JPH0890258A - クラッドパイプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外皮割れや接合不良の発生を防止し得るクラ
ッドパイプの製造方法を提供する。 【構成】 内管１２の外周面側に、圧延成形温度域にお
いて内管１２の変形抵抗よりも高い変形抵抗を有する外
管１１を嵌合させ、嵌合した内管１２および外管１１を
成形温度域まで加熱した後に、傾斜圧延装置１３に搬入
して傾斜圧延するクラッドパイプの製造方法であって、
傾斜圧延装置１３に設けた補助加熱手段１８により、傾
斜圧延する直前の外管１１を内管１２に比べて高温とな
るように加熱する補助加熱工程が設けてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、厚肉の内管の外周面側
に、成形温度域において内管の変形抵抗よりも高い変形
抵抗を有する薄肉の外管を接合したクラッドパイプの製
造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、化学プラント用の熱交換器や、高
温での耐食性が要求されるボイラなどにおいては、異種
金属を接合したクラッドパイプが多用されている。この
クラッドパイプは、厚肉の安価な金属を母材とし、その
外周面に薄肉の特殊な性質を持った合せ材を接合してあ
る。この種のクラッドパイプには、例えば、母材を鋼と
して強度を持たせ、外皮を薄肉のＮｉ基合金として優れ
た耐食性を有するようにしたクラッドパイプがある。

【０００３】クラッドパイプの製造方法には種々の方法
があるが、傾斜圧延法は、他のクラッド法（爆着、ＨＩ
Ｐ、拡散接合など）に比べて、容易に強い接合を得るこ
とができるという利点がある。この傾斜圧延法によるク
ラッドパイプの製造工程は、図８に示すように、脱スケ
ール工程、挿入工程、加熱工程および傾斜圧延工程から
なる。以下、各工程について概説する。

【０００４】脱スケール工程では、接合表面の酸化膜は
良好な接合の妨げとなるため、接合表面の脱スケールを
行う。つまり、外管である例えばＮｉ基合金パイプの内
周面と、内管である例えば鋼管の外周面とに、脱スケー
リングを施し、付着した汚れ及び酸化膜を除去する。

【０００５】挿入工程では、脱スケール工程を終えたＮ
ｉ基合金パイプの内側に、鋼管を挿入する。なお、挿入
工程が終了すると共に傾斜圧延処理が施される前のパイ
プ全体をプリフォームと称する。加熱工程では、前記プ
リフォームを、傾斜圧延処理を行う成形温度域まで加熱
炉内で加熱する。

【０００６】傾斜圧延工程では、回転自在な成形ロール
を有しプリフォームを傾斜圧延してクラッドパイプを製
造する傾斜圧延装置が使用される。加熱工程を終え加熱
炉から取り出されたプリフォームが傾斜圧延装置に搬入
されると、プリフォームの一端から内管内にマンドレル
が挿入される。そして、プリフォームの他端を所定の張
力で送り方向に沿って引っ張りつつ、成形ロールを回転
駆動することにより、内管および外管に対して成形ロー
ルによる傾斜圧延が行われる。これにより、母材が鋼か
らなると共に外皮が薄肉のＮｉ基合金からなるクラッド
パイプが製造される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た工程からなるクラッドパイプの製造方法にあっては、
クラッドパイプの外皮材を構成するＮｉ基合金に外皮割
れが生じたり、母材と外皮との接合部に全面剥離や一部
剥離が生じたりするという問題があった。ここで、外皮
割れとは、クラッドパイプの成形中にらせん状のクラッ
クが外皮に発生して、外皮材のみが破断した状態をい
う。また、接合部の全面剥離とは、クラッドパイプの成
形後、接合部のほぼ全面に亘って、外皮が母材から浮き
上がった状態をいう。接合部の一部剥離とは、クラッド
パイプの成形後、超音波探傷による接合面の割合が９８
％以下の状態をいう。

【０００８】外皮割れが生じる理由は、加熱工程を終え
加熱炉から取り出したプリフォームを傾斜圧延装置に搬
入するときに、外管であるＮｉ基合金パイプが内管であ
る鋼管に比べて大気放熱によって急速に冷却されてしま
い、その結果、Ｎｉ基合金の変形抵抗と炭素鋼の変形抵
抗との間に大きな差異が生じ、成形ロールによる圧延過
程において接合界面で材料流動が不連続になるからであ
る。

【０００９】Ｎｉ基合金の変形抵抗および炭素鋼の変形
抵抗は、それぞれ図６（Ａ）（Ｂ）に示すとおりであ
り、圧延加工中の温度域（９００℃〜１０００℃）にお
いて、Ｎｉ基合金は、炭素鋼に比べて、３倍〜４倍の変
形抵抗となっている。一方、接合部の全面剥離などを防
止するためには、接合性の向上を図るべく、延伸比を大
きくすることも考えられる。しかしながら、このように
延伸比を大きくしても、上述した圧延過程におけるＮｉ
基合金および炭素鋼の変形抵抗が大きく異なることか
ら、外皮割れを抑制することができない。

【００１０】本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決
するためになされたものであり、内管の外周面側に、成
形温度域において内管の変形抵抗よりも高い変形抵抗を
有する外管を接合したクラッドパイプを製造するにあた
り、外皮割れや接合不良の発生を防止し得るクラッドパ
イプの製造方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るクラッドパイプの製造方法は、内管の
外周面側に、圧延成形温度域において前記内管の変形抵
抗よりも高い変形抵抗を有する外管を嵌合させ、傾斜圧
延装置により傾斜圧延するクラッドパイプの製造方法に
おいて、前記傾斜圧延装置に設けた補助加熱手段によ
り、前記傾斜圧延する直前の前記外管を前記内管に比べ
て高温となるように加熱する補助加熱工程を有すること
を特徴とする。

【００１２】前記外管の肉厚が、前記内管の肉厚よりも
薄肉である場合でも、本発明の方法を適用することがで
きる。。圧延成形温度域において内管の変形抵抗よりも
高い変形抵抗を有する外管と内管との組合せとしては、
たとえば内管が炭素鋼からなり、外管がＮｉ基合金から
なる場合などである。

【００１３】外管を内管に比べて高温となるように加熱
する補助加熱手段としては、特に限定されないが、たと
えば高周波誘導加熱手段が好ましく用いられる。

【００１４】

【作用】成形温度域まで均一に加熱した内管および外管
を傾斜圧延装置に搬入したときには、外管が大気放熱に
より急速に冷却されるため、外管の変形抵抗と内管の変
形抵抗との差が大きくなっている。

【００１５】補助加熱工程においては、傾斜圧延装置に
設けた高周波誘導加熱手段などの補助加熱手段により、
傾斜圧延する直前の外管が、内管に比べて高温となるよ
うに再度加熱される。この結果、外管の変形抵抗と内管
との変形抵抗の差が小さくなり、圧延過程における接合
界面の材料流動が良好となり、外皮割れ、接合部の全面
剥離や一部剥離という不具合が抑制される。

【００１６】また、外管の補助加熱は、圧延成形直前の
オンラインでなされるため、クラッドパイプの製造工程
も複雑にならない。また、補助加熱を行うことによっ
て、高延伸比における成形においても、外皮割れが抑制
され、良好な接合がなされる。

【００１７】また、外皮割れが抑制されることから、内
管の肉厚よりも薄肉の外皮を有するクラッドパイプを成
形する場合に適用して最適な製造方法となる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明に係るクラッドパイプの製造方
法を、これを具現化した傾斜圧延装置に基づいて説明す
る。なお、本実施例では、Ｎｉ基合金パイプの内側に鋼
管を接合してクラッドパイプを製造する傾斜圧延装置に
ついて説明する。

【００１９】図１は、本発明に係るクラッドパイプの製
造方法を示す工程図、図２は、図１に示すクラッドパイ
プの製造工程において、Ｎｉ基合金パイプの内側に鋼管
を挿入したときの様子を示す図、図３は、図１に示され
る傾斜圧延工程で用いられる傾斜圧延装置の要部を示す
概略構成図、図４（Ａ）は、図３に示される傾斜圧延装
置によるパイプ圧延中の状態をパイプの出側正面から見
た図、図４（Ｂ）は、同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面
図、図４（Ｃ）は、同図（Ｂ）のＣ矢視図である。

