JPH0610919A - 異種金属接合継手の形成方法 - Google Patents

異種金属接合継手の形成方法

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JPH0610919A
JPH0610919A JP4169530A JP16953092A JPH0610919A JP H0610919 A JPH0610919 A JP H0610919A JP 4169530 A JP4169530 A JP 4169530A JP 16953092 A JP16953092 A JP 16953092A JP H0610919 A JPH0610919 A JP H0610919A
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JP
Japan
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joint
dissimilar metal
stainless steel
forming
aluminum alloy
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JP4169530A
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English (en)
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Hajime Itsu
肇 伊津
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L58/00Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Protection Of Pipes Against Damage, Friction, And Corrosion (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ステンレス鋼材とガルバニック電位が離れて
いる異種金属材とを摩擦圧接して継手を形成する異種金
属接合継手の形成方法を提供する。 【構成】 ステンレス鋼材1とガルバニック電位が離れ
た異種金属材2とを摩擦圧接して継手4を形成する際
に、前記異種金属材2の表面に防食化学被膜8を形成
し、摩擦圧接した後、これらの接合部5の外表面を覆う
塗料膜7を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ステンレス鋼材とアル
ミニウム合金材等のガルバニック電位が離れた異種金属
材とを摩擦圧接して継手を形成する方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】宇宙関連プラント、原子力発電関連プラ
ント、化学関連プラント等においては、その配管路形成
に最適な材料からなる金属管が使用されている。
【0003】複数種類の挿通流体が分岐あるいは合流す
ること等に基づいて、同一配管系統の途中で配管構成材
の金属材料を使い分ける必要があり、かつ、配管の途中
に金属材料の相違する継手を設置することが要求される
場合には、各構成材料からなる金属管の継手部分にフラ
ンジ継手構造を採用することが有力である。
【0004】しかし、流体の気密性を重要視する配管路
等においては、フランジ継手構造よりも金属同士を直接
突き合せ溶接した継手構造とした方が望ましいが、この
溶接継手は、異種金属間溶接となるために、その実施に
技術的な困難性を伴うものとなる。
【0005】異種金属の組合せとして宇宙機器部品には
ステンレス鋼管とアルミニウム合金管との配管の組合せ
があり、これらを摩擦圧接した場合、両金属ではガルバ
ニック系列の相対位置が離れているため電位の相違が大
きく、そのため、両金属の接合箇所に電気化学腐食が生
じることになる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ステンレス
鋼材とガルバニック電位が離れている異種金属材とを摩
擦圧接して継手を形成する異種金属接合継手の形成方法
を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めの本発明の異種金属接合継手の形成方法は、ステンレ
ス鋼材とガルバニック電位が離れた異種金属材とを摩擦
圧接して継手を形成する際に、前記異種金属材の表面に
防食化学被膜を形成し、摩擦圧接した後、これらの接合
部の外表面を覆う塗料膜を形成する。
【0008】
【作用】前記の異種金属接合継手の形成方法では、ステ
ンレス鋼材は腐食されにくいが、ガルバニック電位が離
れた異種金属材は腐食されやすい場合が多く、その表面
に防食化学被膜を形成することにより、前記異種金属材
の耐蝕性が向上し、電気化学腐食が進行するのを防ぐ。
また、継手の接合部の外表面に塗料膜を形成することに
より空気中の水分が継手の接合部周辺に接触しないの
で、ステンレス鋼材とガルバニック電位が離れた異種金
属材との間に腐食電流が発生するのを防止できる。
【0009】
【実施例】以下、本発明を適用する異種金属接合継手の
形成方法の実施例を図面により説明する。配管異種金属
継手の例として、SUS304(AMS5647)のス
テンレス鋼材と、A6061−T4(AMS4161)
のアルミニウム合金材の管継手を作成する方法について
説明する。
