JPH11172409A - 耐摩耗コーティングベンド管の作製方法 - Google Patents
耐摩耗コーティングベンド管の作製方法Info
- Publication number
- JPH11172409A JPH11172409A JP9346332A JP34633297A JPH11172409A JP H11172409 A JPH11172409 A JP H11172409A JP 9346332 A JP9346332 A JP 9346332A JP 34633297 A JP34633297 A JP 34633297A JP H11172409 A JPH11172409 A JP H11172409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- bend
- tube
- cooling
- self
- melting process
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐摩耗性が良好でベンド部においても良好な
伝熱特性を有する耐摩耗コーティングベンド管が得ら
れ、工程数も少ない耐摩耗コーティングベンド管の作製
方法を提供すること。 【解決手段】 ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶射し
たボイラチューブ直管を、該直管の溶射皮膜を緻密化す
るための溶融処理を行いながらベンド加工するととも
に、溶融処理後のベンド管を、前記ボイラチューブ直管
の材質に応じた冷却条件により冷却することを特徴とす
る耐摩耗コーティングベンド管の作製方法。
伝熱特性を有する耐摩耗コーティングベンド管が得ら
れ、工程数も少ない耐摩耗コーティングベンド管の作製
方法を提供すること。 【解決手段】 ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶射し
たボイラチューブ直管を、該直管の溶射皮膜を緻密化す
るための溶融処理を行いながらベンド加工するととも
に、溶融処理後のベンド管を、前記ボイラチューブ直管
の材質に応じた冷却条件により冷却することを特徴とす
る耐摩耗コーティングベンド管の作製方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐摩耗コーティング
ベンド管の作製方法に関し、特に加圧流動床ボイラの層
内に設置される層内管として好適な耐摩耗コーティング
ベンド管の作製方法に関する。
ベンド管の作製方法に関し、特に加圧流動床ボイラの層
内に設置される層内管として好適な耐摩耗コーティング
ベンド管の作製方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】加圧流動床ボイラの層内管は燃焼ガスに
よる摩耗対策としては、直管部に耐摩耗性、耐食性及び
耐熱性に優れた材料である自溶性合金の溶射皮膜を施
し、ベンド部には耐摩耗性材料からなる二重管プロテク
タを設ける方法が採用されている。従来の加圧流動床ボ
イラの層内管の構造の１例を図４、５に示す。図４、５
の例において、図４（ａ）は直管部のボイラチューブ１
にＪＩＳ４種の自溶性合金を溶射して自溶性合金皮膜２
を形成し、高周波加熱装置３を用いて溶射皮膜の溶融処
理を行って作製した直管部の構造を示し、図４（ｂ）は
内側のベンド加工されたボイラチューブ１の外側を耐摩
耗性に優れた材料からなる外管４で覆った、二重管プロ
テクタを設けたベンド部の構造を示している。一般に、
ボイラチューブ１としては炭素鋼（ＪＩＳ ＳＴＢ４
２、ＳＴＢ４１０Ｓなど）、低合金鋼（ＪＩＳ ＳＴＢ
Ａ２４、２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ鋼など）、オーステナイ
ト系鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３４７Ｈ
ＴＢなど）などの材料などが使用され、プロテクタであ
る外管４としてはＳＵＳ３１０などが使用されている。
よる摩耗対策としては、直管部に耐摩耗性、耐食性及び
耐熱性に優れた材料である自溶性合金の溶射皮膜を施
し、ベンド部には耐摩耗性材料からなる二重管プロテク
タを設ける方法が採用されている。従来の加圧流動床ボ
イラの層内管の構造の１例を図４、５に示す。図４、５
の例において、図４（ａ）は直管部のボイラチューブ１
にＪＩＳ４種の自溶性合金を溶射して自溶性合金皮膜２
を形成し、高周波加熱装置３を用いて溶射皮膜の溶融処
理を行って作製した直管部の構造を示し、図４（ｂ）は
内側のベンド加工されたボイラチューブ１の外側を耐摩
耗性に優れた材料からなる外管４で覆った、二重管プロ
テクタを設けたベンド部の構造を示している。一般に、
ボイラチューブ１としては炭素鋼（ＪＩＳ ＳＴＢ４
２、ＳＴＢ４１０Ｓなど）、低合金鋼（ＪＩＳ ＳＴＢ
Ａ２４、２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ鋼など）、オーステナイ
ト系鋼（ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３４７Ｈ
ＴＢなど）などの材料などが使用され、プロテクタであ
る外管４としてはＳＵＳ３１０などが使用されている。
【０００３】従来の加圧流動床ボイラにおいては、図４
（ａ）の構造の直管部と図４（ｂ）の構造のベンド部と
を溶接したものが使用されている。図５（ａ）に図４
（ａ）の構造の直管部と図４（ｂ）の構造のベンド部と
を溶接により接合した状況を示し、図５（ｂ）にその縦
