JPH0692023B2 - 支管付複合構造管の製造方法 - Google Patents
支管付複合構造管の製造方法Info
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- JPH0692023B2 JPH0692023B2 JP24185986A JP24185986A JPH0692023B2 JP H0692023 B2 JPH0692023 B2 JP H0692023B2 JP 24185986 A JP24185986 A JP 24185986A JP 24185986 A JP24185986 A JP 24185986A JP H0692023 B2 JPH0692023 B2 JP H0692023B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はセラミックスの耐熱、耐食、耐摩耗性が要求さ
れる気液輸送（固体混合流体を含む）配管材料で分岐を
必要とする部分に用いられる支管付複合構造管の製造法
に関する。
れる気液輸送（固体混合流体を含む）配管材料で分岐を
必要とする部分に用いられる支管付複合構造管の製造法
に関する。
（従来の技術） 母管（外装管）内面にセラミックス層を被覆形成せしめ
てなる複合構造管や複合構造Ｔ字管は、セラミックス層
が耐熱性、耐摩耗性、耐食性等に良好な特性を発揮する
ため、各種流体の輸送管や工業用配管部材として広汎な
適用用途を有している。
てなる複合構造管や複合構造Ｔ字管は、セラミックス層
が耐熱性、耐摩耗性、耐食性等に良好な特性を発揮する
ため、各種流体の輸送管や工業用配管部材として広汎な
適用用途を有している。
上記の場合構造管、同Ｔ字管の製造手段として、母管内
周面に接着剤を介して焼結セラミックスを全面に亘り貼
付け固着する手段や、母管内に中子をセットし、母管と
中子の間隙に溶融セラミックスを鋳込む鋳造手段や、特
開昭50−114408号公報、特開昭51−107307号公報等に記
載の発明の如く、遠心力とテルミット反応を利用するい
わゆる遠心テルミット法が知られている。
周面に接着剤を介して焼結セラミックスを全面に亘り貼
付け固着する手段や、母管内に中子をセットし、母管と
中子の間隙に溶融セラミックスを鋳込む鋳造手段や、特
開昭50−114408号公報、特開昭51−107307号公報等に記
載の発明の如く、遠心力とテルミット反応を利用するい
わゆる遠心テルミット法が知られている。
（発明が解決しようとする問題点） 上記従来技術は、母管が直管からなる複合構造管の場合
はともかく、母管が直管と支管からなる複合構造Ｔ字管
の場合、その形状の特性から単に従来技術を用いると、
次の問題点が生ずる。
はともかく、母管が直管と支管からなる複合構造Ｔ字管
の場合、その形状の特性から単に従来技術を用いると、
次の問題点が生ずる。
先ず焼結セラミックスを接着剤で貼付ける手段について
説明すると、支管と管壁一部に支管径の穴をあけた直管
を別個に準備し、これら両管の内周面に接着剤を介して
焼結セラミックスを貼付け、しかる後直管と支管をＴ字
状に結合固着するのである。この手段は作業が繁雑で、
母管と焼結セラミックスとの安定した強固な複合状態が
得難いという欠点がある。
説明すると、支管と管壁一部に支管径の穴をあけた直管
を別個に準備し、これら両管の内周面に接着剤を介して
焼結セラミックスを貼付け、しかる後直管と支管をＴ字
状に結合固着するのである。この手段は作業が繁雑で、
母管と焼結セラミックスとの安定した強固な複合状態が
得難いという欠点がある。
次に鋳造手段によるものは、セラミックス層厚が相当厚
くなり、また長いものの一体成形が出来ないという欠点
がある。
くなり、また長いものの一体成形が出来ないという欠点
がある。
更に遠心テルミット法で製造された第10図I,IIで示す複
合Ｔ字管は次のような欠点がある。
合Ｔ字管は次のような欠点がある。
即ち、同図I,IIは母管のＴ字部における断面図を示して
いるが、図において１は母管の直管、２は母管の支管、
3,3′は生成セラミックス層、4,4′は生成金属層であ
る。この方法では直管３と支管４は夫々別個に遠心テル
ミット法で内周面にセラミックス層を形成し、しかる後
同図Ｉに示すように直管１の管壁一部に設けた穴内に支
管２の基端を差し込み両者を溶着５するか、同図IIに示
すように管壁一部に設けた穴上に支管２の基端を鞍型加
工して両者を溶着５してＴ字管を製造するのであるが、
両図I,IIに符号6,6′で示すように前者では生成金属層
４′及び支管２の端面が、後者では生成金属層４及び直
管１の穴開口端面が露出部分として残ることになり、従
って耐食性の点で大きな欠点となる。
いるが、図において１は母管の直管、２は母管の支管、
3,3′は生成セラミックス層、4,4′は生成金属層であ
