JPH0755338B2 - Clad metal tube manufacturing method - Google Patents

Clad metal tube manufacturing method

Info

Publication number
JPH0755338B2
JPH0755338B2 JP30825990A JP30825990A JPH0755338B2 JP H0755338 B2 JPH0755338 B2 JP H0755338B2 JP 30825990 A JP30825990 A JP 30825990A JP 30825990 A JP30825990 A JP 30825990A JP H0755338 B2 JPH0755338 B2 JP H0755338B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
clad
tube
alloy
clad metal
base material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP30825990A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH04182023A (en
Inventor
和行 中筋
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to JP30825990A priority Critical patent/JPH0755338B2/en
Publication of JPH04182023A publication Critical patent/JPH04182023A/en
Publication of JPH0755338B2 publication Critical patent/JPH0755338B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、母材の内面または外面または内・外両面に
(合せ材厚/合せ材外径)比で0.02以下、(合せ材断面
積/全断面積)比で0.25以下となる、具体的には0.3〜
0.05mm厚の非常に薄い合せ材を接合したクラッド金属管
の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention has a ratio of (combination material thickness / combination material outer diameter) of 0.02 or less on the inner surface or outer surface or both inner and outer surfaces of a base material, / Total cross-sectional area) ratio is 0.25 or less, specifically 0.3 to
The present invention relates to a method for manufacturing a clad metal tube in which a very thin mating material having a thickness of 0.05 mm is joined.

さらに具体的に言えば、耐食性に優れた形状記憶合金も
しくは金属間化合物合金から成るクラッド金属管を製造
する方法に関する。
More specifically, it relates to a method for producing a clad metal tube made of a shape memory alloy or an intermetallic compound alloy having excellent corrosion resistance.

(従来の技術) 従来、クラッド金属管は、主として母材の炭素鋼の耐食
性向上を狙って合せ材であるステンレス鋼またはNi基合
金とのクラッド管を対象として熱間圧延または熱間押出
等の加工法により製造されている。また、一部爆着法に
より製造されている。特開昭53−19958号公報、特開昭5
3−14155号公報、特公昭58−43237号公報、特開昭58−1
3404号公報参照。コスト・生産性から考えると熱間圧延
法が優れており、通常、穿孔圧延機、続いて延伸圧延機
を経る慣用の継目無管製造工程にて製造されている。
(Prior Art) Conventionally, a clad metal tube has been mainly subjected to hot rolling or hot extrusion for a clad tube with stainless steel or Ni-based alloy which is a composite material mainly for improving the corrosion resistance of carbon steel as a base material. It is manufactured by the processing method. It is also manufactured by the partial explosion method. JP-A-53-19958, JP-A-5
3-14155, JP-B-58-43237, JP-A-58-1
See 3404 publication. From the viewpoint of cost and productivity, the hot rolling method is superior, and it is usually manufactured by a conventional seamless pipe manufacturing process that goes through a piercing rolling machine and then a drawing rolling machine.

このような製造工程を経て製造されたクラッド管では、
合わせ材(断面積の大きい方を母材、断面積の小さい方
を合わせ材と呼ぶ)はせいぜい2mm厚程度であって、そ
れより薄い厚さの合せ材を備えたクラッド管を製造する
ことは難しい。というのは、合わせ材を2mm厚より薄く
しようとすれば、製造時(圧延時)合わせ材が破断する
という問題が発生するからである。
In a clad tube manufactured through such a manufacturing process,
The laminated material (the one with the larger cross-sectional area is called the base material and the one with the smaller cross-sectional area is called the laminated material) is at most about 2 mm thick, and it is not possible to manufacture a clad tube with a thinner laminated material. difficult. This is because if the laminated material is made thinner than 2 mm, the laminated material will break during manufacturing (rolling).

また、例えば、合わせ材厚が0.3mm以下の薄いクラッド
管を得ようとすると、上記方法で得たクラッド管の合わ
せ材側を機械加工にて切削して製造することが考えられ
る。しかし、通常圧延材の寸法精度としては良くても±
0.2mmであるので、機械加工で切削すると合わせ材が欠
落する部分が発生するおそれがある。また、切削加工は
長尺の管内表面に施すことは不可能である。
Further, for example, in order to obtain a thin clad tube having a laminated material thickness of 0.3 mm or less, it is conceivable to manufacture the clad tube obtained by the above method by cutting the laminated material side by machining. However, even if the dimensional accuracy of rolled material is usually good,
Since it is 0.2 mm, when cutting by machining, there is a possibility that a part where the laminated material is missing may occur. Further, it is impossible to perform cutting work on the inner surface of a long pipe.

従って、前記従来技術により合わせ材厚が0.3mm以下と
いうような非常に薄いクラッド管を製造することは困難
である。
Therefore, it is difficult to manufacture a very thin clad tube having a laminated material thickness of 0.3 mm or less by the conventional technique.

