JPH06142948A - 金属二重管の製造方法 - Google Patents
金属二重管の製造方法Info
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- JPH06142948A JPH06142948A JP29265192A JP29265192A JPH06142948A JP H06142948 A JPH06142948 A JP H06142948A JP 29265192 A JP29265192 A JP 29265192A JP 29265192 A JP29265192 A JP 29265192A JP H06142948 A JPH06142948 A JP H06142948A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】接合界面に欠陥のない二重管の製造方法を提供
する。 【構成】(1) 外管の内面または内管の外面に、重量％
で、Ｂ：２〜７％およびFe：30％以下を含み、残部がNi
と不可避不純物からなる厚さ２〜100 μm のNi−Ｂメッ
キ層を設けて、外管の中に内管を挿入し、内管の縮径率
を 0.5〜10％の範囲として冷間縮径加工を施した後、11
00〜1250℃で拡散熱処理を行って内外管を接合させる。 (2) 上記(1) の冷間縮径加工工程と拡散熱処理工程との
間に、管の長手方向に管を 0.1〜10mm／秒の速度で移動
させて、1050〜1250℃で連続的に局部加熱処理を施す上
記(1) の製造方法。 上記(1) のメッキ層と拡散熱処理温度は、それぞれ、
Ｂ：２〜７％、Ｐ：0.5〜７％およびFe：30％以下のNi
−Ｂ−Ｐのもの、1050〜1250℃とすることができる。 【効果】接合界面にボイドや割れのない、油井管、ライ
ンパイプ、化学工業用の耐食用管などに好適な二重管が
得られる。
する。 【構成】(1) 外管の内面または内管の外面に、重量％
で、Ｂ：２〜７％およびFe：30％以下を含み、残部がNi
と不可避不純物からなる厚さ２〜100 μm のNi−Ｂメッ
キ層を設けて、外管の中に内管を挿入し、内管の縮径率
を 0.5〜10％の範囲として冷間縮径加工を施した後、11
00〜1250℃で拡散熱処理を行って内外管を接合させる。 (2) 上記(1) の冷間縮径加工工程と拡散熱処理工程との
間に、管の長手方向に管を 0.1〜10mm／秒の速度で移動
させて、1050〜1250℃で連続的に局部加熱処理を施す上
記(1) の製造方法。 上記(1) のメッキ層と拡散熱処理温度は、それぞれ、
Ｂ：２〜７％、Ｐ：0.5〜７％およびFe：30％以下のNi
−Ｂ−Ｐのもの、1050〜1250℃とすることができる。 【効果】接合界面にボイドや割れのない、油井管、ライ
ンパイプ、化学工業用の耐食用管などに好適な二重管が
得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、油井管、ラインパイ
プ、化学工業用の耐食用管などに好適な金属二重管の製
造方法に関する。
プ、化学工業用の耐食用管などに好適な金属二重管の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金属二重管は、内管および外管にそれぞ
れ異なる機能を有する材料が用いられ、管全体として優
れた特性を発揮するものである。例えば、外管に鋼を、
内管にNi基合金をそれぞれ用いて、外管には強度を、内
管には耐食性をそれぞれ分担させた金属二重管が、油井
管やラインパイプなどとして実用化されている。
れ異なる機能を有する材料が用いられ、管全体として優
れた特性を発揮するものである。例えば、外管に鋼を、
内管にNi基合金をそれぞれ用いて、外管には強度を、内
管には耐食性をそれぞれ分担させた金属二重管が、油井
管やラインパイプなどとして実用化されている。
【０００３】内外管を冶金的に接合させる方法として
は、熱間圧延して拡散接合させる方法が最も一般的であ
るが、その接合の際に接合面となるパイプの内外面の清
浄度の管理や接合部の酸化防止対策を万全に行う必要が
あるため、高コストとなる。すなわち、外管の内面、内
管の外面を研磨、洗浄する工程に加えて、内外管の隙間
の酸素を除去するため、内外管を組立てた後に管端をシ
ール溶接してこの隙間内を高真空に引く工程が採用され
ている。
