JP2540340B2 - 鋳鉄管とフランジ部材の接合方法 - Google Patents
鋳鉄管とフランジ部材の接合方法Info
- Publication number
- JP2540340B2 JP2540340B2 JP62206495A JP20649587A JP2540340B2 JP 2540340 B2 JP2540340 B2 JP 2540340B2 JP 62206495 A JP62206495 A JP 62206495A JP 20649587 A JP20649587 A JP 20649587A JP 2540340 B2 JP2540340 B2 JP 2540340B2
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- Japan
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- cast iron
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- iron pipe
- flange member
- flange
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Description
【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 （産業上の利用分野） この発明は鋳鉄管とフランジ部材の接合方法に関する
もので、鋳鉄管にフランジ部材を平易に強度の高い接合
をなし得る方法を提供しようとするものである。
もので、鋳鉄管にフランジ部材を平易に強度の高い接合
をなし得る方法を提供しようとするものである。
（従来の技術） 通常、遠心鋳造法により製造される鋳鉄管は、片側フ
ランジもしくは片側受口（メカニカルジョイント）を有
する一定の長さの管が殆んどであり、特に長尺管を必要
とする場合には鋳造から最終工程まで新規なラインの建
設が必要とされている。又、鋳造により両側フランジ管
を製造する場合には、砂型による一体鋳造法が殆んどで
ある。現在、両側フランジ管の製造法としては、他に溶
接もしくはネジ接合による製法が一部で採用されてい
る。
ランジもしくは片側受口（メカニカルジョイント）を有
する一定の長さの管が殆んどであり、特に長尺管を必要
とする場合には鋳造から最終工程まで新規なラインの建
設が必要とされている。又、鋳造により両側フランジ管
を製造する場合には、砂型による一体鋳造法が殆んどで
ある。現在、両側フランジ管の製造法としては、他に溶
接もしくはネジ接合による製法が一部で採用されてい
る。
（発明が解決しようとする問題点） 両側フランジ管の製法を例にとれば、先ず、一体鋳造
法については、生産性が著しく低く、大量生産が困難で
あり、しかも製造コストが嵩むという欠陥がある。一
方、溶接によるフランジの形成法としてはアーク溶接が
一般的であるが、溶接部の白銑化、溶接割れ、ブローホ
ールの発生等の欠陥が発生し易く、継手の信頼性の点で
問題がある。又、ネジ接合法による場合には、管並びに
フランジの双方に精密な機械加工が要求されるので、多
大の工数を必要とし、費用も嵩むという問題点がある。
法については、生産性が著しく低く、大量生産が困難で
あり、しかも製造コストが嵩むという欠陥がある。一
方、溶接によるフランジの形成法としてはアーク溶接が
一般的であるが、溶接部の白銑化、溶接割れ、ブローホ
ールの発生等の欠陥が発生し易く、継手の信頼性の点で
問題がある。又、ネジ接合法による場合には、管並びに
フランジの双方に精密な機械加工が要求されるので、多
大の工数を必要とし、費用も嵩むという問題点がある。
本発明はこのような現状に鑑み創案されたものであっ
て、鋳鉄管とフランジ部材との接合面に、インサートメ
タルを用いることにより、簡単にしてしかも信頼性の高
い接着強度を有する継手を形成する方法を提供すること
を目的とする。
て、鋳鉄管とフランジ部材との接合面に、インサートメ
タルを用いることにより、簡単にしてしかも信頼性の高
い接着強度を有する継手を形成する方法を提供すること
を目的とする。
「発明の構成」 （問題点を解決するための手段） 鋳鉄管と鋳鉄フランジ部材の接合面を錐形テーパー面
とし、該接合面にそれら被接合材のいずれよりも低融点
のインサートメタルを介装せしめると共に前記被接合材
を介して0.05〜3.0kgf/mm2の圧力を加えながら、鋳鉄の
オーステナイト温度域まで該接合面を加熱して前記イン
サートメタルを溶融接合せしめることを特徴とする鋳鉄
管とフランジ部材の接合方法。
とし、該接合面にそれら被接合材のいずれよりも低融点
のインサートメタルを介装せしめると共に前記被接合材
を介して0.05〜3.0kgf/mm2の圧力を加えながら、鋳鉄の
オーステナイト温度域まで該接合面を加熱して前記イン
サートメタルを溶融接合せしめることを特徴とする鋳鉄
管とフランジ部材の接合方法。
（作 用） 本発明の特徴は、比較的高温に耐えるろうを使用する
ろう付けを主体とし、これら接合面を錐形テーパー面と
して被接合材を介して圧力を加えることにより接合面の
全般に均一な接合圧力を加え、このような条件で鋳鉄オ
ーステナイト温度域まで加熱することによって接合強度
を有効に高める。
ろう付けを主体とし、これら接合面を錐形テーパー面と
して被接合材を介して圧力を加えることにより接合面の
全般に均一な接合圧力を加え、このような条件で鋳鉄オ
ーステナイト温度域まで加熱することによって接合強度
を有効に高める。
前記した錐形テーパー面は簡単な切削加工、砥石、エ
メリペーパーによる研磨等を事前に施すことにより好ま
しい状態に仕上げられ、またこのような錐形テーパー面
を用いることにより接合面全般に均一な接合圧力を付与
できる。
メリペーパーによる研磨等を事前に施すことにより好ま
しい状態に仕上げられ、またこのような錐形テーパー面
を用いることにより接合面全般に均一な接合圧力を付与
できる。
本発明でインサートメタルというのは、所謂金属ろう
のことであって、融点は鋳鉄の融点より低く、下限は約
450℃のものが使用される。これより低融点の軟ろうで
は接合強度がでない。インサートメタルは単体の金属で
も合金の何れでも使用でき溶出イオンが有害とならない
限り多くの金属が利用できる。使用の形態としては特に
限定はないが板状もしくは箔状が好ましい。
のことであって、融点は鋳鉄の融点より低く、下限は約
450℃のものが使用される。これより低融点の軟ろうで
は接合強度がでない。インサートメタルは単体の金属で
も合金の何れでも使用でき溶出イオンが有害とならない
限り多くの金属が利用できる。使用の形態としては特に
限定はないが板状もしくは箔状が好ましい。
接合面にインサートメタルを介装せしめた後、被接合
材を介して上記のような接合面に圧力をかけるのは、イ
ンサートメタルが溶融した後、この溶融金属を接合面の
全域に拡げ、被接合面に拡散浸透せしめるためと、その
圧力により鋳鉄管側に若干の変形を与えてフランジ部材
との接合を強固なものとする必要があるためであって、
このためには0.05〜3.0kgf/mm2程度の加圧が必要であ
る。即ち、0.05kgf/mm2以下では前述の目的が達成され
ず、3.0kgf/mm2以上では被接合材の変形が大きくなり好
ましくない。
材を介して上記のような接合面に圧力をかけるのは、イ
ンサートメタルが溶融した後、この溶融金属を接合面の
全域に拡げ、被接合面に拡散浸透せしめるためと、その
圧力により鋳鉄管側に若干の変形を与えてフランジ部材
との接合を強固なものとする必要があるためであって、
このためには0.05〜3.0kgf/mm2程度の加圧が必要であ
る。即ち、0.05kgf/mm2以下では前述の目的が達成され
ず、3.0kgf/mm2以上では被接合材の変形が大きくなり好
ましくない。
加熱条件を鋳鉄管のオーステナイト温度域としたの
は、インサートメタルを溶融するに必要な熱の供給と共
に、前述の加圧との関係で被接合材に若干の熱変形を与
え接合強度を増大せしめるのが目的であり、一般的には
700℃以上に加熱することが好ましい。
は、インサートメタルを溶融するに必要な熱の供給と共
に、前述の加圧との関係で被接合材に若干の熱変形を与
え接合強度を増大せしめるのが目的であり、一般的には
700℃以上に加熱することが好ましい。
上記したような接合部の加熱方法はガスバーナー、直
接通電、高周波加熱、加熱炉等の何れをも利用すること
ができ、しかし加熱雰囲気は大気中で充分である。接合
面の形成は鋳造後の切削、研磨等による形成の何れを採
用してもよい。
接通電、高周波加熱、加熱炉等の何れをも利用すること
ができ、しかし加熱雰囲気は大気中で充分である。接合
面の形成は鋳造後の切削、研磨等による形成の何れを採
用してもよい。
（実施例） 管の外径169mmφ、管の肉厚7.5mm、長さ300mmのダク
タイル鋳鉄管（JIS−Ｇ−5526）と、鋳鉄フランジ（JIS
−Ｇ−5527ダクタイル鋳鉄異形管の呼び径150用鋳鉄フ
ランジ）に、第１図に示したような錐形テーパー型の接
合面２を機械加工により形成せしめ、次いでこの接合面
にインサートメタル箔（Co:20％、B:2.7％、Si:4％、残
部Niからなるアモルファス合金）を挿入し、図面の矢印
の方向に0.5kgf/mm2の加圧力を加えながら、大気雰囲気
下で接合部を1050℃で15分間加熱し、後、放冷した。鋳
鉄管と鋳鉄フランジの接合面の引張試験を実施したが、
破断は鋳鉄管母材で生じた。接合面は50kgf/mm2以上の
引張強度を示した。
タイル鋳鉄管（JIS−Ｇ−5526）と、鋳鉄フランジ（JIS
−Ｇ−5527ダクタイル鋳鉄異形管の呼び径150用鋳鉄フ
ランジ）に、第１図に示したような錐形テーパー型の接
合面２を機械加工により形成せしめ、次いでこの接合面
にインサートメタル箔（Co:20％、B:2.7％、Si:4％、残
部Niからなるアモルファス合金）を挿入し、図面の矢印
の方向に0.5kgf/mm2の加圧力を加えながら、大気雰囲気
下で接合部を1050℃で15分間加熱し、後、放冷した。鋳
鉄管と鋳鉄フランジの接合面の引張試験を実施したが、
破断は鋳鉄管母材で生じた。接合面は50kgf/mm2以上の
引張強度を示した。
第１図は本発明方法により形成された鋳鉄管とフラン
ジ部材（鋳鉄）の接合面近傍を示す断面図であって、鋳
鉄管１の端面から65mmの間に錐形テーパー面を形成せし
めた例である。錐形テーパーは1/16とし、端部における
肉厚は3.4mmで、端部から65mm（フランジのスリーブの
端部）の所で丁度切削量０の7.5mm厚みとなるようにし
た。フランジ３の内面（接合面）にも鋳鉄管１のテーパ
ーに相当するテーパーを切削加工により形成せしめたも
のである。接合面２は▽▽▽（三つ山）仕上げとした。
ジ部材（鋳鉄）の接合面近傍を示す断面図であって、鋳
鉄管１の端面から65mmの間に錐形テーパー面を形成せし
めた例である。錐形テーパーは1/16とし、端部における
肉厚は3.4mmで、端部から65mm（フランジのスリーブの
端部）の所で丁度切削量０の7.5mm厚みとなるようにし
た。フランジ３の内面（接合面）にも鋳鉄管１のテーパ
ーに相当するテーパーを切削加工により形成せしめたも
のである。接合面２は▽▽▽（三つ山）仕上げとした。
第２図は前記第１図と同様、管端部がフランジにより
保護された形状となっている例を示す断面図で、丁度フ
ランジ３の厚みだけ、管端部が内側に入っていることが
示されているが、この場合においても、テーパーを1/16
にした。管端部の肉厚は4.8mmとしフランジのスリーブ
端部の所で丁度切削量が０の7.5mm厚したものである。
保護された形状となっている例を示す断面図で、丁度フ
ランジ３の厚みだけ、管端部が内側に入っていることが
示されているが、この場合においても、テーパーを1/16
にした。管端部の肉厚は4.8mmとしフランジのスリーブ
端部の所で丁度切削量が０の7.5mm厚したものである。
図面中２は接合前はインサートメタルの介装位置を示
し接合後は接合面となることを示すものである。
し接合後は接合面となることを示すものである。
尚、接合面は▽程度の仕上げでも強度の差はない。
「発明の効果」 以上詳述したように、本発明方法による場合には、接
合面の簡単な事前処理の後、インサートメタルを介装せ
しめて加圧加熱することにより、従来のアーク溶接にお
いて生じ易い溶接部近傍の諸欠陥を全く生ずることな
く、又、一体鋳造法よりも遥かに高い製造能率で目的の
継手を的確に製作することが可能となり、しかも接合部
は安定して優れた機械的強度を有しているから、本発明
は工業的に益するところの極めて大きな発明であるとい
うことができる。
合面の簡単な事前処理の後、インサートメタルを介装せ
しめて加圧加熱することにより、従来のアーク溶接にお
いて生じ易い溶接部近傍の諸欠陥を全く生ずることな
く、又、一体鋳造法よりも遥かに高い製造能率で目的の
継手を的確に製作することが可能となり、しかも接合部
は安定して優れた機械的強度を有しているから、本発明
は工業的に益するところの極めて大きな発明であるとい
うことができる。
図面は本発明方法により接合された鋳鉄管とフランジ部
材の接合部の断面図を示すものであり、第１図はテーパ
ー面で接合した例を示し、第２図は突き合せとテーパー
面により接合した例を示すものである。 1:鋳鉄管、2:接合面（インサートメタル）、3:フランジ
部材
材の接合部の断面図を示すものであり、第１図はテーパ
