JP2564733B2 - 金属製クリーンパイプの接合方法 - Google Patents
金属製クリーンパイプの接合方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造設備用等の
高清浄度が要求される配管に使用されるクリーンパイプ
の接合方法に関し、特にオーステナイト系ステンレス鋼
またはオーステナイト系高合金からなる金属製クリーン
パイプの接合方法に関する。
高清浄度が要求される配管に使用されるクリーンパイプ
の接合方法に関し、特にオーステナイト系ステンレス鋼
またはオーステナイト系高合金からなる金属製クリーン
パイプの接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】超ＬＳＩと呼ばれる高集積度の半導体の
製造設備では、製造プロセスに供給するガス、水、薬品
等から不純物をほぼ完全に除去することが要求される。
そのため、これらの供給に使用するパイプには、清浄性
の高い所謂クリーンパイプが用いられている。
製造設備では、製造プロセスに供給するガス、水、薬品
等から不純物をほぼ完全に除去することが要求される。
そのため、これらの供給に使用するパイプには、清浄性
の高い所謂クリーンパイプが用いられている。
【０００３】クリーンパイプとしては、耐食性の優れた
ステンレス鋼管が、樹脂管に代わって多用されるように
なった。ステンレス鋼製のクリーンパイプは、特開昭６
３−１６１１４５号公報および特開平１−１９８４６３
号公報等に開示されているように、オーステナイト系ス
テンレス鋼を素材としており、その製鋼段階で非金属介
在物の低減を図るとともに、最終段階で光輝焼鈍や電解
研磨によりパーティクル（不純物粒子）の流出を抑える
対策を講じることにより製造される。
ステンレス鋼管が、樹脂管に代わって多用されるように
なった。ステンレス鋼製のクリーンパイプは、特開昭６
３−１６１１４５号公報および特開平１−１９８４６３
号公報等に開示されているように、オーステナイト系ス
テンレス鋼を素材としており、その製鋼段階で非金属介
在物の低減を図るとともに、最終段階で光輝焼鈍や電解
研磨によりパーティクル（不純物粒子）の流出を抑える
対策を講じることにより製造される。
【０００４】また、更に厳しい要求に対しては、高Ｃｒ
および高Ｎｉで、且つ高Ｍｏのオーステナイト系高合金
もクリーンパイプの素材として必要になりつつある。
および高Ｎｉで、且つ高Ｍｏのオーステナイト系高合金
もクリーンパイプの素材として必要になりつつある。
【０００５】そして、このような金属製のクリーンパイ
プの接合には、これまでは、ネジ継手による機械的接合
もしくはＴＩＧ溶接による冶金的接合が用いられてい
た。
プの接合には、これまでは、ネジ継手による機械的接合
もしくはＴＩＧ溶接による冶金的接合が用いられてい
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ネジ継
手による機械的接合では、気密性の確保が難しい上に、
継手が大型化し、継手を収容するための余分のスペース
が必要となるので、省スペース化も難しい。
手による機械的接合では、気密性の確保が難しい上に、
継手が大型化し、継手を収容するための余分のスペース
が必要となるので、省スペース化も難しい。
【０００７】その点、ＴＩＧ溶接による冶金的接合で
は、これらの難点は解消される。しかし、完全な接合を
行うためには、裏波ビードを形成しなければならず、こ
れによる接合部内面の平坦度低下が避けられないため、
清浄性は充分でない。また、溶融金属が凝固する際の偏
析により、パーティクル発生源が生じやすいとか、腐食
の起点になりやすい、溶接時の加熱による酸化で耐食性
が劣化するといった問題がある。更に、溶接時の管内外
面からの脱ガスによる僅かな酸化も問題になる。そのた
め、溶接前にベーキング処理が必要となり、施工性も悪
い。
は、これらの難点は解消される。しかし、完全な接合を
行うためには、裏波ビードを形成しなければならず、こ
れによる接合部内面の平坦度低下が避けられないため、
清浄性は充分でない。また、溶融金属が凝固する際の偏
析により、パーティクル発生源が生じやすいとか、腐食
の起点になりやすい、溶接時の加熱による酸化で耐食性
が劣化するといった問題がある。更に、溶接時の管内外