また、金属間化合物から成る金属管を通常の製管法(前
述のマンネスマン製管法や熱間押出法等)で製造する
と、材料に表面疵が発生する等の問題があった。従っ
て、これらにさらに他の金属材を接合してクラッド管と
することは困難であった。
In addition, when a metal tube made of an intermetallic compound is manufactured by an ordinary tube manufacturing method (such as the above-mentioned Mannesmann tube manufacturing method or hot extrusion method), there is a problem that surface defects occur in the material. Therefore, it is difficult to join other metal materials to these to form a clad tube.

(発明が解決しようとする課題) 前述のように、従来の製造方法では0.3〜0.05mmと非常
に薄い合せ材を片面あるいは両面に接合したクラッド金
属管を製造する方法は見い出されていなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, the conventional manufacturing method has not found a method for manufacturing a clad metal tube in which a very thin mating material having a thickness of 0.3 to 0.05 mm is bonded to one side or both sides.

したがって、本発明の一般的目的は、母材の内面、外面
または内・外面に例えば0.3〜0.05mm厚の非常に薄い合
わせ材を接合したクラッド金属管の製造方法を提供する
ことである。
Therefore, a general object of the present invention is to provide a method for producing a clad metal tube in which a very thin laminated material having a thickness of, for example, 0.3 to 0.05 mm is joined to the inner surface, outer surface or inner / outer surface of a base material.

また、本発明のより具体的目的は、前記母材が金属間化
合物合金から成るクラッド金属管の製造方法を提供する
ことである。
A more specific object of the present invention is to provide a method for producing a clad metal tube in which the base material is an intermetallic compound alloy.

ところで、化学プラント、熱交換装置等の配管には主と
してステンレス鋼管が使用されているが、局部腐食等に
より部分的に穴があく場合がある。これに対しては、現
状では全面的あるいは大部分の配管の取替によって修理
を行っているが、これでは、修理作業費および材料費等
が嵩み修理費が高くなるという点が問題となっている。
By the way, although stainless steel pipes are mainly used for pipes of chemical plants, heat exchange devices, etc., there are cases where holes are partially formed due to local corrosion. On the other hand, at present, repairs are carried out entirely or by replacing most of the piping, but this raises the problem that repair work costs and material costs are high and repair costs are high. ing.

しかし、現状では、配管の部分的な欠陥の修理に対して
有効な方法が見い出されておらず、したがって、部分的
な手直しが行える方法があれば簡便である。このための
現実的な一つの方法として、配管の内径よりも小さい形
状記憶合金管から成る管を腐食した部分まで持ってい
き、形状を回復させて配管内面にこの管を張り付ける部
分修正を行う方法が提案されている。ところが、配管内
を流れる流体の種類によっては形状記憶合金では十分は
腐食性が保証されない。これを解決する方法として、片
面にステンレス鋼を合わせ材としたクラッド管を用いれ
ば高耐食性を有する形状記憶管となる。
However, at present, an effective method for repairing a partial defect in the pipe has not been found, and therefore, it is convenient if there is a method capable of performing partial repair. As a realistic method for this, bring a pipe made of a shape memory alloy pipe smaller than the inner diameter of the pipe to the corroded part, restore the shape and fix the part that attaches this pipe to the inner surface of the pipe A method has been proposed. However, depending on the type of fluid flowing in the pipe, the shape memory alloy does not guarantee sufficient corrosiveness. As a method of solving this, if a clad tube made of stainless steel on one side is used, a shape memory tube having high corrosion resistance can be obtained.

したがって、本発明の別のより具体的目的は、片面もし
くは両面にステンレス鋼などの耐食性材料を合せ材とし
た形状記憶合金クラッド管の製造方法ならびにそれを利
用した配管の補修方法を提供することである。
Therefore, another more specific object of the present invention is to provide a method for manufacturing a shape memory alloy clad tube using a corrosion resistant material such as stainless steel as a composite material on one or both sides, and a method for repairing piping using the same. is there.

(課題を解決するための手段) 上記目的を達成するため、本発明者は鋭意研究を重ねた
結果、以下に述べるような事項を確認し、それらに基づ
いて本発明を完成するに至った。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above-mentioned object, the present inventor has conducted extensive studies, and as a result, confirmed the following matters and completed the present invention based on them.

薄い合せ材を備えたクラッド金属管を製造するに
は、まず多層構造のクラッド材を製造した後、不必要な
層(部分)を例えば酸溶解によって除去することで目標
とする(合せ材厚/合せ材外径)比で0.02以下、(合せ
材断面積/全断面積)比で0.25以下、具体的に言えば0.
3mm以下の薄い合せ材を備えたクラッド管を製造するこ
とができる。切削などの機械的手段によらないために、
必要な層を残し不要な層のみを完全に除去できる。
In order to manufacture a clad metal tube having a thin laminated material, first, a clad material having a multi-layer structure is manufactured, and then an unnecessary layer (portion) is removed by, for example, acid dissolution, which is a target (composite material thickness / The outer diameter of the composite material is 0.02 or less, and the (cross-sectional area of the composite material / total cross-sectional area) ratio is 0.25 or less.
It is possible to manufacture a clad tube with a thin laminated material of 3 mm or less. Because it does not rely on mechanical means such as cutting,
It is possible to completely remove the unnecessary layers while leaving the necessary layers.