断面図を示す。図５（ｂ）において１はボイラチュー
ブ、２はボイラチューブ１に溶射溶融処理したＪＩＳ４
種の自溶性合金皮膜、４は耐摩耗性に優れた材料からな
る外管（プロテクタ材）、５は直管とベンド管の溶接接
合部を示している。図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれ
ぞれ図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すａ−ａ、ｂ−ｂ及
びｃ−ｃ部の横断面図である。図６（ａ）及び図６
（ｂ）に従来手法で作製した９０°ベンド加工部及び１
８０°ベンド加工部の断面図を示す。図６中の符号は図
５と同じであり、説明は書略する。このような構造の耐
摩耗コーティングベンド管は、ベンド部が二重プロテク
タ構造となっているためこの部分は伝熱管としての機能
を果たせず、直管部のみの伝熱面積となり、層内管の長
さが長くなりコスト高の原因となっていた。また、プロ
テクタ材の適用も工法が煩雑であり狭隘個所への適用で
あることから品質の不安定性や工数増による生産性の低
さといった問題があった。
（ａ）の構造の直管部と図４（ｂ）の構造のベンド部と
を溶接したものが使用されている。図５（ａ）に図４
（ａ）の構造の直管部と図４（ｂ）の構造のベンド部と
を溶接により接合した状況を示し、図５（ｂ）にその縦
断面図を示す。図５（ｂ）において１はボイラチュー
ブ、２はボイラチューブ１に溶射溶融処理したＪＩＳ４
種の自溶性合金皮膜、４は耐摩耗性に優れた材料からな
る外管（プロテクタ材）、５は直管とベンド管の溶接接
合部を示している。図５（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）はそれ
ぞれ図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すａ−ａ、ｂ−ｂ及
びｃ−ｃ部の横断面図である。図６（ａ）及び図６
（ｂ）に従来手法で作製した９０°ベンド加工部及び１
８０°ベンド加工部の断面図を示す。図６中の符号は図
５と同じであり、説明は書略する。このような構造の耐
摩耗コーティングベンド管は、ベンド部が二重プロテク
タ構造となっているためこの部分は伝熱管としての機能
を果たせず、直管部のみの伝熱面積となり、層内管の長
さが長くなりコスト高の原因となっていた。また、プロ
テクタ材の適用も工法が煩雑であり狭隘個所への適用で
あることから品質の不安定性や工数増による生産性の低
さといった問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような従
来技術の実状に鑑み、耐摩耗性が良好でベンド部におい
ても良好な伝熱特性を有する耐摩耗コーティングベンド
管が得られ、工程数も少ない耐摩耗コーティングベンド
管の作製方法を提供しようとするものである。
来技術の実状に鑑み、耐摩耗性が良好でベンド部におい
ても良好な伝熱特性を有する耐摩耗コーティングベンド
管が得られ、工程数も少ない耐摩耗コーティングベンド
管の作製方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは前記課題を
解決する手段として、ボイラチューブのベンド部への自
溶性合金の適用を検討した。基体管（ボイラチューブ）
が低合金鋼の場合、ベンド加工後に自溶性合金の溶射
を行い、その後、溶融処理を行う方法、直管に自溶性
合金を溶射し、その後ベンド加工と溶融処理の同時施工
が考えられる。しかし、については加工、溶射及び溶
融処理の３工程によるコスト高、また、自溶性合金皮膜
部の溶融処理後の冷却時に管母材の変態による膨張と自
溶性合金皮膜部の収縮で皮膜部に引張応力が発生し、管
表面に割れが発生する問題がある。また、については
ベンド加工と溶融処理の同時施工でコスト低減はできる
が、と同様に溶融処理後の冷却段階で皮膜部に割れが
発生する問題があった。炭素鋼の場合には、溶融処理後
の冷却速度を遅くすると、母材が粗粒化傾向になる問題
があり、また、オーステナイト系鋼の場合、溶融処理時
に冷却を遅くすると溶射皮膜と母材との界面が鋭敏化傾
向になる問題があった。
解決する手段として、ボイラチューブのベンド部への自
溶性合金の適用を検討した。基体管（ボイラチューブ）
が低合金鋼の場合、ベンド加工後に自溶性合金の溶射
を行い、その後、溶融処理を行う方法、直管に自溶性
合金を溶射し、その後ベンド加工と溶融処理の同時施工
が考えられる。しかし、については加工、溶射及び溶
融処理の３工程によるコスト高、また、自溶性合金皮膜
部の溶融処理後の冷却時に管母材の変態による膨張と自
溶性合金皮膜部の収縮で皮膜部に引張応力が発生し、管
表面に割れが発生する問題がある。また、については
ベンド加工と溶融処理の同時施工でコスト低減はできる
が、と同様に溶融処理後の冷却段階で皮膜部に割れが
発生する問題があった。炭素鋼の場合には、溶融処理後
の冷却速度を遅くすると、母材が粗粒化傾向になる問題
があり、また、オーステナイト系鋼の場合、溶融処理時
に冷却を遅くすると溶射皮膜と母材との界面が鋭敏化傾
向になる問題があった。
【０００６】本発明者らはボイラチューブのベンド部へ
の自溶性合金の適用についてさらに検討を進め、自溶性
合金としてＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を選択し、基
体管の材質に応じて処理条件を適切に制御することによ
り、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成
した。すなわち、本発明は次の（１）〜（３）の構成を
採るものである。
