JPS605884A - 管状材の内面に金属層を形成する方法及び装置 - Google Patents
管状材の内面に金属層を形成する方法及び装置Info
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- JPS605884A JPS605884A JP59048955A JP4895584A JPS605884A JP S605884 A JPS605884 A JP S605884A JP 59048955 A JP59048955 A JP 59048955A JP 4895584 A JP4895584 A JP 4895584A JP S605884 A JPS605884 A JP S605884A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C24/00—Coating starting from inorganic powder
- C23C24/08—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat
- C23C24/10—Coating starting from inorganic powder by application of heat or pressure and heat with intermediate formation of a liquid phase in the layer
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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】
技術分野
本発明(」1、内面が保、没されたパイプ、チーーブベ
アリング用スリーブなどとして最終的に使用される管状
材の内面に金属保護層を形成するための方法及び装置に
関する。
アリング用スリーブなどとして最終的に使用される管状
材の内面に金属保護層を形成するための方法及び装置に
関する。
技術的背景
一般的金属や鋼の管材の内面にクローム等の高価な金属
で層を形成する場合こ管材全体をその高価な金属で作っ
たよりも安く形成できることが望まれる。腐蝕性又は摩
耗性のME体等を通ず管やベアリング、スリーブ若しく
はカラー等の内面は。
で層を形成する場合こ管材全体をその高価な金属で作っ
たよりも安く形成できることが望まれる。腐蝕性又は摩
耗性のME体等を通ず管やベアリング、スリーブ若しく
はカラー等の内面は。
酬JρS蝕、耐摩耗性を有ずろクロームやその他の71
1殊金属の保護層を設けろことが望まれろ場合が多い。
1殊金属の保護層を設けろことが望まれろ場合が多い。
例えば、−油井において使われるパイプストリングは、
その寿命を長くして油脂量のコストを低くするために、
その内面が耐腐蝕性、耐摩耗性を有することが望まれる
。
その寿命を長くして油脂量のコストを低くするために、
その内面が耐腐蝕性、耐摩耗性を有することが望まれる
。
鉛の層が形成された鋼等を除く通常の2−は、メッキ等
によりスリーブ、層が形成されて所安の強度にされ、そ
れが(【′tかれる環況に適ず4)ようにされることが
知られている。
によりスリーブ、層が形成されて所安の強度にされ、そ
れが(【′tかれる環況に適ず4)ようにされることが
知られている。
しかし、例えばクロームは高価であり、クロームのメッ
キ処理はその排液処理等が困11Lで費用かかかる。ま
た、ベアリング材の支持面として作用する管材の内面に
十分な厚みの金属層を形成することは技術的にr’jj
かしい。
キ処理はその排液処理等が困11Lで費用かかかる。ま
た、ベアリング材の支持面として作用する管材の内面に
十分な厚みの金属層を形成することは技術的にr’jj
かしい。
イ〉1囁状材の外面に金属層を形成する場合は、かなり
の範囲において、その化学メッキ処理に関ずイ)望まし
くない周囲への影響を回避することができる。一方、そ
のような棒状材に金属層を形成する場合に従来から用い
られてきた機械的方法による金JIi 1’Δ形成法ば
、アセチレン、プロノぐン等の燃焼ガスを酸素を供給し
て燃焼するオープンフレームト−チを使用して、棒状材
を加熱するとともに粉末金属を少くとも部分的に溶ける
温度にして)奉軟材に溶着するのが普通である。このト
ーチを用し・た方法で管制の処理を行う場合は、トーチ
の火がチー−−ブの壁を焼き切ることがしばしばあるの
で経済的でないこともあり完全に満足の行くものではな
い。また、この1・−チを用いた方法ば、′1?材の内
面に金属層を形成するにはノJ′11シていない。それ
ば1・−チを管材内部に入れるのが非常に困難だからで
ある。
の範囲において、その化学メッキ処理に関ずイ)望まし
くない周囲への影響を回避することができる。一方、そ
のような棒状材に金属層を形成する場合に従来から用い
られてきた機械的方法による金JIi 1’Δ形成法ば
、アセチレン、プロノぐン等の燃焼ガスを酸素を供給し
て燃焼するオープンフレームト−チを使用して、棒状材
を加熱するとともに粉末金属を少くとも部分的に溶ける