【００２０】傾斜圧延装置１３は、図３に示すように、
加熱工程を終え加熱炉から取り出されたプリフォーム１
０が搬入されて所定位置に取り付けられるようになって
おり、プリフォーム１０を傾斜圧延するための成形ロー
ル部１４を有している。成形ロール部１４の図中左手側
がプリフォーム１０の搬入側となっており、内管（鋼
管）１２内に挿入されるマンドレル１５（図４参照）を
保持する図示しないマンドレル保持装置が設けられてい
る。また、成形ロール部１４に対してマンドレル保持装
置と反対側には、圧延動作中にクラッドパイプ１６を送
り方向に沿って所定の張力又は所定の引張速度で引っ張
る引張装置１７が設けられている。さらに、本実施例の
傾斜圧延装置１３には、傾斜圧延加工が行われる直前の
プリフォーム１０を局所的に加熱する補助加熱手段１８
が設けてある。

【００２１】前記成形ロール部１４には、図４（Ａ）に
示すように、パスライン１９を中心として３個の成形ロ
ール２０ａ，２０ｂ，２０ｃが１２０°間隔で回転自在
に設けられている。各成形ロール２０（成形ロール２０
ａ，２０ｂ，２０ｃの総称）は図示しない駆動モータに
接続されており、成形ロール２０の駆動軸は、同図
（Ｂ）および同図（Ｃ）に示すように、パスライン１９
に対して交差角α、送り角βをもって傾いている。成形
ロール２０の回転数および送り角βによって、パイプ送
り方向２１に沿うクラッドパイプ１６に推進力を与え
る。

【００２２】成形ロール交差角αは、材料進行方向に向
かって収束する方向で例えば約４５°に固定され、送り
角βは、例えば約０°〜約２５°の範囲で可変自在とな
っている。なお、３個の成形ロール２０は、全て同じ交
差角αおよび送り角βを有している。

【００２３】成形ロール２０は、２つの円錐台から構成
され、第１の円錘台である先端側リーリング部の円錐半
角は交差角αに等しく、リーリング部に連続して設けら
れた第２の円錘台の円錐半角は交差角αよりも小さく形
成されている。プリフォーム１０が傾斜圧延されるとき
には、先ず、パスライン１９に対して比較的大きく傾斜
した圧延面Ｓ１によって圧延され、次いで、パスライン
１９に対して比較的小さく傾斜した圧延面Ｓ２によって
圧延される。なお、図４（Ｂ）の角度θは、成形ロール
２０の噛み込み角を示している。

【００２４】前記マンドレル１５は、図４（Ｂ）（Ｃ）
に示されるように、成形ロール部１４においてプリフォ
ーム１０を傾斜圧延してクラッドパイプ１６を製造する
際に、製造されたクラッドパイプ１６の中空部の形状を
画定する役割を有する。マンドレル１５が先端に取り付
けられたマンドレルシャフト２２は、例えばプリフォー
ム１０と同程度の長さを有し、プリフォーム１０の中空
部に、プリフォーム１０の端部から成形ロール部１４に
よる圧延位置まで挿入される。

【００２５】前記引張装置１７は、成形ロール部１４に
対して進退移動自在に設けられ、クラッドパイプ１６を
把持するグリッパ２３を有する。そして、圧延動作中に
は、クラッドパイプ１６をグリッパ２３によって把持し
ながら送り方向２１に沿って所定の張力又は所定の引張
速度で引っ張るようになっている。また、グリッパ部は
回転自由である。

【００２６】前記補助加熱手段１８は、成形ロール部１
４においてプリフォーム１０を傾斜圧延する直前に、外
管（Ｎｉ基合金パイプ）１１を内管（鋼管）１２に比べ
て高温となるように加熱するためのものであり、図３に
示すように、パイプ送り方向２１に沿って成形ロール部
１４よりも上流側位置で、かつ、成形ロール部１４に近
接して設けられている。

【００２７】補助加熱手段１８の加熱方式は、特に限定
されるものではないが、図示する実施例にあっては、高
周波誘導加熱コイル３０による高周波誘導加熱方式を採
用し、外管１１を選択的に加熱するようにしてある。こ
の高周波誘導加熱コイル３０は、成形ロール部１４に近
接して設けられ、また、プリフォーム１０がコイル３０
内を挿通自在なように設けられている。

