JP2535836C - - Google Patents

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JP2535836C
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welded
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【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することにより第1の構造
体と第2の構造体との接合部分を密封する継手であって、第1の被溶接面が平面
状態に配され、第2の構造体の外周部に、第1の被溶接面に対して直交状態の第
2の被溶接面が配されており、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の金属層及び第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2の被溶接面の回りに
配するとともに、積層金属板の内外両方に、第1の金属層,第3の金属層及び第
2の金属層に跨がった状態の傾斜面を形成し、第1の金属層における外縁部に、
傾斜面に連続して第1の金属層よりも薄い溶接用露出部を形成し、第2の金属層
における内縁部に、傾斜面に連続して第2の金属層よりも薄い溶接用露出部を形
成しておき、第1の金属層における外緑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
より溶接して密封することにより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、下向きの段状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等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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dissimilar metal joint in a container or the like, and in particular, a metal joint effective when a dissimilar metal material is connected by welding to form a container or the like. It is about. "Prior art" Generally, when a joint made of a dissimilar metal that is difficult to weld is formed, a permanent seal structure cannot be obtained by welding, and thus a flange connection structure using bolts or the like is used. Explaining the example of the pipe shown in FIG.
When connecting to the pipe 21 made of stainless steel, flanges 22 are provided at both opposing portions, and a bolt or the like is inserted in a state where a sealing material such as a packing 23 is sandwiched between the flanges 22. Are connected to each other by a fastener 24 so that the pipe 25 is sealed off from the outside. "Problems to be Solved by the Invention" However, in the packing 23 shown in FIG. 3, the sealing property is gradually impaired due to aging and the like, and there is a possibility that the leakage of the internal fluid in the conduit 25 may occur. When the pipe 25 is in a vacuum atmosphere, problems such as impairing the degree of vacuum occur. The present invention solves such a problem of the prior art, and enables permanent sealing by welding even in a case where a joint structure is made of a dissimilar metal material in a container or the like. It is. "Means for Solving the Problems" A first welded surface of a first structure and a metal different from the first structure are used.
The first structure by welding the second surface to be welded of the second structure
A joint for sealing a joint between a body and a second structure, wherein the first surface to be welded is a flat surface.
The first structure is arranged on the outer peripheral portion of the second structure at a right angle to the first surface to be welded.
2 to be welded, and the same welded aluminum-based metal
A first metal layer made of the same type of stainless steel metal as the second welded surface
A second metal layer, and a titanium-based metal interposed between the first metal layer and the second metal layer.
A laminated metal plate formed by laminating a third metal layer made of
And a first metal layer, a third metal layer, and a
An inclined surface is formed so as to straddle the second metal layer, and at the outer edge of the first metal layer,
Forming an exposed portion for welding thinner than the first metal layer continuously with the inclined surface;
In the inner edge portion of the above, an exposed portion for welding thinner than the second metal layer is formed continuously to the inclined surface.
The first metal layer is welded between the exposed portion of the outer green portion for welding of the first metal layer and the first surface to be welded with a welding material made of an aluminum-based metal, and the inner edge portion of the second metal layer is formed.
Between the exposed portion for welding and the second surface to be welded with a welding material made of stainless steel.
A technique of completing a dissimilar metal joint by welding and sealing is adopted. Embodiment An embodiment of a dissimilar metal joint in a container or the like according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 and FIG. 2 show an example in which a side wall of a slightly smaller second container is mounted and connected to a step portion of a larger first container so that the inside is in a communicating state. In the figure, reference numeral 1 denotes a first container (first structure), reference numeral 2 denotes a second container (second structure), and reference numeral 3 denotes a horizontal surface of a step portion in the first container 1. 1, the surface to be welded,
Reference numeral 4 denotes a second welded surface which is a surface of a vertical side wall of the second container 2, and reference numeral 5
Is a loop-shaped (in the example of FIG. 2, a square frame-like continuous rectangular frame) laminated metal plate disposed between the welded surfaces 3 and 4. Describing these details, the first container 1 is formed in a box shape by, for example, aluminum, and has a structure having an opening and a stepped portion above,
The second container 2 is formed to be slightly smaller by, for example, stainless steel,
The lower edge portion of the side wall having an opening below is mounted on the step portion of the first container 1. Therefore, these containers 1 and 2 are internally connected to each other, and if necessary, are formed with inwardly directed flanges 6 and 7 at the boundary portions, so that bolts and
The structure is such that the packing 9 can be integrally connected with the packing 9 sandwiched by fasteners 8 such as nuts. The laminated metal plate 5 is made of the same material as the constituent metal material of the containers 1 and 2, that is, the aluminum layer 10 is 8 mm and the titanium layer 11 is 1 mm so that aluminum and stainless steel are exposed on both sides. , The SUS layer 12 is a composite material formed by laminating the layers to a thickness of 8 mm and exploding. In this case, the aluminum layer (metal layer: first metal layer) 10 is the first welded surface 3 of the container 1. , SUS layer (metal layer: second metal layer) 12
Corresponds to the constituent material of the welded surface 4 of the cap 2, and the titanium layer 11 becomes the third metal layer. Further, the outer and inner edges of the laminated metal plate 5 are made of an aluminum layer together with the titanium layer 11 and the SUS layer 12 so as to be made of the same material as the constituent material of the surfaces 3 and 4 to be welded. A part of the titanium layer 12 is removed at the inner edge portion of the titanium layer 12 along with the aluminum layer 10 and the titanium layer 11 at the inner edge part by removing a part of the part 10 to form an upwardly stepped welding exposed part 13. Thus, a downward stepped exposed portion for welding 14 is formed, and these exposed portions for welding 13 and 14 have gently inclined surfaces 15 and 15. Are combined as shown in FIG. 1, a hollow portion 16 is formed at the exposed portion 14 for welding. Then, between the first welded surface 3 and the exposed portion 13 for welding, and between the second welded surface 4 and the exposed portion 14 for welding, fillet welding is appropriately performed with a welding material, and FIG. As shown, the joint is completed by two loop-shaped welding lines 17 and 18 spaced inward and outward. With such a welding method, the dissimilar metal joints in the connected containers and the like are formed such that the first welded surface 3 which is the surface of the step portion in the first container 1 is laminated at two welding lines 17 and 18. Between the exposed portion 13 for welding of the metal plate 5, welding is performed with an aluminum-based welding material so as to impart sealing properties, and the second welded surface 4, which is the surface of the side wall of the second container 2, Between the exposed portion for welding 14 of the laminated metal plate 5, welding is performed by using a SUS-based welding material so as to impart a sealing property, thereby forming a sealed structure. In other words, the two containers 1 and 2 can be freely connected to each other by a welded portion between metal materials of the same system to make an airtight state. In addition, since the welding heat of the inner and outer edges of the laminated metal plate 5 is transmitted to the laminated metal having a larger heat capacity through the exposed portions 13 and 14 for welding, a large thermal influence is exerted on the interface between the dissimilar metals. The effect can be reduced. It should be noted that the following configuration can be adopted instead of the above embodiment. (B) The angle of the joint surface of both containers should be a combination other than a right angle. (B) The container is made of another metal structure. (C) Combination materials of different metals are optional. (D) The number of combinations of different metals should be two or four or more. (E) The laminated metal plate is made of clad steel such as a pressure welding material or a weld overlay material. (F) Omit packings and fasteners. (G) Applicable when the seal is repaired by packing. (H) Containers, piping, etc. in nuclear power plants, thermal power plants, chemical plants, etc.
Alternatively, apply to the combination of these. (I) Welding with an auxiliary metal plate for connection between both welded surfaces and the laminated metal plate. [Effect of the Invention] The dissimilar metal joint in the container and the like according to the present invention has the following effects. Even if the two structures are made of different metal materials, such as an aluminum-based metal material and a stainless-based metal material, the same type of welding is performed with a laminated metal plate interposed.
A permanent seal can be provided. Due to the loop-shaped welding lines at the inner and outer edges of the laminated metal plate, reliable sealing can be performed. Since the exposed portion for welding is formed on the laminated metal plate and the welded surface is welded, the boundary of the composite material is affected by the welding heat and the structure is not damaged, The reliability of the joint can be improved. Laminated metal sheets are not subject to the limitations of composite materials, and have excellent practicality, such as increased flexibility in the combination of aluminum-based metal materials and stainless steel-based metal materials, and can be used to expand applications in containers and the like. is there. If a leakage phenomenon occurs at the connection point of the inward flange, it can be applied to an application to repair the phenomenon and secure the sealing property.

