JP2000005814A - 多重巻ステンレス鋼管 - Google Patents
多重巻ステンレス鋼管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴
う母材の脆化を防止でき、またリサイクル性のよい多重
巻金属管を提供する。 【解決手段】 表面にろう材が施されたステンレス鋼板
からなるフープ材を管体に塑性変形し、その多重巻管体
の壁間にあるろう材を溶融した後、その溶融したろう材
を冷却して製造する多重巻ステンレス鋼管であって、表
面に膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉーＰ系合金めっき
を施したステンレス鋼板をフープ材として用いることを
特徴とする。
う母材の脆化を防止でき、またリサイクル性のよい多重
巻金属管を提供する。 【解決手段】 表面にろう材が施されたステンレス鋼板
からなるフープ材を管体に塑性変形し、その多重巻管体
の壁間にあるろう材を溶融した後、その溶融したろう材
を冷却して製造する多重巻ステンレス鋼管であって、表
面に膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉーＰ系合金めっき
を施したステンレス鋼板をフープ材として用いることを
特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼板か
らなるフープ材を巻込んでろう付けにて製造する多重巻
ステンレス鋼管に関するものである。
らなるフープ材を巻込んでろう付けにて製造する多重巻
ステンレス鋼管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に多重巻金属管は、表面にろう材が
施されたフープ材（金属帯材）を成形装置にて管体に塑
性変形し、その多重巻管体を壁間にあるろう材を加熱装
置にて溶融した後、その溶融したろう材を冷却装置にて
凝固して製品化される。多重巻ステンレス鋼管の場合
も、表面に直接銅めっきを施したステンレス鋼板をフー
プ材として用いて製造されるのが一般的であるが、ステ
ンレス鋼板表面と銅めっきとの層間にＮｉめっき層を介
在させたステンレス鋼板を用いた多重巻ステンレス鋼管
も知られている。
施されたフープ材（金属帯材）を成形装置にて管体に塑
性変形し、その多重巻管体を壁間にあるろう材を加熱装
置にて溶融した後、その溶融したろう材を冷却装置にて
凝固して製品化される。多重巻ステンレス鋼管の場合
も、表面に直接銅めっきを施したステンレス鋼板をフー
プ材として用いて製造されるのが一般的であるが、ステ
ンレス鋼板表面と銅めっきとの層間にＮｉめっき層を介
在させたステンレス鋼板を用いた多重巻ステンレス鋼管
も知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
多重巻ステンレス鋼管には、以下に示す問題点があっ
た。すなわち、成形工程で生じる多重巻壁間の隙間を考
慮すると、多量のろう材を必要とし一般的な銅などのろ
う材コストが高くつく上、ろう材としての銅層も厚くな
り、銅層の増大に伴う脆化の問題も発生する可能性があ
り、あまり好ましいものではなかった。また、ろう付け
のための加熱工程における温度が高いため母材に対する
熱影響が多く、前記したろう材の使用量の増大とも相俟
って母材の脆化の問題も発生する可能性が多かった。さ
らに、一般的な多重巻金属管ではその両面または一面に
ろう材としての銅をめっきした鉄製のフープ材を使用し
ているが、このような多重巻金属管を使用後にスクラッ
プ化する際の溶解時に、銅の分離が困難であるためにこ
の分離作業に手間がかかり、したがってリサイクル性が
悪く、ろう材としての銅がない多重巻金属管の出現が望
まれていた。
多重巻ステンレス鋼管には、以下に示す問題点があっ
た。すなわち、成形工程で生じる多重巻壁間の隙間を考
慮すると、多量のろう材を必要とし一般的な銅などのろ
う材コストが高くつく上、ろう材としての銅層も厚くな
り、銅層の増大に伴う脆化の問題も発生する可能性があ
り、あまり好ましいものではなかった。また、ろう付け
のための加熱工程における温度が高いため母材に対する
熱影響が多く、前記したろう材の使用量の増大とも相俟
って母材の脆化の問題も発生する可能性が多かった。さ
らに、一般的な多重巻金属管ではその両面または一面に
ろう材としての銅をめっきした鉄製のフープ材を使用し
ているが、このような多重巻金属管を使用後にスクラッ
プ化する際の溶解時に、銅の分離が困難であるためにこ
の分離作業に手間がかかり、したがってリサイクル性が
悪く、ろう材としての銅がない多重巻金属管の出現が望
まれていた。
【０００４】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みなされたもので、ろう材としての銅層や加熱工程時の
高温に伴う母材の脆化を防止でき、またリサイクル性の
よい多重巻金属管を提供しようとするものである。
みなされたもので、ろう材としての銅層や加熱工程時の
高温に伴う母材の脆化を防止でき、またリサイクル性の
よい多重巻金属管を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る多重巻金属
管は、表面にろう材が施されたステンレス鋼板からなる
フープ材を管体に塑性変形し、その多重巻管体の壁間に
あるろう材を溶融した後、その溶融したろう材を冷却し
て製造する多重巻ステンレス鋼管であって、フープ材と
して表面に膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉーＰ系合金
めっきを施したステンレス鋼板を用いたことを特徴とす
るものである。
管は、表面にろう材が施されたステンレス鋼板からなる
フープ材を管体に塑性変形し、その多重巻管体の壁間に
あるろう材を溶融した後、その溶融したろう材を冷却し
て製造する多重巻ステンレス鋼管であって、フープ材と
して表面に膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉーＰ系合金
めっきを施したステンレス鋼板を用いたことを特徴とす
るものである。
【０００６】本発明において、ステンレス母材の表面に
施すろう材としてＮｉーＰ系合金めっきを使用したの
は、ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴う母材
の脆化がなく、かつリサイクル性をよくするためであ
る。また、そのＮｉーＰ系合金めっきの膜厚を１μｍ〜
母材厚の３％に限定したのは、１μｍ未満では母材の合
せ面に未用溶着部が生じやすく、他方、母材厚の３％を
超えるとリサイクル（再溶解）時における溶鋼のＮｉ成
分比率が規定値を大きく超過してリサイクルステンレス
材の材質にばらつきが生じやすいためである。
施すろう材としてＮｉーＰ系合金めっきを使用したの
は、ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴う母材
の脆化がなく、かつリサイクル性をよくするためであ
る。また、そのＮｉーＰ系合金めっきの膜厚を１μｍ〜
母材厚の３％に限定したのは、１μｍ未満では母材の合
せ面に未用溶着部が生じやすく、他方、母材厚の３％を
超えるとリサイクル（再溶解）時における溶鋼のＮｉ成
分比率が規定値を大きく超過してリサイクルステンレス
材の材質にばらつきが生じやすいためである。
【０００７】なお、本発明に係る多重巻ステンレス鋼管
を製造する方法としては、フープ材を成形装置にて管体
に塑性変形し、その多重巻管体の壁間にあるろう材が加
熱装置にて溶融状態にある時、当該管体に対し径方向の
内方あるいは外方より均一に押圧するか、または前記管
体を軸方向に引張ることにより多重巻壁を相互に圧接さ
せ、ついで冷却装置にて凝固して製品化する方法を採用
することができる。前記成形装置はフープ材の案内ロー
ル、多重巻に成形する成形ロールおよび仕上整型ロール
が順次配置され、さらにフープ材の案内ロール側からス
イマ付きロッドが配置されて構成されたものが一般的で
ある。ここで、多重巻管体に対し径方向の内方あるいは
外方より均一に押圧力を付与するか、または前記管体を
軸方向に引張って軸方向の引張力を付与するのは、壁間
におけるろう付け層が存在しない空隙部を可及的になく
すためと、フープ材に寸法上のバラツキがあっても外シ
ーム部の密着性を向上させるためである。この手段とし
ては、例えば管体に内装されたプラグまたはメカニカル
