JPH0138568B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0138568B2 JPH0138568B2 JP8879781A JP8879781A JPH0138568B2 JP H0138568 B2 JPH0138568 B2 JP H0138568B2 JP 8879781 A JP8879781 A JP 8879781A JP 8879781 A JP8879781 A JP 8879781A JP H0138568 B2 JPH0138568 B2 JP H0138568B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- inner tube
- pipe
- outer tube
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 41
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 30
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 17
- 238000005219 brazing Methods 0.000 claims description 13
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 10
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Substances N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 2
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 2
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003841 chloride salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/002—Soldering by means of induction heating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、二重管の製造方法に関するものであ
り、特に本発明は、安価な外管の内側に、例えば
耐食性あるいは耐熱性を有する内管を内貼してな
る二重管の製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に管体は、その用途により種々の特性が要
求される。従つて、従来はこれら特性に応じた素
材をもつて製造するのが普通であつた。 ところが、近年、産業の発達、特に化学工業お
よびその周辺あるいは関連技術の発達により管体
に要求される特性は多様かつ苛酷になり、１種類
の管材料をもつて、要求される特性をすべて満足
させるのは困難であり、たとえ可能であるとして
も、そのためには非常に高価な材料を使用せざる
を得ないのが現状である。 一方、上記高価な材料を使用することによる管
体製造コストの上昇を抑制するため、それぞれ異
なつた特性を有する複数の材料を複合させた多層
管の製造方法が種々提案されており、これらの方
法は以下の如くに大別することができる。 (i) 口径のわずかに異なる２種類の管を機械的に
はめ合わせるに際し、熱膨張と収縮を利用して
接合させるか、あるいはPbやZnの如き固体潤
滑剤を利用してはめ合わせる方法。 (ii) 口径の小さい管を口径の大きな管内に挿入し
て二重管となした後、爆着、熱間圧延、冷間圧
延のいずれか少なくとも１つの手段によつて接
合させる方法。 (iii) 管の外側に帯鋼を巻き付けて端部を溶接する
方法。 (iv) 管の内面およびまたは外面に異種材料からな
る溶接棒をもつて肉盛溶接するか、もしくは前
記異種材料を肉盛した管を熱間あるいは冷間圧
延して径を小さくし、長尺管とする方法。 (v) 数枚の帯鋼を、重ね合わせて成形するか、あ
るいはうず巻状にして溶接する方法。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記各従来方法は、何れも以下に示す
如き欠点があり、多層管としては必ずしも満足す
べき特性を有していない。すなわち、 (i) の方法によれば、高温下の使用、あるいは高
温下、低温下の繰返し使用により、接合部のゆ
るみが生じ、またPb、Zn等の潤滑によるはめ
込みにあつては肉厚の簿い管の組合わせは困難
である。また、大径管の場合の実施も困難であ
るので、この方法によれば製造される管の寸法
上の制約がある。 (ii) の方法によれば、大径管の製造は可能である
が、小径管の製造は困難であり、したがつて、
寸法上の制約はまぬがれない。 (iii) の方法によれば、溶接部においては内、外管
の接合は良いが、その他の部分は接合しておら
ず、したがつて高温下の加熱、あるいは高温
下、低温下の繰返し加熱によつて接合部のゆる
みを生じたり、溶接部に割れが発生する恐れが
ある。また溶接を受けるため溶接時に割れを生
じない材料を選択する必要がある等、組合わせ
材料の選択面で制約がある。 (iv) の方法によれば、大径管にしか肉盛すること
ができないため、寸法上の制約があり、また肉
盛溶接によつて溶着部あるいは母材に割れなど
が発生することもある。また、肉盛部の加工性
も悪いため、肉盛材と母材管の材料組合わせに
制限がある。 (v) の方法によれば、小径管の製造は困難であ
り、また溶接部以外の接合は高温下の使用によ
りゆるみを生じる。また、大径管の場合にあつ
ても肉厚の極端に異なるものや、材質の極端に
異なるものでは溶接が困難であり、組合わせる
素材や寸法上の制約をまぬがれない。 本発明は、従来の二重管製造方法の有する前記
諸欠点を除去、改善した新規な二重管の製造方法
を提供することを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、従来の多層管の製造方法を種々
検討した結果、管内面に異種金属あるいは合金よ
りなる管を接合する場合に、内管を内部から加圧
し、帯域加熱を管全長に沿つて移動させる手段を
用いることにより、外管と内管の間隙に充填した
ロウにより外管と内管の境界全面を完全にロウ接
合させることができることを知見して本発明を完
成したのである。 すなわち本発明は、 外管の内側に内管を挿入して外管と内管とを重
ね合わせて、外管の内側に挿入した内管の外側と
外管の内側との間隙部に、ロウ材またはロウ材と
フラツクスとを充填した後、前記間隙部を不活性
ガスまたは還元性ガスの雰囲気とし、ついで前記
内管内を気体により下記式(1)： 2σiti／Di＜Ｐ／100＜2σoto／Do …(1) 但し； σi：内管材料のロウ接合作業温度における降
伏応力もしくは耐力（Kg／mm2） ti：内管の肉厚（mm） Di：内管の外径（mm） σo：外管材料のロウ接合作業温度における降
伏応力もしくは耐力（Kg／mm2） to：外管の肉厚（mm） Do：外管の内径（mm） Ｐ；ガス圧力（Kg／mm2） により定められる圧力Ｐに加圧し、その後、前記
内、外管の重ね合わせ部を、前記重ね合わせ部の
全長にわたり加熱コイルを移動させつつ、300〜
1150℃の温度範囲内に帯域加熱することにより、
前記重ね合わせ部をロウ接合することを特徴とす
る二重管の製造方法に関するものである。 本発明は、通常のロウ接合が可能なあらゆる材
料よりなる管について、この方法を適用すること
ができる。また、接合される面の何れか一方また
は両方にロウ接合を助長させることのできる金属
鍍金もしくは溶射、例えばNi、Cr、CuおよびFe
のなかから選ばれるいずれか少なくとも１種また
は２種、さらにはロウよりなる鍍金を施すことは
有利である。 しかも、内管内を気体例えば大気、不活性ガス
を用いて加圧し、帯域加熱する際内管の両端から
管の長手方向に向かい合つて圧縮力を加えるとさ
らに容易に接合をさせることができる。 本発明は、二重管の使用環境に応じて選択され
る管材の組合わせに適し、かつ二重管の使用温度
に適したロウ材を選択することが有利である。な
お、ロウ材としては下記表に例示するようなもの
を内、外管の材質、使用温度に応じて適宜選択し
て使用することができる。 なお、ロウ付の際には主としてロウの流れと酸
化を防ぐためフラツクスを用いることが有利であ
り、塩化亜鉛、樹脂、硼砂、硼酸、食塩、塩化リ
チウムの如き塩化物や弗素化合物などがロウ材並
びに接合される材料の種類に応じて選択される。 本発明は、帯域加熱の際の加熱温度は、上記の
如くにして選択されるロウ材の作業温度範囲内の
温度であり、内管内に加える圧力Ｐ（Kg／mm2）は
内管を弾性または塑性変形により膨張させ、外管
に密着させるために、以下に示す式(1)によつて定
めることが必要である。 2σiti／Di＜Ｐ／100＜2σoto／Do …(1) ここで、各記号の意味は、 σi：内管材料のロウ接合作業温度での降伏応
力もしくは耐力（Kg／mm2） ti：内管の肉厚（mm） Di：内管の外径（mm） σo：外管材料のロウ接合作業温度での降伏応
力もしくは耐力（Kg／mm2） to：外管の肉厚（mm） Do：外管の内径（mm） Ｐ；ガス圧力（Kg／mm2） 以上の如くして製造された二重管をさらに常法
によつて拡管もしくは縮管して寸法調整すること
もできる。 〔作 用〕 次に、本発明方法を図面について説明する。 まず、外管１の内側に内管２を挿入し、外管１
と内管２の隙間部にロウ材粉末３を必要によりフ
ラツクスと共に装填し、前記隙間部に不活性ある
いは還元性ガスを雰囲気調整ボンベ１４より雰囲
気調整チヤンバー５内に導入する。次に、シール
キヤツプ４で密封された前記内管２内に、還元性
ガスもしくは不活性ガスを内管加圧用ガスボンベ
１２から圧入して内管２内を加圧する。次いで、
高周波コイル６に高周波電源１０より通電して、
この加熱コイル６を加熱コイル移動装置１１によ
り移動させつつ、内管２と外管１とを300〜1150
℃の温度範囲内で帯域加熱する。これによつて、
加熱コイル移動中のそれぞれの位置における加熱
部において内管２を加熱と加圧により膨張せしめ
て外管１にロウ接合させる。この操作、すなわち
加熱部を管全長にわたつて移動させることにより
内、外の二重管間隙全体をロウ接合し、本発明の
二重管を製造するのである。 内、外管の重ね合わせ部の帯域加熱温度は、
300℃未満のときにはロウが溶解せず、一方、
1150℃より高い温度のときにはロウと内、外管と
の反応が激しくて材質の劣化を招くため300〜
1150℃の範囲内とする。 なお、前記加圧と加熱内管に圧縮加工装置７と
荷重測定器８と圧縮加工用ピストン９によつて内
管２の両端部に長手方向に沿つて向かい合つた圧
縮力を加えることはロウ接合を助長させることが
できるので有利である。 なお、本発明において、加熱コイルを移動させ
つつ帯域加熱することの利点は次のとおりであ
る。 すなわち、 この帯域加熱では、接合を行うに際し、気泡
や過剰のロウ材、フラツクス等を順次排出する
ことが可能である。これに対し、全体加熱では
界面に欠陥の発生する率が高く、製品の信頼性
に欠ける。 この帯域加熱では、拡管変形が加熱部のみで
起こるため、全体にわたり均等に拡管し得る。
これに対し、全体加熱の場合、拡管時、最も高
温部あるいは簿肉部など、強度的に弱いところ
に変形が集中する。このことは、製品内管の厚
み変動を起こしやすいことになる。極端な場
合、内管の破裂を起こす。 この帯域加熱では、長大な炉設備が不用であ
る。すなわち、この帯域加熱では、内管の拡管
とロウ接合のために加熱するのだから長時間の
加熱は不用であり、エネルギー的にも有利と言
える。 この帯域加熱では、管各部の熱履歴が均一と
なる。これに対し、炉設備の場合は長い管を均
一加熱するには長時間を要する。 この帯域加熱では、内管を加熱するための管
端の封じ込めが簡単である。これに対し、炉方
式では困難である。 〔実施例〕 次に本発明を実施例について説明する。 実施例 １ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管にインコネル溶接管外径14.0mm、肉厚0.3mm
を用いた。ロウは耐熱ロウのBNi−４粉末（Ni
−Si−Ｂ系）を用い、フラツクスは使用していな
い。 粉末ロウを有機溶剤でペースト状にした後、イ
ンコネルパイプの外面に塗布し、SUS304TP内
に挿入した。内管の両端はSUS304製シールキヤ
ツプをロウ接合する。このようにして組み立てた
二重管をチヤンバー内に入れ、Ar−５％H2雰囲
気とした。内管内は真空排気後、Arガスで10
Kg／cm2まで第１表に示すような条件の加圧を行つ
た。２回巻の高周波コイルで1150℃まで帯域加熱
を行い、この加熱帯を200mm／minで移動させた。
以上の方法で作成した二重管は、縦方向の断面が
完全にロウ接合されていることが確認された。 実施例 ２ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管にキユプロニツケル電縫管外径14.0mm、肉厚
0.5mmを用いた。ロウは銀ロウのBAg−８粉末を
用い、市販のフラツクスと混合してキユプロニツ
ケル管の外面に塗布した。実施例１と同様の方法
で２重管とした後、内管両端をシールしチヤンバ
ー内にセツトした。ただし、チヤンバー内は真空
（10-3・Torr）とし、内管内はArガスで50Kg／cm2
まで第１表に示す条件の加圧を行つた。加熱帯の
温度は850℃であり、移動速度は200mm／minであ
つた。以上の方法で作成した二重管は縦方向の断
面検査の結果、完全にロウ接合されていることが
確認された。 実施例 ３ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管に銅管外径14.0mm、肉厚0.5mmを用いた。ロ
ウはハンダ50Sn粉末を用い、市販のステンレス
用フラツクスと混合して銅管の外面に塗布した。
実施例１と同様の方法で二重管とした後、内管両
端をシールし、チヤンバー内にセツトした。ただ
し、チヤンバー内は窒素で置換した。また、内管
内は窒素で50Kg／cm2まで第１表に示す条件の加圧
を行つた。加熱帯の温度は約300℃である。加熱
帯の移動速度は200mm／minであつた。また、内
管の両端より管の長手方向に100Kgの圧縮力を加
えた。以上の方法で作成した二重管は縦方向の断
面検査の結果、完全にロウ接合されていることが
確認された。 実施例 ４ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管にインコネル溶接管外径14.0mm、肉厚0.3mm
を用いた。これらの管の接合面、すなわち外管内
面、内管外面にCuめつきを施した後、銀ロウ
BAg−８粉末をフラツクスとともに内管外面に
塗布した。実施例１と同様の方法で二重管を組み
立て、両端にシールキヤツプを接合した後、チヤ
ンバー内をArに置換し、内管内はArで50Kg／cm2
まで第１表に示す条件の加圧を行つた。加熱帯の
温度は850℃であり、加熱の移動速度は200mm／
minである。以上の方法で作成した二重管は縦方
向の断面検査の結果、完全にロウ接合されている
ことが確認された。 参考例 実施例１と同様の組合せにおいて、内管内圧力
を30Kg／cm2とする以外は、実施例１と全く同様の
条件で作成した上記第(1)式を満たさない二重管
は、管外径が18.0〜18.5mmに拡大していた。ただ
し、縦方向の断面検査の結果、内外管面は一応ロ
ウ接合されていた。
り、特に本発明は、安価な外管の内側に、例えば
耐食性あるいは耐熱性を有する内管を内貼してな
る二重管の製造方法に関するものである。 〔従来の技術〕 一般に管体は、その用途により種々の特性が要
求される。従つて、従来はこれら特性に応じた素
材をもつて製造するのが普通であつた。 ところが、近年、産業の発達、特に化学工業お
よびその周辺あるいは関連技術の発達により管体
に要求される特性は多様かつ苛酷になり、１種類
の管材料をもつて、要求される特性をすべて満足
させるのは困難であり、たとえ可能であるとして
も、そのためには非常に高価な材料を使用せざる
を得ないのが現状である。 一方、上記高価な材料を使用することによる管
体製造コストの上昇を抑制するため、それぞれ異
なつた特性を有する複数の材料を複合させた多層
管の製造方法が種々提案されており、これらの方
法は以下の如くに大別することができる。 (i) 口径のわずかに異なる２種類の管を機械的に
はめ合わせるに際し、熱膨張と収縮を利用して
接合させるか、あるいはPbやZnの如き固体潤
滑剤を利用してはめ合わせる方法。 (ii) 口径の小さい管を口径の大きな管内に挿入し
て二重管となした後、爆着、熱間圧延、冷間圧
延のいずれか少なくとも１つの手段によつて接
合させる方法。 (iii) 管の外側に帯鋼を巻き付けて端部を溶接する
方法。 (iv) 管の内面およびまたは外面に異種材料からな
る溶接棒をもつて肉盛溶接するか、もしくは前
記異種材料を肉盛した管を熱間あるいは冷間圧
延して径を小さくし、長尺管とする方法。 (v) 数枚の帯鋼を、重ね合わせて成形するか、あ
るいはうず巻状にして溶接する方法。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかし、上記各従来方法は、何れも以下に示す
如き欠点があり、多層管としては必ずしも満足す
べき特性を有していない。すなわち、 (i) の方法によれば、高温下の使用、あるいは高
温下、低温下の繰返し使用により、接合部のゆ
るみが生じ、またPb、Zn等の潤滑によるはめ
込みにあつては肉厚の簿い管の組合わせは困難
である。また、大径管の場合の実施も困難であ
るので、この方法によれば製造される管の寸法
上の制約がある。 (ii) の方法によれば、大径管の製造は可能である
が、小径管の製造は困難であり、したがつて、
寸法上の制約はまぬがれない。 (iii) の方法によれば、溶接部においては内、外管
の接合は良いが、その他の部分は接合しておら
ず、したがつて高温下の加熱、あるいは高温
下、低温下の繰返し加熱によつて接合部のゆる
みを生じたり、溶接部に割れが発生する恐れが
ある。また溶接を受けるため溶接時に割れを生
じない材料を選択する必要がある等、組合わせ
材料の選択面で制約がある。 (iv) の方法によれば、大径管にしか肉盛すること
ができないため、寸法上の制約があり、また肉
盛溶接によつて溶着部あるいは母材に割れなど
が発生することもある。また、肉盛部の加工性
も悪いため、肉盛材と母材管の材料組合わせに
制限がある。 (v) の方法によれば、小径管の製造は困難であ
り、また溶接部以外の接合は高温下の使用によ
りゆるみを生じる。また、大径管の場合にあつ
ても肉厚の極端に異なるものや、材質の極端に
異なるものでは溶接が困難であり、組合わせる
素材や寸法上の制約をまぬがれない。 本発明は、従来の二重管製造方法の有する前記
諸欠点を除去、改善した新規な二重管の製造方法
を提供することを目的とするものである。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、従来の多層管の製造方法を種々
検討した結果、管内面に異種金属あるいは合金よ
りなる管を接合する場合に、内管を内部から加圧
し、帯域加熱を管全長に沿つて移動させる手段を
用いることにより、外管と内管の間隙に充填した
ロウにより外管と内管の境界全面を完全にロウ接
合させることができることを知見して本発明を完
成したのである。 すなわち本発明は、 外管の内側に内管を挿入して外管と内管とを重
ね合わせて、外管の内側に挿入した内管の外側と
外管の内側との間隙部に、ロウ材またはロウ材と
フラツクスとを充填した後、前記間隙部を不活性
ガスまたは還元性ガスの雰囲気とし、ついで前記
内管内を気体により下記式(1)： 2σiti／Di＜Ｐ／100＜2σoto／Do …(1) 但し； σi：内管材料のロウ接合作業温度における降
伏応力もしくは耐力（Kg／mm2） ti：内管の肉厚（mm） Di：内管の外径（mm） σo：外管材料のロウ接合作業温度における降
伏応力もしくは耐力（Kg／mm2） to：外管の肉厚（mm） Do：外管の内径（mm） Ｐ；ガス圧力（Kg／mm2） により定められる圧力Ｐに加圧し、その後、前記
内、外管の重ね合わせ部を、前記重ね合わせ部の
全長にわたり加熱コイルを移動させつつ、300〜
1150℃の温度範囲内に帯域加熱することにより、
前記重ね合わせ部をロウ接合することを特徴とす
る二重管の製造方法に関するものである。 本発明は、通常のロウ接合が可能なあらゆる材
料よりなる管について、この方法を適用すること
ができる。また、接合される面の何れか一方また
は両方にロウ接合を助長させることのできる金属
鍍金もしくは溶射、例えばNi、Cr、CuおよびFe
のなかから選ばれるいずれか少なくとも１種また
は２種、さらにはロウよりなる鍍金を施すことは
有利である。 しかも、内管内を気体例えば大気、不活性ガス
を用いて加圧し、帯域加熱する際内管の両端から
管の長手方向に向かい合つて圧縮力を加えるとさ
らに容易に接合をさせることができる。 本発明は、二重管の使用環境に応じて選択され
る管材の組合わせに適し、かつ二重管の使用温度
に適したロウ材を選択することが有利である。な
お、ロウ材としては下記表に例示するようなもの
を内、外管の材質、使用温度に応じて適宜選択し
て使用することができる。 なお、ロウ付の際には主としてロウの流れと酸
化を防ぐためフラツクスを用いることが有利であ
り、塩化亜鉛、樹脂、硼砂、硼酸、食塩、塩化リ
チウムの如き塩化物や弗素化合物などがロウ材並
びに接合される材料の種類に応じて選択される。 本発明は、帯域加熱の際の加熱温度は、上記の
如くにして選択されるロウ材の作業温度範囲内の
温度であり、内管内に加える圧力Ｐ（Kg／mm2）は
内管を弾性または塑性変形により膨張させ、外管
に密着させるために、以下に示す式(1)によつて定
めることが必要である。 2σiti／Di＜Ｐ／100＜2σoto／Do …(1) ここで、各記号の意味は、 σi：内管材料のロウ接合作業温度での降伏応
力もしくは耐力（Kg／mm2） ti：内管の肉厚（mm） Di：内管の外径（mm） σo：外管材料のロウ接合作業温度での降伏応
力もしくは耐力（Kg／mm2） to：外管の肉厚（mm） Do：外管の内径（mm） Ｐ；ガス圧力（Kg／mm2） 以上の如くして製造された二重管をさらに常法
によつて拡管もしくは縮管して寸法調整すること
もできる。 〔作 用〕 次に、本発明方法を図面について説明する。 まず、外管１の内側に内管２を挿入し、外管１
と内管２の隙間部にロウ材粉末３を必要によりフ
ラツクスと共に装填し、前記隙間部に不活性ある
いは還元性ガスを雰囲気調整ボンベ１４より雰囲
気調整チヤンバー５内に導入する。次に、シール
キヤツプ４で密封された前記内管２内に、還元性
ガスもしくは不活性ガスを内管加圧用ガスボンベ
１２から圧入して内管２内を加圧する。次いで、
高周波コイル６に高周波電源１０より通電して、
この加熱コイル６を加熱コイル移動装置１１によ
り移動させつつ、内管２と外管１とを300〜1150
℃の温度範囲内で帯域加熱する。これによつて、
加熱コイル移動中のそれぞれの位置における加熱
部において内管２を加熱と加圧により膨張せしめ
て外管１にロウ接合させる。この操作、すなわち
加熱部を管全長にわたつて移動させることにより
内、外の二重管間隙全体をロウ接合し、本発明の
二重管を製造するのである。 内、外管の重ね合わせ部の帯域加熱温度は、
300℃未満のときにはロウが溶解せず、一方、
1150℃より高い温度のときにはロウと内、外管と
の反応が激しくて材質の劣化を招くため300〜
1150℃の範囲内とする。 なお、前記加圧と加熱内管に圧縮加工装置７と
荷重測定器８と圧縮加工用ピストン９によつて内
管２の両端部に長手方向に沿つて向かい合つた圧
縮力を加えることはロウ接合を助長させることが
できるので有利である。 なお、本発明において、加熱コイルを移動させ
つつ帯域加熱することの利点は次のとおりであ
る。 すなわち、 この帯域加熱では、接合を行うに際し、気泡
や過剰のロウ材、フラツクス等を順次排出する
ことが可能である。これに対し、全体加熱では
界面に欠陥の発生する率が高く、製品の信頼性
に欠ける。 この帯域加熱では、拡管変形が加熱部のみで
起こるため、全体にわたり均等に拡管し得る。
これに対し、全体加熱の場合、拡管時、最も高
温部あるいは簿肉部など、強度的に弱いところ
に変形が集中する。このことは、製品内管の厚
み変動を起こしやすいことになる。極端な場
合、内管の破裂を起こす。 この帯域加熱では、長大な炉設備が不用であ
る。すなわち、この帯域加熱では、内管の拡管
とロウ接合のために加熱するのだから長時間の
加熱は不用であり、エネルギー的にも有利と言
える。 この帯域加熱では、管各部の熱履歴が均一と
なる。これに対し、炉設備の場合は長い管を均
一加熱するには長時間を要する。 この帯域加熱では、内管を加熱するための管
端の封じ込めが簡単である。これに対し、炉方
式では困難である。 〔実施例〕 次に本発明を実施例について説明する。 実施例 １ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管にインコネル溶接管外径14.0mm、肉厚0.3mm
を用いた。ロウは耐熱ロウのBNi−４粉末（Ni
−Si−Ｂ系）を用い、フラツクスは使用していな
い。 粉末ロウを有機溶剤でペースト状にした後、イ
ンコネルパイプの外面に塗布し、SUS304TP内
に挿入した。内管の両端はSUS304製シールキヤ
ツプをロウ接合する。このようにして組み立てた
二重管をチヤンバー内に入れ、Ar−５％H2雰囲
気とした。内管内は真空排気後、Arガスで10
Kg／cm2まで第１表に示すような条件の加圧を行つ
た。２回巻の高周波コイルで1150℃まで帯域加熱
を行い、この加熱帯を200mm／minで移動させた。
以上の方法で作成した二重管は、縦方向の断面が
完全にロウ接合されていることが確認された。 実施例 ２ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管にキユプロニツケル電縫管外径14.0mm、肉厚
0.5mmを用いた。ロウは銀ロウのBAg−８粉末を
用い、市販のフラツクスと混合してキユプロニツ
ケル管の外面に塗布した。実施例１と同様の方法
で２重管とした後、内管両端をシールしチヤンバ
ー内にセツトした。ただし、チヤンバー内は真空
（10-3・Torr）とし、内管内はArガスで50Kg／cm2
まで第１表に示す条件の加圧を行つた。加熱帯の
温度は850℃であり、移動速度は200mm／minであ
つた。以上の方法で作成した二重管は縦方向の断
面検査の結果、完全にロウ接合されていることが
確認された。 実施例 ３ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管に銅管外径14.0mm、肉厚0.5mmを用いた。ロ
ウはハンダ50Sn粉末を用い、市販のステンレス
用フラツクスと混合して銅管の外面に塗布した。
実施例１と同様の方法で二重管とした後、内管両
端をシールし、チヤンバー内にセツトした。ただ
し、チヤンバー内は窒素で置換した。また、内管
内は窒素で50Kg／cm2まで第１表に示す条件の加圧
を行つた。加熱帯の温度は約300℃である。加熱
帯の移動速度は200mm／minであつた。また、内
管の両端より管の長手方向に100Kgの圧縮力を加
えた。以上の方法で作成した二重管は縦方向の断
面検査の結果、完全にロウ接合されていることが
確認された。 実施例 ４ 外管にSUS304TP外径17.3mm、肉厚1.2mmを、
内管にインコネル溶接管外径14.0mm、肉厚0.3mm
を用いた。これらの管の接合面、すなわち外管内
面、内管外面にCuめつきを施した後、銀ロウ
BAg−８粉末をフラツクスとともに内管外面に
塗布した。実施例１と同様の方法で二重管を組み
立て、両端にシールキヤツプを接合した後、チヤ
ンバー内をArに置換し、内管内はArで50Kg／cm2
まで第１表に示す条件の加圧を行つた。加熱帯の
温度は850℃であり、加熱の移動速度は200mm／
minである。以上の方法で作成した二重管は縦方
向の断面検査の結果、完全にロウ接合されている
ことが確認された。 参考例 実施例１と同様の組合せにおいて、内管内圧力
を30Kg／cm2とする以外は、実施例１と全く同様の
条件で作成した上記第(1)式を満たさない二重管
は、管外径が18.0〜18.5mmに拡大していた。ただ
し、縦方向の断面検査の結果、内外管面は一応ロ
ウ接合されていた。
【表】
以上の実施例でも明らかなように、本発明にお
ける内外管材料の組合わせは任意のものであり、
それらの材料に適応したロウ材を選択すればよ
い。また、ロウ接合を容易にするためには、接合
面に金属めつきを施したり、それと同等の金属溶
射を施したり、また、内管に管端より長手方向に
圧縮力を加えることが有利である。内管に加える
圧力は、ロウ接合作業温度における内管材料の弾
性変形または塑性変形量に応じたものである必要
があり、前記式(1)によつて定めることが必要であ
る。 なお、上記実施例においては、17.3mmφの小径
管のみについて述べたが、より大口径の、例えば
油井管などを本発明によつて製造することができ
る。さらにまた本発明を例えば多重層の箱形容器
等を製造するのに応用することもできる。 〔発明の効果〕 以上本発明によれば、従来高価な高耐食材料そ
のものよりなる管を使用せざるを得なかつた装置
などに対して、安価な外管と高価ではあるが高耐
食材料よりなる内管とをロウ接合させた比較的低
廉な二重管を有利に使用することができるので、
装置などのコスト低減に寄与することができ、産
業技術上のメリツトは大きい。
ける内外管材料の組合わせは任意のものであり、
それらの材料に適応したロウ材を選択すればよ
い。また、ロウ接合を容易にするためには、接合
面に金属めつきを施したり、それと同等の金属溶
射を施したり、また、内管に管端より長手方向に
圧縮力を加えることが有利である。内管に加える
圧力は、ロウ接合作業温度における内管材料の弾
性変形または塑性変形量に応じたものである必要
があり、前記式(1)によつて定めることが必要であ
る。 なお、上記実施例においては、17.3mmφの小径
管のみについて述べたが、より大口径の、例えば
油井管などを本発明によつて製造することができ
る。さらにまた本発明を例えば多重層の箱形容器
等を製造するのに応用することもできる。 〔発明の効果〕 以上本発明によれば、従来高価な高耐食材料そ
のものよりなる管を使用せざるを得なかつた装置
などに対して、安価な外管と高価ではあるが高耐
食材料よりなる内管とをロウ接合させた比較的低
廉な二重管を有利に使用することができるので、
装置などのコスト低減に寄与することができ、産
業技術上のメリツトは大きい。
図は、本発明の実施に用いることのできる１つ
の態様を示す装置の縦断面説明図である。 １…外管、２…内管、３…間隙部、４…シール
キヤツプ、５…雰囲気調整チヤンバー、６…加熱
コイル、７…圧縮加工装置、８…荷重測定器、９
…圧縮加工用ピストン、１０…高周波電源、１１
…加熱コイル移動装置、１２…内管加圧用ガスボ
ンベ、１４…雰囲気調整ガスボンベ。
の態様を示す装置の縦断面説明図である。 １…外管、２…内管、３…間隙部、４…シール
キヤツプ、５…雰囲気調整チヤンバー、６…加熱
コイル、７…圧縮加工装置、８…荷重測定器、９
…圧縮加工用ピストン、１０…高周波電源、１１
…加熱コイル移動装置、１２…内管加圧用ガスボ
ンベ、１４…雰囲気調整ガスボンベ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 外管の内側に内管を挿入して外管と内管とを
重ね合わせて、内管の外側と外管の内側との間隙
部にロウ材またはロウ材とフラツクスとを充填し
た後、前記間隙部を不活性ガスまたは還元性ガス
の雰囲気とし、次いで前記内管内に気体を送り込
んで下記の式(1)によより定められる圧力Ｐに加圧
し、その後前記内、外管の重ね合わせ部を、前記
重ね合わせ部の全長にわたり加熱コイルを移動さ
せつつ、300〜1150℃の温度範囲内に帯域加熱す
ることにより、前記重ね合わせ部をロウ接合する
ことを特徴とする二重管の製造方法。 2σiti／Di＜Ｐ／100＜2σoto／Do …(1) 但し； σi：内管材料のロウ接合作業温度における降
伏応力もしくは耐力（Kg／mm2） ti：内管の肉厚（mm） Di：内管の外径（mm） σo：外管材料のロウ接合作業温度における降
伏応力もしくは耐力（Kg／mm2） to：外管の肉厚（mm） Do：外管の内径（mm） Ｐ；ガス圧力（Kg／mm2） ２ 前記内管と外管とが互いに接合される面のい
ずれか少なくとも片面に、Ni、Cr、CuおよびFe
のなかから選ばれるいずれか１種または２種以上
もしくはロウ材を、鍍金あるいは溶射したことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の製造方
法。 ３ 内管内を気体加圧下で帯域加熱する際に、内
管の両端部に管の長手方向に圧縮力を負荷するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項あるいは第
２項に記載の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8879781A JPS57206517A (en) | 1981-06-11 | 1981-06-11 | Manufacture of double-ply pipe |
| GB08215344A GB2100641B (en) | 1981-06-11 | 1982-05-26 | A method of manufacturing bimetallic tubes. |
| US06/383,733 US4533806A (en) | 1981-06-11 | 1982-06-01 | Method of manufacturing bimetallic tubes |
| CA000404441A CA1198267A (en) | 1981-06-11 | 1982-06-02 | Method of manufacturing bimetallic tubes |
| DE3221887A DE3221887C2 (de) | 1981-06-11 | 1982-06-09 | Verfahren zum Herstellen von Bimetallrohren |
| FR828210138A FR2507508B1 (fr) | 1981-06-11 | 1982-06-10 | Procede de fabrication de tubes bimetalliques |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8879781A JPS57206517A (en) | 1981-06-11 | 1981-06-11 | Manufacture of double-ply pipe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57206517A JPS57206517A (en) | 1982-12-17 |
| JPH0138568B2 true JPH0138568B2 (ja) | 1989-08-15 |
Family
ID=13952844
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8879781A Granted JPS57206517A (en) | 1981-06-11 | 1981-06-11 | Manufacture of double-ply pipe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57206517A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4620660A (en) * | 1985-01-24 | 1986-11-04 | Turner William C | Method of manufacturing an internally clad tubular product |
| US6478213B1 (en) * | 2001-06-01 | 2002-11-12 | Raytheon Company | Fluxless fabrication of a multi-tubular structure |
| KR100860593B1 (ko) | 2008-04-15 | 2008-09-26 | 주식회사 브이씨알 | 히팅기능을 보유한 이중 주름관 및 그 제조방법 |
| CN111761194B (zh) * | 2020-06-10 | 2022-08-02 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种大厚度工件真空预热电子束焊接方法 |
| CN112692149B (zh) * | 2020-12-09 | 2023-02-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种带有矮阶梯小圆角铝合金覆盖件气体成形方法 |
-
1981
- 1981-06-11 JP JP8879781A patent/JPS57206517A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57206517A (en) | 1982-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4533806A (en) | Method of manufacturing bimetallic tubes | |
| US4754911A (en) | Method of manufacturing a large diameter internally clad tubular product | |
| CN103433636B (zh) | 压焊复合法制造双金属冶金复合管的方法 | |
| US4886203A (en) | Method of producing by brazing bimetallic cylindrical articles | |
| US5988484A (en) | Clad tubular product and method of manufacturing same | |
| CN101637983B (zh) | 一种冶金结合复合钢管、其制造方法及其制造装置 | |
| CN104227338B (zh) | 一种空间飞行器热控用铝‑不锈钢复合管的制备方法 | |
| RU2007239C1 (ru) | Заготовка для изготовления биметаллической трубы, способ производства биметаллической трубы и труба, полученная этим способом | |
| US2977675A (en) | Methods of making copper-aluminum joints | |
| CN103406627B (zh) | 一种铝水箱沙漏管氮气保护的钎焊方法 | |
| JPH0138568B2 (ja) | ||
| US3163449A (en) | Pipe joint | |
| US3602978A (en) | Method of forming bimetallic transition joints | |
| US20180065205A1 (en) | Method for producing a camshaft | |
| RU2438842C1 (ru) | Способ изготовления биметаллической трубы | |
| CN115781204A (zh) | 一种扁铜管的成型工艺方法 | |
| JPH0144408B2 (ja) | ||
| US4881679A (en) | Subassembly for use in manufacturing a tubular product | |
| JPS58163264A (ja) | 超電導ロ−タを有する回転電機 | |
| JPH0245955B2 (ja) | ||
| MX2014015399A (es) | Sistema de creacion de materiales de recubrimiento utilizando soldadura de union de resistencia. | |
| RU2106230C1 (ru) | Способ изготовления паяной телескопической конструкции | |
| RU2106941C1 (ru) | Способ пайки телескопических конструкций | |
| EP0788860B1 (en) | Heat exchange assembly and relative process and production plant | |
| CN117564389A (zh) | 一种卫星柔性管路的真空高频感应钎焊连接方法 |