【００２８】図３には、誘導加熱コイル３０へ高周波電
流を流しプリフォーム１０の局所温度を制御する回路の
概略ブロック図が示されている。誘導加熱コイル３０へ
供給される高周波電流は商用周波交流３１を整流回路３
２によって整流し、インバータ３３で高周波に変換され
る。インバータ３３より出力される高周波電流は整合盤
３４を介して誘導加熱コイル３０へと流れる。整合盤３
４は誘導加熱コイル３０の力率改善を行うための力率改
善コンデンサ、整合変圧器などよりなる。誘導加熱コイ
ル３０は銅管で形成され、内部には冷却水が循環する。
また、誘導加熱コイル３０と成形ロール２０の間に設け
られた非接触式温度センサ３５（本実施例では放射温度
計を用いた。）によりプリフォーム１０の外表面温度を
測定し、これと予め設定された温度を制御回路３６にて
比較し、プリフォーム１０の外表面温度が設定温度と等
しくなるようにインバータ出力を調整し、プリフォーム
１０における傾斜圧延する直前の部分における温度制御
を行うようになっている。

【００２９】図５は、本実施例におけるプリフォーム１
０の補助加熱の状態を、従来との比較において示す概念
図である。同図（Ａ）はプリフォーム１０の補助加熱を
行わない従来例を示し、同図（Ｂ）はプリフォーム１０
の補助加熱を行う本実施例を示している。各図（Ａ）
（Ｂ）には、上より、プリフォーム１０の１／４断面概
念図、半径方向の温度分布図、半径方向の変形抵抗分布
図がそれぞれ表されている。

【００３０】図５（Ａ）に示すように、プリフォーム１
０の補助加熱を行わない場合には、加熱工程を終え加熱
炉から取り出したプリフォーム１０を傾斜圧延装置１３
に搬入するときに、外管１１であるＮｉ基合金パイプが
内管１２である鋼管に比べて大気放熱によって急速に冷
却され、Ｎｉ基合金の平均変形抵抗と炭素鋼の平均変形
抵抗との間に大きな差異が生じている。

【００３１】一方、図５（Ｂ）に示すように、プリフォ
ーム１０の補助加熱を行った場合には、Ｎｉ基合金パイ
プ１１が鋼管１２に比べて高温となるように加熱されて
いるため、成形ロール部１４においてプリフォーム１０
を傾斜圧延する直前には、Ｎｉ基合金の平均変形抵抗と
炭素鋼の平均変形抵抗との間の差が極めて小さくなる。

【００３２】以下、上述した傾斜圧延装置１３を用いて
クラッドパイプ１６を製造する工程について詳細に説明
する。図１に示すように、本実施例では、脱スケール工
程、挿入・引き抜き工程、加熱工程および補助加熱・傾
斜圧延工程を順に行ってクラッドパイプを製造する。

【００３３】以下、図１に示す各工程について説明す
る。脱スケール工程 接合表面の酸化膜は良好な接合の妨げとなるため、接合
表面の脱スケールを行う。つまり、接合面となるＮｉ基
合金パイプ１１の内面と鋼管１２の外面とに脱スケーリ
ングを施し、付着した汚れを除去する。かかる脱スケー
リングは、化学的手法や機械的手法など種々あるが、例
えば、酸洗、ウォータジェット、サンドブラスト、ワイ
ヤブラシなどによって行う。

【００３４】挿入・引き抜き工程 図２に示すように、脱スケール工程を終えたＮｉ基合金
パイプ１１の内側に、鋼管１２を挿入する。さらに、所
定の減面率で引き抜き加工を行って、外皮材の全域に塑
性変形を施し、両パイプ１１，１２の接合面を密着させ
る。引き抜き加工を行うことにより、熱間加工時におけ
る接合面の酸化が防止される。

【００３５】加熱工程 挿入・引き抜き工程を終えたプリフォーム１０は、加熱
炉に入れ、所定温度で、所定時間加熱する。加熱は、Ｎ
ｉ基合金に析出を生じさせないように、相的に安定な温
度で加熱する。