金属間化合物合金などの難加工材の場合、炭素鋼な
どの軟加工材を用いて金属間化合物合金を被覆した状態
で加工することによって、表面疵等の欠陥発生を抑制し
て金属間化合物の成形加工を容易に行うことができる。
In the case of difficult-to-machine materials such as intermetallic compound alloys, it is possible to suppress the occurrence of defects such as surface flaws by processing with an intermetallic compound alloy coated using a soft-working material such as carbon steel to prevent intermetallic compound The molding process can be easily performed.

さらに、金属間化合物の合金であるNiTi系形状記憶
合金とステンレス鋼またはNi基合金とはクラッド化が困
難であるが、母材がNiTi系形状記憶合金であって、合せ
材がステンレス鋼またはNi基合金であり、必要ならば中
間材としてTaまたはNb層を介在せしめて成るクラッド管
構成材料は、その内外面を炭素鋼などの軟加工材で被覆
してから加工すると、容易にクラッド化が可能となる。
したがって、形状記憶合金の有する特性とステンレス鋼
などの有する優れた耐食性とを合わせて利用することが
でき、配管の補修材としてはより苛酷な腐食環境下で使
用できる。
Furthermore, it is difficult to clad NiTi-based shape memory alloys, which are alloys of intermetallic compounds, and stainless steels or Ni-based alloys, but the base material is NiTi-based shape memory alloys, and the joining material is stainless steel or Ni. A clad tube constituent material, which is a base alloy and, if necessary, with a Ta or Nb layer interposed as an intermediate material, can be easily clad by coating the inner and outer surfaces with a soft working material such as carbon steel before working. It will be possible.
Therefore, the characteristics of the shape memory alloy and the excellent corrosion resistance of stainless steel and the like can be used together, and it can be used as a repairing material for pipes in a more severe corrosive environment.

すなわち、上記した事項に基づいてなされた本発明は、
その一つの面からは、母材の内面または外面または内・
外両面に、例えば0.3mm厚以下の合せ材を接合したクラ
ッド金属管を製造する方法において、母材管の内面また
は外面または内・外両面に合せ材よりなる管を積層して
クラッド管素材とし、該クラッド管素材の外面および内
面を軟加工材で被覆してクラッド組立素棒または素管と
し、次いで該クラッド棒または管を加熱して熱間加工を
行い、それぞれの接合面を拡散接合してから、酸にて内
・外面の前記軟加工材を除去することを特徴とするクラ
ッド金属管の製造方法である。
That is, the present invention made based on the above matters,
From that one side, the inner or outer surface of the base material or
In a method of manufacturing a clad metal tube in which a mating material having a thickness of 0.3 mm or less is joined to both outer surfaces, a tube made of a mating material is laminated on the inner surface or outer surface of the base material tube or both inner and outer surfaces to form a clad tube material. , The outer surface and the inner surface of the clad tube material are coated with a soft-working material to form a clad-assembled rod or tube, and then the clad rod or tube is heated to perform hot working, and each joining surface is diffusion-bonded. Then, the method is a method for producing a clad metal pipe, characterized in that the soft-worked material on the inner and outer surfaces is removed with an acid.

本発明の好適実施態様にあっては、前記母材が50at%Ni
−50at%Tiなどの形状記憶合金から成り、前記合せ材が
ステンレス鋼またはNi基合金から成るものであってもよ
い。これは管補修用の管材として有用である。
In a preferred embodiment of the present invention, the base material is 50 at% Ni.
It may be made of a shape memory alloy such as −50 at% Ti, and the composite material may be made of stainless steel or a Ni-based alloy. This is useful as a pipe material for pipe repair.

上記形状記憶合金としてNi−Ti系合金が使用される場
合、これは金属間化合物合金の一種でもあるため、保護
材として炭素鋼層で被覆することは、難加工材の加工性
改善とクラッド化による耐食性の改善との両者の意義を
有することになる。
When a Ni-Ti alloy is used as the shape memory alloy, it is also a type of intermetallic compound alloy, so coating with a carbon steel layer as a protective material improves the workability of difficult-to-machine materials and forms a clad. It has both the significance of improving the corrosion resistance.

母材と合せ材とのクラッド化を一層促進するために前記
母材と合せ材との間に、TaまたはNb層を介在せしめるよ
うにしてもよい。
A Ta or Nb layer may be interposed between the base material and the composite material in order to further promote the clad formation of the base material and the composite material.

なお、従来にあっても難加工材の成形加工に際して軟鋼
材で被覆した被加工材を成形する方法は、例えば粉末冶
金の分野で行われているが、本発明の場合には成形加工
と同時にクラッド化を図るものであって、その塑性加工
の思想を異にする。
Incidentally, even in the past, a method of forming a work material coated with a mild steel material when forming a difficult-to-process material is performed, for example, in the field of powder metallurgy. This is for clad formation, and the idea of plastic working is different.

