JPH058057A - 二重金属管の製造方法 - Google Patents
二重金属管の製造方法Info
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- JPH058057A JPH058057A JP3611491A JP3611491A JPH058057A JP H058057 A JPH058057 A JP H058057A JP 3611491 A JP3611491 A JP 3611491A JP 3611491 A JP3611491 A JP 3611491A JP H058057 A JPH058057 A JP H058057A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】管の一方に炭素鋼管あるいは低合金鋼管を、他
方に高耐食性金属管を用いて二重金属管を製造するに際
し、炭素鋼管あるいは低合金鋼管の強度や靱性を劣化さ
せず、接合状態の良好な二重金属管とする。 【構成】外管１と内管２の接合面の表面粗さをＲmax 75
μm 以下に調整した後、その接合面に低融点のインサー
ト材３を介在させさせた状態で管を組み立て（図１
(a))、インサート材３の融点以上で、かつ、外管１と内
管２に温度差ができるように加熱するか、または、その
ように加熱して熱間圧延もしくは熱間押出しを行い、外
管１と内管２を液相拡散接合する（図１(b))。管を組み
立てた後加熱する前に、縮径加工を行ったり（図１
(c))、管の両端面をシールして外管と内管の間に存在す
る空気を除去したり（図１(d))、あるいはその両方の工
程を入れるのが望ましい。
方に高耐食性金属管を用いて二重金属管を製造するに際
し、炭素鋼管あるいは低合金鋼管の強度や靱性を劣化さ
せず、接合状態の良好な二重金属管とする。 【構成】外管１と内管２の接合面の表面粗さをＲmax 75
μm 以下に調整した後、その接合面に低融点のインサー
ト材３を介在させさせた状態で管を組み立て（図１
(a))、インサート材３の融点以上で、かつ、外管１と内
管２に温度差ができるように加熱するか、または、その
ように加熱して熱間圧延もしくは熱間押出しを行い、外
管１と内管２を液相拡散接合する（図１(b))。管を組み
立てた後加熱する前に、縮径加工を行ったり（図１
(c))、管の両端面をシールして外管と内管の間に存在す
る空気を除去したり（図１(d))、あるいはその両方の工
程を入れるのが望ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内管と外管とが冶金的
に完全に接合された二重金属管の製造方法、特に、外管
が強度および低温靱性の優れた炭素鋼管や低合金鋼管で
あり、内管が高耐食性金属管である二重金属管の製造方
法に関する。
に完全に接合された二重金属管の製造方法、特に、外管
が強度および低温靱性の優れた炭素鋼管や低合金鋼管で
あり、内管が高耐食性金属管である二重金属管の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、化学プラント、油井管、油送
管、ガス輸送管等は耐食性に優れていることが要求され
ている。特に、近年使用条件が厳しくなってきている油
送管としては、高強度、高耐食性を共に満たす材料が要
求されており、そのために、高耐食性の高合金鋼からな
る鋼管や、管の内面側または外面側のみに耐食性に優れ
た異種金属を接合した二重金属管等が用いられている。
しかし、高合金鋼製の鋼管は高価であるため、近年では
二重金属管に対する需要が多く、例えば外管を炭素鋼
管、内管をステンレス鋼管とする耐食性に優れた二重金
属管が提案されている。
管、ガス輸送管等は耐食性に優れていることが要求され
ている。特に、近年使用条件が厳しくなってきている油
送管としては、高強度、高耐食性を共に満たす材料が要
求されており、そのために、高耐食性の高合金鋼からな
る鋼管や、管の内面側または外面側のみに耐食性に優れ
た異種金属を接合した二重金属管等が用いられている。
しかし、高合金鋼製の鋼管は高価であるため、近年では
二重金属管に対する需要が多く、例えば外管を炭素鋼
管、内管をステンレス鋼管とする耐食性に優れた二重金
属管が提案されている。
【０００３】この二重金属管を製造する方法としては、
