JPH0839237A - 接合装置 - Google Patents
接合装置Info
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- JPH0839237A JPH0839237A JP17671094A JP17671094A JPH0839237A JP H0839237 A JPH0839237 A JP H0839237A JP 17671094 A JP17671094 A JP 17671094A JP 17671094 A JP17671094 A JP 17671094A JP H0839237 A JPH0839237 A JP H0839237A
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- pipe
- heating
- pipes
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- Standing Axle, Rod, Or Tube Structures Coupled By Welding, Adhesion, Or Deposition (AREA)
- Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
Abstract
し、管の接合時の加圧力を加熱により容易に調節し、安
定した継手を製造する。 【構成】 管6は拘束治具1で6a,6bの2ヶ所で熱
応力による軸方向の伸びを拘束して保持する。位置決め
装置2は管6の熱伸びを拘束せずに軸方向移動可能に保
持する。接合部13は高周波加熱装置4で加熱して接合
されるが、加熱装置3が管6のクリープ温度以下の温度
で昇温保持し、高周波加熱装置4による加熱温度を歪ゲ
ージ5の信号により制御し、(制御装置は図示省略)調
整し、適正な接合圧力が得られるようにするので接合部
13は熱応力で歪むことなく接合される。
Description
学プラント等の管状部品を用いる機械において一部が切
断された管状部品を復旧するための接合装置に関する。
て、一部が切除された管状部品を復旧する方法として
は、切除された部分と同じ長さの管を作り、この管の両
端ならびに部品として残存した管の端部に開先加工を施
して、これらを手溶接する方法がもっぱら用いられてき
た。
着したあと両管を固定して、加熱することによって接合
する方法あるいは、加熱時に外部から管の接合部に加圧
力を付加する方法が用いられていた。
品の接合方法は以下の不具合を有していた。
は、多数の管が密集して配置されており、その中の1本
の管に切断、復旧の必要が生じた場合、上述した溶接法
では溶接装置が装着できない場合があり、そのため、こ
のような場合には溶接可能な領域すべてを切断するか、
周囲の管を切除して順次内側の管から溶接する必要があ
り、無駄な溶接作業が伴っていた。
場合、管が密集しているので作業者の手溶接によらなけ
ればならない場合が多く、上述した狭隘な環境下では熟
練した溶接作業者によらなければならず、熟練した溶接
作業者が今後ますます減少していくことが予想される
中、今後安定した溶接品質が得られなくなる可能性があ
った。
て行う方法では、管の一部が切除された部品の復旧にお
いては、復旧される管の長さは切断された部分の長さよ
りも短いために接合すべき1端は容易に接合可能である
が、残る他端を接合する場合には接合部にギャップが生
じ、このギャップを調整するために加圧力を加える、等
の作業が生じていた。
確に調整できないために、加圧力不足の場合は加圧接合
部に未接合部が1部残存し、加圧力過多の場合には図5
(b)に示すように接合部が圧縮変形する問題があっ
た。
に一定の加圧力を付加する方法は加圧力の調整は可能で
あるが、上述したように管の一部の復旧の場合には一端
を接合した後に残る他端を接合する場合には、生じたギ
ャップを埋めるために大きな応力が必要であり、既設の
正常な部品に損傷を与える可能性があった。
を解決するために、(1)管を接合する高周波加熱装置
と、管の熱伸びを拘束しないように管を保持する位置決
め装置と、管の昇温を保持し、温度を調節するための加
熱装置と、管の熱伸びを拘束するように接合すべき2本
の管を保持する拘束治具とを設けた接合装置とする。
又、(2)前述の構成に管の熱応力を測定する歪ゲージ
と、この信号より加熱温度をコントロールする制御装置
とを付加した接合装置も提供する。
合すべき2本の管の接合端部の間に挿入されたろう材を
加熱する加熱コイルを有する高周波加熱装置と、前記接
合端部の接合時に両管の目違いを調整するために管の軸
方向に垂直な方向には管の動きを拘束し、接合時の管の
軸方向の熱伸びは拘束せずに移動可能に前記接合端部を
支持する位置決め装置と、前記接合端部以外の残管側で
所定領域を同管材のクリープ温度以下の温度に昇温し、
保持するための加熱装置と、同加熱装置及び前記接合端
部の外側に位置し、それぞれ前記2本の管の周面を保持
し、同管の軸方向の熱伸びを拘束するための拘束治具と
を具備してなることを特徴とする接合装置を提供する。
の管の接合端部の間に挿入されたろう材を加熱する加熱
コイルを有する高周波加熱装置と、前記接合端部の接合
時に両管の目違いを調整するために管の軸方向に垂直な
方向には管の動きを拘束し、接合時の管の軸方向の熱伸
びは拘束せずに移動可能に前記接合端部を支持する位置
決め装置と、前記接合端部以外の残管側で所定領域を同
管材のクリープ温度以下の温度に昇温し、保持するため
の加熱装置と、同加熱装置及び前記接合端部の外側に位
置し、それぞれ前記2本の管の周面を保持し、同管の軸
方向の熱伸びを拘束するための拘束治具と、接合時に前
記接合端部に印加される熱応力を測定するために同管に
装着される歪みゲージと、その計測値をもとにあらかじ
め設定した接合圧力が得られるように前記加熱装置によ
る加熱温度を制御する制御装置とを具備してなることを
特徴とする接合装置も提供する。
においては、まず接合すべき管の接合端部の間にろう材
を挿入して位置決め装置、拘束治具で管を保持し、セッ
トする。高周波加熱装置に電源を投入し、接合部を加熱
すると共に、この接合部に付加される熱膨張による加圧
応力が適正となるように、例えば、炭素鋼であれば0.
5〜0.8gf/mm2 の範囲となるように加熱装置で加
熱して調節し、所定の加圧力で一定時間加熱し、接合端
部を接合する。この加熱装置は管のクリープ温度以下の
温度で加熱するため高周波加熱装置で加熱する高温温度
を調節することができる。又、位置決め装置は管の軸方
向に垂直な方向には管を拘束するが、接合時の管の熱伸
びを拘束しないように管の軸方向には自由に移動できる
ので接合時の対象部の熱伸びの拘束をなくし、また、任
意の加圧力を付加することができ、接合すべき2本の管
は、更に、加熱装置の外側に位置し、管の軸方向の熱伸
びを拘束するための拘束治具を設けたことによって接合
端部への過大な応力の発生が防止され、正確で、歪のな
い接合ができる。
(1)の発明の作用に加えて、歪ゲージで管の熱応力を
測定し、制御装置に入力し、制御装置はこの熱応力に対
応してあらかじめ設定した接合圧力となるように加熱装
置を制御するので適正な接合圧力が自動的に設定され
て、より正確な管の接合がなされるものである。
的に説明する。図1は本発明の一実施例に係る接合装置
の正面図、図2はそのX−X矢視図、図3は位置決め装
置の詳細な図で、(a)は断面図、(b)はそのY−Y
矢視図である。
の管6を保持するクランプで、図2に示すように把持部
1cを有する、例えば2分割された支持部1a,1bよ
りなり、管6を上下の2ケ所6a,6bで固定する。管
6はこの固定により長手方向には動きが拘束されて移動
できず、管6の接合部13も確実に固定される。2は管
6の接合部の位置決めをするため、接合部13に近い位
置をクランプし、クランプ部は図3に示すように複数の
ベアリング2aを介して管6と接することによって管の
軸方向の変位を許容することのできる位置決め装置であ
り、この位置決め装置は図示省略するがクランプ1に保
持されている。3は保持クランプの内側に位置し、管の
一般部を所定の温度に加熱して温度を調節するための加
熱ヒータ、4はろう箔が挿入された接合部13を接合の
ために加熱する高周波加熱コイルであり、図示しない外
部の高周波電源11ならびに整合トランスに接続されて
いる。5は管6の接合部の近傍に貼り付けられた加圧力
測定のための歪ゲージ、8は接合部13の熱電対であ
る。
ク図であり、制御装置10は管6の接合部より離れた場
所に設置される制御装置で、管6に貼られた歪ゲージ
5、接合部熱電対8からの信号を取り込み、その信号よ
り管6の接合部及びその近辺の応力と温度を求め、設定
温度の範囲内、外を判断し、あらかじめ定められた応力
と温度の関係より高周波電源11を制御して高周波コイ
ル4での加熱及び直流電源12を制御してヒータ3の加
熱調整を制御する。
換器用継目無伝熱管JISSTBA24として、この接
合試験を行った。試験要領を以下に示す。
接合部のギャップが約3mmとなるように固定する。
Fe−3%Bアモルファスろう7を挿入し、長さ500
mmの加熱ヒータ3を約400℃に加熱することによっ
て両管を密着させる。
イル4の高周波用電源11により、この高周波コイル4
に電力を投入し、接合部13の温度を1200℃に加熱
して保持するとともに、このとき接合部13へ付加され
る加圧力が適正応力となるように該加熱ヒータ3の温度
を調節する。これらは、制御装置10が接合部熱電対8
の信号を取込み、温度が1200℃となるように高周波
用電源11を制御して高周波コイル4により管の接合部
を加熱せしめ、更に、加熱ヒータ3の直流電源12を制
御して加熱温度が適正応力となるように調節を行うもの
である。
で、炭素鋼の場合0.5〜0.8kgf /mm2 である。
この応力は、接合時の高周波加熱コイル4による接合部
の熱膨張および加熱ヒータ3による一般部の熱応力によ
って発生させるが、高周波加熱コイル4による熱応力は
接合温度が1200℃と固定であることからこれによっ
て接合部の応力を調節することはできない。したがっ
て、加熱ヒータ3の温度を調節することによって接合応
力を適正な値(炭素鋼の場合0.5〜0.8kgf/mm
2 )となるように調節する。
の適正温度(挿入するアモルファスシートの溶解温度以
上で、結晶粒の顕著な成長が生じる温度以下である12
00〜1300℃)になるように接合部の温度をコント
ロールする。これのみによっては加圧力の調節が困難で
あるので、接合時に上述した適正応力が接合部13に作
用するように加熱ヒータ3の温度をコントロールする。
℃まで降温し、このとき該加熱ヒータ3の電源を落とし
て空冷させて、この温度で10分間保持した後空冷さ
せ、接合部13を結合させる。このような加熱の制御は
すべて前述の制御装置10により行なわれるが、制御装
置によらずに手動で調整しても良いことはもちろんであ
る。
手9を(a)に、該加熱ヒータを用いることなく最初か
ら両管を密着した状態で固定し加熱して得た従来法によ
る継手9′の外観の模式図(b)に比較して示す。従来
法による継手9′では密着して固定したために過大な応
力が作用して接合部13が膨出しているが、本発明方法
では(a)に示すように膨出は認められず、正常な継手
が得られることが明らかになった。
よれば、管を接合する高周波加熱装置と、管の熱伸びを
拘束しないように管を保持する位置決め装置と、管の昇
温を保持し、温度を調節する加熱装置と、管の熱伸びを
拘束するように接合すべき2本の管を保持する拘束治具
とを設けた接合装置とし、更に、このような構成に管の
熱応力を測定する歪ゲージと、この信号より加熱温度を
コントロールする制御装置とを付加した接合装置とした
ので、次のような効果を奏するものである。
よって継手性状が異なることがなく、また、従来のろう
付け法に対してろう付け時の最も重要なパラメータであ
る加圧力を管を加熱すると言う単純な操作で容易に制御
できることから、安定した性能を有する継手を容易に製
造できる。
械の多くは経済の高度成長期に多数建設され、これらの
機械の老朽化が問題となっており、老朽化した部品の部
分的な取り替えが必要となっているが、本発明によれば
これらの工事を熟練した作業者を必要とせず容易に且つ
高い信頼性で実施することができる。
る。
は側面図、(b)はそのY−Y矢視図である。
ロック図である。
(b)は従来の例である。
Claims (2)
- 【請求項1】 接合すべき2本の管の接合端部の間に挿
入されたろう材を加熱する加熱コイルを有する高周波加
熱装置と、前記接合端部の接合時に両管の目違いを調整
するために管の軸方向に垂直な方向には管の動きを拘束
し、接合時の管の軸方向の熱伸びは拘束せずに移動可能
に前記接合端部を支持する位置決め装置と、前記接合端
部以外の残管側で所定領域を同管材のクリープ温度以下
の温度に昇温し、保持するための加熱装置と、同加熱装
置及び前記接合端部の外側に位置し、それぞれ前記2本
の管の周面を保持し、同管の軸方向の熱伸びを拘束する
ための拘束治具とを具備してなることを特徴とする接合
装置。 - 【請求項2】 接合すべき2本の管の接合端部の間に挿
入されたろう材を加熱する加熱コイルを有する高周波加
熱装置と、前記接合端部の接合時に両管の目違いを調整
するために管の軸方向に垂直な方向には管の動きを拘束
し、接合時の管の軸方向の熱伸びは拘束せずに移動可能
に前記接合端部を支持する位置決め装置と、前記接合端
部以外の残管側で所定領域を同管材のクリープ温度以下
の温度に昇温し、保持するための加熱装置と、同加熱装
置及び前記接合端部の外側に位置し、それぞれ前記2本
の管の周面を保持し、同管の軸方向の熱伸びを拘束する
ための拘束治具と、接合時に前記接合端部に印加される
熱応力を測定するために同管に装着される歪みゲージ
と、その計測値をもとにあらかじめ設定した接合圧力が