【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。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front sectional view of a main part showing an embodiment of a dissimilar metal joint in a container or the like according to the present invention, and FIG. 2 shows a welding line when two containers are connected. FIG. 3 is a plan view and FIG. 3 is a partially cutaway front view illustrating a conventional example of a pipe joint. 1 ... 1st container (1st structure), 2 ... 2nd container (2nd structure), 3 ... 1st welded surface, 4 ... 2nd welded surface, 5 laminated metal plate, 6 flange, 7 flange, 8 fastener, 9 packing, 10 aluminum layer (metal layer: first metal layer) 11 titanium layer (first metal layer) 3 metal layer) 12 SUS layer (metal layer: second metal layer) 13 exposed part for welding, 14 exposed part for welding, 15 inclined surface, 16 hollow part, 17 part ... Loop welding line 18 ... Loop welding line

Claims (1)

【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(1)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)とを溶接することにより第1の構造体(1)と第2の構造体(2)
との接合部分を密封する継手であって、第1の被溶接面(3)が平面状態に配さ
れ、第2の構造体(2)の外周部に、第1の被溶接面(3)に対して直交状態の
第2の被溶接面(4)が配されており、第1の被溶接面(3)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(4)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の金属層(1
0)及び第2の金属層(12)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2の被溶接面(4)の回りに
配するとともに、積層金属板(5)の内外両方に、第1の金属層(10),第3
の金属層(11)及び第2の金属層(12)に跨がった状態の傾斜面(15)を
形成し、第1の金属層(10)における外縁部に、傾斜面(15)に連続して第
1の金属層(10)よりも薄い溶接用露出部(13)を形成し、第2の金属層(
12)における内縁部に、傾斜面(15)に連続して第2の金属層(12)より
も薄い溶接用露出部(14)を形成しておき、第1の金属層(10)における外
縁部の溶接用露出部(13)と第1の被溶接面(3)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(12)における内縁部の溶接用露出
部(14)と第2の被溶接面(4)との間を、ステンレス系金属からなる溶接材
により溶接して密封することを特徴とする容器等における異種金属継手。
Claims: 1. A first welded surface (3) of a first structure (1), and said first structure.
The second member of the second structure (2) composed of a dissimilar metal with respect to the body (1)
A first structure (1) and a second structure (2) by welding a welding surface (4).
And a joint for sealing a joint portion between the first surface and the first surface to be welded.
The outer surface of the second structure (2) is perpendicular to the first welded surface (3).
A second surface to be welded (4) is provided, and the same system as the first surface to be welded (3).
With respect to the first metal layer (10) made of an aluminum-based metal and the second welded surface (4)
A second metal layer (12) made of the same type of stainless steel metal and a first metal layer (1
0) and a third metal layer made of a titanium-based metal interposed between the second metal layer (12)
A laminated metal plate (5) obtained by laminating (11) and (11) around the second welded surface (4).
And a first metal layer (10) and a third metal layer (3) on both inside and outside of the laminated metal plate (5).
The inclined surface (15) straddling the metal layer (11) and the second metal layer (12)
Formed on the outer edge of the first metal layer (10), continuously with the inclined surface (15).
An exposed portion for welding (13) thinner than the first metal layer (10) is formed, and the second metal layer (
At the inner edge in 12), the second metal layer (12) continues from the inclined surface (15).
Also, a thin exposed portion (14) for welding is formed, and an outer portion of the first metal layer (10) is formed.
The space between the welding exposed portion (13) at the edge and the first surface to be welded (3) is made of an aluminum-based metal.
Welding for the inner edge of the second metal layer (12)
Between the portion (14) and the second surface to be welded (4), a welding material made of stainless steel
A dissimilar metal joint in a container or the like, characterized in that the joint is welded and sealed.

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