すなわち、本発明の場合、加工中に発生する付加剪断変
形を積極的に活用して、接合界面での拡散接合を促進さ
せるものである。
That is, in the case of the present invention, the additional shearing deformation that occurs during processing is positively utilized to promote diffusion bonding at the bonding interface.

(作用) 本発明の構成と作用について添付図面を参照してさらに
具体的に説明する。
(Operation) The configuration and operation of the present invention will be described more specifically with reference to the accompanying drawings.

まず、本発明にかかる方法の工程は、炭素鋼で被覆して
熱間押出加工する場合を例にとると、次のようである。
First, the steps of the method according to the present invention are as follows, taking the case of coating with carbon steel and hot extrusion as an example.

組立工程→脱気工程→端部溶接工程→加熱工程→熱間押
出・拡散接合工程→炭素鋼(管)溶解除去工程。
Assembly process-> degassing process-> end welding process-> heating process-> hot extrusion / diffusion bonding process-> carbon steel (pipe) melting and removal process.

(1)組立工程: 多層構造クラッド材の使用 合わせ材厚が非常に薄いので、合わせ材が直接工具
(ロール、ダイス、マンドレル等)に接触すると破断ま
たは欠損する処がある。これを回避するために、合わせ
材が直接工具と接触しないように保護用の炭素鋼層を介
在せしめる必要がある。
(1) Assembly Process: Use of Multi-Layered Clad Material Since the thickness of the laminated material is very thin, if the laminated material directly contacts a tool (roll, die, mandrel, etc.), it may break or be broken. In order to avoid this, it is necessary to interpose a protective carbon steel layer so that the laminated material does not come into direct contact with the tool.

母材がNiTi合金等の金属間化合物の合金を対象とし
ている場合、加工時の割れ等を回避するために、炭素鋼
でくるんでおくのが効率的な方法である。
When the base material is an alloy of intermetallic compounds such as NiTi alloy, it is an efficient method to wrap it with carbon steel in order to avoid cracks during processing.

従って、最外層および内層または芯材に炭素鋼を用
いて、多層構造クラッド材とする。そして、炭素鋼を用
いるのは、酸にて比較的容易に除去可能であり、高温で
の加工にも対応でき、機械加工や溶接等が容易でクラッ
ド素材の組立加工を容易に成し得るからである。
Therefore, carbon steel is used for the outermost layer and the inner layer or the core material to obtain a multilayer structure clad material. And, carbon steel is used because it can be removed relatively easily with an acid, it can be processed at high temperatures, and it can be easily machined, welded, etc., and the clad material can be easily assembled. Is.

(2)脱気工程: クラッド素材が構成されたなら、接合面から排気を行
い、例えば(2〜3)×10-4Torr程度にまで脱気する。
(2) Deaeration step: Once the clad material has been constructed, the joint surface is evacuated and deaerated to, for example, about (2-3) × 10 −4 Torr.

(3)端部溶接工程 脱気終了後には例えば電子ビーム溶接(EBW)による端
部溶接を行い接合面の酸化防止を図る。
(3) Edge welding process After degassing, electron beam welding (EBW) is used to perform edge welding to prevent oxidation of the joint surface.

第1図は、端部溶接が終了したときのクラッド管組立素
管10の断面を略式で示す。図示例では炭素鋼棒材12の周
りにステンレス鋼層14を設け、それにTaまたはNb層15を
介してNiTi系合金層16さらに最外殻に炭素鋼層17を設け
ている。端面部は同じく炭素鋼製の止め板18を設け周囲
を例えばEBWにより溶接されている。
FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of the clad tube assembly blank 10 after the end welding is completed. In the illustrated example, a stainless steel layer 14 is provided around a carbon steel rod 12, and a NiTi-based alloy layer 16 and a carbon steel layer 17 are provided on the outermost shell with a Ta or Nb layer 15 interposed therebetween. A carbon steel stop plate 18 is also provided on the end face portion, and the periphery is welded by, for example, EBW.

(4)加熱工程: このようにして得られたクラッド素材は次いで、例えば
母材がNi−Ti合金の場合950℃程度の高温に加熱され
る。内外面ともに炭素鋼によって被覆されているためク
ラッド金属管の接合面自体は何ら酸化雰囲気に曝される
ことななく、したがって接合面は清浄に保たれる。
(4) Heating step: Next, the clad material thus obtained is heated to a high temperature of about 950 ° C. when the base material is a Ni—Ti alloy, for example. Since both the inner and outer surfaces are covered with carbon steel, the joint surface of the clad metal pipe is not exposed to an oxidizing atmosphere and the joint surface is kept clean.

