JPH0533307B2 - - Google Patents
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- JPH0533307B2 JPH0533307B2 JP61008948A JP894886A JPH0533307B2 JP H0533307 B2 JPH0533307 B2 JP H0533307B2 JP 61008948 A JP61008948 A JP 61008948A JP 894886 A JP894886 A JP 894886A JP H0533307 B2 JPH0533307 B2 JP H0533307B2
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- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は金属管或は円柱状の内面を有する各種
金属製品の内面に金属ライニングを施す方法に関
するものである。
金属製品の内面に金属ライニングを施す方法に関
するものである。
従来、鋼管等の特性改善や寿命延長などを目的
としてその内面に金属層を形成することが行なわ
れている。その方法として、溶射法、メツキ法、
クラツド法、テルミツト法、溶接肉盛法などが挙
げられるが、これらの方法は次に示すように、そ
の施工法の特質上、用途、目的によつては形成不
可能な形成材料や寸法があり、汎用性に乏しいと
いう難点がある。
としてその内面に金属層を形成することが行なわ
れている。その方法として、溶射法、メツキ法、
クラツド法、テルミツト法、溶接肉盛法などが挙
げられるが、これらの方法は次に示すように、そ
の施工法の特質上、用途、目的によつては形成不
可能な形成材料や寸法があり、汎用性に乏しいと
いう難点がある。
即ち、
(1) 溶射法は、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り、 (2) メツキ法は、金属層を形成できる金属が少な
い上に厚盛することができず、 (3) クラツド法は、現状では金属層を形成できる
金属が少なく、 (4) テルミツト法は、反応金属の組合せが難し
く、未だ研究の域を脱していない (5) 溶接肉盛法は、細径のものや長尺物への適用
が困難な上に、母材への熱影響が大きい などの問題点があるばかりでなく、いずれの方法
も作業環境が良好とはいえなかつた。
用や長尺物への適用が困難であり、 (2) メツキ法は、金属層を形成できる金属が少な
い上に厚盛することができず、 (3) クラツド法は、現状では金属層を形成できる
金属が少なく、 (4) テルミツト法は、反応金属の組合せが難し
く、未だ研究の域を脱していない (5) 溶接肉盛法は、細径のものや長尺物への適用
が困難な上に、母材への熱影響が大きい などの問題点があるばかりでなく、いずれの方法
も作業環境が良好とはいえなかつた。
上記のような従来技術の問題点を解決するため
に、本発明は簡易な設備で、短時間に然も良好な
環境を維持したまま、金属管等の内面に、各種の
用途、目的に応じた金属管を容易に形成すること
のできるライニング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、金属管等の円
柱状内面を有する金属製品の内面に粉末金属によ
る金属ライニングを施すに際し、前記金属製品を
回転させながらその内部に粉末金属を供給すると
共にその外面からの誘導加熱によつて内面の温度
が前記粉末金属の溶融温度により低い適切な温度
になるまで予熱した後、該金属製品をその内部か
らその内面の温度が前記粉末金属の溶融温度より
適宜温度高くなるように内面誘導加熱することに
より、該金属製品の内面に前記粉末金属を溶融付
着させて金属層を形成することを特徴とするもの
である。
に、本発明は簡易な設備で、短時間に然も良好な
環境を維持したまま、金属管等の内面に、各種の
用途、目的に応じた金属管を容易に形成すること
のできるライニング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、金属管等の円
柱状内面を有する金属製品の内面に粉末金属によ
る金属ライニングを施すに際し、前記金属製品を
回転させながらその内部に粉末金属を供給すると
共にその外面からの誘導加熱によつて内面の温度
が前記粉末金属の溶融温度により低い適切な温度
になるまで予熱した後、該金属製品をその内部か
らその内面の温度が前記粉末金属の溶融温度より
適宜温度高くなるように内面誘導加熱することに
より、該金属製品の内面に前記粉末金属を溶融付
着させて金属層を形成することを特徴とするもの
である。
即ち、本発明は鋼管等の円柱状の内面を有する
金属製品（母材という）を加熱しながら粉末金属
によるライニングを施すわけであるが、この時、
内面からの加熱だけであれば、母材全体の温度が
上がりにくく、このため粉末金属の溶融保持時間
が短かくなつて、気孔や酸化物が金属層内に残つ