の自溶性合金の適用についてさらに検討を進め、自溶性
合金としてＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を選択し、基
体管の材質に応じて処理条件を適切に制御することによ
り、前記課題が解決できることを見出し、本発明を完成
した。すなわち、本発明は次の（１）〜（３）の構成を
採るものである。
【０００７】（１）ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶
射した低合金鋼製ボイラチューブ直管を、該直管の溶射
皮膜を緻密化するための溶融処理を行いながらベンド加
工するとともに、溶融処理後のベンド管をベンド加工が
終了するまで均一再加熱して８００〜９００℃に保持
し、ベンド加工終了ののち、８００℃から５００℃まで
の冷却速度を毎秒０．０１５〜０．０１９℃の範囲に制
御して冷却することを特徴とする耐摩耗コーティングベ
ンド管の作製方法。
射した低合金鋼製ボイラチューブ直管を、該直管の溶射
皮膜を緻密化するための溶融処理を行いながらベンド加
工するとともに、溶融処理後のベンド管をベンド加工が
終了するまで均一再加熱して８００〜９００℃に保持
し、ベンド加工終了ののち、８００℃から５００℃まで
の冷却速度を毎秒０．０１５〜０．０１９℃の範囲に制
御して冷却することを特徴とする耐摩耗コーティングベ
ンド管の作製方法。
【０００８】（２）ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶
射した炭素鋼製ボイラチューブ直管を、該直管の溶射皮
膜を緻密化するための溶融処理を行いながらベンド加工
するとともに、溶融処理後のベンド管をベンド加工が終
了するまで均一再加熱して８００〜９００℃に保持し、
ベンド加工終了ののち、８００℃から５００℃までの冷
却速度を毎秒０．０７５〜０．０９１℃の範囲に制御し
て冷却することを特徴とする耐摩耗コーティングベンド
管の作製方法。
射した炭素鋼製ボイラチューブ直管を、該直管の溶射皮
膜を緻密化するための溶融処理を行いながらベンド加工
するとともに、溶融処理後のベンド管をベンド加工が終
了するまで均一再加熱して８００〜９００℃に保持し、
ベンド加工終了ののち、８００℃から５００℃までの冷
却速度を毎秒０．０７５〜０．０９１℃の範囲に制御し
て冷却することを特徴とする耐摩耗コーティングベンド
管の作製方法。
【０００９】（３）ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶
射したオーステナイト系鋼製ボイラチューブ直管を、該
直管の溶射皮膜を緻密化するための溶融処理を行いなが
らベンド加工するとともに、溶融処理後のベンド管を８
００℃から５００℃までの冷却速度を毎秒２．９５０℃
以上に制御して冷却することを特徴とする耐摩耗コーテ
ィングベンド管の作製方法。
射したオーステナイト系鋼製ボイラチューブ直管を、該
直管の溶射皮膜を緻密化するための溶融処理を行いなが
らベンド加工するとともに、溶融処理後のベンド管を８
００℃から５００℃までの冷却速度を毎秒２．９５０℃
以上に制御して冷却することを特徴とする耐摩耗コーテ
ィングベンド管の作製方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において耐摩耗層として使
用するＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金は、ＪＩＳ Ｈ８
３０３の自溶性合金中のニッケル自溶合金の４種に相当
するもので、重量％でＣｒ：１２〜１７％、Ｂ：２．５
〜４％、Ｓｉ：３．５〜５％、Ｃ：０．４〜０．９％、
Ｆｅ：５％以下、Ｃｏ：１％以下、Ｍｏ：４％以下、Ｃ
ｕ：４％以下、残部Ｎｉ及び不可避的不純物の組成を有
し、溶射後の皮膜のロックウェルＣ硬さが５０以上、６
０未満のものである。本発明の方法においては、粉末ガ
ス溶射法、プラズマ溶射法等により厚さ１〜５ｍｍの溶
射皮膜を形成させる。厚みが１ｍｍ未満では十分な耐摩
耗性が得られず、また、５ｍｍを超えると伝熱特性を阻
害したり、経済性が劣ることとなる。
用するＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金は、ＪＩＳ Ｈ８
３０３の自溶性合金中のニッケル自溶合金の４種に相当
するもので、重量％でＣｒ：１２〜１７％、Ｂ：２．５
〜４％、Ｓｉ：３．５〜５％、Ｃ：０．４〜０．９％、
Ｆｅ：５％以下、Ｃｏ：１％以下、Ｍｏ：４％以下、Ｃ
ｕ：４％以下、残部Ｎｉ及び不可避的不純物の組成を有
し、溶射後の皮膜のロックウェルＣ硬さが５０以上、６
０未満のものである。本発明の方法においては、粉末ガ
ス溶射法、プラズマ溶射法等により厚さ１〜５ｍｍの溶
射皮膜を形成させる。厚みが１ｍｍ未満では十分な耐摩
耗性が得られず、また、５ｍｍを超えると伝熱特性を阻
害したり、経済性が劣ることとなる。
【００１１】本発明の方法は、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶
性合金を溶射した炭素鋼、低合金鋼、オーステナイト系
鋼などからなるボイラチューブ直管に溶融処理を行いな
がらベンド加工し、加工後の冷却条件をボイラチューブ
直管（基材）の材質に合わせて制御するようにしたこと
を特徴とする。溶融処理は１０００〜１１００℃に加熱
することによって行い、この処理と同時にベンド加工を
行いベンド部を形成させる。この時の加熱手段としては
高周波加熱が望ましい。
性合金を溶射した炭素鋼、低合金鋼、オーステナイト系
鋼などからなるボイラチューブ直管に溶融処理を行いな
がらベンド加工し、加工後の冷却条件をボイラチューブ
直管（基材）の材質に合わせて制御するようにしたこと
を特徴とする。溶融処理は１０００〜１１００℃に加熱
することによって行い、この処理と同時にベンド加工を
行いベンド部を形成させる。この時の加熱手段としては
高周波加熱が望ましい。
【００１２】溶融処理の加熱方法を高周波加熱とするこ
とにより、高周波の表皮効果により溶射皮膜よりも基材
の鋼管表面がより加熱され、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性
合金皮膜と基材界面の加熱状態が良好になり、優れた密
着性が得られる。また、溶射皮膜の過熱がなく皮膜の溶
融たれ落ちを防止することができ、厚膜化が可能とな
る。さらに、高周波加熱によって基材の鋼管も高温とな
り、溶融処理と同時にベンド加工を行うことができる。
すなわち、高周波加熱によれば電気的制御によって温度
制御ができることと、加熱範囲が狭いことなどから、ガ
ス炎加熱法ではできないベンド加工を効率よく行うこと
ができる。ここで高周波加熱に使用する高周波としては
出力５０〜８０ｋＷ、周波数５〜１０ｋＨｚのものが好
適である。
とにより、高周波の表皮効果により溶射皮膜よりも基材
の鋼管表面がより加熱され、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性
合金皮膜と基材界面の加熱状態が良好になり、優れた密
着性が得られる。また、溶射皮膜の過熱がなく皮膜の溶
融たれ落ちを防止することができ、厚膜化が可能とな
る。さらに、高周波加熱によって基材の鋼管も高温とな
り、溶融処理と同時にベンド加工を行うことができる。
すなわち、高周波加熱によれば電気的制御によって温度
制御ができることと、加熱範囲が狭いことなどから、ガ
ス炎加熱法ではできないベンド加工を効率よく行うこと
ができる。ここで高周波加熱に使用する高周波としては
出力５０〜８０ｋＷ、周波数５〜１０ｋＨｚのものが好
適である。
【００１３】次に、溶融処理及びベンド加工後の冷却条
件について説明する。前記（１）の発明は基材であるボ
イラチューブがＪＩＳのＳＴＢＡ２４、２．２５Ｃｒ−
１Ｍｏ鋼などの低合金鋼の場合である。この材料の場合
は溶融処理後に急冷（炉外での放冷を含む）すると冷却
過程で生ずる基材のベイナイト変態による膨張と自溶性
合金皮膜の収縮により皮膜部に引張応力が発生し皮膜割
れを起こす。この冷却による皮膜割れを抑制するため、
溶融処理及びベンド加工を行った部分を再加熱し、全体
の処理が完了するまで８００〜９００℃の範囲に保持す
る。そして、加工部分全体の溶融処理及びベンド加工が
終了後、速やかに熱処理炉又は簡易炉等に装入し、８０
０℃から５００℃までの冷却速度を毎秒０．０１５〜
０．０１９℃となるように制御して冷却する。この冷却
速度は通常の炉冷程度に相当するものである。このよう
にすることによって、冷却過程で生ずる基材のベイナイ
ト変態領域を避けることができ、ベンド加工部の自溶性
合金皮膜部の割れ発生を抑制することができ、良好な耐
摩耗コーティングベンド管を容易に作製することができ
る。
件について説明する。前記（１）の発明は基材であるボ
イラチューブがＪＩＳのＳＴＢＡ２４、２．２５Ｃｒ−
１Ｍｏ鋼などの低合金鋼の場合である。この材料の場合
は溶融処理後に急冷（炉外での放冷を含む）すると冷却
過程で生ずる基材のベイナイト変態による膨張と自溶性
合金皮膜の収縮により皮膜部に引張応力が発生し皮膜割
れを起こす。この冷却による皮膜割れを抑制するため、
溶融処理及びベンド加工を行った部分を再加熱し、全体
の処理が完了するまで８００〜９００℃の範囲に保持す
る。そして、加工部分全体の溶融処理及びベンド加工が
終了後、速やかに熱処理炉又は簡易炉等に装入し、８０
０℃から５００℃までの冷却速度を毎秒０．０１５〜
０．０１９℃となるように制御して冷却する。この冷却
速度は通常の炉冷程度に相当するものである。このよう
にすることによって、冷却過程で生ずる基材のベイナイ
ト変態領域を避けることができ、ベンド加工部の自溶性
合金皮膜部の割れ発生を抑制することができ、良好な耐
摩耗コーティングベンド管を容易に作製することができ
る。
【００１４】前記（２）の発明は基材であるボイラチュ
ーブがＪＩＳのＳＴＢ４２、ＳＴＢ４１０Ｓなどの炭素
鋼の場合である。この材料の場合は溶融処理後の冷却過
程で基材の粗粒化（冷却速度が極端に遅いと結晶粒が成
長し粗粒化傾向になる）を抑制するため、８００〜９０
０℃の範囲での再加熱と温度保持のあと、速やかに簡易
炉等に装入し、８００℃から５００℃までの冷却速度を
毎秒０．０７５〜０．０９１℃となるように制御して冷
却する（例えば保温材を用いて徐冷する）。この冷却速
度は通常の炉冷と炉外での放冷の中間冷却に相当するも
のである。このようにすることによって、冷却過程で生
ずる基材の粗粒化を抑制することができ、良好な耐摩耗
コーティングベンド管を容易に作製することができる。
ーブがＪＩＳのＳＴＢ４２、ＳＴＢ４１０Ｓなどの炭素
鋼の場合である。この材料の場合は溶融処理後の冷却過
程で基材の粗粒化（冷却速度が極端に遅いと結晶粒が成
長し粗粒化傾向になる）を抑制するため、８００〜９０
０℃の範囲での再加熱と温度保持のあと、速やかに簡易
炉等に装入し、８００℃から５００℃までの冷却速度を
毎秒０．０７５〜０．０９１℃となるように制御して冷
却する（例えば保温材を用いて徐冷する）。この冷却速
度は通常の炉冷と炉外での放冷の中間冷却に相当するも
のである。このようにすることによって、冷却過程で生
ずる基材の粗粒化を抑制することができ、良好な耐摩耗
コーティングベンド管を容易に作製することができる。
【００１５】前記（３）の発明は基材であるボイラチュ
ーブがＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３４７ＨＴ
Ｂなどオーステナイト系鋼の場合である。この材料の場
合、５５０〜８００℃の範囲ではＣｒ炭化物の析出が起
こる。これにより隣接部の粒界に極端なＣｒ欠乏帯が生
じ、腐食しやすくなる。この現象を鋭敏化という。その
ため、この材料の場合は溶融処理後の冷却過程で母材の
鋭敏化（冷却速度が遅いと皮膜界面の母材部が鋭敏化傾
向になる）を抑制するため、強制冷却とする。すなわ
ち、溶融処理及びベンド加工あとの再加熱及び保温は行
わず、８００℃から５００℃までの冷却速度が毎秒２．
９５０℃以上となるように制御して冷却する。通常は溶
融処理後に空気を吹きつけるなどの方法により強制冷却
とする。このようにすることによって、冷却過程で生ず
る母材と皮膜層界面の鋭敏化を抑制することができ、良
好な耐摩耗コーティングベンド管を容易に作製すること
ができる。
ーブがＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３４７ＨＴ
Ｂなどオーステナイト系鋼の場合である。この材料の場
合、５５０〜８００℃の範囲ではＣｒ炭化物の析出が起
こる。これにより隣接部の粒界に極端なＣｒ欠乏帯が生
じ、腐食しやすくなる。この現象を鋭敏化という。その
ため、この材料の場合は溶融処理後の冷却過程で母材の
鋭敏化（冷却速度が遅いと皮膜界面の母材部が鋭敏化傾
向になる）を抑制するため、強制冷却とする。すなわ
ち、溶融処理及びベンド加工あとの再加熱及び保温は行
わず、８００℃から５００℃までの冷却速度が毎秒２．
９５０℃以上となるように制御して冷却する。通常は溶
融処理後に空気を吹きつけるなどの方法により強制冷却
とする。このようにすることによって、冷却過程で生ず
る母材と皮膜層界面の鋭敏化を抑制することができ、良
好な耐摩耗コーティングベンド管を容易に作製すること
ができる。
【００１６】
【実施例】以下実施例により本発明の方法をさらに具体
的に説明する。図１及び図２に本発明の方法による溶融
処理及びベンド加工の同時施工の状況を示す。図１
（ａ）は溶融処理及びベンド加工の同時施工前の状態、
図１（ｂ）は同時施工中の状態を示す図であり、また、
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１（ｂ）のｄ−ｄ及
びｅ−ｅ断面図である。図１及び図２において１はボイ
ラチューブ、２はボイラチューブ１にＪＩＳ４種のＮｉ
基自溶性合金を溶射した自溶性合金皮膜、３は自溶性合
金皮膜部を溶融処理するための高周波加熱コイル、６は
ボイラチューブ１をベンド加工するためのベンダー治
具、７はベンダー治具６の支点、８は溶融処理後の皮膜
部の放熱を防止するための再加熱高周波コイルである。
的に説明する。図１及び図２に本発明の方法による溶融
処理及びベンド加工の同時施工の状況を示す。図１
（ａ）は溶融処理及びベンド加工の同時施工前の状態、
図１（ｂ）は同時施工中の状態を示す図であり、また、
図２（ａ）及び（ｂ）はそれぞれ図１（ｂ）のｄ−ｄ及
びｅ−ｅ断面図である。図１及び図２において１はボイ
ラチューブ、２はボイラチューブ１にＪＩＳ４種のＮｉ
基自溶性合金を溶射した自溶性合金皮膜、３は自溶性合
金皮膜部を溶融処理するための高周波加熱コイル、６は
ボイラチューブ１をベンド加工するためのベンダー治
具、７はベンダー治具６の支点、８は溶融処理後の皮膜
部の放熱を防止するための再加熱高周波コイルである。
【００１７】図３は図１及び図２に従って作製した耐摩
耗コーティングベンド管の構造を示す図であり、図３
（ａ）は９０°ベンド部、図３（ｂ）は１８０°ベンド
部の断面図を示し、図３（ｃ）は図３（ａ）及び（ｂ）
のｃ−ｃ断面図に相当する。
耗コーティングベンド管の構造を示す図であり、図３
（ａ）は９０°ベンド部、図３（ｂ）は１８０°ベンド
部の断面図を示し、図３（ｃ）は図３（ａ）及び（ｂ）
のｃ−ｃ断面図に相当する。
【００１８】（実施例１）図１及び図２の方式に準じ
て、低合金鋼（２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ鋼）からなるボイ
ラチューブ１（内径３４．６ｍｍ、厚み７．０ｍｍ）
に、溶射によりＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金皮膜２を
形成させた（厚さ１ｍｍ）直管を使用して、皮膜層の緻
密化を行う処理（溶融処理）及びベンド加工の同時施工
を行い、本発明の耐摩耗コーティングベンド管を作製し
た。すなわち、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金皮膜２を
形成させたボイラチューブ１をベンダー治具６に固定
し、前記ボイラチューブ１を一定速度で送りながら、高
周波加熱コイル３を用いて溶融処理（１０５０℃）を施
工するとともに支点７を介してベンダー治具６を同時回
転させてベンド加工を行った。なお、使用したＪＩＳ４
種のＮｉ基自溶性合金の組成は重量％でＣｒ：１６．９
５％、Ｂ：３．３５％、Ｓｉ：３．９６％、Ｃ：０．８
４％、Ｆｅ：３．４５％、Ｍｏ：２．０９％、Ｃｕ：
３．１３％、残部Ｎｉ及び不可避的不純物である。
て、低合金鋼（２．２５Ｃｒ−１Ｍｏ鋼）からなるボイ
ラチューブ１（内径３４．６ｍｍ、厚み７．０ｍｍ）
に、溶射によりＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金皮膜２を
