JPH06279810A - 耐食耐摩耗性二重管の製造方法 - Google Patents

耐食耐摩耗性二重管の製造方法

Info

Publication number
JPH06279810A
JPH06279810A JP6714193A JP6714193A JPH06279810A JP H06279810 A JPH06279810 A JP H06279810A JP 6714193 A JP6714193 A JP 6714193A JP 6714193 A JP6714193 A JP 6714193A JP H06279810 A JPH06279810 A JP H06279810A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
outer layer
layer material
double
corrosion
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6714193A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuo Ishizuka
哲夫 石塚
Kozo Denpo
幸三 伝宝
Hiroyuki Ogawa
洋之 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6714193A priority Critical patent/JPH06279810A/ja
Publication of JPH06279810A publication Critical patent/JPH06279810A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、事業用、産業用等のボイラの火炉
壁管として用いられる二重管を、従来のものよりも安価
に提供できるような形状に製造することを目的とするも
のである。 【構成】 HIP+熱間押出プロセスで二重管を製造す
る場合に、内層材となる金属素材をカプセル内に配置す
る時に、各々の軸芯が一致しないように、わずかにずら
して配置して外層材金属粉末を充填しキャンニングする
ことにより、外層材肉厚が円周方向にわたって変化する
ような二重管を製造することができ、例えば火炉壁管の
ように腐食が問題となる場所が火炉側だけであるような
場合に、外層材肉厚が最も厚くなる部位を火炉側に向け
て使用することにより、腐食が問題とならない壁側には
外層材肉厚が最も薄い部位が向くことになるため、外層
材肉厚一定の従来型二重管に比べて高価な外層材の使用
量を節約できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、事業用あるいは産業用
ボイラの火炉壁管等として用いられる耐食耐摩耗性二重
管の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、発電用ボイラではエネルギーの有
効利用の観点から、蒸気条件の超々臨界圧化や、加圧流
動床ボイラ複合発電など、より熱効率の優れた発電方法
が指向されている。また、従来はただ単に焼却処理され
ていた都市ごみや産業廃棄物も、新しい燃料の一つとし
て見直されてきている。その他、資源の枯渇化という点
から、今後オリノコタールや低品位炭といったものも燃
料として使わざるを得ないであろう。
【0003】このような動きに伴って、ボイラ用鋼管は
ますます厳しい環境で使用されるようになってきた。例
えば、蒸気条件の超々臨界圧化には高い高温強度が、流
動床ボイラには高い耐高温エロージョン性が、ごみ発
電、低品位燃料には高い耐高温腐食性が鋼管に要求され
る。しかしながら、高温強度と耐食性が両立できる材料
は限られており、あっても非常に高価なものとなる。そ
れを解決できるのが二重管であり、現に高温強度の優れ
た材料を内管に、耐高温エロージョン・コロージョン性
の優れた材料を外管にした二重管が過熱器管材、火炉壁
管材として用いられている。
【0004】特に火炉壁管においては、内面には水が通
るので高温水応力腐食割れが問題となるためステンレス
鋼を用いることができず、炭素鋼あるいはCr、Mo入
りの低合金鋼が用いられており、管外面が厳しい腐食環
境にさらされる場合には、プロテクターや肉盛りが必須
であり、それに変わるものとして二重管化が進められて
きている。
【0005】二重管の製法としては、例えば特開昭61
−190007号公報および特開昭61−190008
号公報には、それぞれ厚肉の可鍛性金属円筒およびこれ
と径を異にする薄肉金属円筒によって構成されるカプセ
ル内に粉末を充填して密閉し、これを冷間等方静水圧に
よって加圧して、粉末を圧縮してビレットを作り、これ
を熱間押出加工する方法、また同心円筒状をなす内外二
重壁を有するゴムまたは類似物質の容器内に、可鍛性金
属の円筒材料を一方の容器壁に密着させて収容すると共
に、他方の容器壁と上記円筒材料との間に粉末材料を充
填して密閉し、これを冷間等方静水圧によって加圧し、
この容器から取り出した材料をビレットとして熱間押出
する方法などが提案されている。これらに対し、母材と
合わせ材との組み合わせを、より広範囲に選択できる方
法として、特公平3−75601号公報には、金属素材
の表面に、他種金属の粉末を該他種金属の固相線温度以
下でガス圧を負荷する熱間静水圧プレスによって被覆層
として形成せしめた後に、熱間加工を施して延伸する方
法が提案されている。
【0006】しかしながら、火炉壁管のように半分が壁
側に埋め込まれて使用される場合には、腐食が問題とな
るのは火炎側であり、壁側は火炎側に比べて穏やかな腐
食環境にあるので、壁側の外層部は火炎側の外層部ほど
厚くする必要はない。ところが従来の二重管では、外層
部の肉厚が均一であるために、壁側の外層材の分だけ多
くのむだが生じる。外層材として用いられるような耐エ
ロージョン・コロージョン性に優れた材料は、通常非常
に高価であるため、従来の二重管を火炉壁管に用いるの
は非常に不経済であり、限られた資源を有効に使うとい
う立場からも早急な改善が要求されるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、事業用、産
業用等のボイラの火炉壁管として用いられる二重管を、
従来のものよりも安価に提供できるような形状に製造す
ることを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の目的
を達成すべく、種々の実験と検討を重ねた結果、壁側の
外層材の厚さを火炎側の外層材の厚さより薄くすれば、
外層材である高価な耐食材の使用量を低減できることを
見出した。さらに、壁側の外層材の厚さが火炎側の外層
材の厚さより薄い二重管を製造するためには、二重管の
内層の中心と当該二重管本体の中心とが一致しないよう
にすればよいことを見出した。そして、そのような形状
の二重管を製造するためには、特公平3−75601号
公報による方法において、内層材となる円柱または円筒
状金属素材を円筒状のカプセル内に配置する時に、各々
の軸芯が一致しないように、わずかにずらして配置し、
金属素材とカプセル間の隙間に外層材となる金属の粉末
を充填し、熱間静水圧プレスを行った後に熱間加工を施
して延伸すればよいことを見出した。
【0009】本発明は上記の知見に基づいてなされたも
ので、その要旨とするところは、円柱または円筒状金属
素材の表面に、他種金属の粉末を該金属素材と円筒状カ
プセル間の隙間に充填し、該他種金属の固相線温度以下
でガス圧を負荷する熱間静水圧プレスによって被覆層と
して形成せしめた後に、熱間加工を施して延伸する方法
において、該金属素材を円筒状カプセル内に各々の軸芯
が一致しないように配置することを特徴とする耐食耐摩
耗性二重管の製造方法にある。
【0010】ここで内層となる金属素材および外層とな
る金属素材の種類については格別に制限されるものでは
なく、例えば内層材としては炭素鋼、低合金鋼、ステン
レス鋼、ニッケルおよびニッケル合金、コバルトおよび
コバルト合金、チタンおよびチタン合金などが挙げられ
る。一方、外層材としては耐食性、耐高温腐食性、耐酸
化性、耐摩耗性などの機能のうち、必要な機能に応じて
選択すればよく、例えばハステロイ、ステライト、Ni
−Cr合金、ステンレス鋼、Fe基超合金、ニッケルお
よびニッケル合金、コバルトおよびコバルト合金、チタ
ンおよびチタン合金などを挙げることができる。
【0011】以下本発明を詳細に説明する。
【0012】
【作用】まず本発明では、円筒状カプセル内に二重管の
内層材となる円柱または円筒状金属素材を配置するので
あるが、その際に、円柱状金属素材の場合には図1
(a)、(b)に示すように、カプセルと金属素材の軸
芯をわずかにずらして配置する。また、円筒状金属素材
の場合には図2(a)、(b)に示すように、円筒状金
属素材としてその内部空腔の軸芯が該金属素材自身の軸
芯とわずかにずれているものを作成し、カプセルの軸芯
と空腔の軸芯が一致するようにカプセルと金属素材の軸
芯をわずかにずらして配置する。次に、カプセルと金属
素材間の隙間に二重管の外層材となる他種金属の粉末を
充填し、真空封入する。その際、円柱状金属素材の場合
にはカプセルの軸芯に対応する位置に刻印などにより、
目印をつけておく。次に、熱間静水圧プレスを施し、他
種金属粉末を外層として形成せしめると同時に、外層と
内層とを金属結合させ、接合界面に十分な強度を持たせ
る。その後、図1(c)、図2(c)に示すように、カ
プセル部を機械研削によって取り除くと共に、円柱状金
属素材の場合には素材中央部を穿孔する。この時、円柱
状金属素材の場合には二重管素材の内表面、外表面が熱
間静水圧プレス処理前に予め付けておいた目印を中心と
して同心円上になるようにし、円筒状金属素材の場合に
は空腔の軸心を基準に二重管素材の外表面の軸芯と空腔
の軸芯が一致するようにする。即ち、等厚の円筒管にす
る。このようにして製作した二重管素材を、例えば熱間
押出により延伸することにより、外層肉厚が場所によっ
