JP7543451B2 - 内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法 - Google Patents
内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法 Download PDFInfo
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Description
本発明は、銅－鋼ロウ付けワークロウ付けの技術分野に属し、特に内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法に関する。
ワーク内壁は銅合金で作製され、小孔があるため、そのまま溶接によりチャンバーをシールすることができない。ロウ付け過程において製品チャンバーを真空引きする必要がある。そのため、ワークの内壁と外壁をプレスした後のシールをいかに実現するかが鍵となっている。従来では、このような構造の銅－銅ロウ付けワークに対して、一般に２種類のロウ付けを採用した。一つは、設計により構造を変更する方式であり、構造自体に小孔などの開口部位をなくし、このような方法は、製品構造に対する変更が大きく、設計性能に影響を与える。もう一つは、チャンバーを真空引きしないロウ付けである。このようなロウ付け方式の欠点は、ロウ付け溶接部の強度が低く、製品使用中の圧力を耐えることができず、製品の品質は信頼できず、要求を満たすことができない。このような内壁に小直径喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークに対して、従来のカーバーは、以下の方式を採用した。喉部の両側にそれぞれカーバーを加工し、それぞれ喉部両側のカーバーをワーク内面に取り付け、喉部位置に手動アルゴンアーク溶接により喉部両側のカーバーを溶接する必要があり、小直径喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークに対しては、構造の制限によりアルゴンアーク溶接ガンは溶接される部位に到達できず、シール溶接することができない。よって、従来のカーバー方式は、小直径喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークに適用できない。
本発明が解決しようとする技術的問題は、従来技術を克服するために、内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法を提供することにより、従来のカーバーはワーク喉部の小さい直径のため、シール溶接できず、ロウ付け前のシールを実現できないという欠点を解決することである。
本発明の目的は、以下の技術的手段により達成される。
内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法であって、
第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含むカーバーを加工するステップと、ワークの内壁の小端と外壁の小端を溶接し、ワークの内壁の大端と外壁の大端を溶接し、第１外リングをワークの大端の外壁の外面に取り付け、第２外リングをワークの小端の外壁の外面に取り付け、第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメントをワークの内壁の内面に取り付け、第１蓋板を第１筒セグメント上に取り付け、第１蓋板の内端と第１筒セグメントをタック溶接するステップと、第４筒セグメントをワークの小端内面と第３筒セグメントとの間に取り付け、第２蓋板を第３筒セグメントに取り付け、第２蓋板の内端と第３筒セグメントをタック溶接するステップと、第１外リングの大端と第１蓋板をタック溶接し、第２外リングの大端と第２蓋板をタック溶接するステップと、第１筒セグメントと第１蓋板の内端を溶接し、第１蓋板と第１外リングの大端を溶接し、第１外リングの小端とワークの外壁の大端を溶接し、第３筒セグメントと第２蓋板の内端を溶接し、第２蓋板と第２外リングの大端を溶接し、第２外リングの小端とワークの外壁の小端を溶接し、カーバーが付いたワークをロウ付けし、ロウ付けが完成した後、カーバーを取り外すステップと、を含む方法。
第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含むカーバーを加工するステップと、ワークの内壁の小端と外壁の小端を溶接し、ワークの内壁の大端と外壁の大端を溶接し、第１外リングをワークの大端の外壁の外面に取り付け、第２外リングをワークの小端の外壁の外面に取り付け、第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメントをワークの内壁の内面に取り付け、第１蓋板を第１筒セグメント上に取り付け、第１蓋板の内端と第１筒セグメントをタック溶接するステップと、第４筒セグメントをワークの小端内面と第３筒セグメントとの間に取り付け、第２蓋板を第３筒セグメントに取り付け、第２蓋板の内端と第３筒セグメントをタック溶接するステップと、第１外リングの大端と第１蓋板をタック溶接し、第２外リングの大端と第２蓋板をタック溶接するステップと、第１筒セグメントと第１蓋板の内端を溶接し、第１蓋板と第１外リングの大端を溶接し、第１外リングの小端とワークの外壁の大端を溶接し、第３筒セグメントと第２蓋板の内端を溶接し、第２蓋板と第２外リングの大端を溶接し、第２外リングの小端とワークの外壁の小端を溶接し、カーバーが付いたワークをロウ付けし、ロウ付けが完成した後、カーバーを取り外すステップと、を含む方法。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、前記第１筒セグメントと、前記第２筒セグメントと、前記第３筒セグメントとを順次、一体に溶接し、一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、ワークの内壁の外面に銀を電気メッキし、ワークの外壁の内面に銅を電気メッキする。