は、熱間圧延して拡散接合させる方法が最も一般的であ
るが、その接合の際に接合面となるパイプの内外面の清
浄度の管理や接合部の酸化防止対策を万全に行う必要が
あるため、高コストとなる。すなわち、外管の内面、内
管の外面を研磨、洗浄する工程に加えて、内外管の隙間
の酸素を除去するため、内外管を組立てた後に管端をシ
ール溶接してこの隙間内を高真空に引く工程が採用され
ている。
【０００４】そこで、経済的な方法として、内管と外管
の間に低融点のインサート材を介在させて、界面での金
属接合の達成を容易にする方法が多数提案されている。
例えば、特開昭59−159284号公報では、熱膨張の大きい
材料を内管材として、インサート材を介して、外管と嵌
合わせ加熱するときに生ずる熱応力を利用して内外管を
接合する方法が示されている。この方法では、インサー
ト材としては、Ni箔もしくはNi−Ｐメッキ層が用いられ
る。特開昭62−78783 、特開昭62−72423 の各号公報で
は、Ni箔の両面にＰメッキを施し、これを内管に巻き付
けてインサート材とし、この内管を外管に挿入して冷間
加工で縮径した後、拡散熱処理を行うか、または熱間押
出しや圧延を行って、接合する方法が示されている。
の間に低融点のインサート材を介在させて、界面での金
属接合の達成を容易にする方法が多数提案されている。
例えば、特開昭59−159284号公報では、熱膨張の大きい
材料を内管材として、インサート材を介して、外管と嵌
合わせ加熱するときに生ずる熱応力を利用して内外管を
接合する方法が示されている。この方法では、インサー
ト材としては、Ni箔もしくはNi−Ｐメッキ層が用いられ
る。特開昭62−78783 、特開昭62−72423 の各号公報で
は、Ni箔の両面にＰメッキを施し、これを内管に巻き付
けてインサート材とし、この内管を外管に挿入して冷間
加工で縮径した後、拡散熱処理を行うか、または熱間押
出しや圧延を行って、接合する方法が示されている。
【０００５】特開平１−197081号公報では、インサート
材としてSi、Ｂを含む低融点のNi基合金を溶射した層を
用いる方法が提案されている。
材としてSi、Ｂを含む低融点のNi基合金を溶射した層を
用いる方法が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前記の従来の技術で
は、次のような問題点がある。
は、次のような問題点がある。
【０００７】メッキ層などのインサート材を内管と外
管との間に介在させた後、熱間押出しまたは他の熱間加
工により接合する方法では、特に、内管に熱間加工性の
劣る高耐食性合金を用いた場合には、内管に割れが生じ
たり、あるいは外管との変形抵抗の差により、良好な加
工ができない。
管との間に介在させた後、熱間押出しまたは他の熱間加
工により接合する方法では、特に、内管に熱間加工性の
劣る高耐食性合金を用いた場合には、内管に割れが生じ
たり、あるいは外管との変形抵抗の差により、良好な加
工ができない。
【０００８】インサート材を内管に巻き付ける方法で
は、螺旋状に巻き付けられたインサート材の重なり部に
空気層が残存するため、冷間縮径と拡散熱処理の工程を
経た後も接合界面に空隙欠陥（ボイド）が生ずる。この
欠陥のない均質な接合界面を得るためには、他の手段な
いし工程、例えば熱間での抽伸などを付加せざるを得
ず、したがって、工業的に安価に製造できる方法とは言
いがたい。
は、螺旋状に巻き付けられたインサート材の重なり部に
空気層が残存するため、冷間縮径と拡散熱処理の工程を
経た後も接合界面に空隙欠陥（ボイド）が生ずる。この
欠陥のない均質な接合界面を得るためには、他の手段な
いし工程、例えば熱間での抽伸などを付加せざるを得
ず、したがって、工業的に安価に製造できる方法とは言
いがたい。
【０００９】Ni−Ｐメッキ層をインサート材とする方
法は、短時間の加熱による拡散熱処理の場合では、接合
界面にNi−Ｐ共晶物が生成し界面強度が低下するため、
品質面で信頼性の高い方法とは言いがたい。
法は、短時間の加熱による拡散熱処理の場合では、接合
界面にNi−Ｐ共晶物が生成し界面強度が低下するため、
品質面で信頼性の高い方法とは言いがたい。
【００１０】溶射によりインサート材を形成する方法で
も、上記と同様の問題がある。すなわち、溶射層には
多くの空孔が存在するため、これをインサート材として
冷間縮径、拡散熱処理を施して二重管を製造すると、接
