(57)【要約】【課題】  直線部及び曲部を有する金属管の外表面に破損がない良好な自溶合金皮膜が形成されてなる自溶合金外面被覆管を効率よく製造し得る自溶合金外面被覆管の製造方法を提供する。【解決手段】  直線部及び曲部を有する金属管の外表面に、自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜を形成した自溶合金外面被覆管の製造方法であって、直線状の金属管の直線部となる箇所の外表面に自動自溶合金溶射機などを用いて自溶合金皮膜を形成する第１工程と、第１工程で自溶合金皮膜を形成した直線状の金属管を冷間で曲げ加工して曲部を形成する第２工程と、第２工程で曲げ加工した金属管の曲部の外表面に手作業などで自溶合金皮膜を形成する第３工程とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線部及び曲部を有する金属管の外表面に、自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜を形成した自溶合金外面被覆管の製造方法であって、
直線状の金属管の外表面の前記直線部となる箇所に前記自溶合金皮膜を形成する第１工程と、
前記第１工程で前記自溶合金皮膜を形成した直線状の金属管を冷間で曲げ加工して前記曲部を形成する第２工程と、
前記第２工程で曲げ加工した金属管の曲部の外表面に前記自溶合金皮膜を形成する第３工程と、
を備えたことを特徴とする自溶合金外面被覆管の製造方法。
【請求項２】
前記第１工程の自溶合金皮膜の形成は、自動自溶合金被覆機を用いて行い、前記第３工程の自溶合金皮膜の形成は、手作業で行うことを特徴とする請求項１に記載の自溶合金外面被覆管の製造方法。
【請求項３】
前記第２工程の金属管の曲げ加工は、前記曲部を形成する箇所の両端部にそれぞれ隣接する２つの直線部の端部をそれぞれ曲げ工具で把持して行い、
前記第１工程で前記曲げ工具で把持する金属管の直線部の端部の外表面を掴みしろとして前記自溶合金皮膜の形成を行わず、
前記第３工程で前記金属管の曲部の外表面及び前記掴みしろの外表面に前記自溶合金皮膜を形成する請求項１又は２に記載の自溶合金外面被覆管の製造方法。
【請求項４】
前記第１工程及び／又は前記第３工程において、前記自溶合金の溶射を行うとき、前記自溶合金皮膜を形成しない箇所の前記金属管の外表面の端部をマスキングテープで覆った請求項１〜３のいずれかに記載の自溶合金外面被覆管の製造方法。
【請求項５】
直線部及び曲部を有する金属管の外表面に自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜を形成した自溶合金外面被覆管であって、
前記直線部の外表面の自溶合金皮膜は、直線状の金属管の外表面の前記直線部となる箇所に形成され、
前記曲部の外表面の自溶合金皮膜は、前記直線部となる箇所に自溶合金皮膜を形成した直線状の金属管を冷間で曲げ加工して形成された前記曲部の外表面に形成されたことを特徴とする自溶合金外面被覆管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に、自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜を形成した自溶合金外面被覆管の製造方法及び自溶合金外面被覆管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
直線部及び曲部を有する金属管として、例えば、発電装置やボイラ等で用いられる蛇行管（ボイラーチューブ）がある。ボイラーチューブは、火力発電所や焼却炉、コークス乾式消火設備等において熱回収に用いられるものである。具体的には、ボイラーチューブを高温の燃焼ガス中に暴露させ、ボイラーチューブの内側に流体例えば循環水を流通させることにより、循環水を介して燃焼ガスの熱によりタービンを駆動させたりしている。ボイラーチューブの外表面は、高温の燃焼ガスによる腐食や加熱された粉塵によるエロージョン摩耗を受けるため、耐食性や耐摩耗性に優れ熱伝導率が良好な自溶合金を溶射し加熱再溶融処理した自溶合金皮膜を形成すると好ましい。蛇行管の外表面に皮膜を形成する手段としては、特許文献１及び２に記載されているものが提案されている。
【０００３】
特許文献１に記載されている皮膜形成手段は、移動体に設けられた溶射ヘッドの貫通穴に蛇行管を通してこの溶射ヘッドを蛇行管に沿って移動させつつ溶射ヘッドに設けられた溶射トーチを蛇行管の周りを回転させて蛇行管の外表面に皮膜材料を溶射し、蛇行管の外表面に連続して皮膜を自動的に形成するものである。
特許文献２に記載されている皮膜形成手段は、直線状の金属管の外表面に皮膜を形成し、この皮膜を融合させた後に、この直線状の外表面に皮膜を形成した金属管の所定の箇所を４００〜１０００℃の高温下で曲げて蛇行管を形成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−３１６６２３号公報
【特許文献２】特開平１０−１４０３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されている皮膜形成手段では、設備が大型化し、皮膜を形成し得る金属管のサイズが少なく、発電やボイラに用いられる蛇行管が少数多サイズなので、現実には対応できない。また、特許文献２に記載されている皮膜形成手段では、外表面に皮膜を形成した金属管の所定の箇所を４００〜１０００℃の高温下で曲げるために、被覆の機械的破壊、溶損、亀裂などの破損が生じてしまう。また、４００℃以上という高温での曲げ加工は設備や作業が大変であり現実的ではない。これらのことから、現実には、直線状の金属管を曲げ加工して蛇行管を形成し、この蛇行管の外表面全体に手作業で自溶合金皮膜を形成していたが、手作業であると自溶合金皮膜の形成を丁寧に行わなければならず、しかも、近接する管と管との間すなわち互いに近接して対向する互いの管の表面に自溶合金皮膜を形成するのが難しく、自溶合金外面被覆管を効率よく製造することができなかった。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に、自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜が形成されてなる自溶合金外面被覆管を効率よく製造し得る自溶合金外面被覆管の製造方法及び自溶合金外面被覆管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係る自溶合金外面被覆管の製造方法は、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に、自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜を形成した自溶合金外面被覆管の製造方法であって、直線状の金属管の外表面の前記直線部となる箇所に前記自溶合金皮膜を形成する第１工程と、前記第１工程で前記自溶合金皮膜を形成した直線状の金属管を冷間で曲げ加工して前記曲部を形成する第２工程と、前記第２工程で曲げ加工した金属管の曲部の外表面に前記自溶合金皮膜を形成する第３工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
このように、第１工程で、直線状の金属管の外表面の直線部となる箇所に自溶合金皮膜を形成するので、手作業でも容易に施工することが可能であるし、自動的に自溶合金の溶射と再溶融を行う汎用の自動自溶合金被覆装置、例えば特開平８−１０５９に記載の装置を用いて自動的に行うことも可能である。第２工程で、第１工程で自溶合金皮膜を形成した直線状の金属管を冷間で曲げ加工して曲部を形成するために、直線部となる箇所の外表面に形成した自溶合金皮膜にひび等の機械的破壊が起こることなく金属管を曲げ加工して曲部を形成できる。そして、第３工程で曲部の外表面に自溶合金皮膜を形成するので、手間のかかる自溶合金皮膜作業は、直線部に比べて長さが短い曲部の外表面だけですむ。したがって、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に破損がない良好な自溶合金皮膜が形成されてなる自溶合金外面被覆管を効率よく製造することができる。
【０００９】
この場合において、第１工程の自溶合金皮膜の形成を、自動自溶合金被覆機を用いて行い、第３工程の自溶合金皮膜の形成を、手作業で行うことができる。また、第２工程の金属管の曲げ加工を、曲部を形成する箇所の両端部にそれぞれ隣接する２つの直線部の端部をそれぞれ曲げ工具で把持して行い、第１工程で曲げ工具で把持する金属管の直線部の端部の外表面を掴みしろとして自溶合金皮膜の形成を行わず、第３工程で前記金属管の曲部の外表面及び掴みしろの外表面に自溶合金皮膜を形成することができる。さらに、第１工程及び／又は第３工程において、自溶合金の溶射を行うとき、自溶合金皮膜を形成しない箇所の金属管の外表面の端部をマスキングテープで覆うことができる
【００１０】
また、前記課題を解決するため、本発明に係る自溶合金外面被覆管は、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に自溶合金を溶射し加熱再溶融処理を行って得た自溶合金皮膜を形成した自溶合金外面被覆管であって、前記直線部の外表面の自溶合金皮膜は、直線状の金属管の外表面の前記直線部となる箇所に形成され、前記曲部の外表面の自溶合金皮膜は、前記直線部となる箇所に自溶合金皮膜を形成した直線状の金属管を冷間で曲げ加工して形成された前記曲部の外表面に形成されたことを特徴とする。
【００１１】
このように、直線部の外表面の自溶合金皮膜は、直線状の金属管の外表面の直線部となる箇所に形成され、かつ、直線状の金属管を冷間で曲げ加工して曲部を形成するので、この自溶合金皮膜にひび等の機械的破壊が起こることはない。曲部の外表面の自溶合金皮膜は手間がかかるが、直線部に比べて長さが短い曲部の外表面だけですむ。したがって、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に破損がない良好な自溶合金皮膜が形成されてなる自溶合金外面被覆管を効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、直線部及び曲部を有する金属管の外表面に破損がない良好な自溶合金皮膜が形成されてなる自溶合金外面被覆管を効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る一例の実施形態の自溶合金外面被覆管を示す側面図である。
【図２】本実施形態の一例の自溶合金外面被覆管を製造する工程を説明するための側面図で、（ａ）は直線状の金属管を示す図、（ｂ）は直線状の金属管の直線部となる箇所の外表面に自溶合金皮膜を形成した状態を示す図、（ｃ）は直線部となる箇所に自溶合金皮膜を形成した金属管を曲げ加工した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る自溶合金外面被覆管の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の一例の自溶合金外面被覆管１は、直線部３及び曲部４を有する金属管２の外表面に自溶合金皮膜５ａ、５ｂを形成したものである。自溶合金外面被覆管１は、例えば、発電装置やボイラ等で用いられる直径約３０〜８０ｍｍの鋼管を曲げ加工して形成された蛇行管（ボイラーチューブ）である。この自溶合金外面被覆管１は、図１に示す例では、外表面に自溶合金皮膜５ａ、５ｂが形成されていない箇所（図１中の右側の白い部分）がボイラの炉の壁内（又は炉壁内及び炉壁の外部）に至る箇所で自溶合金皮膜５ａ、５ｂを形成する必要がない箇所である。また、自溶合金外面被覆管１は、左右に蛇行する幅が下方から上方に長いがこれに限定されるものではない。なお、自溶合金外面被覆管１としては、少なくとも１つの直線部３及び１つの曲部４を有するものであれば特に限定されず、本実施の形態では図示例の蛇行管を用いた場合について説明する。
【００１５】
自溶合金皮膜５ａ、５ｂは、自溶合金を金属管２の外表面に溶射し、更に加熱再溶融処理して形成される。自溶合金としては、周知のものを用いることができ、例えば、フラックス生成成分であるＢやＳｉを配合して自溶性を付与したＮｉ基、Ｎｉ−Ｃｒ基又はＣｏ基の合金、あるいは、これらに耐摩耗性向上目的でＷＣ系サーメットなどを配合した合金を用いることができる。被覆の厚さは、特に限定されず、例えば、加熱再溶融処理後で０．５〜３ｍｍ程度に設定される。
【００１６】
自溶合金皮膜５ａ、５ｂの形成は、直線部３と曲部４とで異なる工程で行う。すなわち、本実施形態の自溶合金外面被覆管５ａ、５ｂの製造方法は、図１及び図２に示すように、直線状の金属管２の外表面の直線部３となる箇所に自溶合金皮膜５ａを形成する第１工程（図２（ａ）及び（ｂ）参照。）と、第１工程で自溶合金皮膜５ａを形成した直線状の金属管２を冷間で曲げ加工して曲部４を形成する第２工程（図２（ｃ）参照。）と、第２工程で曲げ加工した金属管２の曲部４の外表面に自溶合金皮膜５ｂを形成する第３工程とを備えている。
【００１７】
第１工程は、直線状の金属管２の外表面に自溶合金皮膜５ａを形成する工程である。第１工程で自溶合金皮膜５ａを形成する箇所は、自溶合金外面被覆管１を形成したときに直線部３となる箇所であって、自溶合金皮膜５ａを形成する直線部３となる箇所（図１に示す例では外表面に自溶合金皮膜が形成されていない白い部分を除いた箇所）のうち第２工程で直線状の金属管２を曲げ工具で把持して曲げ加工するときに曲げ工具で把持する箇所すなわち掴みしろ６を除いた箇所である。掴みしろ６は、曲げ加工を金属管や曲げのＲによって異なり、例えば、金属管２の軸方向の長さが５０ｍｍ程度である。溶射機としては、金属管２の外表面に自溶合金を溶射して自溶合金皮膜を形成することができれば特に限定されず、ガスフレーム溶射機、プラズマ溶射機、ＨＶＯＦ溶射機等の公知のものを用いることができる。
【００１８】
自溶合金を溶射して得られた皮膜を更に高周波誘導加熱等の加熱再溶融処理することにより、緻密で硬く密着力が高く、厚さが均一で、表面が平滑な自溶合金皮膜５ａが形成される。また、自溶合金皮膜５ａの形成は、特に限定されないが、例えば、マスキングテープを用いて形成するようにしてもよい。この場合、自溶合金皮膜５ａを形成しない箇所の端部の外周にマスキングテープを巻いて溶射後にマスキングテープを取り除き加熱再溶融処理を行う。これにより、自溶合金皮膜５ａを目的の箇所のみに正確に形成することが可能となる。なお、第１工程での自溶合金皮膜５ａの形成すなわち溶射・再溶融は、汎用の自動自溶合金被覆装置を用いて自動的に行えば、より効率的に均一な自溶合金皮膜５ａを得ることができて好ましい。
【００１９】
第２工程は、第１工程で自溶合金皮膜５ａを形成した直線状の金属管２を冷間で曲げ加工して曲部４を形成する工程である。金属管２を冷間で曲げ加工する方法は特に限定されず、例えば、２つの曲げ工具であるクランプで金属管２を把持したままこの金属管２を型に押し付けて曲げ加工するようにしてもよい。これにより、金属管２が曲げ加工されて曲部４が形成されて蛇行管となるようになっている。
【００２０】
第３工程は、第２工程で曲げ加工した金属管２の曲部４の外表面に自溶合金皮膜５ｂを形成する工程である。自溶合金皮膜５ｂを形成する箇所は、曲部４の外周であるが、掴みしろ６がある場合には外周及び掴みしろ６である。自溶合金の溶射に用いる溶射機は、金属管２の外表面に自溶合金を溶射して自溶合金皮膜５ｂを形成することができれば特に限定されず、第１工程で例示したもののうち、手持ち型のものを用いることができる。
【００２１】
第３工程においても、自溶合金の皮膜を形成してから、この皮膜を第１工程と同じように高周波誘導加熱等の加熱再溶融処理することにより、緻密で硬く密着力が高く、厚さが均一で、表面が平滑な自溶合金皮膜５ｂとを形成することが可能となる。また、第３工程で自溶合金皮膜５ｂを形成する箇所と形成しない箇所との境目は、どのようにして形成してもよく、例えば、マスキングテープを用いて形成するようにしてもよい。この場合、第３工程で自溶合金皮膜５ｂを形成しない箇所の端部の外周にマスキングテープを巻いて溶射後にマスキングテープを取り除き加熱再溶融処理を行う。
【００２２】
このように、第１工程で、直線状の金属管２の外表面の直線部３となる箇所に自溶合金皮膜５ａを形成するので、手作業でも容易に施工することが可能であるし、自動的に自溶合金の溶射と再溶融を行う汎用の自動自溶合金被覆装置、例えば特開平８−１０５９に記載の装置を用いて自動的に行うことも可能である。第２工程で、第１工程で自溶合金皮膜５ａを形成した直線状の金属管２を冷間で曲げ加工して曲部４を形成するために、直線部３となる箇所の外表面に形成した自溶合金皮膜５ａにひび等の機械的破壊が起こることなく金属管２を曲げ加工して曲部４を形成できる。すなわち、直線部３の外表面の自溶合金皮膜５ａは、直線状の金属管２の外表面の直線部３となる箇所に形成されたものであり、直線状の金属管２を冷間で曲げ加工して曲部４を形成する際に、ひび等の機械的破壊が起こることがない。
【００２３】
そして、第３工程で曲部４の外表面に自溶合金皮膜５ｂを形成するので、手間のかかる自溶合金皮膜作業は、直線部３に比べて長さが短い曲部４の外表面だけですむ。すなわち、曲部４及び掴みしろ６の外表面の自溶合金皮膜５ｂは、手作業で手間がかかるが自溶合金皮膜５ｂを形成する箇所が直線部３に比べて長さが短い曲部４及び掴みしろ６だけであるので、曲部４及び掴みしろ６の自溶合金皮膜５ｂを丁寧に形成しても自溶合金皮膜５ａ、５ｂを効率よく形成することができる。
【００２４】
したがって、直線部３及び曲部４を有する金属管２の外表面に、破損がない良好な自溶合金皮膜５ａ、５ｂ、すなわち、緻密で硬く密着力が高くかつ厚さが均一でしかも表面が平滑な自溶合金皮膜５ａ、５ｂが形成されてなる自溶合金外面被覆管１を効率よく製造することができる。また、第１工程での自溶合金皮膜５ａの形成すなわち溶射・再溶融を、汎用の自動自溶合金被覆装置を用いて自動的に行えば、より効率的に均一な自溶合金皮膜５ａを得ることができ、その結果、破損がない良好な自溶合金皮膜５ａ、５ｂが形成された自溶合金外面被覆管１をより効率よく製造することができる。
【００２５】
第１工程と第３工程の両方の工程又は一方の工程で、自溶合金皮膜５ａ、５ｂを形成しない箇所の端部をマスキングテープで覆って自溶合金の溶射を行うことで、自溶合金皮膜５ａ、５ｂを目的の箇所のみに正確に形成することができる。
【符号の説明】
【００２６】
１  自溶合金外面被覆管
２  金属管
３  直線部
４  曲部
５ａ、５ｂ  自溶合金皮膜
６  掴みしろ
【図１】
2012207288.tif 000003
【図２】
2012207288.tif 000004