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、前記ワークの内壁と外壁を一体に取り付け、ワーク内壁の小端をバルジ成形し、ワーク内壁の大端をフランジングし、ワークの内壁の小端及び外壁の小端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接し、ワークの内壁の大端及び外壁の大端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接する。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、前記第１筒セグメントの厚さ、前記第２筒セグメントの厚さ及び前記第３筒セグメントの厚さは、いずれも１ｍｍ～１．５ｍｍであり、前記第１筒セグメントの材料、前記第２筒セグメントの材料及び前記第３筒セグメントの材料は、いずれも１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、前記第１筒セグメントの外面の成形面は、ワーク内壁の取付位置に対応する内面の成形面に適合し、前記第２筒セグメントの外面の成形面は、ワーク内壁の取付位置に対応する内面の成形面に適合し、前記第３筒セグメントは、外面直径がワークの喉部直径に適合する円筒状構造であり、前記第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、前記第４筒セグメントの内面の成形面は、前記第３筒セグメントの外面の成形面に適合し、前記第４筒セグメントの外面の成形面は、ワークの内壁の内面の成形面に適合し、第４筒セグメントは、４つに均等に切断され、前記第１蓋板の材料、前記第２蓋板の材料、前記第１外リングの材料及び前記第２外リングの材料は、いずれも１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、前記第１蓋板の厚さ、前記第２蓋板の厚さ、前記第１外リングの厚さ及び前記第２外リングの厚さは、いずれも２ｍｍ～３ｍｍであり、前記ワークの内壁は環状構造であり、前記ワークの材料はクロムブロンズであり、前記ワークは小孔及び喉部を含み、小孔の直径は０．５ｍｍ～０．８ｍｍであり、喉部の直径は３０ｍｍ～５０ｍｍであり、前記ワークの大端の直径は９０ｍｍ～１１０ｍｍであり、前記ワークの小端の直径は４０ｍｍ～５０ｍｍであり、前記ワークの長さは２００ｍｍ～２４０ｍｍであり、前記ワークの外壁は環状構造であり、前記ワークの外壁の材料は高強度ステンレス鋼であり、前記ワークの外壁の内面は、前記ワークの内壁外面の成形面に一致する。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメントの外面に電気メッキされたクロムの厚さは１０μｍ～２０μｍである。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメント全体の外面と、ワークの内壁の内面との間の隙間は０．２ｍｍ以下であり、前記第４筒セグメントと、前記ワークの小端の内面との間の隙間は０．２ｍｍ以下であり、第４筒セグメントと、第３筒セグメントとの間の隙間は０．２ｍｍ以下である。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、カーバーが付いたワークをロウ付けする具体的なステップは、ワークの外壁とワークの内壁との間の空間がチャンバーを形成し、ワークの外壁上におけるチャンバーに連通する管口に第１真空引き管を溶接し、第１外リング又は第２外リング上の任意の１つの位置に貫通孔を開け、貫通孔部位に第２真空引き管を溶接するステップと、カーバーが付いたワークとロウ付け炉の軸とをアルゴンアーク溶接により接続し、第１真空引き管及び第２真空引き管をロウ付け炉上の抽真空に溶接するステップと、カーバーが付いたワークの外壁と内壁との間のチャンバーを真空引きし、ロウ付け炉の燃焼室にアルゴンガスを充填し、カーバーが付いたワークを加熱し、ロウ付け温度下で所定時間保温し、保温終了後に、ロウ付け炉の電源をオフにし、カーバーが付いたワークをロウ付け炉に伴って室温まで冷却させることにより、カーバーが付いたワークの外壁の内面は内壁の外面に溶接されるステップと、を含む。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、カーバーを取り外す際に、第１蓋板に孔を開け、孔開け部位に加圧管口を溶接し、カーバーとワークの内面との間の隙間に水を入れて加圧することでカーバーを膨張して変形させ、液圧圧力は３ＭＰａ～６ＭＰａであり、カーバーが膨張した部位に孔を開けて加圧管口を溶接し、再度水を入れて加圧することによりカーバーとワークとを分離する。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、前記ロウ付けの温度は９５０℃－９８０℃である。
前記内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法において、前記所定時間は２０－３０ｍｉｎである。
本発明は、従来技術と比較して以下の有益な効果を有する。
（１）本発明によれば、内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークは、ロウ付けによりシールすることができないという問題が解決される。カーバー構造を最適化し、分割二層のカーバーを採用することにより、このような銅鋼ロウ付けワークのカーバーの順調な取り付け及びシール溶接が達成される。
（２）このような内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークについては、本発明では、特殊構造を有するカーバーを採用し、手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接することにより、製品のチャンバーを真空引きすることができ、銅鋼ロウ付け溶接部の強度が向上し、製品の品質が保証される。
（１）本発明によれば、内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークは、ロウ付けによりシールすることができないという問題が解決される。カーバー構造を最適化し、分割二層のカーバーを採用することにより、このような銅鋼ロウ付けワークのカーバーの順調な取り付け及びシール溶接が達成される。