例えば、特開平１−197081号公報、特開昭59−159284号
公報、特開昭62−38783 号公報あるいは特開昭62−7242
3 号公報に開示されているように、低融点のインサート
材（溶射膜、NiあるいはNi合金の箔など）を用いて製造
する方法が公知である。これらの方法はいずれも外管と
内管の間にそれらの融点より低い融点を有するインサー
ト材を介在させて二重管を組み立てた後全体を均一に加
熱し、拡散接合により外管と内管の接合面を冶金的に接
合させる方法である。
例えば、特開平１−197081号公報、特開昭59−159284号
公報、特開昭62−38783 号公報あるいは特開昭62−7242
3 号公報に開示されているように、低融点のインサート
材（溶射膜、NiあるいはNi合金の箔など）を用いて製造
する方法が公知である。これらの方法はいずれも外管と
内管の間にそれらの融点より低い融点を有するインサー
ト材を介在させて二重管を組み立てた後全体を均一に加
熱し、拡散接合により外管と内管の接合面を冶金的に接
合させる方法である。
【０００４】なお、本出願人は、先に、変形抵抗の異な
る二種類の金属の素管を同心円状に配した複合ビレット
を作製し、変形抵抗の大きい方を他方より高温に加熱
し、熱間押出し加工するクラッド金属管の製造方法を提
案したが（特開平２−258903号公報）、この方法は接合
性の向上よりも成形性の改善を目的とするものである。
る二種類の金属の素管を同心円状に配した複合ビレット
を作製し、変形抵抗の大きい方を他方より高温に加熱
し、熱間押出し加工するクラッド金属管の製造方法を提
案したが（特開平２−258903号公報）、この方法は接合
性の向上よりも成形性の改善を目的とするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、二重金属管を
製造する場合、経済性も考慮して一方の管に炭素鋼管あ
るいは低合金鋼管が使用される。その場合、高温での加
熱処理あるいは長時間にわたる加熱処理を行うと炭素鋼
あるいは低合金鋼の強度や靱性が低下し、期待される性
能が得られなくなるため、加熱温度は極力低く、また、
加熱時間は極力短くする方がよい。このような、炭素鋼
や低合金鋼の機械的性質を劣化させないような加熱処理
を従来の二重金属管の製造方法で行おうとすると、外管
と内管を接合できないか、あるいは接合強度が低くなる
という問題が生ずる。
製造する場合、経済性も考慮して一方の管に炭素鋼管あ
るいは低合金鋼管が使用される。その場合、高温での加
熱処理あるいは長時間にわたる加熱処理を行うと炭素鋼
あるいは低合金鋼の強度や靱性が低下し、期待される性
能が得られなくなるため、加熱温度は極力低く、また、
加熱時間は極力短くする方がよい。このような、炭素鋼
や低合金鋼の機械的性質を劣化させないような加熱処理
を従来の二重金属管の製造方法で行おうとすると、外管
と内管を接合できないか、あるいは接合強度が低くなる
という問題が生ずる。
【０００６】本発明は、管の一方に炭素鋼管あるいは低
合金鋼管を用い、他方に高耐食性金属管を用いて二重金
属管を製造するに際し、炭素鋼あるいは低合金鋼の機械
的性質を劣化させずに容易に良好な接合状態が得られる
製造方法を提供することを目的とする。
合金鋼管を用い、他方に高耐食性金属管を用いて二重金
属管を製造するに際し、炭素鋼あるいは低合金鋼の機械
的性質を劣化させずに容易に良好な接合状態が得られる
製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、「外管
の内表面および内管の外表面をＲmax 75μm 以下の表面
粗さに調整した後、外管の内面側および／または内管の
外面側に融点が外管および内管の融点より低い金属ある
いは合金からなるインサート材を介在させて外管の中に
内管を装入し、インサート材の融点以上で、かつ、外管
と内管に温度差ができるように加熱し、または、そのよ
うに加熱して熱間圧延もしくは熱間押出しを行い、外管
の内面と内管の外面を拡散接合することを特徴とする二
重金属管の製造方法」にある。
の内表面および内管の外表面をＲmax 75μm 以下の表面
粗さに調整した後、外管の内面側および／または内管の
外面側に融点が外管および内管の融点より低い金属ある
いは合金からなるインサート材を介在させて外管の中に
