JPS62101374A - スリ−ブを導管内にろう付けする方法 - 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】

光訓りケｊづＬ 本発明は、形成されるろう付け継手に望ましくない隙間
の発生を回避するように熱交換管内に補強スリーブをろ
う付けするための改良された方法に関するものである。 友丘滋Ｊ〆ｖｇｘ 原子力蒸気発生器の熱交換管内にスリーブをろう付けす
る方法は当該技術分野において既に知られている。この
種の方法においては、一端もしくは両端がろう付け合金
のリングにより囲繞されているスリーブを、腐蝕又は窪
み発生が原因で修理を必要とする壁を有する管の部分を
横切るように該管内に滑動的に挿入する。次いで、ろう
付け合金のリングを有する管の端部を典型的には流体圧
で拡張して、管の内壁にぴったりと係合させる。 スリーブと管の内壁との間に水密シールを形成するため
に、管の拡張された端部を横切る方向にろう付け熱を加
える。ろう付け合金は溶解しスリーゴレ趨ｌｒＸ出１皇
し小開ｔゆ↓惚耕ハ１λノ斗Ｉ毒蝕キも必成する。この
ようなスリーブ嵌装作業はしばしば、原子力蒸気発生器
の管板及び支持板領域においてこれ等の管の壁が腐蝕し
たり或は窪みを発生したりする傾向が大きいために、該
管板及び支持板を貫通する熱交換管の縦方向部分に対し
て行われている。 上述の１段階ろう付け方法によれば、多くの場合水密性
のろう付け継手が形成されるが、熱交換管の壁と骸骨が
貫通する管板及び支持板の孔又は他の開［コとの間の環
状の空間内にスラッジ堆積物が模様に確りと食い込んで
いる場合には問題が起り得る。このような情況下では、
スラッジ堆積物は管の外壁を管板及び支持板の孔の壁に
対して確りと結合してしまい、その結果、ろう付け熱を
管及びスリーブに加えた場合に、管は縦方向に膨張する
のを阻ＩＦされてしまう。その結果、これ等の管は、ろ
う付け熱が加えられる領域において縦方向ではなく半径
方向に膨張することになる。ろう付け継手領域にこのよ
うな半径方向膨張が生ずると、継手に好ましくない隙間
が発生し、ろう付け継手で形成しようとする水密シール
の健全性が由々しい危険に曝され得る。勿論、このよう
な望ましくない隙間形成が生ずる範囲は、ろう付け熱で
管が膨張せしめられる際に骸骨を取巻くスラッジ堆積物
が加える結合力の大きさが昇なることに起因し、スリー
ブ／管群間において広範に変動する。 しかし、スラッジ堆積物が管の縦方向膨張に対して相当
大きな抵抗を提する管においては、発生する隙間の大き
さで、少なく見積っても、ろう付け継手が企図せる水密
シールを形成する能力が相当に危うくされる。 この様な１段階ろう付け法と関連する隙間発生と言う問
題を克服するために、２段階ろう付け法が開発されてい
る。この方法は、本出願人の特願昭６０−１６２１７９
号明細書に詳しく開示されている。 この方法においては、熱は、スリーブのろう付け領域を
含まない管の第１の部分に半径方向膨張を熱的に発生す
るために、このスリーブのろう付け領域を含まない管の
縦方向部分に加えられる。次いで、ろう付け熱は、スリ
ーブのろう付け領域を１■り巻く管の第２の部分に加え
られて、スリーブを管にろう付けする９このようにすれ
ば、第１の加熱段ト１＃で管に発生する引張り応力が、
ろう付け継手領域で管が受ける半径方向膨張を補償し平
衡化する傾向を示し、それにより、ろう付け継手におけ
るスリーブと管との間の隙間は大きく減少する。 上記の２段階ろう付け方法は当該技術分野における大き
な進歩を示すものであるが、残念ながｒ）、原子力蒸気
発生器にしばしば生ずるスラッジでロックされた管にお
いて、スリーブと管との間に起り得る全ての隙間発生と
言う問題を解決してはいない。管とスリーブとの間のろ
う付け領域の近傍で管に応力吸収膨出部もしくは半径方
向膨張が生起されると言う事実にも拘らず、ろう付け熱
を加える結県、ろう付け合金のリングの近傍には依然と
し７て顕著な隙間発生膨出が起り得る。このようにして
隙間が形成されろと、液化されなろう付け合金は、管の
縦軸線に沿い過度に長い距離に亘り依１１ｔｈ　ｌ　プ
ｒ虞し−ｔ　１１−イしハ［判小木ｋ　１　％　欝４番
−六ｎ１４　ｒｂに流入し、それにより、時として非水
密性のろう付け継手が結果的に生ずるほどにろう材は薄
肉にされる。この問題は、蒸気発生器の支持板近傍領域
における腐蝕した管部分に補強スリーブをろう付けした
い場合に特に顕在化する。と言うのは、スリーブ嵌装作
業を完了するためには、このような補強スリーブの下端
部をろう付けしなければならないからである。このよう
な下側のろう付け継手の形成に当っては、（毛細管作用
による力で）ろう材が北向きに流動することが極めて望
ましいからである。しかし、スリーブと管との間に小さ
い隙間があると、この毛細管作用による力が弱められて
、重力により溶融したろう材は所望のろう付　　−け領
域から離れて下向きに流れてしまう。このように下側ろ
う付け領域を取り巻いて発生ずる小さい隙間は、ろう付
け合金のリングを包摂しないが該リングに近接する別の
個所で第２の半径方向膨張を生起することにより減少す
ることができようが、その実施には非常に大きな時間が
かかり、しかも必ずしも所望のろう付け継手が形成され
る訳ではない。 従って、最小量の時間で、熱交換器の管とスリーブとの
間に高い信頼性を以て水密性のろう付け継手を形成する
ことができるろう付け方法に対する必要性が存在する。 更に、この方法は、現存のろう付け加熱装置を用いて容
易に実現することが望ましい。 光［ＴＪｌの一概」Ｌ その最も広い意味において、本発明は、管のような導管
と該管内に同心的に配置されたスリーブとの間Ｇこ隙間
の低減されたろう付け継手を形成するための改良された
方法であって、ろう付け熱を加える際に管が縦方向に膨
張するのを阻止する方法を提案するものである。この方
法の第１の段階においては、並進可能な熱源からの熱は
、スリーブのろう付け領域を含まない管の第１の縦方向
部分に半径方向の膨張を熱的に生起するために、管のこ
の第１の縦方向部分を横切る方向に加えられる。次いで
、熱源は、上記第１の縦方向部分とろう付け領域との間
の管の長さ方向の部分を熱膨張させるために徐々にスリ
ーブのろう付け領域に向かい並進させる。最後に、熱源
からの熱をろう付け領域に加えてそこに配置されている
ろう材を溶融しスリーブを管にろう付けする。ろう付け
領域全体に亘り生起される熱膨張によって管に発生する
引張り応力は、ろう付け領域に沿い管に生ずる半径方向
膨張を補償し、それにより、形成されるろう付け継手に
おけるスリーブと管との間の隙間を除去する。この方法
は、スラッジ堆積物により管板又は支持板との間で拘束
もしくはロック固定された蒸気発生器の管内に補強スリ
ーブをろう付けする際に時として生ずる隙間を除去する
ための改良された方法である。 、本発明方法の好適な実施例においては、熱源は、管の
第１の縦方向部分とろう付け領域との間で一定の速度で
連続的に並進せしめられ、それにより熱源は、」二連の
管の長さ部分に沿うあらゆる個所に成る程度の半径方向
膨張を熱的に生起するが、この半径方向膨張の大きさは
、熱源がスリーブのろう付け領域に接近・ｊ−るに伴な
い減少する。更に、スリーブには、液化したろう材が流
動し得る縦方向の範囲を制限して該ろう材がろう付け領
域で過度に薄肉にならないようにするためのストッパ材
料で取り巻くのが有利である。スリーブにこのようなス
トッパ材料のリングを用いた場合には、スリーブのろう
材受は部の中心とストッパ材の対向縁との間に画定され
るろう付け領域には、熱源が加える熱により、溶融した
ろう材の均質な層が形成される。 管及びスリーブをニッケル基合金、例えば、インコネル
から形成する場合には、熱源は、管の上記第１の縦方向
部分を横切り、該部分が約１８００下の温度或はそれよ
り高い温度になるまで加えることかできよう。スリーブ
のろう材受は部は、アクリル樹脂を基材とする結合材に
よりスリーブの外面に結合されている好ましくはろう付
け合金の粒子からなるリング形状の付着物の形態にある
ろう材を収容している。更に、ストッパ材のリングの縁
と対向するろう付け領域の縁は、スリーブの表しておく
ことができる。このように付着されたフラックスのリン
グの縁とストッパ材の対向縁との間の距離は１／４ｉｎ
（０，６３５ｃｍ）と１７２ｉｎ（ｔ、２７ｃｍ）との
間にすることができるが、約３７８ｉｎ（０，９５３ｃ
ｚ）とするのが好ましい。最後に、加熱される管の第１
の縦方向部分と結合されたろう材のリングとの間の対向
縁間の距離は１１ｎ（２，５４ｃｍ）〜２１ｎ（５，０
８ｃｚ）とすることができよう。 好適な実施例においては、熱源は管の第１の縦方向部分
に沿う半径方向膨張が熱的に生起された後に、毎分１　
ｑ　１ｎ（３，８１ｃｙ）と１１ｎ（２，５４ｃｚ）と
の間の速度で並進せしめられる。更に、管及びスリーブ
が実質的に垂直に配位されている場合には、最上部のろ
う付け継手は、最初に、スリーブの」二側ろう付け領域
の下方に位置する管の第１の縦方向部分に熱を加えるこ
とにより形成し、他方下側のろう付け継手は最初に、ス
リーブの下測ろう付け領域のし方に位置する管の第１の
縦方向部分に熱を加えることにより形成する。下側ろう
付け継手４％　Ｉ−−４＝　／Ｆ％ノＪｒｍ　Ａ、％　
＃＋ｌ＋　ｆ−４，ｋ　ｐｐ　１＋　４ｍ　Ｊ　ツヤし
ｌ−ト１’ｌｆ側ろう付け継手を形成することが重要で
ある。何故ならば、そのようにすれば、ろう材のリング
の直ぐ上の管の部分の予熱でろう材の液相状態が維持さ
れ、それにより該ろう材は、毛細管作用による力の結果
、重力に抗し、管とスリーブとの間に上向きに流動し均
等に分布されたパターンとなるからである。 本発明の改良方法は、スリーブと管との間にろう付け継
手を形成するに当り、管が管板又は支持板の孔にスラッ
ジ堆積物又は窪みによりどの程度結合されているかその
度合に関係なく形成されるろう付け継手の近傍に殆んど
或は全く隙間が形成されないことを特徴とする。この方
法は、全く結合されていないか或は掻く僅かに結合され
ている管にろう付け継手を形成するのにも良く適してお
り、管には改良されたコンシスチンシーを有する継手が
実現される。 図面を参照して説明する。尚、図面中、同じ参照数字は
同じもしくは均等の部分を表わすものとする。第１八図
及び第１Ｂ図は、既述の従来の２段階ろう付け方法で、
如何にして、原子力蒸気発生器の熱交換管（導管）１と
補強スリーブ２０との間のろう付け継手に望ましくない
隙間が生ずるかを図解している。この２段階ろう付け方
法でこのような隙間が生ずる理由を十分に理解するため
には、原子力蒸気発生器と関連の構造及び保守上の問題
に関する成る程度の背景知識が必要であろう９原子力蒸
気発生器は、一般に、炉心からの高温の放射性の水が、
Ｕ字形成いは直線形とすることができる複数の熱交換管
１内に流入する一次側を備えている。この種の蒸気発生
器は更に、上記の熱交換管１を収容し且つ離間配設して
、それ等の間で非放射性の水の循環を行って炉心の熱出
力部から非放射性蒸気を発生することができるように構
成された二次側を備°えている。原子力蒸気発生器の一
次側は二次側から管板３により分離されている。更に、
それぞれ熱交換管１が貫通する＊数の孔を有する複数の
支持板５が熱交換管１を互いに離間して横方向の支持を
与えている。 第１八図において、管板３の下面７は、蒸気発生器の一
次側に面し、他方、上面６は二０次側に面している。既
述の支持板５と同様に、管板３は、熱交換管１が貫通す
る孔９の配列を備えている。これ等の管１の口部１１は
、原子力蒸気発生器の一次側に面する管板３の下面７と
実質的に同面関係にある。更に、管１の口部１１の各々
の外壁は、図示のように、朝顔状に拡開してそれぞれの
孔の口部と係合するように拡張されている。また、管１
の各口部１１は、管１を管板３に固定すると共に管１と
それぞれ関連の管板の孔９との間に水蜜シールもしくは
密封を形成するために、それぞれの孔９に溶接される。 しかし、拡開された口部１１を過ぎると、管１は往々に
して、管１の外面と孔９の表面との間に成る大きさの環
状の空間を残しつつ管板の孔９の残りの部分を貫通して
延びる。更に、管１と支持板５の孔１５の間にもしばし
ば成る大きさの環状の空間が存在する。何れの場合にも
、管れ等の孔が収容する管１よりも僅かに大きい直径で
製造されて、管１が、蒸気発生器の製造中、管板３及び
支持板５に容易に滑り入れることができるようにしであ
る。 成る期間が経ると、腐蝕性のスラッジ堆積物１３及び１
７が、管１の外面と、管板３及び支持板５の孔９及び１
５との間の環状の空間内に累積し始めろ。 これ等の堆積物は、究極的には、管１の外壁に腐蝕を生
ザしぬ、それにより、管１の外面を粗面化してこれ等の
領域を弱体化する。このような腐蝕は、管１が支持板５
の孔１５の壁に対して振動する場合には更に助長される
。尚、このような振動は蒸気発生器の二次側に存在する
横方向の水の流れが原因で発生し得る。管１のこのよう
な振動で実際、支持板５の孔１５により】■り囲まれて
いる管１の外側部分が窪まされＩＢＨる。このような孔
９及び１５の周囲のスラッジ堆積物１３及び１７により
生ぜしめられる腐食劣化に起因する管１の壁の弱体化及
び支持板の孔１５の領域における管１の窪み発生で、ｇ
１１＋イｎ％ＩＪｌ（／←ｌ”ＪＡ８ｈｎ’１７１７１
＝Ｊ’１ｌｈ３ｊＬＬ”、〆プｒ１トａな漏洩状態にな
ると、蒸気発生器の二次側における管１の外側表面の周
囲を流れる非放射性の水が放射能で汚染されることにな
る。 このような漏洩状態が発生するのを阻止するために、管
１内には管１の弱体化された領域を横切りスリーブ２０
が設置される。このようなスリーブ２０を用いて、支持
板５の孔１５に隣接する管１の領域を補修する場合には
、該スリーブ２０は典型的に、液圧拡張装置により管１
の内壁と接触するように液圧で拡張された断面部２４ａ
及び２４）＋をそれぞれ有する末端部もしくは上端部２
２ａ及び基端部もしくは下端部２２ｂを有している。こ
の種のスリーブ２０は更に、ろう付け合金２８ａ、２８
１１の環状のリングが配置される」−側のろう材受は部
２６ａ及び下側ろう材受は部２６ｈを備えている。この
スリーブ嵌装を完了するために、スリーブ２０の拡張部
分２．４ａ及び２４ｂは逐次、放射加熱装置：（８の形
態にある熱源により管１の内壁にろう付けされる。尚、
該加熱装置〃（熱源）３８は、スリーブ２０の上側及び
下側の拡張部分２４ａ、２４）＋に位置するろう付け合
金２８ａ、２８）＋を溶融するように適応されている。 スリーブ嵌装方法全体に関するより完全な説明について
は、本出願人の米国特許願第５６７１０７号明細書を参
照され度い。尚、同上特許願の明細書の内容は本明細書
において援用しである。第１八図及び第１Ｂ図には特に
示されてはいないが、管板３により囲繞される管】の領
域もスリーブ嵌装により補修することが可能であること
は理解すべきである。しかし、管板３の孔９により取り
囲まれている管１の部分を補修するのに用いられるスリ
ーブは、その上端部のみにろう材受は部を備えるだけで
あり、下端部は機械的に拡張されて管１の口部１１に対
し圧延され、スリーブ２０と管１との間に所望の水密シ
ールが施されるものである。 問題となるのは、管板３と支持板５の孔９及び１５の周
囲におけるスラッジの堆′Ｗｔ物１３及び１７が、スリ
ーブ２０の拡張された部分２４ａ及び２４ｂと管１の内
壁との間における均質な耐漏ろう付け継手の形成を妨害
し得ることである。このような妨害もしくは干渉は、ス
ラッジ堆積物１３及び１７が、管１を、縦方向に運動し
ないようにその位置に堅固にロックする傾向を示し、そ
の結果、ろう付け熱をスリーブ２０の上側拡張部分２４
ａ及び下側拡張部分２４ｂの受は部２６ａ及び２６ｂを
横切る方向に加えた時に、管１の縦方向の膨張が阻止さ
れてしまう。 その結果、ろう付け熱で、管１のこれ等の縦方向部分は
半径方向に膨張せしめられる。このように熱で生起され
る半径方向の膨張で、スリーブ２０の拡張部分２４ａ及
び２４ｂの壁と管１の内壁との間に隙間が形成される。 成る場合には、この隙間は非常に大きく、そのために、
ろう付け合金２８ａ及び２８ｂがスリーブ２０の拡張部
分２４ａ及び２４ｂと管１の内壁との間の空間から完全
に漏れ出て、それにより、スリーブ２０と管１との間に
ろう付け継手を形成できなくなってしまう。 第１八図及び第１Ｂ図は、ろう材受は部２６ａ及び２６
ｂの近傍における管に熱的に生起される半径方向の膨張
が、スリーブ２０と管１との間における高品質の水密な
ろう付け継手の形成に干渉する可能性を除去もしくは少
なくとも軽減するために提案されている従来の２段階ろ
う付け方法を図解している。 概略的に述べて、この従来方法によれば、スリーブ２０
のろう材受は部２６ａ、２６ｂを含むスリーブ／管組合
せ体の部分Ｓ２及びＳ４を横切る方向にろう付け熱を加
える前に、加熱装置３８により管１の部分Ｓ１及びＳ３
を熱膨張することにより上述のような継手を損傷する隙
間を減少するものである。この従来法の好適な実施例に
おいては、ろう付け継手の形成に際し、先ず加熱袋ｆｉ
３８を、スリーブ２０の上側ろう材受は部２６ａの十分
下方に位置する管１の選択された縦方向の部分Ｓ１に隣
接して配置し、該加熱装置がろう材受は部２６ａと重な
らないようにする。次いで、スリーブ２０の上側拡張部
分２４ａと管１との間に上測ろう付け継手を形成する前
に、加熱装置３８を上記の位置において、上記縦方向の
部分Ｓ１に半径方向の膨張を熱的に生起するのに十分な
長い時間に渡り付勢する。この最初の半径方向膨張が完
了したならば直ちに、加熱装置３８を、スリーブ２０と
管１との間の所望のろう付け領域Ｒ１を含むスリーブ／
管組合せ体の縦方向部分Ｓ２に直ぐ隣接する位置へと上
方向に摺動する。第１八図に示しであるように、ろう付
け領域Ｒ１は概略的に、はぼ上側ろう材受は部２６ａの
中心から、スリーブ２０の拡張された上側部分２４ａの
下端の任意の点までの距離を包摂する。このように加熱
装置３８を位置付けると、２つの事態が生起する。第１
に、上側ろう付け合金２６ｎは予想通り溶融し、管１と
スリーブ２０の拡張された上側部分２４ａとの間の小さ
い環状空間内に下向きに流動し始める。第２に、加熱装
置３８は、管１の縦方向部分Ｓ２に第２の小さい熱膨張
（又は膨出）を生起することが判明している。 上端部のろう付け継手に関する限り、ろう付け領域１り
１の近傍に管１の第２の小さい半径方向膨張が生じても
、これは通常、スリーブ２０の北側拡張部分２４ａとそ
れを囲繞する管１との間における高品質の水蜜性ろう付
け継手の形成に殆ど干渉しない。しかし、スリーブ２０
の下端部２２ｂを管１にろう付けするのに従来の２段階
法を使用する場合には、管１のこの第２の小さい半径方
向膨張が問題となり得るのである。この問題は、第１Ｂ
図を参照すれば最も良く理解されよう。従来の２段階ろ
う付け方法により下測ろう付け継手を形成する場合には
、縦方向部分Ｓ３が最初に加熱されて、図示のように管
］のこの部分に半径方向の膨張が熱的に生起される。そ
の後直ちに、加熱装置３８を迅速に滑り下げ、その加熱
コイル４６を、所望のろう付け領域Ｒ２を包摂する部分
Ｓ４に隣接して位置付ける。 ろう付け合金２８ｂが、この領域においてスリーブ２０
と管１との間の小さい環状の空間（尚、この空間は第１
Ｂ図には非常に誇張して示しである）内に流入するため
には、毛細管現象による力が重力を克服して、液化され
た下部ろう付け合金２８ａを下側ろう材受は部２６ｂか
ら引出し所望のろう付け領　。 域［（２の上限部まで揚玉しなければならない。しかし
、残念ながら、所望のろう付け領域１り２により包摂さ
れる管１の縦方向部分に熱的に生起されろ隙間が生ずる
と、その隙間が小さくても、通常はこ゛の領域における
液化されたろう付け合金に作用する重力を克服する毛細
管現象による力が相当に減少してしまい、合金は第１Ｂ
図に示す位置へと下方に流れてしまう。その結果、スリ
ーブ２０の下端部２２ｂと管１との間における高品質の
ろう付け継手の形成は、下側のろう付け合金２８ｂが第
１１（図に示した位置を占めることにより、少なく見積
っても危うくなる。最悪の場合、所望のろう付け領域Ｒ
２の近傍で管とスリーブとの間に熱的に生起される隙間
が十分に大きくなった場合には、液化されたろう材２８
ｂは、拡張された下側部分２４）＋と管１との間の小さ
い環状空間から完全に流出Ｉ〜で、その結果、ろう付け
継手が全く形成されなくなり得る。 第２八図及び第２１（図は、本発明による改良された多
段階もしくは連続段階ろう付け法により、如何にＬ７て
スリーブ／管組合せ体の下側ろう付け領域Ｒ２において
第２の熱的に生起される隙間の形成が除去されるかを図
解している。基本的には、本発明の方法は、加熱装置３
８を、形成ずべき継手のろう付け頒域旧又はＲ２に隣接
するが該領域を含まない管１の部分Ｓ　１　、ＸはＳ２
から徐々に移動することにより企図せる効果を達成する
ものである。上記の隣接位置から、スリーブ２０の上端
又は下端部のろう材受は部に隣接する位置に加熱装置３
８を徐々に移動することにより、スリーブ／管組合せ体
の所望のろう付け領域における環状の隙間の形成は除去
されるか或いは少なくとも最小限度に抑えられる。更に
、本発明の改良方法では、上側のろう材受は部２６ａの
下方及び下測ろう材受は部２６ｂの上方にそれぞれ設け
られたセラミック製のストッパ材料からなるリング３４
ａ、３４ｂにより包囲されているスリーブ２０が用いち
れる。」二定ストッパ材料からなるリング３４ａ、３４
ｂは、液化したろう付け合金が上側及び下側のろう材受
は部２６ａ、２６ｂから流出してスリーブ２０の長さ方
向に沿い流動し得る範囲を制限１−１Ｌ側及び下側ろう
付け領域Ｒ１及び１（２双方においてスリーブ２０と管
１との間の小さい環状の隙間の回りにろう付け合金の均
等な層の形成が助長される。従って、本発明の改良方法
の最終的結果として、スラッジ堆積物１３．１７に起因
ｊ−管１が縦方向運動をどの程度阻止されているかに関
係なく、然もスリーブ２０を管板３に設置しているとこ
ろであるか或いは原子力蒸気発生器の二次側の支持板５
に設置中であるかに関係なく、スリーブ２０と管１との
間に高品質の水密性のろう付け継手か形成される。 何れの場合にも、使用に好適な加熱装置３８は、上側及
び下側拡大端部分４２ａ及び４２ｂと、中央部分４４と
を有するマンドレル４０から構成され、該中央部分４４
上には、電気抵抗コイル４６が巻装されている。拡大端
部分４２ａ、４２ｂは、スリーブ２０の内壁からコイル
４６を同心的に心出しするのを助けるのみならず、コイ
ル４６により放射される熱のパターンに対する上限及び
下限を明確に確定する働きをする。このような構造上の
特徴の結果、加熱装置ｉ’：１′３８は、該加熱装置が
隣接して配置されているスリーブ２０又は管］の縦方向
部分を横切り非常に均等で明確に画定されたパターンの
放射熱を加えることができる。更に、この加熱装置３８
は、スリーブ２０又は管１の選択された縦方向部分に隣
接してマンドレル４０を摺動可能に位置決めするための
手段（図示せず）を備えている。好適な実施例において
、本出願人の特願昭６１−７６８２０号、６１−７５６
６４号各明細書に開示されている加熱装置を本発明の方
法を実施する上で使用することができる　（尚、上記先
行出願の内容は本明細書において参考のために援用する
）。 杢１１叫一方」相ｐ−南すｌな」（施」引の一層」

【第
２＾図及び第２Ｂ図には、加熱装置３８を用いて本発明
を実施する仕方が図解されている。この方法の第１の段
階においては、コイル４６の縦方向の中心を管１の縦方
向部分Ｓ１に隣接して位置付ける。 尚、該縦方向部分Ｓ１は、所望のろう付け領域Ｒ１の上
限より下方的Ｉ　Ｋ　１ｎ（３，８１ｃｍ）と２％１ｎ
（６，３５ｃｍ）との間にある。次いで、加熱装置３８
のコイル４６を電源に接続して放射熱を発生ずる。加熱
装置３８を取り囲む管１及びスリーブ２０の縦方向部分
Ｓ１を、約１８００下と２１００下との間の温度に加熱
するのに十分な電力をコイル４６に通す。加熱装置３８
の電力界”　量に依存するが、所望の温度は１〜４分の
間に達成するようにすべきである。管１は、鎖管１と孔
９及び１５の壁との間のスラッジ堆積物により縦軸線に
沿い位置がロック固定されているので、管］は加熱装置
３８を取り巻く部分Ｓ１において縦方向ではなく半径方
向に膨張する。 加熱装置３８が第２八図に示すように管１の半径方向膨
張を熱的に生起したならば、次いで、加熱装置ｉ’？：
（８を部分Ｓ１を横切る位置から新しい位？ＷＳ２へと
、毎分約５／　８ｉｎ（１，９０５０ｃｚ）〜１１ｎ（
２，５４ｃｚ）の間の速度で徐々に移動する。この速度
範囲においては、加熱装ｖｉ３８は部分Ｒ１に隣接する
位置に約２〜３分の間に到達する。好適な実施例におい
ては、この運動は一定の速度で行われる。しかし、加熱
装置１（Ｈのこの並進運動は、部分Ｓ１及びＳｌの位置
間における加熱装置３８の平均速度が毎分約３／４ｉｎ
（１，９ｃｚ）となるように、２０秒毎に１　／　４　
ｉ　ｎ　（０，６：１ｃｚ）の小さい１ｉｉｌｔ散的な
ステップで行っても良い。このように２０秒毎に１７４
ｉｎの小さい離散的なステップで加熱装置３８を運動し
た場合、加熱装置３８を連続的に低速で運動する場合よ
りも、装置の取扱者が一層容易に手動で操作できるとい
う利点が得られる。 加熱装置が管１の部分Ｓ２を４（ｌｉ切る新しい位置へ
イル４６には連続して電力が印加されている。このよう
に、Ｓｌから３２に渡る管１の長さ部分に沿い熱を連続
的に加えることにより、管１のこめ長さ部分を横切り少
なくとも成る程度半径方向の膨張が熱的に生起されると
いう効果が生ずる。しかし、第３図及び第４図に最も良
く示されているように、管１における半径方向膨張は、
加熱装置３８が、Ｓｌを横切る最終位置に向い接近する
に伴い徐々に減少する。その最終結果として、管１の内
側表面は、部分旧の近傍でスリーブ２０の外側表面から
非常に短い距離だけ熱的に離間せしめられるに過ぎず、
従って、この領域に生ずる隙間は掻く小さく無視し得る
。第４図は、加熱装；ｑ３８によって生ぜＩ、められ徐
々に減少する半径方向膨張が、ストッパ材料３４ａの外
縁で非常に小さい「テーパ１部分となって終端する模様
を示している。スリーブ２０及び管１の内壁及び外壁間
のこの小さい間隔は、加熱装置３８が上側ろう付け合金
２８ａを液相に融解する時点までそのま）残り、それに
より、毛細管作用に−Ｌ−ＲｔＴ　）−重力の９つの力
て＃４＃’されたろう付け合金は、−に側ろう材受は部
２６ａの中心点とストツ・　　パ材３４ａの内縁との間
に流入し均等な厚さの帯を形成する。このようにして、
高品質の均質な水密性のろう付け継手がスリーブ２０の
上端部２２ａと管１との間に形成される。 上側のろう付け継手を形成した後に、加熱装置３８は、
管１の部分Ｓ３に隣接する位置に摺動せしめられる。こ
の部分Ｓ３の中心は、所望のろう付け領域Ｒ２の上限の
上方的１１ｎ〜１４ｉｎの間に位置する。 加熱装置３８は、再び１〜４分間この位置に保持され、
それにより管１を１８００下〜２１００下の間の温度に
加熱することができる。このように熱を加えることによ
り、この領域には、第２１１図に最も良く示しであるよ
うに、管１の半径方向の膨張もしくは「膨出」が生ずる
。然る後に、加熱装置３８を再び徐々に、管の部分Ｓ３
を横切る位置から、ろう付け領域Ｒ２を包摂する管の部
分Ｓ４を横切る新しい位置へと移動する。好適な速度は
この場合にも毎分５／８ｉｎと１１１１との間であり、
やはり熱源は一定の速度で移動するのが有利である。こ
のように加熱装置；（８を徐々に移動することにより、
部分Ｓ３と８４との間で管の長さ方向に沿い、管には成
る程度の半径方向熱膨張が生ずる。しかし、上側ろう付
け継手の形成の場合のように、加熱装置３８を管１の部
分Ｓ３を横切る位置から部分Ｓ４を横切る新しい位置へ
と上記のように徐々に移動することにより、領域１１２
における非常に狭い範囲の膨張へと徐々に先ｍｌりにな
る半径方向熱膨張が生ずる　（第３図の角度α参照）。 その結果、ろう付け領域Ｒ２に生ずる小さい隙間で、こ
の領域における毛細管作用の力に起因１−１液化された
ろう付け合金２８ｂは−Ｆ向きに流れることができる。 このようにして、下側受は部２６ｂの中心点とストッパ
材３４１１の下縁との間にはろう付け合金の均等な層が
付着される。斯くして、最終結果として、スリーブ２０
の下端２２ｂと管１の内壁との間には高品質の均質な水
密性のろう付け継手が形成される。 本発明方法によるスリーブ２０の外壁と管１の内壁との
間における隙間の減少は第４図に図Ｍされている。この
第４図に示すグラフにおいて、点線は、前に述べた従来
の２段階ろう付け方法が採用された場合のスリーブ２０
の外壁と管１の内壁との間における隙間の長さを表わす
。これと対比して実線は、本発明の改良連続段階方法を
採用した場合の領域旧及びＲ２におけるこの隙間の長さ
を表わす。この図から明らかなように、ｔｉｎの１ｏｏ
ｏ分の１〜２イの改良が実現されている。 本発明方法の好適な実施態様においては、加熱装置３８
は最初、ろう付け領域Ｒ１の下方でろう付け領域Ｒ２の
上方に配置されるものとしたが、本発明の方法は、加熱
装置３８を】に初、領域Ｒ１の上方で然も領域Ｒ２の下
方に配置して上側及び下側のろう付け継手を形成するよ
うに実施することも可能である。更に、本発明の方法は
、管板３及び支持板５の孔９及び１５と管１との間の環
状の空間におけるスラッジ堆積物１３及び１７の累積が
原因で管１が完全に軸方向運動ができない場合でも或い
は部分的に軸方向運動が禁止されている場合にも、それ
には関係無く、スリーブ２０と管１との間に適切なるジ
ノ＋１．−）創＋手か１β仕小１小Ｉ啼Ｔｆｔ　＋−％
　７−シし講（φ〜トツまた、本発明の方法は、管１が
孔９と１５との間で縦方向に自由に運動可能な場合にも
実施可能である。最後に、経験の示すところによれば、
連続位置付け加熱方法から得られる上側及び下測ろう付
け継手の流動範囲及びコンシスチンシーは、管が自由に
運動可能な場合にも或いは部分的に運動可能な場合にも
、従来の２位置加熱かち得られるろう付け継手と比較し
改善される。これは、ろう付け合金が流れ去るのを阻止
するストッパ材のリング３４ａ、：（４ｈの働きによる
ものである。 連続運動７）う付け方法は、ろう材のリンクがスリーブ
と管との間に配置されているスリーブ／管のあらゆる組
合せに適用可能であるが、本出願人の特願昭６０−２９
２３８６号明δ（Ｉ書に開示されている部分的に溶融さ
れたろう付け合金及びセラミック製のフラックスバンド
を用いろスリーブは、熱交換管１内の関連の位置に摺り
入れる際に、ろう付け合金及びセラミックス１−ツバ材
料が摩擦による剥れに対し抵抗する能力があると４：ろ
がら特に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１八図は、従来の２段階ろう付け法により、拘束され
た状態にある熱交換管の部分にろう付けされたスリーブ
に起り得る事象を図解する部分断面図、第１Ｂ図は、第
１八図に示したスリーブと拘束されている管との間の下
測ろう付け継手の詳細な断面図、第２八図は、本発明の
改良方法により熱交換管の所与の部分にろう付けされた
スリーブを示す部分断面図、第２Ｂ図は第２八図に示し
ｆ、ニスリーブの下端部と管との間のろう付け継手の詳
細な断面図、第３図はろう付け合金の溶融の直前におけ
る第２八図に示したろう付け継手の拡大図、第４図は、
本発明の改良ろう付け方法を従来の２段階ろう付け方法
と比軸して、管の外径がろう付け継手の長さ方向に沿い
どのように変化するかを説明するグラフを示す図である
。 １・・・導管（熱交換管）２０・・・スリーブ３８・・
・熱源（加熱装置）２８ａ、２８ｂ・・・ろう材旧（Ｓ
２）　、１１２　（Ｓ４）・・・ろう付け領域Ｓ１、Ｓ
３・・・導管の第１の縦方向部分Ｆ詠テｑ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導管の選択された縦方向部分を横切り熱パターンを加え
   ることができる熱源を用いて前記導管内に、ろう材を含
   むろう付け領域を有するスリーブをろう付けする方法で
   あって、前記スリーブの前記ろう付け領域を含まない前
   記導管の第１の縦方向部分を加熱して該第１の縦方向部
   分で前記導管を熱膨張し、前記熱パターンを前記ろう材
   に向け徐々に移動して前記第１の縦方向部分と前記ろう
   材の対向縁との間における前記導管の全長に半径方向の
   膨張を生起すると共に前記ろう付け領域を予熱し、前記
   熱パターンを前記ろう材に加え、該ろう材を溶融し毛細
   管作用によって前記ろう付け領域の予熱された部分上に
   流動せしめる、諸ステップを含む、導管内にスリーブを
   ろう付けする方法。