形成させた（厚さ１ｍｍ）直管を使用して、皮膜層の緻
密化を行う処理（溶融処理）及びベンド加工の同時施工
を行い、本発明の耐摩耗コーティングベンド管を作製し
た。すなわち、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金皮膜２を
形成させたボイラチューブ１をベンダー治具６に固定
し、前記ボイラチューブ１を一定速度で送りながら、高
周波加熱コイル３を用いて溶融処理（１０５０℃）を施
工するとともに支点７を介してベンダー治具６を同時回
転させてベンド加工を行った。なお、使用したＪＩＳ４
種のＮｉ基自溶性合金の組成は重量％でＣｒ：１６．９
５％、Ｂ：３．３５％、Ｓｉ：３．９６％、Ｃ：０．８
４％、Ｆｅ：３．４５％、Ｍｏ：２．０９％、Ｃｕ：
３．１３％、残部Ｎｉ及び不可避的不純物である。
【００１９】その際、溶融処理後の皮膜割れ（溶融処理
後の冷却過程で生ずる母材のベイナイト変態と自溶性合
金皮膜の収縮の重複で生じる引張応力で皮膜部に割れが
発生する）を抑制するため、再加熱高周波コイル８によ
り溶融処理及びベンド加工を行った部分を均一再加熱
（約８５０℃）し、全体の処理が完了するまで８５０℃
±１０℃に保持した。溶融処理及びベンド加工終了まで
温度保持した後、速やかに熱処理炉に装入し、８００℃
から５００℃まで炉冷した（冷却速度：毎秒０．０１６
９℃程度）。このようにすることによって、冷却過程で
生ずる母材のベイナイト変態領域を避けることができ、
ベンド加工部の自溶性合金皮膜部の割れ発生を抑制する
ことができ、良好な耐摩耗コーティングベンド管を容易
に作製することができた。
後の冷却過程で生ずる母材のベイナイト変態と自溶性合
金皮膜の収縮の重複で生じる引張応力で皮膜部に割れが
発生する）を抑制するため、再加熱高周波コイル８によ
り溶融処理及びベンド加工を行った部分を均一再加熱
（約８５０℃）し、全体の処理が完了するまで８５０℃
±１０℃に保持した。溶融処理及びベンド加工終了まで
温度保持した後、速やかに熱処理炉に装入し、８００℃
から５００℃まで炉冷した（冷却速度：毎秒０．０１６
９℃程度）。このようにすることによって、冷却過程で
生ずる母材のベイナイト変態領域を避けることができ、
ベンド加工部の自溶性合金皮膜部の割れ発生を抑制する
ことができ、良好な耐摩耗コーティングベンド管を容易
に作製することができた。
【００２０】（実施例２）炭素鋼（ＳＴＢ４１０Ｓ鋼）
からなるボイラチューブ１（内径４０ｍｍ、厚み５．４
ｍｍ）に、溶射によりＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金皮
膜２を形成させた（厚さ１ｍｍ）直管を使用して、皮膜
層の緻密化を行う処理（溶融処理）及びベンド加工の同
時施工を行い、本発明の耐摩耗コーティングベンド管を
作製した。この例においては全体のベンド加工終了まで
は実施例１と同条件で操作した。すなわち、実施例１と
同様にして溶融処理及びベンド加工終了まで温度保持し
た後、速やかに簡易炉に装入し保温材を巻いて徐冷する
ことにより、８００℃から５００℃まで中間冷却した
（冷却速度：毎秒０．０８２８℃程度、炉冷と放冷の中
間程度に相当）。このようにすることによって、冷却過
程で生ずる母材の粗粒化を抑制することができ、良好な
耐摩耗コーティングベンド管を容易に作製することがで
きた。
からなるボイラチューブ１（内径４０ｍｍ、厚み５．４
ｍｍ）に、溶射によりＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金皮
膜２を形成させた（厚さ１ｍｍ）直管を使用して、皮膜
層の緻密化を行う処理（溶融処理）及びベンド加工の同
時施工を行い、本発明の耐摩耗コーティングベンド管を
作製した。この例においては全体のベンド加工終了まで
は実施例１と同条件で操作した。すなわち、実施例１と
同様にして溶融処理及びベンド加工終了まで温度保持し
た後、速やかに簡易炉に装入し保温材を巻いて徐冷する
ことにより、８００℃から５００℃まで中間冷却した
（冷却速度：毎秒０．０８２８℃程度、炉冷と放冷の中
間程度に相当）。このようにすることによって、冷却過
程で生ずる母材の粗粒化を抑制することができ、良好な
耐摩耗コーティングベンド管を容易に作製することがで
きた。
【００２１】（実施例３）オーステナイト系鋼（ＳＵＳ
３４７ＨＴＢ）からなるボイラチューブ１（内径４１．
６ｍｍ、厚み４．６ｍｍ）に、溶射によりＪＩＳ４種の
Ｎｉ基自溶性合金皮膜２を形成させた（厚さ１ｍｍ）直
管を使用して、皮膜層の緻密化を行う処理（溶融処理）
及びベンド加工の同時施工を行い、本発明の耐摩耗コー
ティングベンド管を作製した。この実施例の場合は１０
５０℃に加熱して溶融処理及びベンド加工を行った後、
再加熱及び保温は行わず、加熱部に空気を吹きつけて８
００℃から５００℃まで強制冷却した（冷却速度：毎秒
２．９５０℃程度）。このようにすることによって、冷
却過程で生ずる母材と皮膜層界面の鋭敏化を抑制するこ
とができ、良好な耐摩耗コーティングベンド管を容易に
作製することができた。
３４７ＨＴＢ）からなるボイラチューブ１（内径４１．
６ｍｍ、厚み４．６ｍｍ）に、溶射によりＪＩＳ４種の
Ｎｉ基自溶性合金皮膜２を形成させた（厚さ１ｍｍ）直
管を使用して、皮膜層の緻密化を行う処理（溶融処理）
及びベンド加工の同時施工を行い、本発明の耐摩耗コー
ティングベンド管を作製した。この実施例の場合は１０
５０℃に加熱して溶融処理及びベンド加工を行った後、
再加熱及び保温は行わず、加熱部に空気を吹きつけて８
００℃から５００℃まで強制冷却した（冷却速度：毎秒