内管を装入し、インサート材の融点以上で、かつ、外管
と内管に温度差ができるように加熱し、または、そのよ
うに加熱して熱間圧延もしくは熱間押出しを行い、外管
の内面と内管の外面を拡散接合することを特徴とする二
重金属管の製造方法」にある。
【０００８】インサート材を介在させた状態で外管内に
内管を挿入（以下、この工程を「組み立て」という）し
た後加熱する前に縮径加工を行うと、外管と内管の密着
性がさらによくなる。
内管を挿入（以下、この工程を「組み立て」という）し
た後加熱する前に縮径加工を行うと、外管と内管の密着
性がさらによくなる。
【０００９】また、組み立て後、加熱する前に管の両端
面をシールして外管と内管の間に存在する空気を抜く工
程を入れるのが望ましい。
面をシールして外管と内管の間に存在する空気を抜く工
程を入れるのが望ましい。
【００１０】組み立て後、加熱する前に管の両端面をシ
ールして外管と内管の間に存在する空気を抜き、次い
で、縮径加工を行うか、あるいは、その逆の工程を入れ
るとさらに望ましい。
ールして外管と内管の間に存在する空気を抜き、次い
で、縮径加工を行うか、あるいは、その逆の工程を入れ
るとさらに望ましい。
【００１１】通常、前記の外管には炭素鋼管あるいは低
合金鋼管を、また、内管にはステンレス鋼やNi基合金の
ような高耐食性金属管を用いるが、用途上の必要性か
ら、外管、内管の材質を逆にしても何ら支障はない。
合金鋼管を、また、内管にはステンレス鋼やNi基合金の
ような高耐食性金属管を用いるが、用途上の必要性か
ら、外管、内管の材質を逆にしても何ら支障はない。
【００１２】炭素鋼管あるいは低合金鋼管としては、要
求される性能（強度、靱性）を満たすものを使用すれば
よい。
求される性能（強度、靱性）を満たすものを使用すれば
よい。
【００１３】高耐食性金属管としては、用途に応じステ
ンレス鋼管、Ni基合金管、TiおよびTi合金管などが使用
可能である。
ンレス鋼管、Ni基合金管、TiおよびTi合金管などが使用
可能である。
【００１４】インサート材としては、融点が外管および
内管の融点より低いものであればよく、特に限定しない
が、接合強度を考慮し、Ni−Ｐ系、Ni−Si−Ｂ系、Fe−
Si−Ｂ系等のアモルファス金属箔あるいはこれらのメッ
キ層が好ましい。また、これらの材料を粉末にし、溶射
等により膜を形成させてもよい。なお、インサート材は
内管の外表面、外管の内表面のいずれに施してもよく、
両面であってもよい。
内管の融点より低いものであればよく、特に限定しない
が、接合強度を考慮し、Ni−Ｐ系、Ni−Si−Ｂ系、Fe−
Si−Ｂ系等のアモルファス金属箔あるいはこれらのメッ
キ層が好ましい。また、これらの材料を粉末にし、溶射
等により膜を形成させてもよい。なお、インサート材は
内管の外表面、外管の内表面のいずれに施してもよく、
両面であってもよい。
【００１５】また、その厚さは15〜150 μm とするのが
好ましい。
好ましい。
【００１６】
【作用】以下に、図に基づいて本発明方法を詳細に説明
する。
する。
【００１７】図１は、本発明方法により二重金属管を製
造する際に行う各工程の概略を示す模式図である。図１
(a) は「組み立て」工程である。ここでは外表面にイン
サート材３を取りつけた内管２を外管１内に挿入する。
６は空間部である。図１(b)は「加熱、接合」工程であ
る。この工程ではインサート材３の融点以上で、かつ、
内管２と外管１に温度差ができるように加熱し、インサ
ート材３を溶融させて外管１と内管２とを液相拡散接合
する。図１(c)は「縮径加工」工程で、冷間引き抜き加
工等によりインサート材３を挟んで外管１と内管２を密
着させる。図１(d) は「シール溶接・脱気」工程で、管
の両端をシール溶接し、一方の端部に設けた脱気孔５か
ら真空引きを行って図１(a) の空間部６に存在する空気
を除去する。
造する際に行う各工程の概略を示す模式図である。図１
(a) は「組み立て」工程である。ここでは外表面にイン
サート材３を取りつけた内管２を外管１内に挿入する。
６は空間部である。図１(b)は「加熱、接合」工程であ
る。この工程ではインサート材３の融点以上で、かつ、
内管２と外管１に温度差ができるように加熱し、インサ
ート材３を溶融させて外管１と内管２とを液相拡散接合
する。図１(c)は「縮径加工」工程で、冷間引き抜き加
工等によりインサート材３を挟んで外管１と内管２を密
着させる。図１(d) は「シール溶接・脱気」工程で、管
の両端をシール溶接し、一方の端部に設けた脱気孔５か
ら真空引きを行って図１(a) の空間部６に存在する空気
を除去する。
【００１８】本発明方法は、図１(a) の工程（Ａ）と、
図１(b) の工程（Ｂ）または図１(b) の工程＋「熱間圧
延または熱間押出し」工程、とを必須要件とし、さらに
図１(c) の工程（Ｃ）および図１(d) の工程（Ｄ）を任
意の要件として含む二重金属管の製造方法であって、整
理して示すと下記の通りである。
図１(b) の工程（Ｂ）または図１(b) の工程＋「熱間圧
延または熱間押出し」工程、とを必須要件とし、さらに
図１(c) の工程（Ｃ）および図１(d) の工程（Ｄ）を任
意の要件として含む二重金属管の製造方法であって、整
理して示すと下記の通りである。
【００１９】 Ａ−Ｂ
Ａ−Ｃ−Ｂ
Ａ−Ｄ−Ｂ
Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｂ
Ａ−Ｄ−Ｃ−Ｂ
Ａ−Ｂ−「熱間圧延または熱間押出し」
Ａ−Ｃ−Ｂ−「熱間圧延または熱間押出し」
Ａ−Ｄ−Ｂ−「熱間圧延または熱間押出し」
Ａ−Ｃ−Ｄ−Ｂ−「熱間圧延または熱間押出し」
（10）Ａ−Ｄ−Ｃ−Ｂ−「熱間圧延または熱間押出し」
本発明方法により外管と内管を容易に、かつ良好な状態
で接合することができるのは、例えば内管側の加熱温度
を外管側の加熱温度よりも高くすることにより熱膨張量
に差が生じて接合面に働く応力が大きくなるからであ
り、短時間で接合することが可能になる。また、従来の
外管と内管を均一に加熱する方法では内管に熱膨張率の
大きい材料を使用することが必須であったが、本発明方
法によれば、外管と内管とで熱膨張率の差の小さい材料
を組み合せることも可能になる。
で接合することができるのは、例えば内管側の加熱温度
を外管側の加熱温度よりも高くすることにより熱膨張量
に差が生じて接合面に働く応力が大きくなるからであ
り、短時間で接合することが可能になる。また、従来の
外管と内管を均一に加熱する方法では内管に熱膨張率の
大きい材料を使用することが必須であったが、本発明方
法によれば、外管と内管とで熱膨張率の差の小さい材料
を組み合せることも可能になる。
【００２０】組み立て後に縮径加工を行うと、外管と内
管の密着性がよくなり、特に、加熱時に外管と内管に温
度差をつけにくい薄肉の材料を用いる場合にも、接合が
容易になる。また、素管の寸法精度があまり要求されな
くなるので、製造管理の面でも有利である。
管の密着性がよくなり、特に、加熱時に外管と内管に温
度差をつけにくい薄肉の材料を用いる場合にも、接合が
容易になる。また、素管の寸法精度があまり要求されな
くなるので、製造管理の面でも有利である。
【００２１】組み立て後、シール溶接・脱気を行うと、
インサート材と母材（外管および内管）のなじみがよく
なり、接合時間を著しく短縮することが可能になる。
インサート材と母材（外管および内管）のなじみがよく
なり、接合時間を著しく短縮することが可能になる。
【００２２】加熱した状態で圧延または押出し成形を行
うことにより接合面に応力が働き、接合を短時間で行う
ことができる。また、製品寸法の調整が容易になるの
で、製造可能な寸法範囲を拡大することができる。
うことにより接合面に応力が働き、接合を短時間で行う
ことができる。また、製品寸法の調整が容易になるの
で、製造可能な寸法範囲を拡大することができる。
【００２３】図２は外管に炭素鋼管、内管に高耐食性金
属管を用い、外管と内管に温度差を与えて加熱した場合
の管の肉厚方向に生ずる温度勾配を模式的に示した図
で、内管側を高温に加熱した場合である。外管側の加熱
温度が低めに維持されるため、接合した後も炭素鋼の強
度、靱性等を劣化させずに維持することができる。特
に、ＤＷＴＴ（Ｄrop Ｗeight Ｔear Ｔest ) による高
靱性を要求される場合に有利である。
属管を用い、外管と内管に温度差を与えて加熱した場合
の管の肉厚方向に生ずる温度勾配を模式的に示した図
で、内管側を高温に加熱した場合である。外管側の加熱
温度が低めに維持されるため、接合した後も炭素鋼の強
度、靱性等を劣化させずに維持することができる。特
に、ＤＷＴＴ（Ｄrop Ｗeight Ｔear Ｔest ) による高
