JPS5813488A - Production of metal clad ceramic pipe - Google Patents

Production of metal clad ceramic pipe

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JPS5813488A
JPS5813488A JP11044981A JP11044981A JPS5813488A JP S5813488 A JPS5813488 A JP S5813488A JP 11044981 A JP11044981 A JP 11044981A JP 11044981 A JP11044981 A JP 11044981A JP S5813488 A JPS5813488 A JP S5813488A
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pipe
metal
ceramic
clad
ceramic pipe
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Masato Moritoki
正人 守時
Takao Fujikawa
隆男 藤川
Junichi Miyanaga
宮永 順一
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/02Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a press ; Diffusion bonding
    • B23K20/021Isostatic pressure welding

Abstract

PURPOSE:To produce a metal clad ceramic pipe which lends itself to various applications over a wide range by cladding a ceramic material with a metallic by the use of a hot hydrostatic pressing method to overcome the disadvantages of the ceramic material. CONSTITUTION:A metallic pipe 3 for insertion is disposed on one inside surface of a metallic pipe 2 to be clad on the outside surface of a ceramic pipe 1, and the top end of the space is covered with an upper ring 4' having a pipe 5 for deaeration. The spacing formed of respective metallic members is sealed tightly by welding or the like. After a evacuation is performed through the pipe 5 at room temp. or elevated temp., the pipe 5 is closed, butt welded and welded to maintain the airtightness in the inside. The assembly is subjected to a hot hydrostatic pressing (HIP) treatment. It the pipe 1 and the pipes 2, 3 subjected to the HIP treatment are removed of the pipe 3 and rings 4, 4' under atm. pressure, the ceramic pipe clad with the metallic pipe 2 on the outside surface is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱間静水圧プレス法(以下HIP法という)を
利用した金属クラッドセラミックパイプの製造方法に関
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for manufacturing a metal clad ceramic pipe using a hot isostatic pressing method (hereinafter referred to as HIP method).

セラミック材料は耐熱性、耐薬品性、耐摩耗性に勝れて
いるところから高温構造材料として注目され、その利用
開発が進められているが、−面fl)脆性材料であるた
め亀裂の伝播速度が早く、破壊が瞬時に進行する。
Ceramic materials have attracted attention as high-temperature structural materials due to their superior heat resistance, chemical resistance, and wear resistance, and their use is being developed.However, as they are brittle materials, the crack propagation speed is is fast, and destruction progresses instantly.

(2)機械加工が困難であるために金属部材や他のセラ
ミック部材との結合ができない。
(2) Since machining is difficult, it cannot be combined with metal members or other ceramic members.

(3)多くのセラミック材料は気孔率が10〜30%と
大きいため粘性の低い流体、例えば水、ガス等が気孔内
に浸透したり通過したりするなどの欠点を有しているた
めセラミック製のパイプの用途は非常に制約されており
、未だ十分な性能を具えたパイプを得るに至っていない
(3) Many ceramic materials have a high porosity of 10 to 30%, so low viscosity fluids such as water and gas can penetrate or pass through the pores. The uses of pipes are very limited, and pipes with sufficient performance have not yet been obtained.

そのためかかるセラミック材料の欠点を補なって、従来
種々の材料が使用されており、例えば現在、熱交換器材
料として使用もしくは開発されつつあるセラミックス材
料としては反応焼結法によるSiCパイプやガラスがあ
るが、これら材料はある程度の耐熱性を有するものの前
記の如く脆性破壊を生じ瞬時に大きなりラックができる
外、他の部材との結合が困難であるという欠点が残り、
又、高温ガス・腐食性ガス輸送用パイプとしては、高温
ガス輸送用に用いられているセラミックスは現に殆んど
見当らず、腐食性ガス輸送用には黒鉛パイプに鉛の如き
金属や樹脂などを含浸したものが多用されているが、使
用温度は僅かに百数十度以下であり、現在の高温を伴な
う輸送には実際上適していない。更に粉粒体噴出用や紡
糸用ノズル等では耐摩耗性を要求されるものが多いが、
金具への固定は単に押えているだけか、又は焼き嵌めで
あり振動に弱いという欠点を曝露している。
Therefore, various materials have been conventionally used to compensate for the drawbacks of such ceramic materials. For example, ceramic materials currently being used or being developed as heat exchanger materials include SiC pipes and glass made by reaction sintering. However, although these materials have a certain degree of heat resistance, they suffer from brittle fracture as described above, and in addition to being able to instantly form large racks, they also have the disadvantage that they are difficult to connect with other parts.
In addition, as for pipes for transporting high-temperature gases and corrosive gases, there are almost no ceramics used for transporting high-temperature gases, and metals such as lead or resin are used in graphite pipes for transporting corrosive gases. Impregnated products are often used, but the temperature at which they are used is only a hundred and a few dozen degrees Celsius or less, making them practically unsuitable for the current high-temperature transportation. Furthermore, wear resistance is often required for nozzles for ejecting powder and granular materials, spinning nozzles, etc.
The fixation to the metal fittings is simply by pressing or by shrink fitting, which exposes the drawback of being vulnerable to vibration.

殊に従来、金属とセラミックとの結合は極めて難儀な技
術課題の1つであり、長年にわたり研究が重ねられて来
たが、仲々効果的な手段を見出すに至らず、漸く、最近
になりセラミック素材と熱膨張係数が近いFe −Ni
 −Co  合金による高温ロウ付は法によって密着性
にほぼ解決の端緒を見出したところである。
In particular, the bonding of metal and ceramic has traditionally been one of the most difficult technical issues, and although many years of research have been carried out, no effective means have been found, and only recently has ceramics been developed. Fe-Ni whose thermal expansion coefficient is similar to that of the material
We have just found the beginning of a solution to the problem of adhesion by high-temperature brazing using a -Co alloy.

本発明者らは、かかる現状に即応し、それら各欠点を解
消すべく鋭意検討を重ね、その結果、近時、鋳造欠陥の
除去を始め金属の接合、あるいは高密度化に顕著な□効
果を発揮するとして注目されるHIP法の利用、1,5
を知見するに及び、セラミック材料の欠点を金属材料で
クラッドして、各種広範岬。
In response to the current situation, the present inventors have made extensive studies to eliminate each of these drawbacks, and as a result, have recently achieved remarkable effects on the removal of casting defects, metal joining, and densification. The use of HIP method, which is attracting attention for its effectiveness, 1, 5
In addition to discovering the drawbacks of ceramic materials, cladding with metal materials has been widely used.

囲な用途に使用でき得る金属クラッドセラミックパイプ
の製造に到達した。
We have achieved the production of metal-clad ceramic pipes that can be used in a wide range of applications.

即ち、本発明はセラミック材料の欠点を金属材料でクラ
ッドして解決し熱交換器用パイプ、高温ガス、腐食性ガ
ス輸送用パイプ、スラリー輸送用パイプ、ノズル、バー
ナー用パイプ等広汎な分野に使用して効果的な金属クラ
ッドセラミックパイプ及びその製造方法を提供すること
、換言すれば、耐熱性、耐熱衝撃性、気密性、耐摩耗性
、耐腐食性が要求される如き部材として使用でき、かつ
容易に他の材料とネジなどにより結合できるような金属
クラッドセラミックパイプとその製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
That is, the present invention solves the drawbacks of ceramic materials by cladding them with metal materials, and can be used in a wide range of fields such as pipes for heat exchangers, pipes for transporting high-temperature gases and corrosive gases, pipes for transporting slurry, nozzles, and pipes for burners. In other words, to provide an effective metal clad ceramic pipe and a method for manufacturing the same, which can be easily used as a member that requires heat resistance, thermal shock resistance, airtightness, abrasion resistance, and corrosion resistance. The object of the present invention is to provide a metal clad ceramic pipe that can be connected to other materials using screws, etc., and a method for manufacturing the same.

しかして、かかる本発明の目的は、外面に凹凸を有する
セラミックパイプを使用し、その外面にクラッドする金
属パイプを、一方、内面に前記金属パイプ材料と溶接可
能な金属からなるパイプ又は中実材を配し、それら金属
パイプ又は中実材と前記外側の金属パイプとを少くとも
その両端部において接合しシールして、その後、HIP
処理を行なって外側の金属パイプをセラミックパイプの
外面に圧着させると共に、内側の金属パイプ又は中実材
を除去することによって達せられる。
Therefore, it is an object of the present invention to use a ceramic pipe having an uneven outer surface, to clad a metal pipe on the outer surface, and to use a pipe or solid material on the inner surface made of a metal that can be welded to the metal pipe material. The metal pipes or solid material and the outer metal pipe are joined and sealed at least at both ends, and then HIP is applied.
This is achieved by processing to crimp the outer metal pipe to the outer surface of the ceramic pipe and removing the inner metal pipe or solid material.

ここでクラッド製品の製作にHIP法を利用すること自
体は、例えば鋼板を母材とし、これに金属板をクラッド
するクラツド鋼板の製造において本出願人の提案すると
ころであるが、これは金属同志のクラッドであり比較的
容易な面をもっているが本発明方法はセラミックパイプ
を母材とするものであり、かかる異種材料間のクラッド
に関しては現在未だ提案されておらず、本発明をもって
鳴矢とするものである。
Here, the use of the HIP method in the production of clad products is proposed by the applicant in the production of clad steel plates, for example, in which a steel plate is used as a base material and a metal plate is clad on this. Although the method of the present invention uses a ceramic pipe as the base material, no proposal has been made for cladding made of such dissimilar materials, and the present invention is the focus of this invention. It is.

以下、本発明方法の具体的な実施態様を添付図面を参照
しつつ順次詳述する。
Hereinafter, specific embodiments of the method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

第1図は、本発明において母材とするセラミックパイプ
の1例であり、パイプ+1)外面には図示の如く微細な
凹凸が形成されている。この場合、凹凸形状は、母材の
セラミックパイプと、クラッドする金属パイプとの材質
により適宜、適切な形状が選択されるが例えば数ミリメ
ートルの凹凸差をもつ凹凸でもHIP処理によれば隙間
なく完全にクラッドすることができる。なお、かかる外
面に凹凸を有するセラミックパイプ+11を得るにはセ
ラミックパイプにショツトブラスト法等によりセラミッ
ク粉末を吹きつける等公知の手段によって容易に製造す
ることができる。
FIG. 1 shows an example of a ceramic pipe used as a base material in the present invention, and the outer surface of the pipe (+1) has minute irregularities formed as shown in the figure. In this case, an appropriate uneven shape is selected depending on the materials of the base ceramic pipe and the cladding metal pipe, but even if the unevenness has a difference of several millimeters, HIP processing can completely complete the process without any gaps. can be clad. The ceramic pipe +11 having such an uneven outer surface can be easily manufactured by known means such as spraying ceramic powder onto a ceramic pipe by shot blasting or the like.