合界面のボイドが残存することがある。
も、上記と同様の問題がある。すなわち、溶射層には
多くの空孔が存在するため、これをインサート材として
冷間縮径、拡散熱処理を施して二重管を製造すると、接
合界面のボイドが残存することがある。
【００１１】本発明の目的は、上記の問題点を解消する
ことができる金属二重管の製造方法を提供することにあ
る。
ことができる金属二重管の製造方法を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の金
属二重管の製造方法にある。
属二重管の製造方法にある。
【００１３】(1) 外管の内面または内管の外面に、重量
％で、Ｂ：２〜７％およびFe：30％以下を含み、残部が
Niと不可避不純物からなる厚さ２〜100 μm のNi−Ｂメ
ッキ層を設けて、外管の中に内管を挿入し、内管の縮径
率を 0.5〜10％の範囲として冷間縮径加工を施した後、
1100〜1250℃で拡散熱処理を行って内外管を接合させる
ことを特徴とする金属二重管の製造方法。
％で、Ｂ：２〜７％およびFe：30％以下を含み、残部が
Niと不可避不純物からなる厚さ２〜100 μm のNi−Ｂメ
ッキ層を設けて、外管の中に内管を挿入し、内管の縮径
率を 0.5〜10％の範囲として冷間縮径加工を施した後、
1100〜1250℃で拡散熱処理を行って内外管を接合させる
ことを特徴とする金属二重管の製造方法。
【００１４】(2) 外管の内面または内管の外面に、重量
％で、Ｂを２〜７％、Ｐ：0.5 〜７％およびFe：30％以
下を含み、残部がNiと不可避不純物からなる厚さ２〜10
0 μmのNi−Ｂ−Ｐメッキ層を設けて、外管の中に内管
を挿入し、内管の縮径率を 0.5〜10％の範囲として冷間
縮径加工を施した後、1050〜1250℃で拡散熱処理を行っ
て内外管を接合させることを特徴とする金属二重管の製
造方法。
％で、Ｂを２〜７％、Ｐ：0.5 〜７％およびFe：30％以
下を含み、残部がNiと不可避不純物からなる厚さ２〜10
0 μmのNi−Ｂ−Ｐメッキ層を設けて、外管の中に内管
を挿入し、内管の縮径率を 0.5〜10％の範囲として冷間
縮径加工を施した後、1050〜1250℃で拡散熱処理を行っ
て内外管を接合させることを特徴とする金属二重管の製
造方法。
【００１５】(3) 上記(1) または(2) の冷間縮径加工工
程と拡散熱処理工程との間で、管の長手方向に管を 0.1
〜10mm／秒の速度で移動させて、1050〜1250℃で連続的
に局部加熱処理を施すことを特徴とする上記(1) または
(2) の金属二重管の製造方法。
程と拡散熱処理工程との間で、管の長手方向に管を 0.1
〜10mm／秒の速度で移動させて、1050〜1250℃で連続的
に局部加熱処理を施すことを特徴とする上記(1) または
(2) の金属二重管の製造方法。
【００１６】本発明では、高耐食性合金（例えば、Ni基
合金) を内管に用いても、熱間加工性の面で問題が発生
しないようにするために、比較的軽度の冷間縮径加工し
た後に拡散熱処理を行うこととし、熱間加工を施さな
い。接合界面のボイド防止対策として、インサート材の
巻き付けまたは溶射に代えて、適正組成の低融点メッキ
層を設けてインサート材とするとともに、拡散熱処理の
前に適正条件下で内管の冷間縮径加工を施す。あるい
は、冷間縮径加工後、拡散熱処理の前に適正条件下で連
続的な局部加熱処理をさらに加える。この処理におい
て、特に、加熱帯を管の長手方向に連続的に移動させる
局部移動加熱方式が、接合界面のボイド防止対策として
有効である。接合界面強度の確保対策としては、適正組
成のインサート材と拡散熱処理条件を選定する。
合金) を内管に用いても、熱間加工性の面で問題が発生
しないようにするために、比較的軽度の冷間縮径加工し
た後に拡散熱処理を行うこととし、熱間加工を施さな
い。接合界面のボイド防止対策として、インサート材の
巻き付けまたは溶射に代えて、適正組成の低融点メッキ
層を設けてインサート材とするとともに、拡散熱処理の
前に適正条件下で内管の冷間縮径加工を施す。あるい
は、冷間縮径加工後、拡散熱処理の前に適正条件下で連
続的な局部加熱処理をさらに加える。この処理におい
て、特に、加熱帯を管の長手方向に連続的に移動させる
局部移動加熱方式が、接合界面のボイド防止対策として
有効である。接合界面強度の確保対策としては、適正組
成のインサート材と拡散熱処理条件を選定する。