靱性を要求される場合に有利である。
【００２４】管の加熱工程で外管と内管の間に温度差を
与える方法としては、誘導加熱コイルを利用して加熱す
る方法が好適である。すなわち、誘導加熱コイルの周波
数を変えることにより加熱される部位の深さを任意に調
整することができるので、管を組み立てた後、誘導加熱
コイルを管の内部あるいは外側に配し、管の肉厚方向に
おける所定の部位を加熱することができる。しかも、設
備費の大幅な増加を伴うことがない。この内管と外管の
温度差は 100℃以上とするのが好ましい。
与える方法としては、誘導加熱コイルを利用して加熱す
る方法が好適である。すなわち、誘導加熱コイルの周波
数を変えることにより加熱される部位の深さを任意に調
整することができるので、管を組み立てた後、誘導加熱
コイルを管の内部あるいは外側に配し、管の肉厚方向に
おける所定の部位を加熱することができる。しかも、設
備費の大幅な増加を伴うことがない。この内管と外管の
温度差は 100℃以上とするのが好ましい。
【００２５】外管と内管の接合面の表面粗さをＲmax 75
μm 以下とするのは、これよりも粗いと接合強度が著し
く低下するためで、50μm 以下とするのが望ましい。な
お、表面粗さの調整は、冷間引き抜き、研削等いずれの
方法を用いてもよい。
μm 以下とするのは、これよりも粗いと接合強度が著し
く低下するためで、50μm 以下とするのが望ましい。な
お、表面粗さの調整は、冷間引き抜き、研削等いずれの
方法を用いてもよい。
【００２６】外管と内管の接合界面における加熱温度
は、インサート材を短時間で完全に溶融するため、イン
サート材の融点よりも30℃以上高い温度とするのがよ
い。しかし、 150℃を超えて高温にしても溶融時間の短
縮効果の向上はそれほど大きくはなく、逆に加熱のため
のコストがかかるので、加熱温度の上限は 150℃とする
のが好ましい。
は、インサート材を短時間で完全に溶融するため、イン
サート材の融点よりも30℃以上高い温度とするのがよ
い。しかし、 150℃を超えて高温にしても溶融時間の短
縮効果の向上はそれほど大きくはなく、逆に加熱のため
のコストがかかるので、加熱温度の上限は 150℃とする
のが好ましい。
【００２７】さらに、接合完了後の冷却速度は、管の一
方に炭素鋼や低合金鋼を使用する場合、その性能（強
度、靱性等）を確保するために３〜55℃/sとすることが
望ましい。
方に炭素鋼や低合金鋼を使用する場合、その性能（強
度、靱性等）を確保するために３〜55℃/sとすることが
望ましい。
【００２８】
【実施例１】表１に示す化学組成の低合金鋼管およびNi
基合金の金属管をそれぞれ外管（外径： 203mm、肉厚：
15mm、長さ：３ｍ）および内管（外径：171.5mm 、肉
厚：４mm、長さ：３ｍ）として用い、外管の内表面およ
び内管の外表面の粗さをＲmax50μm に調整した後、こ
の内管の外表面に、同じく表１に示すNi−Cr−Si系のア
モルファス金属箔（融点：1180℃、厚さ：50μm）を巻
き、下記 (イ) 〜 (ニ)の４通りの工程で二重金属管を
作製した。なお、加熱は、外径155mm 、長さ 500mmの誘
導加熱コイルを内管の中に挿入し、周波数100kHzで、内
管の外表面が1250℃になるように行った。このときの外
管の外表面の温度は400〜600 ℃であった。縮径加工
は、冷間引き抜きにより行い、外径 198mm、肉厚18.5mm
とした。熱間押出しでは、外径 152.4mm、肉厚４mmとし
た。また、各工程とも、接合終了後、二重金属管の外側
から水冷により45℃/sの冷却速度で冷却した。
基合金の金属管をそれぞれ外管（外径： 203mm、肉厚：
15mm、長さ：３ｍ）および内管（外径：171.5mm 、肉
厚：４mm、長さ：３ｍ）として用い、外管の内表面およ
び内管の外表面の粗さをＲmax50μm に調整した後、こ
の内管の外表面に、同じく表１に示すNi−Cr−Si系のア
モルファス金属箔（融点：1180℃、厚さ：50μm）を巻
き、下記 (イ) 〜 (ニ)の４通りの工程で二重金属管を
作製した。なお、加熱は、外径155mm 、長さ 500mmの誘
導加熱コイルを内管の中に挿入し、周波数100kHzで、内
管の外表面が1250℃になるように行った。このときの外
管の外表面の温度は400〜600 ℃であった。縮径加工
は、冷間引き抜きにより行い、外径 198mm、肉厚18.5mm
とした。熱間押出しでは、外径 152.4mm、肉厚４mmとし
た。また、各工程とも、接合終了後、二重金属管の外側
から水冷により45℃/sの冷却速度で冷却した。
【００２９】工程：
(イ) 組立−加熱
(ロ) 組立−縮径加工−加熱
(ハ) 組立−シール溶接・脱気−縮径加工−加熱
(ニ) 組立−縮径加工−加熱−熱間押出し
これらの二重金属管について、超音波探傷により接合界
面における欠陥の有無を検査し、接合界面の剪断強度、
外管側の引張強さおよび破面遷移温度を測定した。
面における欠陥の有無を検査し、接合界面の剪断強度、
外管側の引張強さおよび破面遷移温度を測定した。
【００３０】結果を表２のNo.1〜４に示す。この結果か
ら明らかなように、いずれの管においても欠陥は検出さ
れず、接合界面の剪断強度、外管側の引張強さおよび破
面遷移温度も良好であった。
ら明らかなように、いずれの管においても欠陥は検出さ
れず、接合界面の剪断強度、外管側の引張強さおよび破
面遷移温度も良好であった。
【００３１】
【比較例１】実施例１で用いた低合金鋼管、Ni基合金管
およびアモルファス金属箔をそれぞれ外管、内管および
インサート材とし、接合面の表面粗さを本発明方法で定
める範囲から外れる 100μm に調整し、前記の (ロ) の
工程により二重金属管を作製した。なお、加熱は実施例
１と同じ条件で行った。
およびアモルファス金属箔をそれぞれ外管、内管および
インサート材とし、接合面の表面粗さを本発明方法で定
める範囲から外れる 100μm に調整し、前記の (ロ) の
工程により二重金属管を作製した。なお、加熱は実施例
１と同じ条件で行った。
【００３２】この二重金属管について超音波探傷により
検査したところ、接合界面に欠陥は認められなかった
が、剪断強度が11kgf/mm2 と低かった（表２のNo.5参
照）。
検査したところ、接合界面に欠陥は認められなかった
が、剪断強度が11kgf/mm2 と低かった（表２のNo.5参
照）。
【００３３】
【実施例２】実施例１で用いた低合金鋼管およびNi基合
金管をそれぞれ外管および内管とし、インサート材とし
てＰを９重量％含有するNi基合金（融点： 890℃）を用
い、接合面の表面粗さをＲmax 25μmとし、前記の (ハ)
の工程により二重金属管を作製した。なお、加熱は実
施例１の方法で行い、内管の外表面の加熱温度を1030℃
とした。
金管をそれぞれ外管および内管とし、インサート材とし
てＰを９重量％含有するNi基合金（融点： 890℃）を用
い、接合面の表面粗さをＲmax 25μmとし、前記の (ハ)
の工程により二重金属管を作製した。なお、加熱は実
施例１の方法で行い、内管の外表面の加熱温度を1030℃
とした。
【００３４】この二重金属管について超音波探傷により
検査したところ、接合界面に異常はなく、接合界面の剪
断強度、外管側の引張強さおよび破面遷移温度も良好で
あった（表２のNo.6参照）。
検査したところ、接合界面に異常はなく、接合界面の剪
断強度、外管側の引張強さおよび破面遷移温度も良好で
あった（表２のNo.6参照）。
【００３５】
【比較例２】実施例１で用いた低合金鋼管、Ni基合金管
およびアモルファス金属箔をそれぞれ外管、内管および
インサート材とし、接合面の表面粗さをＲmax 50μm と
し、前記の (ハ) の工程により二重金属管を作製した。
ただし、本発明方法で定める加熱方法を採らず、加熱温
度は1220℃として二重金属管全体を均一に加熱した。
およびアモルファス金属箔をそれぞれ外管、内管および
インサート材とし、接合面の表面粗さをＲmax 50μm と
し、前記の (ハ) の工程により二重金属管を作製した。
ただし、本発明方法で定める加熱方法を採らず、加熱温
度は1220℃として二重金属管全体を均一に加熱した。
【００３６】この二重金属管について超音波探傷により
検査したところ、接合界面に異常はなく、剪断強度も良
好であったが、外管側の破面遷移温度が高温側に移行
し、靱性が著しく劣化していた（表２のNo.7参照）。
検査したところ、接合界面に異常はなく、剪断強度も良
好であったが、外管側の破面遷移温度が高温側に移行
し、靱性が著しく劣化していた（表２のNo.7参照）。
【００３７】
【実施例３】実施例１で用いた低合金鋼管、Ni基合金管