前記セラミックパイプ(1)は、その材質としては例え
ばAl2O3,5iAlONなどの酸化物系セラミック
スのみならず、Si3N4、SICなどの非酸化物系セ
ラミックスも使用可能であり更にこれらにY、、A11
Mg  などの酸化物又は窒化物等を焼結助剤として混
合したものも包含される。そして、前記セラミックパイ
プを母材としてクラッドパイプを製造するに際しては、
該セラミックパイプf1+を先ず第2図に示すようにク
ラッドしようとする金属パイプ(2)と、内挿用金属パ
イプ(3)および内外側金属パイプf21 +31間で
、下端部をシールするために嵌着されるリング(4)と
で形成される空間に配置し、即ち、セラミックパイプ(
1)の外面にクラッドしようとする金属パイプ(2)、
一方、内面に:内挿用金属パイプ□−: (3)を配して該空間の上端を脱気用パイプ(5)を有
する上部リング(4′)で蓋をし各金属部材で形成され
る隙間を溶接などにより気密にする。
The ceramic pipe (1) can be made of not only oxide ceramics such as Al2O3 and 5iAlON, but also non-oxide ceramics such as Si3N4 and SIC.
Also included are mixtures of oxides such as Mg or nitrides as sintering aids. When manufacturing a clad pipe using the ceramic pipe as a base material,
First, as shown in FIG. 2, the ceramic pipe f1+ is fitted between the metal pipe (2) to be clad, the metal pipe (3) for insertion, and the inner and outer metal pipes f21+31 to seal the lower end. The ceramic pipe (4) is placed in the space formed by the ceramic pipe (4).
1) the metal pipe (2) to be clad on the outer surface;
On the other hand, a metal pipe for insertion □-: (3) is arranged on the inner surface, and the upper end of the space is covered with an upper ring (4') having a degassing pipe (5). Make the gaps airtight by welding, etc.

従って外側の金属パイプ(2)と、内側の金属パイプ(
3)とは互いに溶接可能な金属であることが望ましい。
Therefore, the outer metal pipe (2) and the inner metal pipe (
3) is preferably a metal that can be welded to each other.

上記セラミックパイプ(1)にクラッドする前記金属パ
イプ(3)の材質としては、一般にFe、%Ni 、 
Ti 。
The material of the metal pipe (3) cladding the ceramic pipe (1) is generally Fe, %Ni,
Ti.

Cr  あるいはこれらの同れかを主成分とする金属が
使用され、一方、内側の内挿用金属パイプ(3)の材質
としてはHIP処理後の除去の点から熱膨張係数の大き
い金属が使用される。
A metal containing Cr or one of these as a main component is used, while a metal with a large coefficient of thermal expansion is used as the material for the inner metal pipe (3) from the viewpoint of removal after HIP treatment. Ru.

かくて、このようにして配置され、気密にされた第2図
に図示する構造体は、全体を室温下又は高温下で脱気パ
イプ(5)を通じて真空引きし、内部に残存している空
気、付着した水分などを除去した後、通常のHIP処理
におけると同様、脱気パイプを潰し鍛接し、更に溶接し
て内部の気密性が確実に保持されるようにする。
The structure shown in FIG. 2 thus arranged and made airtight is then evacuated as a whole through the degassing pipe (5) at room temperature or at high temperature to remove any air remaining inside. After removing adhering moisture, etc., the degassing pipe is crushed and forge-welded, as in the normal HIP process, and further welded to ensure that the internal airtightness is maintained.

なお、この脱気′□操作は本発明において必ずしも必須
ではないが、セラミックパイプ+1)とクラッドする金
属パイプ(2)との界面を清浄に保持したい場合や、H
IP処理の確実性が重要である場合には実施することが
好ましく、かつ効果的である。又、長いパイプで脱気パ
イプを設けても内部全体を清浄にすることが困難な場合
には、Fi、 Zr  などのゲッタ材を内部に入れ、
HIP処理後、除去するようにしてもよい。
Note that this degassing operation is not necessarily essential in the present invention, but may be used when it is desired to keep the interface between the ceramic pipe +1) and the cladding metal pipe (2) clean, or when
Implementation is preferable and effective when reliability of IP processing is important. In addition, if it is difficult to clean the entire interior even with a long degassing pipe, put getter material such as Fi or Zr inside.
It may be removed after the HIP process.

特にクラッドされるセラミックパイプ(+)の肉厚が余
り厚くなく、比較的薄いような場合には外側のクラッド
する金属パイプ(2)と、内挿した金属パイプ(3)と
を前記の如きリング+41+4’)を使用することなく
、両端部において直接溶着しても差支えない。
In particular, when the wall thickness of the ceramic pipe (+) to be clad is not very thick and is relatively thin, the outer metal pipe (2) to be clad and the inserted metal pipe (3) are connected with a ring as described above. +41+4') may be directly welded at both ends.

以上の操作を終え、脱気と共に端部の接合、シールがな
され、内部の気密性が確実に保持されたセラミックパイ
プ(1)、外側金属パイプ(2)及び内側金属パイプ(
3)からなる構造体は次いでHIP装置に装入され、公
知の手法によりHIP処理に付される。HIP処理は、
クラッドする金属材料が充分に塑性変形して密着し得る
温度及び圧力下に保持する必要があり、処理時間は母材
のセラミック材料とクラッドする金属材料が密着した状
態で充分拡散接合するだけの時間をかけなければならな
い。特にHIP圧力と温度は、母材のセラミック材料と
クラッドする金属材料の厚さと密接な関係があり、同−
HIP温度の場合クラッドする金属材料の厚さが厚い程
その変形抵抗も大となるから両材料を密着させるには高
いHIP圧カが要求され、また同−HIP圧力では、ク
ラツド材の厚さが厚い程、クラツド材の軟化度を高めて
密着し易くするためには高いHIP温度が必要となる。
After completing the above operations, the ceramic pipe (1), the outer metal pipe (2), and the inner metal pipe (
The structure consisting of 3) is then loaded into a HIP device and subjected to HIP treatment using a known method. HIP processing is
It is necessary to maintain the temperature and pressure at which the cladding metal material can be sufficiently plastically deformed and bonded, and the processing time is long enough to ensure sufficient diffusion bonding between the base ceramic material and the cladding metal material in a state in which they are in close contact. must be applied. In particular, HIP pressure and temperature are closely related to the thickness of the base ceramic material and the cladding metal material.
At HIP temperature, the thicker the clad metal material, the greater its deformation resistance, so a high HIP pressure is required to bring both materials into close contact. The thicker the cladding, the higher the HIP temperature required to soften the cladding material and make it easier to adhere.

しかし、HIP温度、HIP圧力を高くすることは、そ
れだけ昇温、昇圧時間及び降温、降圧時間が長くなり、
HIP処理に長時間を要し、生産性を低下させるのみな
らずコストアップの要因ともなるので、これらHIP処
理条件はセラミック材料、クラッドする金属材料及びこ
れらの厚さに応じて適宜選定することが有利である。
However, increasing the HIP temperature and HIP pressure increases the temperature and pressure increase time as well as the temperature and pressure decrease times.
HIP processing requires a long time, which not only reduces productivity but also increases costs, so these HIP processing conditions should be selected appropriately depending on the ceramic material, cladding metal material, and their thickness. It's advantageous.

かくしてHIP処理の終了した前記セラミックパイプf
i1、金属パイプf21 f3)は、これを大気圧下で
該装置より取り出し内挿用金属パイプ(3)及びリング
(t)f41を除去すると、外面が金属パイプ(2)で
クラッドされたセラミックパイプが得られる。この場合
、内挿用金属パイプ(3)に前述の如く熱膨張係数の大
きい材料を使用すれば、熱膨張係数の差により内挿金属
パイプ(3)をセラミックパイプ+1)より容易に除去
することができ好適である。又、除去を容易にするため
に内挿用金属パイプ(3)に抜き勾配をつけておくのも
1つの方法である。
The ceramic pipe f thus completed the HIP treatment.
i1, metal pipe f21 f3) is taken out from the device under atmospheric pressure and the metal pipe for insertion (3) and ring (t) f41 are removed, resulting in a ceramic pipe whose outer surface is clad with metal pipe (2). is obtained. In this case, if a material with a large coefficient of thermal expansion is used for the metal pipe (3) for insertion as described above, the metal pipe (3) can be removed more easily than the ceramic pipe +1) due to the difference in coefficient of thermal expansion. This is suitable. Another method is to provide a draft angle to the metal pipe (3) for insertion in order to facilitate removal.

一般に、金属とセラミックでは、金属の方がセラミック
に比して熱膨張係数が大きいため上記本発明方法で製造
された金属クラッドセラミックパイプは、その円周方向
に圧縮応力が、クラッドした金属には引張応力が残留し
ていることは焼成めの場合と同様である。しかしながら
クラッドした金属は前記f(IP処理により塑性変形し
てセラミックパイプt1)の外面に形成された凹凸部に
流入しているので、セラミックパイプ+1+とクラッド
した金属との界面には実質上、凹凸による隙間は残って
おらず焼成めの場合より遥か:、、、に強い結合が得ら
れている。
Generally speaking, metal has a larger coefficient of thermal expansion than ceramic, so the metal-clad ceramic pipe manufactured by the method of the present invention has compressive stress in the circumferential direction, and the clad metal has a higher coefficient of thermal expansion than ceramic. The fact that tensile stress remains is the same as in the case of firing. However, since the clad metal flows into the uneven part formed on the outer surface of the f (ceramic pipe t1 plastically deformed by IP treatment), there are substantially uneven parts at the interface between the ceramic pipe +1+ and the clad metal. There are no gaps left, and a much stronger bond is obtained than in the case of firing.

従ッて、前述の如くセラミックパイプ外面の凹凸が数ミ
リメートルであっても、かかるHIPIP処理質により
隙間のないクラッドを得ることができるのである。
Therefore, as mentioned above, even if the irregularities on the outer surface of the ceramic pipe are several millimeters, a cladding with no gaps can be obtained by the HIPIP treatment.

なお、上記説明においては、内挿材が金属パイプである
場合について述べて来たが、セラミックパイプ内側に内
挿する金属部材は金属パイプに限らず中実材を使用する
ことも可能である。
In addition, in the above description, the case where the insert material is a metal pipe has been described, but the metal member inserted inside the ceramic pipe is not limited to a metal pipe, but it is also possible to use a solid material.

そして、この場合には、第3図に図示する如く、中実材
(3′)を内挿したセラミックパイプ(1)をクラッド
する金属からなる罐状のカプセル(2′)に装入し、H
IPIP処理すことができる。
In this case, as shown in FIG. 3, a ceramic pipe (1) with a solid material (3') inserted therein is inserted into a can-shaped capsule (2') made of cladding metal, H
IPIP processing is possible.

以上述べた如く、本発明方法はセラミックパイプの外面
に凹凸を設け、その外面にクラッドする金属材を、一方
、内面に内挿材を配置して両者間隙を確実にシールした
後、HIPIP処理ない、セラミックパイプ外面に金属
パイプを圧着せしめる方法であるから、気孔率の大きい
セラミックパイプに対して容易1」9金属をクラッドす
ることができ、しかも焼成めあ場合よりも遥かに強固な
結合を付与して従来、困難視されていたセラミックと金
属とのクラッドによるパイプを提供する顕著な効果を奏
する。
As described above, the method of the present invention involves forming irregularities on the outer surface of a ceramic pipe, placing a metal material cladding on the outer surface, and placing an insert material on the inner surface to reliably seal the gap between the two, followed by HIPIP treatment. Since this is a method of crimping a metal pipe onto the outer surface of a ceramic pipe, it is possible to easily clad a ceramic pipe with a high porosity with 1"9 metal, and it also provides a much stronger bond than when sintered. This has the remarkable effect of providing a pipe made of ceramic and metal cladding, which has been considered difficult in the past.

しかも本発明方法は上記の如く、HIP法を利用しクラ
ッドするものであるからセラミックパイプに金属が強固
にクラッドされると共に、母材のセラミック自体も緻密
化効果を受けて高密度化し、タララドパイプを粘性の低
い流体の輸送などに使用する場合でも、該流体のセラミ
ックへの浸透を完全に阻止し、単なる熱間圧縮あるいは
圧着によるクラッドとは比較にならない高性能を達成す
る。
Moreover, as mentioned above, the method of the present invention utilizes the HIP method for cladding, so that the ceramic pipe is strongly clad with metal, and the ceramic base material itself is also densified due to the densification effect, making the Talarado pipe Even when used to transport low-viscosity fluids, it completely prevents the fluid from penetrating the ceramic, achieving high performance that is incomparable to cladding made simply by hot compression or compression bonding.

更に上記本発明方法により得られるセラミックパイプは
、その外側が金属でクラッドされているため、仮令セラ
ミックパイプが破壊するような場合があっても、外側の
金属の延性により瞬時に全体が破損してバラバラになる
ことがなく、従って内部に高圧の流体がある場合でも、
爆発的に破壊せず、クラッドした金属の最も弱い部分が
延性的に破れ小さな穴から流体が漏れる程度で、噴出す
るようなことがない。
Furthermore, since the outside of the ceramic pipe obtained by the method of the present invention is clad with metal, even if the ceramic pipe were to break, the ductility of the outside metal would cause the entire pipe to break instantly. Will not fall apart and therefore even with high pressure fluid inside.
It does not break explosively; the weakest part of the cladding metal ruptures ductilely, allowing fluid to leak through a small hole without erupting.

しかも、クラッドした金属部は機械加工により、ネジ切
りなどが容易にできるので、他の部材との接続、結合が
容易であるのみならず、使用するクラツド材の両端にフ
ランジを付設しておくこともできるので、セラミックパ
イプを順次継ぎ足すことも容易である。
Moreover, the clad metal parts can be easily machined to thread, etc., making it easy to connect and combine with other parts, and it is also possible to attach flanges to both ends of the clad material used. It is also easy to add ceramic pipes one after another.

その池、本発明方法によるセラミックパイプは、金属で
クラッドされているため、気密性である等の利点もあり
、現在、耐熱性等の優れた特性が認められていながら、
脆性破壊等の欠点のため、その実用化が必らずしも十分
進んでいなかったセラミックの各種用途分野への適用を
可能にし、本発明の有する意義は頗る顕著である。
Since the ceramic pipe produced by the method of the present invention is clad with metal, it has advantages such as airtightness, and although it is currently recognized for its excellent properties such as heat resistance,
The significance of the present invention is extremely significant, as it enables application to various fields of use of ceramics, whose practical application has not necessarily progressed sufficiently due to drawbacks such as brittle fracture.

なお、本発明による金属クラッドセラミックパイプは前
述の熱交換器用パイプ、高温ガス、ならびに腐食性ガス
輸送用パイプ、スラリー輸送用パイプ、粉粒体噴出ノズ
ル、紡糸ノズル、バーナー用パイプなどに用いて好適で
あるが更に本発明方法はパイプのみならず、直径の方が
長さより大きいリングの部材に適用し同様な効果を奏す
る。
The metal clad ceramic pipe according to the present invention is suitable for use in the aforementioned pipes for heat exchangers, pipes for transporting high-temperature gases and corrosive gases, pipes for transporting slurry, powder jet nozzles, spinning nozzles, burner pipes, etc. However, the method of the present invention can be applied not only to pipes but also to ring members whose diameter is larger than their length, and similar effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法において母材として使用するセラミ
ックパイプの1例を示す斜視図、第2図は本発明方法に
おける処理時の各パイプ配置状態の1例を示す断面概要
図、第3図は本発明方法の各パイプ配置状態の他の実施
例を示す断面概要図である。 +1)・・・セラミックパイプ、(2)・・・クラッド
する金属パイプ、(3)・・・内挿用金属パイプ、(3
)・・・内挿用中実体、+41+41・・・リング、 
  (5)・・・脱気管、特 許 出 願 人 株式会
社神戸製鋼所15− 第3図
Fig. 1 is a perspective view showing an example of a ceramic pipe used as a base material in the method of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional schematic diagram showing an example of the arrangement of each pipe during processing in the method of the present invention, and Fig. 3 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of each pipe arrangement state of the method of the present invention. +1)...Ceramic pipe, (2)...Metal pipe for cladding, (3)...Metal pipe for insertion, (3
)...Medium body for interpolation, +41+41...Ring,
(5) Deaeration pipe, patent applicant Kobe Steel, Ltd. 15- Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、外面に凹凸を有するセラミックパイプの前記外面に
クラッドする材質よりなる金属パイプを配置し、内面に
は、前記金属と溶接可能な金属のパイプ又は中実材を配
し、該金属パイプ又は中実材を前記外側の金属パイプと
少くともその両端部において溶接により接合し、シール
した後、熱間静水圧プレス処理を行なって外側の金属パ
イプをセラミックパイプの外面に圧着させ、その後、内
側の金属パイプ又は中実材を除去して金属クラッドセラ
ミックパイプを得ることを特徴とする金属クラッドセラ
ミックパイプの製造方法 2、外側金属パイプと、内側の金属パイプ又は中実材を
接合する際に、各金属部材で形成される隙間空間に連通
した脱気部を設け、シール時に該空間内の残存空気、付
着水分などを脱気し、除去する特許請求の範囲第1項記
載の金属タララドセラミックパイプの製造方法 3、セラミックハイプカAl2O3、S i3N4.5
iCXSiAlONからなる群より選ばれた何れかを主
成分とするパイプである特許請求の範囲第1項又は第2
項記載の金属クラッドセラミックパイプの製造方法4、
クラッドする外側の金属パイプが、FeXNiXTi。 Cr又はこれらを主成分とする金属からなるパイプであ
る特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の金属
クラッドセラミックパイプの製造方法
[Claims] 1. A metal pipe made of a cladding material is arranged on the outer surface of a ceramic pipe having an uneven outer surface, and a metal pipe or solid material that can be welded to the metal is arranged on the inner surface. , the metal pipe or solid material is joined to the outer metal pipe at least at both ends thereof by welding and sealed, and then hot isostatic pressing is performed to press the outer metal pipe to the outer surface of the ceramic pipe. and then removing the inner metal pipe or solid material to obtain a metal clad ceramic pipe. When joining, a degassing section communicating with the gap space formed by each metal member is provided, and residual air, attached moisture, etc. in the space are deaerated and removed at the time of sealing. Manufacturing method of metal Talarad ceramic pipe 3, Ceramic Hypka Al2O3, Si3N4.5
Claim 1 or 2, which is a pipe whose main component is one selected from the group consisting of iCXSiAlON.
Method for manufacturing metal clad ceramic pipe described in Section 4,
The outer metal pipe to be clad is FeXNiXTi. A method for manufacturing a metal-clad ceramic pipe according to claim 1, 2, or 3, which is a pipe made of Cr or a metal containing Cr as a main component.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58124693A (en) * 1982-01-12 1983-07-25 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン Optical recording disk
JPS6027665A (en) * 1983-07-22 1985-02-12 品川白煉瓦株式会社 Manufacture of bonded body of ceramic and metal
JPH01135536A (en) * 1987-11-19 1989-05-29 Sumitomo Chem Co Ltd Fine-dispersion metal carrying compound and production thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS526732A (en) * 1975-07-02 1977-01-19 Basf Ag New coumarin series dyestuffs
JPS5510855A (en) * 1978-07-10 1980-01-25 Hitachi Ltd Method of manufacturing composite rotor

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS526732A (en) * 1975-07-02 1977-01-19 Basf Ag New coumarin series dyestuffs
JPS5510855A (en) * 1978-07-10 1980-01-25 Hitachi Ltd Method of manufacturing composite rotor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58124693A (en) * 1982-01-12 1983-07-25 エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン Optical recording disk
JPH0459152B2 (en) * 1982-01-12 1992-09-21 Fuiritsupusu Furuuiranpenfuaburiken Nv
JPS6027665A (en) * 1983-07-22 1985-02-12 品川白煉瓦株式会社 Manufacture of bonded body of ceramic and metal
JPH01135536A (en) * 1987-11-19 1989-05-29 Sumitomo Chem Co Ltd Fine-dispersion metal carrying compound and production thereof

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