JPH04100691A - 電縫溶接ビード切削部の補修方法 - Google Patents
電縫溶接ビード切削部の補修方法Info
- Publication number
- JPH04100691A JPH04100691A JP2214723A JP21472390A JPH04100691A JP H04100691 A JPH04100691 A JP H04100691A JP 2214723 A JP2214723 A JP 2214723A JP 21472390 A JP21472390 A JP 21472390A JP H04100691 A JPH04100691 A JP H04100691A
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- JP
- Japan
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- alloy
- corrosion resistance
- steel pipe
- pipe
- cut part
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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。
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、電縫溶接ビード切削部の補修方法に関するも
のである。
のである。
従来、内燃機関用の排気鋼管として、亜鉛めっき鋼管、
アルミニウムめっき鋼管、ステンレス鋼管等が使用され
ている。
アルミニウムめっき鋼管、ステンレス鋼管等が使用され
ている。
内燃機関用排気鋼管の腐食は、排気ガスが凝縮すること
によって生じる凝縮水による内面腐食と、湿潤環境で内
燃機関が使用されることによる外面の腐食に大別される
。このような腐食に対して耐食性に優れた排気鋼管が強
く望まれている。
によって生じる凝縮水による内面腐食と、湿潤環境で内
燃機関が使用されることによる外面の腐食に大別される
。このような腐食に対して耐食性に優れた排気鋼管が強
く望まれている。
ところで前記した亜鉛めっき鋼管では、短期間で孔あき
腐食が発生し、ステンレス鋼管の場合、耐食性が不十分
なｌ ３Ｃｒ等の低級ステンレス鋼では局部腐食による
孔あきが発生し、また孔あきに対して十分な耐食性の成
分を有するステンレス鋼を素材とすると、大幅なコスト
アップが問題となる場合がある。
腐食が発生し、ステンレス鋼管の場合、耐食性が不十分
なｌ ３Ｃｒ等の低級ステンレス鋼では局部腐食による
孔あきが発生し、また孔あきに対して十分な耐食性の成
分を有するステンレス鋼を素材とすると、大幅なコスト
アップが問題となる場合がある。
このような問題に対して、例えば特開昭５５−４２１０
８号公報に記載されている如く、アルミニウムめっきを
施した鋼管が開発され使用されている。
８号公報に記載されている如く、アルミニウムめっきを
施した鋼管が開発され使用されている。
しかしアルミニウムめっき鋼管においても、その製造過
程で電縫溶接後件面ビードは切削除去される為、この切
削部分にはめっき層は無く、鋼管母材のままの裸の状態
が一般的であり、このため耐食性がなお不十分である。
程で電縫溶接後件面ビードは切削除去される為、この切
削部分にはめっき層は無く、鋼管母材のままの裸の状態
が一般的であり、このため耐食性がなお不十分である。
このようなビード切削部分の補修技術として、例えば特
開昭６１−１２１１５５９号公報、特開昭６２−１３５
６１号公報に開示されているめっき補修技術も知られて
いるが、これらの補修技術もなお耐食性は十分ではない
。
開昭６１−１２１１５５９号公報、特開昭６２−１３５
６１号公報に開示されているめっき補修技術も知られて
いるが、これらの補修技術もなお耐食性は十分ではない
。
本発明は、ビード切削部分の補修を完璧にし、さらに−
層の耐食性に優れた内燃機関用の排気鋼管を安価に提供
し得る電縫溶接ビード溶削部補修方法を提供するもので
ある。
層の耐食性に優れた内燃機関用の排気鋼管を安価に提供
し得る電縫溶接ビード溶削部補修方法を提供するもので
ある。
本発明は、アルミまたは合金アルミめっき鋼管の電縫溶
接ビードを切削除去した後、当該切削部を２００℃以上
６００℃以下の温度に保持し、次いでアルミまたはアル
ミ合金を溶射することを特徴とする電縫溶接ビード切削
部の補修方法である。
接ビードを切削除去した後、当該切削部を２００℃以上
６００℃以下の温度に保持し、次いでアルミまたはアル
ミ合金を溶射することを特徴とする電縫溶接ビード切削
部の補修方法である。
（作 用〕
本発明者らは、耐食性に優れた内燃機関用排気鋼管を得
るべく、電縫溶接ビード切削部の被覆方法について実験
と検討を行ってきた結果、補修部表面を母材の露出なく
完全にアルミまたはアルミ合金で被覆すれば十分な耐食
性が得られること、また補修部分の被覆方法としては、
めっきよりもむしろ溶射のほうがはるかに総合的な耐食
性に優れていること、そしてこれらの知見を組み合わせ
ることによって、内燃機関用排気鋼管の耐食性を一段と
改善できることを見出した。
るべく、電縫溶接ビード切削部の被覆方法について実験
と検討を行ってきた結果、補修部表面を母材の露出なく
完全にアルミまたはアルミ合金で被覆すれば十分な耐食
性が得られること、また補修部分の被覆方法としては、
めっきよりもむしろ溶射のほうがはるかに総合的な耐食
性に優れていること、そしてこれらの知見を組み合わせ
ることによって、内燃機関用排気鋼管の耐食性を一段と
改善できることを見出した。
本発明者の研究によれば、従来の電縫部の溶射補修界は
、いずれも耐食性向上効果が殆どなく、補修していない
電縫鋼管と大差はない。その理由は、溶射皮膜が極めて
薄くて母材露出が多く、表面が完全に被覆されていない
こと、また−度被覆した溶射皮膜がその後の製造工程、
加工工程等の機械的負荷により剥離して母材露出してい
ること等のためである。従ってアルミまたはアルミ合金
溶射皮膜を十分な膜厚で被覆して母材露出を防止し、ま
た溶射皮膜の密着力を改善し、容易に剥離しない強固な
皮膜として二次的な母材露出を防止することで、十分な
耐食性が得られる。
、いずれも耐食性向上効果が殆どなく、補修していない
電縫鋼管と大差はない。その理由は、溶射皮膜が極めて
薄くて母材露出が多く、表面が完全に被覆されていない
こと、また−度被覆した溶射皮膜がその後の製造工程、
加工工程等の機械的負荷により剥離して母材露出してい
ること等のためである。従ってアルミまたはアルミ合金
溶射皮膜を十分な膜厚で被覆して母材露出を防止し、ま
た溶射皮膜の密着力を改善し、容易に剥離しない強固な
皮膜として二次的な母材露出を防止することで、十分な
耐食性が得られる。
アルミまたはアルミ合金溶射皮膜の密着力は、本発明者
らの研究結果ては、素地調整（グリッドプラスト等によ
る粗面化）以上に電縫溶接ビード切削部の温度を２００
℃〜６００’Ｃの間、望ましくは２５０℃〜４５０’Ｃ
の間で溶射することで、著しく向上させることが出来る
。
らの研究結果ては、素地調整（グリッドプラスト等によ
る粗面化）以上に電縫溶接ビード切削部の温度を２００
℃〜６００’Ｃの間、望ましくは２５０℃〜４５０’Ｃ
の間で溶射することで、著しく向上させることが出来る
。
本発明者らはさらに研究を重ねた結果、十分な膜厚を有
する溶射補修界は、めっき補修品よりもはるかに総合的
な耐食性に優れていることを見出した。
する溶射補修界は、めっき補修品よりもはるかに総合的
な耐食性に優れていることを見出した。
多くの実験では、曲げ、拡管等の加工を加えていない直
管の耐食性は、溶射、めっきとも良好な結果が得られる
。しかし加工が加えられた、すなわち内燃機関用排気鋼
管として実際に使用される状態での耐食性は、めっき補
修品は著しく発錆し耐食性が大きく低下するのに対し、
十分な膜厚を有した溶射補修界は、未加工品と同様に赤
錆の発生のない優れた耐食性を示すという知見を得た。
管の耐食性は、溶射、めっきとも良好な結果が得られる
。しかし加工が加えられた、すなわち内燃機関用排気鋼
管として実際に使用される状態での耐食性は、めっき補
修品は著しく発錆し耐食性が大きく低下するのに対し、
十分な膜厚を有した溶射補修界は、未加工品と同様に赤
錆の発生のない優れた耐食性を示すという知見を得た。
これはめっきと溶射の本質的な密着機構の差によるもの
と考えられる。
と考えられる。
すなわちめっきは、母材と反応を伴った冶金学的な密着
機構をとっており、その界面には必ず母材とめっき成分
の合金層が存在する。合金層は非常に硬質で脆く、この
ため加工が加えられることにより亀裂が発生、進展し、
開口母料露出に至る。
機構をとっており、その界面には必ず母材とめっき成分
の合金層が存在する。合金層は非常に硬質で脆く、この
ため加工が加えられることにより亀裂が発生、進展し、
開口母料露出に至る。
一方溶射は、被覆材料を溶融から半溶融状態で母材にた
たきつけ被覆する、いわゆる投鋲効果で密着した機械的
密着機構をとっているために、一般的には母材と反応は
なく、また合金層も存在しない。皮膜溶射は、軟質な被
覆材料の特性そのもので、加工が加えられても特に亀裂
の発生要因はない。
たきつけ被覆する、いわゆる投鋲効果で密着した機械的
密着機構をとっているために、一般的には母材と反応は
なく、また合金層も存在しない。皮膜溶射は、軟質な被
覆材料の特性そのもので、加工が加えられても特に亀裂
の発生要因はない。
以下に本発明における条件、内容の限定理由を詳述する
。
。
アルミまたはアルミ合金溶射皮膜の密着力は、本発明者
らの研究結果では、素地調整（グリッドプラスト等によ
る粗面化）以上に電縫溶接ビード切削部の温度を２００
℃〜６００℃の間、望ましくは２５０°（：、ｑ５ｏ℃
の間で溶射することで、著しく向上させることが出来る
。
らの研究結果では、素地調整（グリッドプラスト等によ
る粗面化）以上に電縫溶接ビード切削部の温度を２００
℃〜６００℃の間、望ましくは２５０°（：、ｑ５ｏ℃
の間で溶射することで、著しく向上させることが出来る
。
素地調整による密着力向上は、溶射の密着機構すなわち
投鋲効果であることから、一般的に実施されているが、
電縫鋼管連続製造ラインにおいては通常は実施されてい
ない。その理由は、プラスト処理速度が遅く、そのため
電縫鋼管連続製造ライン速度を低下させるためて、通常
のブラストノズルではブラスト範囲が広く、電縫溶接ビ
ード切削部のみプラス１−処理することが困難で、また
集塵等環境設備が必要になるなどの問題があるからであ
る。
投鋲効果であることから、一般的に実施されているが、
電縫鋼管連続製造ラインにおいては通常は実施されてい
ない。その理由は、プラスト処理速度が遅く、そのため
電縫鋼管連続製造ライン速度を低下させるためて、通常
のブラストノズルではブラスト範囲が広く、電縫溶接ビ
ード切削部のみプラス１−処理することが困難で、また
集塵等環境設備が必要になるなどの問題があるからであ
る。
溶射前処理として、以−トの素地調整以外に予熱方法が
有効である。本発明者らによる試験では、素地調整を全
く施さなくても、母材温度を２００’Ｃ以上とすれば密
着力は十分確保出来ることが判明した。これ以下の温度
では、溶射以降の製造、加工工程で剥離を生じる。また
６００℃を超えると母材と溶射材料の合金化が進行し、
性能に有害な合金層生成となる。
有効である。本発明者らによる試験では、素地調整を全
く施さなくても、母材温度を２００’Ｃ以上とすれば密
着力は十分確保出来ることが判明した。これ以下の温度
では、溶射以降の製造、加工工程で剥離を生じる。また
６００℃を超えると母材と溶射材料の合金化が進行し、
性能に有害な合金層生成となる。
母材温度の確保は、母材温度が不足ならば予熱し、母材
温度が高ければ冷却等により適性温度範囲とすればよい
。このとき予熱は、ガスバーナによる火炎加熱、誘導加
熱等の電気加熱など特に制限はない。また雰囲気はとく
に限定されない。
温度が高ければ冷却等により適性温度範囲とすればよい
。このとき予熱は、ガスバーナによる火炎加熱、誘導加
熱等の電気加熱など特に制限はない。また雰囲気はとく
に限定されない。
電縫溶接ビード切削補修部へのアルミまたはアルミ合金
溶射膜厚は、内燃機関用排気鋼管として赤錆等の防錆に
最低限必要な膜厚としては２０μｍで、これ以下では良
好な耐食性は得られない。また膜厚上限は、経済性２歩
留等から１５０μｍ程度である。
溶射膜厚は、内燃機関用排気鋼管として赤錆等の防錆に
最低限必要な膜厚としては２０μｍで、これ以下では良
好な耐食性は得られない。また膜厚上限は、経済性２歩
留等から１５０μｍ程度である。
溶射は、粉末またはワイヤー等の溶射材料が溶融または
半溶融粒子となって飛行し、被溶射物に衝突し変形を伴
いながら密着するために、表面は凸凹があり且つ多孔質
である。従って母材の露出をなくするためには、１回当
りの溶射膜厚を薄くし、すなわち飛行粒子径を小さくし
て溶射し、さらに多層に積層することが有効である。こ
のためには、１台の溶射装置で２０μｍの溶射皮膜を形
成するよりも、複数台の溶射装置で２０μｍの溶射皮膜
を形成させた方がはるかに緻密で、母材露出の無い皮膜
形成ができる。
半溶融粒子となって飛行し、被溶射物に衝突し変形を伴
いながら密着するために、表面は凸凹があり且つ多孔質
である。従って母材の露出をなくするためには、１回当
りの溶射膜厚を薄くし、すなわち飛行粒子径を小さくし
て溶射し、さらに多層に積層することが有効である。こ
のためには、１台の溶射装置で２０μｍの溶射皮膜を形
成するよりも、複数台の溶射装置で２０μｍの溶射皮膜
を形成させた方がはるかに緻密で、母材露出の無い皮膜
形成ができる。
溶射方式は、プラズマアークワイヤ一方式、あるいはア
ークワイヤー等が好ましい。
ークワイヤー等が好ましい。
次に本発明の詳細な説明する。
外径φ４Ｂ、６〜φ５０．８ｍｍ、厚さ１．２〜１．６
ｍｍのＣｒ含有ｌ５９６の素材鋼管に対し、電縫溶接
ビード切削部補修を実施した。各補修方法、膜厚を比較
例と共に表１に示す。
ｍｍのＣｒ含有ｌ５９６の素材鋼管に対し、電縫溶接
ビード切削部補修を実施した。各補修方法、膜厚を比較
例と共に表１に示す。
表２に各電縫溶接ビード切削部補修品の性能をしめす。
尚、表１における各補修条件は次の通りである。
めっき・溶融アルミめっき、めっき組成は１０９６シリ
コン含有のアルミニウム プラズマアークワイヤー溶射 およびアークワイヤー溶射・ 溶射材料・・・＋００９６アルミニウムワイヤ（Ｊ工Ｓ
Ａｌ０ＴＯ−ＷＹ） ワイヤー径φ１．２ｍｍ ワイヤー供給速度 ・・・１２ ｍ／ｍｉｎ 素地調整（ブラスト） ブラスト材料・・・＃３０アルミナグリッドブラスト圧
力・・・５．５ Ｋｇ／ｃｍ２表２における密着力評価
方法および耐食性能評価方法は次の通りである。
コン含有のアルミニウム プラズマアークワイヤー溶射 およびアークワイヤー溶射・ 溶射材料・・・＋００９６アルミニウムワイヤ（Ｊ工Ｓ
Ａｌ０ＴＯ−ＷＹ） ワイヤー径φ１．２ｍｍ ワイヤー供給速度 ・・・１２ ｍ／ｍｉｎ 素地調整（ブラスト） ブラスト材料・・・＃３０アルミナグリッドブラスト圧
力・・・５．５ Ｋｇ／ｃｍ２表２における密着力評価
方法および耐食性能評価方法は次の通りである。
密着力評価方法。
Ｊ Ｉ Ｓ Ｔ−（８６６６セラミツクス溶射試験方法
の付着力試験方法に準拠し、φｇｏ ｘ ＬＩＯｒｎｍ
の材質５Ｓ４１の丸棒端面に３００−１１００μｍ溶射
した試験片と同サイズの端面に接着剤を塗布した試験片
を接着し、乾燥養生後ＪＩＳＢ７７２１引張試験機によ
り引張試験を実施し、単位溶射面積当りの引張破断荷重
を密着力とした。尚、接着に使用した接着剤は、加熱硬
化型エポキシ樹脂系接着剤で、乾燥温度１２０℃で５時
間養生後常温まで自然冷却後引張試験に供した。
の付着力試験方法に準拠し、φｇｏ ｘ ＬＩＯｒｎｍ
の材質５Ｓ４１の丸棒端面に３００−１１００μｍ溶射
した試験片と同サイズの端面に接着剤を塗布した試験片
を接着し、乾燥養生後ＪＩＳＢ７７２１引張試験機によ
り引張試験を実施し、単位溶射面積当りの引張破断荷重
を密着力とした。尚、接着に使用した接着剤は、加熱硬
化型エポキシ樹脂系接着剤で、乾燥温度１２０℃で５時
間養生後常温まで自然冷却後引張試験に供した。
耐食性能評価方法
表１に示す条件で被覆補修した排気用鋼管を製造し、こ
れらをガソリン内燃機関の自動車の排気管として取り付
け、２年間の走行による耐食試験を実施した。
れらをガソリン内燃機関の自動車の排気管として取り付
け、２年間の走行による耐食試験を実施した。
耐食性能評価は、排気鋼管の直管部分と１．３倍に拡管
した拡管部分とに分けて評価し、評価外面全面積に対す
る赤錆発生面積の比Ｓで評価し、下記の区分とした。
した拡管部分とに分けて評価し、評価外面全面積に対す
る赤錆発生面積の比Ｓで評価し、下記の区分とした。
× × ・・・
× ・・・
△ ・・・
○ ・・・
◎ ・・・
０．７ ≦Ｓ≦
０．３ ≦Ｓ≦
０．１ ≦Ｓ≦
０．０５≦Ｓ≦
Ｓく
１．０
０．７
０．３
０．１
０．０５
総合評価は、直管および拡管部分の総面積に対する赤錆
発生面積の比Ｓとした。
発生面積の比Ｓとした。
表２の評価試験結果から判るように、本発明例の排気鋼
管６〜１１は、比較例１〜５に比べて内燃機関用排気鋼
管として優れた耐食性を実現していることが示されてい
る。
管６〜１１は、比較例１〜５に比べて内燃機関用排気鋼
管として優れた耐食性を実現していることが示されてい
る。
本発明の電縫溶接ビード切削部補修方法によれば、直管
、拡管のいずれの箇所においても耐食性に優れ、良質の
内燃機関用排気鋼管を安価に製造。
、拡管のいずれの箇所においても耐食性に優れ、良質の
内燃機関用排気鋼管を安価に製造。
提供することができる。
代理人 弁理士 秋 沢 政 光
他 １名
Claims (1)
- アルミまたは合金アルミめっき鋼管の電縫溶接ビードを
切削除去した後、当該切削部を２００℃以上６００℃以
下の温度に保持し、次いでアルミまたはアルミ合金を溶
射することを特徴とする電縫溶接ビード切削部の補修方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214723A JPH04100691A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 電縫溶接ビード切削部の補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2214723A JPH04100691A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 電縫溶接ビード切削部の補修方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04100691A true JPH04100691A (ja) | 1992-04-02 |
Family
ID=16660559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2214723A Pending JPH04100691A (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | 電縫溶接ビード切削部の補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04100691A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003013196A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Otis:Kk | 金属製パイプ |
| JP2010008386A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Iwasaki Electric Co Ltd | 電子線照射装置 |
-
1990
- 1990-08-14 JP JP2214723A patent/JPH04100691A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003013196A (ja) * | 2001-06-29 | 2003-01-15 | Otis:Kk | 金属製パイプ |
| JP2010008386A (ja) * | 2008-06-30 | 2010-01-14 | Iwasaki Electric Co Ltd | 電子線照射装置 |
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