JPH11323525A - 溶射試験片の製作方法 - Google Patents
溶射試験片の製作方法Info
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- JPH11323525A JPH11323525A JP12852798A JP12852798A JPH11323525A JP H11323525 A JPH11323525 A JP H11323525A JP 12852798 A JP12852798 A JP 12852798A JP 12852798 A JP12852798 A JP 12852798A JP H11323525 A JPH11323525 A JP H11323525A
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- JP
- Japan
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- test piece
- thermal spraying
- coating
- thermal
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜である
が、実際には皮膜が母材に強固に結合していない不完全
な試験片を、簡単かつ確実に製作することができる溶射
試験片の製作方法を提供する。 【解決手段】 不完全皮膜を形成する試験片の母材の一
部又は全部に、表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲ
max ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いでその部分を
マスキングして溶射を行う。＃４０〜＃８０のサンドペ
ーパ、又はブラスト処理により、前記凹凸面を形成する
ことができる。
が、実際には皮膜が母材に強固に結合していない不完全
な試験片を、簡単かつ確実に製作することができる溶射
試験片の製作方法を提供する。 【解決手段】 不完全皮膜を形成する試験片の母材の一
部又は全部に、表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲ
max ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いでその部分を
マスキングして溶射を行う。＃４０〜＃８０のサンドペ
ーパ、又はブラスト処理により、前記凹凸面を形成する
ことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、非破壊検査により
溶射皮膜の健全性を確認するための溶射試験片の製作方
法に関する。
溶射皮膜の健全性を確認するための溶射試験片の製作方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型ボイラの火炉壁の耐食性を向上させ
るために耐食材料（例えば５０Ｎｉ−５０Ｃｒ）が溶射
されることがある。しかし、かかる耐食材料の溶射処理
は、下地処理、ブラスト、溶射、等の複数の工程を必要
とし、特にボイラ火炉壁のように大面積の場合には、溶
射処理のために必要な期間や費用が非常に長くかつ高く
なる問題がある。
るために耐食材料（例えば５０Ｎｉ−５０Ｃｒ）が溶射
されることがある。しかし、かかる耐食材料の溶射処理
は、下地処理、ブラスト、溶射、等の複数の工程を必要
とし、特にボイラ火炉壁のように大面積の場合には、溶
射処理のために必要な期間や費用が非常に長くかつ高く
なる問題がある。
【０００３】更に、かかる溶射処理を適切に行わない
と、ボイラの使用中に、溶射皮膜のめくれや脱落が生
じ、火炉壁の寿命を短縮し、メンテナンス費用が大幅に
増大するおそれがある。そのため、溶射処理後に超音波
検査等の非破壊検査により溶射面の全体にわたり溶射皮
膜の健全性を的確に判断する必要がある。
と、ボイラの使用中に、溶射皮膜のめくれや脱落が生
じ、火炉壁の寿命を短縮し、メンテナンス費用が大幅に
増大するおそれがある。そのため、溶射処理後に超音波
検査等の非破壊検査により溶射面の全体にわたり溶射皮
膜の健全性を的確に判断する必要がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、非破壊検査に
より溶射皮膜の健全性を確認する自体は従来から試みら
れているが、溶射皮膜の健全性を確実に判断するには現
状では至っていない。そのため、溶射処理後に非破壊検
査を行う場合でも、従来は下地処理、ブラスト、溶射、
等の各工程を安全側に過剰に行わざるを得ず、その結
果、特にボイラ火炉壁のように大面積の場合には、溶射
処理の期間と費用が過大になる問題点があった。
より溶射皮膜の健全性を確認する自体は従来から試みら
れているが、溶射皮膜の健全性を確実に判断するには現
状では至っていない。そのため、溶射処理後に非破壊検
査を行う場合でも、従来は下地処理、ブラスト、溶射、
等の各工程を安全側に過剰に行わざるを得ず、その結
果、特にボイラ火炉壁のように大面積の場合には、溶射
処理の期間と費用が過大になる問題点があった。
【０００５】そこで、条件を変えた溶射試験片を多数製
作し、この試験片を用いて非破壊検査の適切な条件を確
立することが強く望まれているが、従来、完全な溶射試
験片を製作することはできるが、不完全な試験片を製造
する方法が確立されていなかった。すなわち、非破壊検
査では、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、
実際には皮膜が母材に強固に結合していない不完全な試
験片が必要になるが、かかる不完全な試験片は、従来簡
単には製作できず、かつかかる不完全性を有すること
は、試験片を切断して顕微鏡等で確認する以外には確認
のしようがなかった。
作し、この試験片を用いて非破壊検査の適切な条件を確
立することが強く望まれているが、従来、完全な溶射試
験片を製作することはできるが、不完全な試験片を製造
する方法が確立されていなかった。すなわち、非破壊検
査では、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、
実際には皮膜が母材に強固に結合していない不完全な試
験片が必要になるが、かかる不完全な試験片は、従来簡
単には製作できず、かつかかる不完全性を有すること
は、試験片を切断して顕微鏡等で確認する以外には確認
のしようがなかった。
【０００６】本発明は、かかる要望を満たすために創案
されたものである。すなわち、本発明の目的は、見掛け
上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、実際には皮膜が
母材に強固に結合していない不完全な試験片を、簡単か
つ確実に製作することができる溶射試験片の製作方法を
提供することにある。
されたものである。すなわち、本発明の目的は、見掛け
上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、実際には皮膜が
母材に強固に結合していない不完全な試験片を、簡単か
つ確実に製作することができる溶射試験片の製作方法を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、不完全
皮膜を形成する試験片の母材に、表面粗さがＲmax １０
μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次
いで溶射を行う、ことを特徴とする溶射試験片の製作方
法が提供される。また、不完全皮膜を形成する試験片の
母材の一部に、表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲ
max ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いでその部分を
マスキングして溶射を行う、ことを特徴とする溶射試験
片の製作方法が提供される。本発明の好ましい実施形態
によれば、＃４０〜＃８０のサンドペーパ、又はブラス
ト処理により、前記凹凸面を形成することが好ましい。
皮膜を形成する試験片の母材に、表面粗さがＲmax １０
μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次
いで溶射を行う、ことを特徴とする溶射試験片の製作方
法が提供される。また、不完全皮膜を形成する試験片の
母材の一部に、表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲ
max ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いでその部分を
マスキングして溶射を行う、ことを特徴とする溶射試験
片の製作方法が提供される。本発明の好ましい実施形態
によれば、＃４０〜＃８０のサンドペーパ、又はブラス
ト処理により、前記凹凸面を形成することが好ましい。
【０００８】本発明の発明者等は、多数の溶射処理を行
った結果、溶射前のブラスト処理を行わないと、皮膜の
内部応力により皮膜がめくれあがってしまい、簡単に剥
離する溶射被膜ができてしまうが、このブラスト処理の
度合を低くし、母材の面粗さを変化させると、見掛け上
は完全な溶射皮膜であるが、実際には皮膜が母材に強固
に結合していない不完全な試験片を製作できることを新
たに見いだした。本発明はかかる新規の知見に基づくも
のである。
った結果、溶射前のブラスト処理を行わないと、皮膜の
内部応力により皮膜がめくれあがってしまい、簡単に剥
離する溶射被膜ができてしまうが、このブラスト処理の
度合を低くし、母材の面粗さを変化させると、見掛け上
は完全な溶射皮膜であるが、実際には皮膜が母材に強固
に結合していない不完全な試験片を製作できることを新
たに見いだした。本発明はかかる新規の知見に基づくも
のである。
【０００９】すなわち、本発明の発明者等は、皮膜を浮
かせたい場所に対して、＃４０、＃８０、＃３２０、の
粗さの異なるサンドペーパを用いた試験片と、母材その
ままの試験片、及びコンパウンドで表面を磨いた試験片
を製作して同一条件で溶射し、それぞれの試験片の断面
を顕微鏡で確認した結果、＃４０〜＃８０のサンドペー
パを用いたもの、すなわち、Ｒmax １０μｍ以上かつＲ
max ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いで溶射するこ
とにより、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜である
