JP2819370B2 - Manufacturing method of corrosion resistant clad pipe - Google Patents

Manufacturing method of corrosion resistant clad pipe

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JP2819370B2
JP2819370B2 JP5079048A JP7904893A JP2819370B2 JP 2819370 B2 JP2819370 B2 JP 2819370B2 JP 5079048 A JP5079048 A JP 5079048A JP 7904893 A JP7904893 A JP 7904893A JP 2819370 B2 JP2819370 B2 JP 2819370B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、海水淡水化装置等の配
管材料として有用な耐食性にすぐれたシームレスクラッ
ドパイプの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a seamless clad pipe having excellent corrosion resistance, which is useful as a piping material for seawater desalination equipment and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】Cu−Ni系合金は、海水に対する耐食
性を有する合金として知られている。殊に、90%Cu
−10%Niに、1〜3.5%のFeを添加した組成を
有する合金の耐海水性は優秀であり、かつその耐海水性
は、Feの含有量に大きな影響を受けることも知られて
いる。図2は、90%Cu−10%Ni合金の耐海水性
に及ぼすFe含有量の影響を示している。その耐海水性
は、Fe含有量約1〜3.5%の範囲において高く、約
2%において最大の耐食性が発現される。このCu−N
i系合金からなるライニング層を管内面に有するクラッ
ドパイプは、海水淡水化装置の配管構成材料として有用
である。クラッドパイプの製造方法としては、溶接製管
法や、シームレス製管法が工業的に実施されている。溶
接製管法によるクラッドパイプは、クラッドパイプの外
層となるプレートと、その内層となるプレートとを、プ
レート・ミルで圧接して積層板とし、これをプレス・ベ
ンド・ミル、またはUOEパイプ・ミルに付して円筒形
状に成形した後、その継目を溶接することにより製造さ
れる。シームレス製管法では、鋳造または穿孔圧延等に
より用意した管径の大小異なる2つのシームレス管体を
素管とし、両者を嵌め合せたうえ、プラグ・ミル、マン
ドレル・ミル、あるいは押し抜きプレス等に付して嵌合
界面を接合する工程を経て目的とするクラッドパイプが
得られる。
2. Description of the Related Art Cu-Ni alloys are known as alloys having corrosion resistance to seawater. In particular, 90% Cu
It is also known that an alloy having a composition in which 1 to 3.5% Fe is added to -10% Ni has excellent seawater resistance, and the seawater resistance is greatly affected by the Fe content. ing. FIG. 2 shows the effect of the Fe content on the seawater resistance of a 90% Cu-10% Ni alloy. The seawater resistance is high in the range of about 1 to 3.5% of Fe content, and the maximum corrosion resistance is exhibited at about 2%. This Cu-N
A clad pipe having a lining layer made of an i-based alloy on the inner surface of the pipe is useful as a pipe constituent material of a seawater desalination apparatus. As a method of manufacturing a clad pipe, a welding pipe manufacturing method and a seamless pipe manufacturing method are industrially implemented. In a clad pipe made by a welding pipe method, a plate serving as an outer layer of the clad pipe and a plate serving as an inner layer thereof are pressed into contact with a plate mill to form a laminated plate, and this is pressed bend mill or UOE pipe mill. And formed into a cylindrical shape, and then the joint is welded. In the seamless pipe manufacturing method, two seamless pipes of different diameters prepared by casting or piercing and rolling are used as raw pipes, and they are fitted together, and then used for plug mill, mandrel mill, or punching press. Through the process of attaching and joining the fitting interfaces, the desired clad pipe is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】溶接製管法によれば、
大口径(管径約400mm以上)のクラッドパイプの製