（２）このような内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークについては、本発明では、特殊構造を有するカーバーを採用し、手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接することにより、製品のチャンバーを真空引きすることができ、銅鋼ロウ付け溶接部の強度が向上し、製品の品質が保証される。
以下の好ましい実施形態の詳細な説明を読めば、様々な他の利点及び利益が当業者に明らかになるであろう。図面は、好ましい実施形態を説明することのみを目的としており、本発明を限定するものと見なされるべきではない。また、図面を通して、同じ参照番号は、同じ構成要素を示すために使用される。
以下、図面を参照しながら本発明の例示的な実施例を説明する。本開示の例示的な実施例が図面に示されているが、本開示は様々な形態で具現化され得、本明細書に記載の実施例によって限定されるべきではないことを理解されたい。むしろ、これらの実施例は、本開示をより完全に理解し、本開示の範囲を当業者に十分に伝えるために提供される。矛盾しない場合、本発明の実施例及び実施例における特徴は互いに組み合わせることができることに留意されたい。以下、添付の図面及び実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施例で提供される内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワーク及びカーバーの構造模式図である。図１によれば、本発明は、内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法を提供する。この方法は、以下のステップを含む。
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント３、第２筒セグメント４、第３筒セグメント５、第４筒セグメント６、第１蓋板７、第２蓋板８、第１外リング９及び第２外リング１０を含む。第１筒セグメント３、第２筒セグメント４、第３筒セグメント５を一体に溶接し、外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント３、第２筒セグメント４、第３筒セグメント５の外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメント６の外面にクロムを電気メッキする。ワーク内壁の外面に銀を電気メッキし、ワーク外壁の内面に銅を電気メッキする。
（２）ワーク内壁と外壁を溶接し、ワーク内壁の小端をバルジ成形し、ワークの大端をフランジングし、ワーク内壁及び外壁の大小端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接する。第１外リング９及び第２外リング１０をそれぞれワークの大端の外壁の外面及び小端の外壁の外面に取り付ける。電気メッキした第１筒セグメント３、第２筒セグメント４、第３筒セグメント５の組立体をワークに外嵌し、第１蓋板７を第１筒セグメント３に取り付け、手動アルゴンアーク溶接により第１蓋板７と第１筒セグメント３を段階的にタック溶接する。第４筒セグメント６をワークの小端内面と第３筒セグメント５との間に取り付け、第２蓋板８を第３筒セグメント５に取り付け、手動アルゴンアーク溶接により第２蓋板８と第３筒セグメント５を段階的にタック溶接する。手動アルゴンアーク溶接により第１外リング９と第１蓋板７、第２外リング１０及び第２蓋板８を段階的にタック溶接する。第４筒セグメント６の構造模式図を図２に示す。分割構造である第４筒セグメントをワーク内壁の内面と第３筒セグメントとの間に取り付け、この領域のカーバーは二層分割構造である。その利点は、以下の通りである。１）ロウ付け過程において、ワーク及びカーバーチャンバーを真空引きする際に、燃焼室圧力が第３筒セグメントに加圧する過程において、第３筒セグメントは分割構造の第４筒セグメントに加圧し、分割構造の第４筒セグメントは、より均一にワークの内面に加圧することができ、これによって、ワーク内外壁の良好な貼合が保証される。２）分割構造の第４筒セグメントを使用することにより、喉部構造を有しかつ直径が比較的小さい銅鋼ロウ付けワークと比較して、単層カーバーがクランプすることができず、喉部位置の空間が比較的小さいことで溶接が困難であるという問題が解決される。
（３）第１蓋板７、第１筒セグメント３、第１外リング９、第２蓋板８、第３筒セグメント５、第２外リング１０及びワーク外壁を溶接する。
（４）シール溶接が完成したカーバーが付いたワークをロウ付けする。ロウ付けが完成した後、カーバーを取り外す。
カーバーが付いたワークをロウ付けする具体的なステップは、以下のステップを含む。
ワークの外壁１とワークの内壁２との間の空間はチャンバーを形成し、ワークの外壁１におけるチャンバーに連通する管口に第１真空引き管１１を溶接し、第１外リング９又は第２外リング１０上における任意の１つの位置に貫通孔を開け、貫通孔部位に第２真空引き管１２を溶接する。ここで、ワークの外壁とワークの内壁との間の空間はチャンバーを形成する。なお、ワークの外壁１には複数の管口があり、いずれか１つの管口を選んで第１真空引き管１１を溶接すればよい。
カーバーが付いたワークとロウ付け炉の軸とをアルゴンアーク溶接により接続する。安定して回転できることを確認する。第１真空引き管１１、第２真空引き管１２をロウ付け炉上の真空引き管に溶接する。
カーバーが付いたワークの外壁と内壁との間のチャンバーを真空引きし、ロウ付け炉の燃焼室にアルゴンガスを充填し、カーバーが付いたワークを加熱し、ロウ付け温度下で所定時間保温する。保温終了後に、ロウ付け炉の電源をオフにし、カーバーが付いたワークをロウ付け炉に伴って室温まで冷却させることで、カーバーが付いたワークの外壁の内面と内壁の外面が一体に溶接される。保温終了後に、ロウ付け炉の電源をオフにし、製品を炉と一緒に室温まで冷却させればよい。保温終了後に、ロウ付け炉を開き、カーバーが付いたワークを取り出す。
