JPS60231523A - 金属管材の内面処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の背狽と目的コ この発明は各種の金属管材の内面を異種金属で被覆する
ための処理方法に関するものである。

従来の管材の内面被覆方法どしては、次のような方法が
あるが、夫々次のような欠点がある。

（１）押出し法による方法 この方法は予め内層と外層とを組合せた複合押出ビレッ
ｊ・を用いて押出成形により管内面を異種金属で被覆し
た複合管（二止管）とする方法である。この方法ではそ
の製造■稈が複合ゼルットの製造工程、押出工程、更に
所定寸法に減径する引抜工程と二［程が多く、製造コス
トの点で不利となる。また、内面を被覆する金属が低融
点金属の場合、押出成形字の変形熱により溶融すること
もあり、正常な複合管が得られない。更に管母林と被覆
材との押出時の変形抵抗の差が大きい場合には正常な押
出、引抜成形が困難となる等の欠点がある。

（２）内面メッキ方法 この方法は管内面に被覆すべき金属のメッキ液を流して
管内面に電気メッキを施すことで被覆することも考えら
れるが、長尺の管材を処、Ｑするにはメッキ液濃度の管
理、電流密度の管理等が複雑となり、工業生産には不向
きである。

（３）溶接方法 この方法は、管材と被覆材をクラッドしたものを被覆材
側を内側にして管状にシーム溶接する方法があるが、溶
接部では管材ど被覆材が溶融混合するため、正常な溶接
が難しく、またシーム溶接部で管外表面に被覆金属が露
出し、管内面の均一な被覆層が得られない等の欠点があ
る。

本発明の目的は前記した従来技術の欠点を解消し、長尺
の管材の内表面に均一に異種金属を被覆Ｊ−ることので
きる、二［業生産に優れた処理方法を提供することにあ
る。

［発明の概要］ 前記の目的を達成するため、本発明Ｃは次のような方策
を採用した。

すなわち、２つ或いは２つ以上のプラグを連結させた連
結プラグの中の１つのプラグによって金属管の内面に管
長手方向に連続した溝又は突起を形成しながら連結さＩ
Ｃれ別のプラグによって、管材より低融点の金属粉粒体
とフラックス作用を有する液状又はペースト状の物質と
を混合したものを前記管材の内面に塗布する工程と、内
面塗布された管材を前記金属粉粒体の融点以上の温度で
加熱して前記金属粉粒体を溶融させる工程とを含む方法
を採用した。

金属管材１ｉ３１として、ＣＬＩ、ＡＩ　、Ｔ’ｉ　、
Ｍ（＋、およびこれらの中の１種を主成分とする合金、
鉄鋼、ステンレスを対象とすると、被覆材として実用上
有効な金属は、Ｓｎ　、　Ｐｂ　、Ｚｎ　、　ＡＩ　、
Ｎ！、Ａ！１、Ａｌ１．ＣＵに限定さｔＬ６１１　Ｌ／
　ｈ’　Ｌ／　ｉＸ　Ｒらの中の１種又は２種以上の成
分の合計が５０％以上含有されていれば、実用上内面被
覆の効果を発揮するので、これらの組成物に他の金属が
微量添加されたどしても同じ範崎に入る一ｂのどじて使
用することができる。

このような金属粉粒体と混合する液状又はペースト状の
物質は粉粒体を金属管内に塗布する際に粘る剤どして働
ぎ、酸化皮膜を除去し、管材表面と溶融金属との濡れ性
を促進づる機能を有する、いわゆるフラックスが主とし
て用いられるが、上記機能を阻害しないようなものＣあ
れば混合物の構成成分として用いても差支えない。

金属粉粒体と、いわゆるフラックスとの混合物を管材の
内面に塗布する手段どして、プラグをいくつか連結さゼ
て最初のプラグで管材を減面づる事により連結プラグ全
体を７０−ティング方式とする事も出来るし、又連結プ
ラグ全体を固定する固定方式でもよいが、より長尺物を
加工する上では後者が有効である。

この連結プラグを用いて前記混合物を塗布でる際、塗布
に利用づるプラグは連結プラグの中の１つでも又は複数
のプラグでもよい。更に、塗布に利用するプラグ位置ぐ
管材の肉厚を減少さゼても、外径のみを減少させて乙よ
いし、管内面とプラグとの間に隙間を与えて単にしごく
だけ′Ｃ減面しなくてもよい。

加熱温度の」二限は、理論的には管材の融点Ｊ、４−１
−であればよいが、実用的には管Ｈの融点より５０°Ｃ
程度低い温度以下であることが望ましい。

加熱雰囲気としては、大気及びＮ２、Ｃｏ　２、Ｃ０１
Ｈ２、Ａｒガス等が有効である３、大気以外の雰囲気の
場合、前記ガス成分の中の１！！又は２種以上が５０％
以上含有されていれば実用上有効である。