たり、或は未溶融部分を生じるなどの欠点があ
り、また、加熱時間を長くするだけでは、内表面
近傍温度が高くなり過ぎて金属層の過熱や母材と
金属層との著しい相互拡散が生じ、本来の金属層
の特性を得られない。一方、逆に外面からの加熱
だけであれば、外面から内部の粉末金属を溶融す
るに足りる温度を与えるわけであるが、これでは
加熱による母材への影響は著しく、歪や組織変化
の面で大きな問題を生じる結果を招来するおそれ
があるのである。
金属製品（母材という）を加熱しながら粉末金属
によるライニングを施すわけであるが、この時、
内面からの加熱だけであれば、母材全体の温度が
上がりにくく、このため粉末金属の溶融保持時間
が短かくなつて、気孔や酸化物が金属層内に残つ
たり、或は未溶融部分を生じるなどの欠点があ
り、また、加熱時間を長くするだけでは、内表面
近傍温度が高くなり過ぎて金属層の過熱や母材と
金属層との著しい相互拡散が生じ、本来の金属層
の特性を得られない。一方、逆に外面からの加熱
だけであれば、外面から内部の粉末金属を溶融す
るに足りる温度を与えるわけであるが、これでは
加熱による母材への影響は著しく、歪や組織変化
の面で大きな問題を生じる結果を招来するおそれ
があるのである。
従つて、本発明は、母材の外部から内表面温度
が粉末金属の溶融温度より200〜300℃程度低くな
るまで予熱を与えた後、速やかに内部から内表面
が粉末金属の溶融温度より50〜100℃程度高くな
るように加熱することにより、母材の内面に前記
粉末金属を溶融付着させて本来の特質を持つた金
属層を形成しようというものである。
が粉末金属の溶融温度より200〜300℃程度低くな
るまで予熱を与えた後、速やかに内部から内表面
が粉末金属の溶融温度より50〜100℃程度高くな
るように加熱することにより、母材の内面に前記
粉末金属を溶融付着させて本来の特質を持つた金
属層を形成しようというものである。
次に本発明方法について、鋼管の内面に金属を
施す場合の図に拠り説明する。
施す場合の図に拠り説明する。
第１図において、１は内面に金属層を形成すべ
き鋼管、２は粉末金属を前記鋼管１内に供給する
ための粉末金属供給管、３は粉末金属、４は鋼管
１の内面に付着した粉末金属の層、５は外部から
の予熱装置、６は内部からの加熱装置、７は内部
からの加熱装置６を取付けた槍、８は前記粉末金
属の層４が内部からの加熱装置６により溶融され
て鋼管１の内面に形成された金属層、９は回転装
置、１０は該回転装置９の管支持部材で、管支持
部材１０に鋼管１を支持させる一方、鋼管１内に
粉末金属供給管２と内部からの加熱装置６を挿入
し、続いて外部からの予熱装置５を鋼管１の外に
セツトし、回転装置９を駆動して鋼管１を内面の
遠心力が3G以上になるように回転させながら、
粉末金属供給管２から粉末金属３を鋼管１の内部
に供給して遠心力により鋼管１の内面に粉末金属
の層４を形成させ、該層４も含め、外部からの予
熱装置５により鋼管１の内面が粉末金属の融点よ
りも200〜300℃程度低い温度になるまで予熱し、
然る後、速やかに内部からの加熱装置６により該
層４及び鋼管１の内面が粉末金属の融点より50〜
100℃程度高くなるように加熱して、鋼管１の内
面に金属層８を形成するのであるが、これを連続
的に行なうため、粉末金属供給管２及び外部から
の予熱装置５と内部からの加熱装置６は一定間隔
を保持したまま一定速度で鋼管１の外部と内部を
移動させるのである。
き鋼管、２は粉末金属を前記鋼管１内に供給する
ための粉末金属供給管、３は粉末金属、４は鋼管
１の内面に付着した粉末金属の層、５は外部から
の予熱装置、６は内部からの加熱装置、７は内部
からの加熱装置６を取付けた槍、８は前記粉末金
属の層４が内部からの加熱装置６により溶融され
て鋼管１の内面に形成された金属層、９は回転装
置、１０は該回転装置９の管支持部材で、管支持
部材１０に鋼管１を支持させる一方、鋼管１内に
粉末金属供給管２と内部からの加熱装置６を挿入
し、続いて外部からの予熱装置５を鋼管１の外に
セツトし、回転装置９を駆動して鋼管１を内面の
遠心力が3G以上になるように回転させながら、
粉末金属供給管２から粉末金属３を鋼管１の内部
に供給して遠心力により鋼管１の内面に粉末金属
の層４を形成させ、該層４も含め、外部からの予
熱装置５により鋼管１の内面が粉末金属の融点よ
りも200〜300℃程度低い温度になるまで予熱し、
然る後、速やかに内部からの加熱装置６により該
層４及び鋼管１の内面が粉末金属の融点より50〜
100℃程度高くなるように加熱して、鋼管１の内
面に金属層８を形成するのであるが、これを連続
的に行なうため、粉末金属供給管２及び外部から
の予熱装置５と内部からの加熱装置６は一定間隔
を保持したまま一定速度で鋼管１の外部と内部を
移動させるのである。
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１１から雰囲気ガス１２
を管１の内部に供給するものとする。