図１に示すように、本実施例に係る内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークは、外壁１、内壁２からなり、本実施例で使用されるカーバーは、第１筒セグメント３、第２筒セグメント４、第３筒セグメント５、第４筒セグメント６、第１蓋板７、第２蓋板８、第１外リング９、第２外リング１０からなる。
ワークの外壁１とワークの内壁２との間の空間はチャンバーを形成し、ワークの外壁１におけるチャンバーに連通する管口に第１真空引き管１１を溶接し、第１外リング９又は第２外リング１０上における任意の１つの位置に貫通孔を開け、貫通孔部位に第２真空引き管１２を溶接する。ここで、ワークの外壁とワークの内壁との間の空間はチャンバーを形成する。なお、ワークの外壁１には複数の管口があり、いずれか１つの管口を選んで第１真空引き管１１を溶接すればよい。
カーバーが付いたワークとロウ付け炉の軸とをアルゴンアーク溶接により接続する。安定して回転できることを確認する。第１真空引き管１１、第２真空引き管１２をロウ付け炉上の真空引き管に溶接する。
カーバーが付いたワークの外壁と内壁との間のチャンバーを真空引きし、ロウ付け炉の燃焼室にアルゴンガスを充填し、カーバーが付いたワークを加熱し、ロウ付け温度下で所定時間保温する。保温終了後に、ロウ付け炉の電源をオフにし、カーバーが付いたワークをロウ付け炉に伴って室温まで冷却させることで、カーバーが付いたワークの外壁の内面と内壁の外面が一体に溶接される。保温終了後に、ロウ付け炉の電源をオフにし、製品を炉と一緒に室温まで冷却させればよい。保温終了後に、ロウ付け炉を開き、カーバーが付いたワークを取り出す。
図１に示すように、本実施例に係る内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークは、外壁１、内壁２からなり、本実施例で使用されるカーバーは、第１筒セグメント３、第２筒セグメント４、第３筒セグメント５、第４筒セグメント６、第１蓋板７、第２蓋板８、第１外リング９、第２外リング１０からなる。
実施例１
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含む。第１筒セグメントの厚さ、第２筒セグメントの厚さ、第３筒セグメントの厚さは１ｍｍであり、第１筒セグメントの材料、第２筒セグメントの材料、第３筒セグメントの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、第１筒セグメントの外面及び第２筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第３筒セグメントは、外面の直径がワークの喉部の直径に適合する円筒状構造である。第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第４筒セグメントの内面は第３筒セグメントの外面の成形面と一致し、第４筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第４筒セグメントは均等に４つに切断される。第１蓋板の材料、第２蓋板の材料、第１外リングの材料及び第２外リングの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第１蓋板の厚さ、第２蓋板の厚さ、第１外リングの厚さ及び第２外リングの厚さはいずれも２ｍｍである。ワーク内壁は、環状構造であり、材料はクロムブロンズであり、ワーク内壁に小孔及び喉部が設けられ、小孔の直径は０．５ｍｍ、喉部の直径は３０ｍｍであり、大端の直径は９０ｍｍ、小端の直径は４０ｍｍ、長さは２００ｍｍである。ワーク外壁は環状構造であり、材料は高強度ステンレス鋼であり、外壁の内面は内壁の外面の成形面と一致する。第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントを一体に溶接し、表面が連続して突起がないように外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、メッキ層の厚さは１０μｍである。ワークの内壁に銀を電気メッキし、ワークの外壁に銅を電気メッキする。
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含む。第１筒セグメントの厚さ、第２筒セグメントの厚さ、第３筒セグメントの厚さは１ｍｍであり、第１筒セグメントの材料、第２筒セグメントの材料、第３筒セグメントの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、第１筒セグメントの外面及び第２筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第３筒セグメントは、外面の直径がワークの喉部の直径に適合する円筒状構造である。第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第４筒セグメントの内面は第３筒セグメントの外面の成形面と一致し、第４筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第４筒セグメントは均等に４つに切断される。第１蓋板の材料、第２蓋板の材料、第１外リングの材料及び第２外リングの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第１蓋板の厚さ、第２蓋板の厚さ、第１外リングの厚さ及び第２外リングの厚さはいずれも２ｍｍである。ワーク内壁は、環状構造であり、材料はクロムブロンズであり、ワーク内壁に小孔及び喉部が設けられ、小孔の直径は０．５ｍｍ、喉部の直径は３０ｍｍであり、大端の直径は９０ｍｍ、小端の直径は４０ｍｍ、長さは２００ｍｍである。ワーク外壁は環状構造であり、材料は高強度ステンレス鋼であり、外壁の内面は内壁の外面の成形面と一致する。第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントを一体に溶接し、表面が連続して突起がないように外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、メッキ層の厚さは１０μｍである。ワークの内壁に銀を電気メッキし、ワークの外壁に銅を電気メッキする。
（２）ワーク内、外壁を一体に溶接し、ワーク内壁の小端をバルジ成形し、ワークの大端をフランジングし、ワーク内壁及び外壁の大小端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接する。第１外リング及び第２外リングは、開口した環状構造である。第１外リング、第２外リングを開いてそれぞれワークの大端の外壁の外面及び小端の外壁の外面に取り付ける。溶接が完成しかつクロムが電気メッキされた第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントをワーク内面に取り付け、最後（互いに相対的に動くことができない）まで取り付け、第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメントとワーク内面との貼合隙間は０．１ｍｍである。第１蓋板を第１筒セグメントに取り付け、第１蓋板と第１筒セグメントをタック溶接する。第４筒セグメントをワークの小端の内面と第３筒セグメントとの間に取り付け、最後（互いに相対的に動くことができない）まで取り付け、第４筒セグメントとワークの小端の内面との貼合隙間は０．１ｍｍである。第４筒セグメントと第３筒セグメントとの間の貼合隙間は０．１ｍｍである。第２蓋板を第３筒セグメントに取り付け、第２蓋板と第４筒セグメントが緊密に貼合されることを確認する。第２蓋板と第３筒セグメントをタック溶接する。第１外リングと第１蓋板、第２外リング及び第２蓋板をタック溶接する。
（３）第１蓋板、第１筒セグメント、第１外リング、第２蓋板、第３筒セグメント、第２外リング及びワーク外壁を溶接する。各リンク溶接部位は段階的で対称的である。溶接電流は６０Ａである。
（４）シール溶接が完成したカーバーが付いたワークをロウ付けし、製品チャンバーを真空引きしかつ燃焼室にガスで加圧する炉中ロウ付け方式を採用する。ロウ付け終了後、第１蓋板に孔を開け、孔開け部位に加圧管口を溶接し、カーバーと製品内面との間の部分に水を入れて加圧することでカーバーを膨張して変形させる。液圧圧力は３ＭＰａである。カーバーの膨張部位に孔を開けて加圧管口を溶接し、再度水を入れて加圧することによりカーバーと製品を分離する。加圧してカーバーを取り外した後、研磨により第１外リング及び第２外リングを除去する。旋削加工により第１蓋板及び第２蓋板を除去する。アーク切断によりカーバーを切断して分解し、応力を放出する。最後的に、叩き、引っ張りによりカーバーを除去する。
実施例２
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含む。第１筒セグメントの厚さ、第２筒セグメントの厚さ、第３筒セグメントの厚さは１．５ｍｍであり、第１筒セグメントの材料、第２筒セグメントの材料、第３筒セグメントの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、第１筒セグメントの外面及び第２筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第３筒セグメントは、外面の直径がワークの喉部の直径に適合する円筒状構造である。第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第４筒セグメントの内面は第３筒セグメントの外面の成形面と一致し、第４筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第４筒セグメントは均等に４つに切断される。第１蓋板の材料、第２蓋板の材料、第１外リングの材料及び第２外リングの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第１蓋板の厚さ、第２蓋板の厚さ、第１外リングの厚さ及び第２外リングの厚さはいずれも３ｍｍである。ワーク内壁は、環状構造であり、材料はクロムブロンズであり、ワーク内壁に小孔及び喉部が設けられ、小孔の直径は０．８ｍｍ、喉部の直径は５０ｍｍであり、大端の直径は１１０ｍｍ、小端の直径は５０ｍｍ、長さは２４０ｍｍである。ワーク外壁は環状構造であり、材料は高強度ステンレス鋼であり、外壁の内面は内壁の外面の成形面と一致する。第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントを一体に溶接し、表面が連続して突起がないように外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、メッキ層の厚さは２０μｍである。ワークの内壁に銀を電気メッキし、ワークの外壁に銅を電気メッキする。
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含む。第１筒セグメントの厚さ、第２筒セグメントの厚さ、第３筒セグメントの厚さは１．５ｍｍであり、第１筒セグメントの材料、第２筒セグメントの材料、第３筒セグメントの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、第１筒セグメントの外面及び第２筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第３筒セグメントは、外面の直径がワークの喉部の直径に適合する円筒状構造である。第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第４筒セグメントの内面は第３筒セグメントの外面の成形面と一致し、第４筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第４筒セグメントは均等に４つに切断される。第１蓋板の材料、第２蓋板の材料、第１外リングの材料及び第２外リングの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第１蓋板の厚さ、第２蓋板の厚さ、第１外リングの厚さ及び第２外リングの厚さはいずれも３ｍｍである。ワーク内壁は、環状構造であり、材料はクロムブロンズであり、ワーク内壁に小孔及び喉部が設けられ、小孔の直径は０．８ｍｍ、喉部の直径は５０ｍｍであり、大端の直径は１１０ｍｍ、小端の直径は５０ｍｍ、長さは２４０ｍｍである。ワーク外壁は環状構造であり、材料は高強度ステンレス鋼であり、外壁の内面は内壁の外面の成形面と一致する。第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントを一体に溶接し、表面が連続して突起がないように外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、メッキ層の厚さは２０μｍである。ワークの内壁に銀を電気メッキし、ワークの外壁に銅を電気メッキする。