る。この方法では直管３と支管４は夫々別個に遠心テル
ミット法で内周面にセラミックス層を形成し、しかる後
同図Ｉに示すように直管１の管壁一部に設けた穴内に支
管２の基端を差し込み両者を溶着５するか、同図IIに示
すように管壁一部に設けた穴上に支管２の基端を鞍型加
工して両者を溶着５してＴ字管を製造するのであるが、
両図I,IIに符号6,6′で示すように前者では生成金属層
４′及び支管２の端面が、後者では生成金属層４及び直
管１の穴開口端面が露出部分として残ることになり、従
って耐食性の点で大きな欠点となる。
そこで、上記の問題点を解決するため、第11図に示すよ
うに金属露出部分を遮閉することも可能であるが、直管
１と支管２の結合に際し溶接するとセラミックス層３の
割れや、合せ目７の口開きが生じ易く、その結合が非常
に難しく、複合材料の機械加工も容易でないという欠点
がある。
うに金属露出部分を遮閉することも可能であるが、直管
１と支管２の結合に際し溶接するとセラミックス層３の
割れや、合せ目７の口開きが生じ易く、その結合が非常
に難しく、複合材料の機械加工も容易でないという欠点
がある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、前記従来技術の欠点を解消することを目的と
したものであり、この目的達成のため、次の手段を講じ
た。
したものであり、この目的達成のため、次の手段を講じ
た。
即ち、本発明の特徴とするとことは、直管と該直管の管
壁一部の外面より突設した支管とからなる母管の内面に
セラミックス層を生成する複合構造管の製造法であっ
て、 前記支管にセラミックス筒体を内嵌して、該セラミック
ス筒体の内端部を前記直管内面より内方に突出させる工
程と、 該セラミックス筒体の内端突出部に接触するよう、前記
直管内面側にテルミット剤層を形成する工程と、 該テルミット剤層をテルミット反応させることにより、
前記直管内面にセラミックス層を形成すると共に、前記
セラミックス筒体と一体化させる工程と、からなる点に
ある。
壁一部の外面より突設した支管とからなる母管の内面に
セラミックス層を生成する複合構造管の製造法であっ
て、 前記支管にセラミックス筒体を内嵌して、該セラミック
ス筒体の内端部を前記直管内面より内方に突出させる工
程と、 該セラミックス筒体の内端突出部に接触するよう、前記
直管内面側にテルミット剤層を形成する工程と、 該テルミット剤層をテルミット反応させることにより、
前記直管内面にセラミックス層を形成すると共に、前記
セラミックス筒体と一体化させる工程と、からなる点に
ある。
（実施例） 以下、本発明の製造法の好適な１実施例を図面を参照し
つつ説明する。第１図は金枠を高速回転してテルミット
反応を起こさせる状態における要部半断面図、第２図は
その要部縦断面図であり、第３図〜第７図は本発明の製
造工程を示す説明図である。以下その工程を順を追って
説明する。
つつ説明する。第１図は金枠を高速回転してテルミット
反応を起こさせる状態における要部半断面図、第２図は
その要部縦断面図であり、第３図〜第７図は本発明の製
造工程を示す説明図である。以下その工程を順を追って
説明する。
先ず工程Ａを第３図及び第４図について説明する。図に
おいて、10は鋼管の如き直管であり、11は同じく支管で
あって、該支管11は直管10の管壁一部に開設した穴位置
の外面に溶接によりその基端が固着されてＴ字部を構成
し、直管10と支管11による母管12が構成され、本発明で
はこの母管12を用い、この母管12のＴ字部である支管11
に栓体13を直管12の内面10aより突出するように嵌着す
るのである。このさい該栓体13は耐熱性がありライニン
グ後に比較的容易に破砕除去でき、例えば黒鉛で形成し
た内栓14とこの内栓14に外嵌されたセラミックス筒体15
とからなり、該栓体13の長さは、第１図、第２図に詳細
に示されているように支管11に嵌着された際その下端が
直管10の内面10aより充分突出される寸法とされてお
り、また栓体13の下端面13aは後述する中芯の外径と適
合すべく凹弧状に形成されている。なお栓体13の内栓14
は黒鉛に限定されるものでなく、要するにセラミック筒
体15、更には該筒体15と後に生成されるセラミックス層
に余り大きな残留応力が残らない程度の強さのものを用
いるのが肝要である。また内栓14は例えば前例の黒鉛の
場合には低密度のものを用いる様にするか、あるいは栓
体の中央部に第１図に二点鎖線で示すように座ぐり部を
設けて圧潰強度を弱めるようにしても良い。一方セラミ
ックス筒体15は後述する生成セラミックス層と同等の材
質が好ましく、前記内栓14への外嵌は離型剤を介して行
なうことが好ましい。
おいて、10は鋼管の如き直管であり、11は同じく支管で
