JP2535836B2

JP2535836B2 - 容器等における異種金属継手

Info

Publication number: JP2535836B2
Application number: JP61178555A
Authority: JP
Inventors: 修笠本
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1986-07-29
Filing date: 1986-07-29
Publication date: 1996-09-18
Anticipated expiration: 2011-09-18
Also published as: JPS6336979A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、容器等における異種金属継手に係わり、特
に、異種金属材料を溶接により接続して容器等を構成す
る場合等に有効な金属継手に関するものである。

「従来技術」一般に、溶接の困難な異種金属からなる継手を形成す
る場合は、溶接による恒久的なシール構造とすることが
できないため、ボルト等によるフランジ接続構造として
いる。第３図に示す配管の例で説明すると、アルミニウ
ムからなる管20と、ステンレス鋼からなる管21とを接続
する場合は、両方の対向箇所にフランジ部22・22を設け
て、フランジ部22の間にパッキン23等のシール材を挾持
させた状態で、ボルト等の締結具24により連結し、管路
25を外部から遮断した密封状態とすることが行なわれて
いる。

「発明が解決しようとする問題点」しかしながら、第３図に示すパッキン23は、経年変化
等によって徐々にシール性が損なわれて、管路25の内部
流体の漏洩現象が生じる可能性があるとともに、管路25
が真空雰囲気にある場合は、真空度を損なう等の問題が
生じる。

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するもの
で、容器等において、継手構造とする箇所が異種金属材
料で構成されている場合においても、溶接による恒久的
な密封を可能とするものである。

「問題点を解決するための手段」第１の構造体の第１の被溶接面と、該第１の構造体に
対して異種の金属によって構成される第２の構造体の第
２の被溶接面とを、溶接して接合する継手であって、第
１の被溶接面に対して同系統のアルミ系金属からなる第
１の金属層と、第２の被溶接面に対して同系統のステン
レス系金属からなる第２の金属層と、第１及び第２の金
属層の間に介在しチタン系金属からなる第３の金属層と
を積層してなる積層金属板を、第１の被溶接面及び第２
の被溶接面の間に介在させた状態に配設し、第１の金属
層における外縁部の溶接用露出部と第１の被溶接面との
間を、アルミ系金属からなる溶接材により溶接し、第２
の金属層における内縁部の溶接用露出部と第２の被溶接
面との間を、ステンレス系金属からなる溶接材により溶
接して異種金属継手を完成させる技術が採用される。

「実施例」以下、本発明に係わる容器等における異種金属継手の
一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、大きい第１の容器の段部に、少
し小さな第２の容器の側壁を内部が連通状態となるよう
に搭載して接続する場合の例を示している。

図中符号１は第１の容器（第１の構造体）、符号２は
第２の容器（第２の構造体）、符号３は第１の容器１に
おける段部の水平な表面である第１の被溶接面、符号４
は第２の容器２における垂直な側壁の表面である第２の
被溶接面、符号５は両被溶接面３・４の間に配設するル
ープ状（第２図例では一周つながった角枠状）の積層金
属板である。

これらの詳細について説明すると、前記第１の容器１
は、例えばアルミニウムによって箱形に形成されるとと
もに、上方に開口と段部とを有する構造であり、第２の
容器２は、例えばステンレス鋼によって若干小さく形成
されるとともに、下方に開口を有して側壁の下縁部が、
第１の容器１の段部に搭載されるものである。したがっ
て、これらの容器１・２は、内部が連通状態とされてい
るとともに、必要に応じて、境界部分に内向状態のフラ
ンジ６・７が形成されて、ボルト・ナット等の締結具８
により、パッキン９を挾持させた状態で一体に連結可能
な構造とされている。

また、前記積層金属板５は、両容器１・２の構成金属
材料と同系統の材料、つまり、アルミニウム及びステン
レス鋼を両面に露出させるように、例えばアルミ層10を
8mm、チタン層11を1mm、SUS層12を8mmというように積層
状態にして爆着してなる複合材料であり、この場合、ア
ルミ層（金属層：第１の金属層）10が容器１の第１の被
溶接面３、SUS層（金属層：第２の金属層）12がキャッ
プ２の被溶接面４の構成材料に対応し、チタン層11が第
３の金属層となる。さらに、積層金属板５の内外縁部に
は、両被溶接面３・４の構成材料と同系統の材料となる
ように、外縁部にあってはチタン層11及びSUS層12とと
もに、アルミ層10の一部を削除して、上向きの段状とし
た溶接用露出部13が形成され、一方、内縁部にあっては
アルミ層10及びチタン層11とともに、チタン層12の一部
を削除して、下向きの段部とした溶接用露出部14が形成
され、これら溶接用露出部13・14は緩やかな傾斜面15・
15を有しており、両容器１・２と積層金属板５とを第１
図のように組み合わせた状態とすると、溶接用露出部14
の部分に中空部16が形成される。

そして、第１の被溶接面３と溶接用露出部13との間、
第２の被溶接面４と溶接用露出部14との間をそれぞれ適
宜溶接材料ですみ肉溶接し、第２図に示すように、内外
に離間した二つのループ状溶接線17・18により、継手を
完成させるものである。

このような溶接方法で、接続した容器等における異種
金属継手は、二つの溶接線17・18の箇所で、第１の容器
１における段部の表面である第１の被溶接面３は、積層
金属板５における溶接用露出部13との間において、アル
ミ系の溶接材料により密封性を付与するように溶接さ
れ、第２の容器２における側壁の表面である第２の被溶
接面４は、積層金属板５における溶接用露出部14との間
において、SUS系の溶接材料により密封性を付与するよ
うに溶接されて密封構造となる。即ち、両容器１・２の
間を同系統の金属材料の間の溶接部により、自由に接続
して気密状態とすることができる。

また、積層金属板５の内外縁部の溶接熱が、溶接用露
出部13・14を経由して、これよりも熱容量の大きい積層
金属に伝達されるため、異種金属の界面に大きな熱影響
を及ぼすことを少なくできるものである。

なお、以上の実施例に代えて次のように構成すること
もできる。

（イ）両容器の接合箇所の面の角度を直角以外の組み
合わせとすること。

（ロ）容器を他の金属構成体とすること。

（ハ）異種金属の組み合わせ材料を任意とすること。

（ニ）異種金属の組み合わせ数を２層または４層以上
とすること。

（ホ）積層金属板を圧接材、溶接肉盛材等のクラッド
鋼とすること。

（ヘ）パッキン及び締結具を省略すること。

（ト）パッキンによるシール部の補修を行なう場合に
適用すること。

（チ）原子力発電プラント、火力プラント、化学プラ
ント等における容器、配管、あるいはこれらの併用箇所
に適用すること。

（リ）両被溶接面と積層金属板との間に、連結用の補
助金属板を介在させて溶接すること。

「発明の効果」本発明に係わる容器における異種金属継手にあって
は、以下の効果を奏する。

二つの構造体が異種金属材料のアルミ系金属材料及
びステンレス系金属材料からなるものである場合でも、
積層金属板を介在させて同系統の溶接を実施して、恒久
的な密封を行なうことができる。

積層金属板の内外縁部におけるループ状の溶接線に
より、確実な密封を行なうことができる。

積層金属板に溶接用露出部を形成しておいて、被溶
接面との間を溶接するものであるから、複合材の境界が
溶接熱による影響を受けて、組織が損なわれることがな
く、継手箇所の信頼性を向上させることができる。

積層金属板は複合材料の制限を受けることがなく、
アルミ系金属材料及びステンレス系金属材料の組み合わ
せの自由度が高まり容器等における用途拡大を図ること
ができる等の実用性に優れたものである。

内向フランジ接続箇所に漏洩現象が発生した場合、
これを補修してシール性を確保する用途に応用可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる容器等における異種金属継手の
一実施例を示す要部の正断面図、第２図は二つの容器を
接続する場合の溶接線を示す平面図、第３図は配管継手
の従来例を説明する一部を切欠した正面図である。１……第１の容器（第１の構造体）、２……第２の容器
（第２の構造体）、３……第１の被溶接面、４……第２
の被溶接面、５……積層金属板、６……フランジ、７…
…フランジ、８……締結具、９……パッキン、10……ア
ルミ層（金属層：第１の金属層） 11……チタン層（第３の金属層） 12……SUS層（金属層：第２の金属層） 13……溶接用露出部、14……溶接用露出部、15……傾斜
面、16……中空部、17……ループ状溶接線、18……ルー
プ状溶接線。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の構造体（１）の第１の被溶接面
（３）と、該第１の構造体に対して異種の金属によって
構成される第２の構造体（２）の第２の被溶接面（４）
とを、溶接して接合する継手であって、第１の被溶接面
に対して同系統のアルミ系金属からなる第１の金属層
（10）と、第２の被溶接面に対して同系統のステンレス
系金属からなる第２の金属層（12）と、第１及び第２の
金属層の間に介在しチタン系金属からなる第３の金属層
（11）とを積層してなる積層金属板（５）を、第１の被
溶接面及び第２の被溶接面の間に介在させた状態に配設
し、第１の金属層における外縁部の溶接用露出部（13）
と第１の被溶接面との間を、アルミ系金属からなる溶接
材により溶接し、第２の金属層における内縁部の溶接用
露出部（14）と第２の被溶接面との間を、ステンレス系
金属からなる溶接材により溶接してなることを特徴とす
る容器等における異種金属継手。