【００１７】本発明では、外管には炭素鋼あるいは低合
金鋼の鋼管を、また内管にはステンレス鋼あるいは高耐
食性合金の金属管を用いるが、用途上の必要性から、外
管、内管の材質をこれらと逆にする場合にも、本発明の
方法を適用することができる。炭素鋼あるいは低合金鋼
の鋼管としては、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。高耐食性合金の金属管として
は、用途に応じステンレス鋼管、Ni基合金あるいはTiお
よびTi合金管などが使用可能である。
金鋼の鋼管を、また内管にはステンレス鋼あるいは高耐
食性合金の金属管を用いるが、用途上の必要性から、外
管、内管の材質をこれらと逆にする場合にも、本発明の
方法を適用することができる。炭素鋼あるいは低合金鋼
の鋼管としては、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。高耐食性合金の金属管として
は、用途に応じステンレス鋼管、Ni基合金あるいはTiお
よびTi合金管などが使用可能である。
【００１８】
【作用】本発明において、インサート材の組成、厚さお
よび製造条件を前記のように定めた理由を説明する。以
下、％は重量％を意味する。
よび製造条件を前記のように定めた理由を説明する。以
下、％は重量％を意味する。
【００１９】インサート材の組成：本発明の方法では、
拡散熱処理に液相拡散法を用いることが望ましい。した
がって、望ましい低融点を得るために、Ni−ＢまたはNi
−Ｂ−Ｐ系のメッキ層を用いる。Ｂ含有量が２％未満で
は、メッキ層が高融点となり、次に述べる拡散熱処理条
件の上限温度1250℃を超える融点となる。一方、７％を
超えるとメッキ層を付着させるのに長時間の電解を要し
不経済となる。なお、この範囲のＢを含むNi−Ｂの場合
では、メッキ層の融点は1100〜1250℃の範囲となる。
拡散熱処理に液相拡散法を用いることが望ましい。した
がって、望ましい低融点を得るために、Ni−ＢまたはNi
−Ｂ−Ｐ系のメッキ層を用いる。Ｂ含有量が２％未満で
は、メッキ層が高融点となり、次に述べる拡散熱処理条
件の上限温度1250℃を超える融点となる。一方、７％を
超えるとメッキ層を付着させるのに長時間の電解を要し
不経済となる。なお、この範囲のＢを含むNi−Ｂの場合
では、メッキ層の融点は1100〜1250℃の範囲となる。
【００２０】Ｐはさらにメッキ層の低融点化に有効であ
るため含有させる。Ｐ含有量が 0.5％未満ではこの効果
がなく、一方、７％を超えると接合界面に脆化層が形成
されるため逆効果となる。２〜７％のＢと 0.5〜７％の
Ｐを含むNi−Ｂ−Ｐの場合では、融点は約50〜200 ℃低
下して、最低の融点が1050℃となる。
るため含有させる。Ｐ含有量が 0.5％未満ではこの効果
がなく、一方、７％を超えると接合界面に脆化層が形成
されるため逆効果となる。２〜７％のＢと 0.5〜７％の
Ｐを含むNi−Ｂ−Ｐの場合では、融点は約50〜200 ℃低
下して、最低の融点が1050℃となる。
【００２１】本発明の方法では、拡散熱処理温度は、イ
ンサート材の組成、すなわち融点を適正に選べばインサ
ート材を完全に液相化しない固液共存温度域でもよく、
その場合でも後述するように拡散加熱温度は、金属結合
が容易に起こる1050℃以上（Ni−Ｂ−Ｐの場合）または
1100℃以上（Ni−Ｂの場合）とすることから、上記の融
点は重要な要因である。よって、メッキ層の組成は、２
〜７％でＢを含むNi−Ｂか、または２〜７％でＢと 0.5
〜７％でＰを含むNi−Ｂ−Ｐとした。
ンサート材の組成、すなわち融点を適正に選べばインサ
ート材を完全に液相化しない固液共存温度域でもよく、
その場合でも後述するように拡散加熱温度は、金属結合
が容易に起こる1050℃以上（Ni−Ｂ−Ｐの場合）または
1100℃以上（Ni−Ｂの場合）とすることから、上記の融
点は重要な要因である。よって、メッキ層の組成は、２
〜７％でＢを含むNi−Ｂか、または２〜７％でＢと 0.5
〜７％でＰを含むNi−Ｂ−Ｐとした。
【００２２】メッキの方法によっては、メッキ処理の際
に鋼中のFeが一部溶出しメッキ層の中に混在するように
なって、融点を低下させすぎることもありうるが、この
場合でもメッキ層中のFe含有量を30％以下とすれば、上
記の効果を維持することができる。よって、メッキ層中
のFe含有量は、30％以下に限定した。
に鋼中のFeが一部溶出しメッキ層の中に混在するように
なって、融点を低下させすぎることもありうるが、この
場合でもメッキ層中のFe含有量を30％以下とすれば、上
記の効果を維持することができる。よって、メッキ層中
のFe含有量は、30％以下に限定した。
【００２３】インサート材の厚さ：メッキ層の厚さが２
μm 未満では、接合面に存在する凹凸を埋める効果が小
さいため、加熱時に溶融して内外管の金属の接合を促進
させる効果がない。一方、100 μm を超えると接合効果
が飽和し、さらにメッキ層を付着させるのに長時間の電
解を要し、不経済となる。よって、メッキ層の厚さは２
〜100 μm の範囲とした。
μm 未満では、接合面に存在する凹凸を埋める効果が小
さいため、加熱時に溶融して内外管の金属の接合を促進
させる効果がない。一方、100 μm を超えると接合効果
が飽和し、さらにメッキ層を付着させるのに長時間の電
解を要し、不経済となる。よって、メッキ層の厚さは２
〜100 μm の範囲とした。
【００２４】内管の冷間加工縮径率：接合界面のボイド
防止対策として、上記のインサート材を用いて、さらに
冷間で内管の縮径加工を施すことが必須の条件である。
この加工率が0.5 ％未満では、内外管の密着と空気層の
除去に効果がない。一方、10％を超えると縮径加工時に
内管の一部が座屈し、さらにその後の加熱または熱処理
時に二重管の変形が大となる。よって、内管の冷間加工
縮径率を 0.5〜10％とした。この縮径加工の方法は、抽
伸または圧延のいずれでもよい。
防止対策として、上記のインサート材を用いて、さらに
冷間で内管の縮径加工を施すことが必須の条件である。
この加工率が0.5 ％未満では、内外管の密着と空気層の
除去に効果がない。一方、10％を超えると縮径加工時に
内管の一部が座屈し、さらにその後の加熱または熱処理
時に二重管の変形が大となる。よって、内管の冷間加工
縮径率を 0.5〜10％とした。この縮径加工の方法は、抽
伸または圧延のいずれでもよい。
【００２５】拡散熱処理温度：メッキ層がNi−Ｂの場
合、1100℃未満では、またはNi−Ｂ−Ｐの場合、1050℃
未満では、上記のボイドがない状態でも金属原子の拡散
が不十分で望ましい金属接合が十分達成されない。一
方、1250℃を超えると、内外管金属の結晶粒の粗大化に
よる脆化および耐食性の劣化が発生する。よって、拡散
熱処理温度をメッキ層がNi−Ｂの場合で1100℃〜1250℃
の、Ni−Ｂ−Ｐの場合で1050℃〜1250℃の、それぞれ範
囲とした。
合、1100℃未満では、またはNi−Ｂ−Ｐの場合、1050℃
未満では、上記のボイドがない状態でも金属原子の拡散
が不十分で望ましい金属接合が十分達成されない。一
方、1250℃を超えると、内外管金属の結晶粒の粗大化に
よる脆化および耐食性の劣化が発生する。よって、拡散
熱処理温度をメッキ層がNi−Ｂの場合で1100℃〜1250℃
の、Ni−Ｂ−Ｐの場合で1050℃〜1250℃の、それぞれ範
囲とした。
【００２６】製造工程：熱間加工性の問題を回避するた
めに、内管の外面または外管の内面に、電解メッキによ
り前記のメッキ層を形成させ、これをインサート材とす
る。外管の中に内管を挿入し、前記の冷間縮径加工を施
す。その後上記の温度条件で拡散熱処理を施し内外管を
冶金的に拡散接合させる。この時間は、メッキ層の組
成、厚さおよび選定する温度によって異なるが、概ね３
〜90分で充分である。
めに、内管の外面または外管の内面に、電解メッキによ
り前記のメッキ層を形成させ、これをインサート材とす
る。外管の中に内管を挿入し、前記の冷間縮径加工を施
す。その後上記の温度条件で拡散熱処理を施し内外管を
冶金的に拡散接合させる。この時間は、メッキ層の組
成、厚さおよび選定する温度によって異なるが、概ね３
〜90分で充分である。
【００２７】本発明では、上記の冷間縮径加工工程と拡
散熱処理工程との間に、管の長手方向に管を 0.1〜10mm
／秒の速度で移動させて、1050〜1250℃で連続的に局部
加熱処理を施すのが、残存空気を除去する上で最も望ま
しい。図１は、この方法を説明する概略図である。拡散
熱処理の前に、図示するような誘導加熱コイル１を用い
て、冷間縮径加工を施した二重管２に連続的な局部加熱
を行う。誘導加熱コイル１または二重管２を図示する矢
印の方向、すなわち管の長手方向に移動させると、管に
おける加熱帯は逐次移動して行く。内外管のインサート
材との間に空気が残存していても、この加熱帯の移動に
より、この空気は管の未加熱部の方向に逐次追い出され
て行くことになり、その後の拡散熱処理の際に接合界面
でのボイドの発生を防止することができる。
散熱処理工程との間に、管の長手方向に管を 0.1〜10mm
／秒の速度で移動させて、1050〜1250℃で連続的に局部
加熱処理を施すのが、残存空気を除去する上で最も望ま
しい。図１は、この方法を説明する概略図である。拡散
熱処理の前に、図示するような誘導加熱コイル１を用い
て、冷間縮径加工を施した二重管２に連続的な局部加熱
を行う。誘導加熱コイル１または二重管２を図示する矢
印の方向、すなわち管の長手方向に移動させると、管に
おける加熱帯は逐次移動して行く。内外管のインサート
材との間に空気が残存していても、この加熱帯の移動に
より、この空気は管の未加熱部の方向に逐次追い出され
て行くことになり、その後の拡散熱処理の際に接合界面
でのボイドの発生を防止することができる。
【００２８】局部加熱温度が1050℃未満では、空気除去
の効果が少なく、一方、1250℃を超える温度では、前記
の拡散熱処理と同様な悪影響が生ずる。
の効果が少なく、一方、1250℃を超える温度では、前記
の拡散熱処理と同様な悪影響が生ずる。
【００２９】移動速度が、0.1mm/秒未満の遅い速度で
は、残存空気の移動除去効果が飽和するとともに、生産
効率が低下する。一方、10mm／秒を超える速い移動速度
になると、残存空気の除去が不十分となる。
は、残存空気の移動除去効果が飽和するとともに、生産
効率が低下する。一方、10mm／秒を超える速い移動速度
になると、残存空気の除去が不十分となる。
【００３０】この局部加熱の際にも、一部拡散現象は起
こるが、上記の温度範囲と移動速度範囲をともに満足さ
せれば、空気が残存した状態で拡散が終了してしまうの
を回避することができる。
こるが、上記の温度範囲と移動速度範囲をともに満足さ
せれば、空気が残存した状態で拡散が終了してしまうの
を回避することができる。
【００３１】加熱帯の幅は、管の外径および肉厚によっ
ても異なるが、長手方向の幅が約30mmの加熱コイルを用
いて約20〜30mm程度とするのが望ましい。
ても異なるが、長手方向の幅が約30mmの加熱コイルを用
いて約20〜30mm程度とするのが望ましい。
【００３２】
【実施例】表１に示す化学組成の炭素鋼およびNi基合金
の金属管を、それぞれ外管 (外径:140mm、肉厚:15mm 、
長さ：３mm) および内管 (外径:117mm、肉厚: ３mm、長
さ: ４mm) として用いた。内管を外管よりも長くするの
は、外管が縮径加工により延ばされるからである。この
外管の内表面および内管の外表面の粗さをグラインダー
加工により、Ｒmax で50μm に調整した。
の金属管を、それぞれ外管 (外径:140mm、肉厚:15mm 、
長さ：３mm) および内管 (外径:117mm、肉厚: ３mm、長
さ: ４mm) として用いた。内管を外管よりも長くするの
は、外管が縮径加工により延ばされるからである。この
外管の内表面および内管の外表面の粗さをグラインダー
加工により、Ｒmax で50μm に調整した。
【００３３】
【表１】
【００３４】次いで、内管の外面に電解メッキを施し、
Ni−ＢまたはNi−Ｂ−Ｐメッキ層を付着させた。メッキ
は、NiSO4 ＋NiCl2 ＋H3BO4 ＋(CH3)3NBH3もしくはこれ
にリン酸を加えた溶液中で通電し、液の組成、電流およ
び通電時間を変える方法により、数種類の組成と厚さの
メッキ層を形成させた。
Ni−ＢまたはNi−Ｂ−Ｐメッキ層を付着させた。メッキ
は、NiSO4 ＋NiCl2 ＋H3BO4 ＋(CH3)3NBH3もしくはこれ
にリン酸を加えた溶液中で通電し、液の組成、電流およ
び通電時間を変える方法により、数種類の組成と厚さの
メッキ層を形成させた。
【００３５】これらの内管を外管の中に挿入し、一方の
端の内外管の境界部を溶接して口絞りを行った後、冷間
で引き抜く縮径加工を施して二重管の素管を得た。
端の内外管の境界部を溶接して口絞りを行った後、冷間
で引き抜く縮径加工を施して二重管の素管を得た。
【００３６】これらの素管を大気雰囲気の加熱炉に入
れ、拡散熱処理を施して内外管を拡散接合して製品二重
管とした。一部のもののついては、図１に示す誘導加熱
による連続局部加熱処理を縮径加工と拡散熱処理の各工
程との間に施した。これらの製造条件を表２に示す。
れ、拡散熱処理を施して内外管を拡散接合して製品二重
管とした。一部のもののついては、図１に示す誘導加熱
による連続局部加熱処理を縮径加工と拡散熱処理の各工
程との間に施した。これらの製造条件を表２に示す。
【００３７】このようにして得られた製品二重管の任意
の５箇所の断面（１断面当たり約100mm の界面長さ) に
ついて、100 倍の倍率でミクロ顕鏡し、接合界面のボイ
ドと共晶層およびそれらに伴う割れの有無を調査した。
これらの結果を表２に併せて示す。
の５箇所の断面（１断面当たり約100mm の界面長さ) に
ついて、100 倍の倍率でミクロ顕鏡し、接合界面のボイ
ドと共晶層およびそれらに伴う割れの有無を調査した。
これらの結果を表２に併せて示す。
【００３８】表２から明らかなように、本発明で定める
条件を全て満たす本発明例Ａ１〜Ａ11では、接合界面の
ボイドや割れは認められなかった。本発明例Ａ６と比較
例Ｂ６を比べると、メッキ層にＰを含むＡ６では、1050
℃の拡散熱処理温度でも良好な接合界面が得られた。ま
た、局部移動加熱処理を施したＡ７〜Ａ10では、短時間
の拡散熱処理で接合界面のボイドや割れのない良好な接
合界面が得られた。
条件を全て満たす本発明例Ａ１〜Ａ11では、接合界面の
ボイドや割れは認められなかった。本発明例Ａ６と比較
例Ｂ６を比べると、メッキ層にＰを含むＡ６では、1050
℃の拡散熱処理温度でも良好な接合界面が得られた。ま
た、局部移動加熱処理を施したＡ７〜Ａ10では、短時間
の拡散熱処理で接合界面のボイドや割れのない良好な接
合界面が得られた。
【００３９】一方、メッキ層の組成、厚さ、縮径加工条
件あるいは拡散熱処理条件のいずれかが本発明で定める
範囲外で製造した比較例Ｂ１〜Ｂ６では、接合界面のボ
イドや割れが認められた。
件あるいは拡散熱処理条件のいずれかが本発明で定める
範囲外で製造した比較例Ｂ１〜Ｂ６では、接合界面のボ
イドや割れが認められた。
【００４０】
【表２】
【００４１】
【発明の効果】本発明の二重管の製造方法によれば、接
合界面に空隙欠陥（ボイド）や割れのない、油井管、ラ
インパイプ、化学工業用の耐食用管などに好適な二重管
を得ることができる。
合界面に空隙欠陥（ボイド）や割れのない、油井管、ラ
インパイプ、化学工業用の耐食用管などに好適な二重管
を得ることができる。
【図１】冷間縮径加工と拡散熱処理との間に行う連続局
部加熱処理の方法を説明する概略図である。
部加熱処理の方法を説明する概略図である。
１：誘導加熱コイル、２：冷間縮径加工後の二重管
フロントページの続き (72)発明者 木本 雅也 大阪府大阪市中央区北浜４丁目５番33号住 友金属工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】外管の内面または内管の外面に、重量％
で、Ｂ：２〜７％およびFe：30％以下を含み、残部がNi
と不可避不純物からなる厚さ２〜100 μm のNi−Ｂメッ
キ層を設けて、外管の中に内管を挿入し、内管の縮径率
を 0.5〜10％の範囲として冷間縮径加工を施した後、11
00〜1250℃で拡散熱処理を行って内外管を接合させるこ
とを特徴とする金属二重管の製造方法。 - 【請求項２】外管の内面または内管の外面に、重量％
で、Ｂ：２〜７％、Ｐ：0.5 〜７％およびFe：30％以下
を含み、残部がNiと不可避不純物からなる厚さ２〜100
μm のNi−Ｂ−Ｐメッキ層を設けて、外管の中に内管を
挿入し、内管の縮径率を 0.5〜10％の範囲として冷間縮
径加工を施した後、1050〜1250℃で拡散熱処理を行って
内外管を接合させることを特徴とする金属二重管の製造
方法。 - 【請求項３】前記の冷間縮径加工工程と拡散熱処理工程
との間で、管の長手方向に管を0.1〜10mm／秒の速度で
移動させて、1050〜1250℃で連続的に局部加熱処理を施
すことを特徴とする請求項１または請求項２の金属二重