(5)熱間押出・拡散接合工程: このようにして多層構造クラッド素材を製作した後、熱
間加工を施して拡散接合を行わしめて多層構造クラッド
材とする。熱間加工プロセスとしては、組立素材が素管
の場合と素棒の場合とに分けて考えると、次にように例
示される。
(5) Hot extrusion / diffusion bonding process: After the multilayer structure clad material is manufactured in this manner, hot working is performed to perform diffusion bonding to obtain a multilayer structure clad material. The hot working process will be exemplified as follows, when the assembly material is divided into a case of a raw tube and a case of a raw rod.

多層クラッド管: 穿孔圧延機、続いて延伸圧延機を経る継目無管製造
工程 熱間押出、熱間静水圧押出による継目無管製造工程 多層クラッド棒: 孔型圧延機列の連続圧延による棒材製造工程 鍛造による棒材製造工程 熱間押出、熱間静水圧押出による棒材製造工程 傾斜圧延による棒材製造工程 等が考えられるが、これに限らず他の方法または上記方
法の組合わせ等が考えられる。
Multi-layer clad tube: Seamless pipe manufacturing process that goes through a piercing and rolling mill and then a drawing and rolling mill. Seamless pipe manufacturing process by hot extrusion and hot isostatic pressing. Multi-layer clad rod: Bar material produced by continuous rolling in a row of rolling mills. Manufacturing process Bar material manufacturing process by forging Hot extrusion, bar material manufacturing process by hot isostatic pressing Bar material manufacturing process by inclined rolling can be considered, but not limited to this, other methods or combinations of the above methods, etc. Conceivable.

(6)炭素鋼(管)溶解除去工程: 合せ材厚が例えば0.3〜0.05mmと非常に薄いので機械加
工で不必要な層(部分)を除去しようとすると機械加工
の精度およびクラッド材の寸法精度とから合せ材をも除
去してしまう可能性が高い。しかし、酸にて不必要な炭
素鋼部分を溶解除去すると、非常に薄い合せ材層を残す
ことができるのである。使用できる酸としては例えば70
℃程度の加熱した10〜30%硝酸水溶液などが例示され
る。
(6) Carbon steel (pipe) melting and removing step: The thickness of the laminated material is very thin, for example, 0.3 to 0.05 mm, so when trying to remove unnecessary layers (parts) by machining, the precision of machining and the dimensions of the clad material Due to its precision, it is highly possible that the joining material will also be removed. However, if an unnecessary carbon steel portion is dissolved and removed with an acid, a very thin layer of the composite material can be left. Examples of acids that can be used are 70
An example is a 10-30% nitric acid aqueous solution heated to about ℃.

第2図(a)は多層クラッド金属管20の場合を示すもの
で、内外面の炭素鋼層22を酸溶解すると、図中矢印で示
す方向に変化して母材管26内面に薄い合せ材層28を持っ
たクラッド金属管30が得られる。
FIG. 2 (a) shows a case of a multi-layer clad metal pipe 20. When the carbon steel layer 22 on the inner and outer surfaces is acid-dissolved, it changes in the direction shown by the arrow in the figure to form a thin laminated material on the inner surface of the base material pipe 26. A clad metal tube 30 with a layer 28 is obtained.

第2図(b)は多層クラッド金属棒40の場合を示すもの
で、内外面の炭素鋼層42を酸溶解すると、図中矢印で示
す方向に変化して母材44内面に薄い合せ材層46を持った
クラッド金属管50が得られる。内部の炭素鋼の除去に先
立って必要により芯材である炭素鋼に穿孔加工を施して
もよい。
FIG. 2 (b) shows a case of a multi-layer clad metal rod 40. When the carbon steel layer 42 on the inner and outer surfaces is acid-dissolved, it changes in the direction shown by the arrow in the figure to form a thin laminated material layer on the inner surface of the base material 44. A clad metal tube 50 with 46 is obtained. Prior to the removal of the internal carbon steel, the carbon steel as the core material may be perforated if necessary.

本発明の別の好適態様によれば、母材としてのNi−Ti系
形状記憶合金が使用されるが、その他形状記憶合金とし
ては、Cu−Ti系合金、Ni−Ti係合金が一般的に知られて
いる。Ni−Ti合金は、Cu−Ti系合金と比べ耐食性、ある
いは外力、熱に対する回復能力、回復率、寿命等の面で
優れた特性を有しているから好ましい。
According to another preferred embodiment of the present invention, a Ni-Ti-based shape memory alloy is used as the base material, but as the other shape-memory alloy, a Cu-Ti-based alloy and a Ni-Ti engagement metal are generally used. Are known. Ni-Ti alloys are preferable to Cu-Ti based alloys because they have excellent properties such as corrosion resistance, ability to recover against external force and heat, recovery rate, and life.

ここで用いるNi−Ti系形状記憶合金は、47〜60atom%の
Niと残部がTiとからなるが、T:の一部をCu、V、Mo、C
r、Al、Co、Fe等の1種または2種以上の元素で置換し
た組成でもよい。但し、これらの量は高々5atom%以下
である。
The Ni-Ti-based shape memory alloy used here contains 47 to 60 atom%
It consists of Ni and the balance Ti, but part of T: is Cu, V, Mo, C
A composition in which one or more elements such as r, Al, Co and Fe are substituted may be used. However, these amounts are at most 5 atom% or less.

