JPH0585242B2

JPH0585242B2 -

Info

Publication number: JPH0585242B2
Application number: JP1072098A
Authority: JP
Inventors: Kenji Tsubochi; Yoshihito Sugimoto; Shusuke Kinugasa
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-03-24
Filing date: 1989-03-24
Publication date: 1993-12-06
Also published as: JPH02251304A

Description

[Detailed description of the invention]

（産業上の利用分野）本発明は継目無管の製造に用いられる穿孔機用
プラグに係わり、特にステンレス鋼などの高合金
鋼を穿孔する際に優れた性能を発揮する穿孔機用
プラグに関するものである。（従来の技術）マンネスマン方式の傾斜穿孔機による継目無管
の製造方法においては、第１図に示すように所定
の温度に加熱されたビレツト１は、一組の樽形ロ
ール２と、マンドレル３の先端に取り付けられた
プラグ４とによつて穿孔加工を受けて中空素管５
に成形される。具体的には、前記一組のロール２
は同一方向に同一速度で回転しており、且つ、被
穿孔材のパスラインに対して傾斜しているので、
ビレツト１はロール２に噛み込まれるとロール２
の摩擦力で回転するとともに、パスライン方向に
前進する。従つて、ビレツト１はこの部分に配置
されたプラグ４により孔があけられ、以後、ロー
ル２とプラグ４側面の間で半回転ごとに圧延を受
けて中空厚肉の素管５となるのである。このような状況で使用される前記プラグには、
例えば、特開昭60−86262号公報に開示されてい
る3Cr−1Ni系低合金鋼製のプラグを、特殊な雰
囲気のもとで熱処理を施し、その表面に密着性に
優れ、かつ緻密なスケール層を形成したものが使
用されている。ところが、近年、継目無管の使用
環境はますます過酷化する傾向にあり、それにと
もない管の素材、即ちビレツトの材質も高合金化
している。これにより、プラグには溶損やえぐれと称する
プラグ自体の変形、或いは摩耗や焼付などの表面
疵が発生しやすくなり、特に、SUS304ステンレ
ス鋼などの高合金鋼を従来のプラグで穿孔する
と、極端な場合には１本のビレツトを穿孔しただ
けで第２図において、符号４ａで示すようにプラ
グ４の先端部が大きく溶損し、再使用することが
できなくなることがある。そのために、製管コス
トが高くなつたり、製管能率に悪影響を及ぼした
りする。さらには、素管の内面品質や寸法精度に
も悪影響を及ぼす。そこで、ステンレス鋼などの高合金鋼を穿孔し
ても溶損やえぐれ等が発生しない長寿命のプラグ
として、低合金鋼よりも高温強度が格段に高いモ
リブデンやモリブデン合金を使用したもの、また
は、プラグ先端部のみにモリブデンやモリブデン
合金を使用したもの（特開昭62−207503号公報）
が知られている。しかし、モリブデンやモリブデ
ン合金は400℃程度までの温度域では極めて脆く、
そのまま使用すると第３図に示すようにプラグ４
にクラツク４ｄが発生するので、使用に際しては
400℃以上に予熱を施しておく必要がある。しか
し、プラグを常に予熱して使用するには多大の労
力および時間を要するうえに、その取扱いも困難
となり、製管能率が極端に低下する。このような
ことから、モリブデンおよびモリブデン合金を使
用したプラグは、実用化に至つていないのが現状
である。（発明が解決しようとする課題）本発明の課題は、溶損、えぐれ、クラツク等が
生じ難く、且つ、使用するに際しては予熱を施す
必要のない寿命の長いプラグを提供することにあ
る。特に、本発明は、ステンレス鋼などの高合金
鋼を高能率で穿孔することができる寿命の長い穿
孔機用プラグを提供することを目的とする。（課題を解決するための手段）本発明者らは、ステンレス鋼などの高合金鋼で
も高能率で穿孔を行うことができて、しかも高寿
命のプラグを開発するために、高温強度が高いと
いうモリブデンやモリブデン合金の特性を生か
し、しかも予熱せずに使用してもクラツクを生じ
ないようにすることができないかとの観点から、
穿孔中にプラグに加わる負荷あるいは予熱せずに
使用した場合にクラツクが発生する原因について
検討を行つた。第１図に示すように同一方向に回転している一
組のロールは、被穿孔材にスパイラル状に前進力
および回転力を与えている。この際、プラグは被
穿孔材からの面圧を受けながら、被穿孔材により
追従回転せしめられているが、被穿孔材の回転速
度はパスライン方向で均一ではなく、プラグの回
転速度が被穿孔材の回転速度と一致するのはパス
ライン方向の一点のみである。第４図に実線で示
すように特にプラグ先端付近ではプラグと被穿孔
材の回転速度差が大きく、相対的なすべりにより