およびアモルファス金属箔をそれぞれ外管、内管および
インサート材とし、接合面の粗さをＲmax 25μm とし、
前記の (ニ) の工程により金属二重管を作製した。加熱
は、外管側に内径 235mm、長さ 500mmの誘導加熱コイル
を配し、電源周波数 50kHzで二重金属管の外表面の温度
が1270℃になるように行った。外表面がこの温度に達し
た直後、内面側の内表面の温度は 700℃程度であった。
なお、冷却は25℃/sの速度で行った。
およびアモルファス金属箔をそれぞれ外管、内管および
インサート材とし、接合面の粗さをＲmax 25μm とし、
前記の (ニ) の工程により金属二重管を作製した。加熱
は、外管側に内径 235mm、長さ 500mmの誘導加熱コイル
を配し、電源周波数 50kHzで二重金属管の外表面の温度
が1270℃になるように行った。外表面がこの温度に達し
た直後、内面側の内表面の温度は 700℃程度であった。
なお、冷却は25℃/sの速度で行った。
【００３８】この二重金属管について超音波探傷により
検査したところ、接合界面に何ら問題はなく、剪断強度
および外管側の引張強さも良好であった（表２のNo.8参
照）。
検査したところ、接合界面に何ら問題はなく、剪断強度
および外管側の引張強さも良好であった（表２のNo.8参
照）。
【００３９】なお、この実施例では、低合金鋼管側を高
温に加熱しているので、実際の製造においては、冷却速
度を調整して組織を制御する必要がある。
温に加熱しているので、実際の製造においては、冷却速
度を調整して組織を制御する必要がある。
【００４０】上記の各実施例では、いずれも外管に低合
金鋼管、内管に高耐食性金属管を用いたが、外管に高耐
食性金属管、内管に低合金鋼管を用いても、同様に良好
な結果が得られた。
金鋼管、内管に高耐食性金属管を用いたが、外管に高耐
食性金属管、内管に低合金鋼管を用いても、同様に良好
な結果が得られた。
【００４１】
【表１】
【００４２】
【表２】
【００４３】
【発明の効果】管の一方に炭素鋼管あるいは低合金鋼管
を用い、他方に高耐食性金属管を用いて二重金属管を製
造するに際し、本発明方法を適用することにより、炭素
鋼管あるいは低合金鋼管の機械的性質を劣化させること
なく、接合状態の良好な二重金属管とすることができ
る。
を用い、他方に高耐食性金属管を用いて二重金属管を製
造するに際し、本発明方法を適用することにより、炭素
鋼管あるいは低合金鋼管の機械的性質を劣化させること
なく、接合状態の良好な二重金属管とすることができ
る。
【図１】本発明方法により二重金属管を製造する際に行
う各工程の概略を示す模式図である。
う各工程の概略を示す模式図である。
【図２】外管と内管に温度差を与えて加熱した場合の管
の肉厚方向に生ずる温度勾配を模式的に示す図である。
の肉厚方向に生ずる温度勾配を模式的に示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 外管の内表面および内管の外表面をＲma
x 75μm 以下の表面粗さに調整した後、外管の内面側お
よび／または内管の外面側に融点が外管および内管の融
点より低い金属あるいは合金からなるインサート材を介
在させて外管の中に内管を装入し、インサート材の融点
以上で、かつ、外管と内管に温度差ができるように加熱
し、または、そのように加熱して熱間圧延もしくは熱間
押出しを行い、外管の内面と内管の外面を拡散接合する
ことを特徴とする二重金属管の製造方法。 - 【請求項２】 外管の中に内管を挿入した後、加熱する
前に冷間で縮径加工を行うことを特徴とする請求項１記
載の二重金属管の製造方法。 - 【請求項３】 外管の中に内管を挿入した後、加熱する
前に両端部をシール溶接するとともに一方の端部に設け
た脱気孔から外管と内管の間に存在する空気を抜くこと
を特徴とする請求項１記載の二重金属管の製造方法。 - 【請求項４】 外管の中に内管を挿入した後、加熱する
前に両端部をシール溶接するとともに一方の端部に設け
た脱気孔から外管と内管の間に存在する空気を抜き、次
いで、冷間で縮径加工を行うことを特徴とする請求項１
記載の二重金属管の製造方法。 - 【請求項５】 外管の中に内管を挿入した後、加熱する
前に冷間で縮径加工を行い、次いで、両端部をシール溶
接するとともに一方の端部に設けた脱気孔から外管と内