温度にして)奉軟材に溶着するのが普通である。このト
ーチを用し・た方法で管制の処理を行う場合は、トーチ
の火がチー−−ブの壁を焼き切ることがしばしばあるの
で経済的でないこともあり完全に満足の行くものではな
い。また、この1・−チを用いた方法ば、′1?材の内
面に金属層を形成するにはノJ′11シていない。それ
ば1・−チを管材内部に入れるのが非常に困難だからで
ある。
外表面に金属層を作る上記従来j」2術は、金属層の厚
さを、正イrimに制御することができず、またその結
果として、厚さが不均一になるという欠点を有している
。更祈、オープンフレームトーチを用い粉末金属で金属
層を作る場合、通當得られる・′1)小厚さは約0.0
08インチ(0,2nnn )で最大Ifさは約0.0
15’インチ(0,38)11111 )であり、両厚
さとも必要とされる金属層よりも大きいことがしばしば
あり、Ufiつてコストを高いものにする。更に、層を
作る材45Aとして微細な粒子の粉末金属を用いる場合
には、1・−チの温度力茸唱すぎて当該粉末金属を蒸発
させてしまうことがしばしばある。また、厚い金属層を
形成する場合には、金属層の厚みを十分に制御すること
ができず、従って、金属層の形成される゛)↑利の内面
を正確な円にすることが回前であり、その金属層内面を
正確な円にするためには・)成域加工などの費用のかか
る仕−にげ処理をする必要がある。
さを、正イrimに制御することができず、またその結
果として、厚さが不均一になるという欠点を有している
。更祈、オープンフレームトーチを用い粉末金属で金属
層を作る場合、通當得られる・′1)小厚さは約0.0
08インチ(0,2nnn )で最大Ifさは約0.0
15’インチ(0,38)11111 )であり、両厚
さとも必要とされる金属層よりも大きいことがしばしば
あり、Ufiつてコストを高いものにする。更に、層を
作る材45Aとして微細な粒子の粉末金属を用いる場合
には、1・−チの温度力茸唱すぎて当該粉末金属を蒸発
させてしまうことがしばしばある。また、厚い金属層を
形成する場合には、金属層の厚みを十分に制御すること
ができず、従って、金属層の形成される゛)↑利の内面
を正確な円にすることが回前であり、その金属層内面を
正確な円にするためには・)成域加工などの費用のかか
る仕−にげ処理をする必要がある。
1982年5月3日に提出された米国特許第374.2
82号は、金H週製部4Jの外表面に金属層を形成する
改良された方法が開示されている。この出、願に係る発
明は、パイプ等の管材の内面に金jE 、lX1fを作
る場合のよI)屋1す1tな問題に向けられており、金
属1・、〆;の最内層面を正確な円形にしようとしてい
る。
82号は、金H週製部4Jの外表面に金属層を形成する
改良された方法が開示されている。この出、願に係る発
明は、パイプ等の管材の内面に金jE 、lX1fを作
る場合のよI)屋1す1tな問題に向けられており、金
属1・、〆;の最内層面を正確な円形にしようとしてい
る。
本]・、lJ+発明に関する従来技術には、次の第1の
グル−フ“の米国牛1ri+乍がある。
グル−フ“の米国牛1ri+乍がある。
d!、’ :4. J 5 8.4 9 り −シじ
、 ε]′口う、3 5 9.!1 4 3 号 :
第4.122,798−号、第4,197.3’ 36
号、第4,243.699号、第4,302,482号
及び再発行特許第24,852号。
、 ε]′口う、3 5 9.!1 4 3 号 :
第4.122,798−号、第4,197.3’ 36
号、第4,243.699号、第4,302,482号
及び再発行特許第24,852号。
調奔によれば、次の第2のグループの米国特許も関連先
行技Oトjとして挙げられた。
行技Oトjとして挙げられた。
3「!、2,198,254号、第2,241,095
号:第2.289,658号:第3,278,331号
;第4.24/1,985号:第4.32 /1,81
8号:第2,803゜559号、第2,887.984
M、第3,108,022号、第3,326,177
号:第3.3”89.010号:第3,560,2 :
39号; i33,599,603号、第3゜922、
:384号;第4,082,869号:第4,315.
883号、第2,822,291号;第2,845,3
36号;編3,0.63,860号、第3,207,6
18号;第3.2 ] 8,184号;第3,394,
450号;第3,405.O’O0号、第3,532.
’531号、第3.654,8’95号:第3,814
,616号、第3,974.306号、第3,982,
050号及びi’;/1,169.906号。
号:第2.289,658号:第3,278,331号
;第4.24/1,985号:第4.32 /1,81
8号:第2,803゜559号、第2,887.984
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36号;編3,0.63,860号、第3,207,6
18号;第3.2 ] 8,184号;第3,394,
450号;第3,405.O’O0号、第3,532.