大きな摩擦熱が発生するとともに、この速度差を
減じる方向に力が働き、その結果、プラグは軸長
方向にねじりを受ける。モリブデンまたはモリブ
デン合金からなるプラグを予熱せずに使用した場
合にクラツクが発生するのは、穿孔中に被穿孔材
から受ける面圧、被穿孔材からの熱伝達に基づく
熱応力に加え、上述したような摩擦発熱に基づく
熱応力、ねじり応力が複雑に作用することが大き
く影響しているものと考えられる。そこで、このような熱応力やねじり応力を軽減
することにより、モリブデンやモリブデン合金か
らなるプラグを予熱せずに使用した場合に発生す
るクラツクを防止することができるのではないか
との推定のもとに、更に検討を重ねた結果、下記
の知見を得た。即ち、プラグを軸心方向において、先端部とプラグ本
体とに分割し、両者を相対回転可能なように例
えばすきま嵌めにより接合して、先端部とプラ
グ本体が軸心回りに相対的に回転し得るような
構成とすれば、熱応力およびねじり応力を軽減
することができる。しかし、プラグをのような構成にしても、先
端部とプラグ本体との接合界面が機械加工した
金属肌のままでは穿孔時に接合界面が焼付きを
起こし、相対回転がなめらかに行われずにクラ
ツクが発生する。接合面の少なくとも一方に酸化物、炭化物、窒
化物等からなる被覆層を形成して、先端部とプ
ラグ本体とを相対回転可能なように例えばすき
ま嵌めにより組み立てたものは、接合界面に焼
付きが発生せず、なめらかな相対回転が得られ
るとともに、予熱を施さずに使用してもクラツ
クおよび溶損が発生しない。さらに、プラグをのような構成にすればタン
グステン、タングステン合金、ニオブ合金等の
ような1300℃における圧縮変形抵抗が15Kgｆ／
mm²以上の耐熱合金を先端部に用いてもモリブデ
ンまたはモリブデン合金の場合と同様の結果が
得られる。本発明は、このような知見を基に完成したもの
であつて、その要旨は「プラグ本体と1300℃にお
ける圧縮変形抵抗が15Kgｆ／mm²以上の耐熱合金か
ら構成された先端部とからなる穿孔機用プラグで
あつて、前記プラグ本体と先端部とは相対回転可
能に装着されており、且つ、その接合界面の少な
くとも一方に酸化物、炭化物および窒化物の中の
１種以上からなる被覆層が形成されていることを
特徴とする穿孔機用プラグ」にある。本発明において、前記先端部はモリブデン、モ
リブデン合金で構成するのが好ましい。なお、前掲の特開昭62−207503号公報に開示さ
れているプラグは、先端部にモリブデンまたはモ
リブデン合金を用いているので、溶損は起こらな
い。しかし、このプラグは先端部とプラグ本体と
が螺合、焼嵌め等により固定されているために、
両者は相対回転することができないのでクラツク
が発生する欠点がある。また、特開昭58−167004
号公報には、軸心方向に複数に分割され、かつ各
分割部分が軸心線回りに箇々独立して回転できる
プラグが開示されているが、この発明の目的は、
被穿孔材の内面疵を軽減させることにあり、モリ
ブデンやモリブデン合金等をプラグとして用いた
場合のクラツクの発生を防止するものではない。
さらに、この特開昭58−167004号公報には、軸心
方向に分割された各部分をラジアルおよびスラス
ト軸受を介して接合する方法が開示されている。
このような接合方法でも、使用初期には滑らかな
相対回転が可能であるが、使用を繰り返すに従い
軸受が劣化して焼付きが生じやすい欠点がある。
これに対し、本発明のプラグは焼付が生じ難いう
えに構造が簡単であり、且つ、繰り返し使用して
も劣化することがない。（作用）以下、本発明の穿孔機用プラグについて詳細に
説明する。第５図は、本発明にかかる穿孔機用プラグの一
実施例を示す中央縦断面図であつて、ａは組み立
て前の状態、ｂは組み立て後状態を示したもので
ある。本発明のプラグは、図示するように軸心線方向
に分割された先端部６とプラグ本体７とからな
り、該先端部６は1300℃における圧縮変形抵抗が
15Kgｆ／mm²以上の耐熱合金から構成されている。先端部を1300℃における圧縮変形抵抗が15Kg
ｆ／mm²以上の耐熱合金で構成するのは、高温強度
がこれよりも小さいものではステンレス鋼などの
高合金鋼を穿孔した場合、先端部が容易に溶損を
起こすためである。このような高温強度を有する
合金としては、モリブデン、又はMo−0.5Ti−
0.08Zrのようなモリブデン合金のほかに、タング
ステン、又はＷ−10Mo、Ｗ−25Mo−0.1Zr等の
タングステン合金、Nb−10W−2.5Zr、Nb−
10Hf−1Ti等のニオブ合金があり、本発明ではこ
れらいずれのものも使用することができる。この
中でも多く市販され、且つ比較的安価であるモリ
ブデンまたはモリブデン合金を用いるのが望まし
い。先端部はその最大径をプラグ外径の１／４〜
２／３程度とすることが好ましく、また、プラグ
本体は、先端部の材料と同一のものであつてもよ
いが、必要に応じて他の材料を用いてもよい。従