面からの脱ガスによる僅かな酸化も問題になる。そのた
め、溶接前にベーキング処理が必要となり、施工性も悪
い。
【０００８】本発明の目的は、オーステナイト系ステン
レス鋼またはオーステナイト系高合金からなるクリーン
パイプを冶金的に施工性よく接合して、なおかつ、接合
に伴う清浄性の低下および耐食性の低下を防ぐ金属製ク
リーンパイプの接合方法を提供することにある。
レス鋼またはオーステナイト系高合金からなるクリーン
パイプを冶金的に施工性よく接合して、なおかつ、接合
に伴う清浄性の低下および耐食性の低下を防ぐ金属製ク
リーンパイプの接合方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】金属製クリーンパイプの
突き合わせ接合部に充分な気密性を付与するためには、
金属原子同士を結合させる冶金的接合が不可避と考えら
れる。しかし、従来の冶金的接合法では、清浄性低下の
原因になる裏波ビードおよび凝固偏析を避け得ない。こ
れらは材料を溶融させるが故に生じる。そこで本発明者
らは、材料を溶融させずに接合できる拡散接合法に着目
した。拡散接合法、特に、液相拡散接合法は、接合初期
にのみ接合面間に液相が介在し、接合と共にインサート
材中の融点降下元素が母材中に拡散するので、固相拡散
接合法に比べ接合面の粗度を厳密に管理する必要がない
という利点もある。
突き合わせ接合部に充分な気密性を付与するためには、
金属原子同士を結合させる冶金的接合が不可避と考えら
れる。しかし、従来の冶金的接合法では、清浄性低下の
原因になる裏波ビードおよび凝固偏析を避け得ない。こ
れらは材料を溶融させるが故に生じる。そこで本発明者
らは、材料を溶融させずに接合できる拡散接合法に着目
した。拡散接合法、特に、液相拡散接合法は、接合初期
にのみ接合面間に液相が介在し、接合と共にインサート
材中の融点降下元素が母材中に拡散するので、固相拡散
接合法に比べ接合面の粗度を厳密に管理する必要がない
という利点もある。
【００１０】しかし、クリーンパイプに要求される耐食
性レベルは高く、液相拡散接合を用いても、接合時の加
熱により接合部およびその近傍が酸化されて耐食性が損
なわれる懸念がある。そこで、本発明者らは接合部およ
びその近傍の酸化を抑えることを目的として、拡散接合
条件、特に、接合雰囲気の検討を行った。その結果、接
合雰囲気の厳密な露点管理の必要なことが判明した。ま
た、拡散接合によると、接合時の加熱がベーキング処理
を兼ね、ベーキング処理を特に行わなくても、接合時の
管内外面からの脱ガスによる酸化が防止されることも明
らかになった。
性レベルは高く、液相拡散接合を用いても、接合時の加
熱により接合部およびその近傍が酸化されて耐食性が損
なわれる懸念がある。そこで、本発明者らは接合部およ
びその近傍の酸化を抑えることを目的として、拡散接合
条件、特に、接合雰囲気の検討を行った。その結果、接
合雰囲気の厳密な露点管理の必要なことが判明した。ま
た、拡散接合によると、接合時の加熱がベーキング処理
を兼ね、ベーキング処理を特に行わなくても、接合時の
管内外面からの脱ガスによる酸化が防止されることも明
らかになった。
【００１１】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、オーステナイト系ステンレス鋼からなるクリーンパ
イプを突き合わせ接合するにあたり、突き合わせ端面間
に、重量比でＣｒ１５〜３０％を含み、且つ、Ｓｉおよ
びＢの少なくとも１種の添加により融点を１１５０℃以
下にした厚さが１０〜７０μｍのＮｉ基インサート材を
挟み、その突き合わせ部をシールド雰囲気中で、少なく
とも内面側については露点が−７０℃以下のシールド雰
囲気中で、１２００℃以上に６０秒以上加熱することを
特徴とする金属製クリーンパイプの接合方法を第１の要
旨とする。
で、オーステナイト系ステンレス鋼からなるクリーンパ
イプを突き合わせ接合するにあたり、突き合わせ端面間
に、重量比でＣｒ１５〜３０％を含み、且つ、Ｓｉおよ
びＢの少なくとも１種の添加により融点を１１５０℃以
下にした厚さが１０〜７０μｍのＮｉ基インサート材を
挟み、その突き合わせ部をシールド雰囲気中で、少なく
とも内面側については露点が−７０℃以下のシールド雰
囲気中で、１２００℃以上に６０秒以上加熱することを