得られるように前記加熱装置による加熱温度を制御する
制御装置とを具備してなることを特徴とする接合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17671094A JP3276513B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 接合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17671094A JP3276513B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 接合装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0839237A true JPH0839237A (ja) | 1996-02-13 |
JP3276513B2 JP3276513B2 (ja) | 2002-04-22 |
Family
ID=16018413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17671094A Expired - Lifetime JP3276513B2 (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 接合装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3276513B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103982502A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-13 | 大连理工大学 | 一种用于钢轨应力检测的应变片粘贴固定装置 |
CN105855854A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-08-17 | 中国矿业大学 | 一种机械臂式管内贴片装置 |
CN106624546A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 海盐卫士标准件有限公司 | 一种丝锥加长杆焊接装置 |
CN110319761A (zh) * | 2018-03-30 | 2019-10-11 | 上海申通地铁集团有限公司 | 应变计的固定方法 |
CN111779747A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-16 | 中国航发贵阳发动机设计研究所 | 一种导管类试件常温应变计粘贴加压方法 |
CN115111243A (zh) * | 2021-03-19 | 2022-09-27 | 河北雷萨重型工程机械有限责任公司 | 应变片粘贴装置 |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP17671094A patent/JP3276513B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103982502A (zh) * | 2014-05-21 | 2014-08-13 | 大连理工大学 | 一种用于钢轨应力检测的应变片粘贴固定装置 |
CN105855854A (zh) * | 2016-06-15 | 2016-08-17 | 中国矿业大学 | 一种机械臂式管内贴片装置 |
CN106624546A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-10 | 海盐卫士标准件有限公司 | 一种丝锥加长杆焊接装置 |
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CN111779747A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-10-16 | 中国航发贵阳发动机设计研究所 | 一种导管类试件常温应变计粘贴加压方法 |
CN115111243A (zh) * | 2021-03-19 | 2022-09-27 | 河北雷萨重型工程机械有限责任公司 | 应变片粘贴装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3276513B2 (ja) | 2002-04-22 |
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