来のプラグに使用されている3Cr−1Ni系低合金
鋼に密着性の良いスケール被膜を形成させたもの
を、プラグ本体に使用すれば比較的安価に本発明
のプラグを製造することができる。本発明のプラグは、先端部は前記するような耐
熱合金で構成されているが、先端部とプラグ本体
部とは、図示するように先端部６の後面に形成し
たプラグ長手方向の軸部８と、それに対向するプ
ラグ本体７の前面に穿設した穴部９とを相対回転
可能なように例えばすきま嵌めにより組み立てら
れている。そして、先端部６とプラグ本体７との
接合界面１０および１１のいずれか一方又は両方
に酸化物、炭化物、窒化物のいずれか１種又は２
種以上からなる被覆層が形成されている。接合界面に被覆層を形成する理由は、穿孔中に
おける接合界面での焼付を防止し、摺動性を確保
して先端部とプラグ本体とがなめらかに相対回転
ができるようにするためである。穿孔中にプラグ
の先端部が受ける力は主にプラグ長手方向の力で
あり、この力は接合界面を介してプラグ本体側に
伝えられる。仮に、接合界面が被覆層を有しない
機械加工した金属肌のままである先端部と、プラ
グ本体とを単に相対回転可能なように例えばすき
ま嵌めにより組み立てた場合、前記長手方向の力
によつて穿孔中に接合界面が焼付を起こし、なめ
らかな相対回転が得られない。被覆層は、溶射、PVD（物理的蒸着法）、CVD
（化学的蒸着法）などいずれの方法でも形成する
ことができるが、より簡便なのは、先端部とプラ
グ本体との接合界面を、酸化性雰囲気中で500℃
以上に加熱して酸化被膜を形成させる方法であ
る。この際、被覆層は軸部と穴部の界面を除く部
分だけに形成させても良好な摺動性を得ることが
できるが、望ましいのは、軸部と穴部の界面をも
含む先端部とプラグ本体との接合界面全体に形成
することである。本発明のプラグは、先端部とプラグ本体とはす
きま嵌めにより組み立てられているが、必要によ
り第６図ａおよびｂに示すように、軸部８の端部
にに穴部９よりも外径の大きいナツト１２や止め
輪１３などを取り付けて、先端部６とプラグ本体
７とを結合してもよい。プラグは穿孔中は主に軸
方向の圧縮力を受けるために、第５図に示す先端
部とプラグ本体とを相対回転可能なように例えば
すきま嵌めにより組み立てたプラグでも、ビレツ
トの穴あけ時に先端部が落下することはないが、
ナツトや止め輪などで先端部とプラグ本体とを結
合したプラグとすれば、搬送時等に先端部が落下
することがないので、プラグの取扱が容易とな
る。本発明のプラグは、以上のような構成であるか
ら、溶損やクラツク等が発生せず、長期にわたり
使用することができる。即ち、先端部が高温強度に優れた耐熱合金から
なるのでステンレスなどの高合金を穿孔しても溶
損が生じない。また、先端部とプラグ本体とは相
対回転可能なように例えばすきま嵌めにより組み
立てられており、且つ、接合界面の少なくとも一
方に耐焼付性に優れた被覆層を有しているので、
両者がなめらかに相対回転を行うことぎできる。
そのために第４図の点線で示すように先端部付近
でのプラグと被穿孔材との回転速度差が減少し、
穿孔中にプラグ先端部に生じる摩擦発熱およびプ
ラグに加わるねじり応力が軽減するので、プラグ
を予熱せずに使用しても先端部の耐熱合金にクラ
ツクが生じることがない。従つて、高能率でステ
ンレス鋼などの高合金鋼を穿孔することができる
とともにプラグ寿命も飛躍的に延長するものであ
る。以上の説明では、主にステンレス鋼などの高合
金鋼を穿孔する場合について述べたが、本発明の
プラグは普通鋼、低合金鋼などの穿孔にも有効で
あることは言うまでもない。以下、実施例により本発明を更に説明する。（実施例）第１表に示す各種のプラグを製作し、予熱する
ことなく1200℃に加熱されたSUS304ビレツトを
外径192mm、内径162mm、長さ6000mmの素管に穿孔
加工し、プラグ寿命を調査した。その結果を第１
表に示す。 (Field of Industrial Application) The present invention relates to a plug for a drilling machine used in the manufacture of seamless pipes, and in particular to a plug for a drilling machine that exhibits excellent performance when drilling high alloy steel such as stainless steel. It is. (Prior Art) In a method for manufacturing seamless pipes using a Mannesmann type inclined drilling machine, as shown in FIG. The hollow raw tube 5 is punched by the plug 4 attached to the tip of the tube.