【００３６】補助加熱・傾斜圧延工程 加熱工程を終えたプリフォーム１０は、傾斜圧延装置１
３に搬入される。プリフォーム１０が傾斜圧延装置１３
に搬入されると、プリフォーム１０を構成する内管１２
の中空部に一端からマンドレル１５が挿入される。一
方、プリフォーム１０の他端は、グリッパ２３によって
把持され、所定の張力でパイプ送り方向２１に沿って引
っ張られる。

【００３７】そして、高周波誘導加熱コイル３０によっ
て局所的に補助加熱されたプリフォーム１０は、引張装
置１７により引っ張られた状態で、回転する成形ロール
２０に当接した部分において傾斜圧延され、圧延前のプ
リフォーム１０および圧延され製造されたクラッドパイ
プ１６は、パイプ送り方向２１に送られる。プリフォー
ム１０が傾斜圧延されるときには、先ず、パスライン１
９に対して比較的大きく傾斜した圧延面Ｓ１によって比
較的大きい減面率で圧延され、次いで、パスライン１９
に対して比較的小さく傾斜した圧延面Ｓ２によって比較
的小さい減面率で圧延される。このため、圧延面Ｓ２に
よって圧延された後のクラッドパイプ１６は良好な表面
特性を有する。

【００３８】プリフォーム１０のＮｉ基合金パイプ１１
は、大気放熱により急速に冷却されるものの、成形ロー
ル２０による圧延が行われる直前に、高周波誘導加熱コ
イル３０によってオンラインで再度加熱され、鋼管１２
に比べて高温になっている。この結果、Ｎｉ基合金の平
均変形抵抗と炭素鋼の平均変形抵抗との比率Ｒが１〜２
程度と小さくなり、成形ロール２０による圧延過程にお
ける接合界面の材料流動が良好となり、外皮割れ、接合
部の全面剥離や一部剥離という不具合が発生しない。

【００３９】かかる傾斜圧延工程では、傾斜圧延装置１
３の成形ロール交差角α、送り角β、成形ロール２０の
回転速度、引張装置１７による引っ張りの張力および高
周波誘導加熱コイル３０による加熱温度を適切に設定す
ることで、良好なクラッドパイプ１６を製造することが
できる。

【００４０】次に、本発明のさらに具体的な実施例につ
いて説明する。下記の表１に示すように、外管（外皮）
としては、外径７０．０ｍｍ、肉厚が３種類（１．１ｍ
ｍ、２．０ｍｍ、３．０ｍｍ）のＮｉ基合金製のパイプ
を用いた。Ｎｉ基合金としては、２．５％以下Ｃｏ、２
０．０〜２２．５％Ｃｒ、１２．５〜１４．５％Ｍｏ、
２．５〜３．５％Ｗ、２．０〜６．０％Ｆｅ、０．０８
％以下Ｓｉ、０．５０％以下Ｍｎ、０．０１５％以下
Ｃ、残りがＮｉおよび不可避的不純物からなる高耐食性
Ｎｉ基合金を用いた。この種のＮｉ基合金として、ハス
テロイＣ−２２が例示できる。

【００４１】一方、内管（母材）としては、外径６０．
３ｍｍ、肉厚８．７ｍｍのＳＴＰＴ４１０炭素鋼製の鋼
管を用いた。外皮材の内周面および内管の外周面を酸洗
して脱スケールを行い、次いで、ダイス穴径５８．０ｍ
ｍ、プラグ外径３８．０ｍｍで引き抜き加工を行い、３
種類のクラッド素管を製作した。各クラッド素管の寸法
を表２に示す。また、この表２には、クラッド素管の素
材肉厚比（内管肉厚ｔｉ／外皮肉厚ｔｏ）をＲｔで表し
てある。

【００４２】

【表１】 サンプル１ サンプル２ サンプル３ 外皮：Ｎｉ基合金 φ70.0×1.1t φ70.0×2.0t φ70.0×3.0t 内管：ＳＴＰＴ４１０ φ60.3×8.7t φ60.3×8.7t φ60.3×8.7t

【００４３】

【表２】 サンプル１ サンプル２ サンプル３ クラッド素管の寸法 φ58.0×10t φ58.0×10t φ58.0×10t ：外皮肉厚ｔｏ １．１ １．９ ２．９ ：内管肉厚ｔｉ ８．９ ８．１ ７．１ ：Ｒｔ ８．０９ ４．２６ ２．４５実施例−１ 上述のように製作したクラッド素管を、ヘリカルロール
ミル（傾斜圧延装置）により次の条件でクラッドパイプ
を成形した。

