JPH066984B2 - チタン合金製耐圧容器の製造方法 - Google Patents
チタン合金製耐圧容器の製造方法Info
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- JPH066984B2 JPH066984B2 JP62180485A JP18048587A JPH066984B2 JP H066984 B2 JPH066984 B2 JP H066984B2 JP 62180485 A JP62180485 A JP 62180485A JP 18048587 A JP18048587 A JP 18048587A JP H066984 B2 JPH066984 B2 JP H066984B2
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- pressure
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はチタン合金製耐圧容器の製造方法に係り、特に
高強度で信頼性の高いチタン合金製耐圧容器を製造する
ことができる方法に関する。
高強度で信頼性の高いチタン合金製耐圧容器を製造する
ことができる方法に関する。
［従来の技術］ 数千ないし１万メートルという大深度の海域で観測・調
査活動を行なうためには、探査機として電気通信装置や
テレビカメラ、その他の観測機器を格納するための耐圧
容器が必要である。
査活動を行なうためには、探査機として電気通信装置や
テレビカメラ、その他の観測機器を格納するための耐圧
容器が必要である。
このような深海で用いる探査機の耐圧容器では、著しく
高い耐圧性が要求される上に、如何にその重量を軽く作
るかが、その探査機の性能上、極めて重要な因子とな
る。即ち、探査機の重量が軽ければ、浮力材の所要量も
少なくなり、浮力材の容積が小さくなれば探査機全体の
流体力学上の抵抗も小さくなるため、スラスターが小さ
いものですむ。しかして、これらのことから、探査機は
更に軽量になるため、使用上極めて有利である。
高い耐圧性が要求される上に、如何にその重量を軽く作
るかが、その探査機の性能上、極めて重要な因子とな
る。即ち、探査機の重量が軽ければ、浮力材の所要量も
少なくなり、浮力材の容積が小さくなれば探査機全体の
流体力学上の抵抗も小さくなるため、スラスターが小さ
いものですむ。しかして、これらのことから、探査機は
更に軽量になるため、使用上極めて有利である。
［発明が解決しようとする問題点］ このようなことを考慮した場合、一般に耐圧容器の材質
として用いられる鉄鋼では、比重が７．８５程度と重い
ため、深海用探査機の耐圧容器には適当ではない。
として用いられる鉄鋼では、比重が７．８５程度と重い
ため、深海用探査機の耐圧容器には適当ではない。
一方、比重が軽く、また耐食性にも優れ、耐圧容器の材
質として好適なものとして、チタン合金が考えられる。
しかしながら、チタン合金は酸化され易いことから、溶
接施工が難しく、現在開発されているＭＩＧ溶接あるい
はＴＩＧ溶接若しくは電子ビーム溶接では、溶接するに
あたって周囲を不活性ガス（ヘリウム、アルゴンなど）
雰囲気とするか、真空とすることが必要であるため、溶
接設備や施工作業の面でコスト高となるという欠点を有
する。しかも、溶接した箇所は、溶接欠陥そのものが存
在する可能性があるとともに、溶接金属母材も熱影響に
より脆化するなどの劣化を起す可能性があり、信頼性の
高い耐圧容器を容易に製造することができないという問
題があった。
質として好適なものとして、チタン合金が考えられる。
しかしながら、チタン合金は酸化され易いことから、溶
接施工が難しく、現在開発されているＭＩＧ溶接あるい
はＴＩＧ溶接若しくは電子ビーム溶接では、溶接するに
あたって周囲を不活性ガス（ヘリウム、アルゴンなど）
雰囲気とするか、真空とすることが必要であるため、溶
接設備や施工作業の面でコスト高となるという欠点を有
する。しかも、溶接した箇所は、溶接欠陥そのものが存
在する可能性があるとともに、溶接金属母材も熱影響に
より脆化するなどの劣化を起す可能性があり、信頼性の
高い耐圧容器を容易に製造することができないという問
題があった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明のチタン合金製耐圧容器の製造方法は、チタン合
金を鍛造して得た柱状母材を、該母材の軸芯に直交する
方向に３分割し、各分割体を切削加工することにより、
両端部にフランジを有する１個の胴部と、開口縁部にフ
ランジを有する２個の鏡板部とを製造する工程を含むこ
とを特徴とする。
金を鍛造して得た柱状母材を、該母材の軸芯に直交する
方向に３分割し、各分割体を切削加工することにより、
両端部にフランジを有する１個の胴部と、開口縁部にフ
ランジを有する２個の鏡板部とを製造する工程を含むこ
とを特徴とする。
以下、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
第１図（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施方法を説明する
図である。
図である。
本発明においては、まず、チタン合金を常法に従って鍛
造することにより、例えば第１図（ａ）に示すような円
柱状母材１を製造する。この円柱状母材１を、第１図の
破線に沿って２個所で円柱の軸芯に直交する方向に切断
し、第１図（ｂ）に示すように分割された円柱体２、
３、４を得る。
造することにより、例えば第１図（ａ）に示すような円
柱状母材１を製造する。この円柱状母材１を、第１図の
破線に沿って２個所で円柱の軸芯に直交する方向に切断
し、第１図（ｂ）に示すように分割された円柱体２、
３、４を得る。
次いで、第１図（ｃ）の破線で示すように円柱体２、
３、４をそれぞれ機械的切削方法により削り出し、第１
図（ｄ）に示す如く、両端にフランジ５ａ、５ｂを有す
る胴部５と、開口縁部にフランジ６ａ、７ａを有する鏡
板部６、７を製造する。なお、５ｃは胴部の補強用の凸
条である。
３、４をそれぞれ機械的切削方法により削り出し、第１
図（ｄ）に示す如く、両端にフランジ５ａ、５ｂを有す
る胴部５と、開口縁部にフランジ６ａ、７ａを有する鏡
板部６、７を製造する。なお、５ｃは胴部の補強用の凸
条である。
次いで、第１図（ｅ）に示す如く、得られた胴部５の両
端に鏡板部６、７をそれぞれのフランジを当接し、ボル
ト、ナット締めにより結合して耐圧容器８を組み立て
る。
端に鏡板部６、７をそれぞれのフランジを当接し、ボル
ト、ナット締めにより結合して耐圧容器８を組み立て
る。
このような方法によれば、溶接個所が全くないので、信
頼性の高い容器が得られる。また、母材は鍛造により製
造するため、均質性が高く、高強度の容器が得られる。
頼性の高い容器が得られる。また、母材は鍛造により製
造するため、均質性が高く、高強度の容器が得られる。
本発明において、チタン合金としては特に制限はない
が、例えばＴｉにＡｌ、Ｖ、Ｆｅ、Ｏ等を合金化させた
ものが挙げられる。これらのチタン合金中のＴｉ含有率
は９０重量％前後である。
が、例えばＴｉにＡｌ、Ｖ、Ｆｅ、Ｏ等を合金化させた
ものが挙げられる。これらのチタン合金中のＴｉ含有率
は９０重量％前後である。
切削加工により製造する胴部や鏡板部の形状、肉厚等に
は特に制限はなく、製造する耐圧容器の使用目的等に応
じて適宜決定される。
は特に制限はなく、製造する耐圧容器の使用目的等に応
じて適宜決定される。
なお、第１図（ａ）〜（ｅ）で説明する方法は、本発明
の一実施例であって、本発明は何ら図示の方法に限定さ
れるものではない。
の一実施例であって、本発明は何ら図示の方法に限定さ
れるものではない。
［作用］ チタン合金は比重４．５と軽量で、耐食性に優れるた
め、極めて軽量で耐久性に優れた容器が得られる。
め、極めて軽量で耐久性に優れた容器が得られる。
しかして、本発明の方法においては、切削加工用の母材
を鍛造により製造するため、材料の組成がどの方向に対
しても均質となり、方向性がないため、得られる容器の
強度が向上する。因みに、材料を圧延し、板状としたも
のをプレス加工などで成形する方法の場合には、材料の
強度が圧延方向には強いがそれに垂直な方向では弱くな
る、即ち、板の長手方向は強いが、板厚方向にかかる荷
重には弱いという現象が生じる。本発明の方法では、こ
のような材料の方向性による欠点が解消される。
を鍛造により製造するため、材料の組成がどの方向に対
しても均質となり、方向性がないため、得られる容器の
強度が向上する。因みに、材料を圧延し、板状としたも
のをプレス加工などで成形する方法の場合には、材料の
強度が圧延方向には強いがそれに垂直な方向では弱くな
る、即ち、板の長手方向は強いが、板厚方向にかかる荷
重には弱いという現象が生じる。本発明の方法では、こ
のような材料の方向性による欠点が解消される。
また、製造工程に溶接がないため、溶接施工に伴う信頼
性の低下、即ち、溶接の熱影響による材料の脆化、溶接
施工個所の欠陥の存在等を回避することができる。
性の低下、即ち、溶接の熱影響による材料の脆化、溶接
施工個所の欠陥の存在等を回避することができる。
従って、本発明の方法によれば、軽量で耐久性に優れ、
かつ高強度で安全性、信頼性の高い耐圧容器が製造され
る。
かつ高強度で安全性、信頼性の高い耐圧容器が製造され
る。
［実施例］ 以下、実施例について説明する。
実施例１ 第１図（ａ）〜（ｅ）に示す本発明の方法に従って、第
２図に示すような形状及び寸法のチタン合金（Ｔｉ−６
Ａｌ−４Ｖ）製耐圧容器１０を製造した。なお、第２図
において、１１はシール部材である。また、図中の数値
の単位はmmである。
２図に示すような形状及び寸法のチタン合金（Ｔｉ−６
Ａｌ−４Ｖ）製耐圧容器１０を製造した。なお、第２図
において、１１はシール部材である。また、図中の数値
の単位はmmである。
この耐圧容器を高圧実験水槽に入れ、１万メートル級深
海無人探査機用チタン合金製耐圧容器の設計及び製造品
質精度確認のための圧壊試験を行なった。
海無人探査機用チタン合金製耐圧容器の設計及び製造品
質精度確認のための圧壊試験を行なった。
結果を下記に示す。
Ｉ 耐圧試験結果 水密性：試験中は電気的にモニターしたが異常はなかっ
た。試験後、鏡板部を開放 して調べたが漏水は
なかった。
た。試験後、鏡板部を開放 して調べたが漏水は
なかった。
歪み：傾向はもちろんその値も計算値と良い一致を示し
た。
た。
II 圧壊試験結果 圧壊圧力：計算予想値の±３％以内で圧壊 圧壊状況：下部鏡板部で圧壊（計算通り。） 上記の如く、本発明の方法で製造される耐圧容器は、計
算予想値と殆ど変わらない高い圧壊値を示し、設計及び
製造手法が正しいことが立証された。なお、実機用耐圧
容器の設計圧力は、安全性を考慮した場合においても、
上記値より高くすることもできる。
算予想値と殆ど変わらない高い圧壊値を示し、設計及び
製造手法が正しいことが立証された。なお、実機用耐圧
容器の設計圧力は、安全性を考慮した場合においても、
上記値より高くすることもできる。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の方法によれば、軽量で耐久
性に優れ、かつ高強度で安全性、信頼性の高い耐圧容器
を高い設計精度のもとに製造することができる。
性に優れ、かつ高強度で安全性、信頼性の高い耐圧容器
を高い設計精度のもとに製造することができる。
このような本発明の方法は、深海探査機用耐圧容器の製
造に極めて好適である。
造に極めて好適である。
第１図は本発明の一実施例を示す説明図、第２図は実施
例１にて製造した耐圧容器を示す部分断面側面図であ
る。 １…母材、２、３、４…円柱耐、 ５…胴部、６、７…鏡板部 ８…耐圧容器。
例１にて製造した耐圧容器を示す部分断面側面図であ
る。 １…母材、２、３、４…円柱耐、 ５…胴部、６、７…鏡板部 ８…耐圧容器。
Claims (1)
- 【請求項１】チタン合金を鍛造して得た柱状母材を、該
母材の軸芯に直交する方向に３分割し、各分割体を切削
加工することにより、両端部にフランジを有する１個の
胴部と、開口縁部にフランジを有する２個の鏡板部とを
製造する工程を含むことを特徴とするチタン合金製耐圧
容器の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62180485A JPH066984B2 (ja) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | チタン合金製耐圧容器の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62180485A JPH066984B2 (ja) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | チタン合金製耐圧容器の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6426065A JPS6426065A (en) | 1989-01-27 |
| JPH066984B2 true JPH066984B2 (ja) | 1994-01-26 |
Family
ID=16084050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62180485A Expired - Lifetime JPH066984B2 (ja) | 1987-07-20 | 1987-07-20 | チタン合金製耐圧容器の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH066984B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04249674A (ja) * | 1990-12-28 | 1992-09-04 | Kurein:Kk | 真空容器 |
| JP4632304B2 (ja) * | 2005-05-31 | 2011-02-16 | 財団法人電力中央研究所 | 高解像度撮影装置 |
| JP4820804B2 (ja) * | 2007-11-16 | 2011-11-24 | 国立大学法人九州大学 | 深海探査用ビークルの耐圧容器 |
| WO2009119421A1 (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-01 | 独立行政法人海洋研究開発機構 | 耐圧容器およびこれを備える浮力体ならびに探査装置 |
| EP2554876B1 (en) * | 2010-03-29 | 2017-04-19 | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology | Shell of pressure-resistant container, pressure-resistant container, and probe |
| CN102556307A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-11 | 哈尔滨东南海上设备制造有限公司 | 一种海洋环境监测水下压力舱 |
| WO2014080650A1 (ja) | 2012-11-21 | 2014-05-30 | 京セラ株式会社 | 耐圧容器およびこれを備える探査機 |
| CN104787271B (zh) * | 2015-04-13 | 2017-03-22 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种水下承压密封筒及其制备方法 |
| CN104976345A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-10-14 | 张家港市顺佳隔热技术有限公司 | 一种高压容器 |
| JP7012932B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2022-01-31 | 三菱重工マリタイムシステムズ株式会社 | 耐水圧殻体、水中機器、及び潜水船 |
| CN112959004B (zh) * | 2021-02-02 | 2022-09-13 | 湖南湘投金天科技集团有限责任公司 | 一种高强度钛合金封头及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4976747A (ja) * | 1972-11-28 | 1974-07-24 | ||
| JPS6272964A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-03 | Kobe Steel Ltd | 内壁にライナ−を設けた圧力容器 |
-
1987
- 1987-07-20 JP JP62180485A patent/JPH066984B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6426065A (en) | 1989-01-27 |
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