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１１から雰囲気ガス１２
を管１の内部に供給するものとする。
而して、上記における粉末金属供給管２による
粉末金属３の供給方法はこれを連続的としたが、
鋼管１に回転を付与した状態で予め該粉末金属３
を供給しておき、その後、外部からの予熱装置５
及び内部からの加熱装置６によつて鋼管１の内面
及び粉末金属の層４を所定の温度まで、予熱また
は加熱を行なうようにしてもよい。
粉末金属３の供給方法はこれを連続的としたが、
鋼管１に回転を付与した状態で予め該粉末金属３
を供給しておき、その後、外部からの予熱装置５
及び内部からの加熱装置６によつて鋼管１の内面
及び粉末金属の層４を所定の温度まで、予熱また
は加熱を行なうようにしてもよい。
然しながら、上記の加熱により、金属層８が形
成された後も、鋼管１が著しく過熱されるような
場合には冷却ノズル１３から空気１４等を噴出さ
せて冷却するものとする。
成された後も、鋼管１が著しく過熱されるような
場合には冷却ノズル１３から空気１４等を噴出さ
せて冷却するものとする。
また、上記説明においては、金属ライニングを
施すべき金属製品として鋼管を挙げたが、本発明
は鋼管に限定されるものではなく、円柱状の内面
を持つた金属製品であれば、すべて適用される。
施すべき金属製品として鋼管を挙げたが、本発明
は鋼管に限定されるものではなく、円柱状の内面
を持つた金属製品であれば、すべて適用される。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 １
(1) 鋼製品 鋼管
材質 STPG 4B Sch40
寸法 外径114.3mm、内径102.3mm、長さ1500mm
化学組成（WT％） Ｃ 0.25、Si 0.35、Mn
0.30〜0.90、Ｐ ０，04、Ｓ 0.04 (2) 粉末金属 品種 MSFWC2（タングステン・カーバイド自
溶合金 化学組成（WT％） WC：20〜80、MSFNi：
残部 使用量 10Kg (3) 回転数 300rpm (4) 予熱方法 高周波誘導子による外面誘導加熱 700℃ 加熱条件 周波数 2KHz、送り速度 ５mm／
sec、電力量 60kWh (5) 加熱方法 高周波誘導子による内面誘導加熱 加熱条件 周波数 100KHz、送り速度 ５
mm／sec、電力量 80KWh (6) 雰囲気制御 使用ガス Ar 流量 １ 以上により、耐食性、高温耐摩耗性付与の目的
を以て、鋼管の内面に粉末金属によるライニング
を施したところ、該鋼管の内面に厚さ2.0mmの金
属層が形成され、鋼管内面の耐食性、高温耐摩耗
性は著しく向上した。
0.30〜0.90、Ｐ ０，04、Ｓ 0.04 (2) 粉末金属 品種 MSFWC2（タングステン・カーバイド自
溶合金 化学組成（WT％） WC：20〜80、MSFNi：
残部 使用量 10Kg (3) 回転数 300rpm (4) 予熱方法 高周波誘導子による外面誘導加熱 700℃ 加熱条件 周波数 2KHz、送り速度 ５mm／
sec、電力量 60kWh (5) 加熱方法 高周波誘導子による内面誘導加熱 加熱条件 周波数 100KHz、送り速度 ５
mm／sec、電力量 80KWh (6) 雰囲気制御 使用ガス Ar 流量 １ 以上により、耐食性、高温耐摩耗性付与の目的
を以て、鋼管の内面に粉末金属によるライニング
を施したところ、該鋼管の内面に厚さ2.0mmの金
属層が形成され、鋼管内面の耐食性、高温耐摩耗
性は著しく向上した。
本発明は上述の通りであつて、鋼管等の円柱状
の内面を有する金属製品を回転させながらその内
部に粉末金属を供給して前記金属製品の内面に遠
心力により粉末金属の均一な層を形成さた状態
で、前記金属製品の外部からその内面と粉末金属
を、該粉末金属の融点より低い温度に予熱し、然
る後、速やかに前記金属製品の内面と粉末金属
を、該粉末金属の融点より高い温度に加熱し、粉
末金属を金属製品の内面に溶融付着させて金属層
を形成する方法であるから、金属製品の内面に均
一な厚みの金属層を形成することができる。ま
た、金属層に金属製品内面への付着形態は合金化
によるか、或は鋼管等の内面は通常粗面であるた
め、溶融した粉末金属が該面にかみつく所謂かみ
つき現象によつて強固に付着するものであるか
ら、ライニング施工後、金属層が剥離するおそれ
は全くなく、しかもかなりの厚みの均一な金属層
を形成することができる。更に、ライニング材料
として使用する粉末金属としては、冶金用の粉末
金属や溶射用の粉末金属或は導電性セラミツクス
の殆どすべてを、単体または複合して使用できる
ので、目的、用途に応じて適宜の粉末金属や導電
性セラミツクスを択用することにより、極めて広
範囲の金属ライニングに適用できる。
の内面を有する金属製品を回転させながらその内
部に粉末金属を供給して前記金属製品の内面に遠
心力により粉末金属の均一な層を形成さた状態
で、前記金属製品の外部からその内面と粉末金属
を、該粉末金属の融点より低い温度に予熱し、然
