JPS6045991B2 - 管状継手部材の製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はチタン、ニオブ、タンタルまたはそれらの
１種合金の群の耐食性金属と、鋼、ニッケル、ニッケル
合金またはコバルト合金とからなる管状継手部材の製法
に関する。

ドイツ特許公開公報２４１５１９８号から、溶融技術
的に非溶接性金属組体から爆着法（ｓｐｒｅｎｇｐｌａ
ｔｔｉｅｒｅｎ）により棒状継手材料を造り、その後で
軸方向に穿孔を設けることによつて突合わせ溶接された
管状継手部材を造ることは既知である。

また爆着法により耐食性金属例えばチタンまたはタン
タルで被覆した鋼管を製造することも既知である（例え
ばドイツ特許明細書第２７１４０５訝参照）。 爆着の
場合、結合区域に内部に刻み目の形態の不整部または欠
陥が生成し、これは微細な亀裂の生成するから、例えば
タンタルで溶射鍍金した鋼から造られた管のガス封密性
及び圧力封密性は完全とは云えない。

この発明の課題は、チタン、ニオブ、タンタルまたはそ
れらの金属の１種の合金の群の耐食性金属と、第２材料
として鋼、ニッケル、ニッケル合金またはコバルト合金
とからなる、故障または欠陥がない継手部材が得られる
管状継手部材の製法を提供するにある。

この継手部材はガス密、液体密及び圧力密でなければな
らない。そして互に溶接可能でない管の結合に対して使
用できる。この発明の方法は等静圧熱ブレスによつて耐
食性金属の層と第２材料の層とからなる複合（結合）管
を造り、その後で複合管の一方の端部で耐食性金属の一
部を環状片として切除して第２材料だけからなる管とな
し、他方の端部で第２材料の一部を環状片として切除し
て耐食性金属だけからなる管となすことを特徴とする。
この発明の方法はタンタルど鋼とからなる継手部材を製
造するのが有利てある。

この発明の方法によつて造つた継手部材は耐食性金属と
前記第２材料とを互に結合する場所に不整部のない境界
表面を与え、そねため微細な亀裂生成の危険がない。

熱間等方圧縮ブレスは既知の方法であり、これは金属粉
末及びセラミック粉末の高密度化、金属，材料及びセラ
ミック材料の結合及び多孔質工片の後緻密化に使用され
る。

熱間等方圧縮ブレスに適した圧力容器については例えは
下イソ特許公開公報第２７２２０６５号及び第３０２８
７７３号から既知である。

加圧ガスは通常希ガス、特にヘリウム及びアルゴンを使
用できる。

この発明の方法の場合の熱間等方圧縮ブレスは耐食性金
属上に酸化物層を生成しない条件下で行うのが合目的的
である。

酸化物層の生成を回避するための熱間等方圧縮ブレスは
例えばチップ状のジルコニウムのような酸素結合材の存
在下に行うことができる。

チタン、ニオブまたはタンタルの表面に酸素が到達する
ことを防止する他の可能性は例２に記載・のように例え
ば鋼からなる第３の管を使用して第３の層すなわち別の
第２材料の層を備えた複合（結合）管を造るにある。

この発明の方法ては熱間等方圧縮によつて１本の複合管
から多数の複合管を造るのが有利である。

この理由のために長い複合管を短かい多数の複合管部材
に切り、得られた短かい管部材の各々の一端において耐
食性金属だけからなるの管部分が得られ、また他端にお
いて第２材料だけからなる管部分が得られるように各短
かい管部材の一端において耐食性金属の一部は環状片と
して切取られ、他端において第２材料の一部は環状片と
して切取られる。タンタル及び鋼から管状継手部材の製
法を記載する下記の例はこの発明の方法を説明するもの
である。

例１ 特殊鋼の管（長さ１００ＴＷＬ１内径５０？、肉厚６？
）にビックリング及び脱グリース処理して清浄にしたタ
ンタル管（長さ１０ｈ１外径５０順、肉厚１ＴＩｒ！ｎ
）を押込み、それらの正面側を真空中（１０−５ミリバ
ール）で、９６０゜Ｃで金−ニッケル合金からなるハン
グでガス密に互に結合した。

第１図において１は特殊鋼の管で、２はタンタル管てあ
り、５はこれらの両者の管をガス密に互に結合している
ハンダである。次いて熱間等方圧縮ブレスに適した圧力
容器中で特殊鋼の管とタンタルの管とを組合わせてなる
、且つアルゴン中に存在する残存酸素による酸化からタ
ンタルを保護するためにジルコニウムチップ中に埋めた
管を１２００バールの圧力及び９００℃の温度に１８０
分間さらした。

加圧処理と温度処理とを同時に施すことによつて互に強
固に結合した特殊鋼とタンタルとからなる複合（結合）
管が得られた。次いで得られた複合（結合）管の正面側
の両端部で（９）順の長さの特殊鋼管或はタンタル管の
環状切片をそれぞれ旋盤て削り取る。

第２図は例１に記載のようにして製造された特殊鋼の管
１とタンタル管２とからなる継手部材を示し、１は溶接
された特殊鋼３からなる管部材３および２に溶接された
タンタルからなる管部材４を示す。

熱間等方圧縮は５００゜Ｃ以上、通常約１０００′Ｃま
たはそれ以上の温度および高圧例えば５００バールまた
はそれ以上の圧力で行なわれる方法である。

本発明方法ては温度条件はａ）各成分（耐食性金属また
は第２材料）の何れか低い方の融点より少なくとも約８
０℃低い温度またはｂ）耐食性金属と第２材料とが造る
ことがある共融晶の融点より少なくとも約８０℃低い温
度が選択される。熱間等方圧縮は圧力容器内で行なわれ
るが圧力容器により定められる温度範囲および圧力範囲
内の温度と圧力との選択はまた一般に経剤的根拠による
。温度や圧力が高い程エネルギーの所要量は大きくなる
。温度および圧力に依存する滞留時間は最良には実験に
より決定される。本発明によりａ）チタン／鋼およびｂ
）ニオブおよびｃ）ジルコニウムから環状複合管製造に
対しては下記の条件が特に好ましいことが判明した：ａ
）チタン／鋼 温度 ７８０〜８２０゜Ｃ圧力
８００〜２０００バール 滞留時間 ３
０〜１２吟 ｂ）ニオブ／鋼温度 ９００〜１０５０′Ｃ
圧力 ８００〜２０００バール
滞留時間 ３０〜１２吟例２ ２個の特殊鋼（長さ２９０ＴＴ０ｆＬ、肉厚６Ｔｆ＄Ｌ
、内径それぞれ６４順及び５０Ｔｆ０ｆ１）の間にビッ
クリング及び脱グリース処理により清浄にしたタンタル
管（長さ２７０Ｔｒ０ｆＬ、肉厚１？、内径６２？）を
差し込んた。

それらの特殊鋼管をその正面側をヘリウム雰囲気中て互
に溶接し、それによつて第３図に表わすように２個の特
殊鋼の管１及び３がガス密にタンタル管２を包みこんだ
。このように組合わされたタンタル及び特殊鋼からなる
管組体を熱間等方圧縮ブレスに適した圧力容器中て加圧
ガスとしてアルゴンを使用して２０００バールの圧力及
び９５０℃の温度にさらした。

次いで、得られた複合（結合）管から溶接された正面部
分と外側の特殊鋼とを切り取つて除き、残つた、今や２
層からなる複合（結合）管を３個のそれぞれ長さ９０Ｔ
ｒ０ｎの管部材に分割した。タンタルの管或は特殊鋼の
管の長さ３Ｃ）ＴＯＬの環状切片を各管部材の両端から
旋盤て削り取つた。第４図は例２に記載のようにして造
つたタンタルの管２と特殊鋼の管３とからなる継手部材
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は特殊鋼管１とタンタル管２の熱間等方圧縮前の
複合管の両端において環状片を切除前の複合管の側面断
面図を示し、第２図は例１と同様にして造つた継手管部
材の側面断面図を示し、第Ｊ３図は外側に保護層を備え
た熱間等方圧縮前の管組体のに両端において環状片を切
除前の管組体の側面断面図を示し、第４図は第３図の外
側保護管１を除いた本発明による継手管の側面断面図を
示す。 ７ 図中：１・・・特殊鋼の管、２・・・タンタルの管
、３・・・特殊鋼の管、４・・・タンタルの管、５・・
・ハンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ チタン、ニオブ、タンタルまたはそれらの金属の合
   金の群の耐食性金属と、第２材料として銅、ニッケル、
   ニッケル合金またはコバルト合金とからなる管状継手部
   材の製法において、熱間等方圧縮プレスにより耐食性金
   属の層と第２材料の層からなる複合管を造り、その後で
   複合管の一方の端部で耐食性金属の一部を環状片として
   切除して第２材料だけからなる管となし、他方の端部で
   第２材料の一部を環状片として切除して耐食性金属だけ
   からなる管となすことを特徴とする管状継手部材の製法
   。 ２ 耐食性金属がタンタルで、第２材料が鋼である特許
   請求の範囲第１項記載の製法。 ３ 熱間等方圧縮プレスを酸素結合材の存在下で行う特
   許請求の範囲第１項記載の製法。 ４ 熱間等方圧縮プレス中耐食性金属の露出表面は別の
   第２材料からなる被覆層により被覆される特許請求の範
   囲第１項記載の製法。