’531号、第3.654,8’95号:第3,814
,616号、第3,974.306号、第3,982,
050号及びi’;/1,169.906号。
第1のグループの!1旨′1に係る発明は、管状1,1
の内面に保護層を形成ずろことに関するものである。
の内面に保護層を形成ずろことに関するものである。
第2のグループは、安価な全縮製部材の表面にクローム
等の高価な金属の粉末材で保護層を形成しようとする点
で、本発明に・関連のあるイ)のである。
等の高価な金属の粉末材で保護層を形成しようとする点
で、本発明に・関連のあるイ)のである。
発明の摘要
本発明は上述した従来技術に鑑み、管状材の内面に粉末
金属により保護層を形成するのに、管状材の焼き切りや
粉末金J7αの蒸発による材層のロスがなく、しかも作
られた金属j※の厚みが均一で且つ正確な円形性のある
ものとすることができる方法及び装置を提供することを
目的としている。
金属により保護層を形成するのに、管状材の焼き切りや
粉末金J7αの蒸発による材層のロスがなく、しかも作
られた金属j※の厚みが均一で且つ正確な円形性のある
ものとすることができる方法及び装置を提供することを
目的としている。
すなわち、本発明の基本曲者えを示せば次の通りである
。金属層を形成する管状材をその軸線方向で送給し、送
給される管状材の内部に粉末金属を供給し、また、管状
材の一部を加熱して該管状月内部に供給された粉末金属
を少くとも半溶融状(Il且にし、また、同1S・秋材
をその中、し・1illlI線を中心にして回転し少く
とも生温1’il:li状態にされた金属が管状材の内
面に沿って)゛員状となるようにし、その状7j、):
で更に217状44を加熱して金属を更に溶l’dli
! L/て管状イシjの内面に溶着させ、それを冷力l
するのである。
。金属層を形成する管状材をその軸線方向で送給し、送
給される管状材の内部に粉末金属を供給し、また、管状
材の一部を加熱して該管状月内部に供給された粉末金属
を少くとも半溶融状(Il且にし、また、同1S・秋材
をその中、し・1illlI線を中心にして回転し少く
とも生温1’il:li状態にされた金属が管状材の内
面に沿って)゛員状となるようにし、その状7j、):
で更に217状44を加熱して金属を更に溶l’dli
! L/て管状イシjの内面に溶着させ、それを冷力l
するのである。
従って、本発明においては管状材の回転の除にかけられ
る溶融金属−\の遠心力等により、作られる金属層は均
一性が高く、正イjiltな円形とされ、また′11f
状月との結合も強固なものとなる。
る溶融金属−\の遠心力等により、作られる金属層は均
一性が高く、正イjiltな円形とされ、また′11f
状月との結合も強固なものとなる。
実施例
以下、本発明を雄側図面に示した実施例に基づき説明す
る。
る。
al、1図には、パイプ10の内面に金属層を形成する
だめの本発明に係る装置が断面図で示されている。
だめの本発明に係る装置が断面図で示されている。
パイプ10は、周知のパイプ回転装置12によって支持
されて回1云される。パイプ回転装置12ば−M11.
たけ第1図の左11i11に示しであるが、同様の装置
を第1図の右側に設けることができることは判るであろ
う。
されて回1云される。パイプ回転装置12ば−M11.
たけ第1図の左11i11に示しであるが、同様の装置
を第1図の右側に設けることができることは判るであろ
う。
回転装置12ば、パイプ10の両側に配”tされた一対
のパイプ係合駆動ローラ14を有している。
のパイプ係合駆動ローラ14を有している。
これらローラは、パイプ10と摩擦係合しており1、部
分的にパイプ10の中間の高さより低くされており、パ
イプの支持装置としても作用している。
分的にパイプ10の中間の高さより低くされており、パ
イプの支持装置としても作用している。
ローラ14は電気モータのような慣用の:l動装置によ
って、1、qに動される。矢印18で示される。駆動ロ
ーラの回転方向はパイプ100回転を生じ、同時に矢印
20で示したパイプの1踊線方向での動きも生じる。
って、1、qに動される。矢印18で示される。駆動ロ
ーラの回転方向はパイプ100回転を生じ、同時に矢印
20で示したパイプの1踊線方向での動きも生じる。
パイプ10の内部に金属層を形成するため、該パイプは
初めに第1図に破線だけで示ず#、lll長い内部スピ
ンドルまたはマンドレル22に入子式に挿入される。マ
ンドレルはパイプの長さに従ってその軸線方向長さを所
望の長さにすることができるが、最大径はパイプの孔の
径よりも小さくして、パイプがマンドレルの土に自由に
入子式に設定できるようにする。
初めに第1図に破線だけで示ず#、lll長い内部スピ
ンドルまたはマンドレル22に入子式に挿入される。マ
ンドレルはパイプの長さに従ってその軸線方向長さを所
望の長さにすることができるが、最大径はパイプの孔の
径よりも小さくして、パイプがマンドレルの土に自由に
入子式に設定できるようにする。
マンドレル22は、細長いパイプ24の形態で示されて
おり、ε1)1図の危属層形成ステーションのノミ′端
にJt、2も近いjiii、i部に中央な貫通ずる孔2
8を有する環状端壁26を有している。
おり、ε1)1図の危属層形成ステーションのノミ′端
にJt、2も近いjiii、i部に中央な貫通ずる孔2
8を有する環状端壁26を有している。
パイプ10の右端も(図示しない)右側支持体ずなわち
マンドレルと入子式のしU係にすることができ、その端
部壁26′のみを示している。この端部壁はパイプ10
の内面及びその上に作られたくυ積層(第2図及び第4
図参照)内を通れるような径とされている。端部壁26
′にはその外周に/1)つて可撓、1(1:のフラン7
又はスカートを設け、高圧ガスがそこを通って下流に流
れるようにする。