（２）ワーク内、外壁を一体に溶接し、ワーク内壁の小端をバルジ成形し、ワークの大端をフランジングし、ワーク内壁及び外壁の大小端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接する。第１外リング及び第２外リングは、開口した環状構造である。第１外リング、第２外リングを開いてそれぞれワークの大端の外壁の外面及び小端の外壁の外面に取り付ける。溶接が完成しかつクロムが電気メッキされた第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントをワーク内面に取り付け、最後（互いに相対的に動くことができない）まで取り付け、第１筒セグメント、第２筒セグメント及び第３筒セグメントとワーク内面との貼合隙間は０．２ｍｍである。第１蓋板を第１筒セグメントに取り付け、第１蓋板と第１筒セグメントをタック溶接する。第４筒セグメントをワークの小端の内面と第３筒セグメントとの間に取り付け、最後（互いに相対的に動くことができない）まで取り付け、第４筒セグメントとワークの小端の内面との貼合隙間は０．２ｍｍである。第４筒セグメントと第３筒セグメントとの間の貼合隙間は０．２ｍｍである。第２蓋板を第３筒セグメントに取り付け、第２蓋板と第４筒セグメントが緊密に貼合されることを確認する。第２蓋板と第３筒セグメントをタック溶接する。第１外リングと第１蓋板、第２外リング及び第２蓋板をタック溶接する。
（３）第１蓋板、第１筒セグメント、第１外リング、第２蓋板、第３筒セグメント、第２外リング及びワーク外壁を溶接する。各リンク溶接部位は、段階的で対称的である。溶接電流は８０Ａである。
（４）シール溶接が完成したカーバーが付いたワークをロウ付けし、製品チャンバーを真空引きしかつ燃焼室にガスで加圧する炉中ロウ付け方式を採用する。ロウ付け終了後、第１蓋板に孔を開け、孔開け部位に加圧管口を溶接し、カーバーと製品内面との間の部分に水を入れて加圧することでカーバーを膨張して変形させる。液圧圧力は６ＭＰａである。カーバーの膨張部位に孔を開けて加圧管口を溶接し、再度水を入れて加圧することによりカーバーと製品を分離する。加圧してカーバーを取り外した後、研磨により第１外リング及び第２外リングを除去する。旋削加工により第１蓋板及び第２蓋板を除去する。アーク切断によりカーバーを切断して分解し、応力を放出する。最後的に、叩き、引っ張りによりカーバーを除去する。
実施例３
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含む。第１筒セグメントの厚さ、第２筒セグメントの厚さ、第３筒セグメントの厚さは１．３ｍｍであり、第１筒セグメントの材料、第２筒セグメントの材料、第３筒セグメントの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、第１筒セグメントの外面及び第２筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第３筒セグメントは、外面の直径がワークの喉部の直径に適合する円筒状構造である。第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第４筒セグメントの内面は第３筒セグメントの外面の成形面と一致し、第４筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第４筒セグメントは均等に４つに切断される。第１蓋板の材料、第２蓋板の材料、第１外リングの材料及び第２外リングの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第１蓋板の厚さ、第２蓋板の厚さ、第１外リングの厚さ及び第２外リングの厚さはいずれも２．５ｍｍである。ワーク内壁は、環状構造であり、材料はクロムブロンズであり、ワーク内壁に小孔及び喉部が設けられ、小孔の直径は０．７ｍｍ、喉部の直径は４０ｍｍであり、大端の直径は１００ｍｍ、小端の直径は４５ｍｍ、長さは２２０ｍｍである。ワーク外壁は環状構造であり、材料は高強度ステンレス鋼であり、外壁の内面は内壁の外面の成形面と一致する。第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントを一体に溶接し、表面が連続して突起がないように外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、メッキ層の厚さは１５μｍである。ワークの内壁に銀を電気メッキし、ワークの外壁に銅を電気メッキする。
（１）カーバーに必要な各部品を加工する。前記部品は、第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメント、第４筒セグメント、第１蓋板、第２蓋板、第１外リング及び第２外リングを含む。第１筒セグメントの厚さ、第２筒セグメントの厚さ、第３筒セグメントの厚さは１．３ｍｍであり、第１筒セグメントの材料、第２筒セグメントの材料、第３筒セグメントの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、第１筒セグメントの外面及び第２筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第３筒セグメントは、外面の直径がワークの喉部の直径に適合する円筒状構造である。第４筒セグメントの材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第４筒セグメントの内面は第３筒セグメントの外面の成形面と一致し、第４筒セグメントの外面は、ワーク内壁の内面の成形面と一致し、第４筒セグメントは均等に４つに切断される。第１蓋板の材料、第２蓋板の材料、第１外リングの材料及び第２外リングの材料は１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼である。第１蓋板の厚さ、第２蓋板の厚さ、第１外リングの厚さ及び第２外リングの厚さはいずれも２．５ｍｍである。ワーク内壁は、環状構造であり、材料はクロムブロンズであり、ワーク内壁に小孔及び喉部が設けられ、小孔の直径は０．７ｍｍ、喉部の直径は４０ｍｍであり、大端の直径は１００ｍｍ、小端の直径は４５ｍｍ、長さは２２０ｍｍである。ワーク外壁は環状構造であり、材料は高強度ステンレス鋼であり、外壁の内面は内壁の外面の成形面と一致する。第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントを一体に溶接し、表面が連続して突起がないように外面を研磨し、溶接部をＸ線検査する。一体に溶接された第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメントの外面にクロムを電気メッキし、メッキ層の厚さは１５μｍである。ワークの内壁に銀を電気メッキし、ワークの外壁に銅を電気メッキする。
（２）ワーク内、外壁を一体に溶接し、ワーク内壁の小端をバルジ成形し、ワークの大端をフランジングし、ワーク内壁及び外壁の大小端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接する。第１外リング及び第２外リングは、開口した環状構造である。第１外リング、第２外リングを開いてそれぞれワークの大端の外壁の外面及び小端の外壁の外面に取り付ける。溶接が完成しかつクロムが電気メッキされた第１筒セグメント、第２筒セグメント、第３筒セグメントをワーク内面に取り付け、最後（互いに相対的に動くことができない）まで取り付け、両者の貼合隙間は０．１５ｍｍである。第１蓋板を第１筒セグメントに取り付け、第１蓋板と第１筒セグメントをタック溶接する。第４筒セグメントをワークの小端の内面と第３筒セグメントとの間に取り付け、最後（互いに相対的に動くことができない）まで取り付け、第４筒セグメントとワークの小端の内面との貼合隙間は０．１５ｍｍである。第４筒セグメントと第３筒セグメントとの間の貼合隙間は０．１５ｍｍである。第２蓋板を第３筒セグメントに取り付け、第２蓋板と第４筒セグメントが緊密に貼合されることを確認する。第２蓋板と第３筒セグメントをタック溶接する。第１外リングと第１蓋板、第２外リング及び第２蓋板をタック溶接する。
（３）第１蓋板、第１筒セグメント、第１外リング、第２蓋板、第３筒セグメント、第２外リング及びワーク外壁を溶接する。各リンク溶接部位は、段階的で対称的である。溶接電流は７５Ａである。
（４）シール溶接が完成したカーバーが付いたワークをロウ付けし、製品チャンバーを真空引きしかつ燃焼室にガスで加圧する炉中ロウ付け方式を採用する。ロウ付け終了後、第１蓋板に孔を開け、孔開け部位に加圧管口を溶接し、カーバーと製品内面との間の部分に水を入れて加圧することでカーバーを膨張して変形させる。液圧圧力は５ＭＰａである。カーバーの膨張部位に孔を開けて加圧管口を溶接し、再度水を入れて加圧することによりカーバーと製品を分離する。加圧してカーバーを取り外した後、研磨により第１外リング及び第２外リングを除去する。旋削加工により第１蓋板及び第２蓋板を除去する。アーク切断によりカーバーを切断して分解し、応力を放出する。最後的に、叩き、引っ張りによりカーバーを除去する。
本発明によれば、内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークは、ロウ付けによりシールすることができないという問題が解決される。カーバー構造を最適化し、分割二層のカーバーを採用することにより、このような銅鋼ロウ付けワークのカーバーの順調な取り付け及びシール溶接が達成される。このような内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークについては、本発明では、特殊構造を有するカーバーを採用し、手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接することにより、製品のチャンバーを真空引きすることができ、銅鋼ロウ付け溶接部の強度が向上し、製品の品質が保証される。
以上、本発明を好ましい実施例により開示したが、本発明を限定することを意図するものではなく、当業者であれば、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、開示した方法及び技術的内容を使用して本発明を変更及び修正することができる。したがって、本発明の内容から逸脱しない限り、本発明の技術的本質に従って上記の実施例に対して行われる任意の修正、同等変更及び修飾は、全て本発明の保護範囲に含まれる。
Claims (9)
- 内壁に小孔及び喉部が設けられた銅鋼ロウ付けワークのロウ付け方法であって、
第１筒セグメント（３）、第２筒セグメント（４）、第３筒セグメント（５）、第４筒セグメント（６）、第１蓋板（７）、第２蓋板（８）、第１外リング（９）及び第２外リング（１０）を含むカーバーを加工するステップと、
ワークの内壁の小端と外壁の小端を溶接し、ワークの内壁の大端と外壁の大端を溶接し、第１外リング（９）をワークの大端の外壁の外面に取り付け、第２外リング（１０）をワークの小端の外壁の外面に取り付け、第１筒セグメント（３）、第２筒セグメント（４）及び第３筒セグメント（５）をワークの内壁の内面に取り付け、第１蓋板（７）を第１筒セグメント（３）上に取り付け、第１蓋板（７）の内端と第１筒セグメント（３）をタック溶接するステップと、
第４筒セグメント（６）をワークの小端内面と第３筒セグメント（５）との間に取り付け、第２蓋板（８）を第３筒セグメント（５）に取り付け、第２蓋板（８）の内端と第３筒セグメント（５）をタック溶接するステップと、
第１外リング（９）の大端と第１蓋板（７）をタック溶接し、第２外リング（１０）の大端と第２蓋板（８）をタック溶接するステップと、
第１筒セグメント（３）と第１蓋板（７）の内端を溶接し、第１蓋板（７）と第１外リング（９）の大端を溶接し、第１外リング（９）の小端とワークの外壁（１）の大端を溶接し、第３筒セグメント（５）と第２蓋板（８）の内端を溶接し、第２蓋板（８）と第２外リング（１０）の大端を溶接し、第２外リング（１０）の小端とワークの外壁（１）の小端を溶接し、カーバーが付いたワークをロウ付けし、ロウ付けが完成した後、カーバーを取り外すステップと、
を含み
カーバーが付いたワークをロウ付けする具体的なステップは、
ワークの外壁（１）とワークの内壁（２）との間の空間がチャンバーを形成し、ワークの外壁（１）上におけるチャンバーに連通する管口に第１真空引き管（１１）を溶接し、第１外リング（９）又は第２外リング（１０）上の任意の１つの位置に貫通孔を開け、貫通孔部位に第２真空引き管（１２）を溶接するステップと、
カーバーが付いたワークとロウ付け炉の軸とをアルゴンアーク溶接により接続し、第１真空引き管（１１）及び第２真空引き管（１２）をロウ付け炉上の真空引き管に溶接するステップと、
カーバーが付いたワークの外壁と内壁との間のチャンバーを真空引きし、ロウ付け炉の燃焼室にアルゴンガスを充填し、カーバーが付いたワークを加熱し、ロウ付け温度下で所定時間保温し、保温終了後に、ロウ付け炉の電源をオフにし、カーバーが付いたワークをロウ付け炉に伴って室温まで冷却させることにより、カーバーが付いたワークの外壁の内面は内壁の外面に溶接されるステップと、
を含む、ことを特徴とする方法。 - 前記第１筒セグメント（３）と、前記第２筒セグメント（４）と、前記第３筒セグメント（５）とを順次、一体に溶接し、一体に溶接された第１筒セグメント（３）、第２筒セグメント（４）及び第３筒セグメント（５）の外面にクロムを電気メッキし、第４筒セグメント（６）の外面にクロムを電気メッキし、ワークの内壁（２）の外面に銀を電気メッキし、ワークの外壁（１）の内面に銅を電気メッキすることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記ワークの内壁と外壁を一体に取り付け、ワーク内壁の小端をバルジ成形し、ワーク内壁の大端をフランジングし、ワークの内壁の小端及び外壁の小端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接し、ワークの内壁の大端及び外壁の大端を手動アルゴンアーク溶接によりシール溶接することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記第１筒セグメントの厚さ、前記第２筒セグメントの厚さ及び前記第３筒セグメントの厚さは、いずれも１ｍｍ～１．５ｍｍであり、前記第１筒セグメントの材料、前記第２筒セグメントの材料及び前記第３筒セグメントの材料は、いずれも１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、
前記第１筒セグメント（３）の外面の成形面は、ワーク内壁の取付位置に対応する内面の成形面に適合し、前記第２筒セグメントの外面の成形面は、ワーク内壁の取付位置に対応する内面の成形面に適合し、前記第３筒セグメントは、外面直径がワークの喉部直径に適合する円筒状構造であり、
前記第４筒セグメント（６）の材料は、１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、前記第４筒セグメントの内面の成形面は、前記第３筒セグメントの外面の成形面に適合し、前記第４筒セグメントの外面の成形面は、ワークの内壁の内面の成形面に適合し、第４筒セグメントは、４つに均等に切断され、
前記第１蓋板（７）の材料、前記第２蓋板（８）の材料、前記第１外リング（９）の材料及び前記第２外リング（１０）の材料は、いずれも１Ｃｒ２１Ｎｉ５Ｔｉステンレス鋼であり、前記第１蓋板（７）の厚さ、前記第２蓋板（８）の厚さ、前記第１外リング（９）の厚さ及び前記第２外リング（１０）の厚さは、いずれも２ｍｍ～３ｍｍであり、
前記ワークの内壁（２）は環状構造であり、前記ワークの材料はクロムブロンズであり、前記ワークは小孔及び喉部を含み、小孔の直径は０．５ｍｍ～０．８ｍｍであり、喉部の直径は３０ｍｍ～５０ｍｍであり、前記ワークの大端の直径は９０ｍｍ～１１０ｍｍであり、前記ワークの小端の直径は４０ｍｍ～５０ｍｍであり、前記ワークの長さは２００ｍｍ～２４０ｍｍであり、前記ワークの外壁は環状構造であり、前記ワークの外壁の材料は高強度ステンレス鋼であり、前記ワークの外壁の内面は、前記ワークの内壁外面の成形面に一致することを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 一体に溶接された第１筒セグメント（３）、第２筒セグメント（４）及び第３筒セグメント（５）の外面に電気メッキされたクロムの厚さは１０μｍ～２０μｍであることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
- 第１筒セグメント（３）、第２筒セグメント（４）及び第３筒セグメント（５）全体の外面と、ワークの内壁の内面との間の隙間は０．２ｍｍ以下であり、
前記第４筒セグメントと、前記ワークの小端の内面との間の隙間は０．２ｍｍ以下であり、第４筒セグメントと、第３筒セグメントとの間の隙間は０．２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - カーバーを取り外す際に、第１蓋板（７）に孔を開け、孔開け部位に加圧管口を溶接し、カーバーとワークの内面との間の隙間に水を入れて加圧することでカーバーを膨張して変形させ、液圧圧力は３ＭＰａ～６ＭＰａであり、カーバーが膨張した部位に孔を開けて加圧管口を溶接し、再度水を入れて加圧することによりカーバーとワークとを分離することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記ロウ付け温度は９５０℃－９８０℃であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記所定時間は２０－３０ｍｉｎであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
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