is formed into. Specifically, the set of rolls 2
are rotating in the same direction at the same speed and are inclined to the pass line of the material to be drilled, so
When billet 1 is bitten by roll 2, roll 2
It rotates due to the frictional force and moves forward in the direction of the pass line. Therefore, a hole is made in the billet 1 by the plug 4 placed in this area, and thereafter it is rolled every half turn between the roll 2 and the side of the plug 4 to become a hollow thick-walled blank tube 5. . The said plug used in this situation includes:
For example, a plug made of 3Cr-1Ni low alloy steel disclosed in JP-A No. 60-86262 is heat-treated in a special atmosphere to give its surface excellent adhesion and a dense scale. A layered material is used. However, in recent years, the environment in which seamless pipes are used has become increasingly harsh, and with this trend, the material of the pipe, that is, the material of the billet, has become increasingly alloyed. As a result, the plug is prone to deformation of the plug itself called melting damage and gouging, or surface flaws such as wear and seizure. In particular, when drilling high alloy steel such as SUS304 stainless steel with a conventional plug, extreme In such a case, even if only one billet is bored, the tip of the plug 4 may be severely damaged by melting, as shown by reference numeral 4a in FIG. 2, and it may become impossible to reuse it. Therefore, the cost of making pipes increases and the efficiency of making pipes is adversely affected. Furthermore, it has a negative effect on the inner surface quality and dimensional accuracy of the raw pipe. Therefore, as long-life plugs that do not cause melting damage or gouging even when drilling high-alloy steel such as stainless steel, we have developed plugs that use molybdenum or molybdenum alloys, which have much higher high-temperature strength than low-alloy steel, or Plug tip using molybdenum or molybdenum alloy (Japanese Patent Laid-Open No. 62-207503)
It has been known. However, molybdenum and molybdenum alloys are extremely brittle at temperatures up to about 400℃.