特徴とする金属製クリーンパイプの接合方法を第１の要
旨とする。
【００１２】第２の要旨は、オーステナイト系高合金か
らなるクリーンパイプを突き合わせ接合するにあたり、
突き合わせ端面間に、重量比でＣｒ１５〜３０％と更に
必要に応じてＭｏ２０％以下を含み、且つ、Ｓｉおよび
Ｂの少なくとも１種の添加により融点を１１５０℃以下
にした厚さが１０〜７０μｍのＮｉ基インサート材を挟
み、その突き合わせ部をシールド雰囲気中で、少なくと
も内面側については露点が−７０℃以下のシールド雰囲
気中で、１２００℃以上に１２０秒以上加熱することを
特徴とする金属製クリーンパイプの接合方法にある。
らなるクリーンパイプを突き合わせ接合するにあたり、
突き合わせ端面間に、重量比でＣｒ１５〜３０％と更に
必要に応じてＭｏ２０％以下を含み、且つ、Ｓｉおよび
Ｂの少なくとも１種の添加により融点を１１５０℃以下
にした厚さが１０〜７０μｍのＮｉ基インサート材を挟
み、その突き合わせ部をシールド雰囲気中で、少なくと
も内面側については露点が−７０℃以下のシールド雰囲
気中で、１２００℃以上に１２０秒以上加熱することを
特徴とする金属製クリーンパイプの接合方法にある。
【００１３】
【作用】本発明の接合方法は、オーステナイト系ステン
レス鋼またはオーステナイト系高合金からなるクリーン
パイプを対象とする。オーステナイト系ステンレス鋼と
は、ＪＩＳ規格にＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０４Ｌ，ＳＵ
Ｓ３１６，ＳＵＳ３１６Ｌとして基本成分を規定された
ものであり、オーステナイト系高合金とは、ＵＮＳ Ｎ
０６６２５，Ｎ１０２７６，Ｎ０６２２２，Ｓ３１２５
４等に基本成分を規定された高Ｃｒ量（１３％以上）、
高Ｎｉ量（４０％以上）および高Ｍｏ量（５％以上）の
ステンレス鋼を除くオーステナイト系合金をいう。いず
れのパイプも製鋼プロセスでは非金属介在物の低減を図
り、最終段階では水素雰囲気中での光輝焼鈍（ＢＡ）や
電解研磨（ＥＰ）等により表面を清浄化して、半導体製
造設備の配管に使用可能な清浄度を与えられる。
レス鋼またはオーステナイト系高合金からなるクリーン
パイプを対象とする。オーステナイト系ステンレス鋼と
は、ＪＩＳ規格にＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３０４Ｌ，ＳＵ
Ｓ３１６，ＳＵＳ３１６Ｌとして基本成分を規定された
ものであり、オーステナイト系高合金とは、ＵＮＳ Ｎ
０６６２５，Ｎ１０２７６，Ｎ０６２２２，Ｓ３１２５
４等に基本成分を規定された高Ｃｒ量（１３％以上）、
高Ｎｉ量（４０％以上）および高Ｍｏ量（５％以上）の
ステンレス鋼を除くオーステナイト系合金をいう。いず
れのパイプも製鋼プロセスでは非金属介在物の低減を図
り、最終段階では水素雰囲気中での光輝焼鈍（ＢＡ）や
電解研磨（ＥＰ）等により表面を清浄化して、半導体製
造設備の配管に使用可能な清浄度を与えられる。
【００１４】接合に使用するインサート材の融点を１１
５０℃以下にしたのは、溶融溶接に比べ低い温度での加
熱で接合を可能にするためである。加熱温度を抑えるこ
とは、接合時の酸化を抑制するとともに、接合部の金属
組織における結晶粒の粗大化を防止でき、耐食性劣化防
止に有効である。融点を１１５０℃以下に抑えるために
は、ＳｉおよびＢの少なくとも一種を用いる。融点を１
１５０℃以下とするには、Ｓｉ，Ｂ単独添加では、それ
ぞれ８％、４％以上必要であるが、ＳｉおよびＢの複合
添加では、相乗効果により融点が降下するため、添加量
はそれ以下でも良い。一方、過剰の添加は、パーティク
ルの発生限となるだけでなく接合部を脆くする。Ｓｉ，
Ｂの上限はそれぞれ１０％以下、５％以下とするのがよ
い。Ｃｒは、耐食性確保のために１５％以上を必要とす
るが、３０％を超えると、接合部が脆弱になるので１５
〜３０％とした。また、Ｍｏも耐食性改善に有効で、ク
リーンパイプがオーステナイト系高合金の場合は特にそ
の添加が望まれる。ただし、多量の添加は接合部の脆化
の原因になるので２０％以下とする。
５０℃以下にしたのは、溶融溶接に比べ低い温度での加
熱で接合を可能にするためである。加熱温度を抑えるこ
とは、接合時の酸化を抑制するとともに、接合部の金属
組織における結晶粒の粗大化を防止でき、耐食性劣化防
止に有効である。融点を１１５０℃以下に抑えるために
は、ＳｉおよびＢの少なくとも一種を用いる。融点を１
１５０℃以下とするには、Ｓｉ，Ｂ単独添加では、それ
ぞれ８％、４％以上必要であるが、ＳｉおよびＢの複合
添加では、相乗効果により融点が降下するため、添加量
はそれ以下でも良い。一方、過剰の添加は、パーティク
ルの発生限となるだけでなく接合部を脆くする。Ｓｉ，
Ｂの上限はそれぞれ１０％以下、５％以下とするのがよ
い。Ｃｒは、耐食性確保のために１５％以上を必要とす
るが、３０％を超えると、接合部が脆弱になるので１５
〜３０％とした。また、Ｍｏも耐食性改善に有効で、ク
リーンパイプがオーステナイト系高合金の場合は特にそ
の添加が望まれる。ただし、多量の添加は接合部の脆化
の原因になるので２０％以下とする。
【００１５】インサート材の厚さは、薄すぎる場合には
突き合わせ端面の粗度許容限が狭くなり、厚すぎる場合
には拡散に長時間を要し、加熱時間が長くなるので、１
０〜７０μｍとした。なお、インサート材の厚みを１０
μｍ以上にしても、端面粗度はＲｍａｘで２０μｍ以下
とするのがよい。
突き合わせ端面の粗度許容限が狭くなり、厚すぎる場合
には拡散に長時間を要し、加熱時間が長くなるので、１
０〜７０μｍとした。なお、インサート材の厚みを１０
μｍ以上にしても、端面粗度はＲｍａｘで２０μｍ以下
とするのがよい。
【００１６】接合時の加熱温度を１２００℃以上とした
のは、短時間での接合を実現するためである。融点の極
めて低いインサート材を用いれば、１２００℃未満の温
度でも接合は可能であるが、インサート材中のＳｉ，Ｂ
を十分に母材中へ拡散させてパーティクル発生のない、
かつ十分な強度、耐食性をもつ健全な接合部を得るに
は、長時間の加熱が必要となり実用的でない。加熱時間
は、インサート材中のＳｉ，Ｂを充分に拡散させるため
に、クリーンパイプがステンレス鋼の場合は６０秒以
上、高合金の場合は１２０秒以上を必要とする。即ち、
接合時の加熱温度を１２００℃以上としても、インサー
ト材中のＳｉ，Ｂを母材中に十分拡散させて、パーティ
クル発生のない、かつ十分な強度、耐食性をもつ概ね均
質な接合部を得るためには、これらの加熱時間を必要と
するのである。接合の促進には、接合面に加圧を行うこ
とが望ましい。加圧力は0.２〜２ｋｇｆ／ｍｍ2 がよ
い。加圧方法は、被接合材を拘束することによって生ず
る熱膨張の反力を利用しても良いし、外部から機械的に
加圧力を付加しても良い。
のは、短時間での接合を実現するためである。融点の極
めて低いインサート材を用いれば、１２００℃未満の温
度でも接合は可能であるが、インサート材中のＳｉ，Ｂ
を十分に母材中へ拡散させてパーティクル発生のない、
かつ十分な強度、耐食性をもつ健全な接合部を得るに
は、長時間の加熱が必要となり実用的でない。加熱時間
は、インサート材中のＳｉ，Ｂを充分に拡散させるため
に、クリーンパイプがステンレス鋼の場合は６０秒以
上、高合金の場合は１２０秒以上を必要とする。即ち、
接合時の加熱温度を１２００℃以上としても、インサー
ト材中のＳｉ，Ｂを母材中に十分拡散させて、パーティ
クル発生のない、かつ十分な強度、耐食性をもつ概ね均
質な接合部を得るためには、これらの加熱時間を必要と
するのである。接合の促進には、接合面に加圧を行うこ
とが望ましい。加圧力は0.２〜２ｋｇｆ／ｍｍ2 がよ
い。加圧方法は、被接合材を拘束することによって生ず
る熱膨張の反力を利用しても良いし、外部から機械的に
加圧力を付加しても良い。
【００１７】接合雰囲気は、内外面ともシールド雰囲気
を必要とし、内面側については、更に、その露点を−７
０℃以下にする必要がある。外面側に必要なシールド雰
囲気は、例えば、純度が９9.９９％以上のＡｒガスを２
リットル／ｍｉｎ以上の流量で供給することにより得ら
れる。内面側に必要なシールド雰囲気は、例えば、パイ
プ内に純度が９9.９９９％以上のＡｒガスをクリーンな
配管を用いて２リットル／ｍｉｎ以上の流量で接合の３
分間以上前から接合中にかけて流したり、パイプ内を高
真空に脱気することで得られる。内面側のシールド雰囲
気の露点が−７０℃を超えると、接合部内面に酸化スケ
ールが生成して耐食性が劣化する。なお、外面側のシー
ルド雰囲気についても、その露点を−７０℃以下に管理
することは差し支えないが、通常は、管外面に要求され
る耐食性が低いので、そこまでの露点管理は必要としな
い。
を必要とし、内面側については、更に、その露点を−７
０℃以下にする必要がある。外面側に必要なシールド雰
囲気は、例えば、純度が９9.９９％以上のＡｒガスを２
リットル／ｍｉｎ以上の流量で供給することにより得ら
れる。内面側に必要なシールド雰囲気は、例えば、パイ
プ内に純度が９9.９９９％以上のＡｒガスをクリーンな
配管を用いて２リットル／ｍｉｎ以上の流量で接合の３
分間以上前から接合中にかけて流したり、パイプ内を高
真空に脱気することで得られる。内面側のシールド雰囲
気の露点が−７０℃を超えると、接合部内面に酸化スケ
ールが生成して耐食性が劣化する。なお、外面側のシー
ルド雰囲気についても、その露点を−７０℃以下に管理
することは差し支えないが、通常は、管外面に要求され
る耐食性が低いので、そこまでの露点管理は必要としな
い。
【００１８】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。
【００１９】外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍで管内外面に電解
研磨を施した半導体製造設備用ＳＵＳ３１６Ｌ管を長さ
３００ｍｍに切断し、その端面を面粗度（Ｒｍａｘ）１
０μｍ以下に機械加工して供試管とした。次いで、図１
に示すように、２本の供試管１，１の端面間にインサー
ト材を挟んだ状態で供試管１，１を突き合わせて冶具２
により拘束し、その突き合わせ部の外側に環状の誘導ヒ
ーター３をセットする。そして、突き合わされた２本の
供試管１，１の内部に純度９9.９９９％のＡｒガスを５
リットル／ｍｉｎの流量で流通させて、突き合わせ部内
面側を露点が−７０℃以下のシールド雰囲気に調整する
と共に、誘導ヒーター３からその内側へ純度９9.９９％
のＡｒガスを５リットル／ｍｉｎの流量で流して突き合
わせ部外面側をシールドし、この状態で、誘導ヒーター
３の高周波加熱コイルにより突き合わせ部を誘導加熱し
た。加熱温度は、非接触型温度によりモニターして所定
温度に制御した。
研磨を施した半導体製造設備用ＳＵＳ３１６Ｌ管を長さ
３００ｍｍに切断し、その端面を面粗度（Ｒｍａｘ）１
０μｍ以下に機械加工して供試管とした。次いで、図１
に示すように、２本の供試管１，１の端面間にインサー
ト材を挟んだ状態で供試管１，１を突き合わせて冶具２
により拘束し、その突き合わせ部の外側に環状の誘導ヒ
ーター３をセットする。そして、突き合わされた２本の
供試管１，１の内部に純度９9.９９９％のＡｒガスを５
リットル／ｍｉｎの流量で流通させて、突き合わせ部内
面側を露点が−７０℃以下のシールド雰囲気に調整する
と共に、誘導ヒーター３からその内側へ純度９9.９９％
のＡｒガスを５リットル／ｍｉｎの流量で流して突き合
わせ部外面側をシールドし、この状態で、誘導ヒーター
３の高周波加熱コイルにより突き合わせ部を誘導加熱し
た。加熱温度は、非接触型温度によりモニターして所定
温度に制御した。
【００２０】供試管１，１は、冶具２により突き合わせ
状態に拘束されているので、突き合わせ部の誘導加熱に
よる軸方向の熱膨張により、端面間に軸方向の荷重がか
かる。従って、突き合わせ部の加熱温度をインサート材
の融点より高くすることにより、突き合わせ部が液相拡
散接合される。インサート材としては表１にＩ１〜Ｉ３
で示す３種類を使用した。
状態に拘束されているので、突き合わせ部の誘導加熱に
よる軸方向の熱膨張により、端面間に軸方向の荷重がか
かる。従って、突き合わせ部の加熱温度をインサート材
の融点より高くすることにより、突き合わせ部が液相拡
散接合される。インサート材としては表１にＩ１〜Ｉ３
で示す３種類を使用した。
【００２１】
【表１】
【００２２】接合された供試管の曲げ試験（曲げ半径２
４ｍｍ）による接合強度の評価、機械加工により管軸方
向に切断した試験片を用いたＪＩＳの触針法による接合
部内面の平坦度評価、ならびに耐食性評価を表２に示
す。耐食性は、１０％濃度のＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ水溶
液を滲み込ませた濾紙を試験片に密着させて２５℃の雰
囲気に６時間保持した後の試験片の孔食の発生の有無に
より評価した。比較のために、同一供試管をＴＩＧ溶接
で接合した場合の評価も行った。
４ｍｍ）による接合強度の評価、機械加工により管軸方
向に切断した試験片を用いたＪＩＳの触針法による接合
部内面の平坦度評価、ならびに耐食性評価を表２に示
す。耐食性は、１０％濃度のＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ水溶
液を滲み込ませた濾紙を試験片に密着させて２５℃の雰
囲気に６時間保持した後の試験片の孔食の発生の有無に
より評価した。比較のために、同一供試管をＴＩＧ溶接
で接合した場合の評価も行った。
【００２３】
【表２】
【００２４】表２から明らかなように、ＴＩＧ溶接で充
分な接合強度を確保した場合は、接合部の裏波ビードに
より内面平坦度が著しく低下し、孔食も発生する（Ｂ
０）。拡散接合を採用しても、インサート材の融点が充
分に低下されていない場合、加熱温度が低すぎる場合、
加熱時間が短すぎる場合は、いずれも充分な接合が行わ
れない（Ｂ１〜Ｂ３）。加熱条件が適切でも、内面側の
接合雰囲気の露点が高いと、接合部内面の耐食性が劣化
する（Ｂ４，Ｂ５）。これらに対し、本発明例（Ａ１〜
Ａ７）は、接合強度および接合部内面の耐食性に優れ、
しかも、接合部内面の平坦度が高い。従って、クリーン
パイプの接合方法として大きな価値を持つ。
分な接合強度を確保した場合は、接合部の裏波ビードに
より内面平坦度が著しく低下し、孔食も発生する（Ｂ
０）。拡散接合を採用しても、インサート材の融点が充
分に低下されていない場合、加熱温度が低すぎる場合、
加熱時間が短すぎる場合は、いずれも充分な接合が行わ
れない（Ｂ１〜Ｂ３）。加熱条件が適切でも、内面側の
接合雰囲気の露点が高いと、接合部内面の耐食性が劣化
する（Ｂ４，Ｂ５）。これらに対し、本発明例（Ａ１〜
Ａ７）は、接合強度および接合部内面の耐食性に優れ、
しかも、接合部内面の平坦度が高い。従って、クリーン
パイプの接合方法として大きな価値を持つ。
【００２５】オーステナイト系高合金からなるクリーン
パイプについても同様の調査を行った。供試パイプの化
学組成を表３に、調査結果を表４に示す。孔食試験に使
用したＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ水溶液の濃度は、ステンレ
ス鋼製パイプに対する試験よりも更に高い３０％とし
た。クリーンパイプがオーステナイト系高合金の場合
も、オーステナイト系ステンレス鋼の場合と同様に本発
明は有効である。
パイプについても同様の調査を行った。供試パイプの化
学組成を表３に、調査結果を表４に示す。孔食試験に使
用したＦｅＣｌ3 ・６Ｈ2 Ｏ水溶液の濃度は、ステンレ
ス鋼製パイプに対する試験よりも更に高い３０％とし
た。クリーンパイプがオーステナイト系高合金の場合
も、オーステナイト系ステンレス鋼の場合と同様に本発
明は有効である。
【００２６】
【表３】
【００２７】
【表４】
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の金属製クリーンパイプの接合方法は、パイプを冶金的
に接合するので、接合部に優れた気密性を与え、且つ、
スペース確保の面で有利となる。また、冶金的接合を採
用するにもかかわらず、接合時の加熱がベーキングを兼
ねるので施工性が良い。更に、耐食性劣化の懸念がな
く、且つ、内面平坦度劣化による清浄性低下の懸念もな
い。従って、半導体製造設備等の配管施工に安心して使
用できる。
の金属製クリーンパイプの接合方法は、パイプを冶金的
に接合するので、接合部に優れた気密性を与え、且つ、
スペース確保の面で有利となる。また、冶金的接合を採
用するにもかかわらず、接合時の加熱がベーキングを兼
ねるので施工性が良い。更に、耐食性劣化の懸念がな
く、且つ、内面平坦度劣化による清浄性低下の懸念もな
い。従って、半導体製造設備等の配管施工に安心して使
用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明法の実施態様を示す模式図である。
