CN106062454B - 钛焊管以及钛焊管的制造方法 - Google Patents

钛焊管以及钛焊管的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够提高传热性以及检测出表面缺陷的钛焊管(1)及其制造方法。钛焊管(1)通过将钛板成形为管状并将其端部对头并焊接而形成。钛焊管(1)的外周面和内周面的至少其中之一形成有具有基面(3)和多个凸部(2)的凹凸结构。凸部(2)的最大高度的平均为12μm以上且45μm以下。相对于凸部(2)的间距的平均值的最大值之比小于2，相对于间距的平均值的凸部(2)的最大尺寸的平均之比为0.90以下，相对于壁厚的最大高度的平均之比为0.11以下。

Description

钛焊管以及钛焊管的制造方法
技术领域
本发明涉及一种使用于换热器的传热管等的钛焊管以及钛焊管的制造方法。
背景技术
一般来讲，在海水淡化装置或LNG(液化天然气)气化器中，使用包含传热管的换热器。所述传热管例如由在外表面或内表面赋予突起或槽等凹凸的焊管构成。所述焊管通过将在表面形成有突起等凸部的金属制的平板加工为管状并将其端部互相焊接而获得，容许流体在该焊管的内部流通，促进该流体与该焊管的外部的物质之间的换热。
另一方面，为了实现海水淡化装置或LNG(液化天然气)气化器等的高性能化以及小型化，要求提高搭载于这些淡化装置或气化器的换热器的传热性，换言之，需要提高换热效率。为了提高换热效率，至今为止提出了专利文献1～3所公开的各种传热管。
专利文献1公开了核沸腾型传热管。该传热管具有形成有空洞部的外表面，所述空洞部呈在管轴方向上具有规定的间距的螺旋状，且具有变化的截面。该空洞部具有沿其长度方向与外部连通的连续或不连续的宽度0.13mm以下的不规则形状的狭窄的间隙部，以连接管轴方向上邻接的该间隙部彼此之间的方式在管周方向上具有规定的间距。在所述空洞部形成有沿该空洞部的长度方向与外部连通的宽度0.13mm以下的不规则形状的狭窄的间隙部。
专利文献2公开了沸腾用传热管。该传热管具有：管主体；被设置在该管主体的外周面下并沿垂直于管轴方向或倾斜于管轴方向而延伸的空洞；沿该空洞而被设置，联络所述空洞的内部空间与外部的多个开口部；以及从所述管主体向外侧突出的翅片。所述各开口部的开口面积为0.15～0.25mm2，所述翅片的高度为0.30～0.50mm。
专利文献3公开了沸腾管用传热管。该传热管具备：在内部流动加热介质的管主体；被设置在所述管主体的外周面的多个第一翅片；以及与所述多个第一翅片隔开规定间隔而设置在所述管主体的外周面的多个第二翅片。该多个第二翅片通过与所述多个第一翅片组合，形成具有制冷剂流入的流入口的空洞。在该第二翅片形成有多个排出口，通过该排出口，流入所述空洞内的所述制冷剂通过所述加热介质而沸腾时的气泡被排出到外部。
但是，以上说明的以往技术存在如下的应解决的问题。
在所述的专利文献1～3公开的传热管中，为了提高传热性而在传热管的外周面加工了突起、槽等复杂的凹凸。为了使此种复杂的凹凸加工容易，构成传热管的材料选定铜、铝等滚压加工性好的金属材料。另一方面，在使海水等在传热管内流动的情况下，优选耐海水性(耐腐蚀性)优异的钛制的传热管。但是，钛制的传热管是弹性强度大且实施滚压加工难的材料，因此难以实施凹凸加工。即使能够在钛制的传热管的外周面实施突起、槽等复杂的凹凸加工，但制造该传热管需要厚的平板，因此，传热管的制造成本大幅度上升。因此，即使利用专利文献1～3公开的技术制造钛制的传热管，也难以用作最终制品。
其次，在表面缺陷的检测方面存在问题。实施如上所述的凹凸加工的传热管的外表面以及内表面残存有制造该传热管时产生的微小的损伤。此种残存于传热管的外表面以及内表面的微小的损伤在该传热管用作换热器时，成为疲劳断裂等传热管的损伤的原因。因此，在制造传热管时，优选使用无损检查装置来进行残存于该传热管的外表面以及内表面的损伤等缺陷的探伤。作为无损检测装置，例如可举出涡流探伤装置等。
然而，如上所述，在传热管的外表面或内表面加工了突起或槽，这些突起或槽有可能阻碍残存于传热管的表面的缺陷(损伤)的检测。例如，在使用涡流探伤装置进行残存于表面的缺陷的探伤时，形成在传热管的表面的深的槽结构(凹凸)作为噪声(noise)而被检测，残存于管的表面的缺陷隐藏于该噪声而有可能无法检测出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公告公报特公昭64-2878号
专利文献2：日本专利公开公报特开平6-323778号
专利文献3：日本专利公开公报特开2005-121238号
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高传热性且能够以较高的精度检测出残存于表面的表面缺陷的钛焊管以及用于制造该钛焊管的方法。
所提供的钛焊管通过将钛制的板形成为管状，并将该板的端部互相对头并焊接而形成。所述钛焊管具有外周面以及内周面，在该外周面和内周面的至少其中一面形成有凹凸结构。该凹凸结构具有基面和相对于该基面向所述钛焊管的径向突出的多个凸部，这些凸部在所述钛焊管的轴向和周向的至少其中之一方向上互相隔开间隔而排列。所述凸部的最大高度的平均Ha被设定为12μm≤Ha≤45μm。所述最大高度是指以所述基面中在所述凸部的周围处于最低位的部分为基准的所述凸部的突出方向的最大尺寸。
在所述钛焊管中，所述轴向和所述周向中所述多个凸部以相对小的间距排列的方向亦即特定排列方向上，相对于该凸部的间距的平均值Pa的该凸部的间距的最大值Pmax之比被设定为Pmax/Pa＜2。所述多个凸部仅在所述轴向和所述周向的其中之一方向上互相隔开间隔排列的情况下，该方向为所述特定排列方向。
而且，相对于所述凸部的间距的平均值Pa的所述特定排列方向的所述各凸部的尺寸的平均值da之比被设定为da/Pa≤0.90，在所述基面所存在的区域中该基面位于最低的部位，相对于所述钛焊管的壁厚t的所述凸部的最大高度的平均Ha之比被设定为Ha/t≤0.11。
所提供的方法是制造所述的钛焊管的方法，包括如下步骤：凹凸结构形成步骤，在具有长度方向以及垂直于该长度方向的宽度方向的钛板的表面和背面的至少其中一面，以所述多个凸部在所述长度方向和所述宽度方向的至少其中之一方向上隔开间隔排列的方式形成所述凹凸结构；成形步骤，对于形成有所述凹凸结构的所述钛板施加所述宽度方向的弯曲，并使该宽度方向的两端对头，从而将该钛板成形为管状；以及焊接步骤，将互相对头的所述钛板的宽度方向的两端焊接而接合。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的钛焊管的图。
图2是放大图1的II部的图。
图3是对形成为钛焊管的钛板的表面实施的凹凸结构的放大剖视图(放大图1的II部的剖面的图)。
图4是表示成为涡流探伤试验的对象的钛焊管的图。
图5是表示对实施例所涉及的钛焊管进行所述涡流探伤试验而获得的检查数据的图。
图6是表示对比较例所涉及的钛焊管进行所述涡流探伤试验而获得的检查数据的图。
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明的实施方式所涉及的钛焊管以及钛焊管的制造方法。
另外，以下说明的实施方式是将本发明具体化的一例，本发明的构成并不限定于其具体例。因此，本发明的技术范围并不只限定于本实施方式公开的内容。
图1是示意性地表示所述实施方式所涉及的钛焊管1的图。图2是放大所述钛焊管1的外周面上形成的凹凸结构的图，是放大图1的II部的图。图3是放大表示对所述钛焊管1的表面实施的凹凸结构的剖视图，即图2所示的部分的剖视图。
所述凹凸结构具有多个凸部2和位于这些凸部2间的基面3。所述多个凸部2在所述钛焊管1的轴向和周向的至少其中之一方向上互相隔开间隔而排列。各凸部2相对于所述基面3向所述钛焊管1的径向突出。所述钛焊管1可使用具有长度方向以及垂直于该长度方向的宽度方向的钛制的平板、即所述凹凸结构形成在表面以及背面中的该表面的钛板来制造。具体而言，对该钛板施加沿所述宽度方向的弯曲而将该钛板成形为管状，以使该宽度方向两端互相对头，并沿焊管的轴向焊接该对头的宽度方向的两端而接合，由此形成所述钛焊管1。
所述凹凸结构可形成于所述钛焊管1的内周面，也可以形成于外周面以及内周面双方。形成有此种凹凸结构的钛焊管1例如可用作海水淡化装置或LNG(液化天然气)气化器的换热器的传热管。
在所述钛焊管1被用作气化器的换热器的情况下，通过涡流探伤试验(例如日本工业规格JIS G0583：2012)检查该钛焊管1作为面向换热器的最终制品是否满足基准(有无表面缺陷)。
所述钛板是如上所述地具有长度方向以及垂直于该长度方向的宽度方向的钛制的长的平板、即带板，在其表面和背面的至少其中之一面上形成所述凹凸结构。该凹凸结构被形成为在所述长度方向和宽度方向的至少其中之一方向上所述多个凸部2隔开间隔而排列。
图2是放大表示从垂直于钛板的表面的方向观察该表面时的所述凹凸结构的图，是图1的II部的放大图。在图2中，各凸部2呈圆形，且有规则地排列。即，各凸部2呈圆柱形状。
所述各凸部2的形状并不特别限定。所述各凸部2的顶面优选平坦或大致平坦，但也可为随着朝向其中央而高度增大的朝上凸的曲面状、即山状。基面3优选具有恒定或大致恒定的直径，但也可以局部地呈谷状凹陷。
如上所述，所述凹凸结构的形状并不特别限定。在图1所示的凹凸结构中，多个凸部2被排列成在轴向以及周向的两个方向上互相隔开间隔排列，但本发明所涉及的凹凸结构包含多个凸部只在周向上排列的结构、即各凸部在整个轴向上延伸的突条的结构，或者多个凸部只在轴向排列的结构、即各凸部在整个圆周上延伸的突条的结构。多个凸部在轴向以及周向的两个方向排列的情况下，各凸部的优选的形状可例示圆柱、椭圆柱、立方体、长方体等。
在图2所示的例子中，所述多个凸部2呈锯齿状排列。圆柱状的各凸部2具有300μm以上的直径d。
在此，锯齿状的配置是指，在所述轴向以及周向上，互相相邻的凸部2的中心不仅在该轴向上不排列在一条直线上，而且在该周向上也不排列在一条直线上。具体而言，在图1至图3所示的例子中，所述多个凸部被配置成：在所述周向(图2的上下方向)上互相邻接的凸部2在垂直于该周向的轴向(图2的左右方向)上偏离大致半个间距，连接在所述轴向(图2的左右方向)上邻接的凸部2的中心之间的直线Lb和连接在所述周向(图2的上下方向)上邻接的凸部2的中心之间的直线Lc的角度θ为60°。所述角度θ并不限定于60°。所述角度θ也可以被设定为能获得提高传热性的效果的范围内的任意的角度。
在所述钛焊管1被使用于换热器内的传热管的情况下，所述多个凸部2的锯齿状的排列在换热器内的工作流体的流动不均匀时，可使所述各凸部2相对于来自任意方向的流动均能成为垂直于工作流体的流动方向的壁，据此，有助于利用紊流来提高传热性。
而且，本发明人为了提高钛焊管1的传热性能(换热效率)而着眼于所述凹凸结构的具体的形状，尤其着眼于各凸部2的尺寸和凸部2之间的间隔即间距而进行了专心研究。其结果，发现通过将凹凸结构的特定的参数如下地规定，能够提高钛焊管1的传热性能。
1.关于凸部2的最大高度H
凸部2的最大高度H的平均Ha被设定为12μm≤Ha≤45μm。凸部2的最大高度H是指，以所述基面3中在所述凸部2的周围处于最低位的部分为基准的所述凸部2的突出方向的最大尺寸。
其理由如下。在所述最大高度的平均Ha小于12μm的情况下不能获得高的传热性能。反之，如果所述最大高度的平均Ha超过45μm，在用于检测表面缺陷的涡流探伤试验中凸部2作为噪声而被检测，存在残存于表面的缺陷隐藏于该噪声中而无法检测出的可能性。
2.关于凸部2的间距P
在特定排列方向上互相相邻的凸部2之间的间距P被设定为：相对于该间距P的平均值Pa的该间距P的最大值Pmax之比Pmax/Pa＜2。所述特定排列方向是指所述钛焊管1的轴向和周向中所述多个凸部2以相对小的间距排列的方向。在图2所示的例子中，凸部2的轴向的间距Pb小于周向的间距Pc，因此，该轴向为特定排列方向。如果多个凸部只在轴向和周向的其中之一方向上隔开间隔排列，则该其中之一方向为所述特定排列方向。
所述间距P的设定理由如下。在Pmax/Pa为2以上的情况下，与Pmax/Pa接近1的情况、即所述间距P的均等性高的情况相比，在所述特定排列方向上的所述凸部2的排列的无规则性高，相应地，进行涡流探伤试验时凸部2作为噪声检测出的可能性高，残存于表面的缺陷隐藏于该噪声中而无法检测出的可能性高。
3.关于其它的参数
相对于所述间距的平均值Pa的、所述特定排列方向上的所述凸部2的最大尺寸d的平均值da之比被设定为da/Pa≤0.90。此外，所述凸部2的最大高度H的平均Ha与所述基面3所存在的区域中该基面3最低的部位的钛焊管1的壁厚t之比被设定为Ha/t≤0.11。
其理由如下。所述比da/Pa大于0.90的情况或所述比Ha/t大于0.11的情况下，基于所述凹凸结构的钛焊管1的表面的体积变化变大，在进行涡流探伤试验时凸部2作为噪声而被检测出，从而残存于表面的缺陷隐藏于该噪声中而无法被检测出的可能性高。
包含以上所示的凸部最大高度的平均Ha以及凸部2的间距P的所述凹凸结构的各尺寸的规定，能够使钛焊管1的传热性提高，且能够以较高的精度检测出残存于表面的表面缺陷。换言之，该规定有效地抑制所述凸部2在涡流探伤试验中作为噪声而被检测出。
[实验例]
下面，关于以上所述的钛焊管1的凸部2及包含该凸部2的凹凸结构的尺寸的优势，基于对其进行的实验以及结果进行详细说明。