が、実際には皮膜が母材に強固に結合していない不完全
な試験片を、簡単かつ確実に製作することができること
を確認した。
かせたい場所に対して、＃４０、＃８０、＃３２０、の
粗さの異なるサンドペーパを用いた試験片と、母材その
ままの試験片、及びコンパウンドで表面を磨いた試験片
を製作して同一条件で溶射し、それぞれの試験片の断面
を顕微鏡で確認した結果、＃４０〜＃８０のサンドペー
パを用いたもの、すなわち、Ｒmax １０μｍ以上かつＲ
max ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いで溶射するこ
とにより、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜である
が、実際には皮膜が母材に強固に結合していない不完全
な試験片を、簡単かつ確実に製作することができること
を確認した。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の溶射試験
片の製作方法を示す工程図である。この図に示すよう
に、本発明の溶射試験片の製作方法は、下地処理２、マ
スキング４、ブラスト６、及び溶射８の各工程からな
る。下地処理２では、不完全皮膜を形成する試験片１の
母材の一部に、＃４０〜＃８０の粗さの異なるサンドペ
ーパを用いて表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲmax
３５μｍ以下の凹凸面を形成する。マスキング４では下
地処理した部分を適当な型板を用いてマスキングする。
ブラスト６では、マスキング部以外をブラスト材を用い
て溶射に適した面粗にブラスト処理する。次いで、所望
の耐食材料（例えば５０Ｎｉ−５０Ｃｒ）を用いて試験
片１の表面に溶射を行う。
を図面を参照して説明する。図１は、本発明の溶射試験
片の製作方法を示す工程図である。この図に示すよう
に、本発明の溶射試験片の製作方法は、下地処理２、マ
スキング４、ブラスト６、及び溶射８の各工程からな
る。下地処理２では、不完全皮膜を形成する試験片１の
母材の一部に、＃４０〜＃８０の粗さの異なるサンドペ
ーパを用いて表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲmax
３５μｍ以下の凹凸面を形成する。マスキング４では下
地処理した部分を適当な型板を用いてマスキングする。
ブラスト６では、マスキング部以外をブラスト材を用い
て溶射に適した面粗にブラスト処理する。次いで、所望
の耐食材料（例えば５０Ｎｉ−５０Ｃｒ）を用いて試験
片１の表面に溶射を行う。
【００１１】なお、試験片１の全面に不完全皮膜を形成
する場合には、まず試験片１の母材に、表面粗さがＲ
max １０μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形
成し、次いでマスキング４、ブラスト６を省略して溶射
を行うことができる。この場合には、試験片１の全面に
結合力の弱い不完全皮膜が形成される。また、表面粗さ
がＲmax １０μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面
は、上述したように、＃４０〜＃８０のサンドペーパを
用いて軽く磨くことにより形成してもよく、或いは、適
切なブラスト処理により、同様の表面粗さを持った凹凸
面を形成してもよい。
する場合には、まず試験片１の母材に、表面粗さがＲ
max １０μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形
成し、次いでマスキング４、ブラスト６を省略して溶射
を行うことができる。この場合には、試験片１の全面に
結合力の弱い不完全皮膜が形成される。また、表面粗さ
がＲmax １０μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面
は、上述したように、＃４０〜＃８０のサンドペーパを
用いて軽く磨くことにより形成してもよく、或いは、適
切なブラスト処理により、同様の表面粗さを持った凹凸
面を形成してもよい。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例を説明する。試験片の
母材として、外径３４ｍｍ−ＳＣＨ１６０の鋼管を用意
し、下地処理２として、同一の鋼管（ＳＴＳ管）の一部
に サンドペーパ＃４０、サンドペーパ＃８０、サン
ドペーパ＃３２０の３種類を軽く磨く程度に行ったもの
と、そのままの母材、マスキングコンパウンドを３
倍に薄めて磨いたものとを準備した。図２は、このよう
に下地処理２を部分的に行った試験片１の模式図であ
る。この図において〜は、上述したそれぞれの下地
処理２に対応している。なお、溶射範囲は、鋼管の上面
１８０°の範囲である。また、上述した下地処理２は、
鋼管の長さ方向に１０ｍｍづつ行った。次いで、図１に
示したマスキング４、ブラスト６を実施した後、溶射材
料として５０Ｎｉ−５０Ｃｒを用い、標準的な溶射条件
で膜厚約４５０μｍの溶射を行った。完成した試験片の
膜厚は約３００μｍ〜６００μｍであった。
母材として、外径３４ｍｍ−ＳＣＨ１６０の鋼管を用意
し、下地処理２として、同一の鋼管（ＳＴＳ管）の一部
