JPS6299452A - 管内面線曝着溶射方法 - 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） 本発明は管内面に耐食、耐酸化、耐摩耗等を必要とする
各種管部品、例えば化学ブラント用各種熱交換器用チュ
ーブ内面に金属溶着を行う方法に関するものである。 （従来の技術） 従来の管内面の表面処理法としては、めっき法及ヒガス
拡散浸透法（カロライズ、クロマイズ等）が主体で、こ
れらの方法により施された被膜は、耐食、耐熱性付与が
ほとんどである。 また、線曝着法も短いものについて、例えばエンジンシ
リンダーのようなものには可能であるが、小口ｉ￥、長
尺形状のものでは、管とワイヤー間で放電を生じて不可
能であり、この様な部品には線曝着熔射は実施されてい
なかった。 従来法の管内面表面加工技術としては前述の如く、めっ
き法及びガス拡散浸透法が挙げられるが、先ずめっき法
については、湿式めっき法と溶融めっき法（例えば、ア
ルミニウム、亜鉛）がある。湿式めっきでは、小口ｉ￥
、長尺内面に行う場合電気めっきによる場合は陽極の取
付けが困難で、また陽極面積が陰極に対して非常に小さ
いため高い電解電流密度がとれないため、めっきに■時
間を要し、かつ高い密着力が得られない。また無電解め
っきの場合は、めっきの種類が限定され、かつ設備が大
がかりとなるという欠点があった。 一方、溶融めっきでは、管内面のみのめっきが不可能（
マスキング処理が不可能）で、母材材質は主として鉄・
銅系のめのよ・うにＩＱ−＞ｉｌされてしまう。また、
この溶融めっきシ１′高温処理のためＲＪ材に熱変形を
４１：しる。更に表面処理膜厚が厚く不経済かつ高精度
のものが得られないさ−いうものであった。その他の処
理法として、例えばガス拡散浸透法が挙げられるが、こ
の方法は高温処理（１０００〜１１００°Ｃ）の１−に
処理の種類に１４（定され（」−とし７てクロム、アル
ミニウム）ｌυ材材質にも１覗定を受ける（主として鉄
鋼系のめ）。 従って、ＩＪ、　ｌ゛の表面処理ａｃｔ、その使用「−
１的、使用条件、或は形状に左右され、小ｎｔイでｆｆ
ｆｉＪ＜の鉄鋼系、或ば非鉄系材宇１−１の表面処理に
は適していないのが現状である。 （発明が解決しようとする問題点） このように、従来の管内面表面加工技術〜特に小口ｉ￥
でにＲの内面に各種被膜を施す技術にあっては、例えば
、湿式めっきについて云えば、陽極の取付けが難かしく
、また高い電解電流密度がとれず、めっきに長時間を費
やす−１−に高い密着力が１９られす、無電解めっきの
場合には特にめっきの種類が限定され、設備が大型化す
るとい・う欠点があり、熔融めっきについては、母）オ
の材質がｌｌｊ定され管内面のみの処理が不可能である
十に、熱変形し易くかつ被膜厚も厚くなり不経済で高精
度のものが得られない。 ガス拡散浸透法によると、被膜及びｔす材の材質が１製
定される上に、ｌｎ１温を伴うものであり、実用に耐え
ないものであった。 本発明は以１−の問題点に鑑みなされるもので、特に小
口ｉ￥ｉ　”’Ｃ長尺の管内面の表面処理を材料に限定
されることなく低コストでかつ精度を高くするような処
理方法を提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） このため、本発明は管内面、特に小口径、長ｙ

【管内面
を溶射被覆するにあたり、管自体を真空容器とし管内部
に曝着用ワイヤーを管と絶縁状態に配して、管内を真空
状態にし、管と前記ワイヤー間に電圧を印加し、ワイヤ
ーを蒸発さ廿ることを構成として、これを上記問題点の
解決手段とするものである。 （作用） 管内面を真空とすることにより、線曝着電気系統に高電
圧をかけた場合、管と嗜着ワイヤー間での放電を防１１
：する作用がある。また、容器内が真空であるためＩｌ
Ｙ着における曝着粒子の酸化が防１１−でき、高密度、
高純度の被膜が効率（歩留り）良く得られる。曝着材利
は導電性のものであれば、特にその材質に限定を受りず
、ずなわち、材料の選定により防食、耐酸化、耐熱、耐
摩耗等広帥囲の目的に対して採用されうる。 （実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 （実施例１．） 化学プラント用熱交換器のチューブに防食を目的として
第１図に示す如く、管ｉ￥２４．５■―φ、長さＩＯｍ
の配管用炭素鋼鋼管１の内面に銅を約５ｐｍ被覆するに
当たり、管】の両端にキャップ２を取付け、管１と外気
を０リング３でシールし、線ｉ￥１　、６　ａｍφの嗜
着用銅線４を電極５に固定する。この電極部は０リング
６でシールされている。そして、キャップ２の片方に真
空排気管７を取付け、図示せぬ真空ポンプをもってυ１
気できるような構造の線曝着装置を製作した。 以−１−の構造とした後、管１内を０．１１’ｏｒｒの
圧力で真空排気した後、高電圧をかけ瞬間的に銅線４を
蒸発させ、管内面に曝着溶射を行った。 曙着熔射後、この管１を切断して断面の顕微鏡組織及び
Ｘ線回折を行った結果、何ら欠陥がなく密着性の良い約
６μｍの非晶質系の被膜が形成していることが確認され
た。 （実施例２．） 実施例１と同じく化学プラント用熱交換器のデユープ内
面をあるプロセスガスとの触媒作用を付与、する目的で
、管径１２．７　ａｍφ、長さ３ｍの純銅製管の内面に
鉄系の被膜を被覆するにあたり実施例１と同様の装置を
製作し、線径０．５１膳φの炭素鋼線を固定し、真空ポ
ンプによりＴＩ：力０．（１５ＴｏｒｒまでＪＪＩ気し
、直重ｒＦをかｆ）て線曝着を行った。この結果、管内
面に約３ｐｍ厚さの鉄系被膜が波■され、所期の目標を
十分に達成しえた。 （発明の効果） 以ｌ−１詳わ１１に説明した如（、本発明によるとワイ
ヤーと管との間にｉｎ＋　’ｉｌｌ　１「をかけても放
電が牛しないため、小口１￥、１４戻管内面に所望の（
（別を確実に被覆ができる。１．うになった。また、管
内の空気を１］＋除しているため醇化が起こらず、純度
の高い高密度の被膜がＩＪられる。 そして、被覆材寧１が導電（ＩＪであればいずれの材料
も使用１１（能であり、広範囲の材ｆ［より選定できる
。 加えて、瞬間？ＪＨ’ｉＦ（急ｒ（シ急冷）であるため
、非晶質被膜が１ｉＩられ易く、耐食性材ネＩとして１
分に期待に沿・うちのが１１られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の方法を実施するための線嗜着溶射装置の一
例を示す概要側断面図である。 図の主要部分の説明 １−管 ４　　ｌＩＭ着川線 用−電極 ７−真空１ノー気管 特　許　出　１頭　人　三菱重工業株式会社２、発明の
名称 管内面線曝着熔射方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住　所　東京都千代田区丸の内二丁目５番１号名　称　
（６２０）　　三菱重工業株式会社４、代理人 住　所　東京都−ｆ代１１’１区丸の内−下目５番１号
三菱市工業株式会社内 氏　名　（６］２４）弁理士　坂　間　　暁　外２名５
、復代理人 ７゜補正の対象 発明の名称の欄、特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説
明の旧、図面、ｆｌ釦の陥重ｉ乞明の１躬８、補正の内
容 別紙記載のｊｍ勾 補ＩＦの内容 １．特許請求の範囲を次のとおり補正する。 ［管内面、特に小口径、長尺管内面を溶射被覆するにあ
たり、管口体を真空容器とし管内部に３Ｘ着用ワイヤー
を管と絶縁状態に配して　管内を真空状態にし、管と前
記ワイヤー間に電圧を印加し、ワイヤーを蒸発させるこ
とを特徴とする管内面線爆着溶射方法。−１ ２、明細書中、第１頁２行、第２頁２行、同頁６行、第
４頁１８行、第５頁４行、同頁５行、同頁７行（２ケ所
）、同頁９行、第６頁３行、同ｎ７行、同頁１１行、同
Ｎ１２行、第７頁３行、第８頁１行及び同頁５行の１曝
」の記載を「燦」と補正する。 ３、図面を別紙のように補正する。 以１ニ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 管内面、特に小口径、長尺管内面を溶射被覆するにあた
   り、管自体を真空容器とし管内部に曝着用ワイヤーを管
   と絶縁状態に配して、管内を真空状態にし、管と前記ワ
   イヤー間に電圧を印加し、ワイヤーを蒸発させることを
   特徴とする管内面線曝着溶射方法。