あって、該支管11は直管10の管壁一部に開設した穴位置
の外面に溶接によりその基端が固着されてＴ字部を構成
し、直管10と支管11による母管12が構成され、本発明で
はこの母管12を用い、この母管12のＴ字部である支管11
に栓体13を直管12の内面10aより突出するように嵌着す
るのである。このさい該栓体13は耐熱性がありライニン
グ後に比較的容易に破砕除去でき、例えば黒鉛で形成し
た内栓14とこの内栓14に外嵌されたセラミックス筒体15
とからなり、該栓体13の長さは、第１図、第２図に詳細
に示されているように支管11に嵌着された際その下端が
直管10の内面10aより充分突出される寸法とされてお
り、また栓体13の下端面13aは後述する中芯の外径と適
合すべく凹弧状に形成されている。なお栓体13の内栓14
は黒鉛に限定されるものでなく、要するにセラミック筒
体15、更には該筒体15と後に生成されるセラミックス層
に余り大きな残留応力が残らない程度の強さのものを用
いるのが肝要である。また内栓14は例えば前例の黒鉛の
場合には低密度のものを用いる様にするか、あるいは栓
体の中央部に第１図に二点鎖線で示すように座ぐり部を
設けて圧潰強度を弱めるようにしても良い。一方セラミ
ックス筒体15は後述する生成セラミックス層と同等の材
質が好ましく、前記内栓14への外嵌は離型剤を介して行
なうことが好ましい。
次に工程Ｂと工程Ｃを第５図及び第６図について説明す
る。図において16はその外径が後述する金枠の内径と略
同一であると共に、その内径が直管10の外径と略同一で
あり、かつ径方向で分割された円筒状スリーブであり、
第２図で示されているようにその分割面16aは支管11の
軸線を通り２分割されたものである。このスリーブ16を
第４図の栓体13を支管11内に嵌着された母管12に外被す
るのが工程Ｂであるが、母管12には支管11が設けられて
いるので、当然乍らスリーブ16の支管対応位置に切欠16
dが設けられ、その外被には支障がないようにされてい
る。またこのスリーブ16は図示でも明らかなようにその
肉厚は支管11の長さより大とされ、その素材は耐熱、離
型、高熱良導性を考慮すると黒鉛が好ましい。なお上記
スリーブは２分割のものを示したが、この分割の数は限
定されないことは勿論であり、また該スリーブは一層の
肉厚のものを使用したが、これを第８図に示す如く複数
個を同心状に嵌挿したものを用いることが出来るし、こ
の複数層スリーブ16bを用いると共に支管11径に応じた
支管用スリーブ16cを用いることによって一つの金枠を
用いながら母管12の直管10、支管11の径が相違する各種
構造Ｔ字管を製造できるので好適である。
る。図において16はその外径が後述する金枠の内径と略
同一であると共に、その内径が直管10の外径と略同一で
あり、かつ径方向で分割された円筒状スリーブであり、
第２図で示されているようにその分割面16aは支管11の
軸線を通り２分割されたものである。このスリーブ16を
第４図の栓体13を支管11内に嵌着された母管12に外被す
るのが工程Ｂであるが、母管12には支管11が設けられて
いるので、当然乍らスリーブ16の支管対応位置に切欠16
dが設けられ、その外被には支障がないようにされてい
る。またこのスリーブ16は図示でも明らかなようにその
肉厚は支管11の長さより大とされ、その素材は耐熱、離
型、高熱良導性を考慮すると黒鉛が好ましい。なお上記
スリーブは２分割のものを示したが、この分割の数は限
定されないことは勿論であり、また該スリーブは一層の
肉厚のものを使用したが、これを第８図に示す如く複数
個を同心状に嵌挿したものを用いることが出来るし、こ
の複数層スリーブ16bを用いると共に支管11径に応じた
支管用スリーブ16cを用いることによって一つの金枠を
用いながら母管12の直管10、支管11の径が相違する各種
構造Ｔ字管を製造できるので好適である。
次に母管12の直管10の内面10a側にテルミット剤18を充
填する工程Ｃは、例えば大径管ではトラフやスクリュー
フィーダを使用した回転散布、即ち母管12を回転させな
がら粉剤を雨状に散布する方法で行なわれるが、本発明
実施例では小径管を例示してあるので第５図の２点鎖線
で示すように中芯17を用いて周囲にテルミット剤18を充
填する方法をとる。
填する工程Ｃは、例えば大径管ではトラフやスクリュー
フィーダを使用した回転散布、即ち母管12を回転させな
がら粉剤を雨状に散布する方法で行なわれるが、本発明
実施例では小径管を例示してあるので第５図の２点鎖線
で示すように中芯17を用いて周囲にテルミット剤18を充
填する方法をとる。
即ちスリーブ16を外被した母管12を立て、振動をこれに
与えながら、あるいは順次てん圧を加えながら充填する
と均密な充填状態が得られるので好ましい。この状態を
第６図に示す。
与えながら、あるいは順次てん圧を加えながら充填する
と均密な充填状態が得られるので好ましい。この状態を
第６図に示す。
次にテルミット剤18を充填した母管12とスリーブ16のセ
ット体を金枠19内に組込み両端部を固定する工程Ｄにつ
いて説明する。前記第６図に示すように縦込めをし、中
芯17を入れた状態で第７図に示すように金枠19内に挿入
する。この挿入に先立ち第１図、第２図に示すようにス
リーブ16の切欠16d内に栓体13のバックアップ材20を嵌
着するが、これは必ずしも必要としない。次いで中芯17
を取出す。この際テルミット剤18はよくしまっているの
で中芯17を抜いても崩壊することはない。しかる後金枠
19の両端にバンド21,21を装着し、コッターピン22を打
ち込んで、こゝに準備が完了する。
ット体を金枠19内に組込み両端部を固定する工程Ｄにつ
いて説明する。前記第６図に示すように縦込めをし、中
芯17を入れた状態で第７図に示すように金枠19内に挿入
する。この挿入に先立ち第１図、第２図に示すようにス
リーブ16の切欠16d内に栓体13のバックアップ材20を嵌
着するが、これは必ずしも必要としない。次いで中芯17
を取出す。この際テルミット剤18はよくしまっているの
で中芯17を抜いても崩壊することはない。しかる後金枠
19の両端にバンド21,21を装着し、コッターピン22を打
ち込んで、こゝに準備が完了する。
かくして金枠19を高速回転してテルミット反応を起こさ
せる工程Ｅとなる。即ち遠心場で該テルミット剤18層に
点火してテルミット反応を行なわせるのであるが、金枠
19を例えば100〜200G程度の所定の回転数まで回転さ
せ、その状態で少なくとも１点を反応開始温度まで高め
る。すると反応は極めて急速に全面に及び短時間に反応
が終了する。
せる工程Ｅとなる。即ち遠心場で該テルミット剤18層に
点火してテルミット反応を行なわせるのであるが、金枠
19を例えば100〜200G程度の所定の回転数まで回転さ
せ、その状態で少なくとも１点を反応開始温度まで高め
る。すると反応は極めて急速に全面に及び短時間に反応
が終了する。
しかる後金枠19を含めて全体を冷却後、スリーブ16と共
に母管12等を抜き出し、スリーブ16を取り除くと共に、
栓体13の内栓14のみを周囲のセラミックス管体15や更に
は生成セラミックス層24をいためないよう破砕除去する
のである（工程Ｆ）その結果、支管11の内壁面にセラミ
ックス筒体15による被覆が形成されることになる。
に母管12等を抜き出し、スリーブ16を取り除くと共に、
栓体13の内栓14のみを周囲のセラミックス管体15や更に
は生成セラミックス層24をいためないよう破砕除去する
のである（工程Ｆ）その結果、支管11の内壁面にセラミ
ックス筒体15による被覆が形成されることになる。
かくして得られた複合Ｔ字管は第９図に示すものであ
り、同図において23は生成金属層、24は生成セラミック
ス層を示し、該セラミックス層24より突出したセラミッ
クス筒体15の突出余長25は後にダイヤモンド砥石等で研
削除去すれば良い。
り、同図において23は生成金属層、24は生成セラミック
ス層を示し、該セラミックス層24より突出したセラミッ
クス筒体15の突出余長25は後にダイヤモンド砥石等で研
削除去すれば良い。
以上の本発明の実施例はその工程がＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ
→Ｆなる順序で行なわれるものであるが、工程Ｂ→Ｃが
Ｃ→Ｂとして行なうことが出来る。また生成セラミック
ス層24、セラミックス筒体15の厚さ及び材質は使用目的
に合わせて任意に選定できることは勿論である。
→Ｆなる順序で行なわれるものであるが、工程Ｂ→Ｃが
Ｃ→Ｂとして行なうことが出来る。また生成セラミック
ス層24、セラミックス筒体15の厚さ及び材質は使用目的
に合わせて任意に選定できることは勿論である。
（発明の効果） 本発明方法によれば、遠心テルミット法によって製造さ
れた支管付複合構造管の支管接合部に発生する金属の露
出部を防止し、強固で特に耐食性の優れた製品を提供で
きる。即ち、テルミット反応熱により母管の直管及び支
管は収縮して原寸以下になるため、セラミックス管体15
には圧縮力が作用し、また生成物である金属層、セラミ
ックス層との境界も一部溶融されて、母管との一体化が
強固になる。特に本発明の方法は従来の金枠をそのまま
使用でき、作業も容易で低コストで生産できる。
れた支管付複合構造管の支管接合部に発生する金属の露
出部を防止し、強固で特に耐食性の優れた製品を提供で
きる。即ち、テルミット反応熱により母管の直管及び支
管は収縮して原寸以下になるため、セラミックス管体15
には圧縮力が作用し、また生成物である金属層、セラミ
ックス層との境界も一部溶融されて、母管との一体化が
