JPH04121591U - 傾斜機能を持つ形状記憶合金製継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異種部材の接続に適した継手を実現する。 【構成】 両端部分１１，１２がそれぞれ成分組成が異
なる形状記憶合金により形成され、その間が傾斜機能を
持つ拡散接合部分１０により形成されることによって、
材質の異なる部材１３，１４をそれぞれにマッチした施
工条件で接続することができ、異種部材の適切な接続が
可能な継手を実現する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、傾斜機能を持つ形状記憶合金製継手に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の形状記憶合金製継手に使用される鋼塊は、多少の成分偏析は別として、 単一の鋼塊で製造され、それら鋼塊はどの部分でも同一成分を有し、また、材料 特性も均一であるのが一般的であった。

【０００３】 しかしながら、例えば、各種プラント配管用異材継手のごとき構造材料におい ては、施工領域の拡大及び施工能率向上のため、異材の各部材の材料強度に対応 した継手強度ならびに拡管後の継手しめつけ力が必要となり、形状記憶合金製異 材継手製品は部分的に異なった材料特性を持つ傾斜機能特性が要求される場合が ある。

【０００４】 ところが、現状の形状記憶合金製継手製品は、いずれも単一の鋼塊から製造さ れており、材料特性も均一となっており、傾斜機能特性を付帯させることは不可 能であって、上記のような異材の各部材の材料強度が顕著に異なる構造部品への 異材継手製品への適用には限界があった。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

従来の形状記憶合金製継手においては、前記のように単一鋼塊を用いており、 その成分は同一で、かつ、材料特性も均一であり、前記したような、例えば、異 材継手製品への傾斜機能特性を付帯した形状記憶合金の適用については、現状の 製造技術では製造不可能であった。

【０００６】 上述の不具合は形状記憶合金を単一の鋼塊から製造するために起きるものであ り、これにかえて、材料特性の異なる成分を持つ２種以上の異なった複合鋼塊を 使用すれば傾斜機能特性を付帯した形状記憶合金の製造も可能となる。

【０００７】 本考案は、上記課題を解決するため、２種以上の異なった複合鋼塊により製造 され傾斜機能を持った形状記憶合金製継手を提供しようとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案の傾斜機能を持つ形状記憶合金製継手は、形状記憶合金により形成され た一端部分、同一端部分と成分組成が異なる形状記憶合金により形成された他端 部分、および同他端部分と上記一端部分の間に形成され傾斜機能を持つ拡散接合 部分よりなることを特徴としている。

【０００９】

【作用】

上記において、本考案の継手の製造方法は、成分組成の異なる一方と他方の形 状記憶合金の鋼塊を接合し、これを消耗電極としてエレクトロスラグ再溶解法に より再溶解して所望の異なった成分を有する複合鋼塊を得た後、これを機械加工 して傾斜機能を有し形状記憶合金よりなる継手を得る。

【００１０】 本考案の継手を用いて材質の異なる部材を接続する場合、上記継手の一方と他 方の形状記憶合金を、それぞれ接続しようとする一方と他方の部材の材質にマッ チした特性を有するものとすることにより、それぞれの部材に対してそれぞれに 適した施工条件を適用することができ、異種部材の適切な接続が可能となる。

【００１１】 上記により、材質の異なる部材をそれぞれにマッチした施工条件で接続するこ とができ、異種部材の適切な接続が可能な継手を実現する。

【００１２】

【実施例】

本考案の一実施例の継手を図１に示す。図１に示す本実施例の継手は、形状記 憶合金鋼塊より形成され締付け力が大きい形状回復を示す一端部分１１、同一端 部分１１と成分組成が異なる形状記憶合金鋼塊より形成され締付け力が小さい形 状回復を示す他端部分１２、および同他端部分１２と上記一端部分１１の間に形 成され傾斜機能を持つ形状記憶合金よりなる拡散接合部分１０よりなっている。

【００１３】 本実施例の継手の製造方法について、図２及び図３により説明する。まず、図 ２に示すように鋼塊素材はそれぞれ成分の異なる形状記憶合金の素材１及び素材 ２を前もって鍛鋼または鋳鋼で製造し、接続部３はエレクトロスラグ溶接、また はその他の適切な方法で接続する。

【００１４】 次に、図３に示すようにエレクトロスラグ再溶解法による再溶解を行う。すな わち、上記エレクトロスラグ溶接等によって製作した鋼塊素材を消耗電極とし、 銅または鋳鉄製の水冷金型４中で溶融スラグ５を介して溶解し、下部から凝固せ しめる。鋼塊素材は溶融スラグ５の抵抗熱により素材２の下部からスラグ５の直 下に湯溜６を作りながら溶解され、素材２が消耗した後接続部３、素材１と連続 的に溶解して、金型４中で下部から徐々に凝固して一体の複合鋼塊７が製造され る。なお、８は電源、９は冷却水を示す。

【００１５】 かくして得られた複合鋼塊７の下部は素材２部と実質的に同様の成分を持ち、 上部は素材１部と実質的に同様の成分を持ち、接続部３に相当する素材１及び２ の両者の境界部は再溶解により成分がある程度拡散され、両部に固有の成分は互 にうすめられた所望の複合鋼塊７を得ることができる。

【００１６】 本実施例にて使用する鋼塊素材の各部分は、前述したように鍛鋼、鋳鋼いずれ でもよく、また２本以上数本の異なった成分の結合も可能である。結合の方法は エレクトロスラグ溶接が最適であるが、結合部が再溶解中に離れないこと、およ び結合部の電気抵抗が大きく変化しないことなどの条件が満足されるならば、他 の溶接法、その他の結合方法によってもよい。

【００１７】 かくして得られた複合鋼塊７は、その後、鍛造、熱処理、機械加工及びトレー ニング処理により、図１に示す継手の素材となる所定の傾斜機能形状記憶合金が 製造され、部分的に異なった施工条件の下で各部は所定の材料特性を発揮し傾斜 機能を持った形状記憶合金製継手として使用される。

【００１８】 上記製造方法により得られる本実施例の継手は中間に素材１が持つ機能より素 材２が持つ機能へと移行する傾斜機能を有した形状記憶合金よりなる拡散接合部 分１０が設けられた継手であり、この継手により部材１３（例えば、鉄製で引張 強度が高いもの）及び部材１４（例えば、ＡＬ合金製で引張強度が低いもの）を 接続する場合、高温での配管作業において部材１３に対しては素材１よりなる締 付け力が大きい形状回復を示す一端部分１１が締め込み、一方、部材１４に対し ては素材２よりなる締付け力が小さい形状回復を示す他端部分１２が締め込むこ とになり、それぞれの部材１３及び部材１４の強度レベルに対応させて継手が締 め込まれ、部材１３，１４の継手配管作業を完了する。

【００１９】 上記により、接続される各部材の材料特性に対応させて継手の強度確保や継手 部での漏れの防止等が可能となり異材継手に要求される特性が確実に得られる。

【００２０】 なお、本実施については、表１に示す成分の素材（その１）及び素材（その２ ）を用い継手を製作し、良好な結果を得ている。

【００２１】

【表１】

【００２２】 上記継手の製造については、まず素材（その１）及び素材（その２）を真空溶 解炉にて５０Kg鋼塊として溶製する。これを所定の形状に鍛造圧延し、その後、 素材（その１）及び素材（その２）をエレクトロスラグ溶接により接合する。次 に、接合した複合鋼塊は素材（その２）を下側にしてエレクトロスラグ再溶解し て複合鋼塊とし、これを機械加工することにより継手が製造された。

【００２３】

【考案の効果】

本考案の傾斜機能を持つ形状記憶合金製継手は、両端部分がそれぞれ成分組成 が異なる形状記憶合金により形成され、その間が傾斜機能を持つ拡散接合部分に より形成されることによって、材質の異なる部材をそれぞれにマッチした施工条 件で接続することができ、異種部材の適切な接続が可能な継手を実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の傾斜機能を持つ形状記憶合
金製継手の説明図である。

【図２】上記実施例に係る鋼塊素材の説明図である。

【図３】上記一実施例に係る鋼塊素材を再溶解している
状況を示す説明図である。

【符号の説明】 １，２ 形状記憶合金素材 ３ 接続部 ４ 金型 ５ 溶融スラグ ６ 湯溜 ７ 複合鋼塊 ８ 電源 ９ 冷却水 １０ 拡散接合部分 １１ 締付け力が大きい形状回復を示す一端部分 １２ 締付け力が小さい形状回復を示す他端部分 １３，１４ 部材

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 形状記憶合金により形成された一端部
   分、同一端部分と成分組成が異なる形状記憶合金により
   形成された他端部分、および同他端部分と上記一端部分
   の間に形成され傾斜機能を持つ拡散接合部分よりなるこ
   とを特徴とする傾斜機能を持つ形状記憶合金製継手。