母材として形状記憶合金が使用され場合、好ましくは合
せ材としてはステンレス鋼またはNi基合金が使用される
が、上記Ni−Ti系合金では酸に対しては十分な耐食性は
ないので、これを補うために耐食性に優れたステンレス
鋼またはNi基合金を用いるのである。
When a shape memory alloy is used as the base material, stainless steel or a Ni-based alloy is preferably used as the mating material, but the Ni-Ti alloy does not have sufficient corrosion resistance to acid, so this is recommended. To compensate, stainless steel or Ni-based alloy with excellent corrosion resistance is used.

合せ材厚を、(合せ材厚/合せ材外径)比で0.02以下、
(合せ材断面積/全断面積)比で0.25以下とするのは、
合せ材厚みが厚い場合形状がほとんど戻らないことが起
こるので、これを回避するためである。
The thickness of the laminated material is 0.02 or less in terms of the ratio (thickness of laminated material / outer diameter of laminated material),
The ratio (cross-sectional area of laminated material / total cross-sectional area) of 0.25 or less is
This is to avoid this because the shape hardly returns when the thickness of the laminated material is large.

上述のような材料の場合、接合強度が十分でないことが
あり、そのような場合には、母材と合わせ材との間にお
けるTaまたはNb層を介在させることが有効である。
In the case of the above materials, the bonding strength may not be sufficient, and in such a case, it is effective to interpose a Ta or Nb layer between the base material and the laminated material.

Ta、Nb層を使用することにより、母材と合わせ材との接
合界面の接合強度を向上させると同時に接合界面での耐
食性を向上させることができるからである。
By using the Ta and Nb layers, it is possible to improve the joint strength at the joint interface between the base material and the laminated material and at the same time improve the corrosion resistance at the joint interface.

さらに、軟加工材で被覆してクラッド素材を製作し、拡
散接合後この軟加工材を除去することによって薄い合せ
材をクラッド化するという本発明は、棒・線材、形材、
板材等への適用が可能であることは言うまでもない。
Furthermore, the present invention in which a clad material is manufactured by coating with a soft-working material, and after the diffusion bonding, the soft-working material is removed to clad a thin laminated material, a rod / wire material, a shape material,
It goes without saying that it can be applied to plate materials and the like.

(実施例) 次に、本発明の実施例を説明する。本例では母材が金属
間化合物合金である形状記憶合金の場合について示す
が、本発明はこれにより限定されるものではない。
(Example) Next, the Example of this invention is described. In this example, the base material is a shape memory alloy which is an intermetallic compound alloy, but the present invention is not limited thereto.

まず、第2図(b)に示すように、次の構成でクラッド
組立素材を製作した。単位はmmである。
First, as shown in FIG. 2 (b), a clad assembly material was manufactured with the following constitution. The unit is mm.

[素材I] 炭素鋼管 :67φ×6.9t Ni−Ti合金管 :53φ×2.75t SUS316L管 :47.3φ×0.9t 炭素鋼棒 :45.3φ [素材II] 炭素鋼管 :67φ×6.9t Ni−Ti合金管 :53φ×2.75t Ta箔 :0.1t SUS316L管 :47.0φ×0.9t 炭素鋼棒 :45.0φ 機械加工にて上記寸法に仕上げ、第1図に示すように
(2〜3)×10-4Torrの真空チャンバー内で両端を電子
ビーム溶接(EBW)にて密閉溶接してクラッド組立素材
を製作した。
[Material I] Carbon steel pipe: 67φ × 6.9t Ni-Ti alloy pipe: 53φ × 2.75t SUS316L pipe: 47.3φ × 0.9t Carbon steel rod: 45.3φ [Material II] Carbon steel pipe: 67φ × 6.9t Ni-Ti alloy Pipe: 53φ × 2.75t Ta foil: 0.1t SUS316L Pipe: 47.0φ × 0.9t Carbon steel rod: 45.0φ Machined to the above dimensions, (2-3) × 10 -4 as shown in Fig. 1. Both ends were sealed and welded by electron beam welding (EBW) in a Torr vacuum chamber to produce a clad assembly material.

これらの組立素材を950℃に加熱した後、熱間押出にて
直径25mmとした。そして、18%硝酸で保護材である内・
外層の炭素鋼層を溶解除去して、今度は直径19.2×0.8t
×0.25tのNi−Ti合金/SUS316Lクラッド管を得た。
After heating these assembled materials to 950 ° C., the diameter was 25 mm by hot extrusion. And with 18% nitric acid as a protective material
Dissolving and removing the outer carbon steel layer, this time diameter 19.2 x 0.8t
A 0.25t Ni-Ti alloy / SUS316L clad tube was obtained.

ここで、Ni−Ti系合金には50atom%Ni−50atom%Ti合金
を、炭素鋼には低炭素鋼を用いた。
Here, a 50 atom% Ni-50 atom% Ti alloy was used for the Ni-Ti alloy, and a low carbon steel was used for the carbon steel.

直径25mmのクラッド管でのNi−Ti合金とSUS316Lとの接
合界面の接合強さは、剪断強さで、素材Iの場合:14.
0、14.6(kgf/mm2)、素材IIの場合:17.5、18.1(kgf/m
m2)であった。
The joint strength of the joint interface between Ni-Ti alloy and SUS316L in a clad tube with a diameter of 25 mm is the shear strength, for material I: 14.
0, 14.6 (kgf / mm 2 ), Material II: 17.5, 18.1 (kgf / m
m 2 ).

さらに、接合界面を顕微鏡にて観察したところ、素材I
の場合、ところどこにボイド(非常に小さい未接合部)
が見られたが、素材IIでは欠陥は何ら見られなかった。
接合部にボイドがあれば、それが起点となって侵食が進
行するので、ボイドがあってはならない。これらのこと
より、接合強度を向上させ、耐食性を保持すいるために
は中間層としてTaを介在せしめるのが良いということが
わかった。また、Taの他にNbを用いてもほぼ同じ結果が
得られた。
Furthermore, when the joint interface was observed with a microscope, material I
Where is a void (very small unbonded part)
However, no defect was found in Material II.
If there is a void at the joint, it will be the starting point and erosion will proceed, so there should be no void. From these, it was found that it is preferable to interpose Ta as an intermediate layer in order to improve the bonding strength and maintain the corrosion resistance. Moreover, almost the same result was obtained by using Nb in addition to Ta.

この直径19.2mmのクラッド管を冷間ダイス抽伸にて直径
18.5mmし、次にこれを200℃に加熱すると、直径18.9mm
に外径が回復した。このように合せ材を非常に薄くして
おけば形状記憶クラッド管とすることは可能である。
The diameter of this 19.2 mm clad tube was drawn by cold die drawing.
18.5mm, then when heated to 200 ℃, diameter 18.9mm
The outer diameter has recovered. As described above, if the laminated material is made extremely thin, it is possible to form a shape memory clad tube.

(発明の効果) 本発明は、以上説明したように構成されており、内・外
層を炭素鋼で保護して多層クラッド材とした後、この保
護材を除去してクラッド管を製造することとしているの
で、合わせ材厚を非常に薄くすることができ、母材にNi
−Ti合金を用いているので形状記憶クラッド管とするこ
とができる。そして、合わせ材にステンレス鋼を用いて
いるので耐食性にも優れており、産業上極めて有用であ
る。
(Effects of the Invention) The present invention is configured as described above, and after the inner and outer layers are protected with carbon steel to form a multilayer clad material, the protective material is removed to produce a clad tube. Since the laminated material can be made very thin,
-Since the Ti alloy is used, it can be used as a shape memory clad tube. Further, since stainless steel is used for the laminated material, it has excellent corrosion resistance and is extremely useful industrially.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明の実施例における多層クラッド素材の
概略断面図;および 第2図(a)、(b)は、本発明の多層構造クラッド材
のそれぞれ管材と棒材とについて炭素鋼の溶解除去前後
の状態を示す概略説明図である。 10:クラッド組立素管、12:炭素鋼棒材、14:ステンレス
鋼層、15:TaまたはNb層、16:NiTi系合金層、17:炭素鋼
層、18:止め板
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a multi-layer clad material according to an embodiment of the present invention; and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are carbon steel of a multi-layered clad material of the present invention for a pipe and a bar, respectively. It is a schematic explanatory drawing which shows the state before and after dissolution removal. 10: Clad assembled tube, 12: Carbon steel bar material, 14: Stainless steel layer, 15: Ta or Nb layer, 16: NiTi alloy layer, 17: Carbon steel layer, 18: Stop plate

