JPS5870988A - 爆発により金属パイプを互いに接合する方法及び装置 - Google Patents

爆発により金属パイプを互いに接合する方法及び装置

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JPS5870988A
JPS5870988A JP17695482A JP17695482A JPS5870988A JP S5870988 A JPS5870988 A JP S5870988A JP 17695482 A JP17695482 A JP 17695482A JP 17695482 A JP17695482 A JP 17695482A JP S5870988 A JPS5870988 A JP S5870988A
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ring
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ベングト・ペルツソン
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/06Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
    • B23K20/08Explosive welding
    • B23K20/085Explosive welding for tubes, e.g. plugging

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属・譬イデを爆発によって接合する方法に関
するもので、本発明によれば接合すべきパイプの対向端
部を外側金属リングと内側金属リングとの間に挿入し、
同内側金属リングは傾斜ヘリで外側の輪郭を形成し、従
って内側リングと各Aイブ端部の内壁側面との間にくさ
び形に形成された隙間が形成され、その後、内側リング
の内側で爆発物で爆発を生じせしめるものである。
ノ譬イブを爆発によって接合する多くの方法が既に公知
である0例えば、英国特許第766741号には・母イ
ブ端を外側リングと内側リングとの間に挿入して、更に
爆発物をシリンダ状として内側リングの内側で爆発を生
じせしめている。このようにして・ぐイブ端部と外側リ
ングが変形して・譬イデ間の接合(5hap@−dep
end@nt jolnt )が行われる。
内側リングは鉛のような柔らかい材料で作られ、・譬イ
デの端部表面O関の隙間に圧入され同端部表面を腐食に
対して保譲するようになっている。この方法を用いる場
合、高圧下で高温の流体に対して接合が緊密でないとい
う危険性が十分にある。
また接合部の機械的強度は柔らかい材料ででき友内側リ
ングが強度の増大をもたらさないために実際上、全く外
側リングと・9イデ端の変形に左右される。
米国特許第3290771号に腐食防饋被覆をした薄肉
/9イデの爆発接合方法が示されている。同方法では/
?イデの端部をプラスチ、クスリープの両端にある環状
のみぞ又は凹部に挿入し、同プラスチックスリーブは爆
薬を取シ囲こみ、一対の環状溝を有する分離可能な外側
リングによって取り囲まれている。爆発時にこの環状構
が・臂イデ端とスリーブにおいて互い違いに谷と山とに
なシ、ノクイデ端をデ2スチ、クスリープにa、りする
。爆発後、外側リングを割ってそして取り外す。この方
法は薄肉ノ譬イデを接合する時にのみ使用可能で厚肉鉄
ノタイデ、例えばオイル又はがス用・ぐイブラインに用
いるノlイブの接合には不適であり、特に20パールま
での圧力120Cまでの温度に耐えることが必要な地域
暖房用のノ譬イデの接合には全く使用できない。
一般に本発明は先ず、爆発によってノヤイデライン用及
び地埴暖房ライン用の・中イブなどの厚内金属ノ譬イデ
間の高強度の接合を得る方法を提供する−のである。今
日まで、このような用途に用いられる・譬イデは溶接さ
れてきたがその溶接方法は高い熟練した接衝レベルが要
求され、特に導管の内側のような近すきにくい場所でし
ばしば溶接作業を行なわなければならないので高コスト
になる。
多くの場合、lI!接部はX−線検査をしなければなら
ず、同検査は更に経費管増すものである。従って本発明
はまた、よ)簡単で時間の消費及び必要装置を少なくす
ることができる、特に作業を行うのにむずかしい位置に
あるノタイデの接合方法を提供するものである。
この目的は、環状爆薬を用いる本発明によって成し逐げ
られ、同爆薬は爆薬の周囲に亘って爆薬の半径方向中心
平面において均一な爆発を生じせしめる起爆手段によっ
て爆発が引き起こされ、爆薬の中心平面から爆発波面が
生じ、この波面が内側リングlOに対して反対方向に作
用し、即ち同リングと・量イブ端部との衝突がまず中心
平面でおこり同リングの両端に向けて反対方向に進行す
る。
このようにして爆薬の爆発力による内側リングの膨張に
よって生じるパイプ端と内側リング間の衝突圧力で内側
リングの材料と・母イブ端の材料との間に溶接が生じる
本発明は例えば2枚の鋼板を爆発によって溶接するとき
の条件と類似した条件を念頭においてなされたもので、
2枚のシートのうちの1枚のシートをわずかな距離を加
速した後に、他のシートに打ちつけるものでこれによっ
て一端で爆発が開始され衝突が連続して他端方向に生じ
る6本発明によれば、傾斜ヘリを有する内側リングを用
い中心で爆発を始めることにより衝突ゾーンは中心から
内側リングの端に向う反対方向に生じる。
本発明による方法の好ましい適用例において、近すきに
くい場所でのノ母イデ接合がつぎのような操作により特
に簡単となる、すなわち先ず内側リングと外側リングの
ヘリの間の中央に位置するスペーサ手段の助けを借〕て
内側リングを外側リングにをり付は続いて内側リングを
欧9付けた外側リングをリング間の隙間にあるスペーサ
手段に・中イブ先端がつき轟る壕で一方の・母イブ端部
上にすべり込ませ、環状の爆薬を内側リングの内側にあ
る決まった場所に固定した後、他の・ダイブ端部をス(
−サ手段に同・中イブの先端が接するまでリング間の隙
間に挿入する。この方法は接合部それ自身に近ずくこと
を全く要求されず、むしろ一方の・中イブの外側端に近
ずくだけで十分であシ、従ってこの端に力を加えて・中
イブを互いに押すことができる。ス(−サ手段はリング
が・ぐイブ端部に対して正確に中心に位置するのを保証
し、これは/ダイブ端部の均一な変形及び接合を得るた
めに必須であゐ。
本発明を図面に示し九爽施例を参考にして王妃に更に詳
細に説明する。
第1図中、1と2は直径32備の一対の規格鉄・中イブ
を示し、同〕譬イデに本発明による接合装置を据え付け
ている。同装置は・中イブの厚さよシも厚く、従って半
径方向における強度が・中イブよりも大きな鉄製の外側
リング3【含んでいる。リング3は内部周囲溝4ででき
ており、間溝は狭い平坦な底部表面70両側に互いに向
って傾斜するヘリ5,6をもってほぼV字形に形成され
ている。
図に示す如(ノタイデ1,2の端は底部表面7の端まで
延びている。
溝7の中心線上の・9イデの内側に鉄製内側リング8が
あり、同リングの幅はほぼ溝4の幅と等しい、内側リン
グの頂部側は溝4のヘリ5,6と同じ傾斜を有する傾斜
表面9,10でできている。
表面9.10は平坦な底を有する浅い溝11によって分
けられており、間溝の幅は底部表面7の幅と等しい。
リング3とリング8はスペーサ手段によりて互いに固定
され、同スイーサ手段は波形の鋼帯12に成形すること
ができ、詳細を第5図に示している。鋼帯12は互い違
いになった部分13と14を有し、第2図に示すリング
位置において、互い違いKなり九部分は溝4の底部でス
/、)溶接され、更にリング8の溝11の中に弾挿され
ている。
このように鋼帯12は溝11の深さに相画するばね移動
を可能とする弾性を有している。第5図において、15
は1ll14に対する溶接点を示している。
代夛に銅帯12を第5図中で一点@線の間で示すような
短い区分で均一に分割することができる。
弾力性の帯を用いることによって、同帯は内側リング中
の溝中に弾挿することができ、且つ集合体を簡単にする
ことができる。その理由は現存する傾斜表面9.10が
帯をじゃまになら−ない所に押し付けるからである。詳
述した形式のスペーサ手段を用いるととKよる付加的な
長所は、変形した後ス(−サーの占めるスペースが極め
て小さくなることである。これについて以下に記述する
第1図中、上半分は内側リング8に取り付けた爆薬(概
略的に図示)が爆発する前の構成部材の位置及び形状を
示している。爆薬は紙ジャケットに包まれえ環状のダイ
ナマイト爆薬で構成されておシ、数個の雷管17によっ
て爆発が生じ、同雷管は爆薬の周囲に均一に分配され且
つ一方のツクイブを通って外部に通じた電線18に接続
されている。リング8の膨張を伴う爆発の後、第1図の
下半分に示される外観のような接合部が得られる。
ツクイブ端は外側に向って円錐状となり且つ内側と外側
リングと0間にはさまれ、その結果ノ臂イデそれ自身の
引張り強さとほとんど同じ引張り強さを有する接合部が
得られる。爆薬の適切な配分と共に接合面をていねいに
清帰することによってまた第1図中矢印で示す間の面積
中で内側リング材とツクイブ材との間で溶接が行われ、
緊密な接合部が得られる。帯12は・母イブ端間のスペ
ース中に容易に一緒に折り曲げられ、従って変形過程を
阻害しない、第1図中に示す如く、内側リング18は/
llイブ間に実際上スムーズな接合をもたらし、従って
接合部は流体に恩知できるほどの乱れを何ら生じせしめ
ることがない。
第1図に示す実施例において、モーメントアーム(mo
m@nt arm )の長さはツクイブの初期変形時に
最大になる。その理由は内側リング8がノ臂イブの外側
ヘリの近くでツクイブ端に対して接するからである0本
発明装置によれば爆薬の大きさは先ず実行すべき変形作
業に従って決められるので、爆薬の大きさを最小限にす
ることができる。外側リング3の廻りに均等に配設され
且つ溝4を外気に連通せしめる換気ダクト19を介して
、溝4中の媒介物をすはヤ〈放出することができる。こ
のことは爆薬の大きさを最適サイズに維持する本のに役
立つ。
外側リングの溝4と内側リング8の最適形状は・ぐイブ
の直径、材料特性、溶接条件等の種々の要因によって変
えることができる。第2図、第3図及び第4図は外側リ
ングと内側リングの他の変形した実施例を示し、図中第
1図と同じ符号は対応する部品管示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法1*施する丸めの接合装置の一実施
例を示す長手方向断面図で一対の・ダイブ端に取り付け
ている。第2図は第1図に示す内側リングの実施例を示
している。第3図と第4図は爆発の前及び後の内側リン
グと外側リングの他の実施例を示す長平方向の断面図で
ある。第5図はス(−サ部材の一実施例を示す側面図で
ある。 1.2−・・)譬イデ    3・・・外側リング4・
・・溝       5.6・・・ヘリ7・・・底部表
面      8・・・内側リング9.10・・・傾斜
表面  11・・・溝12・−鋼帯      16・
・・爆薬17・・・雷管      18・・・電線・
FIG、1 ・ ・ル・ 2 、−−−4              11− −−
−〜−−6 7 ( ) 7 B、 FIG、 4 FIG、 5

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 接合すべきノ譬イゾの対向端部を外側リングと傾
    斜ヘリで外側形状を構成した内側リングとの間に挿入し
    、それによって内側リングと各ノ譬イデ端部の内側表面
    との間にくさび状の隙間を形成し、内側リングの内側で
    爆薬による爆発を生じせしめる爆発によ1金属・譬イデ
    を互いに接合する方法において、環状の爆薬(16)を
    使用し、同爆薬は起爆手段(17)Kよって爆発せしめ
    、同起爆手段は爆薬の半径方向中心平面において爆薬の
    周囲に均一な爆発を生じせしめて内側リングに対し、反
    対方向に作用する爆発波面をおこし、このようにして爆
    薬の爆発力によシ、内側リングの膨張時における・豐イ
    デ端部(1,2)と内側リング(8)との間の衝突圧力
    により内側リングの材料と・々イブ端部の材料との関に
    !1合を生じせしめることを特徴とする爆発により金属
    ・ぐイブを互いに接合する方法。 2、 先ず、リングのへりの間の中央に位置するスペー
    サ手段(12)Kよって内側リング(8)を外側リング
    (3)K固定し外側リングを、一方のノfイデの端部上
    にリング間の隙間にあるスペーサ手段に接するまですべ
    り込ませ、環状爆薬(16)を内側リングの内側の所定
    位置に固定した後に他の・9イデの端部をスペーサ手段
    にその先端が接するまでリング間の隙間に挿入し、その
    後爆薬に爆発を生じせしめることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載の方法。 3、その間Km合すペキノ譬イブの相対向する端部を挿
    入できる外側金属リングと内側金属リングとを含み、内
    側金属リングは外側形状を傾斜ヘリで構成し、その内部
    に爆薬を挿入可能とした、金属ノ臂イデを接合すゐ装置
    において、爆薬(16)は環状で且つその周囲に亘りて
    半径方向中心平面において均一な爆発が生じるように配
    置し九起爆手段(17)を有し、内側リングの膨張時に
    おけるノ4イデ端部(1,2)と内側リング(8)との
    間の衝突圧力によシ内側リングの材料と・量イブ端の材
    料との間に溶接を生じせしめること1に特徴とする爆発
    によシ金属・母イデを互いに接合する装置。 4、外側リング(3)と内側リング(8)は内側リング
    の傾斜ヘリ(9,10)間の中央に位置するスペーサ手
    段(12)Kよって互いに固定され、しかも環状の爆薬
    (16)が内側リングの内側に固定されることを特徴と
    する特許請求の範囲第3項に記載の装置。 5、 ス(−サ手段(12)は外側リングの内部側面の
    中心から半径方向内側に延び且つ同リングの周囲に沿っ
    て均一に分配された弾性素子で形成され、同素子は内側
    リングの外側側面中の溝(11)中に延びていることを
    特徴とする特許請求の範囲第4項に記載の装置。 6、弾性素子が外側リングに強固に溶接され且つ内側リ
    ング(8)の溝(11)中にはめ込まれた1つまたは複
    数の波形鋼帯(12)で形成されていることを特徴とす
    る特許請求の範囲第5項に記載の装置。
JP17695482A 1981-10-07 1982-10-07 爆発により金属パイプを互いに接合する方法及び装置 Granted JPS5870988A (ja)

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JPH0261356B2 JPH0261356B2 (ja) 1990-12-19

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