強固になる。特に本発明の方法は従来の金枠をそのまま
使用でき、作業も容易で低コストで生産できる。
第１図は金枠を高速回転してテルミット反応を起こさせ
る状態における本発明の要部半断面図、第２図はその要
部断面図、第３図〜第７図は本発明の製造工程を示す説
明図、第８図は本発明の他の実施例要部断面図、第９図
は本発明製造法で得られた複合構造Ｔ字管のＴ字部にお
ける断面図、第10図I,IIは従来製法により得られたＴ字
管のＴ字部における断面図、第11図は第10図と同様の比
較例断面図である。 10……直管、11……支管、12……母管、13……栓体、14
……内栓、15……セラミックス筒体、16……スリーブ、
18……テルミット剤、19……金枠、23……生成金属層、
24……生成セラミックス層。
る状態における本発明の要部半断面図、第２図はその要
部断面図、第３図〜第７図は本発明の製造工程を示す説
明図、第８図は本発明の他の実施例要部断面図、第９図
は本発明製造法で得られた複合構造Ｔ字管のＴ字部にお
ける断面図、第10図I,IIは従来製法により得られたＴ字
管のＴ字部における断面図、第11図は第10図と同様の比
較例断面図である。 10……直管、11……支管、12……母管、13……栓体、14
……内栓、15……セラミックス筒体、16……スリーブ、
18……テルミット剤、19……金枠、23……生成金属層、
24……生成セラミックス層。
Claims (1)
- 【請求項１】直管と該直管の管壁一部の外面より突設し
た支管とからなる母管の内面にセラミックス層を生成す
る複合構造管の製造法であって、 前記支管にセラミックス筒体を内嵌して、該セラミック
ス筒体の内端部を前記直管内面より内方に突出させる工
程と、 該セラミックス筒体の内端突出部に接触するよう、前記
直管内面側にテルミット剤層を形成する工程と、 該テルミット剤層をテルミット反応させることにより、
前記直管内面にセラミックス層を形成すると共に、前記
セラミックス筒体と一体化させる工程と、からなること
を特徴とする支管付複合構造管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185986A JPH0692023B2 (ja) | 1986-10-11 | 1986-10-11 | 支管付複合構造管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24185986A JPH0692023B2 (ja) | 1986-10-11 | 1986-10-11 | 支管付複合構造管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6397348A JPS6397348A (ja) | 1988-04-28 |
| JPH0692023B2 true JPH0692023B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=17080575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24185986A Expired - Lifetime JPH0692023B2 (ja) | 1986-10-11 | 1986-10-11 | 支管付複合構造管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0692023B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064919A1 (ko) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 윤애경 | 세라믹 라이닝 강관 제조방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1076357A (ja) * | 1996-09-04 | 1998-03-24 | Toyota Motor Corp | 筒体の鋳包み方法及びその装置 |
-
1986
- 1986-10-11 JP JP24185986A patent/JPH0692023B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064919A1 (ko) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 윤애경 | 세라믹 라이닝 강관 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6397348A (ja) | 1988-04-28 |
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