If used as is, plug 4 will appear as shown in Figure 3.
Cracks 4d occur when using the
It is necessary to preheat to 400℃ or higher. However, constantly preheating the plug before use requires a great deal of labor and time, and it also becomes difficult to handle, resulting in an extremely low pipe manufacturing efficiency. For these reasons, plugs using molybdenum and molybdenum alloys have not yet been put into practical use. (Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a plug that is resistant to melting damage, gouging, cracking, etc., and has a long life and does not require preheating before use. In particular, it is an object of the present invention to provide a plug for a drilling machine that has a long life and is capable of drilling high-alloy steel such as stainless steel with high efficiency. (Means for Solving the Problems) In order to develop a plug that can drill with high efficiency even in high-alloy steel such as stainless steel and has a long life, the present inventors have developed a plug that has high high-temperature strength. From the viewpoint of whether it is possible to take advantage of the characteristics of molybdenum and molybdenum alloys and also prevent cracks from occurring even when used without preheating,
We investigated the load applied to the plug during drilling and the causes of cracks when used without preheating. As shown in FIG. 1, a set of rolls rotating in the same direction applies forward force and rotational force to the material to be drilled in a spiral manner. At this time, the plug is rotated by the material to be drilled while receiving surface pressure from the material to be drilled, but the rotational speed of the material to be drilled is not uniform in the pass line direction, and the rotational speed of the plug is Only one point in the pass line direction matches the rotational speed of the material. As shown by the solid line in Figure 4, the difference in rotational speed between the plug and the drilled material is large, especially near the tip of the plug, and large frictional heat is generated due to relative sliding, and a force acts in the direction of reducing this speed difference. As a result, the plug is subjected to twisting in the axial direction. When plugs made of molybdenum or molybdenum alloys are used without preheating, cracks occur due to the surface pressure received from the material to be drilled during drilling, thermal stress due to heat transfer from the material to be drilled, and the above-mentioned factors. It is thought that the complex effects of thermal stress and torsional stress based on frictional heat generation have a large influence. Therefore, we hypothesized that by reducing such thermal stress and torsional stress, it would be possible to prevent cracks that occur when plugs made of molybdenum or molybdenum alloys are used without preheating. As a result of further investigation, we obtained the following knowledge. That is, the plug is divided into a tip and a plug body in the axial direction, and the two are joined together by, for example, a clearance fit so that they can rotate relative to each other, so that the tip and the plug body rotate relative to each other around the axis. If such a configuration is adopted, thermal stress and torsional stress can be reduced. However, even if the plug is configured as shown, if the bonding interface between the tip and the plug body remains a machined metal surface, the bonding interface will seize during drilling, and the relative rotation will not occur smoothly, resulting in cracks. Occur. If a coating layer made of oxide, carbide, nitride, etc. is formed on at least one of the joint surfaces, and the tip and the plug body are assembled so that they can rotate relative to each other, for example by a clearance fit, the joint interface will be seize-up. Smooth relative rotation is obtained without causing any cracks or melting damage even when used without preheating. Furthermore, if the plug is configured as shown, the compressive deformation resistance at 1300℃ such as tungsten, tungsten alloy, niobium alloy, etc. is 15Kgf/
Even if a heat-resistant alloy of mm ² or more is used for the tip, the same results as with molybdenum or a molybdenum alloy can be obtained. The present invention was completed based on such knowledge, and its gist is ``a plug body consisting of a plug body and a tip made of a heat-resistant alloy with a compression deformation resistance of 15 Kgf/mm ² or more at 1300°C. The plug is a machine plug, wherein the plug body and the tip are attached so as to be relatively rotatable, and a coating layer made of one or more of oxides, carbides, and nitrides is provided on at least one of the bonding interfaces. A plug for a drilling machine, characterized in that a plug for a drilling machine is formed. In the present invention, the tip portion is preferably made of molybdenum or a molybdenum alloy. Note that the plug disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 62-207503 uses molybdenum or a molybdenum alloy for the tip, so melting loss does not occur. However, since the tip of this plug and the plug body are fixed by screwing, shrink fitting, etc.
Since the two cannot rotate relative to each other, there is a drawback that cracks occur. Also, JP-A-58-167004
The publication discloses a plug that is divided into a plurality of parts in the axial direction, and each divided part can rotate independently around the axis, but the purpose of this invention is to
The purpose of this method is to reduce internal flaws in the material to be drilled, and does not prevent the occurrence of cracks when molybdenum, molybdenum alloys, etc. are used as plugs.
Furthermore, this Japanese Patent Application Laid-Open No. 167004/1983 discloses a method of joining each portion divided in the axial direction via radial and thrust bearings.
Even with this joining method, smooth relative rotation is possible at the initial stage of use, but there is a drawback that the bearing is likely to deteriorate and seize with repeated use.
In contrast, the plug of the present invention is less likely to seize, has a simple structure, and does not deteriorate even after repeated use. (Function) Hereinafter, the plug for a drilling machine of the present invention will be explained in detail. FIG. 5 is a central vertical cross-sectional view showing one embodiment of the plug for a drilling machine according to the present invention, in which a shows the state before assembly and b shows the state after assembly. The plug of the present invention consists of a tip 6 and a plug body 7 that are divided in the axial direction as shown in the figure, and the tip 6 has a compressive deformation resistance at 1300°C.
Constructed from a heat-resistant alloy of 15 kgf/mm ² or more. Compressive deformation resistance of the tip at 1300℃ is 15Kg
The reason why the hole is made of a heat-resistant alloy with f/mm ² or more is that if the high-temperature strength is lower than this, the tip will easily melt and damage when drilling through high-alloy steel such as stainless steel. As an alloy having such high temperature strength, molybdenum or Mo-0.5Ti-
In addition to molybdenum alloys such as 0.08Zr, tungsten or tungsten alloys such as W-10Mo, W-25Mo-0.1Zr, Nb-10W-2.5Zr, Nb-
There are niobium alloys such as 10Hf-1Ti, and any of these can be used in the present invention. Among these, it is desirable to use molybdenum or a molybdenum alloy, which is widely available commercially and is relatively inexpensive. The maximum diameter of the tip is 1/4 to the outer diameter of the plug.
It is preferable to set it to about 2/3, and the plug body may be made of the same material as the tip, but other materials may be used as necessary. The plug of the present invention can be manufactured at a relatively low cost by using 3Cr-1Ni low alloy steel, which is used in conventional plugs, on which a highly adhesive scale film is formed for the plug body. In the plug of the present invention, the tip portion is made of a heat-resistant alloy as described above, and the tip portion and the plug body are composed of a shaft portion 8 formed on the rear surface of the tip portion 6 in the longitudinal direction of the plug, as shown in the figure. and a hole 9 formed in the front surface of the plug body 7 facing the plug body 7 are assembled so as to be relatively rotatable, for example, by a clearance fit. One or both of the bonding interfaces 10 and 11 between the tip portion 6 and the plug body 7 are made of one or both of oxides, carbides, and nitrides.