ー面で接合した例を示し、第２図は突き合せとテーパー
面により接合した例を示すものである。 1:鋳鉄管、2:接合面（インサートメタル）、3:フランジ
部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 之 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 能勢 二朗 神奈川県茅ヶ崎市美住町６−70 (72)発明者 米津 利之 埼玉県北葛飾郡鷲宮町桜田３−７−５− 205 (56)参考文献 特開 昭50−151742（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−109856（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】鋳鉄管と鋳鉄フランジ部材の接合面を錐形
テーパー面とし、該接合面にそれら被接合材のいずれよ
りも低融点のインサートメタルを介装せしめると共に前
記被接合材を介して0.05〜3.0kgf/mm2の圧力を加えなが
ら、鋳鉄のオーステナイト温度域まで該接合面を加熱し
て前記インサートメタルを溶融接合せしめることを特徴
とする鋳鉄管とフランジ部材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62206495A JP2540340B2 (ja) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | 鋳鉄管とフランジ部材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62206495A JP2540340B2 (ja) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | 鋳鉄管とフランジ部材の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6453765A JPS6453765A (en) | 1989-03-01 |
| JP2540340B2 true JP2540340B2 (ja) | 1996-10-02 |
Family
ID=16524318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62206495A Expired - Lifetime JP2540340B2 (ja) | 1987-08-21 | 1987-08-21 | 鋳鉄管とフランジ部材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2540340B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1268115T3 (da) * | 2000-03-29 | 2010-05-31 | Shell Int Research | Fremgangsmåde til sammenføjning af metalrør og brønd udstyret dermed til oliefelter |
| AU2003902511A0 (en) * | 2003-05-21 | 2003-06-05 | Weir Warman Ltd | Method of joining white cast iron alloy and steel components |
| JP2006055952A (ja) * | 2004-08-20 | 2006-03-02 | Asahi Diamond Industrial Co Ltd | 超長尺工具の製造装置および製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50151742A (ja) * | 1974-05-29 | 1975-12-05 | ||
| JPH024785Y2 (ja) * | 1985-12-27 | 1990-02-05 |
-
1987
- 1987-08-21 JP JP62206495A patent/JP2540340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6453765A (en) | 1989-03-01 |
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