JPS6076291A - クラツド鋼管の製造方法 - Google Patents

クラツド鋼管の製造方法

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JPS6076291A
JPS6076291A JP18306683A JP18306683A JPS6076291A JP S6076291 A JPS6076291 A JP S6076291A JP 18306683 A JP18306683 A JP 18306683A JP 18306683 A JP18306683 A JP 18306683A JP S6076291 A JPS6076291 A JP S6076291A
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pipe
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steel pipe
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clad steel
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Takanori Kuroki
隆憲 黒木
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Kuroki Kogyosho Co Ltd
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Kuroki Kogyosho Co 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
    • B23K20/001Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by extrusion or drawing

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

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】 く技術分類・分野〉 開示技術は油井管等の耐蝕二重管等をブロック状嵌合管
素月から押し出し等で製造する技術分野に属する。
〈要旨の解説〉 而して、この発明は厚肉短尺の炭素鋼、ステンレス鋼等
の基管素材を機械的に嵌合させ、それらの嵌合境界面を
冶金的に結合させた嵌合管体累月とし、その後軸方向に
押し出し、引き抜き等により延出して所定肉厚のクラツ
ド鋼管の複重管を得るようにした製造方法に関する発明
であり、特に、上記基管素材の内側にセラミック等の芯
材を密着嵌合させて嵌合管素材とした後、該1■合管素
材を真空状態にしてその開放端側の全境界面を全周的に
シール溶接等により密封し、次いて全境界面を真空状態
に保って拡散溶接処理を行い、該全境界面に冶金的接合
を与えて複合管素材とした後、上記芯材を除去して複合
管ブロックと成し、次いて該複合管フロックに対し延出
成形を行うようにした複重クラツド鋼管の製造方法に関
する発明である。
〈従来技術〉 周知の如く、油井管、プラント配室等には稼動流体に対
し耐圧、耐熱性はもとより、耐蝕、耐摩耗性等が必要条
件になっている。
これに対処するに、例えば、ステンレス鋼内管、炭素鋼
外管から成る耐蝕二重管等が用いられているが、該種耐
蝕二重管に於ても稼動中の内管の坐屈破壊や、内外管と
のずれ防止等のために内外管が強固に結合されているこ
とが望まれる。
ところで、内外管の結合については、例えば、焼ばめ等
の機械的IK合による重層管よりも冶金的結合によるク
ラツド管の方が強度上から好ましいことが分っている。
而して、これに対処づ−るところのクラツド鋼管製造技
術としては、例えば、第1図に示す様に炭素鋼外管1に
対しステンレス鋼内管2を相対m層させ、液圧拡管等の
適宜手段により緊着嵌合させた後、管端にTIG溶接等
により境界面を全周的にシール溶接3して軸方向固定一
体化し、次いで、第2図に示′?t′様に高温加熱を付
与してダイス4、マン1−レル5を介して押し出し、或
は、引き恢きによる圧延延出を行い、その過程で内外管
゛1.2の冶金的結合を全境界面に形成させてクラツド
鋼二重管を得るようにしていた。
〈従来技術の問題点〉 さりながら、該種従来技術でのクラツド鋼二重管製造で
は圧延工程において、内外管の異種金属間で冶金的接合
をする場合に充分な面圧力に加うるに高温加熱が必要で
あり、特に、従来の一材管の延出温度に対してはるかに
高い温度が必要である。
例えば、炭素鋼外管とステンレス鋼内管の冶金的接合で
は約1200過程度の温度が必要で、発熱装置、機械の
保守点検整備、耐熱性維持が不可欠となり、装置自身も
高価となり、結果的にコスト高となる不利点があった。
又、異種金属間の圧延時における高温での延性、及び、
変形抵抗の差によって、引きつれ、破損を生ずる難点が
あった。
更に、このため、複重管の側斜の組み合μにも大きな限
稈がある不具合があった。
そして、その割には接合効率が悪く、製品の歩留りが悪
い不都合さもあった。
加えて、稼動条件が厳しい場合、水素割れ防止等の内外
腐蝕流体等に対処するために、三重管、四重管が設計上
京められる場合があるが、これらの複重管圧延が出来な
いという欠点もあった。
〈発明の目的〉 この発明の目的は上述従来技術に基づく複重クラッド鋼
@製造の問題点を解決すべき技術的課題とし、基管素材
嵌合一体化の段階で予め所定8月を歪層嵌合させておき
、その後嵌合基管素材の各接合面の冶金的結合が複合管
素材に対し行われて複重管製造の工程の短縮化、設計、
及び、処理の合理化が図れ、更に、接合面の冶金的結合
精度が確実に保てるようにして各種基幹産業における配
管利用分野に益する優れた複重クララ1〜鋼管の製造方
法を提供せんとするものであ−る。
〈発明の構成〉 上述目的に沿い、先)本特許請求の範囲を要旨とするこ
の発明の構成は、前述問題点を解決するために、所定厚
さ、及び、長さの複数の異材から成り、少くとも2つの
基管素材の内部にの柱状芯Iを相対重層させ、機械的結
合状態にして嵌合管素材となし、而して、このようにし
て得られたに金管素材をそれらの各境界面を含めて真空
状態にし、その状態で、該複合管素材相互の端部境界面
をシール溶接等により密封して該境界面の真空度を保ち
、次いで、周知の拡散溶接を行って嵌合筑素刊の全境界
面の冶金的結合を成さしめ、次いで、該芯材後き取って
複合管ブロックを作り、その接法複合管ブロックをダイ
ス、マンドレル等をfFして押し出し、引き扱き等の手
段により該複合管ブL1ツクを軸方向伸延させ、設定長
の複合クララ1−鋼管を1qるようにした技術的手段を
講じたしのである。〈実施例〉 次にこの発明の実施例を第3図以下の図面に従って説明
すれば゛以下の通りである。
尚、第1.2図と同一態様部分については同一符号を用
いて説明するものとする。
第3〜8図に示づ実施例において、まず、第3図に示づ
様に基管素材としての両端開放ステンレス丙@2に対し
、柱状の窒化珪素のセラミック芯材6、及び、両端開放
の炭素鋼外管7をそれぞれ、常温、所定の低調、及び、
高温状態で相対重層嵌合し、常温復帰によりそれぞれ嵌
合代を得さしめで機械的な緊結状態を現出させ、第4図
に示す様に設定肉厚短尺の緊結嵌合管素材8を得る。
次いて、該嵌合管素材8を第5図に示づ様に周知の電子
ビーム溶接装置9内にセットし、真空状態にして該嵌合
管素材 8の両端にその直径が外管7の外周径と同径の
炭素鋼のシールディスク10.10を開放側の嵌合管素
材8の両端部11.11に当接させてガン12により該
外管7とシールディスク10.10を全周的にシール溶
接3.3を行う。
したかつて、当該実施例においては上記電子ビーム溶接
装置9内にて上記シール溶接3.3に先立ら、各塁管素
月2.7間の全境界面13の高度真空状態が現出されて
いることにより該全境界面13間についてはシール溶接
3.3後、その真空状態が完全に維持8れることとなる
そして、該シール溶接3.3後、直ちに;或は、所定時
間の後に端部を密封シールされた嵌合管素材8′を第6
図に示す様に周知の拡散溶接装回14内にセットし、ア
ルゴンガス雰囲気中で所定温度H1圧力Pを(−1与し
て設定時間で拡散溶接を行い、金属原子移行を介して各
基管木口内外管2.7間の上記真空度を維持された状態
の境界面13の面部に回り、冶金接合15を成し、2基
管2、7の一イホ的冶金結合を完了する。
そして、上記芯材6の嵌装により拡散接合、その後の取
り出し冷却過程での円外管2.7の剥離、歪は防止され
る。
尚、この場合セラミック芯材6と内管2との間の冶金的
結合は当然のことながら生じていない。
そこで、冶金接合された嵌合管素材8′ を拡11(溶
1ビ装置14から取り出し、第7図に示す様に適宜切断
装置を介して芯材、内外管2.7を僅かにイjしてシー
ルディスクio、 ioを有づる端部17.17を切断
除去し、次いで冶金的接合されていない芯材6を適宜引
き抜き、複合管ブロック18を得、該複合管ブロック1
8に対し、第8図に示す様に周知の引き抜ぎ装置のダイ
ス4、マンドレル5にセットして所定に引き抜きを行う
と、設定薄肉厚の二重クラツド鋼管19が得られる。
この過程において、複合管ブロック18は上述の如く、
2全境界面13で引き抜き前に冶金的に強固に結合され
ているために引きつれ、破損等が生ずるおそれは全くな
い。
そして、長尺二重クラツド鋼管19が得られた後は各所
定ユニット管に切断分離すれば良く、切断された各ユニ
ット管はいづれも境界面13が冶金的に結合されており
、本来の(幾重を充分に達成することが出)1(る。
勿論、長尺管の状態で使用に供づることも可能である。
又、g159.10図に示す実施例は10;合素管8′
の段階で軟鋼芯材6′に対してステンレス内管2、炭素
鋼中管7′を嵌合し最外側に底面10′を一体に有する
ステンレス外管2′を1茨装して電子ビーム溶接装置9
