搅拌器轴管及其制造方法技术

技术编号:10670707 阅读:116 留言:0更新日期:2014-11-20 15:26
本发明专利技术是一种搅拌器轴管,构成由轴和突出设置于所述轴上的搅拌翼构成的玻璃制造用搅拌器的所述轴,所述搅拌器轴管的特征在于,所述搅拌器轴管具有将n层(n=2~5)的多个管层叠而成的多层结构,关于构成多层结构的所述多层管中的至少1层的管,长度方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(长度方向/径向)为10~100,并且,圆周方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(圆周方向/截面方向)为5~100。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术是一种搅拌器轴管,构成由轴和突出设置于所述轴上的搅拌翼构成的玻璃制造用搅拌器的所述轴,所述搅拌器轴管的特征在于,所述搅拌器轴管具有将n层(n=2~5)的多个管层叠而成的多层结构,关于构成多层结构的所述多层管中的至少1层的管,长度方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(长度方向/径向)为10~100,并且,圆周方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(圆周方向/截面方向)为5~100。【专利说明】
本专利技术涉及,所述搅拌器轴管构成用于在各种玻璃制品 的制造工序中对熔融状态的玻璃进行搅拌并使其均质化的玻璃制造用搅拌器。
技术介绍
在各种玻璃制品的制造工序中,使调整、混合后的玻璃原料溶融,并对溶融状态的 玻璃进行搅拌,由此进行其成分的均质化和折射率的均匀化,然后进行成型,形成为玻璃制 品。因此,为了制造出质量优异的玻璃,搅拌工序特别重要。 在熔融玻璃的搅拌工序中,通常通过将玻璃制造用搅拌器插入熔融玻璃槽中并使 其旋转,来进行该搅拌工序。该玻璃制造用搅拌器在成为旋转轴的轴上突出设置有搅拌 翼。另外,关于这些用于玻璃制造的设备(熔融玻璃槽、制造用搅拌器),由氧化物分散强化 型钼合金或钼-铑合金等钼材料(一般来说,存在被称作强化钼的情况)构成的设备成为 主流。这是因为,钼材料在高温下的机械特性、特别是高温蠕变强度方面优异。另外,这是 因为,钼材料在化学方面也比较稳定,熔融玻璃造成的侵蚀也较少,适合于高质量的玻璃制 造。 在先技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开平2004-149338号公报 图6是对一般的玻璃制造用搅拌器的制造工序进行说明的图。首先,对合金锭块 进行轧制加工等来准备长方形的板材,对该板材进行卷绕,将两端部的对接部接合形成为 管形状。接下来,通过拉拔机等对该管进行拉拔加工,从而制造出规定的尺寸、壁厚的轴。然 后,使规定的形状的搅拌翼接合于该轴,由此形成搅拌器。 玻璃制造用搅拌器是这样的结构体:暴露于在高温下具有粘性的熔融玻璃中,并 且进行长时间的旋转运动。因此,关于玻璃制造用搅拌器,在上述的制造工序中,其部件尺 寸当然关于材料组织进行了充分的设计。关于这一点,成为旋转轴的搅拌器轴会受到在高 温下支承搅拌翼的重量、或在工作中搅拌翼所受到的应力这样大的载荷。因此,以相应的厚 度进行设计,并且如上述那样使用钼系材料这样的高强度的材料,并且进行了该材料组织 的调整。 可是,即使对于如上述这样充分地进行了考虑而制造出的玻璃制造用搅拌器,也 存在因长期使用而发生变形、破损这样的情况。特别是,达到在设计上假设的耐用期间之前 的变形是一个问题。该变形也会在搅拌翼上产生,但是,搅拌器轴处的发生频率也较高,可 以看到弯曲、扭曲这样的变形。在此,对于提高搅拌器轴的强度来说,增加其壁厚是有效的, 但是,从装置尺寸的观点出发,难以进行应对,另外,需要大量的材料,从成本方面出发也不 是优选的应对。
技术实现思路
专利技术要解决的课题 因此,本专利技术的目的在于,关于构成玻璃制造用搅拌器的搅拌器轴的管,提供一种 强度比以往高且对变形的担忧较少的管。 用于解决问题的手段 如上所述,在以往的搅拌器轴管的设计中,除了尺寸设计外,还进行了材料组织的 研究。搅拌器轴受到的应力除了搅拌翼的重量外就是搅拌器工作时的熔融玻璃的粘性力 等。这些应力被认为是主要沿着垂直方向(搅拌器轴的长度方向)作用。因此,以往的搅 拌器轴管着眼于提高长度方向的强度。因此,关于材料组织,也是长度方向的截面受到了重 视,进行了通过加工组织来调整晶粒纵横比(长度方向/径向)这样的研究。并且,对长度 方向上的材料组织的关心较高,相应地,对圆周方向的材料组织的关心较少,仅以调整壁厚 的程度进行了该方向的强度上的设计。因此,本专利技术人等认为,对于搅拌器轴的强度提高来 说,优选的是,不仅进行管的长度方向的材料组织的调整,还进行圆周方向的材料组织的调 整,平衡性良好地对双向的晶粒纵横比进行强化。 在此,晶粒纵横比的调整一般通过材料加工来进行,通过在一定方向上进行加工 并提高其加工率,由此能够形成沿加工方向细长的高纵横比的结晶组织。关于这一点,在制 造以往的搅拌器轴管时,当通过轧制加工等制造成形为管之前的板材时,仅进行了关于管 加工后的长度方向的晶粒纵横比的调整,提高了该方向上的加工率。这是因为,如上所述, 以往,仅注意到了长度方向上的材料组织。 另一方面,如本专利技术人等所研究的这样,为了提高搅拌器轴管的强度,对其长度方 向和圆周方向双方的晶粒纵横比进行调整是优选的。可是,对于与以往相同的结构的管来 说,难以进行这样的处理。这是因为,为了提高圆周方向的晶粒纵横比,需要在管成形前的 板材的制造工序中提高圆周方向的加工率,但是,如果在提高长度方向的加工率的基础上 还要提高圆周方向的加工率,则制造出的板材变薄,管的壁厚不足。关于这一点,能够以下 述方式进行应对:为了确保加工率而增大锭块的尺寸,并在确保了需要的加工率后,以需要 的尺寸将板材切断来使用,但是,这在与加工设备的关系上可以说很困难。 因此,本专利技术人等在本专利技术中想到:关于搅拌器轴管的结构,采用使多个管层叠而 成的多层结构,并且,将调整了其长度方向和圆周方向双方的晶粒纵横比的部件组合起来, 作为构成所述多层结构的管,由此,能够满足上述的相反的要求。 用于解决上述课题的本专利技术是一种搅拌器轴管,构成由轴和突出设置于所述轴上 的搅拌翼构成的玻璃制造用搅拌器的所述轴,所述搅拌器轴管的特征在于,所述搅拌器轴 管具有将η层(n = 2?5)的多个管层叠而成的多层结构,关于构成多层结构的所述多个管 中的至少1层的管,长度方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(长度方向/径向)为10? 100,并且,圆周方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(圆周方向/截面方向)为5?100。 以下,对本专利技术详细地进行说明。并且,在本专利技术中,为了明确用于求取管的各截 面上的晶粒纵横比的各方向(长度方向、径向、圆周方向、截面方向)的意思,如图1所示这 样进行定义。 在本专利技术中,通过将薄壁的管组合起来,由此确保所需要的壁厚,设定其层数为 2?5。在单层的情况下,难以在维持管的厚度的同时将圆周方向的晶粒纵横比设定在合适 的范围。另外,即使以过多的层来构成,效果也不好,这是因为,如果要制造超过5层的管, 则工序变多,会对制造成本产生影响。 根据以上内容,在本专利技术中,将对至少1层的管调整了长度方向和圆周方向双方 的晶粒纵横比的管组合起来。在此,将长度方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(长度方 向/径向)设定为10?100,这是用于经受搅拌翼的重量等搅拌器轴主要受到的应力的范 围,并且是即使在现有技术中也进行了考虑的范围。另一方面,将圆周方向截面的材料组织 中的晶粒纵横比(圆周方向/截面方向)设定为5?100,这是考虑了以往的搅拌器轴的圆 周方向截面的晶粒纵横比且为了提高强度而设定的。即,在不足5时,与现有技术几乎没什 么差别。另外,关于圆周方向,也可以说,晶粒纵横比越高则越是优选的,但是,从制造上的 观点出发,将100设定为上限。关于这些晶粒纵横比,更优选的范围是将双方设定本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种搅拌器轴管,构成由轴和突出设置于所述轴上的搅拌翼构成的玻璃制造用搅拌器的所述轴,所述搅拌器轴管的特征在于,所述搅拌器轴管具有将n层(n=2~5)的多个管层叠而成的多层结构,关于构成多层结构的所述多层管中的至少1层的管,长度方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(长度方向/径向)为10~100,并且,圆周方向截面的材料组织中的晶粒纵横比(圆周方向/截面方向)为5~100。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:高木美和铃木敏也
申请(专利权)人:田中贵金属工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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