２．９５０℃程度）。このようにすることによって、冷
却過程で生ずる母材と皮膜層界面の鋭敏化を抑制するこ
とができ、良好な耐摩耗コーティングベンド管を容易に
作製することができた。
【００２２】
【発明の効果】前記（１）の発明によれば、ＪＩＳ４種
のＮｉ基自溶性合金を溶射した低合金鋼製ボイラチュー
ブ直管を、溶融処理を行いながらベンド加工することに
よって、冷却過程で生ずる基材のベイナイト変態領域を
避けることができ、ベンド加工部の自溶性合金皮膜部の
割れ発生を抑制することができ、良好な耐摩耗コーティ
ングベンド管を容易に作製することができる。前記
（２）の発明によれば、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金
を溶射した炭素鋼製ボイラチューブ直管を、溶融処理を
行いながらベンド加工することによって、冷却過程で生
ずる基材の粗粒化を抑制することができ、良好な耐摩耗
コーティングベンド管を容易に作製することができる。
前記（３）の発明によれば、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性
合金を溶射したオーステナイト系鋼製ボイラチューブ直
管を、溶融処理を行いながらベンド加工することによっ
て、冷却過程で生ずる基材と皮膜層界面の鋭敏化を抑制
することができ、良好な耐摩耗コーティングベンド管を
容易に作製することができる。
のＮｉ基自溶性合金を溶射した低合金鋼製ボイラチュー
ブ直管を、溶融処理を行いながらベンド加工することに
よって、冷却過程で生ずる基材のベイナイト変態領域を
避けることができ、ベンド加工部の自溶性合金皮膜部の
割れ発生を抑制することができ、良好な耐摩耗コーティ
ングベンド管を容易に作製することができる。前記
（２）の発明によれば、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金
を溶射した炭素鋼製ボイラチューブ直管を、溶融処理を
行いながらベンド加工することによって、冷却過程で生
ずる基材の粗粒化を抑制することができ、良好な耐摩耗
コーティングベンド管を容易に作製することができる。
前記（３）の発明によれば、ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性
合金を溶射したオーステナイト系鋼製ボイラチューブ直
管を、溶融処理を行いながらベンド加工することによっ
て、冷却過程で生ずる基材と皮膜層界面の鋭敏化を抑制
することができ、良好な耐摩耗コーティングベンド管を
容易に作製することができる。
【図１】本発明の方法による溶融処理及びベンド加工の
同時施工の状況を示す説明図。
同時施工の状況を示す説明図。
【図２】図１のｄ−ｄ及びｅ−ｅ断面図。
【図３】図１に従って作製した耐摩耗コーティングベン
ド管の９０°ベンド加工部及び１８０°ベンド加工部の
断面図。
ド管の９０°ベンド加工部及び１８０°ベンド加工部の
断面図。
【図４】従来の加圧流動床ボイラの層内管の構造の１例
を示す説明図（その１）。
を示す説明図（その１）。
【図５】従来の加圧流動床ボイラの層内管の構造の１例
を示す説明図（その２）。
を示す説明図（その２）。
【図６】従来手法で作製した層内管の９０°ベンド加工
部及び１８０°ベンド加工部の断面図。
部及び１８０°ベンド加工部の断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 寛 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶射し
た低合金鋼製ボイラチューブ直管を、該直管の溶射皮膜
を緻密化するための溶融処理を行いながらベンド加工す
るとともに、溶融処理後のベンド管をベンド加工が終了
するまで均一再加熱して８００〜９００℃に保持し、ベ
ンド加工終了ののち、８００℃から５００℃までの冷却
速度を毎秒０．０１５〜０．０１９℃の範囲に制御して
冷却することを特徴とする耐摩耗コーティングベンド管
の作製方法。 - 【請求項２】 ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶射し
た炭素鋼製ボイラチューブ直管を、該直管の溶射皮膜を
緻密化するための溶融処理を行いながらベンド加工する
とともに、溶融処理後のベンド管をベンド加工が終了す
るまで均一再加熱して８００〜９００℃に保持し、ベン
ド加工終了ののち、８００℃から５００℃までの冷却速
度を毎秒０．０７５〜０．０９１℃の範囲に制御して冷
却することを特徴とする耐摩耗コーティングベンド管の
作製方法。 - 【請求項３】 ＪＩＳ４種のＮｉ基自溶性合金を溶射し
たオーステナイト系鋼製ボイラチューブ直管を、該直管
の溶射皮膜を緻密化するための溶融処理を行いながらベ
ンド加工するとともに、溶融処理後のベンド管を、８０
０℃から５００℃までの冷却速度を毎秒２．９５０℃以
上に制御して冷却することを特徴とする耐摩耗コーティ
ングベンド管の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9346332A JP2837154B1 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 耐摩耗コーティングベンド管の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9346332A JP2837154B1 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 耐摩耗コーティングベンド管の作製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2837154B1 JP2837154B1 (ja) | 1998-12-14 |
| JPH11172409A true JPH11172409A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18382701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9346332A Expired - Fee Related JP2837154B1 (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 耐摩耗コーティングベンド管の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2837154B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013112836A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属管材用プロテクタの製造方法 |
| JP2016000864A (ja) * | 2015-08-04 | 2016-01-07 | 第一高周波工業株式会社 | 金属部材用プロテクタの製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112439807B (zh) * | 2020-11-20 | 2022-06-28 | 西安热工研究院有限公司 | 一种同步进行锅炉管热弯与外表面耐蚀层熔覆的方法 |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP9346332A patent/JP2837154B1/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013112836A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属管材用プロテクタの製造方法 |
| JP2016000864A (ja) * | 2015-08-04 | 2016-01-07 | 第一高周波工業株式会社 | 金属部材用プロテクタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2837154B1 (ja) | 1998-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6843866B2 (en) | Process for producing wear-resistant surface layers | |
| US5084113A (en) | Method of producing a buildup valve for use in internal combustion engines | |
| JPH08103867A (ja) | ボイラ−用溶接クラッド鋼管の製造方法 | |
| CN109609747A (zh) | 一种连续油管的均质处理工艺 | |
| CN111315906A (zh) | 穿轧机顶头及其制造方法 | |
| JP2837154B1 (ja) | 耐摩耗コーティングベンド管の作製方法 | |
| JP2909442B2 (ja) | 耐摩耗伝熱管の製造方法 | |
| JP4027153B2 (ja) | 連続鋳造鋳型の被覆方法 | |
| JP2578616B2 (ja) | 固溶化熱処理したポペット弁とその製造方法 | |
| JPH04220105A (ja) | 金属圧延用複合ロール及びその製造法と圧延機 | |
| Matsubara et al. | Application of self-fused alloy coating by HF induction heating | |
| JP3001363B2 (ja) | 金属溶射皮膜の形成方法 | |
| JP2006289391A (ja) | 熱間圧延用複合ロールの製造方法及び熱間圧延用複合ロール | |
| JP2002102936A (ja) | エルボ管の製造方法 | |
| JP6697802B2 (ja) | 曲部を備えた自溶合金外面被覆管の製造方法 | |
| JP3576479B2 (ja) | 水冷式鉄鋼製構造物 | |
| JPH11314145A (ja) | 耐亀裂性に優れる連続鋳造ロ―ル | |
| JP2001004101A (ja) | 水冷パネルセグメント用ユニット部材、及び、保護被覆付水冷パネルセグメントの製造方法 | |
| JP2571377B2 (ja) | ア−バスリ−ブ型連続鋳造用ロ−ル | |
| JPH06226358A (ja) | 二層管の高周波曲げ加工方法 | |
| JP2000120939A (ja) | 耐摩耗性金属管及びその製造方法 | |
| JP3048223B2 (ja) | 耐摩耗性、耐食性に優れたデフレクタロール | |
| JPH09170061A (ja) | ロール表面の溶射方法 | |
| JPH07278778A (ja) | 耐摩耗伝熱管の製造方法 | |
| JPS63176434A (ja) | 溶接部の熱処理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980901 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |