JPH029543B2 - - Google Patents

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JPH029543B2
JPH029543B2 JP18306483A JP18306483A JPH029543B2 JP H029543 B2 JPH029543 B2 JP H029543B2 JP 18306483 A JP18306483 A JP 18306483A JP 18306483 A JP18306483 A JP 18306483A JP H029543 B2 JPH029543 B2 JP H029543B2
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Japan
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pipes
pipe
tube
tubes
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JP18306483A
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English (en)
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JPS6076289A (ja
Inventor
Takanori Kuroki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuroki Kogyosho Co Ltd
Original Assignee
Kuroki Kogyosho Co Ltd
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Publication date
Application filed by Kuroki Kogyosho Co Ltd filed Critical Kuroki Kogyosho Co Ltd
Priority to JP18306483A priority Critical patent/JPS6076289A/ja
Publication of JPS6076289A publication Critical patent/JPS6076289A/ja
Publication of JPH029543B2 publication Critical patent/JPH029543B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/001Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by extrusion or drawing

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Extrusion Of Metal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 <技術分類・分野> 開示技術は油井管等の耐蝕二重管等をブロツク
状嵌合管から押し出し等で製造する技術分野に属
する。
<要旨の解説> 而して、この発明は厚肉短尺の炭素鋼、ステン
レス等の異種複数基管を機械的に嵌合させ、それ
らの嵌合境界面の管端部をシール溶接させて治金
的に結合させた嵌合管体とし、その後軸方向に押
し出し、引き抜き等により延出して所定肉厚のク
ラツド鋼管の複重管を得るようにした製造方法に
関する発明であり、特に、上記嵌合管体を成す基
管の最外側の基管、或は、全基管、又は、一部の
基管の一方端が有底閉塞され全基管の他端が開放
されている各基管を所定に嵌合をさせた後嵌合管
を真空状態にして少くとも該開放端側の全境界面
を全周的にシール溶接し、次いで嵌合管に対して
拡散溶接処理を行い、全境界面に治金的接合を与
えて後、上記延出成形を行うようにした複重クラ
ツド鋼管の製造方法に関する発明である。
<従来技術> 周知の如く、油井管、プラント配管等には稼動
流体に対し耐圧、耐熱性はもとより、耐蝕、耐摩
耗性等が必要条件になつている。
これに対処するに、例えば、ステンレス鋼内
管、炭素鋼外管から成る耐蝕二重管等が用いられ
ているが、該種耐蝕二重管に於ても稼動中の内管
の坐屈破壊や、内外管とのずれ防止等のために内
外管が強固に結合されていることが望まれる。
ところで、内外管の結合については、例えば、
焼ばめ等の機械的嵌合による重層管よりも治金的
結合によるクラツド管の方が強度的に好ましいこ
とが分つている。
而して、これに対処するところのクラツド鋼管
製造技術としては、例えば、第1図に示す様に炭
素鋼外管1に対しステンレス鋼内管2を相対重層
させ、液圧拡管等の適宜手段により緊着嵌合させ
た後管端にTIG溶接等により境界面を全周的にシ
ール溶接3して軸方向固定一体化し、次いで、第
2図に示す様に高温加熱を付与してダイス4、マ
ンドレル5を介して押し出し、或は、引き抜きに
よる圧延延出を行い、その過程で内外管1,2の
治金的結合を全境界面に形成させてクラツド鋼二
重管を得るようにしていた。
<従来技術の問題点> さりながら、該種手段では圧延工程において、
内外管の異種金属間で治金的接合をする場合に充
分な面圧力に加えて高温加熱が必要であり、特
に、従来の一材管の延出温度よりはるかに高い温
度が必要である。
例えば、炭素鋼外管とステンレス鋼内管の治金
的接合では約1200℃程度の温度が必要で、発熱装
置、機械のメンテスンス、耐熱性が不可欠とな
り、装置自身も高価となり、結果的にコスト高と
なる不利点があつた。
又、異種金属間の圧延時における高温での延
性、及び、変形抵抗の差によつて、引きつれ、破
損を生ずる難点があつた。
更に、このため、複重管の材料の組み合せにも
大きな限界がある不具合があつた。
そして、その割には接合効率が悪く、製品の歩
留りが悪い不都合さもあつた。
加えて、稼動条件が厳しい場合、水素割れ防止
等の内外腐蝕流体等に対処するために、三重管、
四重管が設計上求められる場合があるが、これら
の複重管圧延が出来ないという欠点もあつた。
<発明の目的> この発明の目的は上述従来技術に基づく複重ク
ラツド鋼管製造の問題点を解決すべき技術的課題
とし、各基管嵌合一体化の段階で予め接合面の治
金的結合が行われて複重管製造の工程の短縮化、
設計、及び、処理の合理化が図れ、製造エネルギ
ーの低減化が行えるようにし、更に、接合面の結
合精度が確実に保てるようにして各種基幹産業に
おける配管利用分野に益する優れたクラツド鋼管
の製造方法を提供せんとするものである。
<発明の構成> 上述目的に沿い、先述特許請求の範囲を要旨と
するこの発明の構成は、前述問題点を解決するた
めに、所定厚さ、及び、長さの複数の異材から成
り、少くとも最外側の基管の一端が有底閉塞状に
形成されている各基管を相対重層させ、機械的結
合状態にし、而して、このようにして得られた嵌
合管体を基管相互の境界面を含めて真空状態に
し、その状態で、該複数基管相互の少くとも開放
端側の端部境界面をシール溶接して該境界面の真
空度を保ち、次いで、周知の拡散溶接を行つて嵌
合管の全境界面の治金的結合を得るようにし、そ
の後ダイス、マンドレル等を介して押し出し、引
き抜き等の手段により該嵌合管を軸方向伸延さ
せ、設定長の複合クラツド鋼管を得るようにした
技術的手段を講じたものである。
<実施例> 次にこの発明の実施例を第3図以下の図面に従
つて説明すれば以下の通りである。
尚、第1,2図と同一態様部分については同一
符号を用いて説明するものとする。
第3〜7図に示す実施例において、まず、第3
図に示す様に基管としての両端開放炭素鋼中管1
に対し同じく両端開放ステンレス鋼内管2、一端
有底閉塞他端開放のステンレス鋼外管7をそれぞ
れ、常温、所定の低温、及び、高温状態で中管
1、内管2を外管7の底面6にそれぞれ当接させ
て相対重層嵌合し、常温復帰によりそれぞれ嵌合
代を得さしめて機械的な緊結状態を現出させ、第
4図に示す様に設定肉厚短尺の三重緊結嵌合管8
を得る。
次いで、該嵌合管8を周知の電子ビーム溶接装
置9内にセツトし、真空状態にしてガン10によ
り開放側の管端部11に於て3つの各基管1,
2,7の接合端部境界面の全周的な所定深さのシ
ール溶接3,3、及び、内管2の先端内側と外管
7の内底面6との全周的なシール溶接3を全周的
に行う。
したがつて、当該実施例においては上記電子ビ
ーム溶接装置9内にて上記シール溶接に先立ち各
基管1,2,7間の全境界面12,13の高度真
空状態が現出されていることにより一端の外管7
の底6による閉塞状態で、又、開放端11側の全
端該シール溶接3、及び、内管2と外管7の底面
6とのシール溶接3により各基管1,2,7の全
境界面12,13間については該シール溶接3,
3後、その真空状態が完全に維持されることとな
る。
そして、該シール溶接3,3,3後、直ちに、
或は、所定時間の後に開放端11側をシールされ
た嵌合管6を第6図に示す様に周知の拡散溶接装
置14内にセツトし、アルゴンガス雰囲気中で所
定温度H、圧力Pを付与して設定時間で拡散溶接
を行い、金属原子移行を介して各基管1,2,7
間の上記真空度を維持された状態の境界面12,
13の全面部に亘り、治金接合15,16を成
し、3基管1,2,7の一体的治金結合を完了す
る。
そこで、治金接合された基体6′を拡散溶接装
置14から取り出し、外管7の底面6の閉鎖端側
を切断除去し、第7図に示す様に周知の引き抜き
装置のダイス4、マンドレル5にセツトして所定
に引き抜きを行うと、設定薄肉厚の三重クラツド
鋼管17が得られる。
この過程において、嵌合管8は上述の如く、3
