JPS61273222A - 超塑性材の容器製作方法及び装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はチタン合金等の超塑性材の容器製作　゛方法及
び装置に関するものである。

〔従来の技術〕

チタン合金等の超塑性材は冷間加工性の悪い材料として
知られている。

そのため、超塑性材を用いて容器を加工する場合、第４
図（イ）（ロ）（ハ）に）に示すように、厚板（α）（
１０〜３０ンを厚−板プレスによシ熱間プレスして曲げ
加工し、次いで機械加工によシ仔以下に薄肉加工して容
器本体（ｂ）を作り、最後に該容器本体（ｈ）に付属部
品（Ｃ）を溶接している。

又、超塑性材をある条件下に置くと数百パーセントの延
性を示すことを利用して、第５図（イ）（ロ）（ハ）の
ように３以下の超塑性材製の薄板（ｄ）を、所定の形状
の型（ｅ）を有する真空下型び）と不活性ガスを導入し
て加圧する加圧上型（ｙＪとの間に挾んで加圧−真空引
きして成型品（勾を得るようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、前者の厚板（α）からの加工の場合は、（ｉ）
機械加工で９０係以上の材料が切削され、無駄に捨てら
れる、（１１）機械加工で薄肉加工するため歩留まりが
悪く、コスト高につながる、（１１０付属品の溶接工程
が多く且つ複雑である、等の問題点がある。

又、後者の薄板（ｄ）の加圧−真空引き加工の場合は、
（１）成型品（ん）の底部が薄肉となりエツジ部が厚肉
となって板厚のバラツキが大きい、ｌｉ）ポートを溶接
したい頂部の板厚が最も薄くなり、溶接性が悪い、等の
問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

斯かる上述の従来の問題点を解決することを目的として
本発明では、溶接部を厚肉とした超塑性材を、真空引き
型とガス加圧型との間に挾み、該超塑性材の外周縁部を
前記いずれかの型に固定した後、加熱下にガス加圧する
と共に真空引きすることにより成型するようにして第１
の方法の発明を構成した。

又、超塑性材を、接合部品を所要の位置に収容した真空
引き型とガス加圧型との間に挾み、該超塑性材の外周縁
部を前記いずれかの型に固定した後、加熱下にガス加圧
すると共に真空引きすることにより、容器本体を成型す
ると同時に該容器本体に前記接合部品を拡散接合するよ
うにして第２の方法の発明を構成した。

更に、加圧した不活性ガス供給ラインと接続したガス加
圧型と、真空ラインと接続可能で且つ型の所要位置に接
合部品を収容するためのポケットを少なくとも１箇所有
する真空引き型とから構成し、更に該ガス加圧型、真空
引き型の少なくとも一方に流れ込み防止リングを設ける
ことにより装置の発明を構成した。

〔作　　用〕

超塑性材の溶接部を厚肉としたので、溶接性が向上する
。特にポート等の溶接要求が多い容器頂部の肉厚を厚く
できこの部分での溶接が容易になる。

超塑性材の外周縁部をガス加圧型又は真空引き型のいず
れかの流れ込み防止リングに固定したので、成型時の超
塑性材の流れ込みを完全に防止することができ、板厚の
バラツキを小さくできる。

真空引き型にポケットを設け、該ポケットに接合部品を
収容しておくことにより、超塑性材が加熱下に成型され
る際接合部品が展延された容器本体に拡散接合される。

従って、成型と同時に溶接も行なえるので製造工程が大
幅に簡略化される。

〔実　施　例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図乃至第３図は本発明の一実施例であシ、先ず成型
後、接合部品の溶接が必要な場合にはチタン合金（Ｔｊ
−６ＡＡＩ−４Ｖ）からなる厚さ０．８ｔの超塑性板（
１）の板厚を、ケミカルミー　ＩＪング又は機械加工等
によシ、接合部品の溶接部を中心に、部分的に溶接効率
に見合った分だけ厚肉としておく。

成型に使用する型は第２図に示すように、加圧室（２）
を有するガス加圧上型（３）に、加圧した不活性ガスを
供給するための不活性ガス供給ライン（４）を接続し、
真空引き下型（５）の外周部に流れ込み防止リング（３
）を着脱可能に嵌装しである。

前記真空引き下型（５）には容器本体（７）の外周形状
と同じ形状の型（８）を刻設してあり、真空ポンプαυ
を有する真空ライン（３）を接続しである。

該下型（５）と前記上型（３）との間に超塑性板（１）
を挾み、該超塑性板（１）の外周縁部を流れ込み防止リ
ング（３）に接合する。

該上下型を加熱炉α］内で加熱しつつ不活性ガス供給ラ
イン（４）から加圧不活性ガスを供給すると共に真空ラ
イン（２）の真空ポンプαυにより真空引きする。

すると、超塑性板（１）が展延して型（８）表面に密着
する。このとき、成型品の溶接部は、前記の超塑性板（
１）の成型前加工によシ部分的に板厚が厚くなっており
、以降の溶接が容易となシ全体重量も軽減できる。

又、超塑性板（１）の外周縁が流れ込み防止リング（３
）に接合されているため、成型時の素材の流れ込みを完
全に防止することができ、板厚のバラツキを小さくする
ことができる。なお、流れ込み防止リング（３）は上下
いずれの型（３）　（５）に設けてもよいが、大型部品
の成型には加圧ガスのシールの点から上型（３）に設け
る方が有利である。

次に接合部品を拡散接合する場合には、型（８）の所要
位置に接合部品（９）を収容するためのポケット（ト）
を凹設し、上記と同じ工程を実施する。

すると、超塑性板（１）が展延して成型される際、接合
部品（９）と拡散接合によ多接合される。拡散接合の条
件は、圧カニ約５　ｋｔ／−１温度：約９５０℃、保持
時間：約６０分である。なお、拡散接合を行なわず容器
成型だけ行なう場合の成型条件は、圧カニ約０−５ｋｇ
／Ｃｍｓ温度：約９００℃、保持時間：約８０分である
。これらの条件は、成型部品の大きさ、材質及び組成等
により適宜変更できる。又、加熱炉α埠が真空炉の場合
には、真空ライン（２）は不要である。

なお、本発明の超塑性材の容器製作方法及び装置は上述
の実施例のみに限定されるものではなく、本発明の要旨
を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは
勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の超塑性材の容器製作方法及
び装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を発揮す
る。

（１）　　超塑性材に前加工を施すことによシ、成型品
の任意の場所に部分的に板厚の厚い箇所を作ることがで
きる。従って、付属品の成型後の溶接が容易になる。

（ｆｆ）　　超塑性材の外周縁部を固定するようにした
ので、成型時の素材の流れ込みを完全に防止することが
できる。

（ＩＩＤ　　［）（Ｉｔ）により、冷間加工性の悪い材
料を任意の形状に成型できる。

αン　薄肉容器に対し、直接薄板から成型することがで
き、大幅な材料費削減ができる。

（Ｖ）　　容器の製造工程を簡素化でき、省力化、コス
ト低減が達成できる。

Ｍ）　付属品の接合に対し、拡散接合を利用すれば、成
型と同時に接合でき、一層のコスト低減を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により成型する超塑性材の一例を示す説
明図、第２図は本発明の装置の一実施例の説明図、第６
図は本発明により成型した成型品の一例を示す説明図、
第４図（イ）（ロ）（ハ）に）は従来の厚板プレス及び
機械加工による製作方法の工程図、第５図（イ）（ロ）
（ハ）は従来の超塑性材成型法の一例を示す工程図であ
る。 （１）は超塑性板、（３）はガス加圧上型、（４）は不
活性ガス供給ライン、（５）は真空引き型、（３）は流
れ込み防止リング、（７）は容器本体、（９）　ｔＩｉ
接合部品θＱはポケット、（３）は真空ラインを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）溶接部を厚肉とした超塑性材を、真空引き型とガス
   加圧型との間に挾み、該超塑性材の外周縁部を前記いず
   れかの型に固定した後、加熱下にガス加圧すると共に真
   空引きすることを特徴とする超塑性材の容器製作方法。 ２）超塑性材を、接合部品を所要の位置に収容した真空
   引き型とガス加圧型との間に挾み、該超塑性材の外周縁
   部を前記いずれかの型に固定した後、加熱下にガス加圧
   すると共に真空引きすることにより、容器本体を成型す
   ると同時に該容器本体に前記接合部品を拡散接合するこ
   とを特徴とする超塑性材の容器製作方法。 ３）加圧した不活性ガス供給ラインと接続したガス加圧
   型と、真空ラインと接続可能で且つ型の所要位置に接合
   部品を収容するためのポケットを少なくとも１箇所有す
   る真空引き型とからなり、更に該ガス加圧型、真空引き
   型の少なくとも一方に流れ込み防止リングを有すること
   を特徴とする超塑性材の容器製作装置。