JPH11319958A - 曲がりクラッド管およびその製造方法 - Google Patents

曲がりクラッド管およびその製造方法

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JPH11319958A
JPH11319958A JP10136222A JP13622298A JPH11319958A JP H11319958 A JPH11319958 A JP H11319958A JP 10136222 A JP10136222 A JP 10136222A JP 13622298 A JP13622298 A JP 13622298A JP H11319958 A JPH11319958 A JP H11319958A
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bent
bending
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stainless steel
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JP10136222A
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Kazuhiko Kamo
鴨  和彦
Takahiro Ota
高裕 太田
Koji Yamazaki
公嗣 山▲崎▼
Masato Yamazaki
正人 山崎
Norimoto Sato
礼基 佐藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低コストで簡単に製造できる高品質の曲がり
クラッド管およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 低合金鋼の直管の内面にステンレス鋼を
肉盛溶接した後、当該管を550〜650℃の温度範囲
で加熱しながら曲げ加工を行い、最後に応力除去焼鈍を
行うことにより、曲がりクラッド管を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、曲がりクラッド管
およびその製造方法に関し、特に、原子力プラントで使
用される配管に対して適用すると有効である。
【0002】
【従来の技術】原子力プラントなどで使用される配管
は、内面に耐蝕性が特に要求されるため、低合金鋼の管
の内面にステンレス鋼を肉盛溶接したクラッド管が使用
されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、途中で曲折
した曲がりクラッド管を製造しようとする場合には、管
の形状が複雑なうえ、長尺であることから、汎用の装置
で肉盛溶接を行うことができないため、高価な専用装置
が必要となるばかりか、施工に手間が非常にかかってし
まい、製造コストが高くなってしまう。
【0004】このため、直管に肉盛溶接した後に熱間曲
げ加工することにより曲がりクラッド管を製造する方法
も考えられるが、熱間曲げ加工(950℃)を行うと、
肉盛溶接したステンレス鋼に加熱により炭化物が析出し
てしまい、耐蝕性が低下してしまうと共に、加熱時間が
長くなると、肉盛溶接したステンレス鋼に脆化相である
σ相が析出してしまい、曲げ加工中に割れを生じてしま
う場合がある。
【0005】そこで、熱間曲げ加工に代えて冷間曲げ加
工することにより上記問題を解決する方法も考えられる
が、管が大口径で厚肉になると、多大な加工力が必要で
あるため、容量の大きな機械を使用しなければならず、
加工に手間がかかってしまい、製造コストが高くなって
しまう。
【0006】このようなことから、本発明は、低コスト
で簡単に製造できる高品質の曲がりクラッド管およびそ
の製造方法を提供することを目的とした。
【0007】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による曲がりクラッド管は、ステンレス
鋼を内面に肉盛溶接された低合金鋼の直管が550〜6
50℃の温度範囲で加熱されながら曲げ加工されたもの
であることを特徴とする。
【0008】前述した課題を解決するための、本発明に
よる曲がりクラッド管の製造方法は、低合金鋼の直管の
内面にステンレス鋼を肉盛溶接した後、当該管を550
〜650℃の温度範囲で加熱しながら曲げ加工を行うこ
とを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明による曲がりクラッド管お
よびその製造方法の実施の形態を図1〜4を用いて説明
する。なお、図1は、その製造方法の手順を表すフロー
図、図2は、図1の工程2の実施に使用する製造装置の
概略構成図、図3は、クラッド管の加熱温度と変形抵抗
との関係を表すグラフ、図4は、クラッド管の加熱温度
および加熱時間と析出物との関係を表すグラフである。
【0010】外径406mmで板厚41mmの低合金鋼
(SQV1A)の直線型の管(直管)の内面にステンレ
ス鋼(SUS309)の溶接棒を用いて肉盛溶接を行う
(図1の工程1)。溶接方法はTIG溶接であり、溶接
トーチをマニュプレータに搭載し、ウィービングを行い
ながら管の軸方向に移動させると共に管を回転させるこ
とにより、肉盛溶接を自動的に行うようにする。肉盛溶
接されたステンレス鋼の厚さは約5mmである。
【0011】なお、溶接方法はTIG溶接に限らず、例
えば、溶着量の大きいサブマージアーク溶接などのよう
に常に下向き溶接しかできないような方法でも適用する
ことができる。また、フェライトを含有するオーステナ
イト系のステンレス鋼(二相ステンレス鋼)の溶接棒を
用いることにより、肉盛溶接時の高温割れを確実に防止
することができる。
【0012】次に、図2に示すように、内面に肉盛溶接
を施した直線型の管10を支えロール1で支持し、当該
管10の曲げ加工対象部分周辺を高周波加熱コイル2で
600±20℃に加熱し、当該管10の一端を押し型3
で押しながら上記曲げ加工対象部分に曲げロール4を押
し付けることにより、当該管10に曲げ加工を施す(図
1の工程2)。この曲げ半径は外径の2倍(812m
m)である。
【0013】ここで、上記高周波加熱コイル2の両側に
は、上記管10に冷却空気を吹き付ける図示しないエア
ノズルが設けられており、当該管10の加熱範囲を15
0mm程度に抑えるようにしている。このため、未加熱
部分の剛性により、変形を加熱部分のみに限定すること
ができるので、上記管10の偏平を抑制することがで
き、また、曲げ加工部分に圧縮応力が作用するので、曲
げ加工部分の減肉を防止することができることから、曲
がり管の要求スペック(減肉率:12.5%以下,偏平
率:6%以下)を満たすことができる。
【0014】また、加熱温度を600±20℃とする
と、図3に示すように、加工部分の変形抵抗を室温の約
1/2にまで減少させることができ、容量の小さい機械
でも容易に加工することができる。さらに、加熱時間を
短時間で済ますことができるので、図4に示すように、
ステンレス鋼における炭化物の析出による耐蝕性低下や
脆化を生じるσ相の析出による伸びの低下や457℃脆
化を防止することができ、材料劣化を引き起こすことが
ほとんどない。
【0015】また、曲げ加工は、曲がり管の要求スペッ
クを満たす加工条件で成形する限り、プレス加工や引き
曲げ加工など各種の方法を適用することができる。この
ような各種の曲げ加工方法を適用する際には、曲げ加工
部分だけに限らず全体を加熱する場合もあり得るが、加
熱温度が600±20℃であれば、材料劣化を引き起こ
すことなく容易に曲げ加工を施すことができる。
【0016】上述したように曲げ加工を施したら、全体
にわたって応力除去焼鈍(630℃×3h)する(図1
の工程3)ことにより、曲がりクラッド管を得ることが
できる。
【0017】なお、本実施の形態では、応力除去焼鈍温
度(最終熱処理温度)を630℃としているため、曲げ
加工時の加熱温度範囲を600±20℃としたが、最終
熱処理温度等の条件で特に制限されなければ、曲げ加工
時の加熱温度範囲が600±50℃であれば、材料劣化
を引き起こすことなく容易に曲げ加工を施すことができ
る。
【0018】このようにして得られた曲がりクラッド管
に対して、超音波探傷試験および浸透短小試験を行った
ところ、欠陥を生じていないことが確認できた。また、
断面のミクロ組織を観察したところ、肉盛溶接部分の表
面近傍に炭化物などが見られず、良好な組織を保持して
いることが確認できた。
【0019】したがって、このような曲がりクラッド管
およびその製造方法によれば、次のような効果を得るこ
とができる。
【0020】直管に肉盛溶接を行うため、簡単な装置
で安価に行うことができる。 フェライトを含有するオーステナイト系ステンレス鋼
(二相ステンレス鋼)を溶接金属に用いるので、肉盛溶
接時の熱間割れを防止することができる。 曲げ加工を550〜650℃の温度範囲で行うことに
より、材料の変形抵抗を室温の約1/2とすることがで
きるので、成形力を室温の約1/2に抑えることがで
き、小さい容量の機械でも曲げ加工することができる。 曲げ加工を550〜650℃の温度範囲で行うので、
材料に冶金的な脆化が発生せず、加工時の割れや材質の
劣化を防止することができる。 低合金鋼の内面にオーステナイト系ステンレス鋼を肉
盛溶接しているため、耐蝕性および耐熱性を維持したま
ま材料費を低減することができ、高品質な曲がりクラッ
ド管を得ることができる。
【0021】
【発明の効果】本発明による曲がりクラッド管は、ステ
ンレス鋼を内面に肉盛溶接された低合金鋼の直管が55
0〜650℃の温度範囲で加熱されながら曲げ加工され
たものであり、また、本発明による曲がりクラッド管の
製造方法は、低合金鋼の直管の内面にステンレス鋼を肉
盛溶接した後、当該管を550〜650℃の温度範囲で
加熱しながら曲げ加工を行うことから、直管に肉盛溶
接を行うため、簡単な装置で安価に行うことができ、
曲げ加工を550〜650℃の温度範囲で行うことによ
り、材料の変形抵抗を室温の約1/2とすることができ
るので、成形力を室温の約1/2に抑えることができ、
小さい容量の機械でも曲げ加工することができ、曲げ
加工を550〜650℃の温度範囲で行うので、材料に
冶金的な脆化が発生せず、加工時の割れや材質の劣化を
防止することができ、その結果、低コストで簡単に製
造できる高品質の曲がりクラッド管およびその製造方法
を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による曲がりクラッド管の製造方法の実
施の形態の手順を表すフロー図である。
【図2】図1の工程2の実施に使用する製造装置の概略
構成図である。
【図3】クラッド管の加熱温度と変形抵抗との関係を表
すグラフである。
【図4】クラッド管の加熱温度および加熱時間と析出物
との関係を表すグラフである。
【符号の説明】
1 支えロール 2 高周波加熱コイル 3 押し型 4 曲げロール 10 管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G21D 1/00 C21D 9/50 101B // C21D 9/50 101 G21D 1/00 W (72)発明者 山崎 正人 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (72)発明者 佐藤 礼基 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目1番1 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステンレス鋼を内面に肉盛溶接された低
    合金鋼の直管が550〜650℃の温度範囲で加熱され
    ながら曲げ加工されたものであることを特徴とする曲が
    りクラッド管。
  2. 【請求項2】 低合金鋼の直管の内面にステンレス鋼を
    肉盛溶接した後、当該管を550〜650℃の温度範囲
    で加熱しながら曲げ加工を行うことを特徴とする曲がり
    クラッド管の製造方法。
JP10136222A 1998-05-19 1998-05-19 曲がりクラッド管およびその製造方法 Withdrawn JPH11319958A (ja)

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