JPS62177183A - 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 - Google Patents
金属管等の内面に金属ライニングを施す方法Info
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- JPS62177183A JPS62177183A JP1753186A JP1753186A JPS62177183A JP S62177183 A JPS62177183 A JP S62177183A JP 1753186 A JP1753186 A JP 1753186A JP 1753186 A JP1753186 A JP 1753186A JP S62177183 A JPS62177183 A JP S62177183A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (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。
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〕
本発明は金属管或は円筒状の内面を有する各種金属製品
の内面に金属ライニングを施す方法に関するものである
。
の内面に金属ライニングを施す方法に関するものである
。
従来、鋼管等の特性改善や寿命延長などを目的としてそ
の内面に金属層を形成することが行なわれている。その
方法として、溶射法、メッキ法。
の内面に金属層を形成することが行なわれている。その
方法として、溶射法、メッキ法。
クラッド法、テルミット法、溶接肉盛法などが挙げられ
るが、これらの方法は次に示すように、その施工法の特
質上、用途、目的によっては形成不可能な形成材料や寸
法があり、汎用性に乏しいという難点がある。
るが、これらの方法は次に示すように、その施工法の特
質上、用途、目的によっては形成不可能な形成材料や寸
法があり、汎用性に乏しいという難点がある。
即ち、
（１）溶射法は、直径５０Ｉｌｖ１１以下の細径のもの
への適用や長尺物への適用が困難であり、 （２）メッキ法は、金属層を形成できる金属が少ない上
に厚盛することができず、 （３）クラッド法は、現状では金属層を形成できる金属
が少なく。
への適用や長尺物への適用が困難であり、 （２）メッキ法は、金属層を形成できる金属が少ない上
に厚盛することができず、 （３）クラッド法は、現状では金属層を形成できる金属
が少なく。
（４）テルミット法は、反応金属の組合せが難しく。
未だ研究の域を脱していない
（５）溶接肉盛法は、細径のものや長尺物への適用が困
難な上に、母材への熱影響が大きいなどの問題点がある
ばかりでなく、いずれの方法も作業環境が良好とはいえ
なかった。
難な上に、母材への熱影響が大きいなどの問題点がある
ばかりでなく、いずれの方法も作業環境が良好とはいえ
なかった。
上記のような従来技術の問題点を解決するために１本発
明は簡易な設備で・、短時間に然も良好な環境を維持し
たまま、金属管等の内面に、各種の用途、目的に応じた
金属管を容易に形成することのできるライニング方法を
提供することを目的としてなされたもので、その構成は
、金属管等の円筒状内面を有する金属製品の内面に粉末
金属による金属ライニングを施すに際し、前記金属管製
品をその内面にかかる遠心力が３Ｇ以上になるように回
転させながら、その内面にスリット又は小穴等を設けた
中空管から成る槍により粉末金属を供給し、この状態を
維持したまま、該金属製品の外面からその内面の温度が
前記粉末金属の融点より低い適切な温度になるまで予熱
することにより内面の粉末金属層が焼結状態となって導
電性が生じるようにした後、金属製品をその内面から高
周波誘導加熱により前記粉末金属層と共にその内面の温
度が前記粉末金属の融点より適宜温度高くなるように加
熱することにより、該金属製品の内面に前記粉末金属を
溶融付着させて金属層を形成することを特徴とするもの
である。
明は簡易な設備で・、短時間に然も良好な環境を維持し
たまま、金属管等の内面に、各種の用途、目的に応じた
金属管を容易に形成することのできるライニング方法を
提供することを目的としてなされたもので、その構成は
、金属管等の円筒状内面を有する金属製品の内面に粉末
金属による金属ライニングを施すに際し、前記金属管製
品をその内面にかかる遠心力が３Ｇ以上になるように回
転させながら、その内面にスリット又は小穴等を設けた
中空管から成る槍により粉末金属を供給し、この状態を
維持したまま、該金属製品の外面からその内面の温度が
前記粉末金属の融点より低い適切な温度になるまで予熱
することにより内面の粉末金属層が焼結状態となって導
電性が生じるようにした後、金属製品をその内面から高
周波誘導加熱により前記粉末金属層と共にその内面の温
度が前記粉末金属の融点より適宜温度高くなるように加
熱することにより、該金属製品の内面に前記粉末金属を
溶融付着させて金属層を形成することを特徴とするもの
である。
即ち、本発明は鋼管等の円筒状の内面を有する金属製品
（母材という）を加熱しながら粉末金属によるライニン
グを施すわけであるが、この時、内面からの加熱だけで
あれば、母材全体の温度が上がりに＜＜、このため粉末
金属の溶融保持時間が短かくなって、気孔や酸化物が金
属層内に残ったり、或は未溶融部分を生じるなどの欠点
があり、また、加熱時間を長くするだけでは、内表面近
傍温度が高くなり過ぎて金属層の過熱や母材と金属層と
の著しい相互拡散が生じ、本来の金属層の特性を得られ
ない。一方、逆に外面からの加熱だけであれば、外面か
ら内部の粉末金属を溶融するに足りる温度を与えるわけ
であるが、これでは加熱による母材への影響は著しく、
歪や組織変化の面で大きな問題を生じる結果を招来する
おそれがあるので、本発明においては上記のような構成
としたのである。
（母材という）を加熱しながら粉末金属によるライニン
グを施すわけであるが、この時、内面からの加熱だけで
あれば、母材全体の温度が上がりに＜＜、このため粉末
金属の溶融保持時間が短かくなって、気孔や酸化物が金
属層内に残ったり、或は未溶融部分を生じるなどの欠点
があり、また、加熱時間を長くするだけでは、内表面近
傍温度が高くなり過ぎて金属層の過熱や母材と金属層と
の著しい相互拡散が生じ、本来の金属層の特性を得られ
ない。一方、逆に外面からの加熱だけであれば、外面か
ら内部の粉末金属を溶融するに足りる温度を与えるわけ
であるが、これでは加熱による母材への影響は著しく、
歪や組織変化の面で大きな問題を生じる結果を招来する
おそれがあるので、本発明においては上記のような構成
としたのである。
従って、本発明は、母材の外面から内表面温度が粉末金
属の融点よりも低く且つ母材材質に影響を及ぼさない程
度に予熱を施すことにより、母材に予め蓄熱を与え、ま
た、粉末金属層をこれにより焼結状態として導電性を生
じさせた後、速かに内部から内表面が粉末金属の融点よ
り５０〜１００℃程度高くなるように、粉末金属層と共
に母材の内面を高周波誘導加熱することにより、母材の
材質を損なうことなく、且つ前記粉末金属の溶融時間を
短かく出来ることから、母材と金属層との相互拡散も少
なくなり、本来の特質を持ったままの母材及び金属層を
生成させようというものである。
属の融点よりも低く且つ母材材質に影響を及ぼさない程
度に予熱を施すことにより、母材に予め蓄熱を与え、ま
た、粉末金属層をこれにより焼結状態として導電性を生
じさせた後、速かに内部から内表面が粉末金属の融点よ
り５０〜１００℃程度高くなるように、粉末金属層と共
に母材の内面を高周波誘導加熱することにより、母材の
材質を損なうことなく、且つ前記粉末金属の溶融時間を
短かく出来ることから、母材と金属層との相互拡散も少
なくなり、本来の特質を持ったままの母材及び金属層を
生成させようというものである。
尚、前記の予熱の加熱手段には高周波誘導加熱またはガ
ス加熱のいずれを用いてもよい。
ス加熱のいずれを用いてもよい。
また、上記方法で粉末金属又は導電性セラミックスを混
入した粉末を金属管等の内面に供給した後、高周波誘導
子を前記金属管等の内部に挿入し、該管等の内面から加
熱して粉体を溶融すれば、該粉体のみが溶融して金属管
等は変形変質等を殆んど生じることなくライニング加工
できる。
入した粉末を金属管等の内面に供給した後、高周波誘導
子を前記金属管等の内部に挿入し、該管等の内面から加
熱して粉体を溶融すれば、該粉体のみが溶融して金属管
等は変形変質等を殆んど生じることなくライニング加工
できる。
而して、上記において内面加熱を行なう場合、金属管等
の極内表面及び金属層のみを前記の温度に加熱するため
に、該金属層の厚みがｔのとき、〔ρ：抵抗率、μ：透
磁率〕 を満足する周波数ｆをもつ高周波誘導加熱装置を用いて
加熱すれば、極めてよい結果を得られる。
の極内表面及び金属層のみを前記の温度に加熱するため
に、該金属層の厚みがｔのとき、〔ρ：抵抗率、μ：透
磁率〕 を満足する周波数ｆをもつ高周波誘導加熱装置を用いて
加熱すれば、極めてよい結果を得られる。
次に本発明方法について、鋼管の内面に金属を施す場合
の図に拠り説明する。
の図に拠り説明する。
第１図において、１は内面に金属製を形成すべき鋼管、
２は粉末金属を前記鋼管１内に供給するための粉末金属
供給管、３は粉末金属、４は鋼管１の内面に付着した粉
末金属の層、５は回転装置、６は該回転装置５の管支持
部材、７は外面からの予熱装置、８は高周波誘導子から
成る内面からの加熱装置、９は内面からの加熱装置８を
取付けた槍、１０は前記粉末金属の層４が内面からの加
熱装置８により溶融されて鋼管１の内面に形成された金
属層で、管支持部材６に鋼管１を支持させる一方、鋼管
１内に粉末金属供給管２を挿入し、回転装置５を駆動し
て鋼管１をその内面の遠心力が３Ｇ以上になるように回
転させながら、粉末金属供給管２から粉末金属３を鋼管
１の内面に供給して、遠心力により鋼管１の内面に粉末
金属の層４を形成させ、然る後、該層４も含め、外面か
らの予熱装置７により鋼管１の内面が粉末金属の融点よ
りも低く且つ母材材質に影響を及ぼさない温度になるま
で予熱した後、更に内面からの加熱装置８を用いて、該
金属層の厚みがｔの場合、 なる周波数ｆで、該層４及び鋼管ｌの内面が粉末金属の
融点より５０〜１００℃程度高くなるように加熱して、
鋼管１の内面に金属層１０を形成するのであるが、これ
を連続的に行なうため、外面からの予熱装置７と内面か
らの加熱装置８は一定間隔を保持したまま、一定速度で
鋼管の外面と内面を移動させるのである。
２は粉末金属を前記鋼管１内に供給するための粉末金属
供給管、３は粉末金属、４は鋼管１の内面に付着した粉
末金属の層、５は回転装置、６は該回転装置５の管支持
部材、７は外面からの予熱装置、８は高周波誘導子から
成る内面からの加熱装置、９は内面からの加熱装置８を
取付けた槍、１０は前記粉末金属の層４が内面からの加
熱装置８により溶融されて鋼管１の内面に形成された金
属層で、管支持部材６に鋼管１を支持させる一方、鋼管
１内に粉末金属供給管２を挿入し、回転装置５を駆動し
て鋼管１をその内面の遠心力が３Ｇ以上になるように回
転させながら、粉末金属供給管２から粉末金属３を鋼管
１の内面に供給して、遠心力により鋼管１の内面に粉末
金属の層４を形成させ、然る後、該層４も含め、外面か
らの予熱装置７により鋼管１の内面が粉末金属の融点よ
りも低く且つ母材材質に影響を及ぼさない温度になるま
で予熱した後、更に内面からの加熱装置８を用いて、該
金属層の厚みがｔの場合、 なる周波数ｆで、該層４及び鋼管ｌの内面が粉末金属の
融点より５０〜１００℃程度高くなるように加熱して、
鋼管１の内面に金属層１０を形成するのであるが、これ
を連続的に行なうため、外面からの予熱装置７と内面か
らの加熱装置８は一定間隔を保持したまま、一定速度で
鋼管の外面と内面を移動させるのである。
尚、上記の加熱時において、加熱雰囲気を酸化。
還元、不活性等のいずれかに設定する必要のある場合は
、ガスノズル１１から雰囲気ガス１２を管１の内部に供
給するものとする。
、ガスノズル１１から雰囲気ガス１２を管１の内部に供
給するものとする。
然しながら、上記の加熱により、金属層１ｏが形成され
た後も、鋼管１が著しく過熱されるような場合には冷却
ノズル１３から空気１４等を噴出させて冷却するものと
する。
た後も、鋼管１が著しく過熱されるような場合には冷却
ノズル１３から空気１４等を噴出させて冷却するものと
する。
また、上記説明においては、金属ライニングを施すべき
金属製品として鋼管を挙げたが、本発明は鋼管に限定さ
れるものではなく、円柱状の内面を持った金属製品であ
れ１ｆ−１すべて適用される。
金属製品として鋼管を挙げたが、本発明は鋼管に限定さ
れるものではなく、円柱状の内面を持った金属製品であ
れ１ｆ−１すべて適用される。
次に本発明の実施例を示す。
実施例 １
（１）鋼製品 鋼管
材質 ５ＴＰＧ ４Ｂ ５ｃｈ４０
寸法 外径１１４．３＋ｎｍ、内径１０２．３ｎｍ、長
さ１５００ｍｍ化学組成（ＷＴ％） ＣＯ，２５，Ｓ
ｉ Ｏ，３５，Ｍｎ Ｏ，３０〜０．９０． Ｐ Ｏ，
０４，Ｓ Ｏ，０４（２）粉末金属 品種 ＭＳＦｌｉｌＣ２（タングステン・カーバイド自
溶合金 化学組成（ＷＴ％） ＷＣ： ２０〜８０． ＭＳＦ
Ｎｉ４ ：残部使用量 １０ｋｇ （３）回転数 ３０Ｏｒｐｍ （４）予熱方法 高周波誘導子による外面誘導加熱 ７００℃加熱条件
周波数２ Ｋ Ｈｚ ｖ送り速度５ｒｒｔｎ／ｓｅｃ電
力量６０ＫＷｈ （５）加熱方法 高周波誘導子による内面誘導加熱 １１００℃加熱条件
周波数２０ＫＨｚ 、送り速度５ｍｍ／ｓｅｅ電力量
８０ＫＷｈ （６）雰囲気制御 使用ガス Ａｒ 流量 ５０ Ｑ ／ｍｉｎ 以上により、耐食性、高温耐摩耗性付与の目的を以て、
鋼管の内面に粉末金属によるライニングを施したところ
、該鋼管の内面に厚さ２．０ｍの金属層が形成され、鋼
管内面の耐食性、高温耐摩耗性は著しく向上した。
さ１５００ｍｍ化学組成（ＷＴ％） ＣＯ，２５，Ｓ
ｉ Ｏ，３５，Ｍｎ Ｏ，３０〜０．９０． Ｐ Ｏ，
０４，Ｓ Ｏ，０４（２）粉末金属 品種 ＭＳＦｌｉｌＣ２（タングステン・カーバイド自
溶合金 化学組成（ＷＴ％） ＷＣ： ２０〜８０． ＭＳＦ
Ｎｉ４ ：残部使用量 １０ｋｇ （３）回転数 ３０Ｏｒｐｍ （４）予熱方法 高周波誘導子による外面誘導加熱 ７００℃加熱条件
周波数２ Ｋ Ｈｚ ｖ送り速度５ｒｒｔｎ／ｓｅｃ電
力量６０ＫＷｈ （５）加熱方法 高周波誘導子による内面誘導加熱 １１００℃加熱条件
周波数２０ＫＨｚ 、送り速度５ｍｍ／ｓｅｅ電力量
８０ＫＷｈ （６）雰囲気制御 使用ガス Ａｒ 流量 ５０ Ｑ ／ｍｉｎ 以上により、耐食性、高温耐摩耗性付与の目的を以て、
鋼管の内面に粉末金属によるライニングを施したところ
、該鋼管の内面に厚さ２．０ｍの金属層が形成され、鋼
管内面の耐食性、高温耐摩耗性は著しく向上した。
本発明は上述の通りであって、鋼管等の円筒状の内面を
有する金属製品を回転させながらその内部に粉末金属を
供給して前記金属製品の内面に遠心力により粉末金属の
均一な層を形成させた状態で、前記金属製品の外部から
その内面と粉末金属を、該粉末金属の融点より低い温度
に予熱し、然る後、速やかに前記金属製品の内面と粉末
金属を。
有する金属製品を回転させながらその内部に粉末金属を
供給して前記金属製品の内面に遠心力により粉末金属の
均一な層を形成させた状態で、前記金属製品の外部から
その内面と粉末金属を、該粉末金属の融点より低い温度
に予熱し、然る後、速やかに前記金属製品の内面と粉末
金属を。
該粉末金属の融点より高い温度に加熱し、粉末金属を金
属製品の内面に溶融付着させて金属層を形成する方法で
あるから、金属製品の内面に均一な厚みの金属層を形成
することができる。また、金属層に金属製品内面への付
着形態は合金化によるか、或は鋼管等の内面は通常粗面
であるため、溶融した粉末金属が該面にかみつく所謂か
みつき現象によって強固に付着するものであるから、ラ
イニング施工後、金属層が剥離するおそれは全くなく、
しかもかなりの厚みの均一な金属層を形成することがで
きる。更に、ライニング材料として使用する粉末金属と
しては、冶金用の粉末金属や溶射用の粉末金属或は導電
性セラミックスの殆どすべてを、単体または複合して使
用できるので、目的、用途に応じて適宜の粉末金属や導
電性セラミックスを折用することにより、極めて広範囲
の金属ライニングに適用できる。
属製品の内面に溶融付着させて金属層を形成する方法で
あるから、金属製品の内面に均一な厚みの金属層を形成
することができる。また、金属層に金属製品内面への付
着形態は合金化によるか、或は鋼管等の内面は通常粗面
であるため、溶融した粉末金属が該面にかみつく所謂か
みつき現象によって強固に付着するものであるから、ラ
イニング施工後、金属層が剥離するおそれは全くなく、
しかもかなりの厚みの均一な金属層を形成することがで
きる。更に、ライニング材料として使用する粉末金属と
しては、冶金用の粉末金属や溶射用の粉末金属或は導電
性セラミックスの殆どすべてを、単体または複合して使
用できるので、目的、用途に応じて適宜の粉末金属や導
電性セラミックスを折用することにより、極めて広範囲
の金属ライニングに適用できる。
第１図は本発明において金属管内に粉末金属を供給する
状態の一例を示す図、第２図は本発明の実施態様の一例
を示す図、第３図は管の内径と回転数の関係を示す図表
である。 ■・・・鋼管、２・・・粉末金属供給管、３・・・粉末
金属。 ４・・・粉末金属の層、５・・・回転装置、７・・・予
熱装置。
状態の一例を示す図、第２図は本発明の実施態様の一例
を示す図、第３図は管の内径と回転数の関係を示す図表
である。 ■・・・鋼管、２・・・粉末金属供給管、３・・・粉末
金属。 ４・・・粉末金属の層、５・・・回転装置、７・・・予
熱装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属管等の円筒状内面を有する金属製品の内面に粉
末金属による金属ライニングを施すに際し、前記金属製
品をその内面にかかる遠心力が３Ｇ以上になるように回
転させながら、その内面にスリット又は小穴等を設けた
中空管から成る槍により粉末金属を供給し、この状態を
維持したまま、該金属製品の外面からその内面の温度が
前記粉末金属の融点より低い適切な温度になるまで予熱
することにより内面の粉末金属層が焼結状態となって導
電性が生じるようにした後、金属製品をその内面から高
周波誘導加熱により前記粉末金属層と共にその内面の温
度が前記粉末金属の融点より適宜温度高くなるように加
熱することにより、該金属製品の内面に前記粉末金属を
溶融付着させて金属層を形成することを特徴とする金属
管等の内面に金属ライニングを施す方法。 ２ 金属製品の内部に高周波誘導子を挿入して該金属製
品内部から加熱するとき、粉末金属のみを溶融し、金属
製品は実質的に溶融させない特許請求の範囲第１項に記
載の方法。 ３ 粉末金属として１種を単独で又はその２種以上を混
合したものを用いる特許請求の範囲第１項または第２項
に記載の方法。 ４ 粉末金属として粉末金属に導電性セラミックスを１
種又は２種以上混合したものを用いる特許請求の範囲第
１項または第２項または第３項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1753186A JPS62177183A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1753186A JPS62177183A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62177183A true JPS62177183A (ja) | 1987-08-04 |
| JPH05471B2 JPH05471B2 (ja) | 1993-01-06 |
Family
ID=11946506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1753186A Granted JPS62177183A (ja) | 1986-01-29 | 1986-01-29 | 金属管等の内面に金属ライニングを施す方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62177183A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0196363A (ja) * | 1987-10-06 | 1989-04-14 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 内外面金属ライニング管の製造方法 |
| JPH03183654A (ja) * | 1989-12-08 | 1991-08-09 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化物超電導体の製造方法 |
| JPH0577460U (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-22 | 昭和アルミニウム株式会社 | カーポート等組立建物 |
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| JPH05471B2 (ja) | 1993-01-06 |
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