管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292651A JP2746014B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 金属二重管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292651A JP2746014B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 金属二重管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06142948A true JPH06142948A (ja) | 1994-05-24 |
| JP2746014B2 JP2746014B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17784543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292651A Expired - Fee Related JP2746014B2 (ja) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | 金属二重管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2746014B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156134A (en) * | 1997-08-29 | 2000-12-05 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Bonding method of dual phase stainless steel |
| JP2004518558A (ja) * | 2001-01-31 | 2004-06-24 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 湾曲した表面を有する、冶金的に接合された層状の物品 |
| US7169480B2 (en) | 2004-02-02 | 2007-01-30 | Dai-Ichi High Frequency Co., Ltd. | Clad pipe |
| CN100436908C (zh) * | 2004-12-01 | 2008-11-26 | 第一高周波工业株式会社 | 复合管 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5581805B2 (ja) * | 2010-05-24 | 2014-09-03 | トヨタ自動車株式会社 | ステンレス鋼材へのめっき方法及びそのめっき材 |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP4292651A patent/JP2746014B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6156134A (en) * | 1997-08-29 | 2000-12-05 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Bonding method of dual phase stainless steel |
| JP2004518558A (ja) * | 2001-01-31 | 2004-06-24 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 湾曲した表面を有する、冶金的に接合された層状の物品 |
| US7169480B2 (en) | 2004-02-02 | 2007-01-30 | Dai-Ichi High Frequency Co., Ltd. | Clad pipe |
| CN100436908C (zh) * | 2004-12-01 | 2008-11-26 | 第一高周波工业株式会社 | 复合管 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2746014B2 (ja) | 1998-04-28 |
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|---|---|---|---|
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