JPS59166427A - 形状記憶合金を用いた管の接続方法 - Google Patents
形状記憶合金を用いた管の接続方法Info
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- JPS59166427A JPS59166427A JP3663083A JP3663083A JPS59166427A JP S59166427 A JPS59166427 A JP S59166427A JP 3663083 A JP3663083 A JP 3663083A JP 3663083 A JP3663083 A JP 3663083A JP S59166427 A JPS59166427 A JP S59166427A
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- memory alloy
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D39/00—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
- B21D39/04—Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of tubes with tubes; of tubes with rods
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for
- B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
- B23P11/025—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
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。
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、形状記憶合金を継手に用いた2つ以上の管を
接続する方法に関する。
接続する方法に関する。
形状記憶合金を管の継手として用いることは。
特公昭52−5458号、特公昭54−4898号、特
公昭55−46810号明細書に見られる如く、米国レ
イケム社によって紹介されている。このような先行技術
によると、接続すべき管の直径よりもやや小さ目の直径
を有する前記形状記憶合金継手を、溶解・鋳込により、
丸棒を得たのち切削機械加工により得る。
公昭55−46810号明細書に見られる如く、米国レ
イケム社によって紹介されている。このような先行技術
によると、接続すべき管の直径よりもやや小さ目の直径
を有する前記形状記憶合金継手を、溶解・鋳込により、
丸棒を得たのち切削機械加工により得る。
機械加工済の継手は、不活性雰囲気中で焼なましによる
継手からの内部応力を取り去る目的で、950℃に30
分間加熱され、270℃〜670℃まで迅速に冷却され
、依然不活性雰囲気中で2時間その温度に維持する。
継手からの内部応力を取り去る目的で、950℃に30
分間加熱され、270℃〜670℃まで迅速に冷却され
、依然不活性雰囲気中で2時間その温度に維持する。
その後、前記継手は、液体窒素中に浸漬され。
予め液体窒素温度に壕で冷却されたテーパ心棒により、
この継手の熱回復および二次変形の両方を供するに充分
な8.3%だけ半径方向に膨張せしめ、前記心棒よりも
わずかに小さい直径を有する棒、−!たは保持具が代り
に挿入され、室温まで温度を上げて4時間後、再び保持
具および継手を液体窒素中で冷却し、保持具から継手を
取り出す。その後、接続すべき管に継手を挿入して、室
温まで温度ヲ」1昇させて接続を完了するものである。
この継手の熱回復および二次変形の両方を供するに充分
な8.3%だけ半径方向に膨張せしめ、前記心棒よりも
わずかに小さい直径を有する棒、−!たは保持具が代り
に挿入され、室温まで温度を上げて4時間後、再び保持
具および継手を液体窒素中で冷却し、保持具から継手を
取り出す。その後、接続すべき管に継手を挿入して、室
温まで温度ヲ」1昇させて接続を完了するものである。
前記従来の方法によれば、継手を2次変形。
すなわち強加工することによシ継手に若干の可逆性全伺
与させ、継手の装着を容易にしているが、接続作業現場
に於いて、液体窒素に浸した状態での前記作業が必要で
ある点、また強加工による可逆性の付与は極めて小さい
点、また繰り返しの使用に対する信頼性がない点9等の
欠点があった。
与させ、継手の装着を容易にしているが、接続作業現場
に於いて、液体窒素に浸した状態での前記作業が必要で
ある点、また強加工による可逆性の付与は極めて小さい
点、また繰り返しの使用に対する信頼性がない点9等の
欠点があった。
本発明の目的は、これらの欠点を除去するために、拘束
時効熱処理により形状記憶合金に顕著な可逆性を持たせ
たもので、装着・脱着が極めて容易な繰り返し使用可能
な継手を提供するにある。
時効熱処理により形状記憶合金に顕著な可逆性を持たせ
たもので、装着・脱着が極めて容易な繰り返し使用可能
な継手を提供するにある。
T1Ni、 TiN1X (X=Fe、Cu等)合金は
熱弾性マルテンザイト変態の逆変態に伺随して顕著な形
状記憶効果を示すことが知られている「(金属」196
6年2月13日号pp44〜48.「日本金属学会会報
」第12巻、第6号(1973)、 pp157〜17
1、 「日本金属学会誌」第60巻、第2号(197
5)、 pp175〜181)。
熱弾性マルテンザイト変態の逆変態に伺随して顕著な形
状記憶効果を示すことが知られている「(金属」196
6年2月13日号pp44〜48.「日本金属学会会報
」第12巻、第6号(1973)、 pp157〜17
1、 「日本金属学会誌」第60巻、第2号(197
5)、 pp175〜181)。
これらの形状記憶合金は、溶解法によって得た後、熱間
加工、または冷間加工により、所定の形状・寸法に加工
後1例えば700℃で1時間の歪除去熱処理(焼な捷し
)を行なった後。
加工、または冷間加工により、所定の形状・寸法に加工
後1例えば700℃で1時間の歪除去熱処理(焼な捷し
)を行なった後。
500〜700℃1時間の熱処理によりT1Ni単相化
処理を行なって製造される。歪除去・単相化処理は同時
に実施する場合もある。
処理を行なって製造される。歪除去・単相化処理は同時
に実施する場合もある。
T1Ni合金に二段変態の原理を利用して形状変化の度
合の大きな可逆形状記憶効果を付与する方法は9本発明
者らによって昭和57年特許願第31605号「可逆形
状記憶効果を有するチタン・ニッケル合金およびその製
造方法」として出願されている。その内容は前記合金全
600℃以上の温度で単相化処理後、600℃以下の温
度で拘束時効処理をすることにより複相化させ可逆形状
記憶効果を導出するものである。
合の大きな可逆形状記憶効果を付与する方法は9本発明
者らによって昭和57年特許願第31605号「可逆形
状記憶効果を有するチタン・ニッケル合金およびその製
造方法」として出願されている。その内容は前記合金全
600℃以上の温度で単相化処理後、600℃以下の温
度で拘束時効処理をすることにより複相化させ可逆形状
記憶効果を導出するものである。
次に本発明全実施例に基いて説明する。
Ni 50.3〜51アトミツクパーセン) 、 残部
TiよりなるT1Ni合金を高周波誘導溶解によって得
たのち、熱間鍛造によって21mX21m+nの角棒を
得た。その後旋盤加工により直径20胴の均質で無孔な
合金棒を作製し、管の接続継手として供するために第1
図、第7図、第10図、第16図に示すような筒形の形
状に切削・研削加工によって継手全構成した。機械加工
済の継手は、焼なましの目的で、700℃で2時間加熱
し。
TiよりなるT1Ni合金を高周波誘導溶解によって得
たのち、熱間鍛造によって21mX21m+nの角棒を
得た。その後旋盤加工により直径20胴の均質で無孔な
合金棒を作製し、管の接続継手として供するために第1
図、第7図、第10図、第16図に示すような筒形の形
状に切削・研削加工によって継手全構成した。機械加工
済の継手は、焼なましの目的で、700℃で2時間加熱
し。
その復水」姦4ヨ不活性雰雰囲気下で水焼入れをした。
継手である筒10の内側11からこの形状記憶合金筒形
継手を管に接続する目的のために第1図、第2図、第5
図、第4図に示すように、上述の如く加工した形状記憶
合金の筒10の直径を膨張(拡大)させるために合金の
マルテンサイト変態温度以下(具体的には液体窒素浸漬
下)で棒状部材16を挿入し、筒10の径(dl)と筒
12の径(d2)の比率d 2/ d 1が1.08を
越えないで接続すべき管の内径よりもやや大きめとなる
ように、膨張(拡大)させた。600°C以下の温度雰
囲気下で、棒状部材13とともに、若しくは。
継手を管に接続する目的のために第1図、第2図、第5
図、第4図に示すように、上述の如く加工した形状記憶
合金の筒10の直径を膨張(拡大)させるために合金の
マルテンサイト変態温度以下(具体的には液体窒素浸漬
下)で棒状部材16を挿入し、筒10の径(dl)と筒
12の径(d2)の比率d 2/ d 1が1.08を
越えないで接続すべき管の内径よりもやや大きめとなる
ように、膨張(拡大)させた。600°C以下の温度雰
囲気下で、棒状部材13とともに、若しくは。
棒状部材13の心棒よりもやや小さい保持具に液体窒素
浸漬下で移し代え、保持具と一緒、すなわち8乃以下の
ひずみを筒12の記憶合金に与えたままの拘束下で9時
効処理を施した。その後、逆変態温度以上の温度で棒状
部材13゜若しくは保持具を取りはずすと、加熱冷却の
温度サイクルに対して筒10の継手の直径は膨張収縮全
自発的に繰りかえす。本実施例では、 Ni51アトミ
ツクパーセント残部T1よりなる合金を用いて700℃
で2時間処理後5%の拘束歪み下で400℃×100時
間の時効処理を行なった結果、60℃で該合金を用いた
筒形継手は膨張を完了し30°Cで収縮を完了した。
浸漬下で移し代え、保持具と一緒、すなわち8乃以下の
ひずみを筒12の記憶合金に与えたままの拘束下で9時
効処理を施した。その後、逆変態温度以上の温度で棒状
部材13゜若しくは保持具を取りはずすと、加熱冷却の
温度サイクルに対して筒10の継手の直径は膨張収縮全
自発的に繰りかえす。本実施例では、 Ni51アトミ
ツクパーセント残部T1よりなる合金を用いて700℃
で2時間処理後5%の拘束歪み下で400℃×100時
間の時効処理を行なった結果、60℃で該合金を用いた
筒形継手は膨張を完了し30°Cで収縮を完了した。
実際に管を接続するrは、25℃の温度下で第5図に示
すように膨張時の管14の径よりやや小さめの筒10ヲ
七ノl−t、60℃に加熱すると第6図に示すように筒
1Dは半径方向に膨張し管14との接続は完了した。そ
の後70℃の温水を管に流して漏れを観察したが、いず
れの端部からも漏れは認められなかった。また、室温に
放置して該継手を脱着し、その後再度加熱して接続せし
める繰り返しの試験を実施したが、やはり漏れは認めら
れなかった。
すように膨張時の管14の径よりやや小さめの筒10ヲ
七ノl−t、60℃に加熱すると第6図に示すように筒
1Dは半径方向に膨張し管14との接続は完了した。そ
の後70℃の温水を管に流して漏れを観察したが、いず
れの端部からも漏れは認められなかった。また、室温に
放置して該継手を脱着し、その後再度加熱して接続せし
める繰り返しの試験を実施したが、やはり漏れは認めら
れなかった。
第7図には外歯16をもつ筒形継手15を示したが、こ
の目的は7管との接続性を改善するものであるが1本発
明の製造方法によれば、第6図の如くに外歯のない筒1
0の内側を部材心棒を用いて膨張させるため膨張作業が
比較的容易となった。1だ管の内部で接続を完了させる
方法であるために流される流動体の抵抗による腐蝕等へ
の影響を除去するために第8図、第9図に示すように、
筒形継手が管の内径を縮めないように、〈ぼみ又は突部
を設けた筒18.筒19を管17に装着接続すれば、一
層、接続性は良くなる。
の目的は7管との接続性を改善するものであるが1本発
明の製造方法によれば、第6図の如くに外歯のない筒1
0の内側を部材心棒を用いて膨張させるため膨張作業が
比較的容易となった。1だ管の内部で接続を完了させる
方法であるために流される流動体の抵抗による腐蝕等へ
の影響を除去するために第8図、第9図に示すように、
筒形継手が管の内径を縮めないように、〈ぼみ又は突部
を設けた筒18.筒19を管17に装着接続すれば、一
層、接続性は良くなる。
−また管の外側から前記記憶合金継手を接続する目的に
供するものは、第10図〜第17図に示したが、第10
(第11)図の筒20の継手は。
供するものは、第10図〜第17図に示したが、第10
(第11)図の筒20の継手は。
700℃以上の熱処理後、第12(第15)図の筒23
に示すように、圧縮させられ、その径の比率は、筒20
の径(ar)と筒26の径(d≦)とするとa、/a、
〉0.92を越えない範囲であればよい。
に示すように、圧縮させられ、その径の比率は、筒20
の径(ar)と筒26の径(d≦)とするとa、/a、
〉0.92を越えない範囲であればよい。
この方法によれば、前記の方法とは逆に加熱時に該継手
は収縮し、冷却時には膨張を示した。
は収縮し、冷却時には膨張を示した。
実際の管の接続方法は第14図、第15図に示すが、前
記方法と同様であるので詳細は省略する。
記方法と同様であるので詳細は省略する。
1だ接続を改善するために第16図の外歯27を持つ筒
26の継手についても第16図、第17図に示すが接続
方法は前記の場合と同様である。
26の継手についても第16図、第17図に示すが接続
方法は前記の場合と同様である。
本発明によれば、管の接続方法として、管の外のみなら
ず管の内側からの接続が可能であり。
ず管の内側からの接続が可能であり。
例えば、配管部分が極めて狭く継手の肉厚に制限がある
所などへの応用も可能である。
所などへの応用も可能である。
また装着、脱着が極めて容易であり1作業現場では液体
窒素等の冷媒に浸漬するだけで継手の装着、接続が出来
、装着ミス、あるいは、補修等の脱着についても冷却す
るのみで簡単に出来る。
窒素等の冷媒に浸漬するだけで継手の装着、接続が出来
、装着ミス、あるいは、補修等の脱着についても冷却す
るのみで簡単に出来る。
本実施例は60℃と30℃の温度サイクルに対する可逆
継手の方法についてのみ述べたカニ、Ni濃度と時効処
理条件を変化させると、任意の温度サイクルに対して、
前記可逆性を付与出来る。
継手の方法についてのみ述べたカニ、Ni濃度と時効処
理条件を変化させると、任意の温度サイクルに対して、
前記可逆性を付与出来る。
−例を挙げると51.5Niアトミソクツく−セント残
部がTiより万る合金では600℃の時効処理では一6
2℃と一57℃の間での可逆性を付与することができる
。
部がTiより万る合金では600℃の時効処理では一6
2℃と一57℃の間での可逆性を付与することができる
。
このように可逆性の温度範囲の任意性により必ずしも冷
媒に液体窒素を使う必要はなく、−!た時効処理に於け
る拘束歪み量も任意に制御することができる。
媒に液体窒素を使う必要はなく、−!た時効処理に於け
る拘束歪み量も任意に制御することができる。
また、これらの方法はT1Ni合金に限らず。
時効により母相#中間相変態の二段変態挙動を示す総て
のT1Ni系合金に適用することができる。
のT1Ni系合金に適用することができる。
第1図は本発明によって製作された平滑面を持つ継手の
断面図、第2図は第1図の端面図。 第6図は膨張加工時の継手の断面図、第4図は第3図の
端面図、第5図は一対の管に装着された時の接続部分の
断面図、第6図は前記管の接続完了時の断面図、第7図
は外歯16を有する継手の断面図、第8図は前記外歯を
有する継手と管内部の平滑性を持たせるために継手の長
さと厚み部分金剛った一対の管の接続完了時の断面図、
第9図は平滑な継手と第8図と同じ目的音もつ一対の管
との接続完了時の断面図、第10図は平滑面21ヲもつ
継手の断面図、第11図は第10図の端面図、第12図
は収縮加工時の継手の断面図、第16図は第12図の端
面図、第14図は一対の管に装着された時の接続部分の
断面図、第15図は前記管の接続完了時の断面図。 第16図は外歯を有する継手の断面図、第17図は外歯
を有する継手と一対の管の接続完了時の断面図 図において 10.12,15,18,19,20,23,25,2
6,28 :形状記憶合金よりなる筒状継手(略して筒
)13:棒状部材 14.17,24.29 :接続すべき管16:外歯 代理人(7127)弁理士後藤洋介 11−
断面図、第2図は第1図の端面図。 第6図は膨張加工時の継手の断面図、第4図は第3図の
端面図、第5図は一対の管に装着された時の接続部分の
断面図、第6図は前記管の接続完了時の断面図、第7図
は外歯16を有する継手の断面図、第8図は前記外歯を
有する継手と管内部の平滑性を持たせるために継手の長
さと厚み部分金剛った一対の管の接続完了時の断面図、
第9図は平滑な継手と第8図と同じ目的音もつ一対の管
との接続完了時の断面図、第10図は平滑面21ヲもつ
継手の断面図、第11図は第10図の端面図、第12図
は収縮加工時の継手の断面図、第16図は第12図の端
面図、第14図は一対の管に装着された時の接続部分の
断面図、第15図は前記管の接続完了時の断面図。 第16図は外歯を有する継手の断面図、第17図は外歯
を有する継手と一対の管の接続完了時の断面図 図において 10.12,15,18,19,20,23,25,2
6,28 :形状記憶合金よりなる筒状継手(略して筒
)13:棒状部材 14.17,24.29 :接続すべき管16:外歯 代理人(7127)弁理士後藤洋介 11−
Claims (2)
- (1)形状記憶合金よりなる筒状の継手部材の直径をマ
ルテンサイト変態温度以下の温度において収縮せしめ、
この状態において、前記筒状の継手部材を包み込むよう
に接続すべき2個の管の接続すべき部位に配送し、前記
形状記憶合金全オーステナイト温度以上に上昇せしめ前
記継手部材を原外形に復帰させることによって前記管と
前記継手部材との間を密接合することを特徴とする形状
記憶合金を用いた管の接続方法。 - (2)形状記憶合金よりなる筒状の継手部材の直径をマ
ルテンサイト変態温度以下の温度において膨張せしめ、
この状態において前記筒状の継手部材の内側に、接続す
べき2個の管を配送し前記形状記憶合金全オーステナイ
ト温度以上に上昇せしめることによって前記形状記憶合
金部材を原因径が復帰する方向に向って収縮せしめて
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3663083A JPS59166427A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 形状記憶合金を用いた管の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3663083A JPS59166427A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 形状記憶合金を用いた管の接続方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59166427A true JPS59166427A (ja) | 1984-09-19 |
Family
ID=12475149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3663083A Pending JPS59166427A (ja) | 1983-03-08 | 1983-03-08 | 形状記憶合金を用いた管の接続方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59166427A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63243517A (ja) * | 1987-03-27 | 1988-10-11 | 株式会社村田製作所 | 圧電材料よりなる部材を用いた嵌合方法 |
JPS648616U (ja) * | 1987-07-03 | 1989-01-18 | ||
JPH01113690U (ja) * | 1988-01-28 | 1989-07-31 | ||
KR100411709B1 (ko) * | 2001-05-11 | 2003-12-18 | 한국과학기술연구원 | 형상기억합금을 이용한 파이프 연결방법 |
JP2012237607A (ja) * | 2011-05-10 | 2012-12-06 | Canon Inc | 流体デバイス |
CN110360452A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-10-22 | 华彤 | 一种天然气站输气方法 |
CN113385885A (zh) * | 2021-05-20 | 2021-09-14 | 中国电子科技集团公司第十四研究所 | 一种智能实时监测转台过盈装配的装置及装配方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5822630A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 嵌着方法 |
-
1983
- 1983-03-08 JP JP3663083A patent/JPS59166427A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
JPS5822630A (ja) * | 1981-07-31 | 1983-02-10 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 嵌着方法 |
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