JP4980111B2 - 純ニッケルパイプの製造方法及び純ニッケルパイプ - Google Patents
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Description
また、直線状の管の場合、次工程の洗浄、切断および矯正の各工程においても、正味の製造時間より段取りに時間を要し、非能率な生産を余儀なくされているのが現状である。
ステンレス鋼のセミシームレス管は、造管,引抜き,洗浄,コイル焼鈍,リーク試験,矯正,切断,洗浄,梱包の各工程を順次経て出荷される。引抜き,洗浄,コイル焼鈍の部分は必要に応じて数回繰り返すこともある。
以上が、ステンレス鋼でセミシームレス管を製造する工程の概略である。
「引抜き加工」,p.221〜212,日本塑性加工学会編,コロナ社,1994年10月25日発行
この発明において、「コイル状」とは、一つの軸に連続的に巻き付けて丸く纏まった状態を言う。「造管工程」とは、具体的には、帯状の純Ni材料の一端から連続的にロールフォーミングにて長手に直角な方向に断面が円形となるように丸め、その突合わせ部をTIG溶接等で管状にした後、その長い管を巻き取る工程を意味する。「半焼鈍工程」とは、具体的には、造管工程によってできたコイル状の管の一端から連続的に650〜750℃に加熱された還元性雰囲気で加熱材料を加熱してコイル状パイプをリールに巻き取る工程を意味する。「引抜き工程」とは、具体的には、焼鈍されコイル状に巻かれたセミシームレス管の一端から連続的に、ダイスを通過させることにより当該管の少なくとも外径を小さくする引抜き工程を意味する。
(3) 本発明のコイル状純ニッケルパイプの製造方法は、前記(1)または(2)の製造方法で前記引抜き工程後に、コイル状パイプを洗浄する工程、半焼鈍工程を経て、コイル状パイプのリーク試験を行なうことを特徴とする。
(4) 本発明のコイル状純ニッケルパイプは、前記(1)乃至(3)のいずれかの製造方法で製造したことを特徴とする。
(7) 本発明の直管状純ニッケルパイプは、前記(5)または(6)の製造方法で製造したことを特徴とする。
造管工程では、長尺の帯材をロールフォーミングにより長手に直角な方向に円形に丸めた後、突合せ部をTIG溶接等で接合して所定の外径および厚みを有するコイル状長尺パイプを形成する。造管では焼鈍材を使用するのではなく、半硬質または硬質の材料が好ましい。この種の材料を用いることにより、強度を確保し、傷を防止すると共に、巻き取り時の扁平変形を防止できる。
こうして完全焼鈍ではなく、いわば、「半焼鈍」で得られたパイプは、図2から判るように抗張力と0.2%耐力の差、即ち、加工幅が広く適度の硬さを有するため次の引抜き工程で有利となる。
図中の符番1はコイル状に巻かれたパイプを示し、アンコイラ2上に水平にセットされている。アンコイラ2は中心部に軸受けを持ち、ベース3の軸3aの回りを回転できるよう軸支している。従って、コイル状に巻かれたパイプ1の一端を持って引っ張るとアンコイラ2が回転し、コイル状に巻かれたパイプ1は連続的に引っ張り出される。ガイドロール4は、パイプ1が所定のラインから外れないようにするため各所に設置されている。一部のガイドロール4間には、アンコイラ2から出されたパイプ1をダイスに真っ直ぐ入れるためのレベラ5、あるいはダイスボックス6が配置されている。
即ち、まず、コイル状に巻かれたパイプ1をアンコイラ2に水平にセットする。アンコイラ2から出されたパイプ1は、ダイスに真っ直ぐ入れるためのレベラ5を通す。レベラ5を通過したパイプ7は、ダイスボックス6でダイス8により外径が縮径されるとともに、内面はフローティングプラグ9により所定寸法に仕上げられる。ダイスボックス6を通過したパイプ12は、キャプスタン11に360°以上の角度で巻き付けられている。その後、ダイス6とキャプスタン入り口との間に発生している引張り張力から開放されたパイプ14は、連続的に矢印方向Yに巻取リール13に巻き取られる。
(実施例1)
まず、材料としてJIS・NW2201、半硬質で板厚0.6mm、幅24.3mmの純Niの帯材(約55kgで約450m)を用意した。この材料のビッカース硬さはHv140〜150であつた。次に、前記帯材をロールフォーミングにより長手に直角な方向に円形に丸めた後、突合せ部をTIG溶接で接合して所定の外径および厚みを有する第1のパイプ(コイル状長尺パイプ)を形成した(造管工程)。つづいて、この第1のパイプをコイル状パイプの一端から連続的に水素雰囲気の加熱炉に通して700℃に加熱してコイル焼鈍した(コイル焼鈍工程)。コイル焼鈍後のビッカース硬さはHv100〜120であつた。
まず、材料としてJIS・NW2201、半硬質で板厚1.10mm、幅29.5mmの純Niの帯材(約15kgで約55m)を用意した。この材料のビッカース硬さはHv140〜150であった。次に、前記帯材をロールフォーミングにより長手に直角な方向に円形に丸めた後、突合せ部をTIG溶接で接合して外径10.0mm、厚さ1.10mmの第1のパイプ(コイル状長尺パイプ)を形成した(造管工程)。つづいて、この第1のパイプをコイル状パイプの一端から連続的に還元性雰囲気の加熱炉に通して700℃に加熱してコイル焼鈍した(コイル焼鈍工程)。コイル焼鈍後のビッカース硬さはHv100〜120であった。
