JPH08184391A - 蛇腹管 - Google Patents

蛇腹管

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JPH08184391A
JPH08184391A JP6339441A JP33944194A JPH08184391A JP H08184391 A JPH08184391 A JP H08184391A JP 6339441 A JP6339441 A JP 6339441A JP 33944194 A JP33944194 A JP 33944194A JP H08184391 A JPH08184391 A JP H08184391A
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bellows tube
electric resistance
stainless steel
ferritic stainless
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JP6339441A
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Masayoshi Usui
正佳 臼井
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Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd
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    • F16L9/00—Rigid pipes
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電縫溶接によるビード部付近に結晶粒の成長
がなく機械的強度が優れ、さらには優れた耐食性をも有
する蛇腹管を提供する。 【構成】 電縫溶接されたＳｉを１重量％を超え３重量
％以下含有する薄肉のフェライト系ステンレス材からな
る蛇腹管を特徴とするものであり、さらに少なくとも一
表面にＮｉ系めっき層を有するよう構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の排気管、ＥＧ
Ｒパイプなど、或いは振動を伴う各種機械、装置などで
の配管のように可撓性と加振状態下での使用とが要求さ
れる場合に好適な蛇腹管に関し、さらに腐食条件下にお
いても使用しうる蛇腹管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】蛇腹管は振動吸収の機能を具備している
ため、自動車のエンジン室内の配管や船舶のエンジン廻
りや、空調関係のポンプ、コンプレッサなどの配管接続
に広く使用されている。
【０００３】このような蛇腹管には、加工性が優れてい
るためＳＵＳ ３０４などのオーステナイト系ステンレ
ス材が使用されている。しかしながらオーステナイト系
ステンレス材は、熱伝導率が悪いため内外表面に温度差
があると肉厚部に熱応力が発生し、この熱応力と使用中
の曲げ変形、振動及び／または内部流体圧力変動による
応力が加わって亀裂を生じる問題があった。
【０００４】このような問題を避けるためにフェライト
系ステンレス材を蛇腹管の素材として用いることが提案
された。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フェラ
イト系ステンレス材は電縫溶接した時に該溶接によりビ
ード部付近の広い範囲で結晶粒成長を生ずる。
【０００６】この結晶粒成長部は、電縫溶接後のサイジ
ングやレデューシング時、或いはロール成形または液圧
成形などの波付け加工により蛇腹部を成形する際に軸方
向の割れなどのクラックを生じ、かつ耐食性が劣るため
蛇腹管の素材としては適当でなく実用化されていなかっ
た。
【０００７】またフェライト系ステンレス材は、腐食性
の内部流体や外部雰囲気に対する抵抗が弱く、腐食条件
下での使用には制限があった。
【０００８】本発明は、従来技術の有する前記問題に鑑
みてなされたものであり、電縫溶接によるビード部付近
に結晶粒の成長がなく、機械的強度が優れ、さらには優
れた耐食性を有する蛇腹管を提供することを目的とする
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、第１の実施態様は電縫溶接されたＳｉを１重
量％を超え３重量％以下含有する薄肉のフェライト系ス
テンレス製フープ材から形成された蛇腹管を要旨とする
ものであり、さらに第２の実施態様は電縫溶接されたＳ
ｉを１重量％を超え３重量％以下含有する薄肉のフェラ
イト系ステンレス製フープ材から形成され、かつその少
なくとも一表面にＮｉ系めっき層を有するよう構成する
ことを要旨とするものである。
【００１０】
【作用】本発明は上記した通り、Ｓｉを１重量％を超え
３重量％以下含有した薄肉のフェライト系ステンレス製
フープ材をロールフォーミングなどにより造管した後、
電縫溶接して円筒体を形成し、これを波付け加工したも
のである。
【００１１】Ｓｉの含有量を上記の通り１重量％を超え
３重量％以下とした理由は、Ｓｉが１重量％以下では結
晶粒成長があまり押さえられず、電縫溶接後のサイジン
グやレデューシング時、或いは波付け加工時に電縫溶接
のビード部に沿った軸方向割れを生じ、一方Ｓｉが３重
量％を超えると、母材の伸びがなくなり加工率を大きく
取れないからである。なお、結晶粒成長を押さえ、電縫
溶接のビード部の割れを防ぎかつ加工率を大きくとるた
めにＳｉを１．５〜２．５重量％とすることが好まし
い。
【００１２】上記構成をとることにより通常の使用には
充分耐えるうるものであるが、腐食条件下での使用に際
し、耐食性を上げるためには波付け加工の前または後に
電気めっきまたはＰやＢを僅かに含有する化学めっきに
よりＮｉ系めっき層を一表面または両表面に施すことが
好ましく、その膜厚は２．０μｍ〜１５μｍが好まし
い。
【００１３】２．０μｍ未満では耐食性が向上せず、一
方１５μｍを超えても耐食性向上に更なる効果はあまり
見られずかつその後の波付け加工や使用中の曲げ変形に
よりめっき層にクラックが発生したり剥離する可能性が
ある。
【００１４】なお、蛇腹部の形状は断面略Ｕ形またはΩ
形とし、螺旋状または環状に形成し素管（円筒体）径に
対し１：１．１〜１．５の比率の高さの蛇腹部とする。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
すれば、図１は本発明による蛇腹管を示す図で、（ａ）
は中央断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線上の断面図で
あり、（１）は、円筒体（２）と蛇腹部（３）からなる
蛇腹管であって、管径８ｍｍ〜１００ｍｍ程度で、肉厚
０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ、蛇腹部の高さ１．２ｍｍ〜１
５．０ｍｍ、ピッチ２．０ｍｍ〜２５ｍｍの、Ｓｉを１
重量％を超え３重量％以下含有した薄肉のフェライト系
ステンレス製フープ材を電縫溶接して円筒体を形成し、
その後ロール成形或いは液圧成形などの波付け加工を施
したものである。実施例１ 幅５３．４ｍｍにスリットした、肉厚０．４ｍｍのＳｉ
の含有量が２．１重量％となるよう調整したＳＵＳ ４
０５をベースとしたフェライト系ステンレス製フープ材
をロールフォーミングにより造管した後電縫溶接して管
径１７ｍｍの円筒体を形成した。次いでこの円筒体にロ
ール成形による波付け加工を施し、高さ３．０ｍｍ、ピ
ッチ５．０ｍｍの蛇腹部を形成した。
【００１６】得られた蛇腹管を長さ３００ｍｍに切断
し、一端をチャックで固定し、他端を一対のローラで挟
持して、内部にバーナーにより５００℃に加熱された燃
焼排気ガスを通すと共に、外周面に２０℃の空気を吹き
付けつつ蛇腹管の軸線に対し直角となるよう水平方向に
１分間で１２００回の曲げ速度で曲げ疲労試験を施し
た。その結果、疲労限は６４．１ＭＰａであり亀裂を生
ずることはなかった。 実施例２ 実施例１と同様の幅にスリットし同一肉厚で実施例１と
同様にＳｉの含有量が２．７重量％となるように調整し
たＳＵＳ ４０５をベースとしたフェライト系ステンレ
ス製フープ材を電縫溶接し実施例１と同様の波付け加工
を施した後、実施例１と同様の曲げ疲労試験を行った。
【００１７】その結果、疲労限は６２．１ＭＰａであり
亀裂を生ずることはなかった。 実施例３ 実施例１と同様の幅にスリットし同一肉厚で実施例１と
同様にＳｉの含有量が１．５重量％となるように調整し
たＳＵＳ ４０５をベースとしたフェライト系ステンレ
ス製フープ材を電縫溶接して円筒体を形成し、その外面
にＮｉＳＯ４、ＮｉＣｌ２ 、Ｈ３ ＢＯ３ からなる
Ｎｉめっき浴を用いて膜厚１０μｍのＮｉ電気めっき層
を形成した。次いで実施例１と同様の波付け加工を施し
た後、実施例１と同様の曲げ疲労試験を行った。
【００１８】その結果、疲労限は６５．１ＭＰａあり亀
裂を生ずることはなかった。
【００１９】次に、得られた蛇腹管を長さ１５０ｍｍに
切断したものを５本準備した。これら５本の試料管を加
熱装置（オーブン）内で２５０℃で２時間加熱後、室温
で２時間放置し、次でＮＨ４ ＮＯ３ １０００ｍｇ
／ｌ、（ＮＨ４ ）２ ＳＯ４ ７００ｍｇ／ｌ、Ｎ
Ｈ４ Ｃｌ ４０ｍｇ／ｌ、ＨＣＨＯ ４５０ｍｇ／ｌ
からなる腐食液（８０℃±５℃）に２時間浸漬し、その
後室温で２時間放置し、さらに前記と同様の腐食液に２
時間浸漬した後、室温で１４時間放置した。これらの工
程を１サイクルとし、耐食性試験を行なったところ、８
サイクル（平均サイクル数）経過後に赤錆が発生した。 比較例１ 実施例１と同様の幅にスリットし、同一肉厚でＳｉの含
有量が１重量％以下のＳＵＳ ４０５のフェライト系ス
テンレス製フープ材を電縫溶接し円筒体を形成した。
【００２０】しかしながら、得られた円筒体のビード部
付近に結晶粒の成長があり電縫溶接後のサイジングやレ
デューシングなどの塑性加工時に軸方向に沿った割れを
生じ、また前記加工を施さない円筒体を使用して波付け
加工しても同様の割れを生じ蛇腹管に成形することがで
きなかった。 比較例２ 実施例１と同様の幅にスリットし同一肉厚で通常のＳＵ
Ｓ ３０４のオーステナイト系ステンレス製フープ材を
電縫溶接し、実施例１と同様の波付け加工を施した後、
実施例１と同様の曲げ疲労試験を行った。
【００２１】その結果、疲労限は５２．３ＭＰａであっ
た。 参考例１ 実施例１と同一寸法、同一条件で得られた蛇腹管を長さ
１５０ｍｍに切断したものを５本準備した。これら試料
管について、実施例３と同様な耐食性試験を行なったと
ころ、２サイクル（平均サイクル数）経過後赤錆が発生
した。
【００２２】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、Ｓｉを
１重量％を超え３重量％以下含有したフェライト系ステ
ンレス材を電縫溶接して蛇腹管を構成したため、熱伝導
率が大きいので内外表面の温度差が小さく熱応力が僅か
しか発生しないと共に電縫溶接によるビード部付近に結
晶粒の成長がなく波付き加工の際に亀裂が発生せず、し
たがって機械的強度が優れ、さらに少なくとも一表面に
Ｎｉ系めっき層を設けることにより腐食性の内部流体や
外部雰囲気にも充分優れた耐食性を発揮できるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による蛇腹管を示す図で、（ａ）は中央
断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線上の断面図である。
【符号の説明】
１ 蛇腹管 ２ 円筒体 ３ 蛇腹部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電縫溶接されたＳｉを１重量％を超え３
    重量％以下含有する薄肉のフェライト系ステンレス製フ
    ープ材から形成されたことを特徴とする蛇腹管。
  2. 【請求項２】 電縫溶接されたＳｉを１重量％を超え３
    重量％以下含有する薄肉のフェライト系ステンレス製フ
    ープ材から形成され、かつその少なくとも一表面にＮｉ
    系めっき層を有することを特徴とする蛇腹管。
JP6339441A 1994-12-29 1994-12-29 蛇腹管 Pending JPH08184391A (ja)

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KR1019950049152A KR0157184B1 (ko) 1994-12-29 1995-12-13 주름 파이프
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