管の間に存在する空気を抜くことを特徴とする請求項１
記載の二重金属管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036114A JP2707852B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 二重金属管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3036114A JP2707852B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 二重金属管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH058057A true JPH058057A (ja) | 1993-01-19 |
| JP2707852B2 JP2707852B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=12460753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3036114A Expired - Fee Related JP2707852B2 (ja) | 1991-03-01 | 1991-03-01 | 二重金属管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707852B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000343210A (ja) * | 1999-03-31 | 2000-12-12 | Komatsu Ltd | 二重構造管およびその製造方法 |
| KR100662900B1 (ko) * | 2006-01-25 | 2007-01-02 | 창원특수강주식회사 | 고온 강도가 우수한 전력 전달용 다중 금속봉 및 그제조방법 |
| CN1330436C (zh) * | 2003-11-20 | 2007-08-08 | 吉欣（英德）热轧不锈复合钢有限公司 | 钎焊热轧金属复合管的制造方法 |
| KR101298702B1 (ko) * | 2011-04-27 | 2013-08-21 | 현대제철 주식회사 | 이중관 및 그 제조방법 |
| CN103464508A (zh) * | 2013-09-16 | 2013-12-25 | 黎汉东 | 一种热轧金属复合管的生产方法 |
| CN104399773A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-11 | 中国海洋石油总公司 | 高钢级无缝冶金复合管的加工工艺 |
| KR101514051B1 (ko) * | 2013-12-13 | 2015-05-20 | 주식회사 성산 | 로우핀과 하이핀이 구비된 이중전열관 제조방법 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49131930A (ja) * | 1973-04-25 | 1974-12-18 | ||
| JPH01197081A (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 高耐食性二重金属管の製造方法 |
-
1991
- 1991-03-01 JP JP3036114A patent/JP2707852B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN104399773A (zh) * | 2014-11-27 | 2015-03-11 | 中国海洋石油总公司 | 高钢级无缝冶金复合管的加工工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707852B2 (ja) | 1998-02-04 |
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|---|---|---|---|
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