere at 350 ° C. for 1 hour to oxidize the powder surface. This is heated and maintained in an Ar gas atmosphere at 850 ° C. for 3 hours to diffuse oxygen on the surface of the powder into the powder, oxidize Al in Cu to alumina, and further, in an atmosphere of hydrogen gas at 700 ° C. ×
Excessive oxygen on the surface of the powder was removed by heating for 1 hour.
The powder is cooled to a density of 80 by CIP (cold isostatic pressing).
%, And a container made of adjacent deoxidized copper (φ254 mm × φ2) in which a rod of φ150 mm made of brass (73 brass) is arranged at the center.
34mm x 500mmL) by TIG welding. This is hot-extruded as a billet to φ28mm and drawn by φ
A 22 mm rod (material 1 for nozzle) was used. The outer diameter of the core material 3 was 15 mm, and the amount of alumina in the ODS portion 5 was 0.7% by weight. Φ20mm × φ16mm × 73
The nozzle 51 of mmL was formed by lathing with a cutting tool on the outside and by a single drilling process on the inside with a drill.

【0030】[実施例2]粒径74μm以下のCu−
0.2重量%Al合金粉末を400℃×1時間大気中で
酸化させた。これを窒素ガス雰囲気中で900℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で500℃×1
時間加熱保持した。この粉末を黄銅製のφ115mmの棒
を中心にして黄銅製容器(φ254mm×φ234mm×5
00mmL)と上記棒との間に充填し、TIG溶接にて封
入した。これをビレットとしてφ60mmに熱間押出し、
圧延および抽伸によりφ22mmの棒(ノズル用素材1)
とした。この芯材3の外径は12mmであり、ODS部5
のアルミナ量は0.3重量%であった。この素棒からφ
20mm×φ16mm×73mmLのノズル51を成形した。
Example 2 Cu- with a particle size of 74 μm or less
The 0.2 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 400 ° C. for 1 hour. This was heated and held in a nitrogen gas atmosphere at 900 ° C. for 3 hours, and further heated at 500 ° C. × 1 in a hydrogen gas atmosphere.
Heated and held for hours. This powder was placed in a brass container (φ254 mm × φ234 mm × 5) centered on a rod of φ115 mm made of brass.
(00 mmL) and the above rod, and sealed by TIG welding. This is hot extruded as a billet to φ60mm,
Φ22mm rod by rolling and drawing (Nozzle material 1)
And The outer diameter of the core material 3 is 12 mm, and the ODS portion 5
Was 0.3% by weight. Φ from this bar
A nozzle 51 of 20 mm × φ16 mm × 73 mmL was formed.

【0031】[実施例3]粒径74μm以下のCu−
0.7重量%Al合金粉末を400℃×1時間大気中で
酸化させた。これを窒素ガス雰囲気中で900℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1
時間加熱保持した。この粉末を黄銅製のφ115mm×φ
95mmのパイプを中心にして黄銅(64黄銅)製容器
(φ254mm×φ234mm×500mmL)と上記パイプ
との間に充填し、TIG溶接にて封入した。これをビレ
ットとしてφ90mm×φ13mmに熱間押出し、圧延およ
び抽伸によりφ22mm×φ9mmの管(ノズル用素材2
1)とした。この芯材23の外径は10.5mmであり、
ODS部5のアルミナ量は1.3重量%であった。この
素管からφ20mm×φ16mm×73mmLのノズル51を
成形した。
Example 3 Cu- with a particle size of 74 μm or less
The 0.7 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 400 ° C. for 1 hour. This was heated and held at 900 ° C. for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere.
Heated and held for hours. This powder is made of brass φ115mm × φ
A 95 mm pipe was centered and filled between a brass (64 brass) container (φ254 mm × φ234 mm × 500 mmL) and the pipe and sealed by TIG welding. This was hot extruded into a billet of φ90 mm × φ13 mm, rolled and drawn to form a φ22 mm × φ9 mm tube (material 2 for nozzle).
1). The outer diameter of the core material 23 is 10.5 mm,
The amount of alumina in the ODS part 5 was 1.3% by weight. A nozzle 51 of φ20 mm × φ16 mm × 73 mmL was formed from this raw tube.

【0032】[実施例4]粒径74μm以下のCu−
0.4重量%Al合金粉末を400℃×1時間大気中で
酸化させた。これを窒素ガス雰囲気中で900℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1
時間加熱保持した。この粉末を黄銅製のφ115mm×φ
95mmのパイプを中心にして無酸素銅製容器(φ254
mm×φ234mm×500mmL)と上記パイプとの間に充
填し、TIG溶接にて封入した。これをビレットとして
φ90mm×φ13mmに熱間押出し、圧延および抽伸によ
りφ22mm×φ9mmの管(ノズル用素材21)とした。
この芯材23の外径は10.5mmであり、ODS部5の
アルミナ量は0.7重量%であった。この素管からφ2
0mm×φ16mm×73mmLのノズル51を成形した。
Example 4 Cu- with a particle size of 74 μm or less
The 0.4 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 400 ° C. for 1 hour. This was heated and held at 900 ° C. for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere.
Heated and held for hours. This powder is made of brass φ115mm × φ
Oxygen-free copper container centered on a 95 mm pipe (φ254
(mm × φ234 mm × 500 mmL) and the above pipe, and sealed by TIG welding. This was hot-extruded into a billet of φ90 mm × φ13 mm, rolled and drawn to form a φ22 mm × φ9 mm tube (material 21 for nozzle).
The outer diameter of the core material 23 was 10.5 mm, and the amount of alumina in the ODS portion 5 was 0.7% by weight. Φ2 from this tube
A nozzle 51 of 0 mm × φ16 mm × 73 mmL was formed.

【0033】[実施例5]粒径74μm以下のCu−
0.4重量%Al合金粉末を400℃×1時間大気中で
酸化させた。これを窒素ガス雰囲気中で900℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1
時間加熱保持した。この粉末を黄銅製のφ115mm×φ
70mmのパイプを中心にして黄銅製容器(φ254mm×
φ234mm×500mmL)と上記パイプとの間に充填
し、TIG溶接にて封入した。これをビレットとしてφ
90mm×φ30mmに熱間押出し、圧延および抽伸により
φ22mm×φ5.0mmの管(ノズル用素材21)とし
た。この芯材23の外径は8mmであり、ODS部5のア
ルミナ量は0.7重量%であった。この素管からφ20
mm×φ16mm×73mmLのノズル51を成形した。
Example 5 Cu- with a particle size of 74 μm or less
The 0.4 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 400 ° C. for 1 hour. This was heated and held at 900 ° C. for 3 hours in a nitrogen gas atmosphere.
Heated and held for hours. This powder is made of brass φ115mm × φ
Brass container (φ254mm ×
(φ234 mm × 500 mmL) and the above pipe, and sealed by TIG welding. This as billet φ
Hot extruded to 90 mm x 30 mm, rolled and drawn to form a 22 mm x 5.0 mm tube (material 21 for nozzle). The outer diameter of the core material 23 was 8 mm, and the amount of alumina in the ODS portion 5 was 0.7% by weight. Φ20 from this tube
A nozzle 51 of mm × φ16 mm × 73 mmL was formed.

【0034】[比較例1]粒径149μm以下のCu−
0.4重量%Al合金粉末を350℃×1時間大気中で
酸化させた。これをArガス雰囲気中で850℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1
時間加熱保持した。この粉末を、CIPにより密度比8
0%まで固化成形し、黄銅製のφ75mmの棒を中心にし
て無酸素銅製容器(φ254mm×φ234mm×500mm
L)と上記棒との間に充填し、TIG溶接にて封入し
た。これをビレットとしてφ28mmに熱間押出し、抽伸
によりφ22mmの棒とした。この芯材の外径は7.5mm
であり、ODS部のアルミナ量は0.7重量%であっ
た。この素棒からφ20mm×φ16mm×73mmLのノズ
ル51を成形した。
[Comparative Example 1] Cu- with a particle size of 149 μm or less
The 0.4 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 350 ° C. for 1 hour. This was heated and maintained at 850 ° C. × 3 hours in an Ar gas atmosphere, and further heated at 700 ° C. × 1 in a hydrogen gas atmosphere.
Heated and held for hours. This powder is subjected to a density ratio of 8 by CIP.
Solidified and molded to 0%, oxygen-free copper container (φ254mm × φ234mm × 500mm) centered on a rod of φ75mm made of brass
L) and the above-mentioned rod were filled and sealed by TIG welding. This was hot-extruded as a billet to φ28 mm and drawn into a φ22 mm rod by drawing. The outer diameter of this core is 7.5mm
And the amount of alumina in the ODS part was 0.7% by weight. A nozzle 51 of φ20 mm × φ16 mm × 73 mmL was formed from this rod.

【0035】[比較例2]粒径149μm以下のCu−
0.4重量%Al合金粉末を350℃×1時間大気中で
酸化させた。これをArガス雰囲気中で850℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1
時間加熱保持した。この粉末を、CIPにより密度比8
0%まで固化成形し、黄銅製のφ190mmの棒を中心に
して隣脱酸銅製容器(φ254mm×φ234mm×500
mmL)と上記棒との間に充填し、TIG溶接にて封入し
た。これをビレットとしてφ28mmに熱間押出し、抽伸
によりφ22mmの棒とした。この芯材の外径は16.2
mmであり、ODS部のアルミナ量は0.7重量%であっ
た。この素棒からφ20mm×φ16mm×73mmLのノズ
ル51を成形した。
Comparative Example 2 Cu- with a particle size of 149 μm or less
The 0.4 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 350 ° C. for 1 hour. This was heated and maintained at 850 ° C. × 3 hours in an Ar gas atmosphere, and further heated at 700 ° C. × 1 in a hydrogen gas atmosphere.
Heated and held for hours. This powder is subjected to a density ratio of 8 by CIP.
Solidified and molded to 0%, and next to a rod made of brass made of φ190 mm, a container made of adjacent deoxidized copper (φ254 mm × φ234 mm × 500
mmL) and the above rod, and sealed by TIG welding. This was hot-extruded as a billet to φ28 mm and drawn into a φ22 mm rod by drawing. The outer diameter of this core material is 16.2
mm, and the amount of alumina in the ODS part was 0.7% by weight. A nozzle 51 of φ20 mm × φ16 mm × 73 mmL was formed from this rod.

【0036】[比較例3]粒径74μm以下のCu−
0.02重量%Al合金粉末を350℃×1時間大気中
で酸化させた。これをArガス雰囲気中で850℃×3
時間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×
1時間加熱保持した。この粉末を、黄銅製のφ150mm
の棒を中心にしてゴム型と上記棒との間に充填し、CI
Pにより密度比77%まで固化成形し、黄銅製容器(φ
254mm×φ234mm×500mmL)にTIG溶接にて
封入した。これをビレットとしてφ28mmに熱間押出
し、抽伸によりφ22mmの棒とした。この芯材の外径は
10.5mmであり、ODS部のアルミナ量は0.04重
量%であった。この素棒からφ20mm×φ16mm×73
mmLのノズル51を成形した。
[Comparative Example 3] Cu-particles having a particle size of 74 μm or less
0.02 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 350 ° C. for 1 hour. This is placed in an Ar gas atmosphere at 850 ° C.
Heat and hold for 700 hours in a hydrogen gas atmosphere.
The heating was maintained for one hour. This powder is made of brass φ150mm
Filled between the rubber mold and the above-mentioned bar centering on the bar of
Solidified and molded to a density ratio of 77% with P, and a brass container (φ
(254 mm x 234 mm x 500 mm L) by TIG welding. This was hot-extruded as a billet to φ28 mm and drawn into a φ22 mm rod by drawing. The outer diameter of this core material was 10.5 mm, and the amount of alumina in the ODS portion was 0.04% by weight. Φ20mm × φ16mm × 73
An mmL nozzle 51 was formed.

【0037】[比較例4]粒径74μm以下のCu−
1.0重量%Al合金粉末を400℃×1時間大気中で
酸化させた。これをArガス雰囲気中で900℃×3時
間加熱保持し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1
時間加熱保持した。この粉末を、CIPにより密度比8
0%まで固化成形し、黄銅製のφ150mmの棒を中心に
して隣脱酸銅製容器(φ254mm×φ234mm×500
mmL)にTIG溶接にて封入した。これをビレットとし
てφ28mmに熱間押出したところ、V字形の割れが多発
したので製造を中止した。
COMPARATIVE EXAMPLE 4 Cu- with a particle size of 74 μm or less
The 1.0 wt% Al alloy powder was oxidized in the air at 400 ° C. for 1 hour. This was heated and maintained in an Ar gas atmosphere at 900 ° C. for 3 hours.
Heated and held for hours. This powder is subjected to a density ratio of 8 by CIP.
Solidified and molded to 0%, a container made of adjacent deoxidized copper (φ254 mm × φ234 mm × 500) centered on a rod of φ150 mm made of brass
mmL) by TIG welding. This was hot-extruded as a billet to φ28 mm, and the production was stopped because V-shaped cracks occurred frequently.

【0038】[比較例5]従来は中央に芯材を設けず、
銅製缶に分散強化銅粉末を入れるだけで作製されてお
り、ノズルに切削する場合、中央のODS部を多量に切
削除去せねばならず切削効率が悪いと共に、高価なOD
S部が多く無駄になっていた。この比較例は、芯材を設
けないその製造方法である。
[Comparative Example 5] Conventionally, a core material was not provided at the center,
It is made by simply putting dispersion strengthened copper powder in a copper can. When cutting into a nozzle, a large amount of the central ODS must be removed by cutting, resulting in poor cutting efficiency and expensive OD.
Many S parts were wasted. This comparative example is a manufacturing method without a core material.

【0039】粒径149μm以下のCu−0.4重量%
Al合金粉末を350℃×1時間大気中で酸化させた。
これをArガス雰囲気中で850℃×3時間加熱保持
し、更に、水素ガス雰囲気中で700℃×1時間加熱保
持した。この粉末を、CIPにより密度比80%まで固
化成形し、隣脱酸銅製容器(φ254mm×φ234mm×
500mmL)に充填し、TIG溶接にて封入した。これ
をビレットとしてφ28mmに熱間押出し、抽伸によりφ
22mmの棒とした。このODS部のアルミナ量は0.7
重量%であった。この素棒からφ20mm×φ16mm×7
3mmLのノズル51を成形した。
Cu-0.4% by weight having a particle size of 149 μm or less
The Al alloy powder was oxidized in air at 350 ° C. for 1 hour.
This was heated and maintained in an Ar gas atmosphere at 850 ° C. for 3 hours, and further heated and maintained in a hydrogen gas atmosphere at 700 ° C. for 1 hour. This powder was solidified and molded to a density ratio of 80% by CIP, and a container made of adjacent deoxidized copper (φ254 mm × φ234 mm ×
(500 mmL) and sealed by TIG welding. This is hot-extruded as a billet to φ28mm and drawn by φ
A 22 mm rod was used. The amount of alumina in this ODS part is 0.7
% By weight. Φ20mm × φ16mm × 7
A 3 mmL nozzle 51 was formed.

【0040】上記実施例および比較例の方法によって製
造したノズル用素材からノズル51を成形するのに要し
た切削時間、および、成形されたノズル51の寿命を表
1に示す。なお、表1では、切削時間およびノズル寿命
を、従来材である比較例5を1とした比で表した。ま
た、表1には、ノズル51の内径に対する芯材3,23
の外径の割合(X%)を併せて記載し、パイプ状の芯材
23を使用したものについては、その外径に対する内径
の割合(Y%)をも併せて記載した。
Table 1 shows the cutting time required for forming the nozzle 51 from the nozzle material manufactured by the methods of the above Examples and Comparative Examples, and the life of the formed nozzle 51. In addition, in Table 1, the cutting time and the nozzle life were represented by a ratio of Comparative Example 5 which is a conventional material as 1. Table 1 shows that the core members 3 and 23 with respect to the inner diameter of the nozzle 51 are shown.
The ratio of the outer diameter (X%) is also described, and the ratio of the inner diameter to the outer diameter (Y%) of the material using the pipe-shaped core material 23 is also described.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】表1に示すように、X%が50%未満であ
る比較例1では、切削時間が0.9と長く、切削性を改
善する効果が余り見られなかった。また、高価なODS
部が多量に無駄になるという問題も生じた。X%が10
0%以上である比較例2では、ノズル51内面に黄銅部
が残留した。このため、比較例2によって製造されたノ
ズル51には、残留した黄銅部にスパッタが付着した。
ODS部のアルミナ含有量を0.05重量%未満とした
比較例3では、ノズル寿命比が0.2と短く、充分な耐
摩耗性や耐スパッタ溶着性が得られなかった。また、上
記アルミナ含有量が1.7重量%を超えている比較例4
では、押出時に割れが発生してノズル用素材自身の製造
が困難であった。
As shown in Table 1, in Comparative Example 1 in which X% was less than 50%, the cutting time was as long as 0.9, and the effect of improving the machinability was not sufficiently observed. In addition, expensive ODS
There is also a problem that a large amount of parts are wasted. X% is 10
In Comparative Example 2, which was 0% or more, the brass portion remained on the inner surface of the nozzle 51. For this reason, spatter adhered to the remaining brass portion in the nozzle 51 manufactured according to Comparative Example 2.
In Comparative Example 3 in which the alumina content of the ODS portion was less than 0.05% by weight, the nozzle life ratio was as short as 0.2, and sufficient wear resistance and spatter welding resistance could not be obtained. Comparative Example 4 in which the alumina content exceeds 1.7% by weight
In this case, cracks occurred during extrusion, making it difficult to manufacture the nozzle material itself.

【0043】これに対して、実施例1〜5では、X%を
50%以上100%未満としているので、切削性を良好
に向上させると共に、材料のコストを低減することがで
き、更に、ノズル51の内面に銅または黄銅が残留する
こともなかった。また、上記アルミナ含有量を0.05
重量%〜1.7重量%としているので、素材自身の製造
が容易であると共に、完成品のノズル51に充分な耐摩
耗性および耐熱性,耐スパッタ溶着性が得られた。
On the other hand, in Examples 1 to 5, X% is 50% or more and less than 100%, so that the machinability can be improved satisfactorily and the material cost can be reduced. No copper or brass remained on the inner surface of No. 51. In addition, the alumina content is 0.05
Since the content is set to be from 1.7% by weight to 1.7% by weight, the material itself can be easily manufactured, and the abrasion resistance, the heat resistance, and the sputter welding resistance of the finished nozzle 51 are sufficient.

【0044】更に、パイプ状の芯材23を使用した実施
例3〜5同士を比較すると、Y%を70%未満とした実
施例5では、芯材23をパイプ状にした効果が充分に現
れず、有意な切削性向上が見られない。また、Y%が9
8%を超えると、芯材23の熱間押出による製造が困難
となることが予想される。実施例3,4では、Y%を7
0〜98%としたので、切削時間が0.3と、ノズル5
1の製造をきわめて容易にすることができた。
Further, when comparing Examples 3 to 5 using the pipe-shaped core material 23, in Example 5 in which Y% is less than 70%, the effect of making the core material 23 into a pipe shape appears sufficiently. And no significant improvement in machinability is observed. In addition, Y% is 9
If it exceeds 8%, it is expected that production by hot extrusion of the core material 23 will be difficult. In Examples 3 and 4, Y% is 7
0 to 98%, the cutting time is 0.3 and the nozzle 5
1 could be made very easy.

【0045】なお、本発明では、芯材を銅または黄銅で
構成しているが、例えばブロンズ等のように、分散強化
銅よりも加工性の優れた銅合金を用いて芯材を構成して
も本発明と同様の作用・効果が得られることが期待され
る。
In the present invention, the core is made of copper or brass. For example, the core is made of a copper alloy, such as bronze, which is more workable than dispersion strengthened copper. It is expected that the same operation and effect as those of the present invention can be obtained.

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

【図1】本発明が適用されたノズル用素材の構成を表す
断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a nozzle material to which the present invention is applied.

【図2】本発明が適用された他のノズル用素材の構成を
表す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of another nozzle material to which the present invention is applied.

【図3】ガスシールドアーク溶接用トーチの構成を例示
する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a torch for gas shielded arc welding.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21…ガスシールドアーク溶接ノズル用素材
3,23…芯材 5…分散強化銅部 7…外皮 23a…中空部
51…ノズル
1,21 ... Material for gas shielded arc welding nozzle
3, 23 ... core material 5 ... dispersion strengthened copper part 7 ... outer skin 23a ... hollow part 51 ... nozzle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスシールドアーク溶接用トーチに用い
られるノズルを製造するための素材であって、 銅または黄銅からなり、上記ノズルの内径に対して50
%以上100%未満の外径を有する柱状またはパイプ状
の芯材と、 0.05〜1.7重量%のアルミナを含み残部が銅と不
可避不純物からなるアルミナ分散強化銅により、上記芯
材を中心として形成され、上記ノズルの外径と同一また
はそれより大きい外径を有する分散強化銅部と、 を備えたことを特徴とするガスシールドアーク溶接ノズ
ル用素材。
1. A material for manufacturing a nozzle used for a gas-shielded arc welding torch, which is made of copper or brass and has a diameter of 50 to the inner diameter of the nozzle.
% Or less and less than 100% by weight, and a columnar or pipe-like core material, and an alumina dispersion strengthened copper containing 0.05 to 1.7% by weight of alumina and the balance of copper and inevitable impurities. And a dispersion strengthened copper portion formed as a center and having an outer diameter equal to or larger than the outer diameter of the nozzle.
【請求項2】 上記芯材が、その芯材の外径に対して7
0〜98%の内径を有するパイプ状に構成されたことを
特徴とする請求項1記載のガスシールドアーク溶接ノズ
ル用素材。
2. The core according to claim 1, wherein said core has an outer diameter of 7 mm.
2. The material for a gas shielded arc welding nozzle according to claim 1, wherein the material is formed in a pipe shape having an inner diameter of 0 to 98%.
【請求項3】 請求項1または2記載のガスシールドア
ーク溶接ノズル用素材を製造する製造方法であって、 上記分散強化銅部の外径よりも大きい内径を有する銅ま
たは黄銅製の容器の内側に、該容器の内径より小さくか
つ上記芯材の外径より大きい外径を有する銅または黄銅
製の柱体またはパイプを配設し、 該柱体またはパイプと上記容器との間に、粉末状の上記
アルミナ分散強化銅を充填してビレットとし、 該ビレットを熱間押出することを特徴とするガスシール
ドアーク溶接ノズル用素材の製造方法。
3. A method for manufacturing a material for a gas shielded arc welding nozzle according to claim 1, wherein the inside of a copper or brass container having an inner diameter larger than an outer diameter of the dispersion strengthened copper part. A column or pipe made of copper or brass having an outer diameter smaller than the inner diameter of the container and larger than the outer diameter of the core material, and a powdery material is provided between the column or the pipe and the container. A method for producing a material for a gas shielded arc welding nozzle, comprising: filling the above alumina dispersion strengthened copper into a billet; and extruding the billet hot.
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