実施例2によれば、引抜き工程以降は傷、変形、扁平が生じず、破断も起らなかった。また、4mの純Niの直管パイプを得ることができる。
まず、材料としてJIS・NW2201、半硬質で板厚0.95mm、幅35.5mmの純Niの帯材(20kgで約70m)を用意した。この材料のビッカース硬さはHv140〜150であった。次に前記帯材をロールフォーミングにより長手に直角な方向に円形に丸めた後、突合せ部をTIG溶接で接合して外径12.0mm、厚さ0.95mmの第1のパイプ(コイル状長尺パイプ)を形成した(造管工程)。つづいて、この第1のパイプの一端から連続的に水素雰囲気の加熱炉に通して700℃に加熱してコイル焼鈍した(コイル焼鈍工程)。コイル焼鈍後のビッカース硬さはHv100〜120であつた。
まず、材料としてJIS・NW2201、板厚0.20mm、幅12.7mmの純Niの帯材(約4kgで約180m)を用意した。この材料のビッカース硬さはHv140〜150であった。次に、前記帯材をロールフォーミングにより長手に直角な方向に円形に丸めた後、突合せ部をプラズマ溶接で接合して外径4.0mm、板厚0.2mmの第1のパイプ(コイル状長尺パイプ)を形成した(造管工程)。つづいて、このコイル状パイプを引抜き機で引抜き(1パス目)、外径3.1mm、板厚0.17mmのコイル状パイプを形成した(減面率34.5%)。この後、引抜きしたコイル状パイプを洗浄し、パイプの一端より、連続的に水素雰囲気の加熱炉で、材料温度が700℃になるようにコイル焼鈍した。更にコイル焼鈍したコイル状パイプの引抜きを3回行った。2パス目終了時は外径2.44mm、板厚0.14mm(減面率35.4%)、3パス目終了時は外径1.90mm、板厚0.12mm(減面率33.7%)、4パス目終了時は1.50mm、板厚0.10mm(減面率34.5%)とした。各パス間では洗浄および焼鈍を行ったことは言うまでもない。このコイル状パイプを洗浄し焼鈍した後、窒素ガスによる水中リーク試験を行った。その後コイル状パイプを整列巻きし、半製品とした(約3.1kg、約800m)。
実施例4によれば、引抜き工程以降は傷、変形、扁平が生じず破断も起らなかった。
まず、材料としてJIS・NW2201、半硬質で板厚0.60mm、幅24.3mmの純Niの帯材(約30kgで約240m)を用意した。この材料のビッカース硬さはHv140〜150であつた。次に該帯材をロールフォーミングにより長手に直角な方向に円形に丸めた後、突合せ部をTIG溶接で接合して外径8.00mm、厚さ0.60mmの第1のパイプ(コイル状長尺パイプ)を形成した(造管工程)。つづいて、この第1のパイプの一端から連続的に水素雰囲気の加熱炉に通して1050℃に加熱してコイル焼鈍した(コイル焼鈍工程)。コイル焼鈍後のビッカース硬さはHv80〜90であった。
Claims (7)
- 帯材を長手に直角な方向に円形に成形した後、突合せ部を溶接して所定の外径及び厚みを有するコイル状パイプに形成する造管工程と、該パイプを連続的に650〜750℃の還元性雰囲気で加熱してコイル状パイプに巻き取る半焼鈍工程と、該焼鈍済みパイプの少なくとも外径を小さくしてコイル状パイプに巻き取る引抜き工程とを具備することを特徴とするコイル状純ニッケルパイプの製造方法。
- 前記引抜き工程直後のコイル状パイプの断面積は、前記造管工程直後のパイプの断面積に対し、20〜40%減少させることを特徴とする請求項1記載の純ニッケルパイプの製造方法。
- 前記引抜き工程後に、コイル状パイプを洗浄する工程、半焼鈍工程を経て、コイル状パイプのリーク試験を行なうことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のコイル状純ニッケルパイプの製造方法。
- 請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の方法で製造したことを特徴とするコイル状純ニッケルパイプ。
- 帯材を長手に直角な方向に円形に成形した後、突合せ部を溶接して所定の外径及び厚みを有するパイプに形成する造管工程と、該パイプを連続的に650〜750℃の還元性雰囲気で加熱する半焼鈍工程と、半焼鈍したパイプの少なくとも外径を小さくする引抜き工程と、引抜きしたコイル状パイプを洗浄後、矯正にて、直線状のパイプ即ち直管とし、所定長さに切断する切断工程を経て、還元性雰囲気で加熱する直管焼鈍工程を具備することを特徴とする直管状純ニッケルパイプの製造方法。
- 前記直管焼鈍は750℃以上950℃以下の還元性雰囲気で行うことを特徴とした請求項5に記載の直管状純ニッケルパイプの製造方法。
- 請求項5もしくは請求項6のいずれかに記載の製造方法で製造したことを特徴とする直管状純ニッケルパイプ。
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