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】母材の内面または外面または内・外両面に
合せ材を接合したクラッド金属管を製造する方法におい
て、母材管の内面または外面または内・外両面に合せ材
よりなる管を積層してクラッド管素材とし、該クラッド
管素材の外面および内面を軟加工材で被覆してクラッド
組立素棒または素管とし、次いで該クラッド組立素棒ま
たは素管を加熱して熱間加工を行い、それぞれの接合面
を拡散接合してから、酸にて内・外面の前記軟加工材を
除去することを特徴とするクラッド金属管の製造方法。
1. A method for producing a clad metal pipe in which a joining material is joined to an inner surface or an outer surface of a base material or both inner and outer surfaces, wherein a pipe made of the joining material is formed on the inner surface or outer surface of the base material tube or both inner and outer surfaces. The clad tube material is laminated to form a clad tube material, and the outer surface and the inner surface of the clad tube material are coated with a soft-working material to form a clad assembled raw rod or a raw tube, and then the clad assembled raw bar or the raw tube is heated to perform hot working. A method for producing a clad metal pipe, which comprises performing diffusion bonding on the respective joint surfaces, and then removing the soft-worked material on the inner and outer surfaces with an acid.
【請求項2】前記母材が金属間化合物合金から成る請求
項1記載のクラッド金属管の製造方法。
2. The method for producing a clad metal tube according to claim 1, wherein the base material is made of an intermetallic compound alloy.
【請求項3】前記母材がNi−Ti系形状記憶合金から成
り、前記合せ材がステンレス鋼またはNi基合金から成る
請求項1記載のクラッド金属管の製造方法。
3. The method for producing a clad metal tube according to claim 1, wherein the base material is made of a Ni—Ti type shape memory alloy, and the composite material is made of stainless steel or a Ni-based alloy.
【請求項4】前記合せ材の厚みが、(合せ材厚/合せ材
外径)比で0.02以下、(合せ材断面積/全断面積)比で
0.25以下である請求項1ないし3のいずれかに記載のク
ラッド金属管の製造方法。
4. The thickness of the composite material is 0.02 or less in the ratio (composite material thickness / outer diameter of the composite material), and in the (composite material cross-sectional area / total cross-sectional area) ratio.
It is 0.25 or less, The manufacturing method of the clad metal tube in any one of Claim 1 thru | or 3.
【請求項5】前記母材と合せ材との間に、TaまたはNb層
を介在せしめた請求項1ないし4のいずれかに記載のク
ラッド金属管の製造方法。
5. The method for producing a clad metal tube according to claim 1, wherein a Ta or Nb layer is interposed between the base material and the laminated material.
JP30825990A 1990-11-14 1990-11-14 Clad metal tube manufacturing method Expired - Fee Related JPH0755338B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30825990A JPH0755338B2 (en) 1990-11-14 1990-11-14 Clad metal tube manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30825990A JPH0755338B2 (en) 1990-11-14 1990-11-14 Clad metal tube manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04182023A JPH04182023A (en) 1992-06-29
JPH0755338B2 true JPH0755338B2 (en) 1995-06-14

Family

ID=17978858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30825990A Expired - Fee Related JPH0755338B2 (en) 1990-11-14 1990-11-14 Clad metal tube manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0755338B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7922065B2 (en) * 2004-08-02 2011-04-12 Ati Properties, Inc. Corrosion resistant fluid conducting parts, methods of making corrosion resistant fluid conducting parts and equipment and parts replacement methods utilizing corrosion resistant fluid conducting parts
WO2007001392A2 (en) 2004-10-01 2007-01-04 The Regents Of The University Of Michigan Manufacture of shape-memory alloy cellular meterials and structures by transient-liquid reactive joining
US10118259B1 (en) 2012-12-11 2018-11-06 Ati Properties Llc Corrosion resistant bimetallic tube manufactured by a two-step process
JP6662585B2 (en) * 2015-06-23 2020-03-11 日本発條株式会社 Clad pipe and method for manufacturing clad pipe

Also Published As

Publication number Publication date
JPH04182023A (en) 1992-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9662740B2 (en) Method for making corrosion resistant fluid conducting parts
US20040134966A1 (en) Method of producing Ti brazing strips or foils and the resulting brazing strips or foils
US5579988A (en) Clad reactive metal plate product and process for producing the same
JP3047752B2 (en) Manufacturing method of titanium clad steel sheet
JPS6037281A (en) Method of mutually joining metal
US20060186093A1 (en) Method and Device for Producing Metal Composite Block Material
JPH0755338B2 (en) Clad metal tube manufacturing method
JP3133669B2 (en) Manufacturing method of composite board
US20190022801A1 (en) Method of making a corrosion resistant tube
US20150258627A1 (en) Layer composite
JP4239764B2 (en) Brazing composite material and brazing method using the same
JPH0783895B2 (en) Method for producing zirconium-based tube formed from layers of various constructions
CN114227064B (en) Silver-copper-titanium active solder laminated composite strip and preparation method thereof
JP4522678B2 (en) Thin Al-Cu bonded structure and manufacturing method thereof
JPH02104482A (en) Pipe joint for joining high corrosion resistant stainless steel-titanium and manufacture thereof
JPH05169281A (en) Manufacture of tantalum/copper/stainless steel (carbon steel) clad
JPH02121784A (en) Manufacture of clad pipe
JPH0558838B2 (en)
JP4107206B2 (en) Brazing method using a brazing composite material
JPH05169283A (en) Manufacture of clad steel sheet
JPH09108858A (en) Manufacture of dissimilar metal joint of zr and stainless steel
JPH02247302A (en) Manufacture of titanium clad steel tube
CN116021231A (en) Manufacturing method of bimetal composite steel bar and composite intermediate blank thereof
JP2001001014A (en) Built-up billet for manufacturing glad steel tube and manufacture of clad steel tube
JP2005211932A (en) Method for manufacturing compound material for brazing and brazed product

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees