JPH11200059A - 内面被覆銅又は銅合金管用継手素材及びその製造方法並びに継手の製造方法 - Google Patents
内面被覆銅又は銅合金管用継手素材及びその製造方法並びに継手の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 バルジ加工により成形される内面錫被覆銅又
は銅合金管用継手において、錫めっき層の剥離を防止し
耐食性を向上させる。 【解決手段】 銅又は銅合金管からなる継手素材の内面
を研磨又は／及びエッチングすることにより内表面の炭
素量を３μｇ／ｃｍ2以下に低減し、次いでこの継手素
材をバルジ加工して継手形状に成形し、その後内面に厚
さ０．１〜５μｍの錫めっきを施して内面錫被覆銅又は
銅合金管用継手とする。
は銅合金管用継手において、錫めっき層の剥離を防止し
耐食性を向上させる。 【解決手段】 銅又は銅合金管からなる継手素材の内面
を研磨又は／及びエッチングすることにより内表面の炭
素量を３μｇ／ｃｍ2以下に低減し、次いでこの継手素
材をバルジ加工して継手形状に成形し、その後内面に厚
さ０．１〜５μｍの錫めっきを施して内面錫被覆銅又は
銅合金管用継手とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、給水給湯用の銅又
は銅合金管を連結する継手の製造に用いられる継手素材
とその製造方法、並びに継手の製造方法に関する。
は銅合金管を連結する継手の製造に用いられる継手素材
とその製造方法、並びに継手の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から給水給湯用配管としてはりん脱
酸銅管が広く利用されており、その継手としては銅管と
同じ成分であるりん脱酸銅の継手が用いられ、ろう付け
などの接合により使用されてきた。しかし、銅管は水質
の影響により銅イオンが溶出して、いわゆる「青水」が
起こることがあり、また流速や水質の影響を受けて潰食
や孔食などの腐食が発生する場合があった。特に流れが
乱れやすくなる継手部での潰食現象は起こりやすく、激
しい場合には漏洩に至るときもあった。
酸銅管が広く利用されており、その継手としては銅管と
同じ成分であるりん脱酸銅の継手が用いられ、ろう付け
などの接合により使用されてきた。しかし、銅管は水質
の影響により銅イオンが溶出して、いわゆる「青水」が
起こることがあり、また流速や水質の影響を受けて潰食
や孔食などの腐食が発生する場合があった。特に流れが
乱れやすくなる継手部での潰食現象は起こりやすく、激
しい場合には漏洩に至るときもあった。
【０００３】この銅配管において、銅イオンの溶出抑
制、耐食性の向上を目的に、内面に錫めっき皮膜を形成
した銅及び銅合金管（以下、錫被覆銅管類という）が考
案された（特開平７−１１８８７３号公報、特開平４−
１３１３８４号公報参照）。この錫被覆銅管類を用いる
ことにより配管部の銅イオンの溶出や耐食性は格段に改
善された。また継手においても、錫めっき皮膜を内面に
形成した継手素材を、錫めっき皮膜が摩擦されるように
塑性加工して継手形状に成形し、耐食性のよい錫被覆銅
管類用継手を得る技術が開示されている（特開平６−３
９４４７号公報参照）。
制、耐食性の向上を目的に、内面に錫めっき皮膜を形成
した銅及び銅合金管（以下、錫被覆銅管類という）が考
案された（特開平７−１１８８７３号公報、特開平４−
１３１３８４号公報参照）。この錫被覆銅管類を用いる
ことにより配管部の銅イオンの溶出や耐食性は格段に改
善された。また継手においても、錫めっき皮膜を内面に
形成した継手素材を、錫めっき皮膜が摩擦されるように
塑性加工して継手形状に成形し、耐食性のよい錫被覆銅
管類用継手を得る技術が開示されている（特開平６−３
９４４７号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特開平６−
３９４４７号公報の方法によれば、エルボ、ソケットな
どは確かに耐食性は向上し、錫被覆銅管類用継手として
十分に機能する。しかし、例えばティースのようにバル
ジ加工により継手形状に成形する場合、バルジ加工自体
が非常に過酷な加工のため、耐食性に寄与する錫めっき
皮膜がバルジ加工で剥離するという問題があった。その
ため錫めっきを施していない継手素材をバルジ加工し、
その後錫めっきを行うことを試みたが、この場合は錫被
覆継手の錫めっき層の耐食性が悪いことが判った。な
お、バルジ加工によるティースの成形は、例えば図１
（ａ）〜（ｆ）に示すように行われる。すなわち、素材
管１を上下の割金型２、３（上金型に穴２ａが形成され
ている）で挟み（ｂ）、素材管の両端に圧媒導入孔４ａ
を有するマンドレル４、４を当接させて素材管内部に圧
媒を注入し（ｃ）、同時にマンドレルを左右から押し込
んで、素材管を内圧により上金型の穴に膨出させ
（ｄ）、これを金型から取り出して破線部位置で膨出頂
部を切断し（ｅ）、ティースとする（ｆ）。
３９４４７号公報の方法によれば、エルボ、ソケットな
どは確かに耐食性は向上し、錫被覆銅管類用継手として
十分に機能する。しかし、例えばティースのようにバル
ジ加工により継手形状に成形する場合、バルジ加工自体
が非常に過酷な加工のため、耐食性に寄与する錫めっき
皮膜がバルジ加工で剥離するという問題があった。その
ため錫めっきを施していない継手素材をバルジ加工し、
その後錫めっきを行うことを試みたが、この場合は錫被
覆継手の錫めっき層の耐食性が悪いことが判った。な
お、バルジ加工によるティースの成形は、例えば図１
（ａ）〜（ｆ）に示すように行われる。すなわち、素材
管１を上下の割金型２、３（上金型に穴２ａが形成され
ている）で挟み（ｂ）、素材管の両端に圧媒導入孔４ａ
を有するマンドレル４、４を当接させて素材管内部に圧
媒を注入し（ｃ）、同時にマンドレルを左右から押し込
んで、素材管を内圧により上金型の穴に膨出させ
（ｄ）、これを金型から取り出して破線部位置で膨出頂
部を切断し（ｅ）、ティースとする（ｆ）。
【０００５】本発明は、銅又は銅合金管素材からの成形
工程にバルジ加工を含むこのような錫被覆継手におい
て、錫めっき層の剥離を防止し、耐食性を向上させるこ
とを目的とする。
工程にバルジ加工を含むこのような錫被覆継手におい
て、錫めっき層の剥離を防止し、耐食性を向上させるこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的のため、本発明
者が種々研究を行った結果、バルジ加工前の段階におい
て継手素材の内面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下に制御
することにより、バルジ加工後に錫めっきを行った錫被
覆継手の耐食性が格段に向上することを見いだし、本発
明を完成するに至った。なお、本発明は、成形工程にバ
ルジ加工を含む場合だけでなく、バルジ加工以外の塑性
加工で継手形状に成形する場合にも適用することができ
る。
者が種々研究を行った結果、バルジ加工前の段階におい
て継手素材の内面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下に制御
することにより、バルジ加工後に錫めっきを行った錫被
覆継手の耐食性が格段に向上することを見いだし、本発
明を完成するに至った。なお、本発明は、成形工程にバ
ルジ加工を含む場合だけでなく、バルジ加工以外の塑性
加工で継手形状に成形する場合にも適用することができ
る。
【０００７】まず、本発明に係る内面錫被覆銅又は銅合
金管用継手素材は、銅又は銅合金管からなり、塑性加工
により継手形状に成形された後内面又は内外面に錫めっ
きを施される継手素材であり、塑性加工前において内表
面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2以下であることを特徴とす
る。また、本発明に係る内面錫被覆銅又は銅合金管用継
手素材の製造方法は、銅又は銅合金管からなる継手素材
の内面を研磨又は／及びエッチングすることにより、塑
性加工前において内表面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下
とすることを特徴とする。
金管用継手素材は、銅又は銅合金管からなり、塑性加工
により継手形状に成形された後内面又は内外面に錫めっ
きを施される継手素材であり、塑性加工前において内表
面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2以下であることを特徴とす
る。また、本発明に係る内面錫被覆銅又は銅合金管用継
手素材の製造方法は、銅又は銅合金管からなる継手素材
の内面を研磨又は／及びエッチングすることにより、塑
性加工前において内表面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下
とすることを特徴とする。
【０００８】本発明に係る内面錫被覆銅又は銅合金管用
継手の製造方法は、内表面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2以
下の銅又は銅合金管からなる継手素材を、塑性加工によ
り継手形状に成形し、その後内面に厚さ０．１〜５μｍ
の錫めっきを施すことを特徴とする。内表面の炭素量を
３μｇ／ｃｍ2以下とする手段は、銅又は銅合金管から
なる継手素材の内面を研磨又は／及びエッチングするこ
とである。
継手の製造方法は、内表面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2以
下の銅又は銅合金管からなる継手素材を、塑性加工によ
り継手形状に成形し、その後内面に厚さ０．１〜５μｍ
の錫めっきを施すことを特徴とする。内表面の炭素量を
３μｇ／ｃｍ2以下とする手段は、銅又は銅合金管から
なる継手素材の内面を研磨又は／及びエッチングするこ
とである。
【０００９】
【発明の実施の形態】一般に継手素材としては焼鈍して
軟質にした銅又は銅合金管が用いられるが、銅又は銅合
金管の焼鈍時に、抽伸時に使用した潤滑油が炭化して管
内面に残留することが知られており、また、この残留炭
素はその上に施した錫めっきの耐食性に悪影響を及ぼす
ことが知られている（特開平８−８１７８０号公報参
照）。従って、錫めっきの耐食性を向上させるために、
錫めっきを施す前に継手素材の内面に残留する炭素を減
少させることが好ましい。
軟質にした銅又は銅合金管が用いられるが、銅又は銅合
金管の焼鈍時に、抽伸時に使用した潤滑油が炭化して管
内面に残留することが知られており、また、この残留炭
素はその上に施した錫めっきの耐食性に悪影響を及ぼす
ことが知られている（特開平８−８１７８０号公報参
照）。従って、錫めっきの耐食性を向上させるために、
錫めっきを施す前に継手素材の内面に残留する炭素を減
少させることが好ましい。
【００１０】そこで、本発明者は、先に述べたように、
バルジ加工により継手形状に成形された錫めっき前の継
手素材について、化学エッチング、化学研磨などの化学
的処理、サンドブラストや管内径よりも大きい径を有す
るスポンジボールを管内に通過させ管内付着物をかき取
る等の機械的研磨処理により残留炭素を減少させること
を試みたが、十分な効果が挙がらなかった。これは、バ
ルジ加工のような過酷な加工を受けた継手素材では、残
留炭素が加工によって生じるしわの内部に入り込んで非
常に取れにくくなっているためである。むろん、バルジ
加工によって残留炭素が除去されるということもない。
バルジ加工により継手形状に成形された錫めっき前の継
手素材について、化学エッチング、化学研磨などの化学
的処理、サンドブラストや管内径よりも大きい径を有す
るスポンジボールを管内に通過させ管内付着物をかき取
る等の機械的研磨処理により残留炭素を減少させること
を試みたが、十分な効果が挙がらなかった。これは、バ
ルジ加工のような過酷な加工を受けた継手素材では、残
留炭素が加工によって生じるしわの内部に入り込んで非
常に取れにくくなっているためである。むろん、バルジ
加工によって残留炭素が除去されるということもない。
【００１１】一方、バルジ加工前の段階において、継手
素材に上記の化学的処理及び／又は機械的研磨処理を施
すと、内面に付着した残留炭素を低減することができ
る。こ処理で内表面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下に低
減したうえでバルジ加工を行い、その後に錫めっきを施
すと、錫被覆継手の錫めっきの耐食性を改善することが
できる。しかし、内表面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2を越
えるようであると、耐食性の改善は難しい。錫めっきに
ついては、その厚さが０．１μｍ未満であると銅イオン
の溶出量が増大し、またこのめっき皮膜が物理的剥離作
用を受けたときこれに耐え得なくなる。一方、その厚さ
が５μｍを越えるとめっき皮膜の形成コストが高くな
る。このため、錫めっき皮膜の厚さは０．１〜５μｍと
する。
素材に上記の化学的処理及び／又は機械的研磨処理を施
すと、内面に付着した残留炭素を低減することができ
る。こ処理で内表面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下に低
減したうえでバルジ加工を行い、その後に錫めっきを施
すと、錫被覆継手の錫めっきの耐食性を改善することが
できる。しかし、内表面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2を越
えるようであると、耐食性の改善は難しい。錫めっきに
ついては、その厚さが０．１μｍ未満であると銅イオン
の溶出量が増大し、またこのめっき皮膜が物理的剥離作
用を受けたときこれに耐え得なくなる。一方、その厚さ
が５μｍを越えるとめっき皮膜の形成コストが高くな
る。このため、錫めっき皮膜の厚さは０．１〜５μｍと
する。
【００１２】
【実施例】外径１６．３ｍｍφ、肉厚１．１ｍｍｔ、長
さ５ｍのりん脱酸銅管（ＪＩＳ−Ｈ３３００−Ｃ１２２
０Ｔ）を溶解鋳造、押出、圧延、抽伸により造管し、６
５０℃、３０分の焼鈍を行い、継手用素材を作成した。
これを長さ１３５ｍｍに切断し、各種の炭素除去処理を
行い継手用素材を調整した。調整後、試料を５０ｍｍと
８５ｍｍの２切片に分け、８５ｍｍの方を継手成形用
（バルジ加工用）、５０ｍｍの方を残留炭素量測定用と
した。残留炭素量の測定は以下の手順で行った。 （１）測定用の５０ｍｍの試料を四塩化炭素に２５℃で
３０秒浸漬する。 （２）ドライヤーで乾燥させる。 （３）管両端にシリコンゴムキャップをして管内に液体
が浸入しないようにして常温の濃硝酸１００ｍｌに３０
秒浸漬し、素材外面を洗う。 （４）水洗する。 （５）ドライヤーで乾燥し、シリコンゴムキャップを外
す。 （６）上記管を７５０℃の酸素気流中に導入して素材内
面の炭素が燃焼し発生する二酸化炭素を赤外線吸収法に
より定量する。
さ５ｍのりん脱酸銅管（ＪＩＳ−Ｈ３３００−Ｃ１２２
０Ｔ）を溶解鋳造、押出、圧延、抽伸により造管し、６
５０℃、３０分の焼鈍を行い、継手用素材を作成した。
これを長さ１３５ｍｍに切断し、各種の炭素除去処理を
行い継手用素材を調整した。調整後、試料を５０ｍｍと
８５ｍｍの２切片に分け、８５ｍｍの方を継手成形用
（バルジ加工用）、５０ｍｍの方を残留炭素量測定用と
した。残留炭素量の測定は以下の手順で行った。 （１）測定用の５０ｍｍの試料を四塩化炭素に２５℃で
３０秒浸漬する。 （２）ドライヤーで乾燥させる。 （３）管両端にシリコンゴムキャップをして管内に液体
が浸入しないようにして常温の濃硝酸１００ｍｌに３０
秒浸漬し、素材外面を洗う。 （４）水洗する。 （５）ドライヤーで乾燥し、シリコンゴムキャップを外
す。 （６）上記管を７５０℃の酸素気流中に導入して素材内
面の炭素が燃焼し発生する二酸化炭素を赤外線吸収法に
より定量する。
【００１３】調整した継手素材の炭素除去処理条件及び
処理後の炭素量を表１に示す。続いて、表１に示すＮ
ｏ．１〜８の継手素材を図１の要領でバルジ加工して外
径１５．８８ｍｍ×肉厚０．７１ｍｍｔの銅管用のティ
ースを成形し、表２に示すめっき液に７０℃で浸漬し厚
さ１μｍの錫めっきを施した。めっき後それぞれのティ
ースを半割にしてジェット噴流試験を行った。ジェット
噴流試験は、福岡県北九州市の水道水にＣｌ-を８０ｐ
ｐｍ加えた６０℃の水中で、これを同じ水で直径２ｍ
ｍ、流速１０ｍ／ｓのジェット水流を内めっき面に垂直
に１８０日間噴射して（噴射ポイントＰを図２に示す）
潰食の発生状況を調べた。その結果を表３に示す。
処理後の炭素量を表１に示す。続いて、表１に示すＮ
ｏ．１〜８の継手素材を図１の要領でバルジ加工して外
径１５．８８ｍｍ×肉厚０．７１ｍｍｔの銅管用のティ
ースを成形し、表２に示すめっき液に７０℃で浸漬し厚
さ１μｍの錫めっきを施した。めっき後それぞれのティ
ースを半割にしてジェット噴流試験を行った。ジェット
噴流試験は、福岡県北九州市の水道水にＣｌ-を８０ｐ
ｐｍ加えた６０℃の水中で、これを同じ水で直径２ｍ
ｍ、流速１０ｍ／ｓのジェット水流を内めっき面に垂直
に１８０日間噴射して（噴射ポイントＰを図２に示す）
潰食の発生状況を調べた。その結果を表３に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】
【表３】
【００１７】めっき前の炭素量が３μｇ／ｃｍ2以下で
ある実施例ではいずれも錫層の剥離はなく、腐食もみら
れなかった。一方、比較例では炭素が７．３μｇ／ｃｍ
2と多く残留していたＮｏ．５は錫の全面剥離が起こ
り、０．４０ｍｍの潰食が発生した。また炭素除去を行
っても、３μｇ／ｃｍ2以上残っている状態でバルジ加
工、めっきを行ったＮｏ．６〜８は錫の全面剥離はない
ものの部分的な剥離が起こり、潰食も発生していた。
ある実施例ではいずれも錫層の剥離はなく、腐食もみら
れなかった。一方、比較例では炭素が７．３μｇ／ｃｍ
2と多く残留していたＮｏ．５は錫の全面剥離が起こ
り、０．４０ｍｍの潰食が発生した。また炭素除去を行
っても、３μｇ／ｃｍ2以上残っている状態でバルジ加
工、めっきを行ったＮｏ．６〜８は錫の全面剥離はない
ものの部分的な剥離が起こり、潰食も発生していた。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、錫被覆銅管類の継手としてバ
ルジ加工等の塑性加工工程を有する継手の耐食性を、塑
性加工前の素材の段階でその内表面の炭素量を３μｇ／
ｃｍ2以下に低減することにより、格段に向上させるこ
とができる。
ルジ加工等の塑性加工工程を有する継手の耐食性を、塑
性加工前の素材の段階でその内表面の炭素量を３μｇ／
ｃｍ2以下に低減することにより、格段に向上させるこ
とができる。
【図１】 素材管をバルジ加工してティースの成形手順
を説明する模式図である。
を説明する模式図である。
【図２】 実施例におけるジェット水流の噴射ポイント
を説明する図である。
を説明する図である。
１ 素材管 ２、３ 割金型 ４ マンドレル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ１６Ｌ 13/14 Ｆ１６Ｌ 13/14
Claims (4)
- 【請求項１】 銅又は銅合金管からなり、塑性加工によ
り継手形状に成形された後内面又は内外面に錫めっきを
施される継手素材であり、塑性加工前において内表面の
炭素量が３μｇ／ｃｍ2以下であることを特徴とする内
