JP3207911B2 - 金属ベローズの製造方法 - Google Patents
金属ベローズの製造方法Info
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- JP3207911B2 JP3207911B2 JP06361592A JP6361592A JP3207911B2 JP 3207911 B2 JP3207911 B2 JP 3207911B2 JP 06361592 A JP06361592 A JP 06361592A JP 6361592 A JP6361592 A JP 6361592A JP 3207911 B2 JP3207911 B2 JP 3207911B2
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- bellows
- metal
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は金属ベローズの製造方法に
関し、詳しくは、２種以上の金属材料を接合して蛇腹形
状に形成される金属ベローズの製造方法に関するもので
ある。
関し、詳しくは、２種以上の金属材料を接合して蛇腹形
状に形成される金属ベローズの製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【発明の技術的背景】一般に、金属ベローズは各種機器
の密封部等に用いられているが、特に、原子力の配管系
で使用される金属ベローズの場合には、高温高圧であっ
ても変形が少なく、しかも耐食性に優れたものが求めら
れている。このような分野の金属ベローズの材料として
は、単一の材料では要求に答えることができないため、
異種の金属素材を重ね合わせて、両金属の長所を兼ね備
えた複合材料が用いられている。
の密封部等に用いられているが、特に、原子力の配管系
で使用される金属ベローズの場合には、高温高圧であっ
ても変形が少なく、しかも耐食性に優れたものが求めら
れている。このような分野の金属ベローズの材料として
は、単一の材料では要求に答えることができないため、
異種の金属素材を重ね合わせて、両金属の長所を兼ね備
えた複合材料が用いられている。
【０００３】図３はこのような複合材料からなる従来の
金属ベローズの一例を示すものである。金属ベローズ１
は、管路の流体側に配置され中央開口を有する環状の板
材４と、管路の大気側に配置され中央開口を有する環状
の板材５との２部材からなっている。また、この板材４
と板材５とは異種の金属からなっている。
金属ベローズの一例を示すものである。金属ベローズ１
は、管路の流体側に配置され中央開口を有する環状の板
材４と、管路の大気側に配置され中央開口を有する環状
の板材５との２部材からなっている。また、この板材４
と板材５とは異種の金属からなっている。
【０００４】このような金属ベローズ１を形成する場合
には、まず板材４と板材５とを中央開口を形成した波形
のプレートとして形成する。次いで、これら波形の板材
４と板材５とを重ね合わせて積層体６とし、これら積層
体６を複数枚重ね合わせる。その後、積層体６の内周部
および外周部の当接部分を溶接し、これにより蛇腹状の
金属ベローズ１を作成している。
には、まず板材４と板材５とを中央開口を形成した波形
のプレートとして形成する。次いで、これら波形の板材
４と板材５とを重ね合わせて積層体６とし、これら積層
体６を複数枚重ね合わせる。その後、積層体６の内周部
および外周部の当接部分を溶接し、これにより蛇腹状の
金属ベローズ１を作成している。
【０００５】ところで、板材５の素材として、ニッケル
系のＡｌｌｏｙ７１８合金が、板材４の素材としてはＡ
ｌｌｏｙ６２５合金が用いられている。Ａｌｌｏｙ７１
８合金の特性として著しいのは高強度である。しかし、
この合金は応力と環境因子との作用により、応力腐食割
れを起こす恐れがある。一方、Ａｌｌｏｙ６２５合金の
特性としては耐食性に富むことである。しかし、強度が
Ａｌｌｏｙ７１８合金に比して低い。したがって、これ
らから積層体６を形成してベローズとして用いる場合に
は、常にＡｌｌｏｙ６２５合金を接液側に、他方のＡｌ
ｌｏｙ７１８合金を液に接しない側に配置する必要があ
る。
系のＡｌｌｏｙ７１８合金が、板材４の素材としてはＡ
ｌｌｏｙ６２５合金が用いられている。Ａｌｌｏｙ７１
８合金の特性として著しいのは高強度である。しかし、
この合金は応力と環境因子との作用により、応力腐食割
れを起こす恐れがある。一方、Ａｌｌｏｙ６２５合金の
特性としては耐食性に富むことである。しかし、強度が
Ａｌｌｏｙ７１８合金に比して低い。したがって、これ
らから積層体６を形成してベローズとして用いる場合に
は、常にＡｌｌｏｙ６２５合金を接液側に、他方のＡｌ
ｌｏｙ７１８合金を液に接しない側に配置する必要があ
る。
【０００６】ところが、このようにして金属ベローズ１
を形成する場合には、２部材の配置する向きを間違わな
くするために溶接する以前から積層体６の向きを常に一
定方向に管理しておく必要がある。しかしながら、この
管理は非常に煩雑であった。
を形成する場合には、２部材の配置する向きを間違わな
くするために溶接する以前から積層体６の向きを常に一
定方向に管理しておく必要がある。しかしながら、この
管理は非常に煩雑であった。
【０００７】また、板材４および５を波形に形成する場
合には、両板材間に寸法誤差や芯ずれが生じ易い。この
ように寸法誤差が生じた状態で溶接を施した場合には、
図４に示したように、波形の凹凸部４ａ、５ａが噛み合
わずに板材４、５間に空隙Ａが形成される。また、これ
により、板材４、５が局部的に接触するようになる。す
ると、この接触部分に応力集中が発生し、割れなどの劣
化の原因となる。
合には、両板材間に寸法誤差や芯ずれが生じ易い。この
ように寸法誤差が生じた状態で溶接を施した場合には、
図４に示したように、波形の凹凸部４ａ、５ａが噛み合
わずに板材４、５間に空隙Ａが形成される。また、これ
により、板材４、５が局部的に接触するようになる。す
ると、この接触部分に応力集中が発生し、割れなどの劣
化の原因となる。
【０００８】また、こうした寸法誤差のある姿勢で溶接
したときには、内外周部の溶接部８、９においても耐久
性が損なわれ、その結果、寿命の低下を招来するといっ
た問題があった。
したときには、内外周部の溶接部８、９においても耐久
性が損なわれ、その結果、寿命の低下を招来するといっ
た問題があった。
【０００９】更に、板材４と板材５とでは熱膨張係数も
異なるので、温度差のある場所に用いると、図５に示し
たように、板材４と板材５とが互いに離反してしまう場
合もある。このように離反すると、密着することによっ
て有効となる複合材料としての性能が損なわれる問題が
あった。
異なるので、温度差のある場所に用いると、図５に示し
たように、板材４と板材５とが互いに離反してしまう場
合もある。このように離反すると、密着することによっ
て有効となる複合材料としての性能が損なわれる問題が
あった。
【００１０】一方、従来から高強度および耐食性を兼ね
備えた金属ベローズを得るために、上記のように複合材
料を用いるのとは異なり他の方法として、高強度な１つ
の板材の表裏面にニッケルやクロム等の耐食性に富む金
属をメッキ加工する方法がある。この場合には、特願昭
４６−３９１２号に示されているように、メッキ加工後
に内外周端部が交互に溶接されている。
備えた金属ベローズを得るために、上記のように複合材
料を用いるのとは異なり他の方法として、高強度な１つ
の板材の表裏面にニッケルやクロム等の耐食性に富む金
属をメッキ加工する方法がある。この場合には、特願昭
４６−３９１２号に示されているように、メッキ加工後
に内外周端部が交互に溶接されている。
【００１１】しかし、メッキにより耐食性に富む特性を
表面に得ようとする場合には、メッキ層を十分に厚く形
成する必要がある。しかし、メッキ層を十分に厚くする
ことは困難で、しかもメッキ層にむらができる問題があ
る。また、メッキすることのできる金属の種類にも限界
がある。
表面に得ようとする場合には、メッキ層を十分に厚く形
成する必要がある。しかし、メッキ層を十分に厚くする
ことは困難で、しかもメッキ層にむらができる問題があ
る。また、メッキすることのできる金属の種類にも限界
がある。
【００１２】更に、メッキによる場合には形成面が有孔
状となり易く、特に腐食を避けたい部分には耐食性が十
分に発揮されない問題もある。したがって、メッキによ
る方法もベローズの製造に適するものではなかった。
状となり易く、特に腐食を避けたい部分には耐食性が十
分に発揮されない問題もある。したがって、メッキによ
る方法もベローズの製造に適するものではなかった。
【００１３】
【発明の目的】本発明は上記実情に鑑み、高強度で耐食
性にも富み、更には温度変化にも剥がれが生じることの
ない金属ベローズを形成することのできる金属ベローズ
の製造方法を提供することを目的とする。
性にも富み、更には温度変化にも剥がれが生じることの
ない金属ベローズを形成することのできる金属ベローズ
の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【発明の概要】上記目的を達成するための本発明は、高
強度な板材からなる芯材と、該芯材の表裏両面にそれぞ
れ耐食性金属材料からなる板材を配置して、これらを圧
延により一体化するとともに、これら一体化された３層
からなる素材の内外周部を溶接により接合するようにし
たことを特徴としている。
強度な板材からなる芯材と、該芯材の表裏両面にそれぞ
れ耐食性金属材料からなる板材を配置して、これらを圧
延により一体化するとともに、これら一体化された３層
からなる素材の内外周部を溶接により接合するようにし
たことを特徴としている。
【００１５】係る本発明の金属ベローズの製造方法によ
れば、芯材となる高強度な材料の表裏に耐食性に富む部
材が圧延されているので、強度も充分で、表面は耐食性
に富んでいる。また、こうして３層が一体に配されてか
ら波形に加工すれば、波形の凹凸等がずれる恐れはな
い。したがって、応力集中となる接触部が部分的に形成
されることもない。更に、表裏面が同一の材質から形成
されているので、温度変化により、一部のみが膨張した
りする変化も生じない。したがって、これら３層は常に
接しているので、複合材料として充分な機能を発揮する
ことができる。
れば、芯材となる高強度な材料の表裏に耐食性に富む部
材が圧延されているので、強度も充分で、表面は耐食性
に富んでいる。また、こうして３層が一体に配されてか
ら波形に加工すれば、波形の凹凸等がずれる恐れはな
い。したがって、応力集中となる接触部が部分的に形成
されることもない。更に、表裏面が同一の材質から形成
されているので、温度変化により、一部のみが膨張した
りする変化も生じない。したがって、これら３層は常に
接しているので、複合材料として充分な機能を発揮する
ことができる。
【００１６】
【発明の具体的説明】以下に本発明の金属ベローズの製
造方法を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の
一実施例による金属ベローズ１０の半断面を示すもので
ある。
造方法を図面を参照しながら説明する。図１は本発明の
一実施例による金属ベローズ１０の半断面を示すもので
ある。
【００１７】この金属ベローズ１０は、金具１１と金具
１２とによって構成配置されている。金属ベローズ１０
は、図２に示したように、高強度なＡｌｌｏｙ７１８か
らなる芯材１３と、耐食性に富んだＡｌｌｏｙ６２５か
らなる板材１４とを素材としており、これらにより３層
からなる積層体１５を構成している。
１２とによって構成配置されている。金属ベローズ１０
は、図２に示したように、高強度なＡｌｌｏｙ７１８か
らなる芯材１３と、耐食性に富んだＡｌｌｏｙ６２５か
らなる板材１４とを素材としており、これらにより３層
からなる積層体１５を構成している。
【００１８】これら積層体１５は、まず芯材１３の表裏
両面に板材１４、１４を配置し、これらを圧延加工する
ことにより一体化される。次に、このような積層体１５
を打抜加工等により表面に中央孔を形成すると共に表裏
面を波形に形成する。
両面に板材１４、１４を配置し、これらを圧延加工する
ことにより一体化される。次に、このような積層体１５
を打抜加工等により表面に中央孔を形成すると共に表裏
面を波形に形成する。
【００１９】更に、波形が形成された環状の積層体１５
の複数枚を互いに突き合わせ、内周側および外周側の端
部同士を合致させる。更に、これら合致された内周部と
外周部とを溶接し、この内外周部に形成される溶接部１
６、１７により積層体１５、１５間を蛇腹状に接続す
る。
の複数枚を互いに突き合わせ、内周側および外周側の端
部同士を合致させる。更に、これら合致された内周部と
外周部とを溶接し、この内外周部に形成される溶接部１
６、１７により積層体１５、１５間を蛇腹状に接続す
る。
【００２０】次いで、このようにして蛇腹状に形成され
た金属ベローズ１０は、金具１１と金具１２との端部に
溶接される。このように本発明では、板材１４が常に芯
材１３を中心に対称形に配置されるため、溶接の際に向
きを考慮して接続する必要がない。しかも、接続部で
は、常に溶液に接する側がＡｌｌｏｙ６２５からなる耐
食性の良い板材１４が配されることになる。
た金属ベローズ１０は、金具１１と金具１２との端部に
溶接される。このように本発明では、板材１４が常に芯
材１３を中心に対称形に配置されるため、溶接の際に向
きを考慮して接続する必要がない。しかも、接続部で
は、常に溶液に接する側がＡｌｌｏｙ６２５からなる耐
食性の良い板材１４が配されることになる。
【００２１】したがって、耐食性は充分であり、しか
も、芯材１３が高強度であるため、衝撃に強い金属ベロ
ーズ１０を得ることができる。以上、本発明の一実施例
について説明したが、本発明は実施例に限定されず、本
発明の技術的思想に基づき種々の改変が可能である。
も、芯材１３が高強度であるため、衝撃に強い金属ベロ
ーズ１０を得ることができる。以上、本発明の一実施例
について説明したが、本発明は実施例に限定されず、本
発明の技術的思想に基づき種々の改変が可能である。
【００２２】例えば、以上の実施例では、Ａｌｌｏｙ６
２５およびＡｌｌｏｙ７１８合金からなる複合材料によ
り金属ベローズ１０を形成したが、これに代え、芯材お
よび表裏面の部材としては他の素材であってもよい。ま
た、原子力分野以外のベローズとしても勿論有効に適用
できる。
２５およびＡｌｌｏｙ７１８合金からなる複合材料によ
り金属ベローズ１０を形成したが、これに代え、芯材お
よび表裏面の部材としては他の素材であってもよい。ま
た、原子力分野以外のベローズとしても勿論有効に適用
できる。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
芯材には高強度な材料を配置し、この表裏に耐食性に富
む部材を配置し、これらを圧延により一体化しているの
で、硬度も充分で、表面は耐食性に富む金属ベローズが
得られる。また、こうして３層が一体に配されてから波
形に加工するので波形の凹凸等がずれる恐れはない。し
たがって、密な接触状態を常に確保することができる。
更に、表裏面が同一の材質から形成されているので、温
度変化により、一部のみが膨張したりする変化も生じな
い。したがって、複合材料として充分な機能を発揮した
金属ベローズを提供することができる。
芯材には高強度な材料を配置し、この表裏に耐食性に富
む部材を配置し、これらを圧延により一体化しているの
で、硬度も充分で、表面は耐食性に富む金属ベローズが
得られる。また、こうして３層が一体に配されてから波
形に加工するので波形の凹凸等がずれる恐れはない。し
たがって、密な接触状態を常に確保することができる。
更に、表裏面が同一の材質から形成されているので、温
度変化により、一部のみが膨張したりする変化も生じな
い。したがって、複合材料として充分な機能を発揮した
金属ベローズを提供することができる。
【図１】図１は本発明の一実施例により形成される金属
ベローズの半断面図。
ベローズの半断面図。
【図２】図２は本発明の金属ベローズで用いられる積層
体の断面図である。
体の断面図である。
【図３】従来の金属ベローズの設置状態を示す断面図で
ある。
ある。
【図４】従来の金属ベローズにおける積層体の断面図で
ある。
ある。
【図５】従来の金属ベローズにおける積層体の他の断面
図である。
図である。
１０…金属ベローズ １３…芯材 １４…板材 １５…積層体 １６、１７…溶接部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−6955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−64664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−105393（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−181066（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−105662（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭42−20195（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭52−46587（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/00 B23K 20/04 G21D 1/00
Claims (1)
- 【請求項１】 高強度な板材からなる芯材と、該芯材の
表裏両面にそれぞれ耐食性金属材料からなる板材を配置
して、これらを圧延により一体化するとともに、これら
一体化された３層からなる素材の内外周部を溶接により
接合するようにしたことを特徴とする金属ベローズの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06361592A JP3207911B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 金属ベローズの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06361592A JP3207911B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 金属ベローズの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05261531A JPH05261531A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3207911B2 true JP3207911B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=13234396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06361592A Expired - Fee Related JP3207911B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | 金属ベローズの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207911B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6900348B2 (ja) * | 2018-05-23 | 2021-07-07 | 株式会社鷺宮製作所 | 溶接構造および弁装置 |
| JP7324018B2 (ja) * | 2019-03-19 | 2023-08-09 | 株式会社鷺宮製作所 | 溶接構造 |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP06361592A patent/JP3207911B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05261531A (ja) | 1993-10-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010529 |
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