JPH0224885B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 石油井戸を堀ること、石油化学工業、地熱据付
のような施工において、管を通つて流れている物
質の破壊的媒体に高い抵抗性のある管が要求され
ている。特殊な施工に依存しているこの破壊的媒
体は、腐蝕的媒体、研磨的媒体、高温媒体、それ
らの組合わせを含むであろう。これらの施工に、
INCO625のようなニツケル素地合金を含む、破
壊的媒体に高度に抵抗性のある合金の、モノリシ
ツク（monolithic）管を使用することが知られて
いる。このタイプの一般的合金から構成されたモ
ノリシツク（monolithic）管で、仕上り管の価格
は代表的にフートあたり50ドルのオーダー
（order）にある。そして価格は大径の管に対し更
に高くなるであろう。これはこのタイプの管が使
用されている据付け工事の全価格を相当に増加さ
す。

従つて、本発明の第１の目的は、破壊的媒体
に、好ましくは、あまり抵抗性のない、そして、
低価格物質である異なつた金属から構成されてい
る管の残部と、破壊的媒体に抵抗性があり、管の
残部とことなる一般の合金の少なくとも１つの張
り合わせ表面、好ましくは内部表面をもつている
管状製品を作るための方法を与えることである。
この方法において、破壊的媒体を具体化している
施工における使用に適している管は、要求された
破壊的媒体に抵抗性を有する合金のモノリシツク
（monolithic）管を使うことより大変低価格で生
成されるであろう。

発明の更に特定の目的は、破壊的媒体施工にお
ける使用に適した内部に金属を張り合わせた管を
作るための方法を与えることである。この方法
で、内部張り合わせは粉末治金手段により与えら
れており、望まれる破壊的媒体に抵抗する合金の
金属粒子が、金属粒子を実質上完全な密度に、そ
して金属粒子を管の内部表面に結合するよう成型
する鍛造操作により、管の内部表面を張り合わせ
るため使用されている。

これらの目的により、広くはこの発明により、
少なくとも１つの表面、好ましくは、内部表面
に、金属を張り合わされる内側表面とことなる合
金、好ましくは、破壊的媒体に更に抵抗する合金
の張り合わせをもつている管状製品を作るための
方法は、金属を張り合わされる内部表面をもつて
いる金属管、該内部表面と管状の挿入物の間に環
状の空洞を与えるように、内部表面にはなれた関
係で、該管内に軸方向に取付けられた該管状挿入
物を含んでいる組立品を構成することよりなつて
いる。この空洞は、金属を張り合わせられる表
面、或は、管の残部と異なつた組成の金属粒子、
好ましくは、破壊的媒体により抵抗性のある金属
粒子で、充填される。組立品は、高温に加熱さ
れ、金属粒子を実質上完全な密度に成型し、内部
表面に、粒子を治金学的に結合するよう、鍛造さ
れる。それで張り合わせが管の表面に、好ましく
は、内部表面に生成される。鍛造操作の間、金属
管が伸ばされるであろう。組立品は粉末充填空洞
を密封するため、夫々が組立品の向う端で、管と
管状の挿入物の近くの端の間密封状態に結合され
ている２つの環状リングを含むであろう。空洞は
環状空洞に伸びている少なくとも１つの粒子の供
給路をとおして金属粒子で充填されるであろう。
粒子の供給路は鍛造に先立つて密封される。粒子
の供給路は環状リングの１つをとおして伸びるで
あろう、そして金属粒子で環状空洞を充填のあ
と、鍛造に先立つて、空洞は粒子の供給路をとじ
ること、管と挿入物の近所の端の間密封状態にお
いて、とじられた粒子の供給路をこえて環状キヤ
ツプを連結することにより密封される。

更に発明に従い、組立品内に伸びている心軸の
使用により、組立品は鍛造される。組立品は鍛造
台をとおる軸をもつている心軸の外面に沿つて作
られた組立品の供給路に沿つて動かされる。鍛造
台は組立品のまわりに平等におかれた複数のハン
マーをもつている。組立品が鍛造台を通る時組立
品に半径方向の鍛造作用を与えるよう、ハンマー
は、同時に、軸に半径方向に伸縮する様になつて
いる。この鍛造作用は、粒子を実質上完全な密度
に成型し、粒子を管の内部表面に治金学的に結合
する期間と大きさである。

第１図は、金属が張り合わせられる表面、或は
管の残部とことなる治金学的組成の合金で張り合
わせられた内部表面をもつている金属管状製品を
作る発明の方法の使用に適した組立品の一実施態
様の断面図である。

第２図は、発明の方法の実際に、組立品に使用
されたように、発明の方法に従い、図式的に鍛造
ハンマーと心軸を示している第１図の組立品の末
端図である。

第１図に、発明によるそして方法の実際におけ
る使用に適している組立品が、示されている。１
０として示された組立品は管１２を含んでいる。
その管は特殊施工に要求された、より破壊的媒体
に抵抗性の弱い合金よりなるであろう。代表的
に、管は合金鋼、或は、普通の炭素鋼であろう。
管が構成される物質に関するたゞ一つの要求は、
鍛造することができることである。該管１２内に
軸方向に、管１２の内部直径より小さい直径をも
つ管状の挿入物１４が置かれている。管状の挿入
物１４は管１２と同じ材料から構成されえるが、
これは要求ではない。第１図に示されたように、
挿入物１４は、管１２の内部表面１６からはなれ
た関係にあり、挿入物１４と管１２の内部表面１
６の間の面積は、環状空洞１８を構成している。
環状金属リング２０は、熔接に（示されていな
い）よるように、組立品１０の一端で、管１２と
挿入物１４の近くの端の間密封状態において連結
されている。この方法において環状リング２０は
空洞１８の端を密封している。空洞１８の端で、
リングは連結されている。リング２０から空洞１
８の向う端で、第２の環状リング２２が与えられ
ており、同様に管と管状の挿入物の近くの端の間
の密封状態で連結されている。環状リング２０及
び２２は、挿入物１４と同じ金属で構成されてい
る。２つの同一の粒子の供給路２４が空洞１８に
伸びている。２６として示されている金属粒子は
粒子の供給路２４をとおつて空洞１８に導入され
る。金属粒子は、金属を張り合わせられる管表面
と異なる組成よりなり、好ましくは、金属を張り
合わせられる表面の材料より、破壊的媒体にさら
に抵抗性のある材料よりなる。２つの粒子の供給
路が、第１図でこの目的に示されているけれど
も、適当な数が、使用されえる。粒子の供給路２
４は、環状リング２２をとおつて伸びている。粒
子の供給路２４をとおつて導入された金属粒子２
６で、環状空洞１８を充填後、粒子の供給路はと
じられる。それは、第１図に示された配置であ
る。環状キヤツプ２８が、管と挿入物の近くの端
の間密封状態で、とじられた粒子の供給路をこえ
て連結される。キヤツプは、管１２及びリング２
２に、熔接によるように（示されていない）連結
されている。この方法で、リング２０の向う側の
空洞１８の端も、同様に金属粒子２６で空洞の充
填後密封される。

図に示されたように、金属粒子で空洞１８の充
填、密封後、組立品１０は、鍛造のため加熱され
る。その温度は代表的に1000から2200〓の範囲内
である。

第１図、第２図に示されたように、挿入物１４
内に縦方向に心軸３０を置くことにより、組立品
は鍛造される。鍛造台は４つのハンマー３２をも
つことが好ましく、第２図に示されたようにハン
マーは組立品のまわりに平等に置かれている。ハ
ンマーは毎分175から200回の割合で同時にたた
く。この方法で、組立品は鍛造台をとおつて縦方
向に動くので、組立品の円周は組立品を支持して
いる心軸で全側連続する鍛造操作をうける。鍛造
操作は、組立品の全円周に沿つて均一な、すばや
い鍛造を与えるので、管内側に粒子の完全な密度
と治金学的結合が達成される。発明の実際の使用
に適した装置は、クララウエズ（kralawetz）の
米国特許第3165012号明細書に記されたものであ
ろう。この特許の鍛造機械は、４つのハンマーを
もち、ハンマーは作業片の軸に半径方向にむけら
れ、作業片はハンマーを包囲している鍛造台をと
おつて縦方向に動かされている。そしてハンマー
は往復運動している連続鍛造作用をするようにハ
ンマーに偏心的に取付けられたドライピングシヤ
フト（driving shafts）によりうごかされてい
る。鍛造とこの成型結合操作の間に、管は最初の
長さの２から10倍に伸ばされえる。

鍛造のあと、環状リング２０及び２２とキヤツ
プ２８は、望まれた内側を金属で張り合わされた
表面をもつている管を与えるため除かれるであろ
う。同様に、挿入物１４は、機械操作により、或
は、化学的及び機械的作用の組合わせにより除か
れるであろう。挿入物が成型管にのこる施工もあ
ろう。挿入物は押出操作の間に成型された粒子２
６に結合されている。

金属粒子２６は、粉末治金施工に適した粉末粒
子を作るいかなる既知の方法によつても作られる
であろう。然しながら、好ましい方法は、別個の
予備的に合金化された粒子を生じるように熔けた
金属流をガス噴霧することであり、粒子は保護的
雰囲気内ですばやく冷され、使用のため集められ
る。

明細書に使用された様に、「金属」なる語は、
炭化タングステン、その他の炭化物合金を含んで
おり、「金属」と「合金」の語は相互に交換使用
される事が理解される。高度に研磨媒体に抵抗を
要求している施工における金属粒子は、炭化タン
グステンのような炭化物の粒子であろう。それは
研磨に高度に抵抗性を有している。

発明は張り合わせ管に関し記されているけれど
も、管施工以外に使用されるであろう種々の円筒
状製品が発明の実際により作られえることが理解
される。

組立品の鍛造と加熱操作に先だつて、組立品の
空洞１８は粒子の供給路２４をとおして、ポンプ
に連結されるであろう。ポンプは、空洞を密封す
ることに先立つて有害なガス反応生成物を除くた
め室内をからにするため使用される。この操作は
一般に脱ガス（Out−gassing）とよばれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明組立品の断面図の１例、第２図
は鍛造ハンマーと心軸を示している第１図の組立
品の末端図である。 １２…管、１４…管状の挿入物、１６…内部表
面、１８…空洞、２０及び２２…環状リング、２
４…粒子の供給路、２６…金属粒子、２８…環状
キヤツプ、３０…心軸、３２…ハンマー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属表面に該表面と治金学上異なる組成の合
   金の張合せをもつ管状製品を製造する粉末治金方
   法において、該方法が、張合わされる少くとも１
   つの表面をもつ金属管、該表面と離れた関係で、
   該管に軸方向に取付けられた管状挿入物を含み、
   該表面と管状挿入物との間に環状の空洞を与えた
   組立品を構成し、該空洞を該表面と治金学上異な
   る組成の金属粒子で充填し、該粉末充填空間を密
   封し、該組立品を高温に加熱し、該組立品を鍛造
   して該金属粒子を実質的に完全な密度に成型し該
   表面に該粒子を治金学的に結合するよう鍛造する
   ことよりなり、該組立品が心軸及びハンマーをも
   つ鍛造箱を通過する時、該組立品のまわりに均等
   におかれた複数のハンマーで半径方向に鍛造作用
   が課せられることを特徴とする管状製品を製造す
   る粉末治金方法。 ２ 該管が、該鍛造の間、心軸をこえて伸ばされ
   ている特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 該組立品が、該粉末充填空洞を密封するた
   め、該組立品の向う端で、該管と管状の挿入物の
   付近の端の間密封状態に夫々結合されている、２
   つの環状リングを含んでいる特許請求の範囲第１
   項記載の方法。 ４ 該組立品が、環状空洞に伸びている少なくと
   も１つの粒子の供給路を含み、該空洞の充填の
   間、該金属粒子が粒子の供給路をとおつて導入さ
   れ、鍛造に先立つて該粒子の供給路が密封される
   特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 該粒子の供給路が、該環状リングの一つをと
   おつて伸び、該金属粒子で該環状空洞を充填後、
   該鍛造に先立つて該粒子の供給路をとじること、
   該粒子の供給路と該挿入物の付近の端の間密封状
   態において、環状キヤツプを結合することによ
   り、とじられた該粒子の供給路をこえて、該空洞
   が密封されている特許請求の範囲第１項記載の方
   法。