造も可能であるが、得られる管体は溶接による継目部分
(溶接熱影響部等)の耐食性低下等の問題が付随する。
また溶接接合部の調質にための後熱処理を必要とし、大
口径であるほど、その処理操作の困難と工程の煩瑣化を
免れない。シームレス製管法は、上記溶接製管法におけ
るような不利を有しない反面、その加工工程上、製造可
能な管径は約400mm程度が限度であり、海水淡水化
装置等の配管構成に必要な大口径を有するクラッドパイ
プの製造は無理である。そこで、本発明は、海水淡水化
装置等の配管構成に有用なクラッドパイプについて、前
記Cu−Ni系合金をパイプ内面のライニング層とし、
溶接継目がなく、また従来のシームレス製管法のような
製管サイズの制限を受けず、小口径の管体はもとより、
管径400mmを越える大口径の管サイズにわたって、
特別の設備装置や、特殊な操作を使用することなく工業
的に製造する方法を提供しようとするものである。
According to the welding pipe making method,
Although it is possible to manufacture a clad pipe having a large diameter (pipe diameter of about 400 mm or more), the resulting pipe body involves problems such as a decrease in corrosion resistance at a joint (welding heat affected zone) due to welding.
In addition, a post-heat treatment is required for refining the welded joint, and the larger the diameter, the more difficult the processing operation and the more complicated the process. The seamless pipe manufacturing method does not have disadvantages as in the above-mentioned welding pipe manufacturing method, but the processing process is limited to a pipe diameter of about 400 mm, which is necessary for a piping configuration of a seawater desalination apparatus or the like. It is impossible to produce a clad pipe having a large diameter. Therefore, the present invention relates to a clad pipe useful for a pipe configuration of a seawater desalination apparatus or the like, wherein the Cu-Ni-based alloy is used as a lining layer on the inner surface of the pipe,
There is no welded seam and there is no restriction on pipe size as in the conventional seamless pipe manufacturing method.
Over a large diameter pipe size exceeding 400 mm,
It is an object of the present invention to provide a method of industrial production without using special equipment and special operations.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明は、鋼からなる外
層と、Cu−Ni−Fe系合金からなる内層とを有する
耐食性クラッドパイプの製造方法において、外層となる
鋼円筒体と、それより小さい管径を有するカプセル円筒
体を同心円状に直立設置し、外層円筒体とカプセル円筒
体との隙間に、内層形成材料としてCu−Ni系合金の
粉末または板材を装填して脱気密封した後、内層形成材
料を加熱溶融し、その加熱溶融過程で生じる外層円筒体
から溶融金属へのFeの拡散混入により、溶融金属を所
定のFeを含有するCu−Ni−Fe系合金組成に調整
した後、溶融金属を冷却凝固し、ついでカプセル円筒体
を除去することを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a method of manufacturing a corrosion-resistant clad pipe having an outer layer made of steel and an inner layer made of a Cu-Ni-Fe-based alloy. A capsule cylinder having a small pipe diameter is installed upright concentrically, and a gap between the outer cylinder and the capsule cylinder is charged with a powder or plate material of a Cu-Ni-based alloy as an inner layer forming material and then degassed and sealed. After the inner layer forming material is heated and melted, and the molten metal is adjusted to a Cu-Ni-Fe-based alloy composition containing predetermined Fe by diffusing and mixing Fe into the molten metal from the outer cylindrical body generated in the heating and melting process. It is characterized in that the molten metal is cooled and solidified, and then the capsule cylinder is removed.

【0005】[0005]

【作用】外層となる円筒体の内側面に内層形成材料とし
て装填したCu−Ni系合金は、加熱溶融過程におい
て、その溶融金属と外層円筒体との固相−液相界面を介
して、外層円筒体のFe分が溶融金属中に拡散侵入する
ことにより、所定のFe量を含有するCu−Ni−Fe
系合金組成に変化する。その外層円筒体から溶融金属中
に拡散侵入するFe量は、後記のように加熱溶融処理温
度と処理時間(保持時間)により適確に制御することが
できる。従って、その内層形成材料であるCu−Ni系
合金として、目的とするクラッドパイプの内層金属の組
成に応じて調整したCuとNiの量比を有するCu−N
i系合金を外層円筒体の内側面に装填すれば、その加熱
溶融工程におけるFe分の拡散侵入量の制御により、所
望のとおりのFe量を含有するCu−Ni−Fe系合金
からなる内層を有するクラッドパイプが得られる。通
常、異材種の積層構造を形成する場合、その一方の成分
元素が他方へ拡散侵入すると、その材種の汚染となり、
材料特性の好ましくない変化をきたす原因となるので、
これを回避するべく注意が払われるが、本発明はこの通
念とは逆に、異材種の接触界面での元素の拡散現象を利
用してクラッドパイプの内層金属を形成している。
The Cu-Ni alloy loaded as the inner layer forming material on the inner surface of the outer cylindrical body is heated and melted through the solid-liquid interface between the molten metal and the outer cylindrical body. Cu-Ni-Fe containing a predetermined amount of Fe is diffused and penetrated into the molten metal by the Fe component of the cylindrical body.
Changes to the base alloy composition. The amount of Fe that diffuses into and enters the molten metal from the outer layer cylindrical body can be appropriately controlled by the heating and melting treatment temperature and the treatment time (holding time) as described later. Therefore, as a Cu—Ni-based alloy that is the inner layer forming material, Cu—N having a quantitative ratio of Cu and Ni adjusted according to the composition of the target inner layer metal of the clad pipe.
When the i-type alloy is loaded on the inner surface of the outer layer cylindrical body, the inner layer made of the Cu-Ni-Fe-based alloy containing the desired amount of Fe is controlled by controlling the amount of diffusion of Fe in the heating and melting step. Is obtained. Normally, when forming a laminated structure of different materials, if one of the constituent elements diffuses into the other, it will contaminate the material,
It can cause undesired changes in material properties,
Although care has been taken to avoid this, the present invention, contrary to this convention, uses the phenomenon of element diffusion at the contact interface of different materials to form the inner layer metal of the clad pipe.

【0006】また、本発明では、外層円筒体の内側面に
装填した内層形成材料(Cu−Ni系合金)を加熱溶融
処理して2層積層構造を形成することとしているので、
外層円筒体とカプセル円筒体のサイズにより、任意の管
径・肉厚、および管長を有するシームレスクラッドパイ
プが製造され、その管サイズの設計に本質的な制限はな
く、管径400mmを越える大口径管の製造も容易であ
る。更に、上記加熱溶融過程で、溶融金属と外層円筒体
との界面に、固相−液相間の拡散反応による冶金的接合
が生じることにより、得られるクラッドパイプの積層界
面の結合強度が確保される。
In the present invention, the inner layer forming material (Cu-Ni alloy) loaded on the inner surface of the outer layer cylindrical body is heated and melted to form a two-layer laminated structure.
Depending on the size of the outer layer cylinder and the capsule cylinder, a seamless clad pipe having an arbitrary pipe diameter, wall thickness, and pipe length is manufactured, and there is no essential limitation on the design of the pipe size, and a large diameter exceeding 400 mm in pipe diameter. Manufacture of tubes is also easy. Furthermore, in the above-mentioned heating and melting process, metallurgical bonding is generated at the interface between the molten metal and the outer cylinder by a diffusion reaction between the solid phase and the liquid phase, so that the bonding strength of the lamination interface of the obtained clad pipe is secured. You.

【0007】以下、本発明について、図面を参照して詳
しく説明する。図3において、10は、クラッドパイプ
の外層となる炭素鋼等の鋼円筒体(外層円筒体)、30
は、外層円筒体10の中空孔に装入されたカプセル円筒
体である。カプセル円筒体30は、耐火材層31と金属
円管32の2層として、加熱溶融工程で溶融金属が融着
するのを防止している。外層円筒体10とカプセル円筒
体30は、ドーナツ形状の基盤A1上に同心円状に直立
設置され、それぞれ溶接W1,W2により基盤Aに気密
に接合されている。その外層円筒体10とカプセル円筒
体30との間に、内層形成材料として、Cu−Ni合金
が装填されている。内層形成材料20は、Cu−Ni系
合金のプレートを円筒形状に成形したもの、または粉末
等が使用されるが、装填しようとする空間の隙間幅が小
さい場合や、その隙間幅に比べて、円筒体の高さが大き
い場合は、装填操作上、プレートの使用が有利である。
外層円筒体10とカプセル円筒体30との隙間に内層形
成材料20を装填した後、天面にドーナツ形状の蓋板B
を被せ、その外側と内側の円周を溶接W3、W4により
気密に接合する。更に蓋Bに形設した脱気管Dを介し
て、内層形成材料20を装填した内部空間を真空脱気し
たうえ、脱気管Dを圧着封止し、ついでそのカプセル体
40を加熱溶融処理に付す。内部空間を真空密封するの
は、加熱溶融過程における外層円筒体10の内周面や内
層形成材料20の酸化(その酸化は、層界面の拡散反応
を阻害し、内層品質や積層界面の接合強度の低下の原因
となる)を防止するためであり、真空脱気は、約1×1
-4Torr以下とすればよい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a steel cylinder (outer cylinder) of carbon steel or the like to be an outer layer of the clad pipe;
Is a capsule cylinder inserted into the hollow hole of the outer cylinder 10. The capsule cylinder 30 has two layers, a refractory material layer 31 and a metal tube 32, to prevent fusion of the molten metal in the heating and melting step. The outer layer cylindrical body 10 and the capsule cylindrical body 30 are installed upright concentrically on a doughnut-shaped base A1, and are hermetically joined to the base A by weldings W1 and W2, respectively. A Cu—Ni alloy is loaded between the outer cylindrical body 10 and the capsule cylindrical body 30 as an inner layer forming material. The inner layer forming material 20 is formed by molding a plate of a Cu-Ni-based alloy into a cylindrical shape, powder, or the like. When the gap width of the space to be loaded is small, or compared to the gap width, If the height of the cylinder is large, the use of a plate is advantageous for the loading operation.
After the inner layer forming material 20 is loaded into the gap between the outer cylindrical body 10 and the capsule cylindrical body 30, a donut-shaped lid plate B
And outer and inner circumferences thereof are hermetically joined by weldings W3 and W4. Further, the interior space in which the inner layer forming material 20 is loaded is evacuated through a degassing tube D formed in the lid B, and then the degassing tube D is press-sealed, followed by subjecting the capsule body 40 to a heat melting process. . The vacuum sealing of the inner space is performed by oxidizing the inner peripheral surface of the outer layer cylindrical body 10 and the inner layer forming material 20 during the heating and melting process (the oxidation inhibits the diffusion reaction at the layer interface, the inner layer quality and the bonding strength at the laminating interface). Vacuum degassing is about 1 × 1
The pressure may be set to 0 -4 Torr or less.

【0008】上記カプセル体40の内層形成材料20の
加熱溶融処理は、例えば図4に示すように、ベル型加熱
炉F内において、炉内雰囲気を所定温度に設定し、外層
円筒体10の外側表面およびカプセル円筒体30の内側
表面から加熱(伝導伝熱)することにより行うことがで
きる。加熱溶融処理は、内層形成合金の融液と外層円筒
体との界面の拡散反応の確保および内層金属の緻密均質
性の確保のために、内層金属の融点より、約30〜50
℃高い温度で行うのが好ましい。加熱溶融処理は、概ね
5〜10時間を要して達成される。加熱溶融処理の後、
溶融金属を冷却凝固させ、ついで基盤A,蓋材Bおよび
カプセル円筒体30を除去し、適宜機械加工を加えて、
図5に示すように外層1(鋼円筒体)と、内層2(溶融
金属の冷却凝固層)とからなる2層積層シームレスクラ
ッドパイプを得る。
As shown in FIG. 4, for example, as shown in FIG. 4, the inner layer forming material 20 of the capsule body 40 is heated and melted in a bell type heating furnace F by setting the atmosphere in the furnace to a predetermined temperature. It can be performed by heating (conductive heat transfer) from the surface and the inner surface of the capsule cylinder 30. The heat-melting treatment is carried out at a temperature of about 30 to 50 from the melting point of the inner layer metal in order to secure the diffusion reaction at the interface between the melt of the inner layer forming alloy and the outer layer cylinder and to ensure the dense homogeneity of the inner layer metal.
It is preferably carried out at a temperature higher by ° C. The heat-melting treatment is accomplished in approximately 5 to 10 hours. After heating and melting,
The molten metal is cooled and solidified, and then the base A, the cover material B and the capsule cylinder 30 are removed, and a suitable machining is performed,
As shown in FIG. 5, a two-layer laminated seamless clad pipe comprising an outer layer 1 (steel cylinder) and an inner layer 2 (cooled and solidified layer of molten metal) is obtained.

【0009】本発明における炭素鋼等の外層円筒体10
は、目的とするクラッドパイプの用途に応じた材種が適
宜選択される。また、内層形成材料20であるCu−N
i系合金は、少量のFe(Feの拡散侵入を行なわせる
加熱溶融処理後のFe量が、Feの上限規定をこえない
範囲内の量)を含むものであっても構わない。
The outer cylindrical body 10 of carbon steel or the like according to the present invention.
For the material, a material type according to the intended use of the clad pipe is appropriately selected. Further, Cu—N which is the inner layer forming material 20 is used.
The i-based alloy may contain a small amount of Fe (the amount of Fe after the heat-melting treatment for diffusing and infiltrating Fe does not exceed the upper limit of Fe).

【0010】本発明により製造されるクラッドパイプの
内層は、耐海水性の点から、Cu:85.5〜90%,
Ni:9〜11%,Fe:1〜3.5%の組成に調整さ
れるのが好ましい。本発明によれば、内層の金属組成
は、内層形成材料20として使用するCu−Ni系合金
のCuとNiの量比、および加熱溶融処理でのFeの拡
散侵入量により与えられ、そのFeの拡散侵入量は、加
熱溶融処理温度と処理時間とにより任意に制御できる。
図1は、内層形成材料20として、90%Cu−10%
Ni合金を、外層円筒体10(炭素鋼)の内側面に装填
して加熱溶融処理を行った場合について、その加熱溶融
処理時間と、形成される内層合金(Cu−Ni−Fe系
合金)のFe含有量との関係を示している。但し、加熱
溶融処理温度は、1200℃であり、内層の層厚は5m
mである。また、カプセル円筒体30からのFe分の拡
散侵入は遮断されている(試験条件は後記実施例と同
じ)。図示のように、内層形成材料の加熱溶融過程にお
いて外層円筒体10からFe分が拡散侵入する内層金属
のFe増加量は、加熱溶融処理条件により、精度よく適
確に制御できることが分かる。
[0010] The inner layer of the clad pipe manufactured according to the present invention has a Cu content of 85.5 to 90%,
It is preferable to adjust the composition to 9 to 11% Ni and 1 to 3.5% Fe. According to the present invention, the metal composition of the inner layer is given by the amount ratio of Cu and Ni in the Cu-Ni-based alloy used as the inner layer forming material 20 and the amount of diffusion and intrusion of Fe in the heat melting treatment. The diffusion penetration amount can be arbitrarily controlled by the heating and melting treatment temperature and the treatment time.
FIG. 1 shows 90% Cu-10% as the inner layer forming material 20.
In the case where the Ni alloy is loaded on the inner side surface of the outer layer cylindrical body 10 (carbon steel) and subjected to the heating and melting treatment, the time of the heating and melting treatment and the time of the formation of the inner layer alloy (Cu-Ni-Fe alloy) are determined. The relationship with the Fe content is shown. However, the heating and melting temperature is 1200 ° C., and the thickness of the inner layer is 5 m.
m. Further, the diffusion and intrusion of Fe from the capsule cylinder 30 are blocked (the test conditions are the same as in Examples described later). As shown in the figure, it can be seen that the amount of increase in Fe of the inner layer metal into which Fe diffuses from the outer layer cylindrical body 10 during the heating and melting process of the inner layer forming material can be accurately and accurately controlled by the heating and melting conditions.

【0011】なお、前記図1では、カプセル円筒体30
として内面に耐火材層31を有するものを使用した例を
示しているが、必ずしもそうである必要はなく、外層円
筒体10と同様の炭素鋼等の鋼円筒体を使用してもよ
い。その場合の加熱溶融処理過程においては、そのカプ
セル円筒体30からも、Fe分の拡散侵入を行わせるこ
とにより、加熱溶融処理時間の短縮を図ることも可能で
ある。また、それとは逆に、カプセル円筒体30の外周
面(内層金属と接触する面)にセラミツクス(例えば、
ジルコニア)等からなる適宜層厚(例えば、30〜10
0μm)のコーテイング層を、溶射法等で形成しておけ
ば、内層金属の加熱溶融過程における溶融金属との融着
が防止され、従ってその後におけるカプセル円筒体30
の抜取りが容易化されると共に、カプセル円筒体30を
治具として反復使用することも可能となる。
In FIG. 1, the capsule cylinder 30
Although an example using a material having a refractory material layer 31 on the inner surface is shown as the example, this is not necessarily the case, and a steel cylinder such as carbon steel similar to the outer cylinder 10 may be used. In the heating and melting process in that case, it is also possible to shorten the heating and melting process time by diffusing and injecting Fe from the capsule cylinder 30. On the contrary, the ceramics (for example, the surface in contact with the inner layer metal)
Suitable layer thickness (for example, 30 to 10) made of zirconia) or the like.
If the coating layer of 0 .mu.m) is formed by a thermal spraying method or the like, the fusion of the inner layer metal with the molten metal in the heating and melting process is prevented, and therefore, the capsule cylinder 30
Of the capsule cylinder 30 can be easily used, and the capsule cylinder 30 can be repeatedly used as a jig.

【0012】[0012]

【実施例】図3に示すように、外層となる鋼円筒体10
と、カプセル円筒体30(耐火材31と鋼円筒体32)
との間に、内層形成材料20を装填し、脱気密封(1×
-4)したうえ、ベル型加熱炉Fに装入し(図4)、内
層形成合金の加熱溶融処理経て、図5に示す2層構造の
クラッドパイプa〜dを得る〔管サイズ(機械加工)外
径:1610mm、外層層厚:20mm、内層層厚:5
mm〕。 外層の鋼円筒体:SC46炭素鋼(遠心鋳造管)、融点
1500℃。 内層形成合金:90%Cu−10%Ni合金。融点 約
1160℃。 加熱溶融処理:加熱温度 1200℃ 処理時間 2〜15Hr
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As shown in FIG.
And capsule cylinder 30 (refractory material 31 and steel cylinder 32)
, The inner layer forming material 20 is loaded and degassed and sealed (1 ×
1 -4) and Ue, charged into the bell-type furnace F (Figure 4), through heating and melting treatment of the inner layer forming an alloy to obtain a clad pipe a~d a two-layer structure shown in FIG. 5 [pipe size (Machine Processing) Outer diameter: 1610 mm, outer layer thickness: 20 mm, inner layer thickness: 5
mm]. Outer steel cylinder: SC46 carbon steel (centrifugally cast tube), melting point 1500 ° C. Inner layer forming alloy: 90% Cu-10% Ni alloy. Melting point about 1160 ° C. Heat melting treatment: Heating temperature 1200 ° C Processing time 2 to 15Hr

【0013】得られた供試管材a〜dのそれぞれの内層
の化学組成を分析し、表1に示す結果を得た。処理温度
が一定の条件では、加熱溶融処理時間を長くするととも
に、形成される内層金属のFe含有量が高まり、その処
理時間により、内層金属の合金組成を精度よく制御でき
ることが分かる。また、約5〜10時間の加熱溶融処理
で、耐海水性の確保に好適なCu−Ni−Fe系合金が
形成されるている。更に、各供試管材a〜dは、いずれ
もその外層1と内層2との層界面は全周・全長にわたり
冶金的に接合されており、かつ内層は気泡等のない緻密
均質な組織を有している(超音波探傷検査および断面の
マクロエッチング検査による)。
The chemical composition of each inner layer of the obtained test tubes a to d was analyzed, and the results shown in Table 1 were obtained. It can be seen that under the condition where the treatment temperature is constant, the heat melting treatment time is lengthened and the Fe content of the formed inner layer metal is increased, and the alloy composition of the inner layer metal can be controlled accurately by the treatment time. Further, the Cu—Ni—Fe alloy suitable for securing seawater resistance is formed by the heat melting treatment for about 5 to 10 hours. Further, in each of the test tubes a to d, the layer interface between the outer layer 1 and the inner layer 2 is metallurgically bonded over the entire circumference and the entire length, and the inner layer has a dense and homogeneous structure free of bubbles and the like. (By ultrasonic flaw detection inspection and cross-section macro etching inspection).

【0014】[0014]

【表1】 供試材 処理時間, 内層金属組成,Wt% No. (Hr) Cu Ni Fe a 2 89.5 9.9 0.60 b 5 89.2 9.7 1.10 c 10 88.6 9.1 2.30 d 15 88.3 8.7 3.00 [Table 1] Test material treatment time, inner layer metal composition, Wt% No. (Hr) CuNiFea 2 89.5 9.9 0.60 b 5 89.2 9.7 1.10 c 10 88.6 9.1 2.30 d 15 88.3 8.7 3.00

【0015】[0015]

【発明の効果】本発明によれば、外層となる円筒体の内
面側に内層形成材料として装填したCu−Ni系合金を
加熱溶融する簡単な処理操作で、耐海水性にすぐれたC
u−Ni−Fe系合金層を内面に有するシームレスクラ
ッドパイプを製造することができる。しかも製造可能な
管サイズに本質的な制限はなく、従来のシームレス製管
法では製造困難な大口径(例えば管径400mm以上)
のシームレスクラッドパイプの製造も容易である。本発
明方法は、大口径管だけでなく、配管構成に必要な各種
サイズのシームレスクラッドパイプの製造に適用され得
るものであり、またその用途は、海水淡水化処理装置に
限られず、発電用給水配管、その他の配管材料として有
用なことは言うまでもない。
According to the present invention, a simple treatment operation of heating and melting a Cu-Ni-based alloy loaded as an inner layer forming material on the inner surface side of a cylindrical body serving as an outer layer can provide a C-water having excellent seawater resistance.
A seamless clad pipe having a u-Ni-Fe-based alloy layer on the inner surface can be manufactured. In addition, there is no essential limitation on the pipe size that can be manufactured, and a large diameter (for example, a pipe diameter of 400 mm or more) that is difficult to manufacture by the conventional seamless pipe manufacturing method.
Is also easy to manufacture. The method of the present invention can be applied not only to large-diameter pipes, but also to the production of seamless clad pipes of various sizes required for piping construction, and its use is not limited to seawater desalination equipment, Needless to say, it is useful as piping and other piping materials.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】内層形成材料の加熱溶融処理時間と、Fe分の
拡散侵入量の関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the heat-melting treatment time of an inner layer forming material and the amount of Fe diffusion and intrusion.

【図2】Cu−Ni−Fe系合金のFe含有量と耐食性
の関係を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the Fe content of a Cu—Ni—Fe alloy and corrosion resistance.

【図3】本発明方法の断面説明図である。FIG. 3 is an explanatory sectional view of the method of the present invention.

【図4】本発明方法の断面説明図である。FIG. 4 is an explanatory sectional view of the method of the present invention.

【図5】クラッドパイプの断面説明図である。FIG. 5 is an explanatory sectional view of a clad pipe.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:外層、2:内層、10:外層円筒体、20:内層形
成材料、30:カプセル円筒体。
1: outer layer, 2: inner layer, 10: outer layer cylinder, 20: inner layer forming material, 30: capsule cylinder.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI B22D 23/00 B22D 23/00 Z B32B 15/01 B32B 15/01 Z // B23K 20/00 310 B23K 20/00 310E C23C 26/00 C23C 26/00 Z (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 21/00 B22D 19/00 B22D 23/00──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B22D 23/00 B22D 23/00 Z B32B 15/01 B32B 15/01 Z // B23K 20/00 310 B23K 20/00 310E C23C 26 / 00 C23C 26/00 Z (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B22D 21/00 B22D 19/00 B22D 23/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 鋼からなる外層と、Cu−Ni−Fe系
合金からなる内層とを有する耐食性クラッドパイプの製
造方法において、 外層となる鋼円筒体と、それより小さい管径を有するカ
プセル円筒体を同心円状に直立設置し、外層円筒体とカ
プセル円筒体との隙間に、内層形成材料としてCu−N
i系合金の粉末または板材を装填して脱気密封した後、
内層形成材料を加熱溶融し、その加熱溶融過程で生じる
外層円筒体から溶融金属へのFeの拡散混入により、溶
融金属を所定量のFeを含有するCu−Ni−Fe系合
金組成に調整した後、溶融金属を冷却凝固し、ついでカ
プセル円筒体を除去することを特徴とする耐食性クラッ
ドパイプの製造方法。
1. A method for manufacturing a corrosion-resistant clad pipe having an outer layer made of steel and an inner layer made of a Cu—Ni—Fe alloy, comprising: a steel cylinder serving as an outer layer; and a capsule cylinder having a smaller pipe diameter. Are installed upright concentrically, and Cu-N is used as an inner layer forming material in a gap between the outer layer cylindrical body and the capsule cylindrical body.
After loading i-type alloy powder or plate material and degassing and sealing,
After the inner layer forming material is heated and melted, and the molten metal is adjusted to a Cu-Ni-Fe alloy composition containing a predetermined amount of Fe by diffusing and mixing Fe from the outer layer cylinder into the molten metal generated in the heat melting process. A method for producing a corrosion-resistant clad pipe, wherein the molten metal is cooled and solidified, and then the capsule cylinder is removed.
【請求項2】 Fe分が加わることにより、Cu:8
5.5〜90%、Ni:9〜11%、Fe:1〜3.5
%であるCu−Ni系合金となる量比のCuおよびNi
を含むCu−Ni系合金を内層形成材料とし、加熱溶融
過程で生じる外層円筒体からのFeの拡散混入により、
溶融金属を上記組成に調整することを特徴とする請求項
1に記載の耐食性クラッドパイプの製造方法。
2. The addition of Fe allows Cu: 8.
5.5 to 90%, Ni: 9 to 11%, Fe: 1 to 3.5
% Of Cu and Ni in an amount ratio to become a Cu—Ni-based alloy
Is used as the inner layer forming material, and by diffusion and mixing of Fe from the outer layer cylindrical body generated in the heating and melting process,
The method for producing a corrosion-resistant clad pipe according to claim 1, wherein the molten metal is adjusted to the above composition.
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