て徐々に変化し、しかも、外層肉厚が最大となる部位と
最小となる部位が互いに管の中心に対して反対側の位置
となるような二重管を製造することができる。
【0013】本二重管を火炉壁管として用いる際に、最
も耐食性を要求される火炎側に、外層肉厚が最大となる
部位を向ければ、必然的に外層肉厚が最小となる部位は
耐食性があまり問題とならない壁側に向くことになり、
外層肉厚がどの部位でも一定な通常の二重管の場合と比
べて、一般的に高価である外層材の使用量を減少させる
ことができる。
【0014】本発明の二重管は、耐食性が要求されるの
が管の外面であり、かつ耐食性が問題とされる部位と、
ほとんど耐食性が問題とならない部位が、互いに管の中
心に対して反対側の位置となるような、あらゆる鋼管の
使用環境において適用でき、例えば過熱器管、蒸発管と
しても腐食環境によっては用いることができ、特に火炉
壁管としての用途のみに限定されるものではない。
【0015】以下に本発明の実施例について説明する。
【0016】
【実施例】耐食材である外層材としてSUS310S鋼
を、内層材として炭素鋼を選び、表1に示すような外
径、外層と内層の境界をなす円の直径、内径、外層と内
層の境界をなす円の中心と当該二重管の中心との距離、
を有する二重管を熱間静水圧プレス+熱間押出のプロセ
スにより製造した。そのとき得られる耐食材最大肉厚、
最小肉厚、および耐食材の節約割合も表1に併せて示し
た。ここでNo.1〜3は本発明による方法で製造した
例、No.4、5は通常の熱間静水圧プレス+熱間押出
プロセスによって製造した従来型二重管の例である。ま
た、耐食材の節約割合とは、任意の本発明二重管に要す
る耐食材の量が、当該本発明二重管と等しい外径、内径
を有し、耐食材の肉厚が全周にわたって当該本発明二重
管の耐食材最大肉厚と等しい従来型の二重管に要する耐
食材の量に対して何%減少したかを示すものである。
【0017】表1からも明らかなように、本発明による
二重管は、従来型の二重管と比較して32〜37%もの
耐食材が節約できた。
【0018】
【表1】
【0019】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
と同等の耐食効果を持つ二重管を、従来よりも遙かに安
価に製造することが可能であり、産業の発展に貢献する
ところ極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)、(b)は円柱状金属素材を用いた場合
の熱間静水圧プレスを行う際のカプセル内での内層金属
素材の配置および外層金属粉末の充填要領を示す図であ
る。(c)は円柱状金属素材を用いた場合の熱間静水圧
プレスを行った後の二重管素材の加工要領を示す図であ
る。
【図2】(a)、(b)は円筒状金属素材を用いた場合
の熱間静水圧プレスを行う際のカプセル内での内層金属
素材の配置および外層金属粉末の充填要領を示す図であ
る。(c)は円筒状金属素材を用いた場合の熱間静水圧
プレスを行った後の二重管素材の加工要領を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 円筒状カプセル 2 外層材としての他種金属粉末 3 内層材としての円柱状金属素材 4 円筒状カプセルの軸芯 5 円柱状金属素材の軸芯 6 円筒状カプセル 7 外層材としての他種金属粉末 8 内層材としての円筒状金属素材 9 円筒状金属素材の空腔 10 円筒状カプセルおよび空腔の軸芯 11 円筒状金属素材の軸芯。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 円柱または円筒状金属素材の表面に、他
    種金属の粉末を該金属素材と円筒状カプセル間の隙間に
    充填し、該他種金属の固相線温度以下でガス圧を負荷す
    る熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せしめた
    後に、熱間加工を施して延伸する方法において、該金属
    素材を円筒状カプセル内に各々の軸芯が一致しないよう
    に配置することを特徴とする耐食耐摩耗性二重管の製造
    方法。
JP6714193A 1993-03-25 1993-03-25 耐食耐摩耗性二重管の製造方法 Withdrawn JPH06279810A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6714193A JPH06279810A (ja) 1993-03-25 1993-03-25 耐食耐摩耗性二重管の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6714193A JPH06279810A (ja) 1993-03-25 1993-03-25 耐食耐摩耗性二重管の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06279810A true JPH06279810A (ja) 1994-10-04

Family

ID=13336338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6714193A Withdrawn JPH06279810A (ja) 1993-03-25 1993-03-25 耐食耐摩耗性二重管の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06279810A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160215918A1 (en) * 2015-01-27 2016-07-28 Andrew Cunningham Method of improving the life expectancy of piping

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160215918A1 (en) * 2015-01-27 2016-07-28 Andrew Cunningham Method of improving the life expectancy of piping
US9765916B2 (en) * 2015-01-27 2017-09-19 Andrew Cunningham Method of improving the life expectancy of piping

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0283877B1 (en) Method of producing clad metal tubes.
CN203384224U (zh) 带翻边法兰的双金属衬套及其翻边模
CN208322472U (zh) 双金属复合管
JP2588099B2 (ja) 耐食耐摩耗性二重管
CN202851941U (zh) 一种大直径的合金o形密封环
CN120191092A (zh) 多层金属复合的成型产品
JPH06304646A (ja) 耐食耐摩耗性二重管の製造方法
JPH08219331A (ja) 耐食耐摩耗性被覆管およびその製造方法
JPH06241353A (ja) 曲げ部用二重管
JP2005194602A (ja) 弁、メカニカルシールおよびその製造方法
CN116265598A (zh) 连续热浸镀铝硅机组中铝硅辊衬套及其制备方法
CN208778880U (zh) 一种外包钢增强不锈钢管
JP6446188B2 (ja) ピストンリング
JP2817587B2 (ja) ボイラ用耐摩耗複層鋼管およびその製造方法
JP2004167503A (ja) 超硬合金製圧延用複合ロール
EP4342601A1 (en) Hot isostatic pressing container with enhanced directional consolidation
CN109252123A (zh) 热镀锌机组锌锅辊陶瓷轴瓦的密封结构
JP6446187B2 (ja) ピストンリング
JP2004066242A (ja) 超硬合金製複合ロール
US12209500B2 (en) Method for manufacturing turbine labyrinth seal using wire arc additive manufacturing
CN206221870U (zh) 一种耐磨弯头
JPS5965679A (ja) 弁体及びその類似物及びそれらの製作方法
JP2024173834A (ja) 二重壁熱交換器チューブを製造するための方法
JPH08109405A (ja) 耐摩耗性複合管の製造方法
JPH09250897A (ja) 耐粒界腐食性に優れたごみ焼却排ガス利用廃熱ボイラの伝熱用複合管

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000530