【0010】ステンレス鋼材とアルミニウム合金材の管
継手を作成するには、棒状のステンレス鋼材と棒状のア
ルミニウム合金材を摩擦圧接して軸継手を形成した後、
中心部分に穴を明けて管継手とする。
【0011】まず、棒状のアルミニウム合金材の表面全
体に防食化学被膜を形成するためにイリダイト処理(A
MS2473,MIL−C−5541)を施す。イリダ
イト処理でクロム酸塩を塗布することにより、クロム化
合物の被膜がアルミニウム合金材の表面に形成される。
クロム化合物の被膜が表面に形成された棒状のアルミニ
ウム合金材と、棒状のステンレス鋼材との摩擦圧接を行
うには、図2に示すように、アルミニウム合金材2を矢
印のように回転させた状態で、ステンレス鋼材1を矢印
で示すように直線的に移動させて圧接し、摩擦接合を行
う。摩擦圧接により軸継手を形成した後、中心部分に穴
を明けて管継手を形成する。
【0012】図1は前記で形成された継手4であり、ス
テンレス鋼材1とアルミニウム合金材2とが接合されて
中心部分に穴3が明けられた管継手である。そして、こ
の継手4の接合部5の外表面に、接合面6からステンレ
ス鋼材1およびアルミニウム合金材2にそれぞれ3〜5
mmかかる部分の外表面に、塗料としてエポキシ系塗料
を塗布して塗料膜7を形成する。なお、前記したよう
に、アルミニウム合金材2の表面にはクロム化合物の被
膜8が形成されている。
【0013】実施例のステンレス鋼材1とアルミニウム
合金材2との継手の形成方法では、腐食されやすいアル
ミニウム合金材2の表面がイリダイト処理によりクロム
化合物の被膜8で覆われて空気中の水分から保護される
ことにより耐蝕性が向上する。また、継手4の接合部5
の外表面にエポキシ系塗料膜7を形成することにより空
気中の水分が継手4の接合部5の周辺に接触しないの
で、ガルバニック電位差のあるステンレス鋼材1とアル
ミニウム合金材2との間に腐食電流が発生するのを防止
できる。
【0014】以上のように形成される継手4について、
その耐蝕性を確認するために促進試験として塩水噴霧試
験を実施した。この場合、ステンレス鋼材1としてはS
US304(AMS5647)を、アルミニウム合金材
2としてはA6061−T4(AMS4161)を使用
した。アルミニウム合金材2にイリダイト処理を施して
クロム化合物の被膜8を形成した後、このアルミニウム
合金材2とステンレス鋼材1とを摩擦圧接により軸継手
を形成した後、中心部分に穴3を明けて管継手4を形成
した。腐食の状況を見るために接合部5の表面のエポキ
シ系塗料膜7は形成しなかった。また、イリダイト処理
については、AMS2473およびMIL−C−554
1に合致した製造工程により処理した。
【0015】塩水噴霧試験はアメリカ材料試験協会(A
STM)のB117に従い、5%の塩化ナトリウム水溶
液を使用し、温度は34.0℃〜36.0℃で実施し
た。塩水噴霧試験を前記の継手4に対して実施した結果
は以下の通りである。継手4に塩水を噴霧した24時間
経過後では、継手4に腐食は生じなかったが、48時間
経過後では継手4の接合部5および接合部5から2mm
離れたアルミニウム合金材2の部分に僅かに腐食が発生
した。また、イリダイト処理特有の黄色は、24時間経
過後には完全に消失していた。
【0016】このように、促進試験である塩水噴霧試験
において24時間の耐蝕性が得られた。そして、この試
験が促進試験であること、及び接合部5の表面をエポキ
シ系塗料膜7で覆って外気と遮断してしまうことで接合
部付近の耐蝕性がより向上することにより、異種金属接
合継手の通常の使用環境においては、十分な耐蝕性を有
している。
【0017】なお、異種金属接合継手として、ステンレ
ス鋼材とアルミニウム合金材の他に、ステンレス鋼材と
亜鉛系合金材、ステンレス鋼材とマグネシウム系合金材
の組合せの継手にも適用できる。
【0018】
【発明の効果】本発明の異種金属接合継手の形成方法に
よれば、ステンレス鋼材とガルバニック電位差がある異
種金属材とを摩擦圧接して形成された継手であっても、
異種金属材は表面に防食化学被膜が形成されて耐蝕性が
向上させられ、また、接合部の外表面に形成された塗料
膜により外気から接合部が遮断されることにより、両金
属の電位差による電気化学腐食を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施例の方法で形成されたステン
レス鋼材とアルミニウム合金材との継手の断面図であ
る。
【図2】本発明に係るステンレス鋼材とアルミニウム合
金材との摩擦圧接の一実施例を示す一部を切欠した正面
図である。
【符号の説明】
1 ステンレス鋼材 2 アルミニウム合金材 3 穴 4 継手 5 接合部 6 接合面 7 エポキシ系塗料膜 8 クロム化合物の被膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステンレス鋼材とガルバニック電位が離
    れた異種金属材とを摩擦圧接して継手を形成する際に、
    前記異種金属材の表面に防食化学被膜を形成し、摩擦圧
    接した後、これらの接合部の外表面を覆う塗料膜を形成
    することを特徴とする異種金属接合継手の形成方法。
JP4169530A 1992-06-26 1992-06-26 異種金属接合継手の形成方法 Withdrawn JPH0610919A (ja)

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