マンドレルと入子式のしU係にすることができ、その端
部壁26′のみを示している。この端部壁はパイプ10
の内面及びその上に作られたくυ積層(第2図及び第4
図参照)内を通れるような径とされている。端部壁26
′にはその外周に/1)つて可撓、1(1:のフラン7
又はスカートを設け、高圧ガスがそこを通って下流に流
れるようにする。
また、端部壁26′には孔28′を設けて高圧ガスがそ
こを通って下流に逃げられるようにすることもできる。
こを通って下流に逃げられるようにすることもできる。
第1図に示すように、パイプ10の孔内には、片持ばり
式の供給支持管30が挿入されており、該管を」]追し
て粉末金属が供給される。ずなわぢ、該金属は加圧され
た非酸素ガス’IALに含められ、第1@導加熱手段3
4及び第、2誘導加熱手段36間においてノズル32か
らスプレー又は/ヤヮー状Sにして供給される。
式の供給支持管30が挿入されており、該管を」]追し
て粉末金属が供給される。ずなわぢ、該金属は加圧され
た非酸素ガス’IALに含められ、第1@導加熱手段3
4及び第、2誘導加熱手段36間においてノズル32か
らスプレー又は/ヤヮー状Sにして供給される。
粉末金属の供給は加熱手段34.36の間て行われるよ
うに示されているが、第1の加熱手段34に近い方が良
い場合もあり、また、第1の加熱手段の下流よりもむし
ろ上流1Cする力が良い場合もある。
うに示されているが、第1の加熱手段34に近い方が良
い場合もあり、また、第1の加熱手段の下流よりもむし
ろ上流1Cする力が良い場合もある。
第1の加熱手段34はらぜんコイル状にされており、そ
れが巻かれた部分を第1の所定の晶■度に力旧)、央す
る。第1加熱手段からの熱は、ノズルがT;〕供給され
た粉末金属を溶融する。
れが巻かれた部分を第1の所定の晶■度に力旧)、央す
る。第1加熱手段からの熱は、ノズルがT;〕供給され
た粉末金属を溶融する。
粉末金属が加熱手段34により加熱された後で、パイプ
10を回転しない状態で内部観察した結果、溶融したま
たは少くとも半溶融した金属がパイプ10の下方部分に
溜っていた。
10を回転しない状態で内部観察した結果、溶融したま
たは少くとも半溶融した金属がパイプ10の下方部分に
溜っていた。
ノズル32から供給される粉末金属も加熱手段34によ
って加えられる熱に近い温度に予約するのが好ましく、
それは粉末金属を運ぶ非酸素ガスを加熱して行うのが良
い。非酸素ガスとして(1、チッ素ガスが好ましいが、
ネオン、アルゴンなどの希ガスを使用することもできろ
。このガスは主に(図示しない供給r;1から)粉末金
属をパイプ30及びノズル32を通して金属層を形成す
る所に運ぶことを主な作用としている。パイプ30の端
部1(は、(図示しない)別個のチューブにより粉末金
11・九が供給されるかまたはチーーブ24の:ノ釧■
に連通されて該チーーブをj、] して粉粉末金が供給
される。後者の場合、端ハ”426内の中央孔28は非
il::素ガスに含まれた粉末金属をパイプ10内に供
給ずく)、1u加の手段として作用する1゜ノズル32
そして若しくは端’:’f:、 26の孔28を通して
パイプ10内に供給された粉末金Fy%)・ま、第」加
熱手段34によって少くとも生温M!’!仄態にされ、
パイプ10内の底部に溶:’?f!If金属の溜りを作
る。
って加えられる熱に近い温度に予約するのが好ましく、
それは粉末金属を運ぶ非酸素ガスを加熱して行うのが良
い。非酸素ガスとして(1、チッ素ガスが好ましいが、
ネオン、アルゴンなどの希ガスを使用することもできろ
。このガスは主に(図示しない供給r;1から)粉末金
属をパイプ30及びノズル32を通して金属層を形成す
る所に運ぶことを主な作用としている。パイプ30の端
部1(は、(図示しない)別個のチューブにより粉末金
11・九が供給されるかまたはチーーブ24の:ノ釧■
に連通されて該チーーブをj、] して粉粉末金が供給
される。後者の場合、端ハ”426内の中央孔28は非
il::素ガスに含まれた粉末金属をパイプ10内に供
給ずく)、1u加の手段として作用する1゜ノズル32
そして若しくは端’:’f:、 26の孔28を通して
パイプ10内に供給された粉末金Fy%)・ま、第」加
熱手段34によって少くとも生温M!’!仄態にされ、
パイプ10内の底部に溶:’?f!If金属の溜りを作
る。
パイプ10は比較的高速で回転される。従って少くとも
゛16溶副l状態の金属は周′l、[1の2つの力を受
ける。回転しているパイプ10の内壁面はそれに1にr
接した金属に接線方向で・の力を生じ、D’Lつて層状
の流れが生じ、らせん若しくは同心状の層を作る。同時
に遠心力が加わる。浴融されている金属中に屯い粒子が
あれば、遠心力により軽い粒子より半径方向外方に押圧
される。v′Cつで、金)、・11中に不純物が入って
いる場合には、該不純物も」:1′t′人層の半径方向
内方に寄せられる。また上記の力により、金属層の最内
面はパイプの回転’flll i腺のまわりで最もIE
確に心出しされた円形性を有するようになる。
゛16溶副l状態の金属は周′l、[1の2つの力を受
ける。回転しているパイプ10の内壁面はそれに1にr
接した金属に接線方向で・の力を生じ、D’Lつて層状
の流れが生じ、らせん若しくは同心状の層を作る。同時
に遠心力が加わる。浴融されている金属中に屯い粒子が
あれば、遠心力により軽い粒子より半径方向外方に押圧
される。v′Cつで、金)、・11中に不純物が入って
いる場合には、該不純物も」:1′t′人層の半径方向
内方に寄せられる。また上記の力により、金属層の最内
面はパイプの回転’flll i腺のまわりで最もIE
確に心出しされた円形性を有するようになる。
上り己の帛が生じている時と同時に、パイプ及びその中
のt容融金1:J’、はる方へ動かされて第2の加賀?
手段3Gによって発せられイ)第2のより高い熱を受け
る。第2の温度は第1の/l’l?L度よりか7よりi
tQ+ <、金属ば@Phi!Ifされ、そノ:fi〉
ノ、’T4は高1!’iA、 0)下テ、lj1’:状
にされて、その最外j・l’4はパイプ10の内(1,
4面に溶シ1)シ1山の層はその1うシ「]妾するハ・
てに溶カ゛イするようになど、。
のt容融金1:J’、はる方へ動かされて第2の加賀?
手段3Gによって発せられイ)第2のより高い熱を受け
る。第2の温度は第1の/l’l?L度よりか7よりi
tQ+ <、金属ば@Phi!Ifされ、そノ:fi〉
ノ、’T4は高1!’iA、 0)下テ、lj1’:状
にされて、その最外j・l’4はパイプ10の内(1,
4面に溶シ1)シ1山の層はその1うシ「]妾するハ・
てに溶カ゛イするようになど、。
その後、パイプ10が加熱手段360′唄域な離れて第
1図で見て右の方へ動かされ2)につれて金属層は冷却
されて冷却され硬化する。硬化した)j:′j状の金属
層のj膜内面ばパイプ100回転軸線の庄わりでかなり
正4rjllに心出しされたものとなる。
1図で見て右の方へ動かされ2)につれて金属層は冷却
されて冷却され硬化する。硬化した)j:′j状の金属
層のj膜内面ばパイプ100回転軸線の庄わりでかなり
正4rjllに心出しされたものとなる。
第2図乃至第4図は、第1図に示す装置によつて金属層
が形成されたパイプをり、豆かく切[す1して作ったリ
ンク1〔1′を示している。このリングで、42は元の
パイプ10の外表面、42は内表面、MばIt5仄にさ
れた金、;・4層、42′は該金属層の上記内表面に溶
瀦された外周面、44は内周面を示している。
が形成されたパイプをり、豆かく切[す1して作ったリ
ンク1〔1′を示している。このリングで、42は元の
パイプ10の外表面、42は内表面、MばIt5仄にさ
れた金、;・4層、42′は該金属層の上記内表面に溶
瀦された外周面、44は内周面を示している。
内周面44ば、その上に牛した凹凸やそれに含まれる不
純(吻を除くために軽く研摩される。臼・、2図乃至第
4 Filに示すリングは、ベアリングのスリーブとし
て使うことかで・きる。また、同リングを直径方向で切
断ずれば2個の半円形部月が得られ、回転シャフトのジ
ャーナルやベアリングピロー等に使うことができる。
純(吻を除くために軽く研摩される。臼・、2図乃至第
4 Filに示すリングは、ベアリングのスリーブとし
て使うことかで・きる。また、同リングを直径方向で切
断ずれば2個の半円形部月が得られ、回転シャフトのジ
ャーナルやベアリングピロー等に使うことができる。
紀]図には、先端にノズルを’fliiiえたチーーブ
30を使用したものを示したが、実際に行った実験では
、パイプに対応する長さの通常の口径を有する%インチ
(3,211mI) qfの4’r4ii1 ”ffを
パイプ10内に通し、その先1’:+1:の開放端部/
X:I・−向に曲は−(ノズルとして使った。チン素ガ
スは80 p、 s、 t、 (5,6Ky/lyr?
)としそれ自体は加?”j!にし、なかった。粉末金
属のサイズは種々のものとすることができ、実験では米
国ミシガン州デトロイトのCo 1monoy Co
rp、から販売されている商標名゛ゝCo1monoy
“の扁6:3(融点1025°C10ツクエル硬さ58
−63Cスチール、比重78)を使った。この粉末金属
の3[′均粒子寸法は250 325 ミクロンであっ
た。
30を使用したものを示したが、実際に行った実験では
、パイプに対応する長さの通常の口径を有する%インチ
(3,211mI) qfの4’r4ii1 ”ffを
パイプ10内に通し、その先1’:+1:の開放端部/
X:I・−向に曲は−(ノズルとして使った。チン素ガ
スは80 p、 s、 t、 (5,6Ky/lyr?
)としそれ自体は加?”j!にし、なかった。粉末金
属のサイズは種々のものとすることができ、実験では米
国ミシガン州デトロイトのCo 1monoy Co
rp、から販売されている商標名゛ゝCo1monoy
“の扁6:3(融点1025°C10ツクエル硬さ58
−63Cスチール、比重78)を使った。この粉末金属
の3[′均粒子寸法は250 325 ミクロンであっ
た。
パイプ10は外径41. /l 111111、内i予
31.3 +1IIn、厚さ48能のものを使用した。
31.3 +1IIn、厚さ48能のものを使用した。
形成された金属層の平均厚さは32朋であった。パイプ
10は] 7’50rpmで回転し、且つ約900πI
U秒でni1方向に送った。金属層の内径は25.4
+II+11よりわずかに小さかった。
10は] 7’50rpmで回転し、且つ約900πI
U秒でni1方向に送った。金属層の内径は25.4
+II+11よりわずかに小さかった。
加圧した非酸素ガスはノズル32の小さな開1」からパ
イプ10内の径の大きい孔に通されるのでカスは拡張し
、それによりノズル32及びチーーブ32の一定長さ部
分を冷却する。この冷ノ、11はパイプの加熱には悪影
響を与えず、しかもチーーグ30を適正なi!I11度
に保つ。
イプ10内の径の大きい孔に通されるのでカスは拡張し
、それによりノズル32及びチーーブ32の一定長さ部
分を冷却する。この冷ノ、11はパイプの加熱には悪影
響を与えず、しかもチーーグ30を適正なi!I11度
に保つ。
粉末金属は溶剤に浴けた状態で製造者から送られてくる
。該金属が熱で溶融されて遠心力がかけられると、純粋
な金、;・1魯まパイプ10の内側面に向けて押圧され
、溶剤等の不純物は形成される金属層の内1.jd而4
4に・1斤出される。
。該金属が熱で溶融されて遠心力がかけられると、純粋
な金、;・1魯まパイプ10の内側面に向けて押圧され
、溶剤等の不純物は形成される金属層の内1.jd而4
4に・1斤出される。
第2図乃全ε[−4図に)」<された冗成品のリングの
金属層は非常に密度が高く硬いものであることが判゛つ
だ。リングを作るのにパイプ10を切1す1するに際し
、4]40Krlli1の外11!liのパイプは金a
用ノコギリで匍j11に一切れたが内側の全7;帆層で
同ノコギリはトチ止してしまった。金属層は56−58
0ツクウェル硬さを示していた。
金属層は非常に密度が高く硬いものであることが判゛つ
だ。リングを作るのにパイプ10を切1す1するに際し
、4]40Krlli1の外11!liのパイプは金a
用ノコギリで匍j11に一切れたが内側の全7;帆層で
同ノコギリはトチ止してしまった。金属層は56−58
0ツクウェル硬さを示していた。
金属層の内子を当該パイプの中心から測定した結果、全
ての点が0.025 /I +nmの差の径の範囲内に
あった。一方、金属1脅を形成する前のパイプの内径は
O,] 271+Imの差の・1・U凹円にあるもので
゛あった。
ての点が0.025 /I +nmの差の径の範囲内に
あった。一方、金属1脅を形成する前のパイプの内径は
O,] 271+Imの差の・1・U凹円にあるもので
゛あった。
別のベース金属の径の異るパイプについて第1図に示し
た装置を用いた金属層の形成が行われた。
た装置を用いた金属層の形成が行われた。
元のパイプは、Lone Sta+°5teel Co
mpanyで作られた外径約1101・11、内[)″
約25.4 +IIl+IのC−1020級のものとし
、Co 1monoy 珪の、ニッケルベース合金の粉
末金属を用いて行った。元のパイプの硬)ツは内面で7
4RB、外面で6(3RBであった。形成された金属層
の硬度は内面で56RCであった。
mpanyで作られた外径約1101・11、内[)″
約25.4 +IIl+IのC−1020級のものとし
、Co 1monoy 珪の、ニッケルベース合金の粉
末金属を用いて行った。元のパイプの硬)ツは内面で7
4RB、外面で6(3RBであった。形成された金属層
の硬度は内面で56RCであった。
金属層と元のパイプとの結合は滑らかで極・)て強固な
ものであった。金属層の形成されたパイプをエアハンマ
で゛破壊したか、両者は分断[ぜず、ただ半径方向での
割れが生じた。
ものであった。金属層の形成されたパイプをエアハンマ
で゛破壊したか、両者は分断[ぜず、ただ半径方向での
割れが生じた。
他の試験において、金;・萬層M?元のチーーブから剪
断力により分離することが行われたが、元のパイプの破
壊は生じても核パイプの金J、・4層との間の境界面に
おける分pi1Fは生ぜず、金属層が該境界面に孔や間
隙なしに元のパイプに結合されていることが示された。
断力により分離することが行われたが、元のパイプの破
壊は生じても核パイプの金J、・4層との間の境界面に
おける分pi1Fは生ぜず、金属層が該境界面に孔や間
隙なしに元のパイプに結合されていることが示された。
上記の金属層形成を行うのに、加・1.1〜手段34と
して内・イ約501・・II+の4巻のコイルを使い、
それが巻かれたパイプをその内部まで約470℃(9o
。
して内・イ約501・・II+の4巻のコイルを使い、
それが巻かれたパイプをその内部まで約470℃(9o
。
F)に加;嗅した。また、紀2加熱手段36として内径
約451魯mで6巻の誘導加熱コイルを1月いてそれが
巻かれた部分をクロームの溶融1jllX度の約980
℃以上に加熱した。加熱手段34.36によって消音さ
れた電力「lま、] fl Khzの周波数で約100
KWであった。1層戸?:〔加熱手段によって生じる熱
はコイルの巻成及びそのパイプへの近さの関数となる。
約451魯mで6巻の誘導加熱コイルを1月いてそれが
巻かれた部分をクロームの溶融1jllX度の約980
℃以上に加熱した。加熱手段34.36によって消音さ
れた電力「lま、] fl Khzの周波数で約100
KWであった。1層戸?:〔加熱手段によって生じる熱
はコイルの巻成及びそのパイプへの近さの関数となる。
下流側4部壁26′の外径は、形成されろ金)、・4層
が通Iするようなものとされる。膣壁26′は第1図の
左側に示ずパイプ24と同様の(図示しない)支持材で
支持される。
が通Iするようなものとされる。膣壁26′は第1図の
左側に示ずパイプ24と同様の(図示しない)支持材で
支持される。
曲の実砲14i1Jとしては、2つの端部壁2G、26
′をそれらの間に伸びる(図示しない)細長い支持棒の
端部のアンカ部拐又は支持材とし、粉末金属を加熱手段
36′の上流すなわちε1)1図−(ノズル32で示す
ような位;d゛に供給するチーーブなこの支持棒で支持
することができる。このようにすると、ノズル32をυ
丁望の位置に投定することができろ。
′をそれらの間に伸びる(図示しない)細長い支持棒の
端部のアンカ部拐又は支持材とし、粉末金属を加熱手段
36′の上流すなわちε1)1図−(ノズル32で示す
ような位;d゛に供給するチーーブなこの支持棒で支持
することができる。このようにすると、ノズル32をυ
丁望の位置に投定することができろ。
府−5図に示す実施例にXいては、粉末金1:3”、を
第1及び第2加熱手段34’、3G’間のr’)r望の
位置に供給するため、オーガチー−ブ50及びそれと同
心状のオーガを使用して・いる。
第1及び第2加熱手段34’、3G’間のr’)r望の
位置に供給するため、オーガチー−ブ50及びそれと同
心状のオーガを使用して・いる。
オーガチー−ブはその左端で(図示しない)適当な手段
にJ:り支持されており、また右端は回吠支持部7(」
T及び端H’/、Bシールドプレー1・46によって支
持され、パイプ10の中心に配置され、オーガ52に対
して相対的に回]!云できるようにさ7(シている。っ
オーガ52は周知のようにオーガチ=−ブ50の中心に
設けられ、所望の速さで同法されて所望量の粉末金属5
4を第]及びgH2加チ偽手段34’ 、3 G’ l
トrJに:f+!斤11された割合で供給ずろ。
にJ:り支持されており、また右端は回吠支持部7(」
T及び端H’/、Bシールドプレー1・46によって支
持され、パイプ10の中心に配置され、オーガ52に対
して相対的に回]!云できるようにさ7(シている。っ
オーガ52は周知のようにオーガチ=−ブ50の中心に
設けられ、所望の速さで同法されて所望量の粉末金属5
4を第]及びgH2加チ偽手段34’ 、3 G’ l
トrJに:f+!斤11された割合で供給ずろ。
紀1図及びgp; 2図に示1−た装(腎において(1
、金属層形、成作用を行うエレメントを囲い、加熱手段
により発せられた1QJ5を保存し、且つ、加熱される
・ζイブを外部から保護ずろ手段が設けられていて)。
、金属層形、成作用を行うエレメントを囲い、加熱手段
により発せられた1QJ5を保存し、且つ、加熱される
・ζイブを外部から保護ずろ手段が設けられていて)。
処理チャンバ60ばこの為のものであり、ψ111:郡
壁G2.64とIITiIl線方向((伸びる筒状の4
j、i 66とを有し−(いる。端部壁G2.64には
相互に114合された孔63.65を有シテオリ、#u
g T′lJo −714によってll−1lI線方向
で・動かされるパイプはこれし几を通される。操作にお
いてば、パイプ10の先ψ11):が軸線方向に動かさ
れブよがら第1の孔63を3!i’lさ凡、実11hI
J−ラによって所望の法度で回1云されながう′l′l
ll j!!1方向−、(:’ 4RJJ カ6 し、
8i’!: 2 )孔65 ヲ通L ’IC処理チャン
バ6りがら外方へ出される。
壁G2.64とIITiIl線方向((伸びる筒状の4
j、i 66とを有し−(いる。端部壁G2.64には
相互に114合された孔63.65を有シテオリ、#u
g T′lJo −714によってll−1lI線方向
で・動かされるパイプはこれし几を通される。操作にお
いてば、パイプ10の先ψ11):が軸線方向に動かさ
れブよがら第1の孔63を3!i’lさ凡、実11hI
J−ラによって所望の法度で回1云されながう′l′l
ll j!!1方向−、(:’ 4RJJ カ6 し、
8i’!: 2 )孔65 ヲ通L ’IC処理チャン
バ6りがら外方へ出される。
第1図は、本発明に係る金属層を形成する装置の作動状
態を示している一部1祈而側面図。 第2図は、第」図の装置1ゲにより金属層の形成された
′1イ状、材を短く切断した部分の端面図。 第317]は、第2図の切断部分の側面間。 21ル・1図は、開切1イシ??’i15分の1斬イ1
1図;第5図は、他の実施例、(c係る装置の一部1析
面側出図、でルノる。 12−・管状材を軸線方向に動かず手段、管状材を回転
する手段。 31)、32−一粉末金(偵?a3供給する手段。 34 ・第1の加熱手段; 3G ・第2の加熱手段。 代耶人 j1′理士 、揚 浅 恭 三□ ゛手続補正
書(方式) 1事件の表示 昭和 31年 4g)願第 リ1f−(号<−、; 、
rメニ オー;I−/l /fl ’irテノノ: 4
4/4 i ’7F> 八゛ メ゛3 し5 J、/↓
し咲J ろ、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 り)q)1 イ2グフ1−ア1フ・1 コーj、″1−
レー]ン4、代理人
態を示している一部1祈而側面図。 第2図は、第」図の装置1ゲにより金属層の形成された
′1イ状、材を短く切断した部分の端面図。 第317]は、第2図の切断部分の側面間。 21ル・1図は、開切1イシ??’i15分の1斬イ1
1図;第5図は、他の実施例、(c係る装置の一部1析
面側出図、でルノる。 12−・管状材を軸線方向に動かず手段、管状材を回転
する手段。 31)、32−一粉末金(偵?a3供給する手段。 34 ・第1の加熱手段; 3G ・第2の加熱手段。 代耶人 j1′理士 、揚 浅 恭 三□ ゛手続補正
書(方式) 1事件の表示 昭和 31年 4g)願第 リ1f−(号<−、; 、
rメニ オー;I−/l /fl ’irテノノ: 4
4/4 i ’7F> 八゛ メ゛3 し5 J、/↓
し咲J ろ、補正をする者 事件との関係 出 願 人 住所 り)q)1 イ2グフ1−ア1フ・1 コーj、″1−
レー]ン4、代理人
Claims (6)
- (1) ’i’、”状イAの内](l[に金メ・」ぷ層
を形成する方法において、 ′庁状拐をその軸線方向で送給すること、送給される管
状材の内部に金λ・A層を形成するだめの粉末金属を供
給すること。 上記管状材の一部を力旧棲し、該管状材の内部に供給さ
れた粉末金属を少くとも半溶融状態に予熱すること。 管状材をその中心軸組!を中心として回転し、上記の少
くとも半溶融状態にされた粉末金属が管状材の内面に沿
って環状とンrるようにすること:上記送給方向を基準
として上記予熱する位置よりも下流側で管状材を加熱し
、上記県仄にされた金属を−に配子熱温度よりも高くし
て、該環状の金属を管状材の内面に溶着さ・ぜること;
からなる管状材の内面に金属層を形成する方法。 - (2)上記予熱及びその後の加工・(?を、誘導加熱に
より行うようにした特許請求の範囲第1項に記載の方法
。 - (3)管状材の内面に金属層を形成するだめの装置に才
6いて、 管状材なその軸線方向で送給する手段。 送給される管状材の内部に金属j・、・弓を形成するた
めの粉末金属を供給する手段と。 」二配管状材の一部を加熱し、該管状材の内部唇供給さ
れた粉末金属を少くとも半溶融状態に予熱する第1の加
熱手段と: 管状材をその中4伸11 ’A’yAを中心として回転
し、上記の少くとも半溶融状態にされた金属が管状材の
内面に沿って」、ii′を伏の層となるようにする回転
、jBl、7動手段と。 上記送給方向を基準として粉末金属の供給される位置よ
りも下流側に設けられ、′ρ状利を加d+!’z ’
して上記環状層を上記予熱の61清度よりも高く加熱し
て、該層を管状材の内面に溶着させる第2加熱手段と。 からなる管状材の内面に金トハ層を形成する装置。 - (4) 1記第1及び第2加熱手段が、ル9導加熱装置
とされている特許請求の範囲第3項に記載の装置i。 - (5)上記粉末金1.・葛供給手段が、粉末金属を酸素
μ外の高圧ガスに含まぜて供給するようにした特fi’
F l請求の範囲第4項に記1;あの装置。 - (6)上記高圧ガスを予め加熱するようにした特許請求
の範囲第5項に記載の装置。 (力 上記第1及び第2の加熱手段が、送給される管状
材の一部を取り巻くように設けられた′iに気誘導加熱
コイルを有してなる特許請求の1・1χ囲第3項に記載
の装置。
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|---|---|---|---|
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