に サンドペーパ＃４０、サンドペーパ＃８０、サン
ドペーパ＃３２０の３種類を軽く磨く程度に行ったもの
と、そのままの母材、マスキングコンパウンドを３
倍に薄めて磨いたものとを準備した。図２は、このよう
に下地処理２を部分的に行った試験片１の模式図であ
る。この図において〜は、上述したそれぞれの下地
処理２に対応している。なお、溶射範囲は、鋼管の上面
１８０°の範囲である。また、上述した下地処理２は、
鋼管の長さ方向に１０ｍｍづつ行った。次いで、図１に
示したマスキング４、ブラスト６を実施した後、溶射材
料として５０Ｎｉ−５０Ｃｒを用い、標準的な溶射条件
で膜厚約４５０μｍの溶射を行った。完成した試験片の
膜厚は約３００μｍ〜６００μｍであった。
【００１３】完成した各試験片を外観検査すると共に、
その断面を顕微鏡観察することにより、以下の結果が得
られた。なお、図３は、のサンドペーパ＃８０による
下地処理による場合の顕微鏡写真（６倍）を模式的に示
したものである。のサンドペーパ＃４０による下地処
理部分のみに、溶射皮膜が正常に形成された。顕微鏡観
察によると、６倍程度の拡大では確認できないが４０倍
以上の拡大により、母材と皮膜の間に黒い線として欠陥
が確認できた。なお、下地処理時の表面粗さはＲmax ３
５μｍであった。のサンドペーパ＃８０による下地処
理では、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、
６倍程度の拡大で確認できる剥離箇所が５０％程度存在
していた。従って、サンドペーパ＃４０による場合と同
様にサンドペーパ＃８０による場合でも、本発明の目的
とする不完全な溶射試験片を製作することができる。な
お、下地処理時の表面粗さはＲmax １０μｍであった。
のサンドペーパ＃３２０による下地処理では、全域に
剥離又は割れが生じ、見掛け上も不完全な溶射皮膜とな
った。６倍程度の拡大では左右の皮膜の間に母材が露出
していた。これは、溶射皮膜内に生じる引張応力がその
まま皮膜に作用するために割れが生じたものと考えられ
る。従って、かかる下地処理は、本発明の方法には適用
できないことがわかる。なお、下地処理時の表面粗さは
Ｒmax ２．０μｍであった。のそのままの母材を用い
た場合には、市販材料の表面粗さが小さいため、皮膜が
連続せず、ほぼ全域で母材が露出していた。また、マ
スキングコンパウンドを３倍に薄めて磨いたも場合も、
の場合とほぼ同様の結果が得られた。従って、これら
も、本発明の方法には適用できないことがわかる。な
お、及びにおける表面粗さはの下地処理よりも更
に小さかった。
その断面を顕微鏡観察することにより、以下の結果が得
られた。なお、図３は、のサンドペーパ＃８０による
下地処理による場合の顕微鏡写真（６倍）を模式的に示
したものである。のサンドペーパ＃４０による下地処
理部分のみに、溶射皮膜が正常に形成された。顕微鏡観
察によると、６倍程度の拡大では確認できないが４０倍
以上の拡大により、母材と皮膜の間に黒い線として欠陥
が確認できた。なお、下地処理時の表面粗さはＲmax ３
５μｍであった。のサンドペーパ＃８０による下地処
理では、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、
６倍程度の拡大で確認できる剥離箇所が５０％程度存在
していた。従って、サンドペーパ＃４０による場合と同
様にサンドペーパ＃８０による場合でも、本発明の目的
とする不完全な溶射試験片を製作することができる。な
お、下地処理時の表面粗さはＲmax １０μｍであった。
のサンドペーパ＃３２０による下地処理では、全域に
剥離又は割れが生じ、見掛け上も不完全な溶射皮膜とな
った。６倍程度の拡大では左右の皮膜の間に母材が露出
していた。これは、溶射皮膜内に生じる引張応力がその
まま皮膜に作用するために割れが生じたものと考えられ
る。従って、かかる下地処理は、本発明の方法には適用
できないことがわかる。なお、下地処理時の表面粗さは
Ｒmax ２．０μｍであった。のそのままの母材を用い
た場合には、市販材料の表面粗さが小さいため、皮膜が
連続せず、ほぼ全域で母材が露出していた。また、マ
スキングコンパウンドを３倍に薄めて磨いたも場合も、
の場合とほぼ同様の結果が得られた。従って、これら
も、本発明の方法には適用できないことがわかる。な
お、及びにおける表面粗さはの下地処理よりも更
に小さかった。
【００１４】以上の試験結果から、のサンドペーパ＃
８０による下地処理により、目標の欠陥に近い不完全な
溶射試験片を製作できることがわかった。また、のサ
ンドペーパ＃４０による下地処理でも、欠陥形状は異な
るがミクロな欠陥ができることが分かった。また、〜
の差は、表面粗さの差によるものであり、本発明の目
的とする不完全な試験片を製作するには、不完全皮膜を
形成する試験片の母材に、表面粗さがＲmax １０μｍ以
上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形成する必要があ
ることが確認された。
８０による下地処理により、目標の欠陥に近い不完全な
溶射試験片を製作できることがわかった。また、のサ
ンドペーパ＃４０による下地処理でも、欠陥形状は異な
るがミクロな欠陥ができることが分かった。また、〜
の差は、表面粗さの差によるものであり、本発明の目