前記の条例下で加熱処理すれば内面に粉粒体を構成して
いた金属の被覆が形成されると共に、一部拡散層も生成
づる。拡散を促進し表面層の合金化をより進めるために
は別途加熱工程を付加覆る事が有効である。

［発明の実施例］ 以下に本発明の詳細な説明−ザる。

第１図は金属管１の内面に、液状フラックスと金属粉粒
体との混合物４の薄い層７を塗布づる場合の例を示し、
金属管１は定位置に固定されたダイス３を通して矢印の
方向へプラグ２により減面加工しながら引抜かれる。プ
ラグ２の先端にはロッド８により連結された塗布用プラ
グ５が繋がれており、２つのプラグ２と５との間に塗布
しようとＪ８混合物４が置かれている。

混合物４は管材１の移動と共に前方へ運ばれるが、その
多くは減面された金属＠６と塗布用プラグ５によってし
ごかれて後方に残る。混合物の薄い層７の厚さは塗布用
プラグ５を選定することによって調整することが出来る
。

第３図は塗布用プラグを２個にしたもので、溝付プラグ
２で溝加工した後、塗布用プラグ５１１で混合物２の層
を比較的厚くし、更に次の塗布用プラグ５で所定厚さに
調節する方法である。

第２図は塗布方法の別な例を示している。この例の場合
、溝付プラグ２によつで減面加工し−Ｃ内面に溝を形成
した金属管１１を、溝付プラグ２にロッド８で連結され
た塗布用プラグ５１で更に減面加工しながらその後方に
位置する混合物４をしごくことで混合物の薄い層７を金
属管６の内面に形成することが出来る。

第４図に示すように、表面に多数の浅い溝を設けたプラ
グ１０を用いて混合物の薄く層７の厚さを調整してもよ
い。金属管１の内面に溝を形成するための溝付プラグ２
のの形状は、第５図（ａ　）、（ｂ）、（Ｃ）に示す形
状が考えられるが、これらに限定されるものではない。

又第６図は溝付プラグ２によって形成された金属管１１
の断面形状の一例を承り乙ので、勿論これらに限定され
るものではない。

このようにして内面に薄い層７が塗布された金属管はそ
の後、薄い層７に混合している金属粉粒体の融点ＣＩＪ
−で、かつ管材１の融点双手の温度で加熱される。これ
によって管内表面の酸化皮膜が薄い層７に混入していた
フラックスにより除去され、管の内表面と溶融した金属
との濡れ性が促進されてに異種金属の被覆層が形成され
る。

次に具体例を３！明づる。２ 実施例１ 外径１２．７ｍｍ、肉厚０．６４ｍｍの銅管の内面にｓ
ｎを被覆するため、銅の半田イリげに用いられる液状フ
ラックスと３ｎの粉末を３対７の割合で混合してペース
ト状にしたものを、第１図に示す２つのプラグの間に充
填し、この鋼管を、表面に深さ０．１５１１１ｍの溝を
２０本、管長手方向と平１ｉに溝を付けた溝付プラグ２
とダイス３で外径９゜５２ＩＩ！ｍ１内径８．５ｍｍに
減面し内面に渦を形成しながら、溝付プラグ２の先端に
連結した外径８゜３ｍ１１１のプラグ５で混合物をしご
くことにより、銅管内面にフラックスとＳｎの粉末との
混合物の薄い層を形成した。その後、この銅管を２６０
′ｃ′ｃ１０分間加熱処理した。その結果、銅管内表面
にほぼ均一な３ｎの被覆層をもった銅管が賀られた。

実施例２ 実施例１と同様の鋼管とベースト状の混合物を用い、第
２図に示すように最初のプラグ２で減面した後、更にプ
ラグ５１とダイス３１どＣ外径を９．２ｍｍに減径して
銅管内面にフラックスと３ｎ粉末の混合物の薄い層を形
成した後、この鋼管を実施例１と同様に加熱処理するこ
とで、内表面に３ｎの被覆層をもった鋼管を得た。

実施例３ 実施例１ど同様の条件で、第４図に示す一先端の溝付プ
ラグ１０の表面に深さ０．１５ｍｍの溝を３０本、管の
長手方向と平行に面加工したプラグを用いてフラックス
と３ｎ粉末どの混合物をしごいた。その結果、銅管内表
面に比較的厚い混合物の層が形成された。この鋼管を実
施例１ど同様に加熱処理することで、内表面にＳｎの被
覆層をもった鋼管を得た。

実施例４ 外径１２．７ｍｍ、肉厚０．６４ｍ＋＋＋の銅管、を深
さ０．１５ｍｍの溝を管長手方向と平行に６０本加工し
た溝付プラグを用いて実施例１と同様の条件でフラック
スとＳｎ粉末の混合物の薄い層を形成し、更に２６０℃
で１０分間加熱処理した。その結果、溝付銅管内表面に
ほぼ均一な３ｎの被覆層をもった鋼管が得られた。

［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明はフラックスと
金属粉粉体の混合物をプラグやマンドレルを用い℃管内
表面に塗’Ｑｊ　シた後加熱する方法であるから、内面
被秘層をもった金属管材を簡単な装置で連続的に製造で
き、長尺物の加工も容易である。また、フラックスと金
属粉粒体どの混合物を替えるだけで内面の被Ｆ１１ｍを
容易に変えることができ、少量多品秤の１産にも適して
いる。また金属管材の寸法に制限がないので、特に細管
への被覆は有利性が大きい等の利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第４図は本発明に係る方法の混合物を塗布
づる方法の例を承り説明図、第５図は溝付プラグの横断
面における溝形状の例を示す図、第６図は溝（ｄプラグ
により減面加工して金属管内面に形成した溝形状の例を
示ｊ図でおる。 １及び６：金属管、２：溝形成用溝付プラグ、　３及び
３１：ダイス、　／４：混合物、　５．５１．５１１及
び１０：塗布用プラグ、７：混合物の薄い層、　８：連
結用ロッド、１１：溝付金属管、　１２：金属管内面溝
。 六）聞 佐２図 ヤ３閏 λ４図 孝５図 （α）　（ｂ　）　（ｃ） 欠６図 手続補正書（蛙） ６０．０．０５ １、事件の表示 昭和５９年特　許願第６３０５６号 ２、発明の名称 金属管材の内面処理方法 ３、　補正をする者 事件との関係　出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目１番２号名称（５
１２）日立電線株式会社 代表者　水　上　徳五部 ４、　代　理　人　〒１００ 補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄。 補正の内容 明細書第７頁第１１行と第１２行との間に次の文を挿入
する。 ［本発明の技術を用ることにより、管材内面の耐食性を
向上させたり、管材強度を向上させることができるので
、例えば上下水道水、温水、海水、油等の液体用供給管
や、燃料ガス等のガス体用供給管或いは管内外の熱伝達
を利用する伝熱管や圧力伝達管等の管材の内面処理方法
として応用できる。なお、本発明にいうフラックス作用
とは、金属表面の酸化膜を化学的に溶解又は還元するこ
とで金属表面を清浄化する作用と粉粒体金属の界面張力
を小さくする作用をいう。」 以上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属管材の内表面を管材より低融点の金属で被覆づ
   る方法であって、２つ或いは２つ以上のプラグが連結さ
   せた連結プラグを用い、前記連結ブラダの中の１つのプ
   ラグによって前記金属管の内・面に管長手方向に連結し
   た溝又は突起を形成しイ【がら、連結した別のプラグに
   より、前記低融点の金属の粉粒体をフラックス作用を有
   する液状又はペースト状の物質との混合物を前記管材の
   内面に塗布リ−る工程と、内面塗布された管材を前記金
   属粉粉体の融点以上の温度で加熱して前記金属粉粉体を
   溶融させる工程どを含むことを特徴とづる金属管材の内
   面処理方法。 ２、前記第１項記載の方法にｄ３いて、前記混合物を韻
   配管材の内面に塗布づるためのプラグ位置部−（゛前記
   ＠＋Ａを減面する事を特徴とり−る方法。 ３、前記第１項記載の方法に４３いて、前記混合物を前
   記管材の内面に塗布づるためのプラグ位置部で前記管材
   を減面しない事を特徴とする方法。 ４、前記第１項、第２項又は第３項記載の方法において
   、前記混合物を前記管材の内面に塗布するためのプラグ
   が長手方向に連続した溝を有するプラグである事を特徴
   とする方法１゜ ５、前記第１項ないし第４項の何れかに記載の方法にお
   いて、金属管材がその内面に管長手方向に伸びる複数の
   溝もしくは突起を有する事を特徴とする方法。 ６、前記第１項ないし第５項の何れかに記載の方法にお
   いて、金属管制が、Ｃ１ｌ、ＡＩ、Ｆｅ、Ｔ　−１、ス
   テンレス及びこれらの中の１種を主成分とり−る合金で
   ある事を特徴とする方法。 ７、前記第１項ないし第６項の何れかに記載の方法にｄ
   ５いて、低融点金属が、Ｓｎ　、Ｐｂ　、７ｎ、Ｎｉ１
   △Ｉ　、ＡＵ　、ＡＬＩ　、　Ｃｕ及びこれらの中の１
   種又は２種以上を主成分とする合金である事を特徴とす
   る方法。