JPH0336523Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、円筒形などの金属材料を空気中で熱
処理した際に生じる環状の酸化物皮膜を迅速に除
去する装置に関する。

（従来の技術） 金属材料例えばステンレス鋼のパイプを空気中
で溶接すると溶接線に沿つて環状に酸化物皮膜を
生じ、このデスケーリングには主として硫酸又は
塩酸を用いる。現在では、パイプを硫酸又は塩酸
溶液に浸漬する代わりに、塩酸溶液を含むゼリー
状物をパイプの酸化物皮膜の上に塗り、約30分後
に水で洗い流している。また、銀粉入りペンキを
環状の酸化物皮膜に沿つて塗布し、該酸化物皮膜
を隠遮する場合もある。酸による方法としては、
硫酸の５〜20％溶液中で陰極電解、陽極電解、
PR電解を行う装置がある。

（考案が解決しようとする課題） 塩酸溶液を含むゼリー状物を用いると、洗い流
した水には臭気があつて他の物質を腐食するため
に、排水の処理に関して公害問題が発生する。こ
のゼリー状物は、加温すれば除去効果が増加する
けれども、酸化物皮膜上に塗つたままで長時間放
置することを要し、作業効率が悪いという問題が
残つている。また、銀粉入りペンキ塗布は、塗布
コストが高いうえに使用中にペンキが剥がれやす
い。電解による方法は、強固な酸化物皮膜でも迅
速に除去できるけれども、凹部の酸化物皮膜が凸
部に比べて溶解が遅れ、しかも排水処理の問題は
依然として残存している。

本考案は、環状の酸化物皮膜の除去に関する前
記の問題点を改善するために提案されたものであ
り、環状の酸化物皮膜であつても迅速且つ容易に
除去でき、しかも廃液処理の問題が殆ど発生しな
い除去装置を提供することを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本考案に係る環状
酸化物皮膜の除去装置２は、金属材料に接触する
吸液性部材と、吸液性部材を受ける支持部材と、
金属材料表面に接触する他方の電極体とを備え
る。この吸液性材料は、帯状のフエルト、スポン
ジなどであつて、希酸処理液を十分に吸収・保持
し且つ耐摩耗性を有すると好ましい。一方、この
支持部材は、少なくとも一部で一方の電極体を構
成し、両電極体の部分は焼結炭素などの不溶解性
電極材料であると好ましい。この支持部材は、一
般に円弧状側面の受板４（第１図参照）であり、
該支持部材から出た使用済みの希酸処理液はポン
プ８によつてタンク１０に循環させる。外部電源
１２を用いて両電極体間に所定の電位を加え、局
所的に高い電流密度を発生させるために、支持部
材の少なくとも一部をアノード又はカソード電極
体とし、且つ他方の電極体を金属材料表面に接触
させるけれども、PR法による電解も可能であり、
アノード電極においてSO₂などの気体を多く発生
させないように電圧を低く抑える。吸液性部材に
は、主成分が硫酸又は塩酸などの希酸処理液を含
浸し、通常は後処理の容易な希酸処理液を含浸し
て酸化物皮膜と接触させ、所望に応じて希酸処理
液にインヒビターなどを添加してもよい。吸液性
部材又は金属材料は、酸化物皮膜に沿つて相対的
に回転し、この回転にはチヤツク１４（第１図参
照）又は複数のロータ１６（第３図参照）などを
用いる。処理可能な金属材料は、ステンレス鋼な
どの各種の鉄鋼、アルミニウム、亜鉛とその合金
などである。また、処理可能な酸化物皮膜は、パ
イプなどの円筒体、円柱体、球体の表面に環状に
生じたものに加え、金属材料の平坦表面に円形に
生じた酸化物皮膜でも除去可能である。ステンレ
ス鋼などの各種の鉄鋼、アルミニウム、ステンレ
ス鋼材料では、溶接などで生じた表面の酸化物皮
膜を分離した後、活性化したその分離部分にニツ
ケルメツキを行う場合もある。

（作用） 本考案の装置２では、局所的に高い電流密度で
電解しながら、希酸処理液を含浸した吸液性部材
で金属材料表面の酸化物皮膜１８（第２図）を摩
擦することにより、該酸化物皮膜を迅速に分離し
て除去する。処理する金属材料に関して、カノー
ド電解では金属材料の腐食は少なく、寸法精度を
維持でき、しかも活性化されるためにメツキの密
着にもよい反面、水素ガスが発生するので水素脆
性の起こしやすい高炭素鋼やばね鋼には好ましく
ない。一方、アノード電解では、酸化物皮膜を酸
素ガスで物理的に剥離し、金属材料表面の不働態
化が生じて腐食を防止し、水素脆性の発生を緩和
できる反面、化学的に活性なアルミニウム、亜鉛
とその合金には適さない。

（実施例） 本考案を図面に基づいて説明すると、第１図に
示す除去装置２において、除去すべき酸化物皮膜
を有するパイプ２０を回転機構２２のチヤツク１
４に水平に取り付け、該回転機構は旋盤の主軸台
などを利用すればよい。パイプ２０は、例えば第
２図に示す溶接パイプであり、該パイプ表面に溶
接線に沿つて環状の酸化物皮膜１８が生じてい
る。パイプ２０の下方には、該パイプと同心の円
弧状側面の受板４を設置し、該受板で吸液性部材
例えば帯状のフエルト材２４を支持する。受け板
４は、第４図に示すように逆Ｕ字形の横断面であ
り、その内表面に帯状のフエルト材２４を沿わす
ことにより、該フエルト材も側面円弧状に変形し
てパイプ２０の表面に接触する。受板４の下端部
には送液管２６を連通させ、循環ポンプ８を経て
落差タンク１０まで延設する。タンク１０は、送
液管２８を介してノズル３０に希酸処理液を送つ
ている。適宜の外部直流電源１２から、ノズル３
０の先端部と受板４の右端部に配線することによ
り、受板右端部が一方の電極体及びパイプ２０の
表面と接触するノズル先端部が他方の電解体に相
当する。第１図では、ノズル先端部がアノード電
極体であるが、この先端部はカソード電極体にし
てもよく、又はPR電流を用いてもよい。

この装置２を作動すれば、フエルト材２４の右
端部において受板右端部とパイプ表面との間に局
所的の高い電流密度が発生する。一方、ノズル３
０から希酸処理液を噴射すると、この処理液はパ
イプ表面を流れてフエルト材２４で吸収され、該
フエルト材に常に希酸処理液を含浸させることに
なる。フエルト材２４は、パイプ２０の表面と常
に接触しているから、該パイプをチヤツク１４で
回転すると、フエルト材２４でパイプ表面の酸化
物皮膜１８を摩擦し、酸化物皮膜１８を円周に沿
つて順次分離していく。使用済みの希酸処理液
は、ポンプ８によつて受板４からタンク１０に送
つて循環させ、少量の新液を補給するだけである
から廃液は殆ど発生しない。

この装置２に関して、他方の両電極体をノズル
３０から分離し、一方の電極体との対応個所にお
いてポンプ内表面と接触させた電極体３１（第１
図の一点鎖線参照）であつてもよく、該電極体が
適宜のロータ（図示しない）でもよい。

第３図に示す装置５０において、除去すべき環
状の酸化物皮膜を有する大型のホイール５２は、
４個のローラ１６によつて支持して回転させる。
ホイール５２の下方には、該ホイールと同心の円
弧状側面の受板５４を設置し、該受板で帯状のフ
エルト材５６を支持する。受板５４は、逆Ｕ字形
の横断面であり、その両端部も僅かに上方に屈曲
させて少量の希酸処理液を保持することができ
る。受板５４には管５８を接続し、該管から補給
した希酸処理液は受板５４の一方の電極体の個所
まで送られ、フエルト材５６から出た余分の希酸
処理液を受板５４で保持する。受板５４の右端部
に近接させて他方の両電極体６０を配置し、該電
極体は上向きに位置してホイール表面と接触す
る。

（考案の効果） 本考案の装置では、局所的に高い電流密度で電
解しながら吸液性部材で金属材料の酸化物皮膜表
面を摩擦することにより、金属材料表面から酸化
物皮膜を迅速且つ容易に除去し、従来の装置に比
べて作業効率が優れ且つ作業環境の悪化も殆ど起
こらない。本考案の装置では、吸液性部材による
摩擦を行うために、凹部の酸化物皮膜が凸部に比
べて溶解が遅れるようなことが殆ど発生しない。
また、本考案の装置は、一般に希酸処理液を少量
使用するだけであるから、電解浴を設置する電解
装置よりも廃液の生成が少なく、この希酸処理液
は臭気が少なくて他の物質を腐食せず、排水の処
理に関して公害問題が発生する恐れも少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る装置を概略的に示す全体
説明図、第２図は環状の酸化物皮膜を有する溶接
パイプの斜視図、第３図は大型の金属材料に使用
する更に別の変形例を示す説明図、第４図は第１
図の要部を示す部分断面図である。 ２…除去装置、４…受板、６…ローラ、８…循
環ポンプ、１０…落差タンク、１２…外部直流電
源、１４…チヤツク、１６…ロータ、１８…酸化
物皮膜、２０…パイプ、２４…フエルト材、３０
…ノズル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 円筒形などの金属材料を空気中で熱処理した
   際に生じる環状の酸化物皮膜を除去するための
   装置であつて、金属材料に面接触して酸化物皮
   膜を擦り取る円弧状側面の吸液性部材と、吸液
   性部材を保持し且つ少なくとも一部で一方の電
   極体を構成する上向きの受板と、該受板の下端
   部に連通させタンクまで延設する送液管と、金
   属材料表面に接触する他方の電極体とを備え、
   外部電源を用いて両電極体間に所定の電位を加
   えて局所的に高い電流密度を発生させ且つ吸液
   性部材に希酸処理液を含浸するとともに、受板
   から出た使用済みの希酸処理液をポンプによつ
   てタンクに循環させる環状酸化物皮膜の除去装
   置。 ２ 受板がＵ字形の横断面である請求項１記載の
   装置。