面錫被覆銅又は銅合金管用継手素材。 - 【請求項２】 銅又は銅合金管からなり、塑性加工によ
り継手形状に成形された後内面又は内外面に錫めっきを
施される継手素材の製造方法であり、内面を研磨又は／
及びエッチングすることにより塑性加工前において内表
面の炭素量を３μｇ／ｃｍ2以下とすることを特徴とす
る内面錫被覆銅又は銅合金管用継手素材の製造方法。 - 【請求項３】 内表面の炭素量が３μｇ／ｃｍ2以下の
銅又は銅合金管からなる継手素材を、塑性加工により継
手形状に成形し、その後内面に厚さ０．１〜５μｍの錫
めっきを施すことを特徴とする内面錫被覆銅又は銅合金
管用継手の製造方法。 - 【請求項４】 銅又は銅合金管からなる継手素材の内面
を研磨又は／及びエッチングすることにより内表面の炭
素量を３μｇ／ｃｍ2以下とし、次いでこの継手素材を
塑性加工して継手形状に成形し、その後内面に厚さ０．
１〜５μｍの錫めっきを施すことを特徴とする内面錫被
覆銅又は銅合金管用継手の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1789498A JPH11200059A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 内面被覆銅又は銅合金管用継手素材及びその製造方法並びに継手の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1789498A JPH11200059A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 内面被覆銅又は銅合金管用継手素材及びその製造方法並びに継手の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11200059A true JPH11200059A (ja) | 1999-07-27 |
Family
ID=11956439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1789498A Pending JPH11200059A (ja) | 1998-01-13 | 1998-01-13 | 内面被覆銅又は銅合金管用継手素材及びその製造方法並びに継手の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11200059A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007085400A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 管継手及びその製作方法 |
| JP2007262524A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Nikko Kinzoku Kk | Ｃｕ−Ｚｎ系合金すずめっき条 |
| JP2007262523A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Nikko Kinzoku Kk | Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系合金すずめっき条 |
| JP2012007242A (ja) * | 2011-08-01 | 2012-01-12 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金すずめっき条 |
| CN105401177A (zh) * | 2015-12-14 | 2016-03-16 | 广东美的暖通设备有限公司 | 换热器的防腐处理方法、换热器和空调器 |
| CN115627432A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-20 | 国网山东省电力公司枣庄供电公司 | 一种电线接头镀锡装置 |
-
1998
- 1998-01-13 JP JP1789498A patent/JPH11200059A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2007262523A (ja) * | 2006-03-29 | 2007-10-11 | Nikko Kinzoku Kk | Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系合金すずめっき条 |
| JP2012007242A (ja) * | 2011-08-01 | 2012-01-12 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金すずめっき条 |
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