JPS62180016A - 縦継目溶接管の熱処理方法と装置 - Google Patents
縦継目溶接管の熱処理方法と装置Info
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- JPS62180016A JPS62180016A JP62007965A JP796587A JPS62180016A JP S62180016 A JPS62180016 A JP S62180016A JP 62007965 A JP62007965 A JP 62007965A JP 796587 A JP796587 A JP 796587A JP S62180016 A JPS62180016 A JP S62180016A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
- C23C8/08—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases only one element being applied
- C23C8/24—Nitriding
- C23C8/26—Nitriding of ferrous surfaces
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
この発明は、オーステナイト系、フェライト系又はオー
ステナイト・フェライト系のステンレス鋼から成る管が
縦継目の溶接後に熱処理されるときの縦継目溶接管の熱
処理方法と、この方法を実施するための装置とに関する
。
ステナイト・フェライト系のステンレス鋼から成る管が
縦継目の溶接後に熱処理されるときの縦継目溶接管の熱
処理方法と、この方法を実施するための装置とに関する
。
［従来の技術］
例えば水蒸気コンデンサのためのステンレス鋼から成る
管は、縦継目溶接の後に応力の緩和と溶接プロセスの際
に発生した溶離の低減とのために熱処理を加えられる。
管は、縦継目溶接の後に応力の緩和と溶接プロセスの際
に発生した溶離の低減とのために熱処理を加えられる。
このことは例えばシュライトホ７ （Ｋ、５ｃｈｌｅｉ
ｔｈｏｆｆ ）及びシュミッツ（Ｆ、Ｓｃｂ＋ｅｉｔｚ
）著の論文［ステンレス鋼から成るコンデンサ用管−
運転経験と材料開発（Ｋｏｎｄｅｎ−ｓａｔｏｒｒｏｈ
ｒｅ ａｕｓ ｎ１ｃｈｔｒｏｓｔｅｎｄｅｎ ５ｔａ
ｅｈｌｅｎ −Ｂｅ−ｔｒｉｅｂｓｅｒｆａｈｒｕｎｇ
ｅｎ ｕｎｄ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅｎｔｗｉｃｋｌｕ
ｎｇ）」、ファウゲーベー クラフトウェルクステヒニ
ク（ＶＧＢ Ｋｒａｆｔｗｅｒｋｓｔｅｃｈｎｉｋ ）
、第６１巻、第９号、第７３０ページ、１９８１年９
月、に記載されている。熱処理は一般に連続熱処理炉の
中で保護ガスのもとに、材質に応じて９５０℃ないし１
１００’Ｃの温度と数分の持続時間とで行われる。他の
熱処理方法も用いられる。
ｔｈｏｆｆ ）及びシュミッツ（Ｆ、Ｓｃｂ＋ｅｉｔｚ
）著の論文［ステンレス鋼から成るコンデンサ用管−
運転経験と材料開発（Ｋｏｎｄｅｎ−ｓａｔｏｒｒｏｈ
ｒｅ ａｕｓ ｎ１ｃｈｔｒｏｓｔｅｎｄｅｎ ５ｔａ
ｅｈｌｅｎ −Ｂｅ−ｔｒｉｅｂｓｅｒｆａｈｒｕｎｇ
ｅｎ ｕｎｄ Ｗｅｒｋｓｔｏｆｆｅｎｔｗｉｃｋｌｕ
ｎｇ）」、ファウゲーベー クラフトウェルクステヒニ
ク（ＶＧＢ Ｋｒａｆｔｗｅｒｋｓｔｅｃｈｎｉｋ ）
、第６１巻、第９号、第７３０ページ、１９８１年９
月、に記載されている。熱処理は一般に連続熱処理炉の
中で保護ガスのもとに、材質に応じて９５０℃ないし１
１００’Ｃの温度と数分の持続時間とで行われる。他の
熱処理方法も用いられる。
しかしながら温度と持続時間との最適の値が得られない
ことにより、基本的な問題が生じる。すなわち管は所望
の高い温度にまで上げられると形状不安定となるので、
管は持続時間が比較的長いとき変形し屯力の影響のもと
でつぶれる。従って例えば溶接継Ｆ１の範囲で耐食性を
決定するクロム又はモリブデンの、最善の固溶化熱処理
と溶離の低減とは従来の方法では達成できない。従って
溶接継目は熱処理による改みにもかかわらず、基本材料
より幾分悪い腐食特性を有するおそれがある。従って溶
接継目においてもなおそれぞれ所望の腐食特性を保証す
るように、例えば基本材料のモリブデン含有量が本来必
要な（＋／ｉより多く選択される。しかしながら経済的
な観点から高価なモリブデンの含有量を減らすことが望
ましい。
ことにより、基本的な問題が生じる。すなわち管は所望
の高い温度にまで上げられると形状不安定となるので、
管は持続時間が比較的長いとき変形し屯力の影響のもと
でつぶれる。従って例えば溶接継Ｆ１の範囲で耐食性を
決定するクロム又はモリブデンの、最善の固溶化熱処理
と溶離の低減とは従来の方法では達成できない。従って
溶接継目は熱処理による改みにもかかわらず、基本材料
より幾分悪い腐食特性を有するおそれがある。従って溶
接継目においてもなおそれぞれ所望の腐食特性を保証す
るように、例えば基本材料のモリブデン含有量が本来必
要な（＋／ｉより多く選択される。しかしながら経済的
な観点から高価なモリブデンの含有量を減らすことが望
ましい。
特に壁の薄い管の場合に、高温でのハンドリング過程又
は搬送過程により別の問題が発生する。
は搬送過程により別の問題が発生する。
ここでは変形、特に例えばうず電流測定による後の品質
検査を困難にする又は妨げるような凹凸が発生する。
検査を困難にする又は妨げるような凹凸が発生する。
［発明が解決しようとする問題点］
この発明は前記の欠点を回避しながら、溶接継目が基本
材料の腐食特性に近づくように、縦継目溶接管の溶接継
目を熱処理することを目的とする。
材料の腐食特性に近づくように、縦継目溶接管の溶接継
目を熱処理することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］
この目的はこの発明に基づき、特許請求の範囲第１項に
記載の方法と特許請求の範囲第９項に記載のこの方法を
実施するための装置とにより達成される。右利な実施態
様はそれぞれ特許請求の範囲第２項ないし第８項及び第
１０項以下に記載されている。
記載の方法と特許請求の範囲第９項に記載のこの方法を
実施するための装置とにより達成される。右利な実施態
様はそれぞれ特許請求の範囲第２項ないし第８項及び第
１０項以下に記載されている。
［作用効果］
後に図面により詳細に説明するように、この発明の基本
的な思想は溶接継目と熱影響域との部分的な固溶化熱処
理だけを実施するということにある。この熱処理は溶接
ラインの内部又は外部で行うことができる。その際例え
ばモリブデン含有高合金鋼の場合には１２００℃又は１
３００’Ｃ以上にも及ぶ温度が溶接継目範囲及び熱影響
域に設定でき、これらの範囲は最適化された固溶化熱処
理とクロム溶離又はモリブデン溶離の更に良好な補償と
を受ける。残りの範囲の管壁温度は、溶接ライン、加工
ライン及び熱処理ライン、成形ラインにおける問題のな
い処理が可能なように、しかしながら加工プロセスによ
り生じた応力の緩和が達成されるように、低く設定され
る。管の大部分を最高の熱処理温度に上げる必要がない
ことにより、管の安定性が維持され、重力又は搬送装置
の影響のもとでの望ましくない変形が発生するおそれが
ない。この発明による熱処理は、温度ばかりでなく持続
時間をも従来の方法に比べて明らかに高めることができ
る。検査可能な壁の薄い管の製作も同様に可能である。
的な思想は溶接継目と熱影響域との部分的な固溶化熱処
理だけを実施するということにある。この熱処理は溶接
ラインの内部又は外部で行うことができる。その際例え
ばモリブデン含有高合金鋼の場合には１２００℃又は１
３００’Ｃ以上にも及ぶ温度が溶接継目範囲及び熱影響
域に設定でき、これらの範囲は最適化された固溶化熱処
理とクロム溶離又はモリブデン溶離の更に良好な補償と
を受ける。残りの範囲の管壁温度は、溶接ライン、加工
ライン及び熱処理ライン、成形ラインにおける問題のな
い処理が可能なように、しかしながら加工プロセスによ
り生じた応力の緩和が達成されるように、低く設定され
る。管の大部分を最高の熱処理温度に上げる必要がない
ことにより、管の安定性が維持され、重力又は搬送装置
の影響のもとでの望ましくない変形が発生するおそれが
ない。この発明による熱処理は、温度ばかりでなく持続
時間をも従来の方法に比べて明らかに高めることができ
る。検査可能な壁の薄い管の製作も同様に可能である。
所望の選択的熱処理は部分的な加熱及び／又は部分的な
冷却により達成できる。所望の持続時間によっては部分
的な加熱で十分であるが、しかしながらもし持続時間が
比較的長いとき熱伝導又は放射により管の残りの部分が
過大に加熱される場合には、熱処理すべきでない管範囲
の冷却により補完することがいつでも可能である。
冷却により達成できる。所望の持続時間によっては部分
的な加熱で十分であるが、しかしながらもし持続時間が
比較的長いとき熱伝導又は放射により管の残りの部分が
過大に加熱される場合には、熱処理すべきでない管範囲
の冷却により補完することがいつでも可能である。
部分的な加熱のためには種々の方法を用いることができ
、例えば赤外線放射体、レーザ又は管の中に誘導され相
応に導かれる電流を用いることができる。
、例えば赤外線放射体、レーザ又は管の中に誘導され相
応に導かれる電流を用いることができる。
材料の溶接性を損なうおそれのある高い窒素含有量は特
許請求の範囲第８項に基づき、溶接の後に窒素又は窒素
化合物の適切な部分圧を有する雰囲気の中で熱処理する
ことにより得られる。このことは管又は溶接継目の腐食
特性を著しく改善する。
許請求の範囲第８項に基づき、溶接の後に窒素又は窒素
化合物の適切な部分圧を有する雰囲気の中で熱処理する
ことにより得られる。このことは管又は溶接継目の腐食
特性を著しく改善する。
前記方法を実施するための適切な装置は特許請求の範囲
第９項以下に記載されている。
第９項以下に記載されている。
［実施例］
次にこの発明に基づく装置の一実施例を示す図面により
、この発明の詳細な説明する。
、この発明の詳細な説明する。
第１図に示す縦継目溶接管１の断面は管のこの発明にと
って重要な範囲を示す。ここで個々のダ】域は正しい尺
度では示されていない。溶接継目２は一般に加工のとき
管１の上面に置かれる。溶接継１１は熱影響域３により
囲まれ、この熱影響域の中では溶接過程のために変質と
不均一とが残っている。管の残りの範囲は変質していな
い基本材料から成り、しかしながらその際安全のために
、熱処理の際に熱影響域３の外側の範囲４を含めるのが
有意義なように思われる。なぜならば熱影響域３の正確
な広がりは必ずしも知られていないからである。
って重要な範囲を示す。ここで個々のダ】域は正しい尺
度では示されていない。溶接継目２は一般に加工のとき
管１の上面に置かれる。溶接継１１は熱影響域３により
囲まれ、この熱影響域の中では溶接過程のために変質と
不均一とが残っている。管の残りの範囲は変質していな
い基本材料から成り、しかしながらその際安全のために
、熱処理の際に熱影響域３の外側の範囲４を含めるのが
有意義なように思われる。なぜならば熱影響域３の正確
な広がりは必ずしも知られていないからである。
第２図においては縦！！１１溶接管１の部分的な熱処理
のための装置が示されている。溶接継目２はそれを囲む
熱影響域３と共にここでも一般に管の上側に置かれる。
のための装置が示されている。溶接継目２はそれを囲む
熱影響域３と共にここでも一般に管の上側に置かれる。
最大限の熱処理は溶接継目２、熱影響域３及び付加的な
安全域４に及ぶべきであるが、−万骨の残部は比較的低
い温度で応力除去焼なましされる。高い熱処理温度の故
に、熱処理すべき管１は続いて酩洗いをするのを避ける
ために、熱処理の間好ましくは保護ガスのもとにあるべ
きである。この実施例では熱処理すべき管１は石英ガラ
ス管５の内部に置かれ、その際両者の間の中間空間９は
保護ガスで満たされる。１個又は複数個の赤外線放射体
６が石英ガラス管５の上方に配置され、集束する反射器
８をケース７の中に備えている。集束する反射器は例え
ば放物線の断面を有することができ、その焦点又は焦点
線の中に赤外線放射体６が置かれる。しかしながら他の
集束要素例えば赤外線を通すレンズシステムなどを用い
ることもできる。赤外線は、部分的に熱処理すべき管の
所望の範囲を照射し加熱するように集束される。ブライ
ンドの使用又は管ｌの残りの壁の補助的な冷却により、
所望の部分的な熱処理がほぼ任意の持続時間にわたって
実施でき、しかしながらその際相応の熱処理ラインでの
連続的方法による熱処理を優先すべきである。
安全域４に及ぶべきであるが、−万骨の残部は比較的低
い温度で応力除去焼なましされる。高い熱処理温度の故
に、熱処理すべき管１は続いて酩洗いをするのを避ける
ために、熱処理の間好ましくは保護ガスのもとにあるべ
きである。この実施例では熱処理すべき管１は石英ガラ
ス管５の内部に置かれ、その際両者の間の中間空間９は
保護ガスで満たされる。１個又は複数個の赤外線放射体
６が石英ガラス管５の上方に配置され、集束する反射器
８をケース７の中に備えている。集束する反射器は例え
ば放物線の断面を有することができ、その焦点又は焦点
線の中に赤外線放射体６が置かれる。しかしながら他の
集束要素例えば赤外線を通すレンズシステムなどを用い
ることもできる。赤外線は、部分的に熱処理すべき管の
所望の範囲を照射し加熱するように集束される。ブライ
ンドの使用又は管ｌの残りの壁の補助的な冷却により、
所望の部分的な熱処理がほぼ任意の持続時間にわたって
実施でき、しかしながらその際相応の熱処理ラインでの
連続的方法による熱処理を優先すべきである。
この発明により縦継目溶接された耐食性の管に対して例
えば低モリブデン合金鋼の使用が可能となり、また例え
ば０．３ｍｍないし０．５ｍｍの壁厚を有する薄肉管の
製作も可能となる。
えば低モリブデン合金鋼の使用が可能となり、また例え
ば０．３ｍｍないし０．５ｍｍの壁厚を有する薄肉管の
製作も可能となる。
第１図は縦継目溶接管の断面図、第２図はこの発明に基
づく装置の一実施例の断面図である。 ｌ・・・管 ２・◆・縦継目、 ３・−・熱影響域
、 ５・・・石英ガラス管、 ６・・・赤外線放射
体、 ８・・・反射器。 ｒｆｉｌｌＢ）代理人４ｒＪ’＋’！上富村 滑−ミ゛
− 〆 −１− 一□今−一 ＩＧＩ
づく装置の一実施例の断面図である。 ｌ・・・管 ２・◆・縦継目、 ３・−・熱影響域
、 ５・・・石英ガラス管、 ６・・・赤外線放射
体、 ８・・・反射器。 ｒｆｉｌｌＢ）代理人４ｒＪ’＋’！上富村 滑−ミ゛
− 〆 −１− 一□今−一 ＩＧＩ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）オーステナイト系、フェライト系又はオーステナイ
ト・フェライト系のステンレス鋼から成る管（１）が縦
継目（２）の溶接後に熱処理されるときの縦継目溶接管
の熱処理方法において、管（１）が溶接継目（２）と熱
影響域（３）の範囲で部分的にだけ固溶化熱処理され、
一方残りの範囲は比較的低い温度で熱処理されることを
特徴とする縦継目溶接管の熱処理方法。 ２）モリブデン含有高合金鋼が１１００℃より高い温度
で、望ましくは１２５０℃より 高い温度で熱処理されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の方法。 ３）フェライト系の鋼の溶接継目範囲（２）が９５０℃
より高い温度で熱処理されること を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４）熱処理温度が５秒より長く、望ましくは約２５秒の
間維持されることを特徴とする特許請求の範囲第１項な
いし第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５）管（１）が選択的熱処理のために部分的に加熱され
及び／又は部分的に冷却されることを特徴とする特許請
求の範囲第１項ないし 第４項のいずれか１項に記載の方法。 ６）管（１）が赤外線放射体（６）又はレーザにより部
分的に加熱されることを特徴とする特許請求の範囲第１
項ないし第５項のいずれか１項に記載の方法。 ７）管（１）が例えばくら形の誘導コイルを用いて相応
に導かれる電流により部分的に加熱され、場合によって
は同時に部分域が補助的に冷却されることを特徴とする
特許請求の範囲第１項ないし第５項のいずれか１項に記
載の方法。 ８）最高の熱処理温度のとき溶接継目（２）の範囲にお
ける溶解した窒素の含有量が ０．２％を超え、望ましくは０．３％ないし０．４％に
上昇し、しかしながら材料の溶解限度を超えないような
部分圧で窒素又は窒素を遊離する化合物を含む雰囲気中
で、熱処理が実行されることを特徴とする特許請求の範
囲第１項ないし第７項のいずれか１項に記載の方法。 ９）溶接継目（２）と熱影響域（３）との範囲に管（１
）の部分的な固溶化熱処理をもたらす手段（６、８）が
設けられていることを特徴とするオーステナイト系、フ
ェライト系 又はオーステナイト・フェライト系のステンレス鋼から
成る縦継目溶接管（１）の熱処理装置。 １０）１個又は複数個の赤外線放射体（６）を有し、適
切な集束手段（８）特に放物線の断面を有する鏡面によ
り、その放射が管（１）の溶接継目（２）と熱影響域（
３）とに集 中されることを特徴とする特許請求の範囲 第９項記載の装置。 １１）熱処理すべき管（１）が保護カバー （５）の中で導かれ又は保持され、その際保護カバーが
その内部には保護ガスを送り込み可能であり、かつ少な
くとも赤外線放射のための部分域では光をよく通すこと
を特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の装置。 １２）誘導コイルを有し、このコイルがその形状及び／
又は適切に配置された遮蔽体により溶接継目（２）と熱
影響域（３）との範囲に大電流を発生できることを特徴
とする特許請求の範囲第９項記載の装置。 １３）冷却装置が設けられ、この冷却装置が管（１）の
溶接継目（２）及び熱影響域（３）以外の範囲を冷却す
ることを特徴とする特許請求の範囲第９項ないし第１２
項のいずれか１項に記載の装置。 １４）熱処理のときに管の周囲に窒素又は窒素を遊離す
る化合物の定められた部分圧を発生させるための手段を
有することを特徴とする特許請求の範囲第９項ないし第
１３項のいずれか１項に記載の装置。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3601670 | 1986-01-21 | ||
| DE3639403.3 | 1986-11-18 | ||
| DE3601670.5 | 1986-11-18 | ||
| DE19863639403 DE3639403A1 (de) | 1986-11-18 | 1986-11-18 | Verfahren zur verbesserung der korrosionsbestaendigkeit von geschweissten werkstuecken aus nicht-rostendem stahl und entsprechend hergestelltes werkstueck |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62180016A true JPS62180016A (ja) | 1987-08-07 |
| JP2668870B2 JP2668870B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=25840297
Family Applications (1)
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