る後、速やかに前記金属製品の内面と粉末金属
を、該粉末金属の融点より高い温度に加熱し、粉
末金属を金属製品の内面に溶融付着させて金属層
を形成する方法であるから、金属製品の内面に均
一な厚みの金属層を形成することができる。ま
た、金属層に金属製品内面への付着形態は合金化
によるか、或は鋼管等の内面は通常粗面であるた
め、溶融した粉末金属が該面にかみつく所謂かみ
つき現象によつて強固に付着するものであるか
ら、ライニング施工後、金属層が剥離するおそれ
は全くなく、しかもかなりの厚みの均一な金属層
を形成することができる。更に、ライニング材料
として使用する粉末金属としては、冶金用の粉末
金属や溶射用の粉末金属或は導電性セラミツクス
の殆どすべてを、単体または複合して使用できる
ので、目的、用途に応じて適宜の粉末金属や導電
性セラミツクスを択用することにより、極めて広
範囲の金属ライニングに適用できる。
第１図は本発明の実施態様の一例を示す図、第
２図は管の内径と回転数の関係を示す図表であ
る。 １……鋼管、２……粉末金属供給管、３……粉
末金属、４……粉末金属の層、５……予熱装置、
６……加熱装置、８……金属層、９……回転装
置。
２図は管の内径と回転数の関係を示す図表であ
る。 １……鋼管、２……粉末金属供給管、３……粉
末金属、４……粉末金属の層、５……予熱装置、
６……加熱装置、８……金属層、９……回転装
置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属管等の円柱状内面を有する金属製品の内
面に粉末金属による金属ライニングを施すに際
し、前記金属製品を回転させながらその内部に粉
末金属を供給すると共にその外面からの誘導加熱
によつて内面の温度が前記粉末金属の溶融温度よ
り低い適切な温度になるまで予熱した後、該金属
製品をその内部からその内面の温度が前記粉末金
属の溶融温度より適宜温度高くなるように内面誘
導加熱することにより、該金属製品の内面に前記
粉末金属を溶融付着させて金属層を形成すること
を特徴とする金属管等の内面に金属ライニングを
施す方法。 ２ 粉末金属として１種を単独で又はその２種以
上を混合したものを用いる特許請求の範囲第１項
に記載の方法。 ３ 粉末金属として粉末金属に導電性セラミツク
スを１種又は２種以上混合したものを用いる特許
請求の範囲第１項又は第２項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP894886A JPS62167889A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP894886A JPS62167889A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62167889A JPS62167889A (ja) | 1987-07-24 |
| JPH0533307B2 true JPH0533307B2 (ja) | 1993-05-19 |
Family
ID=11706894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP894886A Granted JPS62167889A (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62167889A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2727450B2 (ja) * | 1987-10-06 | 1998-03-11 | 第一高周波工業株式会社 | 内外面金属ライニング管の製造方法 |
| CN113005444B (zh) * | 2021-02-18 | 2022-08-26 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于回转体内表面涂层制备的装置及其应用 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58117875A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シリンダ素材の内面処理方法 |
-
1986
- 1986-01-21 JP JP894886A patent/JPS62167889A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58117875A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | シリンダ素材の内面処理方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62167889A (ja) | 1987-07-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |