JPH094770A - Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法 - Google Patents
Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法Info
- Publication number
- JPH094770A JPH094770A JP15077995A JP15077995A JPH094770A JP H094770 A JPH094770 A JP H094770A JP 15077995 A JP15077995 A JP 15077995A JP 15077995 A JP15077995 A JP 15077995A JP H094770 A JPH094770 A JP H094770A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- alloy
- alloy pipe
- joined
- total
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 大型厚肉のＴｉ合金管接合体及び製造法を提
供する。 【構成】 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ各０．０１〜１０％の中の１
種または２種以上の合計で１０％以下、ＲＥＭ，Ｃａ各
０．０１〜１０％の中の１種または２種合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合
金同士と、重量％でＳ，Ｓｅ，Ｔｅ各０．０１〜１０％
の中の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥ
Ｍ，Ｃａ各０．０１〜１０％の中の１種または２種を合
計で１０％以下、Ａｌ１０％以下，Ｖ２５％以下，Ｓｎ
１５％以下，Ｃｏ１０％以下，Ｃｕ１０以下，Ｔａ１５
％以下，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ各１０％以下，Ｓｉ０．５％以
下，Ｎｂ２０％以下，Ｚｒ１０以下，Ｍｏ１５％以下，
Ｏ０．１％以下の中の１種または２種以上の合計で３０
％以下を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ
合金管とを同種または異種を組合せて接合した管接合
体。
供する。 【構成】 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ各０．０１〜１０％の中の１
種または２種以上の合計で１０％以下、ＲＥＭ，Ｃａ各
０．０１〜１０％の中の１種または２種合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合
金同士と、重量％でＳ，Ｓｅ，Ｔｅ各０．０１〜１０％
の中の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥ
Ｍ，Ｃａ各０．０１〜１０％の中の１種または２種を合
計で１０％以下、Ａｌ１０％以下，Ｖ２５％以下，Ｓｎ
１５％以下，Ｃｏ１０％以下，Ｃｕ１０以下，Ｔａ１５
％以下，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ各１０％以下，Ｓｉ０．５％以
下，Ｎｂ２０％以下，Ｚｒ１０以下，Ｍｏ１５％以下，
Ｏ０．１％以下の中の１種または２種以上の合計で３０
％以下を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ
合金管とを同種または異種を組合せて接合した管接合
体。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空・宇宙，化学，石
油掘削等々の産業分野で利用されるＴｉ合金接合管体お
よびその製造方法に関するものである。
油掘削等々の産業分野で利用されるＴｉ合金接合管体お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、Ｔｉ合金は、重量あたりの強
度（すなわち、比強度）が高く、優れた耐食性等を有し
ているため、航空・宇宙，化学，石油掘削等々の産業分
野で使用されている。
度（すなわち、比強度）が高く、優れた耐食性等を有し
ているため、航空・宇宙，化学，石油掘削等々の産業分
野で使用されている。
【０００３】そして、このような産業分野においてＴｉ
合金の特性をより一層発揮・活用させるためには、Ｔｉ
合金管の製造が不可欠であるが、従来技術としては、Ｔ
ｉ合金の薄板を成形してこれをＵ−Ｏ曲げした合わせ目
を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法により直
接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されていた。
合金の特性をより一層発揮・活用させるためには、Ｔｉ
合金管の製造が不可欠であるが、従来技術としては、Ｔ
ｉ合金の薄板を成形してこれをＵ−Ｏ曲げした合わせ目
を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法により直
接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｔｉ合
金の溶接管の場合には、Ｔｉ合金よりなる薄板のＵ−Ｏ
曲げ成形に限界があり、厚肉管の製造が困難であるとい
う課題があった。
金の溶接管の場合には、Ｔｉ合金よりなる薄板のＵ−Ｏ
曲げ成形に限界があり、厚肉管の製造が困難であるとい
う課題があった。
【０００５】また、機械加工法により成形したＴｉ合金
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
【０００６】さらにまた、構造部材としてＴｉ合金管を
使用する場合においては、Ｔｉ合金管の接合が不可欠と
なるが、太径かつ厚肉のＴｉ合金管をＴＩＧ溶接法など
を用いて接合しようとすると、かなり多くの接合時間を
必要とするだけでなく、特に現場での接合においては接
合継手部の品質の確保が困難となり、現場での接合が不
可欠となる大型構造物へのＴｉ合金管の適用が制限され
ているという課題があった。
使用する場合においては、Ｔｉ合金管の接合が不可欠と
なるが、太径かつ厚肉のＴｉ合金管をＴＩＧ溶接法など
を用いて接合しようとすると、かなり多くの接合時間を
必要とするだけでなく、特に現場での接合においては接
合継手部の品質の確保が困難となり、現場での接合が不
可欠となる大型構造物へのＴｉ合金管の適用が制限され
ているという課題があった。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、現場での接合においても
溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、とく
に大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管接合
体およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
がみてなされたものであって、現場での接合においても
溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、とく
に大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管接合
体およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるＴｉ合金
管接合体は、請求項１に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管同士を接合してなる構成としたことを特徴とし
ている。
管接合体は、請求項１に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管同士を接合してなる構成としたことを特徴とし
ている。
【０００９】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
Ｔｉ合金管接合体は、請求項２に記載しているように、
重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１
０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種
以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，
Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計
で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金管同士を接合してなる構成としたることを特
徴としている。
Ｔｉ合金管接合体は、請求項２に記載しているように、
重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１
０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種
以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，
Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計
で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金管同士を接合してなる構成としたることを特
徴としている。
【００１０】さらにまた、本発明に係わるＴｉ合金管接
合体は、請求項３に記載しているように、重量％で、
Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔ
ｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合
計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：
０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０
１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種また
は２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２
５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃ
ｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以
下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５
％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：
１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種
以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉ
よりなる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成とした
ことを特徴としている。
合体は、請求項３に記載しているように、重量％で、
Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔ
ｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合
計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：
０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０
１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種また
は２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２
５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃ
ｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以
下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５
％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：
１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種
以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉ
よりなる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成とした
ことを特徴としている。
【００１１】そして、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
の実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、Ｔｉ合金管は、肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ
／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下であるものとするこ
とができ、また、請求項５に記載しているように、Ｔｉ
合金管は、押出し成形により継ぎ目なしで形成されてい
るシームレスＴｉ合金管であるものとすることができ、
請求項６に記載しているように、押出し成形は、温度９
００℃以上１１５０℃以下でガラス系潤滑剤を用いて実
施されたものであるようになすことができる。
の実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、Ｔｉ合金管は、肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ
／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下であるものとするこ
とができ、また、請求項５に記載しているように、Ｔｉ
合金管は、押出し成形により継ぎ目なしで形成されてい
るシームレスＴｉ合金管であるものとすることができ、
請求項６に記載しているように、押出し成形は、温度９
００℃以上１１５０℃以下でガラス系潤滑剤を用いて実
施されたものであるようになすことができる。
【００１２】他方、本発明に係わるＴｉ合金管接合体の
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしたことを特徴としている。
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしたことを特徴としている。
【００１３】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
Ｔｉ合金管接合体の製造方法は、請求項８に記載してい
るように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間に、両端
面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よ
りも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあらかじめ形成
させた接合部材を介在させた状態として、前記接合され
るＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、ＭＩ＜Ｔ＜Ｍ
Ｍの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保持して接合
するようにしたことを特徴としている。
Ｔｉ合金管接合体の製造方法は、請求項８に記載してい
るように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間に、両端
面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よ
りも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあらかじめ形成
させた接合部材を介在させた状態として、前記接合され
るＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、ＭＩ＜Ｔ＜Ｍ
Ｍの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保持して接合
するようにしたことを特徴としている。
【００１４】そして、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
の製造方法の実施態様においては、請求項９に記載して
いるように、接合層および／または接合材の厚さが１μ
ｍ以上１００μｍ以下であるものとすることができ、ま
た、請求項１０に記載しているように、接合層および／
または接合材がＴｉ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉの成分からな
り、Ｔｉ：２０重量％以上、Ｚｒ：２０重量％以上で且
つＴｉ＋Ｚｒ：４０重量％以上９０重量％以下、Ｃｕ＋
Ｎｉ：１０重量％以上６０重量％以下の組成であるもの
とすることができる。
の製造方法の実施態様においては、請求項９に記載して
いるように、接合層および／または接合材の厚さが１μ
ｍ以上１００μｍ以下であるものとすることができ、ま
た、請求項１０に記載しているように、接合層および／
または接合材がＴｉ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉの成分からな
り、Ｔｉ：２０重量％以上、Ｚｒ：２０重量％以上で且
つＴｉ＋Ｚｒ：４０重量％以上９０重量％以下、Ｃｕ＋
Ｎｉ：１０重量％以上６０重量％以下の組成であるもの
とすることができる。
【００１５】さらにまた、本発明に係わるＴｉ合金管接
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１１に記
載しているように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱する
に際し、周波数２００ＫＨｚ以下の高周波誘導加熱を用
いるようになすことができ、請求項１２に記載している
ように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間そ
の温度に保持して接合するに際して、酸素および窒素の
含有量が、それぞれ、０．０１体積％以下の不活性ガス
中ないしは真空中で接合するようになすことができる。
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１１に記
載しているように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱する
に際し、周波数２００ＫＨｚ以下の高周波誘導加熱を用
いるようになすことができ、請求項１２に記載している
ように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間そ
の温度に保持して接合するに際して、酸素および窒素の
含有量が、それぞれ、０．０１体積％以下の不活性ガス
中ないしは真空中で接合するようになすことができる。
【００１６】さらにまた、本発明に係わるＴｉ合金管接
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１３に記
載しているように、Ｔｉ合金管の接合面を傾斜させて接
合するようになすことができる。
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１３に記
載しているように、Ｔｉ合金管の接合面を傾斜させて接
合するようになすことができる。
【００１７】そして、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
の製造方法の実施態様においては、請求項１４に記載し
ているように、Ｔｉ合金管の接合面を加熱する加熱手段
と、Ｔｉ合金管の接合面の温度を測定する測温手段と、
Ｔｉ合金管の接合面に圧力を加える加圧手段と、Ｔｉ合
金管の接合面に加えられた圧力を測定する測圧手段と、
各手段の制御手段をそなえた接合装置を用いてＴｉ合金
管の接合を行うようになすことができる。
の製造方法の実施態様においては、請求項１４に記載し
ているように、Ｔｉ合金管の接合面を加熱する加熱手段
と、Ｔｉ合金管の接合面の温度を測定する測温手段と、
Ｔｉ合金管の接合面に圧力を加える加圧手段と、Ｔｉ合
金管の接合面に加えられた圧力を測定する測圧手段と、
各手段の制御手段をそなえた接合装置を用いてＴｉ合金
管の接合を行うようになすことができる。
【００１８】
【発明の作用】本発明に係わるＴｉ合金管接合体および
その製造方法は、上述した構成を有するものであり、Ｔ
ｉまたはＴｉ合金中にＲＥＭを添加することによって、
Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在物は粒状と
なって細かく分散するので、結晶粒成長の核が広く分散
することになり、α−β遷移温度以上の高温域における
結晶粒の粗大化を抑制する作用があることから、Ｔｉ合
金管の接合の際の熱影響によってＴｉ合金母材の結晶粒
が粗大化するのが抑制されることとなって、接合の際の
熱影響によるＴｉ合金母材の結晶粒粗大化により接合部
の機械的性質が劣化するのが防止されることとなる。
その製造方法は、上述した構成を有するものであり、Ｔ
ｉまたはＴｉ合金中にＲＥＭを添加することによって、
Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在物は粒状と
なって細かく分散するので、結晶粒成長の核が広く分散
することになり、α−β遷移温度以上の高温域における
結晶粒の粗大化を抑制する作用があることから、Ｔｉ合
金管の接合の際の熱影響によってＴｉ合金母材の結晶粒
が粗大化するのが抑制されることとなって、接合の際の
熱影響によるＴｉ合金母材の結晶粒粗大化により接合部
の機械的性質が劣化するのが防止されることとなる。
【００１９】また、結晶粒の粗大化が抑制されることに
より、摩擦圧接のように過大なアプセット圧力を加える
場合であっても、接合部近傍の塑性変形能が確保され
て、接合部の亀裂等の欠陥が発生しがたくなるので、継
手部分の性能が改善されることとなる。
より、摩擦圧接のように過大なアプセット圧力を加える
場合であっても、接合部近傍の塑性変形能が確保され
て、接合部の亀裂等の欠陥が発生しがたくなるので、継
手部分の性能が改善されることとなる。
【００２０】そして、このような効果は、ＲＥＭのほか
Ｃａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおいても
同様に認められる。
Ｃａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおいても
同様に認められる。
【００２１】そこで、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の化学
成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共にさら
に詳細に説明する。
およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の化学
成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共にさら
に詳細に説明する。
【００２２】Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させるので、それ
ぞれ上限を１０％に限定し、２種以上含有させる場合も
合計量の上限を１０％に限定した。
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させるので、それ
ぞれ上限を１０％に限定し、２種以上含有させる場合も
合計量の上限を１０％に限定した。
【００２３】ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金管の接合の際における熱影響部の結晶
粒粗大化を抑制する作用がある。そして、その作用は、
いずれも０．０１％以上の含有により得られるが、過剰
に含有させると強度および耐食性が低下するので、上限
を１０％とした。
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金管の接合の際における熱影響部の結晶
粒粗大化を抑制する作用がある。そして、その作用は、
いずれも０．０１％以上の含有により得られるが、過剰
に含有させると強度および耐食性が低下するので、上限
を１０％とした。
【００２４】また、Ｃａも、ＲＥＭと同様に、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とした。
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とした。
【００２５】Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金管の強度を向上さ
せるのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，
Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ
はＴｉと結合して化合物を形成することによりＴｉ合金
管の強度を向上させるが、限度を超えて含有させるとＴ
ｉ合金の塑性変形能を害することとなるので、上記各元
素の上限値とした。
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金管の強度を向上さ
せるのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，
Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ
はＴｉと結合して化合物を形成することによりＴｉ合金
管の強度を向上させるが、限度を超えて含有させるとＴ
ｉ合金の塑性変形能を害することとなるので、上記各元
素の上限値とした。
【００２６】また、Ｚｒ，Ｍｏ，ＶはＴｉ合金の結晶粒
を制御し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
を制御し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
【００２７】さらに、Ｏは上記したようにＴｉ合金の強
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
【００２８】そして、これらＡｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させることとなるので、これら
の合計量は３０％以下に制限した。
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させることとなるので、これら
の合計量は３０％以下に制限した。
【００２９】図３は本発明が適用される接合装置の一例
を示すものであって、１，３はＴｉ合金管、２は固定チ
ャック、４は可動チャック、５は誘導加熱用コイル、６
は放射温度計、７は圧力ゲージ、８は制御装置である。
を示すものであって、１，３はＴｉ合金管、２は固定チ
ャック、４は可動チャック、５は誘導加熱用コイル、６
は放射温度計、７は圧力ゲージ、８は制御装置である。
【００３０】
【実施例】表のＮｏ．１〜３９に示す合金組成のＴｉ合
金を用いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うこと
によって外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製造したのち、各Ｔｉ合金管を表１に示
す条件のＴＩＧ溶接法，表２に示す条件の摩擦圧接法お
よび表３に示す条件の拡散接合法を用いてそれぞれ接合
し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施して、そ
れぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これら
の結果を同じく表のＮｏ．１〜３９に示す。
金を用いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うこと
によって外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製造したのち、各Ｔｉ合金管を表１に示
す条件のＴＩＧ溶接法，表２に示す条件の摩擦圧接法お
よび表３に示す条件の拡散接合法を用いてそれぞれ接合
し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施して、そ
れぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これら
の結果を同じく表のＮｏ．１〜３９に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】
【表６】
【００３７】
【表７】
【００３８】
【表８】
【００３９】
【表９】
【００４０】
【表１０】
【００４１】
【表１１】
【００４２】表のＮｏ．１〜３９に示すように、本発明
で規制する化学成分組成を満足する発明例では、ＴＩＧ
溶接法，摩擦圧接法，拡散接合法のいずれにおいても、
継手強度比が良好な値を示し、曲げ試験においても破断
を生じず、良好な結果を得ることができた。
で規制する化学成分組成を満足する発明例では、ＴＩＧ
溶接法，摩擦圧接法，拡散接合法のいずれにおいても、
継手強度比が良好な値を示し、曲げ試験においても破断
を生じず、良好な結果を得ることができた。
【００４３】これに対して、Ｓ含有量の少ないＮｏ．１
およびＲＥＭ含有量の少ないＮｏ．２では曲げ試験片の
破断位置が溶融境界部分であり、Ｓ含有量およびＲＥＭ
含有量が多すぎるＮｏ．８では継手強度比が低いと共に
曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓｅ，ＲＥ
Ｍの含有量が少ないＮｏ．９では曲げ試験片の破断位置
が溶融境界部分であり、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計量が１０
％を超えるＮｏ．１７，Ｎｏ．１８では継手強度比が低
いと共に曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，ＲＥＭ，Ｃａの含有量が少ないＮｏ．１９，
Ｎｏ．２０では曲げ試験片の破断位置が溶融境界部分で
あり、Ａｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈ
ｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏの含有量が多すぎるＮ
ｏ．３４〜Ｎｏ．３９では曲げ試験片の破断位置が接合
面であった。
およびＲＥＭ含有量の少ないＮｏ．２では曲げ試験片の
破断位置が溶融境界部分であり、Ｓ含有量およびＲＥＭ
含有量が多すぎるＮｏ．８では継手強度比が低いと共に
曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓｅ，ＲＥ
Ｍの含有量が少ないＮｏ．９では曲げ試験片の破断位置
が溶融境界部分であり、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計量が１０
％を超えるＮｏ．１７，Ｎｏ．１８では継手強度比が低
いと共に曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，ＲＥＭ，Ｃａの含有量が少ないＮｏ．１９，
Ｎｏ．２０では曲げ試験片の破断位置が溶融境界部分で
あり、Ａｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈ
ｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏの含有量が多すぎるＮ
ｏ．３４〜Ｎｏ．３９では曲げ試験片の破断位置が接合
面であった。
【００４４】実施例４０〜４８ 表のＮｏ．４０〜４８に示す合金組成のＴｉ合金を用い
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同じ条件のＴ
ＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を用いてそれ
ぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施
して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価し
た。これらの結果を同じく表のＮｏ．４０〜４８に示
す。
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同じ条件のＴ
ＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を用いてそれ
ぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施
して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価し
た。これらの結果を同じく表のＮｏ．４０〜４８に示
す。
【００４５】
【表１２】
【００４６】
【表１３】
【００４７】実施例４９〜５７ 表のＮｏ．４９〜５７に示す合金組成のＴｉ合金塊（φ
１００ｍｍ）を用いてその表面にガラス系潤滑剤を塗布
し、温度８８０〜１２５０℃の熱間押出し加工を行うこ
とにより外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同
じ条件のＴＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を
用いてそれぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ
試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比
較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．４９〜５
７に示す。
１００ｍｍ）を用いてその表面にガラス系潤滑剤を塗布
し、温度８８０〜１２５０℃の熱間押出し加工を行うこ
とにより外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同
じ条件のＴＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を
用いてそれぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ
試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比
較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．４９〜５
７に示す。
【００４８】
【表１４】
【００４９】
【表１５】
【００５０】実施例５８〜６６ 表のＮｏ．５８〜６６に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、各Ｔｉ合金管の接合面に、Ａ：Ｔｉ−４
０Ｚｒ−１５Ｃｕ−１０Ｎｉ（融点：８３０℃）または
Ｂ：Ｔｉ−３５Ｚｒ−１５Ｃｕ−１５Ｎｉ（融点：８２
０℃）のいずれかを蒸着またはシート・粉末として挿入
し、真空中で接合して、各接合継手の引張試験を実施し
て、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。
これらの結果を同じく表のＮｏ．５８〜６０に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、各Ｔｉ合金管の接合面に、Ａ：Ｔｉ−４
０Ｚｒ−１５Ｃｕ−１０Ｎｉ（融点：８３０℃）または
Ｂ：Ｔｉ−３５Ｚｒ−１５Ｃｕ−１５Ｎｉ（融点：８２
０℃）のいずれかを蒸着またはシート・粉末として挿入
し、真空中で接合して、各接合継手の引張試験を実施し
て、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。
これらの結果を同じく表のＮｏ．５８〜６０に示す。
【００５１】なお、この場合の蒸着層またはシートの位
置は図１に示すものとした。この図１において、１，３
はＴｉ合金管、１０は接合層または接合材、１１は接合
部材である。
置は図１に示すものとした。この図１において、１，３
はＴｉ合金管、１０は接合層または接合材、１１は接合
部材である。
【００５２】また、真空中での加熱に際しては、周波数
２０ＫＨｚの高周波誘導加熱を用い、接合温度における
保持時間：３００ｓｅｃ，加圧力：１０ＭＰａとした。
２０ＫＨｚの高周波誘導加熱を用い、接合温度における
保持時間：３００ｓｅｃ，加圧力：１０ＭＰａとした。
【００５３】
【表１６】
【００５４】
【表１７】
【００５５】実施例６７〜７２ 表のＮｏ．６７〜７２に示す合金組成のＴｉ合金を用い
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、Ｔｉ合金管の接合面に表に示す接合層を形
成し、接合温度を変化させてそれぞれ接合し、接合継手
の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性
値と比較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．６
７〜７２に示す。
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、Ｔｉ合金管の接合面に表に示す接合層を形
成し、接合温度を変化させてそれぞれ接合し、接合継手
の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性
値と比較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．６
７〜７２に示す。
【００５６】なお、この場合の加熱保持時間は３００ｓ
ｅｃ，加圧力は１０ＭＰａの真空中とした。
ｅｃ，加圧力は１０ＭＰａの真空中とした。
【００５７】
【表１８】
【００５８】実施例７３〜７８ 表のＮｏ．７３〜７８に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、Ｔｉ合金の接合面に表に示す接合層を形
成すると共に加熱の際の周波数を変化させてそれぞれ接
合し、接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材
Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じ
く表のＮｏ．７３〜７８に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、Ｔｉ合金の接合面に表に示す接合層を形
成すると共に加熱の際の周波数を変化させてそれぞれ接
合し、接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材
Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じ
く表のＮｏ．７３〜７８に示す。
【００５９】なお、この際の加熱保持時間は３００ｓｅ
ｃ，加圧力は１０ＭＰａ，真空中加熱とした。
ｃ，加圧力は１０ＭＰａ，真空中加熱とした。
【００６０】
【表１９】
【００６１】実施例７９〜８４ 表のＮｏ．７９〜８４に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、接合雰囲気を変化させて各Ｔｉ合金管を
それぞれ接合し、接合継手の引張試験を実施して、それ
ぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの
結果を同じく表のＮｏ．７９〜８４に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、接合雰囲気を変化させて各Ｔｉ合金管を
それぞれ接合し、接合継手の引張試験を実施して、それ
ぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの
結果を同じく表のＮｏ．７９〜８４に示す。
【００６２】なお、この時の加熱の際の周波数は２０ｋ
Ｈｚ，保持時間は３００ｓｅｃ，加圧力は１０ＭＰａと
した。
Ｈｚ，保持時間は３００ｓｅｃ，加圧力は１０ＭＰａと
した。
【００６３】
【表２０】
【００６４】実施例８５〜８９ 表のＮｏ．８５〜８９に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管の端面を図２に示す傾斜状にしてそれぞれ接合し、
接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合
金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じく表の
Ｎｏ．８５〜８９に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管の端面を図２に示す傾斜状にしてそれぞれ接合し、
接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合
金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じく表の
Ｎｏ．８５〜８９に示す。
【００６５】なお、図２において、１，３はＴｉ合金
管、１０は接合層または接合材、１１は接合部材であ
る。
管、１０は接合層または接合材、１１は接合部材であ
る。
【００６６】
【表２１】
【００６７】
【発明の効果】本発明に係わるＴｉ合金管接合体は、請
求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１
〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜
１０％のうちの１種または２種以上を合計で１０％以
下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０
％のうちの１種または２種を合計で１０％以下、を含有
し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管同士を
接合してなる構成とし、また、請求項２に記載している
ように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管同士を接合してなる構成とし、あ
るいは請求項３に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合
金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成としたか
ら、現場での接合においても溶接継手部の品質を良好な
ものとすることができ、とくに大型構造物に適用可能な
大型・厚肉のＴｉ合金管接合体を提供することが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。
求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１
〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜
１０％のうちの１種または２種以上を合計で１０％以
下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０
％のうちの１種または２種を合計で１０％以下、を含有
し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管同士を
接合してなる構成とし、また、請求項２に記載している
ように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管同士を接合してなる構成とし、あ
るいは請求項３に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合
金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成としたか
ら、現場での接合においても溶接継手部の品質を良好な
ものとすることができ、とくに大型構造物に適用可能な
大型・厚肉のＴｉ合金管接合体を提供することが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００６８】また、本発明に係わるＴｉ合金管接合体の
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしており、また、請求項８に記
載しているように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間
に、両端面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点
（ＭＭ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあら
かじめ形成させた接合部材を介在させた状態として、前
記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、Ｍ
Ｉ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保
持して接合するようにしたから、現場での接合において
も溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、と
くに大型構造物に適用可能なＴｉ合金管接合体を製造す
ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしており、また、請求項８に記
載しているように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間
に、両端面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点
（ＭＭ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあら
かじめ形成させた接合部材を介在させた状態として、前
記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、Ｍ
Ｉ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保
持して接合するようにしたから、現場での接合において
も溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、と
くに大型構造物に適用可能なＴｉ合金管接合体を製造す
ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
【図１】本発明の実施例において採用したＴｉ合金管の
接合例を示す説明図である。
接合例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例において採用したＴｉ合金管の
接合例を示す説明図である。
接合例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例に使用される接合装置の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
１．３ チタン合金管 １０ 接合層ないしは接合材 １１ 接合部材
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空・宇宙，化学，石
油掘削等々の産業分野で利用されるＴｉ合金接合管体お
よびその製造方法に関するものである。
油掘削等々の産業分野で利用されるＴｉ合金接合管体お
よびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、Ｔｉ合金は、重量あたりの強
度（すなわち、比強度）が高く、優れた耐食性等を有し
ているため、航空・宇宙，化学，石油掘削等々の産業分
野で使用されている。
度（すなわち、比強度）が高く、優れた耐食性等を有し
ているため、航空・宇宙，化学，石油掘削等々の産業分
野で使用されている。
【０００３】そして、このような産業分野においてＴｉ
合金の特性をより一層発揮・活用させるためには、Ｔｉ
合金管の製造が不可欠であるが、従来技術としては、Ｔ
ｉ合金の薄板を成形してこれをＵ−Ｏ曲げした合わせ目
を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法により直
接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されていた。
合金の特性をより一層発揮・活用させるためには、Ｔｉ
合金管の製造が不可欠であるが、従来技術としては、Ｔ
ｉ合金の薄板を成形してこれをＵ−Ｏ曲げした合わせ目
を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法により直
接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｔｉ合
金の溶接管の場合には、Ｔｉ合金よりなる薄板のＵ−Ｏ
曲げ成形に限界があり、厚肉管の製造が困難であるとい
う課題があった。
金の溶接管の場合には、Ｔｉ合金よりなる薄板のＵ−Ｏ
曲げ成形に限界があり、厚肉管の製造が困難であるとい
う課題があった。
【０００５】また、機械加工法により成形したＴｉ合金
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
【０００６】さらにまた、構造部材としてＴｉ合金管を
使用する場合においては、Ｔｉ合金管の接合が不可欠と
なるが、太径かつ厚肉のＴｉ合金管をＴＩＧ溶接法など
を用いて接合しようとすると、かなり多くの接合時間を
必要とするだけでなく、特に現場での接合においては接
合継手部の品質の確保が困難となり、現場での接合が不
可欠となる大型構造物へのＴｉ合金管の適用が制限され
ているという課題があった。
使用する場合においては、Ｔｉ合金管の接合が不可欠と
なるが、太径かつ厚肉のＴｉ合金管をＴＩＧ溶接法など
を用いて接合しようとすると、かなり多くの接合時間を
必要とするだけでなく、特に現場での接合においては接
合継手部の品質の確保が困難となり、現場での接合が不
可欠となる大型構造物へのＴｉ合金管の適用が制限され
ているという課題があった。
【０００７】
【発明の目的】本発明は、このような従来の課題にかん
がみてなされたものであって、現場での接合においても
溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、とく
に大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管接合
体およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
がみてなされたものであって、現場での接合においても
溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、とく
に大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管接合
体およびその製造方法を提供することを目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるＴｉ合金
管接合体は、請求項１に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管同士を接合してなる構成としたことを特徴とし
ている。
管接合体は、請求項１に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管同士を接合してなる構成としたことを特徴とし
ている。
【０００９】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
Ｔｉ合金管接合体は、請求項２に記載しているように、
重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１
０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種
以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，
Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計
で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金管同士を接合してなる構成としたることを特
徴としている。
Ｔｉ合金管接合体は、請求項２に記載しているように、
重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１
０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種
以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，
Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計
で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金管同士を接合してなる構成としたることを特
徴としている。
【００１０】さらにまた、本発明に係わるＴｉ合金管接
合体は、請求項３に記載しているように、重量％で、
Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔ
ｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合
計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：
０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０
１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種また
は２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２
５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃ
ｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以
下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５
％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：
１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種
以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉ
よりなる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成とした
ことを特徴としている。
合体は、請求項３に記載しているように、重量％で、
Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔ
ｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合
計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴ
ｉ合金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：
０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０
１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種また
は２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２
５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃ
ｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以
下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５
％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：
１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種
以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉ
よりなる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成とした
ことを特徴としている。
【００１１】そして、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
の実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、Ｔｉ合金管は、肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ
／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下であるものとするこ
とができ、また、請求項５に記載しているように、Ｔｉ
合金管は、押出し成形により継ぎ目なしで形成されてい
るシームレスＴｉ合金管であるものとすることができ、
請求項６に記載しているように、押出し成形は、温度９
００℃以上１１５０℃以下でガラス系潤滑剤を用いて実
施されたものであるようになすことができる。
の実施態様においては、請求項４に記載しているよう
に、Ｔｉ合金管は、肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ
／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下であるものとするこ
とができ、また、請求項５に記載しているように、Ｔｉ
合金管は、押出し成形により継ぎ目なしで形成されてい
るシームレスＴｉ合金管であるものとすることができ、
請求項６に記載しているように、押出し成形は、温度９
００℃以上１１５０℃以下でガラス系潤滑剤を用いて実
施されたものであるようになすことができる。
【００１２】他方、本発明に係わるＴｉ合金管接合体の
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしたことを特徴としている。
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしたことを特徴としている。
【００１３】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
Ｔｉ合金管接合体の製造方法は、請求項８に記載してい
るように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間に、両端
面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よ
りも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあらかじめ形成
させた接合部材を介在させた状態として、前記接合され
るＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、ＭＩ＜Ｔ＜Ｍ
Ｍの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保持して接合
するようにしたことを特徴としている。
Ｔｉ合金管接合体の製造方法は、請求項８に記載してい
るように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間に、両端
面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よ
りも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあらかじめ形成
させた接合部材を介在させた状態として、前記接合され
るＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、ＭＩ＜Ｔ＜Ｍ
Ｍの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保持して接合
するようにしたことを特徴としている。
【００１４】そして、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
の製造方法の実施態様においては、請求項９に記載して
いるように、接合層および／または接合材の厚さが１μ
ｍ以上１００μｍ以下であるものとすることができ、ま
た、請求項１０に記載しているように、接合層および／
または接合材がＴｉ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉの成分からな
り、Ｔｉ：２０重量％以上、Ｚｒ：２０重量％以上で且
つＴｉ＋Ｚｒ：４０重量％以上９０重量％以下、Ｃｕ＋
Ｎｉ：１０重量％以上６０重量％以下の組成であるもの
とすることができる。
の製造方法の実施態様においては、請求項９に記載して
いるように、接合層および／または接合材の厚さが１μ
ｍ以上１００μｍ以下であるものとすることができ、ま
た、請求項１０に記載しているように、接合層および／
または接合材がＴｉ，Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉの成分からな
り、Ｔｉ：２０重量％以上、Ｚｒ：２０重量％以上で且
つＴｉ＋Ｚｒ：４０重量％以上９０重量％以下、Ｃｕ＋
Ｎｉ：１０重量％以上６０重量％以下の組成であるもの
とすることができる。
【００１５】さらにまた、本発明に係わるＴｉ合金管接
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１１に記
載しているように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱する
に際し、周波数２００ＫＨｚ以下の高周波誘導加熱を用
いるようになすことができ、請求項１２に記載している
ように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間そ
の温度に保持して接合するに際して、酸素および窒素の
含有量が、それぞれ、０．０１体積％以下の不活性ガス
中ないしは真空中で接合するようになすことができる。
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１１に記
載しているように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱する
に際し、周波数２００ＫＨｚ以下の高周波誘導加熱を用
いるようになすことができ、請求項１２に記載している
ように、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間そ
の温度に保持して接合するに際して、酸素および窒素の
含有量が、それぞれ、０．０１体積％以下の不活性ガス
中ないしは真空中で接合するようになすことができる。
【００１６】さらにまた、本発明に係わるＴｉ合金管接
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１３に記
載しているように、Ｔｉ合金管の接合面を傾斜させて接
合するようになすことができる。
合体の製造方法の実施態様においては、請求項１３に記
載しているように、Ｔｉ合金管の接合面を傾斜させて接
合するようになすことができる。
【００１７】そして、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
の製造方法の実施態様においては、請求項１４に記載し
ているように、Ｔｉ合金管の接合面を加熱する加熱手段
と、Ｔｉ合金管の接合面の温度を測定する測温手段と、
Ｔｉ合金管の接合面に圧力を加える加圧手段と、Ｔｉ合
金管の接合面に加えられた圧力を測定する測圧手段と、
各手段の制御手段をそなえた接合装置を用いてＴｉ合金
管の接合を行うようになすことができる。
の製造方法の実施態様においては、請求項１４に記載し
ているように、Ｔｉ合金管の接合面を加熱する加熱手段
と、Ｔｉ合金管の接合面の温度を測定する測温手段と、
Ｔｉ合金管の接合面に圧力を加える加圧手段と、Ｔｉ合
金管の接合面に加えられた圧力を測定する測圧手段と、
各手段の制御手段をそなえた接合装置を用いてＴｉ合金
管の接合を行うようになすことができる。
【００１８】
【発明の作用】本発明に係わるＴｉ合金管接合体および
その製造方法は、上述した構成を有するものであり、Ｔ
ｉまたはＴｉ合金中にＲＥＭを添加することによって、
Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在物は粒状と
なって細かく分散するので、結晶粒成長の核が広く分散
することになり、α−β遷移温度以上の高温域における
結晶粒の粗大化を抑制する作用があることから、Ｔｉ合
金管の接合の際の熱影響によってＴｉ合金母材の結晶粒
が粗大化するのが抑制されることとなって、接合の際の
熱影響によるＴｉ合金母材の結晶粒粗大化により接合部
の機械的性質が劣化するのが防止されることとなる。
その製造方法は、上述した構成を有するものであり、Ｔ
ｉまたはＴｉ合金中にＲＥＭを添加することによって、
Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在物は粒状と
なって細かく分散するので、結晶粒成長の核が広く分散
することになり、α−β遷移温度以上の高温域における
結晶粒の粗大化を抑制する作用があることから、Ｔｉ合
金管の接合の際の熱影響によってＴｉ合金母材の結晶粒
が粗大化するのが抑制されることとなって、接合の際の
熱影響によるＴｉ合金母材の結晶粒粗大化により接合部
の機械的性質が劣化するのが防止されることとなる。
【００１９】また、結晶粒の粗大化が抑制されることに
より、摩擦圧接のように過大なアプセット圧力を加える
場合であっても、接合部近傍の塑性変形能が確保され
て、接合部の亀裂等の欠陥が発生しがたくなるので、継
手部分の性能が改善されることとなる。
より、摩擦圧接のように過大なアプセット圧力を加える
場合であっても、接合部近傍の塑性変形能が確保され
て、接合部の亀裂等の欠陥が発生しがたくなるので、継
手部分の性能が改善されることとなる。
【００２０】そして、このような効果は、ＲＥＭのほか
Ｃａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおいても
同様に認められる。
Ｃａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおいても
同様に認められる。
【００２１】そこで、本発明に係わるＴｉ合金管接合体
およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の化学
成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共にさら
に詳細に説明する。
およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の化学
成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共にさら
に詳細に説明する。
【００２２】Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させるので、それ
ぞれ上限を１０％に限定し、２種以上含有させる場合も
合計量の上限を１０％に限定した。
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させるので、それ
ぞれ上限を１０％に限定し、２種以上含有させる場合も
合計量の上限を１０％に限定した。
【００２３】ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金管の接合の際における熱影響部の結晶
粒粗大化を抑制する作用がある。そして、その作用は、
いずれも０．０１％以上の含有により得られるが、過剰
に含有させると強度および耐食性が低下するので、上限
を１０％とした。
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金管の接合の際における熱影響部の結晶
粒粗大化を抑制する作用がある。そして、その作用は、
いずれも０．０１％以上の含有により得られるが、過剰
に含有させると強度および耐食性が低下するので、上限
を１０％とした。
【００２４】また、Ｃａも、ＲＥＭと同様に、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とした。
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とした。
【００２５】Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金管の強度を向上さ
せるのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，
Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ
はＴｉと結合して化合物を形成することによりＴｉ合金
管の強度を向上させるが、限度を超えて含有させるとＴ
ｉ合金の塑性変形能を害することとなるので、上記各元
素の上限値とした。
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金管の強度を向上さ
せるのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，
Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ
はＴｉと結合して化合物を形成することによりＴｉ合金
管の強度を向上させるが、限度を超えて含有させるとＴ
ｉ合金の塑性変形能を害することとなるので、上記各元
素の上限値とした。
【００２６】また、Ｚｒ，Ｍｏ，ＶはＴｉ合金の結晶粒
を制御し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
を制御し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
【００２７】さらに、Ｏは上記したようにＴｉ合金の強
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
【００２８】そして、これらＡｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させることとなるので、これら
の合計量は３０％以下に制限した。
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させることとなるので、これら
の合計量は３０％以下に制限した。
【００２９】図３は本発明が適用される接合装置の一例
を示すものであって、１，３はＴｉ合金管、２は固定チ
ャック、４は可動チャック、５は誘導加熱用コイル、６
は放射温度計、７は圧力ゲージ、８は制御装置である。
を示すものであって、１，３はＴｉ合金管、２は固定チ
ャック、４は可動チャック、５は誘導加熱用コイル、６
は放射温度計、７は圧力ゲージ、８は制御装置である。
【００３０】
【実施例】表のＮｏ．１〜３９に示す合金組成のＴｉ合
金を用いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うこと
によって外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製造したのち、各Ｔｉ合金管を表１に示
す条件のＴＩＧ溶接法，表２に示す条件の摩擦圧接法お
よび表３に示す条件の拡散接合法を用いてそれぞれ接合
し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施して、そ
れぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これら
の結果を同じく表のＮｏ．１〜３９に示す。
金を用いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うこと
によって外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製造したのち、各Ｔｉ合金管を表１に示
す条件のＴＩＧ溶接法，表２に示す条件の摩擦圧接法お
よび表３に示す条件の拡散接合法を用いてそれぞれ接合
し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施して、そ
れぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これら
の結果を同じく表のＮｏ．１〜３９に示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】
【表２】
【００３３】
【表３】
【００３４】
【表４】
【００３５】
【表５】
【００３６】
【表６】
【００３７】
【表７】
【００３８】
【表８】
【００３９】
【表９】
【００４０】
【表１０】
【００４１】
【表１１】
【００４２】表のＮｏ．１〜３９に示すように、本発明
で規制する化学成分組成を満足する発明例では、ＴＩＧ
溶接法，摩擦圧接法，拡散接合法のいずれにおいても、
継手強度比が良好な値を示し、曲げ試験においても破断
を生じず、良好な結果を得ることができた。
で規制する化学成分組成を満足する発明例では、ＴＩＧ
溶接法，摩擦圧接法，拡散接合法のいずれにおいても、
継手強度比が良好な値を示し、曲げ試験においても破断
を生じず、良好な結果を得ることができた。
【００４３】これに対して、Ｓ含有量の少ないＮｏ．１
およびＲＥＭ含有量の少ないＮｏ．２では曲げ試験片の
破断位置が溶融境界部分であり、Ｓ含有量およびＲＥＭ
含有量が多すぎるＮｏ．８では継手強度比が低いと共に
曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓｅ，ＲＥ
Ｍの含有量が少ないＮｏ．９では曲げ試験片の破断位置
が溶融境界部分であり、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計量が１０
％を超えるＮｏ．１７，Ｎｏ．１８では継手強度比が低
いと共に曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，ＲＥＭ，Ｃａの含有量が少ないＮｏ．１９，
Ｎｏ．２０では曲げ試験片の破断位置が溶融境界部分で
あり、Ａｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈ
ｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏの含有量が多すぎるＮ
ｏ．３４〜Ｎｏ．３９では曲げ試験片の破断位置が接合
面であった。
およびＲＥＭ含有量の少ないＮｏ．２では曲げ試験片の
破断位置が溶融境界部分であり、Ｓ含有量およびＲＥＭ
含有量が多すぎるＮｏ．８では継手強度比が低いと共に
曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓｅ，ＲＥ
Ｍの含有量が少ないＮｏ．９では曲げ試験片の破断位置
が溶融境界部分であり、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計量が１０
％を超えるＮｏ．１７，Ｎｏ．１８では継手強度比が低
いと共に曲げ試験片の破断位置が接合面であり、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅ，ＲＥＭ，Ｃａの含有量が少ないＮｏ．１９，
Ｎｏ．２０では曲げ試験片の破断位置が溶融境界部分で
あり、Ａｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈ
ｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏの含有量が多すぎるＮ
ｏ．３４〜Ｎｏ．３９では曲げ試験片の破断位置が接合
面であった。
【００４４】実施例４０〜４８ 表のＮｏ．４０〜４８に示す合金組成のＴｉ合金を用い
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同じ条件のＴ
ＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を用いてそれ
ぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施
して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価し
た。これらの結果を同じく表のＮｏ．４０〜４８に示
す。
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同じ条件のＴ
ＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を用いてそれ
ぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ試験を実施
して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価し
た。これらの結果を同じく表のＮｏ．４０〜４８に示
す。
【００４５】
【表１２】
【００４６】
【表１３】
【００４７】実施例４９〜５７ 表のＮｏ．４９〜５７に示す合金組成のＴｉ合金塊（φ
１００ｍｍ）を用いてその表面にガラス系潤滑剤を塗布
し、温度８８０〜１２５０℃の熱間押出し加工を行うこ
とにより外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同
じ条件のＴＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を
用いてそれぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ
試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比
較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．４９〜５
７に示す。
１００ｍｍ）を用いてその表面にガラス系潤滑剤を塗布
し、温度８８０〜１２５０℃の熱間押出し加工を行うこ
とにより外径１００ｍｍ，内径６０ｍｍ，肉厚２０ｍｍ
のＴｉ合金管を製作し、各Ｔｉ合金管を前記実施例と同
じ条件のＴＩＧ溶接法，摩擦圧接法および拡散接合法を
用いてそれぞれ接合し、接合継手の引張試験および曲げ
試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比
較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．４９〜５
７に示す。
【００４８】
【表１４】
【００４９】
【表１５】
【００５０】実施例５８〜６６ 表のＮｏ．５８〜６６に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、各Ｔｉ合金管の接合面に、Ａ：Ｔｉ−４
０Ｚｒ−１５Ｃｕ−１０Ｎｉ（融点：８３０℃）または
Ｂ：Ｔｉ−３５Ｚｒ−１５Ｃｕ−１５Ｎｉ（融点：８２
０℃）のいずれかを蒸着またはシート・粉末として挿入
し、真空中で接合して、各接合継手の引張試験を実施し
て、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。
これらの結果を同じく表のＮｏ．５８〜６０に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、各Ｔｉ合金管の接合面に、Ａ：Ｔｉ−４