的とする不完全な試験片を製作するには、不完全皮膜を
形成する試験片の母材に、表面粗さがＲmax １０μｍ以
上かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形成する必要があ
ることが確認された。
【００１５】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００１６】
【発明の効果】上述したように、＃４０〜＃８０のサン
ドペーパを用いたもの、すなわち、Ｒ max １０μｍ以上
かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いで溶射
することにより、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜で
あるが、実際には皮膜が母材に強固に結合していない不
完全な試験片を、簡単かつ確実に製作することができ
る。
ドペーパを用いたもの、すなわち、Ｒ max １０μｍ以上
かつＲmax ３５μｍ以下の凹凸面を形成し、次いで溶射
することにより、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜で
あるが、実際には皮膜が母材に強固に結合していない不
完全な試験片を、簡単かつ確実に製作することができ
る。
【００１７】すなわち、本発明の溶射試験片の製作方法
は、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、実際
には皮膜が母材に強固に結合していない不完全な試験片
を、簡単かつ確実に製作することができる、等の優れた
効果を有する。
は、見掛け上（外観）は完全な溶射皮膜であるが、実際
には皮膜が母材に強固に結合していない不完全な試験片
を、簡単かつ確実に製作することができる、等の優れた
効果を有する。
【図１】本発明の溶射試験片の製作方法を示す工程図で
ある。
ある。
【図２】本発明の方法の実施例を示す図である。
【図３】本発明による試験片断面の模式図である。
１ 試験片 ２ 下地処理 ４ マスキング ６ ブラスト ８ 溶射
Claims (3)
- 【請求項１】 不完全皮膜を形成する試験片の母材に、
表面粗さがＲmax １０μｍ以上かつＲmax ３５μｍ以下
の凹凸面を形成し、次いで溶射を行う、ことを特徴とす
る溶射試験片の製作方法。 - 【請求項２】 不完全皮膜を形成する試験片の母材の一
部に、表面粗さがＲ max １０μｍ以上かつＲmax ３５μ
ｍ以下の凹凸面を形成し、次いでその部分をマスキング
して溶射を行う、ことを特徴とする溶射試験片の製作方
法。 - 【請求項３】 ＃４０〜＃８０のサンドペーパ、又はブ
ラスト処理により、前記凹凸面を形成する、ことを特徴
とする請求項１又は２に記載の溶射試験片の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12852798A JPH11323525A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 溶射試験片の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12852798A JPH11323525A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 溶射試験片の製作方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11323525A true JPH11323525A (ja) | 1999-11-26 |
Family
ID=14986962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12852798A Pending JPH11323525A (ja) | 1998-05-12 | 1998-05-12 | 溶射試験片の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11323525A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113302721A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-08-24 | 株式会社日立高新技术 | 等离子体处理装置的部件的制造方法以及部件的检查方法 |
-
1998
- 1998-05-12 JP JP12852798A patent/JPH11323525A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113302721A (zh) * | 2019-12-23 | 2021-08-24 | 株式会社日立高新技术 | 等离子体处理装置的部件的制造方法以及部件的检查方法 |
| CN113302721B (zh) * | 2019-12-23 | 2023-07-11 | 株式会社日立高新技术 | 等离子体处理装置的部件的制造方法以及部件的检查方法 |
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