拡管ヘッドによる方法や押圧ロールを用いる方法、ある
いは管体の移送速度を変えて該管体に管軸方向の引張力
を付与することにより多重壁を相互に径方向に圧接させ
る方法などがある。
を製造する方法としては、フープ材を成形装置にて管体
に塑性変形し、その多重巻管体の壁間にあるろう材が加
熱装置にて溶融状態にある時、当該管体に対し径方向の
内方あるいは外方より均一に押圧するか、または前記管
体を軸方向に引張ることにより多重巻壁を相互に圧接さ
せ、ついで冷却装置にて凝固して製品化する方法を採用
することができる。前記成形装置はフープ材の案内ロー
ル、多重巻に成形する成形ロールおよび仕上整型ロール
が順次配置され、さらにフープ材の案内ロール側からス
イマ付きロッドが配置されて構成されたものが一般的で
ある。ここで、多重巻管体に対し径方向の内方あるいは
外方より均一に押圧力を付与するか、または前記管体を
軸方向に引張って軸方向の引張力を付与するのは、壁間
におけるろう付け層が存在しない空隙部を可及的になく
すためと、フープ材に寸法上のバラツキがあっても外シ
ーム部の密着性を向上させるためである。この手段とし
ては、例えば管体に内装されたプラグまたはメカニカル
拡管ヘッドによる方法や押圧ロールを用いる方法、ある
いは管体の移送速度を変えて該管体に管軸方向の引張力
を付与することにより多重壁を相互に径方向に圧接させ
る方法などがある。
【０００８】本発明に係る多重巻ステンレス鋼管は、銅
ろう材に替えてＮｉーＰ系合金めっきを用いたことによ
り、ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴う母材
の脆化がなく、かつリサイクル性のよいものとなる。
ろう材に替えてＮｉーＰ系合金めっきを用いたことによ
り、ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴う母材
の脆化がなく、かつリサイクル性のよいものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明に係る多重巻ステン
レス鋼管のフープ材の断面構造の一部を拡大して示す縦
断側面図、図２は同上の多重巻ステンレス鋼管製造装置
の全体構成例を示す概略図である。なおここでは二重巻
ステンレス鋼管を例にとり説明する。
レス鋼管のフープ材の断面構造の一部を拡大して示す縦
断側面図、図２は同上の多重巻ステンレス鋼管製造装置
の全体構成例を示す概略図である。なおここでは二重巻
ステンレス鋼管を例にとり説明する。
【００１０】本発明に係る二重巻ステンレス鋼管のフー
プ材は図１にその断面構造を示すごとく、ステンレス母
材１−１の両表面のそれぞれの全面にＮｉーＰ系合金め
っきを施して膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉーＰ系合
金めっき被膜１−２を形成する。
プ材は図１にその断面構造を示すごとく、ステンレス母
材１−１の両表面のそれぞれの全面にＮｉーＰ系合金め
っきを施して膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉーＰ系合
金めっき被膜１−２を形成する。
【００１１】次に上記フープ材１を用いて二重巻ステン
レス鋼管を製造する装置について説明する。図２に示す
二重巻成形装置１１は、二重巻管に形成されるフープ材
１を成形工程に案内する案内ロール１１−１、フープ材
１を板状から二重巻管に成形する多数の対の造管または
成形ロール１１−２および仕上整型ロール１１−３が順
次配置され、かつ前記案内ロール１１−１側からスイマ
付きロッド１１−４が配置された構成となしている。
レス鋼管を製造する装置について説明する。図２に示す
二重巻成形装置１１は、二重巻管に形成されるフープ材
１を成形工程に案内する案内ロール１１−１、フープ材
１を板状から二重巻管に成形する多数の対の造管または
成形ロール１１−２および仕上整型ロール１１−３が順
次配置され、かつ前記案内ロール１１−１側からスイマ
付きロッド１１−４が配置された構成となしている。
【００１２】加熱装置１２は、例えばライン方向に適当
な間隔を隔てて配置した複数の通電ロール（回転電極）
１２−１による抵抗発熱方式を採用する。この加熱装置
の内部は非酸化性雰囲気または還元性ガス雰囲気となっ
ている。
な間隔を隔てて配置した複数の通電ロール（回転電極）
１２−１による抵抗発熱方式を採用する。この加熱装置
の内部は非酸化性雰囲気または還元性ガス雰囲気となっ
ている。
【００１３】また、二重巻壁を相互に径方向に圧接する
手段としての押圧ロール１３は、前記成形装置１１にて
成形された二重巻管体１５の外周面を径方向の外方より
均一に押圧する構造となっており、その設置位置は二重
巻管体１５の壁間のろう材が溶融状態にある間に加圧し
なければならないため、加熱装置１２内から冷却装置１
４の入口側とする。
手段としての押圧ロール１３は、前記成形装置１１にて
成形された二重巻管体１５の外周面を径方向の外方より
均一に押圧する構造となっており、その設置位置は二重
巻管体１５の壁間のろう材が溶融状態にある間に加圧し
なければならないため、加熱装置１２内から冷却装置１
４の入口側とする。
【００１４】冷却装置１４は、加熱装置の直後に設置さ
れ、二重巻管体１５の外周を均一かつ速やかに冷却でき
るように多数の冷媒噴射ノズル（図示せず）が配置され
た構造となっている。具体的には、例えば内周に多数の
ノズル孔を設けた冷却ジャケット型となし、その中を通
る二重巻管体に対し前記ノズル孔より冷媒が吹きつけら
れる構造のものを用いる。冷媒としては、主としてガス
などの気体を用いるが水などの液体も用いることができ
る。
れ、二重巻管体１５の外周を均一かつ速やかに冷却でき
るように多数の冷媒噴射ノズル（図示せず）が配置され
た構造となっている。具体的には、例えば内周に多数の
ノズル孔を設けた冷却ジャケット型となし、その中を通
る二重巻管体に対し前記ノズル孔より冷媒が吹きつけら
れる構造のものを用いる。冷媒としては、主としてガス
などの気体を用いるが水などの液体も用いることができ
る。
【００１５】また、二重巻管体１５を可及的に速やかに
冷却する一次冷却手段としては、前記圧接用押圧ロール
１３の直後にノズル１６を設け、このノズルにより冷媒
を噴射してろう材を凝固点付近まで急冷することもでき
る。
冷却する一次冷却手段としては、前記圧接用押圧ロール
１３の直後にノズル１６を設け、このノズルにより冷媒
を噴射してろう材を凝固点付近まで急冷することもでき
る。
【００１６】このように冷却装置としては、ノズル１６
からなる一次冷却手段と、該ノズルの下流側に設置され
た冷却装置１４からなる二次冷却手段とで構成すること
が好ましいが、冷却装置１４においてろう材の凝固点付
近までの急冷却と二重巻管体の冷却を行うようにするこ
ともできる。
からなる一次冷却手段と、該ノズルの下流側に設置され
た冷却装置１４からなる二次冷却手段とで構成すること
が好ましいが、冷却装置１４においてろう材の凝固点付
近までの急冷却と二重巻管体の冷却を行うようにするこ
ともできる。
【００１７】上記構成の多重巻管製造装置において、ス
テンレス母材１−１の両表面のそれぞれの全面にＮｉー
Ｐ系合金めっきを施して膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮ
ｉーＰ系合金めっき被膜１−２を形成したフープ材１
は、アンコイラ（図面省略）から巻き戻されて多重巻成
形装置１１にて二重壁を有する管体１５に成形され、加
熱装置１２に導入される。加熱装置１２では、直流電源
より複数の通電ロール１２−１を介して管体に通電し、
この管体の抵抗発熱により壁間にあるＮｉーＰ系合金め
っき被膜からなるろう材（ニッケルろう）が溶融する。
テンレス母材１−１の両表面のそれぞれの全面にＮｉー
Ｐ系合金めっきを施して膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮ
ｉーＰ系合金めっき被膜１−２を形成したフープ材１
は、アンコイラ（図面省略）から巻き戻されて多重巻成
形装置１１にて二重壁を有する管体１５に成形され、加
熱装置１２に導入される。加熱装置１２では、直流電源
より複数の通電ロール１２−１を介して管体に通電し、
この管体の抵抗発熱により壁間にあるＮｉーＰ系合金め
っき被膜からなるろう材（ニッケルろう）が溶融する。
【００１８】続いて、このろう材が溶融している状態で
押圧ロール１３により多重巻管が径方向の外方より均一
に押圧され、この押圧により多重巻管の壁が相互に径方
向に圧接される。この時、各壁間のろう材は未だ溶融状
態にあるため押圧ロール１３による押圧作用により壁間
に広がり、ろう材が存在しない空隙が減少ないし皆無と
なる。
押圧ロール１３により多重巻管が径方向の外方より均一
に押圧され、この押圧により多重巻管の壁が相互に径方
向に圧接される。この時、各壁間のろう材は未だ溶融状
態にあるため押圧ロール１３による押圧作用により壁間
に広がり、ろう材が存在しない空隙が減少ないし皆無と
なる。
【００１９】加熱装置１２を出た二重巻管体１５は、冷
却装置１４により冷却されることにより各壁間のろう材
が完全に凝固しろう付けが完了する。なお、多重巻管体
の加熱手段としては、前記の抵抗発熱方式に替えて高周
波加熱コイルを採用してもよく、また一般的な加熱炉を
ろう付け炉として使用してもよい。
却装置１４により冷却されることにより各壁間のろう材
が完全に凝固しろう付けが完了する。なお、多重巻管体
の加熱手段としては、前記の抵抗発熱方式に替えて高周
波加熱コイルを採用してもよく、また一般的な加熱炉を
ろう付け炉として使用してもよい。
【００２０】また、図示していないが、加熱装置の直後
に押えロールを設けた場合には、二重巻管体の最外部の
壁の一端側（シーム部側）は、この押えロールにより外
部より強制的に押圧されるので、内側の壁と馴染んで密
着し、外シーム部の剥離が防止されるので好ましい。
に押えロールを設けた場合には、二重巻管体の最外部の
壁の一端側（シーム部側）は、この押えロールにより外
部より強制的に押圧されるので、内側の壁と馴染んで密
着し、外シーム部の剥離が防止されるので好ましい。
【００２１】上記装置により製造された本発明の二重巻
ステンレス鋼管は、ろう材として銅を使用していないの
で、ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴う母材
の脆化がなく、かつリサイクル性がよく、再溶解しても
Ｎｉ含有量が規定値を大きく上回らない材質の良好なも
のが得られる。これは二重巻ステンレス鋼管以外の多重
巻ステンレス鋼管においても同様であることはいうまで
もない。
ステンレス鋼管は、ろう材として銅を使用していないの
で、ろう材としての銅層や加熱工程時の高温に伴う母材
の脆化がなく、かつリサイクル性がよく、再溶解しても
Ｎｉ含有量が規定値を大きく上回らない材質の良好なも
のが得られる。これは二重巻ステンレス鋼管以外の多重
巻ステンレス鋼管においても同様であることはいうまで
もない。
【００２２】
【実施例】フープ材として、厚さ０．３５ｍｍのＳＵＳ
３０４Ｌの板材の両面に、膜厚３μｍのＮｉーＰ系合金
めっきを施したステンレス鋼板を用い、図２に示す多重
巻ステンレス鋼管製造装置により直径４．７６ｍｍ、厚
さ０．７ｍｍの二重巻成形した後、該管体に直接通電に
より４秒間１０５０℃の加熱処理を施し、しかる後冷却
装置により１分間冷却して製品としての二重巻ステンレ
ス鋼管を得た。得られた二重巻ステンレス鋼管は、母材
の劣化もなく、各壁間が密着しかつろう材としての銅層
がないため容易にリサイクル可能であった。
３０４Ｌの板材の両面に、膜厚３μｍのＮｉーＰ系合金
めっきを施したステンレス鋼板を用い、図２に示す多重
巻ステンレス鋼管製造装置により直径４．７６ｍｍ、厚
さ０．７ｍｍの二重巻成形した後、該管体に直接通電に
より４秒間１０５０℃の加熱処理を施し、しかる後冷却
装置により１分間冷却して製品としての二重巻ステンレ
ス鋼管を得た。得られた二重巻ステンレス鋼管は、母材
の劣化もなく、各壁間が密着しかつろう材としての銅層
がないため容易にリサイクル可能であった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したごとく、本発明に係る多重
巻ステンレス鋼管は、ろう材としての銅層や加熱工程時
の高温に伴う母材の脆化がなく、かつろう材としての銅
層がないため、スクラップ化の際溶解作業が容易で成分
調整が不要もしくは僅かであり、直ちにリサイクルでき
るとともに材質的にも問題のない多重巻ステンレス鋼管
が得られるという優れた効果を奏する。
巻ステンレス鋼管は、ろう材としての銅層や加熱工程時
の高温に伴う母材の脆化がなく、かつろう材としての銅
層がないため、スクラップ化の際溶解作業が容易で成分
調整が不要もしくは僅かであり、直ちにリサイクルでき
るとともに材質的にも問題のない多重巻ステンレス鋼管
が得られるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る多重巻ステンレス鋼管のフープ材
の断面構造の一部を拡大して示す縦断側面図である。
の断面構造の一部を拡大して示す縦断側面図である。
【図２】同上の多重巻ステンレス鋼管製造装置の全体構
成例を示す概略図である。
成例を示す概略図である。
１ フープ材 １−１ ステンレス鋼板 １−２ ＮｉーＰ系合金めっき層 １１ 多重巻成形装置 １１−１ 案内ロール １１−２ 成形ロール １１−３ 仕上整型ロール １１−４ スイマ付きロッド １２ 加熱装置 １３ 押圧ロール １４ 冷却装置 １５ 二重巻管体
Claims (1)
- 【請求項１】 表面にろう材が施されたステンレス鋼板
からなるフープ材を管体に塑性変形し、その多重巻管体
の壁間にあるろう材を溶融した後、その溶融したろう材
を冷却して製造する多重巻ステンレス鋼管であって、フ
ープ材として表面に膜厚１μｍ〜母材厚の３％のＮｉー
Ｐ系合金めっきを施したステンレス鋼板を用いたことを
特徴とする多重巻ステンレス鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19105498A JP2000005814A (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 多重巻ステンレス鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19105498A JP2000005814A (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 多重巻ステンレス鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000005814A true JP2000005814A (ja) | 2000-01-11 |
Family
ID=16268132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19105498A Withdrawn JP2000005814A (ja) | 1998-06-22 | 1998-06-22 | 多重巻ステンレス鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000005814A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004037454A2 (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Cooper Technology Services, Llc. | Double wall nickel or nickel alloy coated stainless steel tubing |
-
1998
- 1998-06-22 JP JP19105498A patent/JP2000005814A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004037454A2 (en) * | 2002-10-23 | 2004-05-06 | Cooper Technology Services, Llc. | Double wall nickel or nickel alloy coated stainless steel tubing |
| WO2004037454A3 (en) * | 2002-10-23 | 2004-06-10 | Cooper Technology Services Llc | Double wall nickel or nickel alloy coated stainless steel tubing |
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