JPS58148080A - 異材継手 - Google Patents
異材継手Info
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- JPS58148080A JPS58148080A JP57030530A JP3053082A JPS58148080A JP S58148080 A JPS58148080 A JP S58148080A JP 57030530 A JP57030530 A JP 57030530A JP 3053082 A JP3053082 A JP 3053082A JP S58148080 A JPS58148080 A JP S58148080A
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- JP
- Japan
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- young
- modulus
- thermal expansion
- joint
- pipe
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- Pending
Links
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- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K9/232—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded of different metals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
力機器等の高温配管等の異材継手、たとえばオーステナ
イト系ステンレス鋼管とフェライト系合金鋼管との接合
部の，異種材料（以下異材と略称）８手に関する。
イト系ステンレス鋼管とフェライト系合金鋼管との接合
部の，異種材料（以下異材と略称）８手に関する。
従来の異材継手の例を第１図と第２図に一部９Ｊり欠い
て示す。
て示す。
第１図と第２図において、１１はフェライト系合金鋼管
、１２はオーステナイト系ステンレス鋼管、１５は熱膨
張係数とヤング率を、ノｊライト系合金鋼管１１とオー
ステナイトホステンレス鋼管１２との異材の中間値とな
るようＣで選んだ溶着金属、２１はフェライト系合金鋼
管、２２はオーステナイト系ステンレス鋼ｋ 、２ ５
は熱膨張係数とヤング率をフエライト系合金．ｉｌｌＪ
管２１とオーステナイト系ステンレス鋼管２２の異材の
中間値となるように選んだ溶着ａ属である。
、１２はオーステナイト系ステンレス鋼管、１５は熱膨
張係数とヤング率を、ノｊライト系合金鋼管１１とオー
ステナイトホステンレス鋼管１２との異材の中間値とな
るようＣで選んだ溶着金属、２１はフェライト系合金鋼
管、２２はオーステナイト系ステンレス鋼ｋ 、２ ５
は熱膨張係数とヤング率をフエライト系合金．ｉｌｌＪ
管２１とオーステナイト系ステンレス鋼管２２の異材の
中間値となるように選んだ溶着ａ属である。
第１図は薄肉小径管に対する異材継手を示し、第２図．
は厚肉大径管に対する異材継手を示す。
は厚肉大径管に対する異材継手を示す。
ともに、フェライト系合金鋼管１１、２＋と，ｉ−ステ
ナイト系ステンレス鋼管１２、２２の熱膨張差に起因す
る熱応力を軽減するためＶζ、熱膨張係数とヤング率を
それぞれの異材の中ｊｉｌ値に選んだ溶着金属１５、２
５で、それぞ２１異材のフェライト系合金鋼’ｆｌ １
１ 、２ １ トオーステナイト系ステンレス鋼管１
２、２２とをｍ接した構造となっている。
ナイト系ステンレス鋼管１２、２２の熱膨張差に起因す
る熱応力を軽減するためＶζ、熱膨張係数とヤング率を
それぞれの異材の中ｊｉｌ値に選んだ溶着金属１５、２
５で、それぞ２１異材のフェライト系合金鋼’ｆｌ １
１ 、２ １ トオーステナイト系ステンレス鋼管１
２、２２とをｍ接した構造となっている。
第５図は、熱膨張係数とヤング率を異材のフェライト系
合金鋼管３１とオーステナイト系ステンレス鋼管５２の
中間値に選んだ溶着金属５５の長さｔが熱応力σ↑に及
ぼす影響を調べるための検討モデルを示す。
合金鋼管３１とオーステナイト系ステンレス鋼管５２の
中間値に選んだ溶着金属５５の長さｔが熱応力σ↑に及
ぼす影響を調べるための検討モデルを示す。
第５図において、５１はフェライト系合金鋼管、５２は
オーステナイト系ステンレス鋼管、５５は熱膨張係数と
ヤング率をフェライト系合金鋼管５１とオーステナイト
系ステンレス１ｔ５２の異材の中間値に選んだ短管であ
る。
オーステナイト系ステンレス鋼管、５５は熱膨張係数と
ヤング率をフェライト系合金鋼管５１とオーステナイト
系ステンレス１ｔ５２の異材の中間値に選んだ短管であ
る。
第５図の短管５！Ｉの長さｔを変えた時に異材継手に発
生する熱応力σｔの変化を第４図に示す。
生する熱応力σｔの変化を第４図に示す。
第４図において、横軸には短管３３の長さｔを管平均半
径Ｒと管厚ｔの積の平方根で割った無次元長さβをとり
、縦軸には異材継手に発生する熱応力σｔをとって、両
者の関係を曲線で表わしている。
径Ｒと管厚ｔの積の平方根で割った無次元長さβをとり
、縦軸には異材継手に発生する熱応力σｔをとって、両
者の関係を曲線で表わしている。
第４図の曲線で示されるように、短管５３の長さｔが長
くなるにつれて異材継手に発生する熱応力σｔけ減少す
るが、上記短管６５の無次元長さβがβ０になると熱応
力σ１軽減は飽和し１それ以上短管５５の長さｔを犬き
くとっても上記熱応力σｔを軽減する効果はなくなる。
くなるにつれて異材継手に発生する熱応力σｔけ減少す
るが、上記短管６５の無次元長さβがβ０になると熱応
力σ１軽減は飽和し１それ以上短管５５の長さｔを犬き
くとっても上記熱応力σｔを軽減する効果はなくなる。
従って、異材継手に発生する熱応力σｔを軽減するため
の短管３５の長さｔは、無次元長さβでβ（３以上を必
要とする。
の短管３５の長さｔは、無次元長さβでβ（３以上を必
要とする。
このように考えて、従来の異材継手倫危をみると、第１
図の薄肉小径管に対する異材継手の場合の溶着金属１５
の長さｔ、は、実質上第４図に示す無次元長さβ０近く
になっているので、薄肉小径管である異材継手の熱応力
σを軽減の効果は期待できる。一方、第２図の厚肉大径
管Ｑて対する異材継手の場合の溶着金Ｎ２３の長さ１２
は、溶接入熱や経済性等の問題のために第４図に）」＜
す無次元長さβ０よりも短いものとなっているので、厚
肉大径管である異材継手の熱応力σを軽減の十分な効果
を期待できない欠点を有している。
図の薄肉小径管に対する異材継手の場合の溶着金属１５
の長さｔ、は、実質上第４図に示す無次元長さβ０近く
になっているので、薄肉小径管である異材継手の熱応力
σを軽減の効果は期待できる。一方、第２図の厚肉大径
管Ｑて対する異材継手の場合の溶着金Ｎ２３の長さ１２
は、溶接入熱や経済性等の問題のために第４図に）」＜
す無次元長さβ０よりも短いものとなっているので、厚
肉大径管である異材継手の熱応力σを軽減の十分な効果
を期待できない欠点を有している。
そこで本発明は、薄肉小径管のみならす厚肉大径管にも
適用できる異材継手の高熱応力を軽減する技術を提供す
るものである。
適用できる異材継手の高熱応力を軽減する技術を提供す
るものである。
すなわち本発明は、熱膨張係数とヤング率が異なる２つ
の異種材料よりなる管等の継手間に、該管等の形状寸法
に応じて定まる有限長さ以上で、かつ熱膨張係数とヤン
グ率が前記２つの異種材料継手の中間値を有する短管等
を挿入し、該短管等の両端と前記異種材料からなる管等
の継手とを該短管と同−又は同等の熱膨張係数とヤング
率を有する溶着金属にて溶着してなる異材継手に関する
ものである。
の異種材料よりなる管等の継手間に、該管等の形状寸法
に応じて定まる有限長さ以上で、かつ熱膨張係数とヤン
グ率が前記２つの異種材料継手の中間値を有する短管等
を挿入し、該短管等の両端と前記異種材料からなる管等
の継手とを該短管と同−又は同等の熱膨張係数とヤング
率を有する溶着金属にて溶着してなる異材継手に関する
ものである。
本発明は、例えば第２図において、厚肉大径管である従
来の異材継手部の溶着金属２６の部分の長さｔを長ぐし
て、異材継手部の熱応力σｔを軽減するために、例えば
第５図に示す如く溶着金属５５１と同等もしくは同じ熱
膨張俵数とヤング率を有する無次元長さβ０以上の短管
５５を異材のフェライト系合金鋼管２１とオーステナイ
ト系ステンレス鋼管２２０間に挿入溶着し、かつ上記短
管５５と溶着金属５５１との熱膨張係数とヤング率が上
記異材の中間値を有する如く選択し、熱応力軽減効果を
十分にさせ、亀裂発生防止を図るものである。
来の異材継手部の溶着金属２６の部分の長さｔを長ぐし
て、異材継手部の熱応力σｔを軽減するために、例えば
第５図に示す如く溶着金属５５１と同等もしくは同じ熱
膨張俵数とヤング率を有する無次元長さβ０以上の短管
５５を異材のフェライト系合金鋼管２１とオーステナイ
ト系ステンレス鋼管２２０間に挿入溶着し、かつ上記短
管５５と溶着金属５５１との熱膨張係数とヤング率が上
記異材の中間値を有する如く選択し、熱応力軽減効果を
十分にさせ、亀裂発生防止を図るものである。
第５図は本、発明継手の一具体例を示すもので、上記し
たようにフェライト系合金鋼管２１とΔ−ステナイト系
ステンレス鋼管２２の異材１１１１に、無次元長さβ０
以上で熱膨張係数とヤング・郭が１１１１管２１と鋼管
２２の中間値を示す短管５５を押入Ｌ１同短管５５の両
端を同短管５３と１．ＪＪ−又は同等の熱膨張係数およ
びヤング率を有する溶着金属５３１で上記フェライト系
合金鋼管２１とオーステナイト系ステンレス鋼管２２に
溶接接合した厚肉大径管用異材継手を示すものである。
たようにフェライト系合金鋼管２１とΔ−ステナイト系
ステンレス鋼管２２の異材１１１１に、無次元長さβ０
以上で熱膨張係数とヤング・郭が１１１１管２１と鋼管
２２の中間値を示す短管５５を押入Ｌ１同短管５５の両
端を同短管５３と１．ＪＪ−又は同等の熱膨張係数およ
びヤング率を有する溶着金属５３１で上記フェライト系
合金鋼管２１とオーステナイト系ステンレス鋼管２２に
溶接接合した厚肉大径管用異材継手を示すものである。
熱膨張係数とヤング率を異材のフェライト系合金鋼管２
１とオーステナイト系ステンレス鋼管２２０゛中間値に
選んだ無次元長さβ０以上の短管５５を上記異材のフェ
ライト系合金鋼管２１とオーステナイト系ステンレス鋼
管２２０間に挿入溶着することにより、第４図りで示し
たように熱応力σを軽減効果を得ることのできる異材酊
手となる。その結果、強度の強い異材継手と−Ｊ′るこ
とができる。
１とオーステナイト系ステンレス鋼管２２０゛中間値に
選んだ無次元長さβ０以上の短管５５を上記異材のフェ
ライト系合金鋼管２１とオーステナイト系ステンレス鋼
管２２０間に挿入溶着することにより、第４図りで示し
たように熱応力σを軽減効果を得ることのできる異材酊
手となる。その結果、強度の強い異材継手と−Ｊ′るこ
とができる。
第６図は本発明継手の他の具体例を示すもので、第５図
の具体例との相違点は、短管５５と異材のフェライト系
合金鋼管２１及びオーステナイト系ステンレス鋼管２２
との接合を溶着金属５５１で行わずに、圧接や摩擦溶接
等で行う点だけで、その他は第５図のものとほぼ同じで
ある。
の具体例との相違点は、短管５５と異材のフェライト系
合金鋼管２１及びオーステナイト系ステンレス鋼管２２
との接合を溶着金属５５１で行わずに、圧接や摩擦溶接
等で行う点だけで、その他は第５図のものとほぼ同じで
ある。
第１図および第２図は従来の異材継手の例を／Ｊ＜す図
で、第１図は薄肉小径管に対するもの、第２図は厚肉大
径管に対するもの、第６図は熱膨張数とヤング率を２つ
の異材鋼管５１．３２の中間値に選んだ溶着金属（短管
）５５の長さｔが熱応力σｔに及ぼす影響を調べるため
の検討モデルを示す図、第４図は第６図のモデルを使用
して得られた短管３３の長さｔと異材継手に発生する熱
応力σｔとの関係を示す図表、第５図および第６図は本
発明異材継手の例を示す図である。 第１図 第２園
で、第１図は薄肉小径管に対するもの、第２図は厚肉大
径管に対するもの、第６図は熱膨張数とヤング率を２つ
の異材鋼管５１．３２の中間値に選んだ溶着金属（短管
）５５の長さｔが熱応力σｔに及ぼす影響を調べるため
の検討モデルを示す図、第４図は第６図のモデルを使用
して得られた短管３３の長さｔと異材継手に発生する熱
応力σｔとの関係を示す図表、第５図および第６図は本
発明異材継手の例を示す図である。 第１図 第２園
Claims (1)
- 熱膨張係数とヤング率が異なる２つの異種材料よりなる
管等の゛継手間に、該管等の形状寸法に応じて定まる有
限長さ以上で、かつ熱膨張係数とヤング率が前記２つの
異種材料継手の中間値を有する短管等を挿入し、該短管
等の両端と前記異種材料からなる管等の継手とを該短管
と同−又は同等の熱膨張係数とヤング率を有する溶着金
属にて溶着してなる異材継手。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030530A JPS58148080A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 異材継手 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57030530A JPS58148080A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 異材継手 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58148080A true JPS58148080A (ja) | 1983-09-03 |
Family
ID=12306349
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57030530A Pending JPS58148080A (ja) | 1982-03-01 | 1982-03-01 | 異材継手 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58148080A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2987419A1 (fr) * | 2012-02-23 | 2013-08-30 | Areva Np | Procede de remplacement d'une zone de liaison de deux elements tubulaires metalliques de composition metallurgique differente |
| GB2521537A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-24 | Bae Systems Plc | Rudder tabs |
| WO2015091681A1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | Bae Systems Plc | Rudder tabs |
-
1982
- 1982-03-01 JP JP57030530A patent/JPS58148080A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2987419A1 (fr) * | 2012-02-23 | 2013-08-30 | Areva Np | Procede de remplacement d'une zone de liaison de deux elements tubulaires metalliques de composition metallurgique differente |
| GB2521537A (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-24 | Bae Systems Plc | Rudder tabs |
| WO2015091681A1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-06-25 | Bae Systems Plc | Rudder tabs |
| GB2521537B (en) * | 2013-12-17 | 2016-06-01 | Bae Systems Plc | Method of connecting metals having dissimilar thermal expansion rates |
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