JPH089723B2 - クラッド管継手の製造方法 - Google Patents
クラッド管継手の製造方法Info
- Publication number
- JPH089723B2 JPH089723B2 JP2487690A JP2487690A JPH089723B2 JP H089723 B2 JPH089723 B2 JP H089723B2 JP 2487690 A JP2487690 A JP 2487690A JP 2487690 A JP2487690 A JP 2487690A JP H089723 B2 JPH089723 B2 JP H089723B2
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- Japan
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- clad
- pipe
- joint
- hot
- tube
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、主としてサワー油井用の配管に使用する継
手の製法に関するものである。
手の製法に関するものである。
（従来の技術及びその問題点） サワー油井の配管には、外層が高強度炭素鋼、内層が
高耐食性高ニッケル合金で形成されたクラッド管を用い
ることが望ましい。
高耐食性高ニッケル合金で形成されたクラッド管を用い
ることが望ましい。
クラッド管自体の製造には問題はないが、該クラッド
管に対してＴ型継手或はＬ型継手をクラッド管と同様に
して二層構造（以下、「クラッド継手」と呼ぶ）に形成
することが技術的なネックとなっている。
管に対してＴ型継手或はＬ型継手をクラッド管と同様に
して二層構造（以下、「クラッド継手」と呼ぶ）に形成
することが技術的なネックとなっている。
一般のクラッド継手の製造では、遠心鋳造法によっ
て、内層と外層の材質が異なるクラッド管を形成し、該
管を素材として熱間総型成形によって、所望の形状の継
手を形成することが提案されている。
て、内層と外層の材質が異なるクラッド管を形成し、該
管を素材として熱間総型成形によって、所望の形状の継
手を形成することが提案されている。
外層が高強度炭素鋼、内層が高耐食性高ニッケル合金
で形成されたクラッド管を素材として、上記方法によっ
て継手を製造すると下記の問題が生じる。
で形成されたクラッド管を素材として、上記方法によっ
て継手を製造すると下記の問題が生じる。
即ち、高耐食性高ニッケルオーステナイト合金の場
合、鋳造品では金属結晶粒が粗くなり、これを熱間総型
成形による後加工を施すと、製品に大きな皺が生じる。
この皺はグラインダーで除去できるが、クラッド管の内
層厚みは３〜5mm程度であるから、内層を破壊しない様
に作業に慎重さが要求され、又、皺が深ければ削り過ぎ
による不良品となり、歩留りが低下する。
合、鋳造品では金属結晶粒が粗くなり、これを熱間総型
成形による後加工を施すと、製品に大きな皺が生じる。
この皺はグラインダーで除去できるが、クラッド管の内
層厚みは３〜5mm程度であるから、内層を破壊しない様
に作業に慎重さが要求され、又、皺が深ければ削り過ぎ
による不良品となり、歩留りが低下する。
そこで、第２図に示す如く、熱間静水圧圧縮法によっ
て所望形状の継手を形成することが提案されている。
て所望形状の継手を形成することが提案されている。
上記方法は、例えばＴ型継手の製造では、第２図ａの
如く、炭素鋼にて形成したＴ型管部材（１）中に、大小
二本のパイプ（２）（21）をＴ型に組み合せて留置す
る。
如く、炭素鋼にて形成したＴ型管部材（１）中に、大小
二本のパイプ（２）（21）をＴ型に組み合せて留置す
る。
Ｔ型部材（１）とパイプ（２）（21）との間に高ニッ
ケル合金の粉末（３）を充填し、Ｔ型部材（１）の開口
部に蓋（４）を施し、この状態で熱間静水圧圧縮加工に
よって金属粉末（３）を固相焼結させる。
ケル合金の粉末（３）を充填し、Ｔ型部材（１）の開口
部に蓋（４）を施し、この状態で熱間静水圧圧縮加工に
よって金属粉末（３）を固相焼結させる。
蓋（４）及びパイプ（２）（21）を機械加工及び酸溶
出によって除去し、第２図ｂの如く、外層（10）が炭素
鋼、内層（31）が高ニッケル合金で形成されＴ型継手を
得ることができる。
出によって除去し、第２図ｂの如く、外層（10）が炭素
鋼、内層（31）が高ニッケル合金で形成されＴ型継手を
得ることができる。
上記熱間静水圧圧縮法による継手の製造では、塑性加
工の様に製品に皺が生じることはない。
工の様に製品に皺が生じることはない。
しかし、Ｔ型、Ｌ型等の曲った外側管部材（１）内で
パイプ（２）（21）を組立てなければならず、この作業
が面倒であり、又、後工程におけるパイプ（２）（21）
の除去にも手間が掛かる。
パイプ（２）（21）を組立てなければならず、この作業
が面倒であり、又、後工程におけるパイプ（２）（21）
の除去にも手間が掛かる。
本発明は、上記の熱間静水圧圧縮による成形法ではNi
−Cr系合金粉末、又はNi−Cr系圧延材の結晶粒径が極め
て小さいことに着目して、熱間塑性加工による後加工の
際に皺の発生を可及的に抑えて前記問題を解決できるク
ラッド管継手の製造方法を明らかにするものである。
−Cr系合金粉末、又はNi−Cr系圧延材の結晶粒径が極め
て小さいことに着目して、熱間塑性加工による後加工の
際に皺の発生を可及的に抑えて前記問題を解決できるク
ラッド管継手の製造方法を明らかにするものである。
（課題を解決する手段） 本発明は、炭素鋼管の内側にNi−Cr系合金粉末を層状
に配し、或はNi−Cr系管材を挿入し、800〜1250℃、圧
力100〜2000Kgf/cm2、15〜120分の加工条件で熱間静水
圧圧縮を行なってクラッド鋼管を形成し、該クラッド鋼
管を1000℃±50℃で熱間総型成形して所望の継手を形成
する。
に配し、或はNi−Cr系管材を挿入し、800〜1250℃、圧
力100〜2000Kgf/cm2、15〜120分の加工条件で熱間静水
圧圧縮を行なってクラッド鋼管を形成し、該クラッド鋼
管を1000℃±50℃で熱間総型成形して所望の継手を形成
する。
（作用及び効果） 熱間静水圧圧縮によって形成されたクラッド管は、内
層も外層も金属の結晶粒が極めて細かい特徴があるか
ら、熱間総型成形による後加工にて所望の継手形状に形
成しても、皺の発生を可及的に抑えることができ、グラ
インダーによる皺の除去作業が容易となり、肉厚の削り
過ぎによる不良品の排出率が少なく、歩留りを向上でき
る。
層も外層も金属の結晶粒が極めて細かい特徴があるか
ら、熱間総型成形による後加工にて所望の継手形状に形
成しても、皺の発生を可及的に抑えることができ、グラ
インダーによる皺の除去作業が容易となり、肉厚の削り
過ぎによる不良品の排出率が少なく、歩留りを向上でき
る。
（実施例） 図面はＴ型継手の製造を示しているが、これに限定さ
れることはなく、他の形状の継手に実施できることは勿
論である。
れることはなく、他の形状の継手に実施できることは勿
論である。
第１図ａに示す如く、製品の外層となる真直管体（1
2）内に該管体と同心にパイプ（２）を挿入し、管体（1
2）とパイプ（２）（21）との間に環状空間（５）を形
成する。
2）内に該管体と同心にパイプ（２）を挿入し、管体（1
2）とパイプ（２）（21）との間に環状空間（５）を形
成する。
管体（12）は遠心鋳造にて形成された炭素鋼管であ
り、重量％で、C 0.10、Si 0.20、Mn 0.93、P 0.017、S
0.009、Ni 0.51、Cr 0.06、Mo 0.18、V 0.07、残部Fe
である。
り、重量％で、C 0.10、Si 0.20、Mn 0.93、P 0.017、S
0.009、Ni 0.51、Cr 0.06、Mo 0.18、V 0.07、残部Fe
である。
前記管体（12）とパイプ（２）（21）との間の環状空
間（５）にNi−Cr系粉末合金（３）を充填し、電子ビー
ム溶接にてパイプの両端に蓋（４）を施して熱間静水圧
圧縮を行なう。
間（５）にNi−Cr系粉末合金（３）を充填し、電子ビー
ム溶接にてパイプの両端に蓋（４）を施して熱間静水圧
圧縮を行なう。
上記Ni−Cr系粉末合金は、C 0.05、Si 0.48、Ni 64.
