JPS61235083A - 中空体内面のライニング方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は例えば蒸気機関、内燃機関、ポンプ等のシリン
ダー、プラスチックやセラミクス等の成形に用いる金型
等の中空体の内面にライニングを行う方法に関するもの
である。

〔従来の技術〕

例、ｔはシリンダーにおいてはその内面をピストンが接
触しつつ往復運動し、またポンプのシリンダーや金型に
おいてはその内面に腐蝕性物質が接触する。したがって
この種の中空体にあっては内面に耐摩耗性耐腐蝕性のラ
イニングが施される。

上記中空体内面にライニングを施す方法としては従来下
記の工程からなる方法が提供されている（特開昭５９−
１８９９７７号）。

１、第５図に示すように芯金（１）の外周面にライニン
グ層（２）を形成する工程１゜ ２、第６図に示すように該芯金（１）を中空体（３）の
ライニングすべき内面ｃ３′Ｄに挿入して該中空体（３
）の内面Ｃ１１）と該芯金（１）のライニング層（２）
とを接合する工程２゜ ８、第７図に示すように該芯金（１）を除去する工程３
゜この方法は中空体内径が小さくても簡単に内面にライ
ニング施すことが出来る優れたものである。

工程２．において中空体＋３）の内面ＯＢと芯金（１］
のライニング層（２）とを接合する場合には通常ダイス
によるしごき加工が行われる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら該内面Ｃ＋＋ｔとライニング層（２］とを
強固に接合するためにはしごき率を大きくとる必要があ
るが、一方しごき率を大きくとると中空体やライニング
層に変形や割れを生ずることになる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記従来の問題点を解決する手段として、芯金
（１）の外周面にライニング層（２）を形成する工程１
゜ 該ライニング層（２）表面を該ライニング層（２）を構
成する材料と略同一な組成に更にホウ素を添加すること
によって該材料よシも低い融点を有する材料からなる被
覆層（４）を形成する工程２゜該芯金（１１を中空体（
３）内面Ｇ力のライニングすべき部分に挿入し該ライニ
ング層（２）を該被覆層を介して中空体（３）内面ＧＤ
に溶融接合する工程３゜核芯金（１）を除去する工程４
６ 以上の工程１，２、３、４からなる中空体のライニング
方法を提供するものである。

本発明を上記工程順に以下に詳細に説明する。

工程Ｉにおいては第１図に示すように芯金（１）の外周
面にライニング層（２）を形成する。該芯金（１）の材
料としては通常軟鋼、ＳＣ材、ＳＳ材、ステンレス鋼等
の一般的な鋼材が用いられる。

ライニング層（２）の材料としては通常自溶性合金が用
いられるが、その他超合金、新合金、サーメフト、セフ
ミクス等の耐摩耗性耐蝕性の材料が広く用いられる。下
記の第１表に示すのは自溶性合金の組成例である。

第１表 該芯金（１）にライニング層（２）を形成するにけ溶射
法、溶接法、溶融浸漬法等の公知の方法を適用する。

工程２においては第２図に示すように芯材（１）のライ
ニング層（２）表面に更に被覆層（４］を形成する。

該被覆層（４１の材料としては該ライニング層（２）を
構成する材料と略同一な組成に更にホウ素を添加するこ
とＫよって該材料よりも融点を低くしたものを用いる。

ホウ素の添加量としてはライニング層（２）を構成する
材料によって適宜調節されるべきであり、勿論、該材料
にホウ素を添加することによって融点が低下する範囲の
添加量とする。例えば第４表に示す自溶性合金Ｋｂいて
はホウ素の添加量としてＦｅ系の場合は４％以下、Ｇｏ
系の場合は６％以下、Ｎｉ系の場合は４％以下とする。

　上記範囲以上の添加は材料の融点をかえって上昇させ
　′る結果となる。しかしながら望ましくはホウ素の添
加量は０．５％以上にする。何となればこれ以下の添加
では融点低下効果は顕著ではない。このようにして自溶
性合金の場合をホウ素を添加するととによって８５０〜
１２００℃程度にする。

ライニング層（２）表面に更に被覆層（４）を形成する
には溶射法、溶接法、溶融浸漬法等の公知の方法が適用
されるが、このうち溶射法は均一な被覆層を簡単に形成
する方法として望ましいものであり、特にプラズマ溶射
法が推賞される。

工程３においては第３図に示すように中空体（８）のラ
イニングすべき内面Ｏｐに該芯金ｍを挿入して該内面Ｇ
Ｄと該芯金（１）のライニング層（２）を被覆層（４）
を介して接合する。該中空体（３）は例えば炭素鋼。

特殊鋼を含む鋼を材料とする。この際芯金（１）の長さ
は中空体（８）の長さよりも長めにして両端を中空体（
３）より外出させた方が取扱いの点から望ましい。

内面（３′Ｄとライニング層（２）を被覆層（４）を介
して接合するには先ず焼きばめ、ダイスによるしごき加
工。

プレス加工、ロータリースエジング等の公知の密着手段
によって内面（１）とライニング層（２）を被覆層（４
）を介して密着せしめ、次いで不活性ガス雰囲気で被覆
層（４）の融点以上に加熱する。

工程４においては芯金（１）を除去する。芯金ｆｌ）を
除去するには主としてＢＴＡ方式等による切削法を用い
る。このようにして第４図に示すような中空体（８）の
内面ｃ３１）にライニング層（２）を接合した部材を得
る。

〔作　用〕

上記構成にもとづく本発明の作用は下記の通りである。

工程８において溶融した被覆層は中空体およびライニン
グ層の双方へ拡散する。

〔発明の効果〕

したがって本発明では被覆層が接着剤となって中空体内
面とライニング層とを強固に接合するから焼きばめ、し
ごき加工、プレス加工、ロータリースエジング等の密着
手段を強力に行う必要がなくなり、これら密着手段を施
す際に中空体やライニング層に変形や亀裂が発生するこ
とが確実に防止される。また被覆層はライニング層と略
同一組成を有するから耐摩耗性耐蝕性を有するものであ
シ、このような耐摩耗性耐蝕性を有する材料が中空体内
に拡散する結果、中空体の端面あるいは中空体に孔等を
設けた場合の孔の断面における中空体層とライニング層
との境界面から摩耗や浸蝕が発生成長して行くことが確
実に阻止される。

実施例１゜ 直径３Ｑｆｉ、長さ１０００ｆｆの８０材よりなる円棒
状の芯金（１）の外周面に第１表に示す合金１からなる
ライニング層（２）をプラズマ溶射法によって形成した
。該ライニング層（２）の厚さは４ｆｌであった（工程
ｌ）。

該ライニング層（２）表面に更に合金１に４％のホウ素
を添加した材料をプラズマ溶射して被覆Ｎ（４）を形成
する。該被覆層１４）の厚さは０．５＃であった（工程
２）。

内径４０ｆｆの空孔を有し長さ９００Ｍ’ｌの円筒状中
空体（３）に該芯金（１）を挿入して該中空体（３）の
一端からダイス内に押し込み油圧によってしごき加工を
行った後アルゴンガス雰囲剣下で１０５０°Ｃに加熱し
て被覆層（４）の溶融拡散を行う（工程３）。

ＢＴＡ方式の長孔切削機によって芯金（１）を切削除去
してライニング層（２）を露出させた後ホーニング仕上
げ加工を施す（工程４）。

このようにして内面Ｇυに合金１をライニングした中空
体（３）を得、該中空体（３）の内面６１）とライニン
グ層（２）とは強固に接合していた。

実施例２゜ 直径１３Ｍ１長さ８５０ｆｆのステンレス鋼よυなる円
棒状の芯金（１）の外周面に第１表に示す合金３からな
るライニング層（２）を溶接法によって形成した。該ラ
イニング層（２）の厚さは５Ｈであった（工程１）。

該ライニング層（２）表面に更に合金３に３％のホウ素
を添加した材料を溶接して厚さ０．５朋の被覆層（４）
を形成した（工程２）。

内径２５朋の空孔を有し長さ８００ｆｌの円筒状中空体
（８１Ｋ該芯金（１）を挿入して焼きばめにより密着さ
せた後窒素ガス雰囲気下で１１００°Ｃに加熱して被覆
層（４）のｍ−拡散を行う（工程３）。

実施例１と同様にして芯金（１）を切削除去した後仕上
げ加工を行う（工程４）。

このようにして内面０１）に合金３をランニングした中
空体（３］を得、該中空体（３）の内面Ｇ］）とライニ
ング層（２）とは強固に接合していた。

【図面の簡単な説明】

第１図は工程１の説明図、第２図は工程２の説明図、第
３図は工程３の説明図、第４図は工程４の説明図、第５
図は従来の工程１の説明図、第６図は従来の工程２の説
明図、第７図は従来の工程３の説明図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 芯金の外周面にライニング層を形成する工程１、該ライ
   ニング層表面を該ライニング層を構成する材料と略同一
   な組成に更にホウ素を添加することによって該材料より
   も低い融点を有する材料からなる被覆層を形成する工程
   ２、 該芯金を中空体内面のライニングすべき部分に挿入し該
   ライニング層を該被覆層を介して中空体内面に溶融接合
   する工程３、 該芯金を除去する工程４、 以上の工程１、２、３、４からなる中空体のライニング
   方法