基管1,2,7が全境界面12,13域で引き抜
き前に治金的に強固に結合されているために引き
つれ、破損等が生ずるおそれはない。
又、勿論、外管7の底面6の閉塞端側の切断除
去により治金的結合が破れることもない。
そして、長尺三重クラツド鋼管17が得られた
後は各所定ユニツト管に切断分離すれば良く、切
断された各ユニツト管はいづれも全境界面が治金
的に結合されており、本来の機能を充分に達成す
ることが出来る。
勿論、長尺管の状態で使用に供することも可能
である。
又、第8図に示す実施例で両端解放の炭素鋼中
管1に対し底面6′を一体に有するステンレス鋼
内管2′、及び、底面6を一体に有するステンレ
ス鋼外管7を内外から挟装して電子ビーム溶接装
置9内で解放端側管端部11に全周的に境界面1
2,13にシール溶接、3,3を行つて閉鎖管底
部に対するシール溶接をしなくても良いようにし
た態様である。
更に、第9図に示す実施例は炭素鋼外管1′と
ステンレス鋼内管2′ともに底面6″,6′を有し
ており、両管は嵌着されて解放側境界面12端部
11をシール溶接3した態様であり、上述実施例
と作用効果に変りはない。
尚、この発明の実施態様は上述実施例に限るも
のでないことは勿論であり、例えば、三重管以外
にも四重管も製造出来、端部シール溶接について
はTIG溶接も可能であり、軸方向延出加工は押し
出し成形も可能である等種々の態様が採用可能で
ある。
又、各基管の全てが一端側に於て有底形状で他
端側が開放形状のものについても適用可能である
ことも勿論である。
<発明の効果> 以上この発明によれば、基本的に通常の耐蝕管
等の複重管の境界接合面が全周に亘つてクラツド
接合されているものが直接全長において不可能に
近い場合、予め短尺厚肉クラツド管体を製造する
に際し、拡散溶接を用いたことにより、複数境界
接合面の治金的接合が一度に出来、しかも、内部
欠陥がなく、全面同一精度に出来、材質、形状的
に設計が自由に行い得る優れた効果が奏される。
而して、複数基管の少くとも最外側の基管の一
端が有底閉塞管である管を対象にすることにより
全管の開放端側に対するシール溶接を少くとも行
うことで両端に対する場合に比し工程も少く、製
造装置も小さく、コストダウンが図れる優れた効
果が奏される。
又、該短尺基管の長さ厚みに無関係に全面接合
が行え、基管嵌合管が複数個同時に拡散溶接出来
る効果もある。
更に、該拡散溶接に際し一端側閉塞状態である
ので真空度維持がより確実に保証される効果もあ
る。
更に、設計によつて圧延溶接等に比し低温で良
いので、消費エネルギーが少くて済む利点もあ
る。
更に又、このように予め拡散溶接により基管が
完全に治金的に結合されているため、通常の炭素
鋼管の如く、押し出し成形装置がそのまま用いる
ことが出来、延出成形中にひきつれ、破損等も生
ぜず製品不良を起こさず、その上、圧延溶接等に
よるクラツド化と異なり低温で出来る利点もあ
る。
加えて、圧延クラツドと異なり、基管の材料選
択において大きな自由度が得られる効果もある。
しかも、二重管のみならず、三重管、四重管等
の複重管が製造自在である柔軟性もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に基づく二重管の嵌合管の断
面図、第2図は同従来技術に基づく引き抜き成形
説明断面図、第3図以下この発明の1実施例の説
明図であり、第3図は基管嵌合説明部分切截斜視
図、第4図は嵌合管の断面図、第5図は嵌合管の
端部シール溶接断面図、第6図は拡散溶接説明断
面図、第7図は管体延出成形説明断面図、第8,
9図は他の実施例の断面図である。 1,1′,2,2′,7……基管、6,6′,
6″……底面(有底)、12,13……境界面、1
1……開放端、3……シール溶接、8……嵌合
管、17……クラツド鋼管、14……拡散溶接
(装置)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の基管を嵌合しそれらの基管相互の境界
    面の管端部をシール溶接した後嵌合管体を軸方向
    に延出変形させて所定長の複重クラツド鋼管を得
    るようにした製造方法において、少くとも最外基
    管の一方端が有底に閉塞されている上記嵌合管体
    の複数基管相互の境界面を真空状態にして該各基
    管相互の境界面の開放端部を全周的にシール溶接
    して該各境界面の真空状態を維持させた後、嵌合
    管体を拡散溶接させ、次いで前記軸方向延出変形
    を行つて所定長の複重クラツド鋼管を得るように
    したことを特徴とするクラツド鋼管の製造方法。
JP18306483A 1983-10-03 1983-10-03 クラツド鋼管の製造方法 Granted JPS6076289A (ja)

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