【００４４】送り角β： β＝１０° 引張速度ｖ： ｖ＝４０ｍｍ／ｓｅｃ 成形ロールの回転数Ｎｒ： Ｎｒ＝１５０ｒｐｍ 成形ロールの噛み込み角θ：θ＝２３．５° 成形ロールのコーナ部外径：φ９５ｍｍ なお、成形ロールの交差角αは、材料進行方向に向かっ
て収束する方向でα＝４５°である。また、成形は、外
径３４ｍｍのマンドレルを用いて、外径４８ｍｍへの成
形、すなわち延伸比１．６７の成形を行った。加熱工程
における加熱炉での加熱は、１０５０℃で、１時間行っ
た。

【００４５】以下、これらの条件において、高周波誘導
加熱による補助加熱を行った場合と、行わなかった場合
との比較実験を行った。実験結果を表３に示す。また、
Ｎｉ基合金の変形抵抗および炭素鋼の変形抵抗は、それ
ぞれ図６（Ａ）（Ｂ）に示したとおりである。さらに、
図７には、真ひずみε＝０．４の場合に、圧延加工温度
が変化した際の各素材の変形抵抗の変化を示す。なお、
加熱条件Ｉでは３６ｋＷでクラッド素管を加熱し、加熱
条件ＩＩでは４８ｋＷでクラッド素管を加熱した。

【００４６】

【表３】 補助加熱なし 加熱条件Ｉ 加熱条件ＩＩ サンプル１(Rt=8.09） 800 〜850 ℃ 1050〜1100℃ 1180〜1220℃ サンプル２(Rt=4.26） 800 〜850 ℃ 1050〜1100℃ 1180〜1220℃ サンプル３(Rt=2.45） 800 〜850 ℃ 1050〜1100℃ 1180〜1220℃ サンプル１(Rt=8.09） × × ○ サンプル２(Rt=4.26） ▲ △ ○ サンプル３(Rt=2.45） ▲ ○ ○ 但し、× 外皮割れ発生 ▲ 接合部全面剥離 △ 接合部一部剥離 ○ 接合良好 上記表３より明らかなように、高周波誘導加熱による補
助加熱を行うことによって、外皮割れを抑制することが
できることが判明した。また、外皮材を選択的に補助加
熱して、外皮材の変形抵抗を内管の変形抵抗に近付ける
ことにより、接合面での不連続変形を抑制して、接合面
の剥離を抑制することができることが判明した。このこ
とは、特に、薄肉外皮を有するクラッドパイプを成形す
るのに有効である。

【００４７】なお、製造されたクラッドパイプの剪断接
合強度は、３４．０〜３７．４ｋｇｆ／ｍｍ2であっ
た。実施例−２ 次に、サンプル２のクラッド素管に対して、リダクショ
ンを変えて傾斜圧延を行った。なお、その他の成形条件
は、上述した実施例−１と同じである。実験結果を表４
に示す。

【００４８】

【表４】 サンプル２に対する 補助加熱なし 加熱条件ＩＩ 成形寸法（延伸比） (900〜950℃) (1180〜1220℃) φ48.0×8t（1.67) ▲ ○ φ46.0×6t（2.00) × ○ φ44.0×5t（2.46) × ○ 但し、× 外皮割れ発生 ▲ 接合部全面剥離 △ 接合部一部剥離 ○ 接合良好 上記表４より明らかなように、高周波誘導加熱による補
助加熱を行うことによって、高延伸比における成形にお
いても、外皮割れを抑制して、良好な接合を行い得るこ
とが判明した。

【００４９】なお、外皮材がＮｉ基合金の場合について
説明したが、本発明はこの場合に限定されるものではな
い。本発明は、圧延成形しようとする温度域において内
管の変形抵抗よりも外皮の変形抵抗が高く、かつ、外皮
材が内管の肉厚に対してＲｔ（内管肉厚ｔｉ／外皮肉厚
ｔo ）≧２．５の関係を有する外皮薄肉クラッドパイプ
で、かつ、外皮材が割れ易い素材からなる場合に適用し
て有効な手法である。外皮材と内管との他の組み合わせ
は、例えば、外皮材としてはＣｏ合金、Ｚｒ合金、Ｔｉ
合金、耐食Ｎｉ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼、内管としてはＳＴＢ、
ＳＴＢＡ等のボイラ用鋼管、ＳＵＳ３１６等のステンレ
ス鋼管などを例示することができる。

【００５０】また、補助加熱手段１８の加熱方式は高周
波誘導加熱方式に限られるものではなく、適宜改変可能
である。例えば、直接通電方式で補助加熱を行っても良
い。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のクラッド
パイプの製造方法によれば、傾斜圧延装置に設けた補助
加熱手段により、傾斜圧延する直前の外管が内管に比べ
て高温となるように再度加熱される結果、外管の変形抵
抗と内管の変形抵抗との差が小さくなり、外皮割れ、接
合部の全面剥離や一部剥離という不具合を抑制して、高
品位のクラッドパイプを製造することが可能となった。

【００５２】また、外管の補助加熱は、圧延成形直前の
オンラインでなされるため、クラッドパイプの製造工程
も複雑にならない。また、補助加熱を行うことによっ
て、高延伸比における成形においても、外皮割れを抑制
して、高品位のクラッドパイプを製造することが可能と
なった。

【００５３】また、外皮割れが抑制されることから、内
管の肉厚よりも薄肉の外皮を有するクラッドパイプを成
形する場合に適用して最適な製造方法となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明に係るクラッドパイプの製造方法
を示す工程図である。

【図２】図２は図１に示すクラッドパイプの製造工程に
おいて、Ｎｉ基合金パイプの内側に鋼管を挿入したとき
の様子を示す図である。

【図３】図３は図１に示される傾斜圧延工程で用いられ
る傾斜圧延装置の要部を示す概略構成図である。

【図４】図４（Ａ）は図３に示される傾斜圧延装置によ
るパイプ圧延中の状態をパイプの出側正面から見た図、
図４（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図４
（Ｃ）は同図（Ｂ）のＣ矢視図である。

【図５】図５は本実施例におけるプリフォームの補助加
熱の状態を、従来との比較において示す概念図であり、
同図（Ａ）はプリフォームの補助加熱を行わない従来例
を示し、同図（Ｂ）はプリフォームの補助加熱を行う本
実施例を示している。

【図６】図６（Ａ）（Ｂ）は、それぞれ、Ｎｉ基合金の
変形抵抗および炭素鋼の変形抵抗を示すグラフである。

【図７】図７は真ひずみε＝０．４の場合に、圧延加工
温度が変化した際の各素材の変形抵抗の変化を示すグラ
フである。

【図８】図８は傾斜圧延法による従来のクラッドパイプ
の製造方法を示す工程図である。

【符号の説明】

１０…プリフォーム １１…外管（Ｎｉ基合金パイプ） １２…内管（鋼管） １３…傾斜圧延装置 １４…成形ロール部 １６…クラッドパイプ １８…補助加熱手段 ２０（２０ａ，２０ｂ，２０ｃ）…成形ロール ３０…高周波誘導加熱コイル ３５…制御回路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 20/00 Ｄ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内管の外周面側に、圧延成形温度域にお
   いて前記内管の変形抵抗よりも高い変形抵抗を有する外
   管を嵌合させ、傾斜圧延装置により傾斜圧延するクラッ
   ドパイプの製造方法において、 前記傾斜圧延装置に設けた補助加熱手段により、前記傾
   斜圧延する直前の前記外管を前記内管に比べて高温とな
   るように加熱する補助加熱工程を有することを特徴とす
   るクラッドパイプの製造方法。
2. 【請求項２】 前記外管の肉厚は、前記内管の肉厚より
   も薄肉である請求項１記載のクラッドパイプの製造方
   法。
3. 【請求項３】 前記内管は炭素鋼からなり、前記外管は
   Ｎｉ基合金からなる請求項１または請求項２に記載のク
   ラッドパイプの製造方法。
4. 【請求項４】 前記補助加熱手段が、高周波誘導加熱手
   段である請求項１〜３のいずれかに記載のクラッドパイ
   プの製造方法。