０Ｚｒ−１５Ｃｕ−１０Ｎｉ（融点：８３０℃）または
Ｂ：Ｔｉ−３５Ｚｒ−１５Ｃｕ−１５Ｎｉ（融点：８２
０℃）のいずれかを蒸着またはシート・粉末として挿入
し、真空中で接合して、各接合継手の引張試験を実施し
て、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。
これらの結果を同じく表のＮｏ．５８〜６０に示す。
【００５１】なお、この場合の蒸着層またはシートの位
置は図１に示すものとした。この図１において、１，３
はＴｉ合金管、１０は接合層または接合材、１１は接合
部材である。
置は図１に示すものとした。この図１において、１，３
はＴｉ合金管、１０は接合層または接合材、１１は接合
部材である。
【００５２】また、真空中での加熱に際しては、周波数
２０ＫＨｚの高周波誘導加熱を用い、接合温度における
保持時間：３００ｓｅｃ，加圧力：１０ＭＰａとした。
２０ＫＨｚの高周波誘導加熱を用い、接合温度における
保持時間：３００ｓｅｃ，加圧力：１０ＭＰａとした。
【００５３】
【表１６】
【００５４】
【表１７】
【００５５】実施例６７〜７２ 表のＮｏ．６７〜７２に示す合金組成のＴｉ合金を用い
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、Ｔｉ合金管の接合面に表に示す接合層を形
成し、接合温度を変化させてそれぞれ接合し、接合継手
の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性
値と比較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．６
７〜７２に示す。
て温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより外
径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合金
管を製作し、Ｔｉ合金管の接合面に表に示す接合層を形
成し、接合温度を変化させてそれぞれ接合し、接合継手
の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合金の特性
値と比較評価した。これらの結果を同じく表のＮｏ．６
７〜７２に示す。
【００５６】なお、この場合の加熱保持時間は３００ｓ
ｅｃ，加圧力は１０ＭＰａの真空中とした。
ｅｃ，加圧力は１０ＭＰａの真空中とした。
【００５７】
【表１８】
【００５８】実施例７３〜７８ 表のＮｏ．７３〜７８に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、Ｔｉ合金の接合面に表に示す接合層を形
成すると共に加熱の際の周波数を変化させてそれぞれ接
合し、接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材
Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じ
く表のＮｏ．７３〜７８に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、Ｔｉ合金の接合面に表に示す接合層を形
成すると共に加熱の際の周波数を変化させてそれぞれ接
合し、接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材
Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じ
く表のＮｏ．７３〜７８に示す。
【００５９】なお、この際の加熱保持時間は３００ｓｅ
ｃ，加圧力は１０ＭＰａ，真空中加熱とした。
ｃ，加圧力は１０ＭＰａ，真空中加熱とした。
【００６０】
【表１９】
【００６１】実施例７９〜８４ 表のＮｏ．７９〜８４に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、接合雰囲気を変化させて各Ｔｉ合金管を
それぞれ接合し、接合継手の引張試験を実施して、それ
ぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの
結果を同じく表のＮｏ．７９〜８４に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管を製作し、接合雰囲気を変化させて各Ｔｉ合金管を
それぞれ接合し、接合継手の引張試験を実施して、それ
ぞれの母材Ｔｉ合金の特性値と比較評価した。これらの
結果を同じく表のＮｏ．７９〜８４に示す。
【００６２】なお、この時の加熱の際の周波数は２０ｋ
Ｈｚ，保持時間は３００ｓｅｃ，加圧力は１０ＭＰａと
した。
Ｈｚ，保持時間は３００ｓｅｃ，加圧力は１０ＭＰａと
した。
【００６３】
【表２０】
【００６４】実施例８５〜８９ 表のＮｏ．８５〜８９に示す合金組成のＴｉ合金塊を用
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管の端面を図２に示す傾斜状にしてそれぞれ接合し、
接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合
金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じく表の
Ｎｏ．８５〜８９に示す。
いて温度１０００℃の熱間押出し加工を行うことにより
外径１００ｍｍ，内径８０ｍｍ，肉厚１０ｍｍのＴｉ合
金管の端面を図２に示す傾斜状にしてそれぞれ接合し、
接合継手の引張試験を実施して、それぞれの母材Ｔｉ合
金の特性値と比較評価した。これらの結果を同じく表の
Ｎｏ．８５〜８９に示す。
【００６５】なお、図２において、１，３はＴｉ合金
管、１０は接合層または接合材、１１は接合部材であ
る。
管、１０は接合層または接合材、１１は接合部材であ
る。
【００６６】
【表２１】
【００６７】
【発明の効果】本発明に係わるＴｉ合金管接合体は、請
求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１
〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜
１０％のうちの１種または２種以上を合計で１０％以
下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０
％のうちの１種または２種を合計で１０％以下、を含有
し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管同士を
接合してなる構成とし、また、請求項２に記載している
ように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管同士を接合してなる構成とし、あ
るいは請求項３に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合
金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成としたか
ら、現場での接合においても溶接継手部の品質を良好な
ものとすることができ、とくに大型構造物に適用可能な
大型・厚肉のＴｉ合金管接合体を提供することが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。
求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１
〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜
１０％のうちの１種または２種以上を合計で１０％以
下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０
％のうちの１種または２種を合計で１０％以下、を含有
し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管同士を
接合してなる構成とし、また、請求項２に記載している
ように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管同士を接合してなる構成とし、あ
るいは請求項３に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合
金管と、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．
０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種ま
たは２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜
１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％
以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１
０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈ
ｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以
下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５
％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上
を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉより
なる組成のＴｉ合金管とを接合してなる構成としたか
ら、現場での接合においても溶接継手部の品質を良好な
ものとすることができ、とくに大型構造物に適用可能な
大型・厚肉のＴｉ合金管接合体を提供することが可能で
あるという著しく優れた効果がもたらされる。
【００６８】また、本発明に係わるＴｉ合金管接合体の
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしており、また、請求項８に記
載しているように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間
に、両端面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点
（ＭＭ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあら
かじめ形成させた接合部材を介在させた状態として、前
記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、Ｍ
Ｉ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保
持して接合するようにしたから、現場での接合において
も溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、と
くに大型構造物に適用可能なＴｉ合金管接合体を製造す
ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
製造方法は、請求項７に記載しているように、接合され
るＴｉ合金管の接合面の少なくとも一方に前記接合され
るＴｉ合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（Ｍ
Ｉ）を有する接合層をあらかじめ形成した状態とし、お
よび／または、接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合材を前記接合
されるＴｉ合金管の接合面の間に挿入した状態として、
前記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、
ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に
保持して接合するようにしており、また、請求項８に記
載しているように、接合されるＴｉ合金管の接合面の間
に、両端面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点
（ＭＭ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあら
かじめ形成させた接合部材を介在させた状態として、前
記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、Ｍ
Ｉ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保
持して接合するようにしたから、現場での接合において
も溶接継手部の品質を良好なものとすることができ、と
くに大型構造物に適用可能なＴｉ合金管接合体を製造す
ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例において採用したＴｉ合金管の
接合例を示す説明図である。
接合例を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例において採用したＴｉ合金管の
接合例を示す説明図である。
接合例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例に使用される接合装置の一例を
示す説明図である。
示す説明図である。
【符号の説明】 １．３ チタン合金管 １０ 接合層ないしは接合材 １１ 接合部材
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
Claims (14)
- 【請求項１】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、を含有し、残部実質
的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管同士を接合してなる
ことを特徴とするＴｉ合金管接合体。 - 【請求項２】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，
Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以
下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０
％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管同士を接合してなるこ
とを特徴とするＴｉ合金管接合体。 - 【請求項３】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、を含有し、残部実質
的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管と、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％
以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１
５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：
１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，
Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以
下のうちの１種または２種以上を合計で３０％以下、を
含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金管と
を接合してなることを特徴とするＴｉ合金管接合体。 - 【請求項４】 Ｔｉ合金管は、肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）
との比（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下である請
求項１ないし３のいずれかに記載のＴｉ合金管接合体。 - 【請求項５】 Ｔｉ合金管は、押出し成形により継ぎ目
なしで形成されているシームレスＴｉ合金管である請求
項１ないし４のいずれかに記載のＴｉ合金管接合体。 - 【請求項６】 押出し成形は、温度９００℃以上１１５
０℃以下でガラス系潤滑剤を用いて実施されたものであ
る請求項５に記載のＴｉ合金管接合体。 - 【請求項７】 接合されるＴｉ合金管の接合面の少なく
とも一方に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点（Ｍ
Ｍ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあらかじ
め形成した状態とし、および／または、接合されるＴｉ
合金管の母材の融点（ＭＭ）よりも低い融点（ＭＩ）を
有する接合材を前記接合されるＴｉ合金管の接合面の間
に挿入した状態として、前記接合されるＴｉ合金管の接
合面に圧力を加えつつ、ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱
して所定時間その温度に保持して接合することを特徴と
する請求項１ないし６のいずれかに記載のＴｉ合金管接
合体の製造方法。 - 【請求項８】 接合されるＴｉ合金管の接合面の間に、
両端面に前記接合されるＴｉ合金管の母材の融点
（ＭＭ）よりも低い融点（ＭＩ）を有する接合層をあら
かじめ形成させた接合部材を介在させた状態として、前
記接合されるＴｉ合金管の接合面に圧力を加えつつ、Ｍ
Ｉ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所定時間その温度に保
持して接合することを特徴とする請求項１ないし６のい
ずれかに記載のＴｉ合金管接合体の製造方法。 - 【請求項９】 接合層および／または接合材の厚さが１
μｍ以上１００μｍ以下である請求項７または８に記載
のＴｉ合金管接合体の製造方法。 - 【請求項１０】 接合層および／または接合材がＴｉ，
Ｚｒ，Ｃｕ，Ｎｉの成分からなり、Ｔｉ：２０重量％以
上、Ｚｒ：２０重量％以上で且つＴｉ＋Ｚｒ：４０重量
％以上９０重量％以下、Ｃｕ＋Ｎｉ：１０重量％以上６
０重量％以下の組成である請求項７ないし９のいずれか
に記載のＴｉ合金管接合体の製造方法。 - 【請求項１１】 ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱するに
際し、周波数２００ＫＨｚ以下の高周波誘導加熱を用い
る請求項７ないし１０のいずれかに記載のＴｉ合金管接
合体の製造方法。 - 【請求項１２】 ＭＩ＜Ｔ＜ＭＭの温度Ｔに加熱して所
定時間その温度に保持して接合するに際して、酸素およ
び窒素の含有量が、それぞれ、０．０１体積％以下の不
活性ガス中ないしは真空中で接合する請求項７ないし１
０のいずれかに記載のＴｉ合金管接合体の製造方法。 - 【請求項１３】 Ｔｉ合金管の接合面を傾斜させて接合
する請求項７ないし１２のいずれかに記載のＴｉ合金管
接合体の製造方法。 - 【請求項１４】 Ｔｉ合金管の接合面を加熱する加熱手
段と、Ｔｉ合金管の接合面の温度を測定する測温手段
と、Ｔｉ合金管の接合面に圧力を加える加圧手段と、Ｔ
ｉ合金管の接合面に加えられた圧力を測定する測圧手段
と、各手段の制御手段をそなえた接合装置を用いてＴｉ
合金管の接合を行う請求項７ないし１３のいずれかに記
載のＴｉ合金管接合体の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15077995A JPH094770A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法 |
| EP96108929A EP0748876B1 (en) | 1995-06-16 | 1996-06-04 | Titanium alloy, member made of the titanium alloy and method for producing the titanium alloy member |
| DE69630336T DE69630336T2 (de) | 1995-06-16 | 1996-06-04 | Titanlegierung, Werkstück aus Titanlegierung sowie Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus Titanlegierung |
| US08/659,720 US6007923A (en) | 1995-06-16 | 1996-06-06 | Titanium alloy, member made of the titanium alloy and method for producing the titanium alloy member |
| NO962434A NO962434L (no) | 1995-06-16 | 1996-06-10 | Titanlegering, titanlegeringsgjenstand og fremgangsmåte for fremstilling av denne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15077995A JPH094770A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH094770A true JPH094770A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15504255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15077995A Pending JPH094770A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH094770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012525497A (ja) * | 2009-04-30 | 2012-10-22 | スフィヴァル | チタン製伸長部品の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15077995A patent/JPH094770A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012525497A (ja) * | 2009-04-30 | 2012-10-22 | スフィヴァル | チタン製伸長部品の製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8025983B2 (en) | Joining method between Fe-based steels and Ti/Ti-based alloys having joint strength higher than those of base metals by using interlayers and the joints produced using the method | |
| US4710235A (en) | Process for preparation of liquid phase bonded amorphous materials | |
| JPH0966372A (ja) | Ｔｉ合金部材の接合方法 | |
| KR102253406B1 (ko) | 이종금속 접합재 및 이를 이용한 이종금속 브레이징 방법 | |
| US6007923A (en) | Titanium alloy, member made of the titanium alloy and method for producing the titanium alloy member | |
| JPH09164490A (ja) | 金属間材料部品の反応性焼結による接合方法及びその応用 | |
| WO1995027586A1 (fr) | Feuille d'alliage permettant de souder sous atmosphere oxydante une matiere refractaire par diffusion de phase liquide | |
| JPH01224182A (ja) | 酸化物分散強化白金物品の製造方法 | |
| TW200927346A (en) | A diffusion bonding method for blocks of based bulk metallic glass | |
| JPH094770A (ja) | Ｔｉ合金管接合体およびその製造方法 | |
| US3591917A (en) | Process for joining surfaces | |
| JPH02185940A (ja) | 酸化雰囲気中での接合が可能な液相拡散接合用合金箔 | |
| Szewieczek et al. | Designing the brazed joint properties with application of amorphous tape as a filler metal | |
| JP3533119B2 (ja) | 液相拡散接合用鋼材とその接合方法 | |
| JP3798219B2 (ja) | 鉄基合金部材同士の接合体及び接合方法 | |
| JP3626593B2 (ja) | 酸化雰囲気中液相拡散接合方法 | |
| JPH02151377A (ja) | 酸化雰囲気中で接合可能なＣｒ含有材料の液相拡散接合用合金箔 | |
| JPH10244363A (ja) | 高融点金属ろう接円筒形状部材及びその製造方法 | |
| KR102226046B1 (ko) | 브레이징용 필러 메탈합금 및 이의 제조방법 | |
| JPH02151378A (ja) | 酸化雰囲気中で接合可能なＣｒ含有材料の液相拡散接合用合金箔 | |
| RU2829078C1 (ru) | Сплав на основе никеля для изготовления труб для трубопровода | |
| JP3049513B2 (ja) | ラジアントチューブ用耐熱合金 | |
| JP3509087B2 (ja) | チタン材又はチタン合金材の接合方法 | |
| JPS63215388A (ja) | 二相ステンレス鋼部材の接合方法 | |
| JPH09314358A (ja) | チタン合金接合用介挿部材およびチタン合金の接合方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20050118 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050201 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050607 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |