JP2727450B2 - 内外面金属ライニング管の製造方法 - Google Patents
内外面金属ライニング管の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は金属管の内外面に耐食性，耐摩耗性等に富ん
だ金属ライニング層を形成した金属管を製造する方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、腐食や摩耗などの過酷な雰囲気下にさらされる
コンクリートやスラリーなどの押出しや輸送に用いられ
る金属管は、特性改善や耐用命数の延長などを目的とし
て、その内面又は内外面に金属層を形成することが行な
われており、その方法として、溶射法，メッキ法，テル
ミット法，溶接肉盛法，外枠や中子を用いる法などが挙
げられるが、これらの方法は施工法の特質上、目的，用
途によって形成不可能な成形材料や寸法があり、汎用性
に乏しいという難点がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 即ち、従来技術において、 （１）溶射法は、管外面への施工は可能であるが、内面
は直径50mm以下の細径のものへの適用や長尺物への適用
が困難である （２）メッキ法は、管の内外面に金属層を形成できる
が、金属層を形成できる金属が少ない上に厚盛すること
が困難である （３）テルミット法は、反応金属の組合せが難しく、未
だ研究の域を出ていない （４）溶接肉盛法は、内外面共に細径，長尺物への適用
が困難な上に母材への影響も大きく、また、その作業に
熟練を要し、ムラのない製品を得るためには、熟練した
作業員若しくは自動化に頼らなければならず、更に、溶
接は重なり部を生じるため、皮膜の特性上好ましくない （５）外枠や中子を用いて皮膜を形成する方法において
は、皮膜となるべき金属粉末が完全に溶融，付着するま
で前記の枠等を使用しなければならず、溶融処理後に枠
等を取り外すのは困難であり、特に外枠や中子に金属製
のものを用いた場合は、溶融した金属粉末が母材へと同
様に前記枠等に拡散，接合して密着するために、それを
取り外すことは困難を極め、製品の品質にも悪影響を及
ぼすおそれがある などの問題点があるのである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上述のような従来技術の問題を解決するため
に、簡易な設備で、短時間に然も良好な環境を維持した
まま、金属管の内外両面に、各種の用途，目的に応じた
金属ライニング層を容易に形成することのできる内外面
金属ライニング管の製造方法を提供することを目的とし
てなされたもので、その構成は、金属管の内外面に母材
と異なる特徴を持った金属ライニング層を有する内外面
金属ライニング管の製造方法において、前記金属管の内
外面に目的，用途に適した金属粉末を用い、外面に対し
ては溶射又は金属粉末シートの取付けにより、内面につ
いては必要量の金属粉末の供給又は金属粉末シートの取
付けにより、内外面両方に予め金属粉末層を形成した
後、該金属管を、内面の遠心力が2G以上，外面の遠心力
が7G以下になるように回転させ乍ら、該金属管を、その
全体を一度に、又は、前記金属管の局部加熱を管の長さ
方向に移動させ乍ら連続的に、内部又は外部若しくは内
外両部から前記金属粉末の溶融温度以上に加熱して、該
金属管の内外面の前記金属粉末層を同時に溶融，拡散，
付着させることにより、金属管の内外面に同時に金属ラ
イニング層を形成することを特徴とするものである。 〔作 用〕 即ち、本発明は、予め金属管の外面には溶射等により
密着性の高い金属粉末層を形成し、内面には金属粉末を
一度にまたは連続的に所望の範囲，厚さの皮膜を形成す
るに必要とする量を供給し、遠心力によるなどして金属
粉末層を形成してから、金属管を加熱して前記金属粉末
層を溶融，拡散，付着させることにより、金属管の内外
面に金属ライニング層を形成するのであって、金属粉末
層の形成に際しては、上記に限られず、内外面に所定の
厚さの金属粉末シートを取り付ける方法も、内面におい
ては、予め焼結形成した金属粉末を金属管の内部に装入
する方法も採用できる。 また、金属管の加熱に際しては、その内面の遠心力が
2G以上、外面の遠心力が7G以下になるような回転を金属
管に与えた状態で、金属管全体を一度に、又は一部を連
続的に内部又は外部若しくは内外両部から金属粉末を所
望の温度に達するまでに加熱し、金属管の内外面の前記
金属粉末層を溶融，拡散、付着させることにより、無気
孔に近い金属ライニング層を形成することができるので
ある。 尚、本発明方法において、内面の遠心力が2Gより小さ
い場合、形成された金属ライニング層には多数の気孔が
存在して品質に悪影響を及ぼすおそれがあり、また、外
面の遠心力が7Gより大きくなると、溶融状態にある金属
粉末が飛散して、ライニングが不可能になる。 次に本発明方法の実施態様の一例を図に拠り説明す
る。 第１図において、１は内外面に金属ライニング層を形
成すべき金属管、２は前記金属管１の外面に金属粉末３
を溶射するための溶射ガン、４は前記溶射ガン２により
金属粉末３を溶射して金属管１の外面に形成した金属粉
末層、５は前記金属管１の内面に金属粉末６を供給する
ための金属粉末供給管、７は金属粉末供給管５から金属
粉末６を金属管１の内部に供給し、遠心力により金属管
１の内面に形成した金属粉末層、８は金属管１の外部か
ら該管を加熱する高周波誘導子から成る加熱装置、9,10
は金属粉末層4,7が前記加熱装置８により溶融されて金
属管１の外，内面に形成された金属ライニング層、11は
金属管１に回転を付与する回転装置、12は該回転装置11
の管支持部材である。 而して、前記管支持部材12に金属管１を支持させ、金
属管１の外側に溶射ガン２と加熱装置８を配すると共に
金属管１の内部に金属粉末供給管５を挿入し、回転装置
11を駆動して金属管１をその内面の遠心力が2G以上、外
面の遠心力が7G以下になるように回転させ乍ら、溶射ガ
ン２から金属粉末３を溶射して金属管１の外面に金属粉
末層４を形成すると共に、金属粉末供給管５から金属粉
末６を金属管１の内部に供給して遠心力により金属管１
の内面に金属粉末層７を形成し、金属管１の外側から加
熱装置８を移動させながら金属粉末層４及び７をそれら
の溶融温度以上の所望の加熱温度に加熱して、金属粉末
を溶融，拡散，付着させることにより、金属管１の外面
及び内面に金属ライニング層9,10が形成されるのであっ
て、これを連続的に行なうためには、溶射ガン２と加熱
装置８及び金属粉末供給管５は一定間隔を保持したまま
一定速度で金属管１の外部と内部を移動させるようにす
ればよい。 而して、上記における金属粉末供給管５による金属粉
末６の供給方法はこれを連続的としたが、金属管１に回
転を付与した状態で予め該金属粉末６を供給し、遠心力
により金属管１の内面に金属粉末層７を形成するように
しても良い。 尚、上記の加熱時において、加熱雰囲気を酸化，還
元，不活性等のいずれかに設定する必要のある場合は、
ガスノズル13から雰囲気ガス14を金属管１の内部に供給
するものとする。 また、上記の例においては、加熱手段として高周波誘
導加熱を用い、金属管１をその外部から加熱するように
したが、加熱手段としてはガス等による手段を用いても
良いし、金属管１をその内部又は内外両部から加熱する
ようにしても良い。 〔実施例〕 次に本発明方法の具体的な実施例について説明する。 実施例 １ （１）金属管 鋼管 材質 S45C 寸法 外径280mm,内径250mm,長さ2500mm （２）金属粉末 品種 MSFNi5（Ni基自溶合金） 使用量 外表面35kg,内表面35kg （３）回転数 170rpm （４）加熱方法 高周波誘導子による外面誘導加熱 加熱条件 周波数 1.0kHz 送り速さ 2.2mm/sec 投入電力 390kW （５）雰囲気制御 使用ガス Ar 流量 25/min 以上の条件により、金属粉末のライニングを施したと
ころ、鋼管の内外面に厚さ2.0mmの金属ライニング層が
形成された。加熱方法として高周波誘導加熱を用いた
が、他のガス等による加熱方法を用いても良い。 また、上記の方法により遠心力及び管の径を変化させ
てライニングを実施したところ、その結果は表−１に示
す通りであり、金属管の回転数と径適用範囲は第２図の
図表に示すとおりであった。 〔発明の効果〕 本発明は上述の通りであって、金属管を回転させなが
ら該金属管の内外面に同時に金属粉末を溶融，拡散，付
着させて金属ライニング層を容易に形成する方法である
から、目的，用途に応じた最適の金属粉末を選択するこ
とにより、極めて広範囲の金属ライニングに適用でき
る。また、本発明は、管の内外面に同時に金属ライニン
グ層を形成することができるので、例えば、管の内面に
金属ライニング層を形成した後に外面金属ライニング層
を形成するのと比較して手間がかからず、ライニング工
程，時間を短縮できるという格別の経済効果がある。
だ金属ライニング層を形成した金属管を製造する方法に
関するものである。 〔従来の技術〕 従来、腐食や摩耗などの過酷な雰囲気下にさらされる
コンクリートやスラリーなどの押出しや輸送に用いられ
る金属管は、特性改善や耐用命数の延長などを目的とし
て、その内面又は内外面に金属層を形成することが行な
われており、その方法として、溶射法，メッキ法，テル
ミット法，溶接肉盛法，外枠や中子を用いる法などが挙
げられるが、これらの方法は施工法の特質上、目的，用
途によって形成不可能な成形材料や寸法があり、汎用性
に乏しいという難点がある。 〔発明が解決しようとする課題〕 即ち、従来技術において、 （１）溶射法は、管外面への施工は可能であるが、内面
は直径50mm以下の細径のものへの適用や長尺物への適用
が困難である （２）メッキ法は、管の内外面に金属層を形成できる
が、金属層を形成できる金属が少ない上に厚盛すること
が困難である （３）テルミット法は、反応金属の組合せが難しく、未
だ研究の域を出ていない （４）溶接肉盛法は、内外面共に細径，長尺物への適用
が困難な上に母材への影響も大きく、また、その作業に
熟練を要し、ムラのない製品を得るためには、熟練した
作業員若しくは自動化に頼らなければならず、更に、溶
接は重なり部を生じるため、皮膜の特性上好ましくない （５）外枠や中子を用いて皮膜を形成する方法において
は、皮膜となるべき金属粉末が完全に溶融，付着するま
で前記の枠等を使用しなければならず、溶融処理後に枠
等を取り外すのは困難であり、特に外枠や中子に金属製
のものを用いた場合は、溶融した金属粉末が母材へと同
様に前記枠等に拡散，接合して密着するために、それを
取り外すことは困難を極め、製品の品質にも悪影響を及
ぼすおそれがある などの問題点があるのである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は上述のような従来技術の問題を解決するため
に、簡易な設備で、短時間に然も良好な環境を維持した
まま、金属管の内外両面に、各種の用途，目的に応じた
金属ライニング層を容易に形成することのできる内外面
金属ライニング管の製造方法を提供することを目的とし
てなされたもので、その構成は、金属管の内外面に母材
と異なる特徴を持った金属ライニング層を有する内外面
金属ライニング管の製造方法において、前記金属管の内
外面に目的，用途に適した金属粉末を用い、外面に対し
ては溶射又は金属粉末シートの取付けにより、内面につ
いては必要量の金属粉末の供給又は金属粉末シートの取
付けにより、内外面両方に予め金属粉末層を形成した
後、該金属管を、内面の遠心力が2G以上，外面の遠心力
が7G以下になるように回転させ乍ら、該金属管を、その
全体を一度に、又は、前記金属管の局部加熱を管の長さ
方向に移動させ乍ら連続的に、内部又は外部若しくは内
外両部から前記金属粉末の溶融温度以上に加熱して、該
金属管の内外面の前記金属粉末層を同時に溶融，拡散，
付着させることにより、金属管の内外面に同時に金属ラ
イニング層を形成することを特徴とするものである。 〔作 用〕 即ち、本発明は、予め金属管の外面には溶射等により
密着性の高い金属粉末層を形成し、内面には金属粉末を
一度にまたは連続的に所望の範囲，厚さの皮膜を形成す
るに必要とする量を供給し、遠心力によるなどして金属
粉末層を形成してから、金属管を加熱して前記金属粉末
層を溶融，拡散，付着させることにより、金属管の内外
面に金属ライニング層を形成するのであって、金属粉末
層の形成に際しては、上記に限られず、内外面に所定の
厚さの金属粉末シートを取り付ける方法も、内面におい
ては、予め焼結形成した金属粉末を金属管の内部に装入
する方法も採用できる。 また、金属管の加熱に際しては、その内面の遠心力が
2G以上、外面の遠心力が7G以下になるような回転を金属
管に与えた状態で、金属管全体を一度に、又は一部を連
続的に内部又は外部若しくは内外両部から金属粉末を所
望の温度に達するまでに加熱し、金属管の内外面の前記
金属粉末層を溶融，拡散、付着させることにより、無気
孔に近い金属ライニング層を形成することができるので
ある。 尚、本発明方法において、内面の遠心力が2Gより小さ
い場合、形成された金属ライニング層には多数の気孔が
存在して品質に悪影響を及ぼすおそれがあり、また、外
面の遠心力が7Gより大きくなると、溶融状態にある金属
粉末が飛散して、ライニングが不可能になる。 次に本発明方法の実施態様の一例を図に拠り説明す
る。 第１図において、１は内外面に金属ライニング層を形
成すべき金属管、２は前記金属管１の外面に金属粉末３
を溶射するための溶射ガン、４は前記溶射ガン２により
金属粉末３を溶射して金属管１の外面に形成した金属粉
末層、５は前記金属管１の内面に金属粉末６を供給する
ための金属粉末供給管、７は金属粉末供給管５から金属
粉末６を金属管１の内部に供給し、遠心力により金属管
１の内面に形成した金属粉末層、８は金属管１の外部か
ら該管を加熱する高周波誘導子から成る加熱装置、9,10
は金属粉末層4,7が前記加熱装置８により溶融されて金
属管１の外，内面に形成された金属ライニング層、11は
金属管１に回転を付与する回転装置、12は該回転装置11
の管支持部材である。 而して、前記管支持部材12に金属管１を支持させ、金
属管１の外側に溶射ガン２と加熱装置８を配すると共に
金属管１の内部に金属粉末供給管５を挿入し、回転装置
11を駆動して金属管１をその内面の遠心力が2G以上、外
面の遠心力が7G以下になるように回転させ乍ら、溶射ガ
ン２から金属粉末３を溶射して金属管１の外面に金属粉
末層４を形成すると共に、金属粉末供給管５から金属粉
末６を金属管１の内部に供給して遠心力により金属管１
の内面に金属粉末層７を形成し、金属管１の外側から加
熱装置８を移動させながら金属粉末層４及び７をそれら
の溶融温度以上の所望の加熱温度に加熱して、金属粉末
を溶融，拡散，付着させることにより、金属管１の外面
及び内面に金属ライニング層9,10が形成されるのであっ
て、これを連続的に行なうためには、溶射ガン２と加熱
装置８及び金属粉末供給管５は一定間隔を保持したまま
一定速度で金属管１の外部と内部を移動させるようにす
ればよい。 而して、上記における金属粉末供給管５による金属粉
末６の供給方法はこれを連続的としたが、金属管１に回
転を付与した状態で予め該金属粉末６を供給し、遠心力
により金属管１の内面に金属粉末層７を形成するように
しても良い。 尚、上記の加熱時において、加熱雰囲気を酸化，還
元，不活性等のいずれかに設定する必要のある場合は、
ガスノズル13から雰囲気ガス14を金属管１の内部に供給
するものとする。 また、上記の例においては、加熱手段として高周波誘
導加熱を用い、金属管１をその外部から加熱するように
したが、加熱手段としてはガス等による手段を用いても
良いし、金属管１をその内部又は内外両部から加熱する
ようにしても良い。 〔実施例〕 次に本発明方法の具体的な実施例について説明する。 実施例 １ （１）金属管 鋼管 材質 S45C 寸法 外径280mm,内径250mm,長さ2500mm （２）金属粉末 品種 MSFNi5（Ni基自溶合金） 使用量 外表面35kg,内表面35kg （３）回転数 170rpm （４）加熱方法 高周波誘導子による外面誘導加熱 加熱条件 周波数 1.0kHz 送り速さ 2.2mm/sec 投入電力 390kW （５）雰囲気制御 使用ガス Ar 流量 25/min 以上の条件により、金属粉末のライニングを施したと
ころ、鋼管の内外面に厚さ2.0mmの金属ライニング層が
形成された。加熱方法として高周波誘導加熱を用いた
が、他のガス等による加熱方法を用いても良い。 また、上記の方法により遠心力及び管の径を変化させ
てライニングを実施したところ、その結果は表−１に示
す通りであり、金属管の回転数と径適用範囲は第２図の
図表に示すとおりであった。 〔発明の効果〕 本発明は上述の通りであって、金属管を回転させなが
ら該金属管の内外面に同時に金属粉末を溶融，拡散，付
着させて金属ライニング層を容易に形成する方法である
から、目的，用途に応じた最適の金属粉末を選択するこ
とにより、極めて広範囲の金属ライニングに適用でき
る。また、本発明は、管の内外面に同時に金属ライニン
グ層を形成することができるので、例えば、管の内面に
金属ライニング層を形成した後に外面金属ライニング層
を形成するのと比較して手間がかからず、ライニング工
程，時間を短縮できるという格別の経済効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施態様の一例を示す図、第２図は金
属管の径と回転数の関係を示す図表である。 １……金属管、２……溶射ガン、３……金属粉末、４…
…金属粉末層、５……金属粉末供給管、６……金属粉
末、７……金属粉末層、８……加熱装置、9,10……金属
ライニング層、11……回転装置
属管の径と回転数の関係を示す図表である。 １……金属管、２……溶射ガン、３……金属粉末、４…
…金属粉末層、５……金属粉末供給管、６……金属粉
末、７……金属粉末層、８……加熱装置、9,10……金属
ライニング層、11……回転装置
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所
Ｃ２３Ｃ 4/18 Ｃ２３Ｃ 4/18
24/08 24/08 Ａ
(56)参考文献 特開 昭62−177183（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−87943（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−63229（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−167889（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−7876（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−238976（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−228679（ＪＰ，Ａ)
特開 昭60−5884（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−208075（ＪＰ，Ａ)
特公 昭48−4699（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．金属管の内外面に母材と異なる特徴を持った金属ラ
イニング層を有する内外面金属ライニング管の製造方法
において、前記金属管の内外面に目的，用途に適した金
属粉末を用い、外面に対しては溶射又は金属粉末シート
の取付けにより、内面については必要量の金属粉末の供
給又は金属粉末シートの取付けにより、内外面両方に予
め金属粉末層を形成した後、該金属管を、内面の遠心力
が2G以上，外面の遠心力が7G以下になるように回転させ
乍ら、該金属管を、その全体を一度に、又は、前記金属
管の局部加熱を管の長さ方向に移動させ乍ら連続的に、
内部又は外部若しくは内外両部から前記金属粉末の溶融
温度以上に加熱して、該金属管の内外面の前記金属粉末
層を同時に溶融，拡散，付着させることにより、金属管
の内外面に同時に金属ライニング層を形成することを特
徴とする内外面金属ライニング管の製造方法。 ２．金属管を回転させた状態で、その外面に溶射により
金属粉末層を形成する一方、その内面に一度に又は連続
的に金属粉末を供給して遠心力により金属粉末層を形成
する特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．金属管の内部に予め焼結した金属粉末を装入して金
属粉末層を形成する特許請求の範囲第１項に記載の方
法。 ４．金属管を回転させた状態で、その外面に溶射により
金属粉末層を形成する一方、その内面に一度に又は連続
的に金属粉末を供給して遠心力により金属粉末層を形成
しながら、該金属管を移動する加熱装置により連続的に
加熱する特許請求の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62250723A JP2727450B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 内外面金属ライニング管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62250723A JP2727450B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 内外面金属ライニング管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0196363A JPH0196363A (ja) | 1989-04-14 |
| JP2727450B2 true JP2727450B2 (ja) | 1998-03-11 |
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ID=17212090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62250723A Expired - Fee Related JP2727450B2 (ja) | 1987-10-06 | 1987-10-06 | 内外面金属ライニング管の製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2727450B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102007034895A1 (de) * | 2007-07-24 | 2009-01-29 | V&M Deutschland Gmbh | Verfahren zur Herstellung von warmgefertigten nahtlosen Rohren mit optimierten Ermüdungseigenschaften im verschweißten Zustand |
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