JPS6379902A - 管内面のライニング方法 - Google Patents
管内面のライニング方法Info
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- JPS6379902A JPS6379902A JP22689186A JP22689186A JPS6379902A JP S6379902 A JPS6379902 A JP S6379902A JP 22689186 A JP22689186 A JP 22689186A JP 22689186 A JP22689186 A JP 22689186A JP S6379902 A JPS6379902 A JP S6379902A
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- tube
- lining
- core metal
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は管内面のライニング方法に関する。
管は、その用途・使用条件等に応じて、内面に、例えば
耐食性、耐摩耗性等を強化するためのライニングが施さ
れる。
耐食性、耐摩耗性等を強化するためのライニングが施さ
れる。
管内面のライニング方法としては、例えば、ライニング
材を溶射してその溶滴を管内面に付着させる溶射法、Ｔ
ＩＧ熔接等によりライニング月のビードを管内面に形成
する溶接肉盛法、または管をその軸心を中心に回転させ
ながら、管内にライニング材の熔融物を注入し、遠心力
により管内面を溶融物層で被覆して凝固させる遠心力鋳
造法等が行われている。
材を溶射してその溶滴を管内面に付着させる溶射法、Ｔ
ＩＧ熔接等によりライニング月のビードを管内面に形成
する溶接肉盛法、または管をその軸心を中心に回転させ
ながら、管内にライニング材の熔融物を注入し、遠心力
により管内面を溶融物層で被覆して凝固させる遠心力鋳
造法等が行われている。
しかし、溶射法による場合は、溶射ガンの操作の都合上
、また溶接肉盛法では、溶接トーチ等の溶接器具の操作
の都合上、更に遠心力鋳造法では管内に鋳込みホッパを
装入する必要上、いずれも大径管のみが対象とされ、小
径管に適用ずろごとができない。しかも、溶射法により
形成されるうイニング層は、緻密性に乏しく、かつ管内
面との結合力が弱いという欠点があり、溶接肉盛法によ
るライニング層は、ビード形成時の溶接熱によりビード
と母材（管）との溶は込みが深く、薄い層厚のライニン
グ層を形成することが困難である。
、また溶接肉盛法では、溶接トーチ等の溶接器具の操作
の都合上、更に遠心力鋳造法では管内に鋳込みホッパを
装入する必要上、いずれも大径管のみが対象とされ、小
径管に適用ずろごとができない。しかも、溶射法により
形成されるうイニング層は、緻密性に乏しく、かつ管内
面との結合力が弱いという欠点があり、溶接肉盛法によ
るライニング層は、ビード形成時の溶接熱によりビード
と母材（管）との溶は込みが深く、薄い層厚のライニン
グ層を形成することが困難である。
また、遠心力鋳造法によりライニング層を形成する場合
には、多くの因子を制御しなければならないという問題
がある。
には、多くの因子を制御しなければならないという問題
がある。
本発明は、上記問題点を解決し、管径の大小に拘らず、
比較的容易に健全なライニング層を形成し得る方法を提
供しようとするものである。
比較的容易に健全なライニング層を形成し得る方法を提
供しようとするものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の管
内面のライニング方法は、 外層材である管の内面形状に相応する外形状に加工され
た芯金の表面に、管内面のライニング層となるライニン
グ材からなる溶射層を形成し、これに管を嵌め込み、管
と芯金との間を真空脱気してその両端を密封し、ついで
熱間静水圧加圧焼結処理に付して芯金表面の溶射層を管
の内面に接合せしめ、しかるのち芯金を除去することを
特徴としている。
内面のライニング方法は、 外層材である管の内面形状に相応する外形状に加工され
た芯金の表面に、管内面のライニング層となるライニン
グ材からなる溶射層を形成し、これに管を嵌め込み、管
と芯金との間を真空脱気してその両端を密封し、ついで
熱間静水圧加圧焼結処理に付して芯金表面の溶射層を管
の内面に接合せしめ、しかるのち芯金を除去することを
特徴としている。
本発明によれば、まず目的とする管の内面形状に相応す
る外形状に加工された芯金を準備し、その表面に、管内
面のライニング層となるべきライニング材を溶射し、第
１図に示すように芯金（４）表面を被覆する溶射層（２
′）を形成する。
る外形状に加工された芯金を準備し、その表面に、管内
面のライニング層となるべきライニング材を溶射し、第
１図に示すように芯金（４）表面を被覆する溶射層（２
′）を形成する。
溶射材は、ライニング層として要求される材料特性（例
えば、耐食性、耐摩耗性等）に応して、純ニッケル、純
モリブデン、Ｃｏ系合金（例えば、ＭＯ：２４〜３５％
、Ｃｒ：４〜２０％、Ｓｉ ：５％以下、残部Ｃｏ ）
、Ｎ ｉ系自溶性合金（例えば、Ｃｒ：４〜２０％、
Ｂ：１〜４％、Ｓｉ：５％以下、残部Ｎｉ）等の金属、
またはアルミナ、炭化クロム、窒化珪素等のセラミック
、あるいは金属とセラミックの混合物（例えば、Ｃｏ系
合金またはＮｉ系自溶性合金と炭化タングステン等との
混合物）等が使用される。他方、芯金は、最終的には除
去されるものであるから、例えばＳＳｌ材等のように安
価で、機械加工の容易な材料を用いればよい。
えば、耐食性、耐摩耗性等）に応して、純ニッケル、純
モリブデン、Ｃｏ系合金（例えば、ＭＯ：２４〜３５％
、Ｃｒ：４〜２０％、Ｓｉ ：５％以下、残部Ｃｏ ）
、Ｎ ｉ系自溶性合金（例えば、Ｃｒ：４〜２０％、
Ｂ：１〜４％、Ｓｉ：５％以下、残部Ｎｉ）等の金属、
またはアルミナ、炭化クロム、窒化珪素等のセラミック
、あるいは金属とセラミックの混合物（例えば、Ｃｏ系
合金またはＮｉ系自溶性合金と炭化タングステン等との
混合物）等が使用される。他方、芯金は、最終的には除
去されるものであるから、例えばＳＳｌ材等のように安
価で、機械加工の容易な材料を用いればよい。
ライニング材は、所望により異なる材質のものを組合わ
せ、例えば第１図に示すように、（ａｌ領域に耐食性ラ
イニング材を、（ｂ）領域に耐摩耗性ライニング月をそ
れぞれ？容射することもできる。
せ、例えば第１図に示すように、（ａｌ領域に耐食性ラ
イニング材を、（ｂ）領域に耐摩耗性ライニング月をそ
れぞれ？容射することもできる。
ライニング材として、金属、または金属とセラミックと
の混合物を芯金の表面に直接溶射した場合、その後の熱
間静水圧加圧焼結処理において、その溶射層（ライニン
グ層）が芯金成分の拡散によりｌη染されることがある
。この対策としては、第２図に示すように、芯金（４）
表面に、まず下地層（３）として、アルミナ等のセラミ
ックを溶射し、その下地層（３）の上に、ライニング材
からなる溶射層（２′）を積層形成するのが有効である
。下地層（３）は、熱間静水圧加圧焼結処理後に芯金（
４）を除去する際に芯金と共に除去される。なお、溶射
したままの下地層（３）の上に、そのままライニング層
となる溶射層（２′）を重ねると、下地層（３）の表面
の凹凸がライニング層の内面に転写されるので、下地層
（３）の表面を機械加工により所定の粗度に仕上げたう
えでライニング材を溶射するとよい。こうすれば、芯金
を除去した後のライニング□ 層の研磨加工を省略する
ことができる。
の混合物を芯金の表面に直接溶射した場合、その後の熱
間静水圧加圧焼結処理において、その溶射層（ライニン
グ層）が芯金成分の拡散によりｌη染されることがある
。この対策としては、第２図に示すように、芯金（４）
表面に、まず下地層（３）として、アルミナ等のセラミ
ックを溶射し、その下地層（３）の上に、ライニング材
からなる溶射層（２′）を積層形成するのが有効である
。下地層（３）は、熱間静水圧加圧焼結処理後に芯金（
４）を除去する際に芯金と共に除去される。なお、溶射
したままの下地層（３）の上に、そのままライニング層
となる溶射層（２′）を重ねると、下地層（３）の表面
の凹凸がライニング層の内面に転写されるので、下地層
（３）の表面を機械加工により所定の粗度に仕上げたう
えでライニング材を溶射するとよい。こうすれば、芯金
を除去した後のライニング□ 層の研磨加工を省略する
ことができる。
前記のように芯金（４）の表面を溶射層（２′）で被覆
したのち、第３図に示すように外層材である管（１）を
嵌め込む。もし、芯金（４）が異形状である場合、例え
ば第４図のように中間部に膨出大径部（４１）を有する
芯金の場合には、外層材（１）を径方向に（１１）部と
（１２）部に分割して嵌め込み、両者の突合せ面を適当
なシール材（６）でシールすればよい。その合せ面は、
その後の熱間静水圧加圧焼結処理において、拡散接合に
より十分に接合される。
したのち、第３図に示すように外層材である管（１）を
嵌め込む。もし、芯金（４）が異形状である場合、例え
ば第４図のように中間部に膨出大径部（４１）を有する
芯金の場合には、外層材（１）を径方向に（１１）部と
（１２）部に分割して嵌め込み、両者の突合せ面を適当
なシール材（６）でシールすればよい。その合せ面は、
その後の熱間静水圧加圧焼結処理において、拡散接合に
より十分に接合される。
なお、熱間静水圧加圧焼結処理における変形を防止し、
かつ焼結処理を容易に達成させるために、外層材（１）
の嵌め込みに先立って、溶射層（２′）の表面と外層材
（１）内面とのクリアランスが０．１ｍｍ以下となるよ
うに溶射層（２′）表面および外層材（１）内面に機械
加工を施しておくことが望ましい。
かつ焼結処理を容易に達成させるために、外層材（１）
の嵌め込みに先立って、溶射層（２′）の表面と外層材
（１）内面とのクリアランスが０．１ｍｍ以下となるよ
うに溶射層（２′）表面および外層材（１）内面に機械
加工を施しておくことが望ましい。
外層材（１）は嵌め込み、溶射層（２′）の内部および
溶射層（２′）と外層材（１）との隙間を真空脱気した
うえ、両端にＭ材（５，５）を溶接（Ｗ）シて密封し、
ついで熱間静水圧加圧焼結処理に付す。真空脱気および
密封を施すのは、熱間静水圧加圧焼結処理を首尾よく達
成し、溶射層（２′）の緻密化、および溶射層（２′）
と外層材（１）との接合を完全なものとするためである
。
溶射層（２′）と外層材（１）との隙間を真空脱気した
うえ、両端にＭ材（５，５）を溶接（Ｗ）シて密封し、
ついで熱間静水圧加圧焼結処理に付す。真空脱気および
密封を施すのは、熱間静水圧加圧焼結処理を首尾よく達
成し、溶射層（２′）の緻密化、および溶射層（２′）
と外層材（１）との接合を完全なものとするためである
。
熱間静水圧加圧焼結処理における高圧下・加熱条件下に
、溶射層（２′）が高度に緻密化されると共に、溶射層
（２′）と外層材（１）との界面には、固相接合による
強固な結合関係が形成される。
、溶射層（２′）が高度に緻密化されると共に、溶射層
（２′）と外層材（１）との界面には、固相接合による
強固な結合関係が形成される。
熱間静水圧加圧焼結処理を終えたのち、芯金（４）を機
械加工により除去する。芯金（４）にセラミックの下地
層（３）が形成されている場合、あるいはうイニング層
（２）がセラミ・ツクである場合は、芯金（４）を引き
抜くことも可能である。こうして芯金を除去したのち、
必要に応じて、緻密化された溶射層（２）の内面を研磨
することにより、第５図や第６図に示すように、外層材
（１）と、その内周面を被覆する緻密化された溶射層で
あるライニング層（２）を有する管が得られる。
械加工により除去する。芯金（４）にセラミックの下地
層（３）が形成されている場合、あるいはうイニング層
（２）がセラミ・ツクである場合は、芯金（４）を引き
抜くことも可能である。こうして芯金を除去したのち、
必要に応じて、緻密化された溶射層（２）の内面を研磨
することにより、第５図や第６図に示すように、外層材
（１）と、その内周面を被覆する緻密化された溶射層で
あるライニング層（２）を有する管が得られる。
実」Ｉ引１
ＳＳ４１製芯金（外径＝８φ、長さ：１５０７！、厘ｌ
）の表面にライニング材としてＣｏ基合金（Ｍｏ：２８
．５％、Ｃｒ：８．５％、Ｓｉ：２，６％、残部００）
の溶射層を形成し、溶射層表面を機械加工後、外層材と
して３４５Ｃ鋼製円管（内径：１０φ、外径＝３２φ、
長さ：１５０７！、■）を嵌め込み、真空脱気後、両端
を蓋材で密封したのち、温度：１２００°Ｃ１圧カニ１
５００ ｋｇ ｆ ／ｃｔ、保持時間：２１１ｒの熱間
静水圧加圧焼結処理に付した。焼結の後、芯材を除去し
、外面に機械加工を加えて、外径：３０φ、内径＝１０
φ、長さ：１５ＯＮ 、ライニング層厚：約］ ｍｍの
管を得た。ライニング層は緻密で、外層材との界面は同
相接合により完全に接合していることが確認された。
）の表面にライニング材としてＣｏ基合金（Ｍｏ：２８
．５％、Ｃｒ：８．５％、Ｓｉ：２，６％、残部００）
の溶射層を形成し、溶射層表面を機械加工後、外層材と
して３４５Ｃ鋼製円管（内径：１０φ、外径＝３２φ、
長さ：１５０７！、■）を嵌め込み、真空脱気後、両端
を蓋材で密封したのち、温度：１２００°Ｃ１圧カニ１
５００ ｋｇ ｆ ／ｃｔ、保持時間：２１１ｒの熱間
静水圧加圧焼結処理に付した。焼結の後、芯材を除去し
、外面に機械加工を加えて、外径：３０φ、内径＝１０
φ、長さ：１５ＯＮ 、ライニング層厚：約］ ｍｍの
管を得た。ライニング層は緻密で、外層材との界面は同
相接合により完全に接合していることが確認された。
実施例２
ＳＳ４］製芯金（外径＝８φ、長さ：ｌ５Ｏｆｆ 、
ａｍ）の表面にライニング材としてアルミナの？８ ｎ
・１層を形成し、溶射層表面を機械加工後、これに外層
＋４として３４５Ｇ鋼製円管（内径＝ｌＯφ、外径：３
２φ、長さ：１５０ｆｉ 、 ｎ）を嵌め込み、真空脱
気後、両端を蓋材で密封し、温度： １２５０°Ｃ１圧
カニ １５００ｋｇ ｆ／ ｃｔｌ、保持時間：２Ｈｒ
の熱間静水圧加圧焼結を行った。焼結後、芯金を除去し
、外面に機械加工を加えて、外径：３０φ、内径：１０
φ、長さ：１５０Ａ 。
ａｍ）の表面にライニング材としてアルミナの？８ ｎ
・１層を形成し、溶射層表面を機械加工後、これに外層
＋４として３４５Ｇ鋼製円管（内径＝ｌＯφ、外径：３
２φ、長さ：１５０ｆｉ 、 ｎ）を嵌め込み、真空脱
気後、両端を蓋材で密封し、温度： １２５０°Ｃ１圧
カニ １５００ｋｇ ｆ／ ｃｔｌ、保持時間：２Ｈｒ
の熱間静水圧加圧焼結を行った。焼結後、芯金を除去し
、外面に機械加工を加えて、外径：３０φ、内径：１０
φ、長さ：１５０Ａ 。
ライニング層厚：約１１１の管を得た。ライニング層は
緻密で、外層材との界面は固相接合により完全に接合し
ていることが確認された。
緻密で、外層材との界面は固相接合により完全に接合し
ていることが確認された。
犬瀦貫主
５Ｓ４１製芯金（外径ニアφ、長さ：１５ＯＮ 、 ＋
＋ｎ）の表面に下地層として層厚約０．５１１のアルミ
ナ溶射層を設け、その表面を研磨したのち、ライニング
材としてＣｏ基合金（Ｍ ｏ ： ２ｆ３．５％、ｃｒ
：８．５％、Ｓｉ：２，６％、残部Ｃｏ）の溶射層を形
成し、その表面を機械加工後、外層材として５４５Ｃ鋼
製円管（内径：１０φ、外径＝３２φ、長さ：１５０７
！、 ｍｓ）を嵌め込み、真空脱気後、両端を蓋月で密
↑、１し、温度１２００″Ｃ１圧カニ １５００ｋｇ
ｆ ／ ｃａ 。
＋ｎ）の表面に下地層として層厚約０．５１１のアルミ
ナ溶射層を設け、その表面を研磨したのち、ライニング
材としてＣｏ基合金（Ｍ ｏ ： ２ｆ３．５％、ｃｒ
：８．５％、Ｓｉ：２，６％、残部Ｃｏ）の溶射層を形
成し、その表面を機械加工後、外層材として５４５Ｃ鋼
製円管（内径：１０φ、外径＝３２φ、長さ：１５０７
！、 ｍｓ）を嵌め込み、真空脱気後、両端を蓋月で密
↑、１し、温度１２００″Ｃ１圧カニ １５００ｋｇ
ｆ ／ ｃａ 。
保持時間： ２Ｈｒの熱間静水圧加圧焼結を行った。
焼結の後、芯金および下地層を除去し、外面に機波加工
を加えることにより、外径：３ｏφ、内径：１０φ、長
さ：１５ＯＮ 、ライニング層厚：約１１の管を得た。
を加えることにより、外径：３ｏφ、内径：１０φ、長
さ：１５ＯＮ 、ライニング層厚：約１１の管を得た。
ライニング層は緻密であり、外層月との界面は同相接合
により強固に結合していることが認められた。
により強固に結合していることが認められた。
本発明方法は、芯金にライニング材の溶射層を形成し、
これに外層材である管を嵌め込み、熱間静水圧加圧焼結
により管内面にライニング層を接合することとしたので
、管のサイズの大小に関係なく、小径・長尺管にも、ラ
イニング層を容易に形成することができ、しかもそのラ
イニング層は緻密で、管内面との接合も強固である。従
ゲＣ１本発明方法は、各種のシリンダ類、パイプ類ノ内
面の耐摩耗性、耐食性ライニング法等としＣ有用である
。
これに外層材である管を嵌め込み、熱間静水圧加圧焼結
により管内面にライニング層を接合することとしたので
、管のサイズの大小に関係なく、小径・長尺管にも、ラ
イニング層を容易に形成することができ、しかもそのラ
イニング層は緻密で、管内面との接合も強固である。従
ゲＣ１本発明方法は、各種のシリンダ類、パイプ類ノ内
面の耐摩耗性、耐食性ライニング法等としＣ有用である
。
第１図〜第６図は本発明方法の実施例の断面説明図であ
る。 ■＝管、２ニライニング層、２′ニライニング材溶射層
、３：下地層、４：芯金。
る。 ■＝管、２ニライニング層、２′ニライニング材溶射層
、３：下地層、４：芯金。
Claims (2)
- （１）外層材である管の内面形状に相応する外形状に加
工された芯金の表面に、管内面のライニング層となるラ
イニング材からなる溶射層を形成したのち、これに管を
嵌め込み、管と芯金との間隙を真空脱気してその両端を
密封し、ついで熱間静水圧加圧焼結処理に付して管と芯
金表面の溶射層とを接合せしめ、しかるのち芯金を除去
することを特徴とする管内面のライニング方法。 - （２）芯金の表面に下地層としてセラミック溶射層を形
成し、その上にライニング材からなる溶射層を積層形成
し、熱間静水圧加圧焼結処理後、芯金と、下地層である
セラミック溶射層とを除去することを特徴とする上記第
１項に記載の管内面のライニング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22689186A JPS6379902A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 管内面のライニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22689186A JPS6379902A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 管内面のライニング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6379902A true JPS6379902A (ja) | 1988-04-09 |
Family
ID=16852202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22689186A Pending JPS6379902A (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 管内面のライニング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6379902A (ja) |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP22689186A patent/JPS6379902A/ja active Pending
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