JPH0199781A

JPH0199781A - 管内面肉盛クラッド管の製造方法

Info

Publication number: JPH0199781A
Application number: JP25544587A
Authority: JP
Inventors: Noboru Sasaki; 昇佐々木; Toru Fukushima; 徹福島; Masahiro Adachi; 正博足立; Masao Hattori; 雅夫服部
Original assignee: NIPPON UERUDEINGUROTSUTO KK; Toyota Motor Corp; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: NIPPON UERUDEINGUROTSUTO KK; Toyota Motor Corp; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-18

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。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は管内面肉盛クラッド管の製造方法に関し、とく
に小径管等から成る芯部材を用いて管内径の小さな管内
面肉盛クラッド管を製造するのに有用な製造方法に関す
る。

［従来の技術］従来、管内面の肉盛溶接には管内面にそって管内径より
も小さくした溶接用トーチを入れて肉盛溶接を行ってい
る。

［発明が解決しようとする問題点］上記従来の製造方法においては直径３００ｍｍ以上の中
、大径管ではこの方法によりクラッド管を製造すること
に特に問題はない。しかし管内径が８０＋ｕ以下の小径
管では溶接用トーチが複雑になり又小型化することが困
難である。しかち１４に艮い小径管ではこのような従来
の製造方法においてクラッド管を製造できないのが実情
である。

本発明は、」−記観点に鑑みてなされたも′のであり、
たとえ小径管等を用いても管内径の小さな管内面肉盛ク
ラッド管をｙＪ造できる製造方法を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］本発明の管内面肉盛クラッド管の製造方法は、金属製芯
部材の外表面にクラッド材を肉盛溶接する第一工程と、第一工程の侵に上記芯部材を除去する第二工程と、から
なることを特徴とする。

上記第一工程においてクラッド材を肉盛溶接して肉盛内
面層を形成した後、この肉盛内面層の外表面に管外面層
形成材を肉盛溶接して肉盛外面層を形成し、その後第二
工程を実施して肉盛内面層とその外表面に形成された肉
盛外面層とから成るクラッド管を製造することもできる
。またこのクラッド材を肉！＆溶接する部分は上記芯部
材の全外表面であってもよいし、その一部外表面であっ
てもよい。

上記芯部材としては管又は丸棒を用いることができる。

このうち切削量を小さくする意味では管を用いるのが好
ましい。この芯部材の内径、外径、長さおよび断面形状
等は目的、用途により種々選択される。芯部材として管
を用いる場合、通常用いられる特別な小型トーチが入ら
ないような小径管のものを用いることができるし、通常
の方法では全く使用することができない棒状体を用いる
こともできる。又使用する芯部材の材質は特に限定され
ず、第二工程で切削等で除去してしまうので、できるだ
け加工性の良いもの（例えば炭素鋼等）が好ましい。

上記クラッド材としては目的、用途に応じて種々の材質
のものを使用できる。通常、管内面肉盛クラッド管の付
加ｉ値の点から、耐食、耐熱および耐摩耗性の優れたＣ
ｏ基合金を使用することが多い。上記クラッド材の肉盛
溶接する方法としては、種々の溶接方法を用いることが
できる。この溶接方法としては、粉体プラズマ法、ＴＩ
Ｇ法、被覆アーク法、又はＭＩＧ法等を用いることがで
きる。ここで粉体プラズマ法とは、電極として冷却効果
の良好なタングステン電極（−）を使用し、ステライト
、コルモノイ、セラミックス複合粉体などのパウダーを
プラズマアーク熱によって被溶接物の表面に溶融、溶着
させる方法である。ＴＩＧ法とは、タングステン電極を
用いる不活性ガスアーク溶接法である。被覆アーク法と
は、被覆アーク溶接棒を用いるアーク溶接法である。Ｍ
ＩＧ法とは、アルゴン等の不活性ガスをシールドガスと
して用いる金属アーク溶接法である。なお使用する材質
によって、できるだけクラッド材から炭素鋼への溶は込
みの少ない溶接方法を選定することが望ましい。これは
炭素鋼からの希釈の影響を少なくするためである。

又上記第一工程において肉盛外面層を形成する場合にお
いて、この肉盛外面層を構成する管外面層形成材として
は目的、用途に応じて種々の材質を用いることができる
。例えば管外面形成材としては炭素鋼、軽合金鋼および
ステンレス鋼等を用いることができる。この場合クラッ
ド材と同じ材料で管外面の寸法まで肉盛溶接することし
できる。

しかし通常、このクラッド材は高価なものが多いので、
経済的な点から安価な炭素鋼またはステンレス鋼等の別
科質が一般に用いられる。またこの管外面層形成材を肉
盛溶接する部分は、所望の部分であれば良く、肉盛内面
層の全外表面であってもよいし、その一部外表面であっ
てもよい。

上記第二工程は上記棒状芯部祠を除去する工程である。

この除去の方法としては切削等を用いることができる。

通常この第二工程において、第一工程の肉盛溶接をした
後、応力焼鈍等の方法により充分な応力除去を行った後
、上記芯部材を除去するのが好ましい。これは残留応力
による削れ等を防止するためである。この除去において
はクラッド拐肉盛溶接層が管内面の表面に露出するよう
に加工を行う。

更に、必要に応じて管外面を所定の寸法に仕上げて管内
面肉盛クラッド管を製造する。

［実施例］以下、具体的実施例により本発明を説明する。

（実施例１）まず本実施例においては、芯部材からの溶は込み率の少
ない溶接方法を検討した。これは、本実施例で使用しよ
うとする炭素鋼からの希釈の影響を少なくするために、
出来るだけ溶は込みの少ない溶接方法を選定することが
望ましいからである。

ここで芯部材として炭素鋼からなる管状体（内径２０Ｉ
ＩＩＩ１１外径３８Ｉｌｌ１１長さ１２０００１＋１１
）を使用する。

溶接方法としては、第１表に示すように、粉体プラズマ
法、ＴＩＧ（ロッド）法、被覆アーク法、Ｔ　Ｉ　Ｇ　
（ワイヤー）法およびＩＶｌｒＧ（ワイヤー）法の各々
を用いた。各溶接条件は以下の通りとした。この粉体プ
ラズマ法では、１５０Ａ１２８Ｖとした。ＴＩＧ（ロッ
ド）法では、２５ＯＡ、１３Ｖとした。被覆アーク法で
は、１４．ＯＡ、１５■とした。ＴＩＧ（ワイヤー）法
では、２０ＯＡ。

１１Ｖとした。ＭＩＧ（’フイｔ’−）法テハ、２゜Ｏ
Ａ、３０Ｖとした。なおりラッド肉盛厚さは各々３＋＋
ｖであり、各々１膚とした。クラッド材から炭素鋼への
溶は込み率の結果を第１表に示した。

この溶は込み率は断面形状より算出した。なお第１表に
各方法における肉盛部の硬さを示した。

この第１表の結果によれば、ＴＩＧ法、ＭＩＧ法および
被覆アーク法は粉体プラズマ法と比べて溶は込み率が比
較的大きいので、少なくとも２層以、トの肉盛溶接が必
要となる。一方粉体プラズマ法は著しく溶は込み率が小
さい。従ってこの粉体プラズマ法を使用すれば一層の肉
盛溶接でも所定の性質を充分に保つことができる。以上
より、炭素鋼芯部材へのクラッド材の肉盛溶接法として
は、粉体プラズマ法が最も適している。

（実施例２）上記実施例１で検討したように、クラッド材の肉盛溶接
法としては粉体プラズマ法が最も適しているので、本実
施例においてはこの粉体プラズマ溶接法を用いてクラッ
ド材の肉盛溶接を行ったものである。本実施例のｗＪ造
方法を第１図〜第８図に示す。

第１ａ第２表（中位：ｍ）、まず、第１図および第２図に示す管状芯部材１を用意
する。この芯部材１の材質は炭素鋼であり、内径２０ｍ
ｍ、外径３８■−のものである。また管の長さは、内面
切削加工の関係で１２００＋ｍとした。

この芯部材１を用いて第２表に示すようにＮｏ。

１〜Ｎｏ、４に示す試験を行った。

ついで、上記棒状芯部材の外表面の両端を除いた中間部
に第２表に示すクラッド材を用いて肉盛溶接を行って、
第３図および第４図に示すように芯部材１の外表面に肉
盛内面層２を形成させた管を製作した。このクラッド材
として「ステライト１２」又はｒＨＸＪを用いた。この
「ステライト１２」とはＣＯ基合金であり、「トＩＸＪ
はクロム−ニッケル合金である。この場合の溶接方法は
上述のように粉体プラズマ法を用いた。この溶接条件と
して、いずれの場合も、１５０△、電圧２６Ｖ１シール
ドガスはアルゴン１００％を用いた。

そしてクラッド材の肉盛層は１層であり、この厚さは第
２表に示すように３．３〜３．４ｍｍであり、その良さ
は１０００！１１−である。

ついで第５図および第６図に示すように上記により形成
された肉盛内面層２の全外表面に、肉盛外面層３を肉盛
溶接して、芯部材１の一部外表面に肉盛内面層２を、こ
の肉盛内面層２の全外表面に肉盛外面層３を形成した管
を製作した。この場合、管外面層形成材としてはスデン
レスＩ（ｒＥＲ３０９１，２Ｊ）を用いた。この溶接方
法はＭＩＧ（ワイヤ）法である。この溶接条件は電流２
０ＯＡ、電圧３０Ｖおよびシールドガスはアルゴン９８
％および酸素２％のものを用いた。そしてその肉盛の総
数およびその厚さは、第２表に示すように、各々４〜６
Ｍであり、厚さは１２．８〜１８．４ｍ１Ｎとした。

ついで第５図および第６図に示す管のうち管状芯部材１
を切削除去して、肉盛内面層の内表面を露出させて、第
７図および第８図に示すように、肉盛内面層２とその全
外表面に形成された肉盛外面層３とから成るクラッド管
を製作した。そしてこのクラッド管の仕上管４　ＦＡを
第２表に示した。

これによれば管内径は４０１１１．内面肉盛層の厚さは
２．３〜２．４ｍｍ外径は５Ｑｍｍまたは８０ｍｍ、長
さ１１０００Ｉ１である。

上記製造方法により、内径が４Ｑｌｉｍという小さなり
ラッド管を容易に製造することができた。又クラッド材
料はいずれも耐食、耐熱および耐摩耗性に優れているの
でこのクラッド管の６（食等の耐久性もよい。又管状芯
部材としては炭素鋼を用いたので切削性がよく、作業性
がよかった。さらにクラッド材の肉ＴｔＦ１溶接払とし
ては粉体プラズマ法を用いたので、溶は込みが少なくｌ
・）の肉盛溶接でも所定の性質を保つことができた。又
肉盛外面層の形成方法としてＭｒＧ溶接法を用いたので
溶接能率が高く作業性がよかった。

［ｒｅ明の効果］本発明の管内面肉盛クラッド管の製造方法は金属製芯部
材の外表面にクラッド材を肉盛溶接した模、この芯部材
を除去することを特徴とする。従って本製造方法によれ
ば、芯部材が小径管でも棒状材でも使用することができ
、そのため小さな内径のクラッド管でも容易に製造する
ことができる。

又本製造方法によれば、小径管用溶接トーチを用いるこ
ともなくかつ複雑な手段を有さずに、溶接および切削等
の工程により種々の径のクラッド管を容易に製造覆るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いた管状芯部材の左側面図である。第２図は第１図で示す芯部材の正面図である。第３図は
実施例において芯部材の表面にクラッド材を肉盛溶接し
た後の管の左側面図である。第４図は第３図で示す萱の正面図である。第５図は実施
例において肉盛外面層を形成した後の管の左側面図であ
る。第６図は第５図に示す管の正面図である。第７図は
実施例において芯部材を除去して製作されたクラッド管
の左側面図である。第８図は第７図で示すクラッド管の
正面図である。１・・・芯部材　　　　　２・・・肉盛内面層３・・・
肉盛外面層特許出願人　トヨタ自動車株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属製芯部材の外表面にクラッド材を肉盛溶接す
る第一工程と、第一工程の後に上記芯部材を除去する第
二工程と、から成ることを特徴とする管内面肉盛クラッ
ド管の製造方法。
（２）第一工程においてクラッド材を肉盛溶接して肉盛
内面層を形成した後、該肉盛内面層の外表面に管外面層
形成材を肉盛溶接して肉盛外面層を形成する特許請求の
範囲第１項記載の管内面肉盛クラッド管の製造方法。
（３）芯部材としては炭素鋼を用い、クラッド材として
はＣｏ基合金又はＣｒ−Ｎｉ合金を用い、管外面層形成
材としては炭素鋼又はステンレス鋼である特許請求の範
囲第２項記載の管内面肉盛クラッド管の製造方法。
（４）肉盛内面層の溶接方法は粉体プラズマ溶接法であ
り、肉盛外面層の溶接方法はＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ　ｉｎ
ｅｒｔ　ｇａｓ　ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接法である特許請
求の範囲第２項記載の管内面肉盛クラッド管の製造方法
。