JPS635889A - 金属管接合法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明は金属管接合法に係り、金属管の端面相互間にお
ける接合を簡易且つ短時間内に実現し、しかも母材と同
等程度の機械的特性を発揮することのできる方法を提供
しようとするものである。

産業上の利用分野 鋼管や鋳鉄管などの金属管接合技術。

従来の技術 水道管やガス管、プラント配管などの多方面に使用され
ている鋼管や鋳鉄管の接合法として従来採用されている
ものは以下の如（である＠溶接接合：管端部に開先加工
を施し、アーク溶接その他の溶接法により接合するもの
である＠ネジ接合：管端部にテーパネジを切り、ねじ込
み式管継手により接合する方法である。

７ランジ接合：管端部に自在フランジを設け、７ランジ
と７ランジの間にバッキング材を介装しボルト締めによ
って接合するものである。

ソケット接合済ニー方の管端に蓋口、他方の管端に受口
を設け、これら蓋口と受口を嵌合すると共に両者間の空
隙に溶鉛、セメントを流し込んで接合するもの°である
。

発明が解決しようとする問題点 ネジ接合、フランジ接合およびソケット接合法によるも
のは何れも管端部相互に精密加工が要求され、しかも充
分な接合強度を示さない場合がある。これに対し溶接接
合は管端加工が比較的簡易で、強度もそれなりに高い。

従って強度的に充分な性能が要求される個所には主とし
て溶接接合が採用されるが、この溶接部＋　ハル光加工
も含めて工数が相当に大で費用も嵩み、このことは鋼管
の太径化、厚肉化によって非常に顕著となる。特に鋳鉄
管の接合に関してはその溶接の作業性が頗る劣ったもの
であって良好な継手性能を得ることは甚だ困難である。

前記したネジ接合、７ランジ接合およびソケット接合に
おいては前記のような精密加工のための工数が大でやは
りコスト高となる。

「発明の構成」 問題点を解決するための手段 被接合管の間に低融点合金箔を介装し、圧力０．５〜３
．０　ＫＩシル−被接合管を押しつけると共に、大気雰
囲気下で加熱温度９００〜１２００’Ｃ１保持時間３０
分以下の熱処理を行い接合することを％徴とする金属管
接合法。

作用 被接合管の管端間圧介装された低融点合金箔が９００〜
１２００℃に加熱され０．５〜３．０　ＫＦルーの圧力
で加圧されることにより溶融した液相が接合部端面全体
を濡らすと共に接合端面の凹凸を埋め、又その一部が接
合部の外側に押出され、接合界面に残存する固液相を大
気から遮断し、その酸化を防止しつつ凝固する。

合金箔成分は母材（被接合管）中に適宜拡散する。

実施例 上記したような本発明を添附図面に示すものについて説
明すると、平滑に切断され且つ適宜に端面な脱脂された
金属管２．３の俣に低融点合金箔１を介装し、このよう
な金属管２．３を第１図の矢印で示すように相対向した
方向に０．５〜３．０〜ｆ／−の加圧力で押しつけ、し
かもこのような゛接合部近傍を９００〜１２σＯ℃の低
融点合金箔１の一部に液相が形成されあるいはその融点
以上の温度に加熱するもので、この加熱雰囲気は大気中
で充分であって、その加熱方法はガスバーナー、直接通
電、高周波加熱或いは大気炉の如きの何れによってもよ
い。このような加熱によって生じた合金箔１の液相（融
液）は金属管２．３に対する加圧によって溶接部全体を
濡二らすと共に接合界面の凹凸を埋め、さらにその−部
は接合部の外側に押し出され、接合界面に残存する固・
液相を大気から遮断し、それらの酸化を防止するもので
、このような管体相互間における接合部の様相は第２図
に示す通りであって、接合部およびその外側に上記のよ
うな液相（融ｆＬ）が充満被覆した状態でその酸化を防
止しながら凝固固結１１する。なお上記のような加熱温
度に好ましくは５分以上３０分程度保持されることによ
って合金箔１中元素の母材、即ち被接合管２．３中への
拡散も認められる。

即ちこれらの結果として得られた接合部は母材、即ち砿
接合管２，３と略同程度の優れた機械的特性を有せしめ
ることが可能である。

接合部近傍に対する加熱温度が９００℃未満であるとｗ
１４管の如きを接合して上記したような機械的特性を示
す合金箔１が溶融して第２図に示すような凝固固結層１
１を形尿するのに不充分であり、−方１２００℃を超え
るときは上記のような合金箔１が溶融流落して第２図に
示すような安定な被覆状態を形成することが困難となる
。

加圧力が０．２　Ｋｇｆ／Ｊ　、更には０．５匂ｆ／−
に満たないとき、更には３０　Ｋｑｆ／、ｊを超えると
きは溶融金属１１が適切に被接合管２．３の端面間を充
満被覆せず、又３．　ＯＫｏｆ、〆一を超えるときは両
くする傾向がある。上記した低融点合金箔１の好ましい
例としてはＮｉ−１１％Ｐの市箔アモルファス箔がある
が、本発明によるものはこのようなＮｉ−Ｐ合金に特定
されるものでなく、その他のこれに準じた低融点合金箔
１を採用することができる。

本発明によるものの具体的な接合例について説明すると
以下の如である。

接合例１゜ 外径が６０．８　ｘｍφて管厚が５ｍのステンレス鋼管
間を接合するに当って切断管端を研削して平滑化すると
共にアセトンにより脱脂しこのような画調管内にＮｉ−
１１％Ｐの市販アモルファス箔を挾み、大気雰囲気下で
加圧力２．　Ｏ今ｆ／ｄにより１０００℃で１５分間加
熱保持して接合をなした結果は欠陥のない良好な接合部
を得ることができた。即ち斯うして得られた接合部につ
いての溶接継手引張試験片について試験した結果は引張
り強さが５ｏｈｆ／Ｊてあって強度の高い継手部である
ことが確認された。

接合例２゜ 外径が１００ｍφで管厚が７簡のダクタイル鋳鉄管の端
面接合にあたって両管端を研削して平滑化してから接合
例１と同じにアセトンで脱脂し、次いてＮｉ中心箔の両
面にＮｌ　−Ｐを複合メツキした合金箔を両液合端面間
に介装せしめ、この状態で２．　ＯＫ９ｆ／Ｍｊの加圧
力を作用させると共に１０５０℃で１５分間保持して接
合した。

即ちこのような接合処理して得られたものＫついて継手
引張試験を行ったところ、母材破断を示し、その引張強
さは５２．６　Ｋｏｆ／ｊであって接合例１以上に高強
度の継手であることが確認された。

「発明の効果」 以上説明したような本発明によるときは鋼管その他の金
属管を簡易且つ強固に接合することができるものであり
、しかもその接合操作は単に加熱押圧するだけで充分で
あって、煩雑な操作を必斐としないと共に卓越した安定
な強度を確保し得るなどの効果を有しており、工業的に
その効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第１図
は本発明によるものの全般的な接合状態を示す断面図、
第２図はその一部についての接合関係を示した拡大断面
図である。 然しそこれらの図面において、１は低融点合金箔、２１
３は接合すべき金属管、１１は凝固固結層を示すもので
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被接合管の間に低融点合金箔を介装し、圧力０．５
   〜３．０Ｋｇｆ／ｍｍ＾２で被接合管を押しつけると共
   に、大気雰囲気下で加熱温度９００〜１２００℃、保持
   時間３０分以下の熱処理を行い接合することを特徴とす
   る金属管接合法。 ２、低融点合金箔としてＮｉ−Ｐ系合金またはその複合
   材を用いる特許請求の範囲第１項に記載の金属管接合法
   。