9、Cr 21.9、Mo 9.0、Nb＋Ta 3.46、残部Feからなるア
ルゴンアトマイズ粉末である。
9、Cr 21.9、Mo 9.0、Nb＋Ta 3.46、残部Feからなるア
ルゴンアトマイズ粉末である。
熱間静圧圧縮加工の条件は、800〜1250℃、圧力100〜
2000Kgf/cm2、加圧時間15〜120分である。
2000Kgf/cm2、加圧時間15〜120分である。
粉末合金は固相焼結し管体（12）及びパイプ（２）
（21）と一体化する。
（21）と一体化する。
温度が800℃以下であれば、粉末合金が焼結緻密化せ
ず、1250℃以上であると粉末合金が溶融し結晶粒子が大
きくなる。又、外層と反応して耐食層の組成が変化す
る。
ず、1250℃以上であると粉末合金が溶融し結晶粒子が大
きくなる。又、外層と反応して耐食層の組成が変化す
る。
圧力が100Kgf/cm2以下であると、焼結緻密化せず、20
00Kgf/cm2以上にすることは装置の限界の問題が生じ
る。
00Kgf/cm2以上にすることは装置の限界の問題が生じ
る。
又、加圧時間が15分以下であると、緻密化せず、120分
以上加圧しても変化なく無駄である。
以上加圧しても変化なく無駄である。
次で、中央パイプ（２）を除去して外層が高強度炭素
鋼、内層が高耐食性高ニッケル合金で形成されたクラッ
ド管（６）を得る。
鋼、内層が高耐食性高ニッケル合金で形成されたクラッ
ド管（６）を得る。
尚、1100〜1200℃、圧力1000〜2000Kgf/cm2、60〜120
分の加工条件にて最良のクラッドパイプを形成できた。
分の加工条件にて最良のクラッドパイプを形成できた。
上記の方法で形成したクラッド管を素材として1000℃
±50℃の温度雰囲気中で、熱間総型成形加工にて継手を
形成する。
±50℃の温度雰囲気中で、熱間総型成形加工にて継手を
形成する。
熱間総型成形の手順は、第１図ｃの如く、クラッド管
（６）をプレス加工にて断面楕円状の扁平体に形成す
る。
（６）をプレス加工にて断面楕円状の扁平体に形成す
る。
第１図ｄに示す如く、上記断面楕円状に形成した管を
台（７）上に載せ、管の両側にて長径線を圧縮して、第
１図ｅの如く、管（６）の中央部に凸部（61）を形成す
る。
台（７）上に載せ、管の両側にて長径線を圧縮して、第
１図ｅの如く、管（６）の中央部に凸部（61）を形成す
る。
次に第１図ｆの如く、凸部（61）の頂部及び変形した
管の両端部を切断して略Ｔ型に形成する（第１図ｆ）。
管の両端部を切断して略Ｔ型に形成する（第１図ｆ）。
次に第１図ｇの如く、管内に治具（８）を通して、管
の内径を規格寸法に揃える。治具（８）は外周がテーパ
面（81）に形成され、小径部側の端面中央に引張り用の
短軸（82）が突設されており、管を固定して該管の一端
から治具（８）を無理に引っ張り込み、管の他端及び中
央開口から引き出す。これによって管が内側から外側に
押圧されて逆性変形し、管の口径が規格寸法に仕上が
る。
の内径を規格寸法に揃える。治具（８）は外周がテーパ
面（81）に形成され、小径部側の端面中央に引張り用の
短軸（82）が突設されており、管を固定して該管の一端
から治具（８）を無理に引っ張り込み、管の他端及び中
央開口から引き出す。これによって管が内側から外側に
押圧されて逆性変形し、管の口径が規格寸法に仕上が
る。
上記熱間総型成形において、加熱条件が950℃以下で
あれば、材料の軟化が不足して加工不能である。
あれば、材料の軟化が不足して加工不能である。
1050℃以上であると外層炭素鋼に肌荒が生じる。
熱間静水圧圧縮によって形成されたクラッド管は、内
層も外層も金属の結晶粒が極めて細かい特徴があるか
ら、熱間総型成形による後加工にて所望の継手形状に形
成しても、皺の発生を可及的に抑えることができ、グラ
インダーによる皺の除去作業が容易になり、グラインダ
ーによって肉厚の削り過ぎて不良品を排出する率が少な
くなり、歩留りを向上できる。
層も外層も金属の結晶粒が極めて細かい特徴があるか
ら、熱間総型成形による後加工にて所望の継手形状に形
成しても、皺の発生を可及的に抑えることができ、グラ
インダーによる皺の除去作業が容易になり、グラインダ
ーによって肉厚の削り過ぎて不良品を排出する率が少な
くなり、歩留りを向上できる。
第３図は、クラッド鋼管を形成する他の実施例を示し
ている。
ている。
製品の外層となる炭素鋼管体（12）に内層となる管材
（22）を挿入する。
（22）を挿入する。
管材（22）はC 0.05、Si 0.48、Ni 64.9、Cr 21.90、
Mo 9.0、Nb＋Ta 3.46、残部Feからなる圧延板材にて形
成されている。
Mo 9.0、Nb＋Ta 3.46、残部Feからなる圧延板材にて形
成されている。
炭素鋼管体（12）と管材（22）の端面に於ける境界部
の全周に亘って電子ビーム溶接を行ない、管内を脱気密
封した後、熱間静水圧圧縮を行なう。
の全周に亘って電子ビーム溶接を行ない、管内を脱気密
封した後、熱間静水圧圧縮を行なう。
管材（22）は固相拡散接合により、炭素鋼管体（12）
と一体化する。熱間静圧圧縮の加工条件は、前記の場合
と同様である。
と一体化する。熱間静圧圧縮の加工条件は、前記の場合
と同様である。
管材（22）と炭素鋼管体（12）が接合したクラッド管
を前記同様の手順にて熱間総型成形して所望の継手を形
成する。
を前記同様の手順にて熱間総型成形して所望の継手を形
成する。
本発明は上記実施例の構成に限定されることなく、特
許請求の範囲で種々の変形が可能である。
許請求の範囲で種々の変形が可能である。
第１図は、本発明の製造手順の説明図、第２図は従来例
の継手の製造手順の説明図、第３図は本発明の他の実施
例の断面図である。 （１）……管部材、（12）……炭素鋼管 （３）……合金粉末、（６）……クラッド管
の継手の製造手順の説明図、第３図は本発明の他の実施
例の断面図である。 （１）……管部材、（12）……炭素鋼管 （３）……合金粉末、（６）……クラッド管
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 (72)発明者 船越 淳 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 久 保田鉄工株式会社枚方製造所内 (72)発明者 蒲 隆弘 大阪府枚方市中宮大池１丁目１番１号 久 保田鉄工株式会社枚方製造所内
Claims (2)
- 【請求項１】炭素鋼管の内側にNi−Cr系合金粉末を層状
に配し、800〜1250℃、圧力100〜2000Kgf/cm2、15〜120
分の加工条件で熱間静水圧圧縮を行なってクラッド鋼管
を形成し、該クラッド鋼管を1000℃±50℃で熱間総型成
形して所望の継手を形成するクラッド管継手の製造方
法。 - 【請求項２】炭素鋼管の内側にNi−Cr系の管材を挿入
し、800〜1250℃、圧力100〜2000Kgf/cm2、15〜120分の
加工条件で熱間静水圧圧縮を行なってクラッド鋼管を形
成し、該クラッド鋼管を1000℃±50℃で熱間総型成形し
て所望の継手を形成するクラッド管継手の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2487690A JPH089723B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | クラッド管継手の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2487690A JPH089723B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | クラッド管継手の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03230875A JPH03230875A (ja) | 1991-10-14 |
| JPH089723B2 true JPH089723B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=12150405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2487690A Expired - Lifetime JPH089723B2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | クラッド管継手の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089723B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08109405A (ja) * | 1994-10-13 | 1996-04-30 | Nippon Steel Corp | 耐摩耗性複合管の製造方法 |
| WO2011041141A1 (en) * | 2009-09-29 | 2011-04-07 | Alstom Technology Ltd | Method for cladding tubes |
-
1990
- 1990-02-02 JP JP2487690A patent/JPH089723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03230875A (ja) | 1991-10-14 |
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