A covering layer consisting of more than one species is formed. The reason for forming the coating layer on the joint interface is to prevent seizure at the joint interface during drilling, ensure sliding properties, and enable smooth relative rotation between the tip and the plug body. The force that the tip of the plug receives during drilling is mainly a force in the longitudinal direction of the plug, and this force is transmitted to the plug body side via the joint interface. If the tip, whose bonding interface is a machined metal skin without a coating layer, and the plug body are simply assembled, for example, by a clearance fit, so that they can rotate relative to each other, the force in the longitudinal direction The joint interface seizes during drilling, making it impossible to obtain smooth relative rotation. The coating layer can be thermal sprayed, PVD (physical vapor deposition), or CVD.
It can be formed by any method such as chemical vapor deposition (chemical vapor deposition), but it is easier to form the bonding interface between the tip and the plug body at 500°C in an oxidizing atmosphere.
This is a method of forming an oxide film by heating to the above temperature. At this time, good sliding properties can be obtained by forming the coating layer only on the part excluding the interface between the shaft and the hole, but it is preferable to form the coating layer on the tip, which also includes the interface between the shaft and the hole. and the entire bonding interface between the plug body and the plug body. In the plug of the present invention, the tip end and the plug body are assembled by a clearance fit, but if necessary, as shown in FIGS. The tip 6 and the plug body 7 may be connected by attaching a large nut 12, a retaining ring 13, or the like. Since the plug is mainly subjected to compressive force in the axial direction during drilling, even if the plug is assembled by a clearance fit so that the tip and the plug body can rotate relative to each other as shown in Fig. 5, the tip will be compressed when drilling a billet. will not fall, but
If the plug is made by connecting the tip end and the plug body with a nut or a retaining ring, the tip portion will not fall off during transportation, and the plug will be easier to handle. Since the plug of the present invention has the above-described structure, it can be used for a long period of time without causing damage or cracks. That is, since the tip is made of a heat-resistant alloy with excellent high-temperature strength, no melting damage occurs even when drilling a high alloy such as stainless steel. In addition, the tip and the plug body are assembled by, for example, a clearance fit so that they can rotate relative to each other, and at least one of the joining interfaces has a coating layer with excellent seizure resistance.
Both can smoothly rotate relative to each other.
Therefore, as shown by the dotted line in Figure 4, the difference in rotational speed between the plug and the drilled material near the tip decreases.
Since the frictional heat generated at the tip of the plug during drilling and the torsional stress applied to the plug are reduced, cracks will not occur in the heat-resistant alloy at the tip even if the plug is used without preheating. Therefore, it is possible to drill holes in high alloy steel such as stainless steel with high efficiency, and the life of the plug is dramatically extended. In the above description, the case was mainly described for drilling in high-alloy steel such as stainless steel, but it goes without saying that the plug of the present invention is also effective for drilling in ordinary steel, low-alloy steel, and the like. The present invention will be further explained below with reference to Examples. (Example) Various plugs shown in Table 1 were manufactured, and a SUS304 billet heated to 1200℃ without preheating was drilled into a raw pipe with an outer diameter of 192 mm, an inner diameter of 162 mm, and a length of 6000 mm to extend the life of the plug. investigated. The result is the first
Shown in the table.

【表】【table】

【表】 No.１〜No.６は本発明のプラグである。本発明の
プラグの場合、15本のビレツトを穿孔しても先端
部には溶損やクラツクが全く発生しておらず、さ
れに再使用が可能であつた。これに対し、比較例として示した全体がモリブ
デン合金からなるプラグ（No.７）、モリブデン合
金からなる先端部を本体に螺合、焼嵌で固定した
プラグ（No.８、No.９）、接合界面が機械加工した
金属肌のままで先端部と本体をすきま嵌めにより
組み立てたプラグ（No.10）の場合には、ビレツト
を１本乃至２本穿孔しただけでクラツクが発生
し、使用不能となつた。また、TiN被覆層を接
合界面の両方に形成し、且つ、すきま嵌めにより
組み立てた場合でも先端部が高温強度の低いニオ
ブからなるプラグ（No.１）および全体が3Cr−
1Ni鋼からなるスケール処理（熱処理）を施した
従来のプラグ（No.12）の場合には、ビレツトを１
本穿孔しただけで溶損が生じ、使用不能となつ
た。（発明の効果）以上説明したように、本発明の穿孔機用プラグ
は、ステンレス鋼のような高合金鋼を穿孔しても
溶損やクラツクが生じることがないので、プラグ
寿命が長い。また、溶損やクラツクが生じ難いの
で、高能率で且つ内面品質や寸法精度に優れた素
管を製造することができる。[Table] Nos. 1 to 6 are plugs of the present invention. In the case of the plug of the present invention, even when 15 billets were drilled, there was no erosion or cracking at the tip, and it was possible to reuse it. On the other hand, as comparative examples, a plug (No. 7) made entirely of a molybdenum alloy, a plug (No. 8, No. 9) whose tip portion made of a molybdenum alloy was screwed onto the main body and fixed by shrink fitting, In the case of a plug (No. 10) in which the tip and main body are assembled with a clearance fit while the joint interface remains a machined metal skin, a crack will occur after just one or two billets are drilled, making it unusable. It became. In addition, a TiN coating layer is formed on both bonding interfaces, and a plug (No. 1) whose tip is made of niobium, which has low high-temperature strength even when assembled by clearance fit, and a plug (No. 1) whose entire body is made of 3Cr-
In the case of a conventional plug (No. 12) made of 1Ni steel and subjected to scale treatment (heat treatment), the billet is
Just by drilling the actual hole, it suffered melting damage and became unusable. (Effects of the Invention) As explained above, the plug for a drilling machine according to the present invention does not cause melting damage or cracks even when drilling high alloy steel such as stainless steel, and therefore has a long plug life. In addition, since melt damage and cracks are less likely to occur, it is possible to manufacture a raw pipe with high efficiency and excellent inner surface quality and dimensional accuracy.

[Brief explanation of drawings]

第１図は、マンネスマン方式の傾斜穿孔機によ
るビレツトの穿孔方法を示す概略図、第２図は、
プラグ先端の溶損状態を示す正面図、第３図は、
モリブデンまたはモリブデン合金からなるプラグ
のクラツク発生状態を示す正面図、第４図は、従
来プラグと本発明プラグとにおけるプラグの軸長
方向位置におけるプラグと被穿孔材との回転速度
差を示すグラフ、第５図は、本発明プラグの一例
を示す中央縦断面図、第６図は、本発明プラグの
他の例を示す中央縦断面図、である。１…ビレツト、２…ロール、３…マンドレル、
４…プラグ、５…中空素管、６…先端部、７…プ
ラグ本体、８…軸部、９…穴部、１０…接合界
面、１１…接合界面、１２…ナツト、１３…止め
輪。 Figure 1 is a schematic diagram showing a billet drilling method using a Mannesmann type inclined drilling machine, and Figure 2 is a
Figure 3 is a front view showing the melted state of the tip of the plug.
FIG. 4 is a front view showing the state of crack occurrence in a plug made of molybdenum or a molybdenum alloy; FIG. FIG. 5 is a central vertical cross-sectional view showing one example of the plug of the present invention, and FIG. 6 is a central vertical cross-sectional view showing another example of the plug of the present invention. 1... billet, 2... roll, 3... mandrel,
4... Plug, 5... Hollow tube, 6... Tip, 7... Plug body, 8... Shaft, 9... Hole, 10... Joining interface, 11... Joining interface, 12... Nut, 13... Retaining ring.

Claims

[Claims] 1. Compression deformation resistance at 1300°C between the plug body and
A plug for a drilling machine, comprising a tip made of a heat-resistant alloy of 15 Kgf/mm ² or more, the plug body and the tip being attached so as to be relatively rotatable, and at least one of their joining interfaces. A plug for a drilling machine, characterized in that a coating layer made of one or more of oxides, carbides, and nitrides is formed on the plug. 2 Compressive deformation resistance at 1300℃ is 15Kgf/
Claim 1, characterized in that the heat-resistant alloy of mm ² or more is molybdenum or a molybdenum alloy.
Plug for drilling machine as described in section.