对于如图4所示的具有存在表面缺陷(损伤)4的表面的钛焊管1，进行了用于检测其缺陷4的涡流探伤试验。将其结果示于表1。表1表示实施例1至实施例4以及比较例1至比较例5的凸部最大高度平均Ha及比Pmax/Pa和通过所述涡流探伤试验能否检测出损伤的结果。此外，表2表示对实施例1至实施例4以及比较例1的钛焊管1进行的蒸发传热性能的实验的结果。而且，图5表示通过对实施例1至实施例4所涉及的钛焊管1进行涡流探伤试验而获得的检查数据，图6表示通过对比较例2至比较例5所涉及的钛焊管进行涡流探伤试验而获得的检查数据。
表1
表2
蒸发传热性能
实施例1 1.07
实施例2 1.10
实施例3 1.12
实施例4 1.22
比较例1 1.04
详细而言，本发明人为了优化所述的凸部2的最大高度平均Ha以及凸部2的间距P等的尺寸，制作了凸部2的尺寸不同的多种钛焊管1来作为实施例1至实施例4以及比较例1至比较例5，检查了通过涡流探伤试验能否检测出各钛焊管1的表面发生的缺陷。更具体而言，制作了能够使用于换热器的传热管等的多种钛焊管，即如表1所示，制作了所述凸部最大高度平均Ha、所述特定排列方向的所述凸部2的间距的最大值Pmax与所述特定排列方向的凸部2的间距P的平均值Pa之比不同的9种钛焊管1。并且，对于这些钛焊管1进行了各试验以及测量。其具体的步骤如下。
1.钛带板的制作
在具有0.6mm壁厚以及59.3mm宽度W的9个钛板(日本工业规格JIS第二种)的单侧的面分别形成凹凸结构，由此制作了9种钛带板。在各钛带板上的直径φ为400μm而相同，但是所述凹凸结构的凸部2的最大高度平均Ha以及间距P互不相同。在各钛带板中，所述多个凸部2俯视时排列成如水珠花样。
2.钛焊管1的制作
下面，使用制管辊以使形成有包含所述凸部2的凹凸结构的面成为外周面的方式将所述各钛带板成形为管状，在使其宽度方向的两端互相对头的状态下通过焊接将其接合。据此，制作具有19mm的直径D、0.6mm的壁厚t以及10000mm的全长Lo的钛焊管1。
3.各参数的测量以及涡流探伤试验
使用激光显微镜分别测量了如上所述地制作的所述9个钛焊管1、即实施例1至实施例4以及比较例1至比较例5所涉及的钛焊管1的凸部最大高度的平均Ha。此外，基于通过激光显微镜确定的轮廓，测量相对于在钛焊管1的特定排列方向(轴向或周向)上相邻的凸部2的间距(间隔)P的平均值Pa的该间距P的最大值Pmax之比(＝Pmax/Pa)。
此外，通过利用放电加工在所述各钛焊管1开出φ0.8mm的贯穿孔，向该钛焊管1赋予人工损伤(缺陷)。之后，对表面赋予了该人工损伤的钛焊管1进行涡流探伤试验，确认检测出该表面的损伤的可能性。所述表1示出该结果。
根据表1，实施例1的钛焊管1中，凸部最大高度平均Ha为12.8μm、Pmax/Pa为1.22，对于该实施例1的钛焊管1，通过涡流探伤试验能够检测出赋予表面的损伤。也就是说，实施例1的钛焊管1的凸部2在涡流探伤试验中没有作为噪声而检测出。
实施例2的钛焊管1中，凸部最大高度平均Ha为16.1μm、Pmax/Pa为1.17，对于该实施例2的钛焊管1，通过涡流探伤试验能够检测出赋予表面的损伤。也就是说，实施例2的钛焊管1的凸部2在涡流探伤试验中也没有作为噪声而检测出。
实施例3的钛焊管1中，凸部最大高度平均Ha为18.0μm、Pmax/Pa为1.24，对于该实施例3的钛焊管1，通过涡流探伤试验能够检测出赋予表面的损伤。也就是说，实施例3的钛焊管1的凸部2在涡流探伤试验中也没有作为噪声而检测出。
实施例4的钛焊管1中，凸部最大高度平均Ha为23.4μm、Pmax/Pa为1.52，对于该实施例4的钛焊管1，通过涡流探伤试验能够检测出赋予表面的损伤。也就是说，实施例4的钛焊管1的凸部2在涡流探伤试验中也没有作为噪声而检测出。
比较例1的钛焊管中，凸部最大高度平均Ha为11.0μm、Pmax/Pa为1.20，对于该比较例1的钛焊管，通过涡流探伤试验也能够检测出赋予表面的损伤。
比较例2的钛焊管中，凸部最大高度平均Ha为12.2μm、Pmax/Pa为2.02，对于该比较例2的钛焊管，通过涡流探伤试验没能检测出赋予表面的损伤。对于比较例3至比较例5的钛焊管，与比较例2的钛焊管同样，通过涡流探伤试验也没能检测出赋予表面的损伤。
如图5所示，在实施例1至实施例4的钛焊管1以及比较例1的钛焊管的凹凸结构中，形成于钛管的表面的凹部3以及凸部2在涡流探伤试验中虽然示出一些峰值，但是为赋予表面的人工损伤导致的峰值5的一半以下，因此没有作为噪声而检测出。
但是，如图6所示，在比较例2至比较例5的钛焊管的凹凸结构中，形成于钛焊管的表面的凹部以及凸部在涡流探伤试验中，示出与赋予表面的人工损伤导致的峰值5同样高的峰值。因此，比较例2至比较例5所涉及的凹凸结构在涡流探伤试验中作为噪声而检测出，从而掩盖了表面的人工损伤的峰值，在涡流探伤试验中妨碍该人工损伤被检测出。
而且，对于能够检测出人工损伤的实施例1至实施例4的钛焊管1以及比较例1的钛焊管进行蒸发传热性试验，据此，求出相对于具有平滑的表面的钛焊管(以后称为平滑管)的传热性的提高率。具体而言，在介质(氟里昂R134a)中分别设置作为试料的实施例1至实施例4的钛焊管1以及比较例1的钛焊管，向这些钛焊管内以恒定的流量(例如25L/分钟)分别供给了约35℃的温水。并且，进行了此时的介质(氟里昂R134a)的温度变化、实施例1至实施例4的钛焊管1内的温度变化、被供给至比较例1所涉及的钛焊管内的温水的温度变化、温水的压力以及温水的流量的测量。
基于所述测量的结果，算出了各钛焊管的蒸发传热性能。具体而言，进行了基于实施例1至实施例4的钛焊管1以及比较例1的钛焊管的温度及流量的温水(约35℃)与介质(氟里昂R134a)之间的换热量的计算、基于该换热量的热传递系数α1的计算、以及用于比较的平滑管的热传递系数α2的计算。并且，求出相对于平滑管的热传递系数α2的实施例1至实施例4的钛焊管1以及比较例1的钛焊管的热传递系数α1之比来作为对平滑管传热性提高率。即，对平滑管传热性提高率是设平滑管的热传递系数α2为1.00时的实施例1至实施例4的钛焊管1以及比较例1的钛焊管的热传递系数α1的相对值。
在此，考虑与平滑管进行比较时的具有凹凸面的钛焊管1的传热性能，则用于换热器用板的钛焊管1的对平滑管传热性提高率需要大于平滑管的热传递系数α2的1.00，而且，本发明人发现想要在换热器中获得显著改善的换热效率，则优选对平滑管传热性提高率为1.05以上。
根据表2可知，实施例1至实施例4所涉及的钛焊管1的对平滑管传热性提高率均为1.07以上，具有充分的传热性能(换热效率)。
下面，参考下述表3说明关于所述的蒸发传递性能的实验中使用的各钛焊管上形成的凸部的间距以及高度的参数。
表3
如表3所示，实施例1的钛焊管1中相对于凸部2的间距的平均值Pa的凸部2的间距的最大值Pmax之比Pmax/Pa为1.22，相对于凸部2的间距P的平均值Pa的该凸部2的特定排列方向的尺寸d的平均值da之比da/Pa为0.5，凸部2的最大高度H的平均值Ha与壁厚t之比Ha/t为0.0213。
同样，实施例2的钛焊管1中，Pmax/Pa＝1.17、da/Pa＝0.67、Ha/t＝0.0268，实施例3的钛焊管1中，Pmax/Pa＝1.24、da/Pa＝0.67、Ha/t＝0.03，实施例4的钛焊管1中，Pmax/Pa＝1.52、da/Pa＝0.83、Ha/t＝0.039。
以上的测量结果表示：相对于钛焊管1的特定排列方向上互相相邻的凸部2的间距P的平均值Pa的该特定方向上的凸部2的尺寸d的平均值da之比为0.90以下、相对于钛焊管1的壁厚t的凸部2的最大高度H的平均Ha之比为0.11以下、以及相对于所述间距P的平均值Pa的该间距P的最大值Pmax之比小于2重要。
另外，比较例1的钛焊管满足所述各比的条件，但是凸部最大高度H的平均值Ha为11.0μm即小于12.0μm，因此，传热性能低，从而不能使用于换热用的配管。
因此，根据所述各实施例1至实施例4所涉及的钛焊管1，通过有效地扩大其表面积来提高换热效率，而且，由于微细的凹凸结构成为沸腾核而蒸发传热效率提高，另一方面，防止所形成的凹凸结构在涡流探伤试验中作为噪声而被检测，据此，能够以高精度检测出成为疲劳断裂等原因的管表面的微小的损伤等缺陷。
所述的钛焊管1可通过包含以下步骤的制造方法来制造。也就是说，该制造方法包含如下步骤：凹凸结构形成步骤，在钛板的表面和背面的其中之一形成所述凹凸结构；成形步骤，例如使用制管辊将形成有该凹凸结构的钛板成形为管状；以及焊接步骤，将通过该成形互相对头的所述钛板的宽度方向两端通过焊接互相焊接。
在所述凹凸形成步骤，所述钛板的其中一面上形成所述凹凸结构，该凹凸结构包含基面3以及相对于该基面3向径向突出的多个凸部2。在此，所述多个凸部2的凸部最大高度H的平均Ha被设定为12μm≤Ha≤45μm，在特定排列方向上的凸部2的间距P被设定为相对于其平均值Pa的最大值Pmax之比小于2(Pmax/Pa＜2)。而且，相对于所述间距P的平均值Pa的该凸部2的特定排列方向的尺寸d的平均值da之比被设定为da/Pa≤0.90，相对于凸部2的最大高度H的平均Ha的钛管的壁厚t之比被设定为Ha/t≤0.11。
形成有此种凹凸结构的钛板在所述成形步骤以形成有所述凹凸结构的面分别朝向一对制管辊的姿势通过该制管辊之间而成形为管状。此时，以不让形成于该钛板的表面的凹凸结构因与所述制管辊的摩擦而被压扁、即不让摩灭的方式设定该凹凸结构的尺寸。由此，该凹凸结构在钛板成形为钛焊管1时，使该钛焊管1的外周面具有充分的表面积，可使该钛焊管1具有高换热效率。
如上所述地成形为管状的钛板的宽度方向的两端在所述焊接步骤通过TIG(Tungsten Inert GAS)焊接法等的缝焊而被接合。据此，完成钛焊管1。
如上所述，能够提供具有高传热性且能够以较高的精度检测出表面缺陷的钛焊管以及制造该钛焊管的方法。
所提供的钛焊管通过将钛制的板形成为管状，并将该板的端部互相对头并焊接而形成。所述钛焊管具有外周面以及内周面，在该外周面和内周面的至少其中一面形成有凹凸结构。该凹凸结构具有基面和相对于该基面向所述钛焊管的径向突出的多个凸部，这些凸部在所述钛焊管的轴向和周向的至少其中之一方向上互相隔开间隔而排列。所述凸部的最大高度的平均Ha被设定为12μm≤Ha≤45μm。所述最大高度是指以所述基面中在所述凸部的周围处于最低位的部分为基准的所述凸部的突出方向的最大尺寸。
在所述钛焊管中，所述轴向和所述周向中所述多个凸部以相对小的间距排列的方向亦即特定排列方向上，相对于该凸部的间距的平均值Pa的该凸部的间距的最大值Pmax之比被设定为Pmax/Pa＜2。所述多个凸部仅在所述轴向和所述周向的其中之一方向上互相隔开间隔排列的情况下，该方向为所述特定排列方向。
而且，相对于所述凸部的间距的平均值Pa的所述特定排列方向的所述各凸部的尺寸的平均值da之比被设定为da/Pa≤0.90，在所述基面所存在的区域中该基面位于最低的部位，相对于所述钛焊管的壁厚t的所述凸部的最大高度的平均Ha之比被设定为Ha/t≤0.11。
所述凸部最大高度的平均Ha为12μm以上可使传热性能充分提高。另一方面，该平均Ha为45μm以下以及所述各比分别处于所述的范围内，能够防止在涡流探伤试验中所述凹凸结构作为噪声被检测出从而妨碍所述钛焊管的表面缺陷的检测，据此，能够以较高的精度进行该检测。
所提供的方法是制造所述的钛焊管的方法，包括如下步骤：凹凸结构形成步骤，在具有长度方向以及垂直于该长度方向的宽度方向的钛板的表面和背面的至少其中一面，以所述多个凸部在所述长度方向和所述宽度方向的至少其中之一方向上隔开间隔排列的方式形成所述凹凸结构；成形步骤，对于形成有所述凹凸结构的所述钛板施加所述宽度方向的弯曲，并使该宽度方向的两端对头，从而将该钛板成形为管状；以及焊接步骤，将互相对头的所述钛板的宽度方向的两端焊接而接合。
该制造方法能够制造出可提高换热效率以及蒸发传热效率、且所形成的凹凸结构在涡流探伤试验中不会作为噪声而被检测、即能够检测出管表面的微小的损伤等缺陷的钛焊管。
另外，本次公开的实施方式在所有的点上为例示，不应认为用来限制。尤其在本次公开的实施方式中，未明确公开的事项，例如运转条件和作业条件、各种参数、结构物的尺寸、重量、体积等并不脱离本领域技术人员通常实施的范围，采用了只要是本领域技术人员就能容易想到的值。

Claims (2)

1.一种钛焊管，其特征在于：通过将钛制的板形成为管状，并将该板的端部互相对头并焊接而形成，
所述钛焊管具有外周面以及内周面，在该外周面和内周面的至少其中一面形成有凹凸结构，该凹凸结构具有基面和相对于该基面向所述钛焊管的径向突出的多个凸部，这些凸部在所述钛焊管的轴向和周向的至少其中之一方向上互相隔开间隔而排列，
所述凸部的最大高度的平均Ha被设定为12μm≤Ha≤45μm，
所述钛焊管的轴向和周向中所述多个凸部以相对小的间距排列的方向亦即特定排列方向上，相对于该凸部的间距的平均值Pa的该凸部的间距的最大值Pmax之比被设定为Pmax/Pa＜2，
相对于所述间距的平均值Pa的所述特定排列方向的所述凸部的最大尺寸的平均值da之比被设定为da/Pa≤0.90，
在所述基面所存在的区域中该基面位于最低的部位，相对于所述钛焊管的壁厚t的所述凸部的最大高度的平均Ha之比被设定为Ha/t≤0.11。
2.一种钛焊管的制造方法，其特征是制造权利要求1所述的钛焊管的方法，所述钛焊管的制造方法包括如下步骤：
凹凸结构形成步骤，在具有长度方向以及垂直于该长度方向的宽度方向的钛制的板亦即钛板的表面和背面的至少其中一面，以所述多个凸部在所述长度方向和所述宽度方向的至少其中之一方向上隔开间隔排列的方式形成所述凹凸结构；
成形步骤，对于形成有所述凹凸结构的所述钛制的板施加所述宽度方向的弯曲，并使该宽度方向的两端对头，从而将该钛板成形为管状；以及
焊接步骤，将互相对头的所述钛板的宽度方向的两端焊接而接合。
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