内で真空状態で開口端部11側に外管2′の外径と同一
径のシールディスク10を当接させ該外管2′と全周的
にシール溶接3ジノて拡j31溶接により境界面の冶金
的結合をした後、上述実施例同様芯材6′を僅かに有す
る端部17’ 、17”を切断除去し、更に該芯材6′
 を抜き取り、撥合筐 −ブロック18′ を1qで引
ぎ伸ばし加工を行い、所望の長尺三重クラツド鋼管を保
つようにした態様である。
尚、この発明の実施態様は上)ホ各実施例に限るもので
ないことは勿論であり、例えば、二重管、二重管以外に
も四重管も製造出来、端部シール溶接についてはTAG
溶接も可能であり、軸方向延出加工は押し出し成形も可
(jシである’8 N’l々の態様が採用可能である。
〈発明の効果〉 以上この発明によれば、基本的に通出の耐11M!%等
の複重管の境界接合面が全面に亘ってクラット接合され
ているものが直接全長において形成されるのが不可能に
近い場合、予め短尺厚肉クラツド管体を製造づるに際し
、拡散溶接を用いたことにより、複数境界接合面の冶金
的接合が一度に出来、しかも、内部欠陥がな(、全面同
一精度に出来る優れた効果が奏される。
而して、基管素材の内側に柱状芯材を挿入嵌合さゼて1
す;金管索材としたことにより、該嵌合管がブロック状
になり、取り扱いがし易く、各工程における作業の際に
歪等が生じない効果が奏される。
又、各現界面の端部に対するシール溶接等の溶接缶材の
際に入熱か芯材に吸収分散されるため、溶接熱による影
響が境界″面や端部に大きく現われない浸れた効果かあ
る。
したがって、拡散溶接後の複合管ブロックから芯材を引
き扱いた後の答の残留応力も少い効果がある。
又、該短尺基管素(Δの長さ、馴みに無関係に全面接合
か行え、基管嵌合管素材が複数(固同時に拡散溶接出来
る効果もd5る。
更に、該拡散浴接に際し、内側に密実な芯材か果合に嵌
合されであるので、莫空度帷持がより確実に保証される
タノ果ムある。
更に又、このように予め拡散溶接により複合管ブロック
が完全に冶金的に結合されているため、通常の炭素鋼管
の如く、押し出し成形装置がそのまま用いることが出来
、延出成形中にひきつれ、破損等も生ぜる製品不良を起
こさず、その上、圧延溶接等によるクラツド化と異なり
低温で・出来る利点もある。
加えて、クラッド圧延と違って、基管の材料選択におい
て大きな自由度が得られる効果もある。
しかも、二重管、三重管のみならづ゛、四重管等の複重
管が製造自在である柔軟性もある。
加えて、芯材は次回の小径管製造に利用出来るメリット
もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術に基づく二重管の嵌合管の…i面図、
第2図は同従来技術に基づく引き扱き成形説明断面図、
第3図以下この発明の詳細な説明図であり、第3図は基
管素材に合説明部分切截斜視図、第4図は嵌合管素材の
断面図、第5図は嵌合管素材の端部シール溶接断面図、
第6図は拡散溶接説明断面図、第7図は芯材、及び、端
拐除去説明断面図、第8図は管体延出成形説明断面図、
第9図(ユ他の実施例の第5図相当面面図、第10図は
同第7図相当断面図である。 2.2′、7・・・基管素材、 13.13′・・・現界面、 3・・・シール溶接、8
.8′・・・1代合管索拐、 17・・・クラツド鋼管、 6.6′・・・芯材、11
・・・開放端、14・・・拡散溶Jfl (装置)、1
8.18′ ・・・複合管フロック 第1図 第2図 第9図 第10図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 複数の基管索材を嵌合しそれらの基管索材相互の境界面
    を冶金的に結合した後軸方向に延出変形させて所定長の
    FU重ツクラッド鋼管1qるようにした製造方法におい
    て、上記基管索材に対して内部に芯材を嵌装させて嵌合
    管素材とし、該嵌合管素材相互の境界面を真空状態にし
    て該嵌合管素材の開放端部を全周的に溶接により密封し
    、各境界面の真空状態を維持させて拡散溶接を行い、次
    いで該芯材を除去して複合管ブロックを19、その接法
    複合管ブロックに対し前記軸方向延出変形を行って所定
    長の複重クラツド鋼管を得るようにしたことを特徴とす
    るクラツド鋼管の製造方法。
JP18306683A 1983-10-03 1983-10-03 クラツド鋼管の製造方法 Granted JPS6076291A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104399773A (zh) * 2014-11-27 2015-03-11 中国海洋石油总公司 高钢级无缝冶金复合管的加工工艺
CN106040765A (zh) * 2016-06-28 2016-10-26 邯郸新兴特种管材有限公司 一种钢管拔管装置及基于该装置的低成本拔管工艺

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