JPH0929463A - 継 手 - Google Patents
継 手Info
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- JPH0929463A JPH0929463A JP7187071A JP18707195A JPH0929463A JP H0929463 A JPH0929463 A JP H0929463A JP 7187071 A JP7187071 A JP 7187071A JP 18707195 A JP18707195 A JP 18707195A JP H0929463 A JPH0929463 A JP H0929463A
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- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
ニウム合金/ステンレス鋼の爆発圧着継手を提供する。 【解決手段】 アルミニウム合金と銀又は銀合金とステ
ンレス鋼からなる継手のアルミニウム合金と銀又は銀合
金との間に純アルミニウムからなる層を介在させ、低温
での衝撃試験における吸収エネルギーを増加させる。 【効果】 低温における優れた衝撃特性を有する継手を
提供することにより信頼性の高いアルミニウム合金とス
テンレス鋼との接合が可能になる。
Description
製容器や配管と、ステンレス鋼配管とを溶接接合する際
の配管用異材継手に関するものである。
の、耐食性が要求され低温で使用されるプラントにはア
ルミニウム合金製の熱交換器が多く使用される。また通
常の配管の多くはステンレス鋼製であるため、該アルミ
ニウム製熱交換器より出ているアルミニウム合金製配管
とステンレス鋼製配管の接合が必要となる。
の溶接は不可能であり、アルミニウム合金製配管とステ
ンレス鋼製配管との接合に際して、フランジによる機械
的な締結や、例えば爆発圧着に代表されるような、アル
ミニウム合金とステンレス鋼との接合が可能な接合方法
によってあらかじめ継手を作成し、該継手を媒体として
それぞれ同種の金属同士を溶接する方法が行われてい
る。中でもあらかじめ継手を作成する方法は、継手全体
が溶接一体構造となるため、フランジによる接合方法の
様に増し締めなどの定期保守を必要としないなどの利点
がある。
ンレス鋼との異材継手としては、特公昭52−1129
3号公報の継手において純アルミニウムと鋼層の間に銀
又は銀合金の層を介在させた継手が開示されている。こ
の特公昭52−11293号公報の継手で管継手を作成
する場合、純アルミニウムはアルミニウム合金と比較し
て許容応力が低い為、配管の強度をアルミニウム合金で
設計する場合、該管継手の純アルミニウム部の肉厚をア
ルミニウム合金配管材料の肉厚よりも大きくとる必要が
ある。例えば、アルミニウム合金としてJIS A50
83P−O材と、純アルミニウムとしてJIS A11
00P−H112材を例に挙げると、室温以下での許容
応力はそれぞれ68.6MPa、22.54MPaであ
るので、アルミニウム合金製配管を外径50mm、内径
45mmとした場合、純アルミニウムは同じ内径で外径
59mm以上必要となる。
接は、突き合わせ溶接で行われており、このように厚さ
の異なる部材の突き合わせ溶接の方法は、JIS B8
243などに示されるように厚い板の部分にテーパーを
設ける必要がある。しかしながら、特公昭52−112
93号公報の継手の純アルミニウム層にテーパーを設け
ると、該テーパー部分の強度が低下してしまうため、該
純アルミニウムと鋼層の間に銀又は銀合金の層を介在さ
せた継手は実際に配管材料としては使用出来ないという
問題があった。
テンレス鋼製配管との溶接には、たとえば、向井喜彦、
西村新による「極低温下における爆発接合継手の変形破
壊挙動に関する研究」(「ぜいせい」大阪大学低温セン
ター脆性試験機室成果報告書第5巻1987年)に示さ
れるような、アルミニウム合金/銀/ステンレス鋼の3
層クラッドから成る継手が用いられる。
区高圧ガス取締担当者会議における質疑・要望事項」
(高圧ガス火薬類取締月報第234号記載)にて超低温
で使用される特定設備の配管用継手に、ステンレス鋼と
アルミニウム合金の爆発圧着による管継手を使用する場
合、以下に示す1.および2.の試験等を行い問題のな
いことが確認された場合に限り使用することができると
記載されている。
ると、1.申請に際し、当該圧接または爆着管継手に係
る引張試験、曲げ試験、剪断試験、衝撃試験、回転曲げ
疲労試験などについて、当該圧接または爆着管継手の製
造者が行った試験データを検査機関に提出すること。
2.圧接部および爆着部について、規則第49条の2に
規定する引張試験を行い、これに合格すること、であ
る。前記1.の試験において継手としての強度の合格基
準は明記されていないが、前記2.中に規則第49条の
2の記載があり、爆着継手は溶接継手と同等の強度が求
められていることが判る。
検査規則第44条にて定められる機械試験に合格するも
のでなければならないと規定されている。特に衝撃試験
については、同規則第48条に規定される溶接継手の衝
撃試験において、母材の設計温度以下の温度にて、JI
S Z2242 金属材料衝撃試験方法に定められたシ
ャルピー衝撃試験によって、材料の最小引張り強さが4
6kg/mm2 以下の場合、試験片3個の吸収エネルギ
ーの平均値が1.8kg・m以上でかつ、1個の最小値
が1.4kg・m以上の場合が合格とされている。
ルミニウム合金/銀/ステンレス鋼の3層クラッドから
なる継手は、衝撃試験の吸収エネルギーが低く、溶接継
手と同等の強度が得られず、高圧ガス特定設備に使用で
きないと言う問題があった。本発明はこれらの問題点に
取り組み、継手強度が高く、低温での衝撃特性の良いア
ルミニウム合金と鋼またはステンレス鋼との異材継手を
提供する事を課題とするものである。なお、本明細書中
のシャルピー衝撃試験は、前記JIS Z2242「金
属材料衝撃試験方法」に定められたシャルピー衝撃試験
であり、試験片はJIS Z 2202「金属材料衝撃
試験片」中の4号試験片である。また、吸収エネルギー
とは前記試験片を液体窒素中で冷却し、その後迅速に前
記シャルピー衝撃試験を行った場合の吸収エネルギーで
ある。
み、発明者らは前記アルミニウム合金/銀/ステンレス
鋼の3層クラッドのアルミニウム合金/銀界面に純アル
ミニウム層を挿入し、衝撃による変形を純アルミニウム
層によって吸収することで、継手全体の吸収エネルギー
を向上させることを見いだした。
ステンレス鋼との間に銀又は銀合金を介在させた爆発圧
着クラッドよりなる継手において、アルミニウム合金層
と銀層又は銀合金層の界面に純アルミニウム層を挿入し
たことを特徴としている。純アルミニウム層は、爆発圧
着時の取り扱いを考慮すると5〜15mm程度の板厚の
ものが好ましいが、板厚の上限は特に必要なく、継手に
対する衝撃を吸収するためには500μm程度、好まし
くは1mm以上であれば、所望の吸収エネルギーを確保
することが出来る。
が好ましく、溶接熱影響によって接合界面に形成される
相互拡散層の生成を抑制するために必要な板厚があれば
十分である。例えば、溶接入熱を模擬して約350℃で
30分間保持後に空冷処理を施した材料には、銀/アル
ミニウム境界に数十μm厚さの反応生成層が観察され
る。したがって、アルミニウムとステンレス鋼の直接反
応を防止するためには、銀層の板厚は数十μmあれば良
く、好ましくは100μm以上、さらに好ましくは70
0μm以上あれば、より高温で長時間の熱処理が施され
たとしても、所望の引張り強度を確保するためには十分
である。なお、材料コストの点から厚くても3mm程
度、望ましくは2mm以下であればよい。
ギーの値は、前記高圧ガス特定則の記載によれば1.4
kg・m以上であり、好ましくは1.8kg・m以上で
ある。なお、純アルミニウムの吸収エネルギーはおよそ
10kg・m程度である。これらアルミニウム合金とス
テンレス鋼との間に挿入する純アルミニウム層と銀層又
は銀合金層は、それぞれの層を爆発圧着によって順次接
合する方法や、先に、銀層又は銀合金層と純アルミニウ
ム層を接合しておき、これを圧延することでより薄い中
間材を作成しておき、これを挿入する方法でも良い。
る。
−O、板厚:50mm)と工業用純アルミニウム(JI
S A1100P−H24、板厚:5mm)と銀板(板
厚:1.2mm)とステンレス鋼(JIS SUS30
4L、板厚:40mm)からなる4層クラッドを爆発圧
着法により作成した。作成後のクラッドより、JISZ
2202の「金属材料の衝撃試験片」記載の4号試験片
を作成し、JISZ2242「金属材料の衝撃試験方
法」のシャルピー衝撃試験にそって、試験片を液体窒素
中において充分冷却した後、衝撃試験を実施した。衝撃
試験の吸収エネルギーを表1に示す。表1より全ての場
合に於いて1.8kg・m以上の吸収エネルギーを持
ち、優れた衝撃特性を持つことが判った。
IS A5052P−O、板厚:50mm)と工業用純
アルミニウム(JIS A1100P−H24)と銀板
(板厚:1.0mm)とステンレス鋼(JIS SUS
304L、板厚:40mm)からなる4層クラッドを、
工業用純アルミニウムの板厚を1、2、3、4mmと変
化させ、合計4枚爆発圧着法により作成した。また、作
成後の各クラッドより、実施例1と同様に試験片を作成
し、実施例1と同様にシャルピー衝撃試験を実施した。
衝撃試験の吸収エネルギーを表2に示す。表2より全て
の場合に於いて1.8kg・m以上の吸収エネルギーを
持ち、優れた衝撃特性を持つことが判った。
0P−H24、板厚:15mm)と銀板(板厚:0.7
mm)のクラッドを爆発圧着により作成し、その後冷間
圧延にて板厚(2+0.1)mmのアルミニウム/銀爆
着圧延クラッドを作成した。その後、アルミニウム合金
(JIS A5052P−O、板厚:50mm)とステ
ンレス鋼(JIS SUS304L、板厚:40mm)
との間に、該爆着圧延クラッドを挿入し、4層クラッド
を爆発圧着法により作成した。作成後のクラッドより、
実施例1及び実施例2と同様にシャルピー衝撃試験を行
った。その結果衝撃試験の吸収エネルギーは実施例2で
行った純アルミニウムの板厚が2mmの場合の結果とほ
とんど同程度であり、全ての場合に於いて1.8kg・
m以上の吸収エネルギーを持ち、優れた衝撃特性を持つ
ことが判った。
O)と銀板(板厚:1.0mm)とステンレス鋼(JI
S SUS304L)からなる3層クラッドを爆発圧着
法により作成した。作成後のクラッドより、前記実施例
と同様に試験片を作成し、試験片を液体窒素中において
充分冷却した後、シャルピー衝撃試験を実施した。衝撃
試験の吸収エネルギーを表3に示す。表3よりアルミニ
ウム合金と銀とステンレス鋼より成る3層クラッドは、
全て1.4kg・m未満の吸収エネルギーであり、衝撃
特性が非常に低いことが判った。
鋼の3層からなる継手のアルミニウム/銀界面に純アル
ミニウム層を挿入することで、衝撃による変形を純アル
ミニウム層によって吸収せしめ、その結果、低温におい
ても優れた衝撃特性を有する、アルミニウム合金/純ア
ルミニウム/銀/ステンレス鋼から成る継手の提供を可
能とした。本発明による継手は空気分離装置などの低温
環境にさらされるアルミニウム合金とステンレス鋼の接
続部に極めて高い信頼性を提供する。
Claims (1)
- 【請求項1】 アルミニウム合金とステンレス鋼との間
に銀又は銀合金を介在させた爆発圧着クラッドよりなる
継手において、アルミニウム合金層と銀層又銀合金層の
界面に純アルミニウム層を挿入させたことを特徴とする
継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18707195A JP3431358B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | 継 手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18707195A JP3431358B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | 継 手 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0929463A true JPH0929463A (ja) | 1997-02-04 |
| JP3431358B2 JP3431358B2 (ja) | 2003-07-28 |
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ID=16199633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18707195A Expired - Lifetime JP3431358B2 (ja) | 1995-07-24 | 1995-07-24 | 継 手 |
Country Status (1)
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| KR100515811B1 (ko) * | 2003-05-26 | 2005-09-21 | 홍유표 | 은판을 합재로서 포함하는 클래드 스테인리스판 제조방법,및 클래드 판 |
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| CN103009702A (zh) * | 2012-12-13 | 2013-04-03 | 南京润邦金属复合材料有限公司 | W6Mo5Cr4V2/Q345爆炸焊接复合材料 |
| WO2014178315A1 (ja) * | 2013-04-28 | 2014-11-06 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 異材継手 |
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-
1995
- 1995-07-24 JP JP18707195A patent/JP3431358B2/ja not_active Expired - Lifetime
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