１ 供試管（クリーンパイプ） ２ 冶具 ３ 誘導ヒータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 英明 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素 株式会社内 (72)発明者 宮川 卓男 和歌山県和歌山市湊1850番地 共同酸素 株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−135081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214884（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−277540（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 オーステナイト系ステンレス鋼からなる
クリーンパイプを突き合わせ接合するにあたり、突き合
わせ端面間に、重量比でＣｒ１５〜３０％を含み、且
つ、ＳｉおよびＢの少なくとも１種の添加により融点を
１１５０℃以下にした厚さが１０〜７０μｍのＮｉ基イ
ンサート材を挟み、その突き合わせ部をシールド雰囲気
中で、少なくとも内面側については露点が−７０℃以下
のシールド雰囲気中で、１２００℃以上に６０秒以上加
熱することを特徴とする金属製クリーンパイプの接合方
法。 - 【請求項２】 オーステナイト系高合金からなるクリー
ンパイプを突き合わせ接合するにあたり、突き合わせ端
面間に、重量比でＣｒ１５〜３０％を含み、且つ、Ｓｉ
およびＢの少なくとも１種の添加により融点を１１５０
℃以下にした厚さが１０〜７０μｍのＮｉ基インサート
材を挟み、その突き合わせ部をシールド雰囲気中で、少
なくとも内面側については露点が−７０℃以下のシール
ド雰囲気中で、１２００℃以上に１２０秒以上加熱する
ことを特徴とする金属製クリーンパイプの接合方法。 - 【請求項３】 オーステナイト系高合金からなるクリー
ンパイプの突き合わせ接合に使用するＮｉ基インサート
材が、更にＭｏ２０％以下を含むことを特徴とする請求
項２に記載の金属製クリーンパイプの接合方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4-56654 | 1992-02-07 | ||
| JP5665492 | 1992-02-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05293672A JPH05293672A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2564733B2 true JP2564733B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=13033363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16038992A Expired - Lifetime JP2564733B2 (ja) | 1992-02-07 | 1992-05-26 | 金属製クリーンパイプの接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2564733B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5868241B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-02-24 | 日新製鋼株式会社 | 拡散接合用フェライト系ステンレス鋼材および拡散接合製品の製造方法 |
| JP5868242B2 (ja) * | 2012-03-29 | 2016-02-24 | 日新製鋼株式会社 | 拡散接合用オーステナイト系ステンレス鋼材および拡散接合製品の製造方法 |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP16038992A patent/JP2564733B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05293672A (ja) | 1993-11-09 |
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