JP7675641B2 - Piping joining method - Google Patents
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Description
本発明は、配管接合方法に関する。 The present invention relates to a pipe joining method.
発電所や工場等の構造物には、多くの配管が通っている。そして、2つの配管は、その端面を重ね合わせて、接合することで、連結されている。 Many pipes run through structures such as power plants and factories. Two pipes are connected by overlapping and joining their ends.
図8は、従来の配管接合方法の一例を示す図である。
図8に示す従来の配管接合方法の一例では、まず、第1の配管10Aのフランジ20Aと、第2の配管10Bのフランジ20Bを重ね合わせる。そして、第1の配管10Aのフランジ20Aと第2の配管10Bのフランジ20Bは、ボルト30とナット40を用いて締結固定される。また、ボルト30とナット40は、フランジ20A、20Bの周方向に沿って複数設けられる。
FIG. 8 is a diagram showing an example of a conventional pipe joining method.
In one example of a conventional pipe joining method shown in Fig. 8, first, the
従来の配管接合方法の一例では、シール部材としてOリング50が用いられている。このOリング50をはめ込むために、第1の配管10Aのフランジ20Aと第2の配管10Bのフランジ20Bには、シール溝60が形成されている。そして、ボルト30とナット40を締め付けることで、第1の配管10Aのフランジ20Aと第2の配管10Bのフランジ20Bの接合面が接近する。これにより、シール溝60に設置されたOリング50がシール溝60の内面に強く接触し、第1の配管10Aと第2の配管10Bのシールを実現している。
In one example of a conventional pipe joining method, an O-
図9は、従来の配管接合方法の他の例を示す図である。
図9に示す配管接合方法では、第1の配管90Aと第2の配管90Bの端面を重ね合わせて、配管90A、90Bの端面を溶接金属80によって接合している。
FIG. 9 is a diagram showing another example of a conventional pipe joining method.
In the pipe joining method shown in FIG. 9, end faces of a
また、従来の配管接合方法の他の例としては、部材同士を強く接触させ、外部から超音波を導入することで、接触した2面を面内方向に相対的に振動させる超音波接合方法がある(特許文献1参照)。超音波接合方法では、振動により、酸化被膜などの表面被膜に塑性変形が生じ、皮膜直下にある新生面が出現する。この新生面同士が金属結合することで配管が接合される。 Another example of a conventional pipe joining method is an ultrasonic joining method in which parts are brought into strong contact with each other and ultrasonic waves are introduced from the outside to vibrate the two contacting surfaces relatively in the in-plane direction (see Patent Document 1). In the ultrasonic joining method, the vibrations cause plastic deformation in a surface coating such as an oxide coating, and a new surface appears directly below the coating. The pipes are joined by metallic bonding between these new surfaces.
しかしながら、ボルトとナットを用いた締結固定では、図8に示すように、機器の運転中にボルト30が緩んだ場合、フランジ20A、20Bの締め付けが弱まり、Oリング50がシール溝60の内面に強く接触しなくなる。これにより、2つのフランジ20A、20Bとの間に形成された経路70により、漏洩が発生するおそれがある。さらに、Oリング50がクリープなどの影響で経年劣化した場合も同様に、2つのフランジ20A、20Bの間に経路70が生じ、漏洩が発生する。
However, when fastening using bolts and nuts, as shown in FIG. 8, if the
さらに、図8に示す配管接合方法では、複数のボルト30とナット40の締め付け力が不均一となった場合、2つのフランジ20A、20Bの面圧が不均一となり、面圧の弱い箇所でリークが発生する、という問題を有していた。
Furthermore, the pipe joining method shown in Figure 8 had the problem that if the tightening force of the
また、図9に示す溶接を用いた接合方法では、母材となる配管90A、90Bと溶接金属80との界面において未溶着部K1が発生していた。さらに、溶接時の入熱の影響で溶接箇所の金法に引張応力P1が生じる。そのため、溶接を用いた接合方法では、機器運転中に配管90A、90Bに振動が負荷されることで、未溶着部K1を起点にき裂が発生し、破断が発生する可能性があった。
In addition, in the joining method using welding shown in FIG. 9, unwelded parts K1 were generated at the interface between the
また、超音波接合方法では、超音波振動による表面被膜の塑性変形と、その後の新生面同士の金属結合が必要なことから、これまでは銅やアルミニウムやこれらの合金といった比較的柔らかい金属に用いられてきた。しかしながら、原子力発電プラント等の発電所や工場の配管には、炭素鋼や低合金鋼といった、銅やアルムニウムに比べ降伏応力が大きく硬い鋼材が用いられている。そして、これらの鋼材で構成された配管等の部材は、接合面を強く接触させて超音波を導入した場合でも、表面被膜が塑性変形しにくく、新生面が出現しない。そのため、特許文献1に示すような従来の超音波接合方法では、2つの配管を確実に接合することが困難であった。
In addition, ultrasonic joining methods require plastic deformation of the surface coating due to ultrasonic vibrations and subsequent metallic bonding between the newly formed surfaces, and therefore have been used for relatively soft metals such as copper, aluminum, and alloys of these metals. However, for piping in power plants and factories such as nuclear power plants, carbon steel and low alloy steel, which have a higher yield stress and are harder than copper or aluminum, are used. And for components such as piping made of these steel materials, the surface coating is less likely to plastically deform, and new surfaces do not appear, even when ultrasonic waves are introduced while the joining surfaces are strongly contacted. For this reason, it was difficult to reliably join two pipes using conventional ultrasonic joining methods such as those shown in
本目的は、上記の問題点を考慮し、漏洩や破断の発生を抑制し、安全性の向上を図ることができる配管接合方法を提供することにある。 The objective of this study is to provide a pipe joining method that takes the above problems into consideration, suppresses the occurrence of leaks and breaks, and improves safety.
上記課題を解決し、目的を達成するため、配管接合方法は、以下(1)から(4)に示す工程を含む。
(1)2つの配管の接合面に凸部と、凸部を囲み、化学研磨液が通過可能な流路溝を形成する工程。
(2)2つの配管の接合面を重ね合わせる工程。
(3)配管の流路溝に化学研磨液を導入する工程。
(4)2つの配管の接合面を超音波振動子により超音波接合する工程。
In order to solve the above problems and achieve the object, a pipe joining method includes the following steps (1) to (4).
(1) A step of forming a convex portion on the joint surface of two pipes and a flow channel surrounding the convex portion and through which the chemical polishing liquid can pass.
(2) The process of overlapping the joint surfaces of the two pipes.
(3) A step of introducing a chemical polishing solution into the flow channel of the piping.
(4) A process of ultrasonically bonding the joint surfaces of the two pipes using an ultrasonic vibrator.
上記構成の配管接合方法によれば、漏洩や破断の発生を抑制し、安全性の向上を図ることができる。 The above-described pipe joining method can reduce the occurrence of leaks and breaks, improving safety.
以下、配管接合方法の実施の形態例について、図1~図7を参照して説明する。なお、各図において共通の部材には、同一の符号を付している。 Below, an embodiment of the pipe joining method will be described with reference to Figs. 1 to 7. Note that common members in each figure are given the same reference numerals.
1.第1の実施の形態例
1-1.配管接合方法の構成例
まず、第1の実施の形態例(以下、「本例」という)にかかる配管接合方法が設置された構造物の一例について、図1を参照して説明する。
図1は、構造物の一例を示す模式図である。
1. First embodiment 1-1. Configuration example of pipe connecting method First, an example of a structure in which a pipe connecting method according to a first embodiment (hereinafter, referred to as "this example") is installed will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a structure.
本例の配管接合方法は、例えば、原子力発電プラントの原子炉圧力容器に接続される配管に適用されるものである。この配管には、原子炉冷却材が通過すると共に、隔離弁が設けられている。隔離弁を原子炉圧力容器に直接接続することで、主蒸気配管などの配管が破断した場合でも、隔離弁を閉じることで、原子炉圧力容器内の原子炉冷却材の喪失を回避することができる。 The pipe joining method of this example is applied to pipes connected to the reactor pressure vessel of a nuclear power plant, for example. This pipe carries reactor coolant and is equipped with an isolation valve. By directly connecting the isolation valve to the reactor pressure vessel, even if a pipe such as the main steam pipe breaks, the loss of reactor coolant in the reactor pressure vessel can be avoided by closing the isolation valve.
図1に示すように、本例の配管接合方法は、第1の配管110Aと第2の配管110Bを接合する方法である。第1の配管110Aにおける接合箇所である端部には、フランジ120Aが設けられており、第2の配管110Bにおける接合箇所である端部には、フランジ120Bが設けられている。フランジ120A、120Bは、配管110A、110Bの軸方向と直交する方向に張り出している。そして、第1の配管110Aのフランジ120Aと第2の配管110Bのフランジ120Bは、互いに対向する面である接合面130が接触した状態で、万力等の複数の治具160により固定される。
As shown in FIG. 1, the pipe joining method of this example is a method of joining a
治具160は、フランジ120A、120Bに当接する押圧ボルト162と、押圧ボルト162と螺合するナット161とを有している。そして、ナット161を締め付けることで、押圧ボルト162がフランジ120A、120Bを互いに接触する方向に押圧する。また、フランジ120A、120Bには、超音波接合に用いられる超音波振動子230が接触する。
The
図2は、フランジ120A、120Bの接合面130を示す正面図である。
図2に示すように、フランジ120A、120Bは、配管110A、110Bの筒孔111を囲むようにして略円盤状に形成されている。なお、フランジ120A、120Bの形状は、円盤状に限定されるものではなく、四角形や六角形等その他各種の形状であってもよい。
FIG. 2 is a front view showing the joining
2, the
フランジ120A、120Bの接合面130には、複数の凸部131と複数の流路溝132からなるラビリンス構造133が形成されている。複数の凸部131は、接合面130から突出している。これにより、複数の凸部131の間に複数の流路溝132が形成される。複数の凸部131は、筒孔111の同心円上に形成されている。また、複数の流路溝132も凸部131と同様に、筒孔111の同心円上に形成されている。
A
凸部131には、凸部131を間に挟んで2つの流路溝132、132を連通させる連通溝132bが形成されている。そのため、複数の流路溝132は、連通溝132bを介して全て連通している。なお、複数の凸部131における接合面130の半径方向の最内周部に配置される最内凸部131aと、最外周部に配置される最外凸部131bには、連通溝132bは形成されない。
The
最内凸部131aは、配管110A、110Bの筒孔111の周方向に連続して形成され、筒孔111を囲む。これにより、配管110A、110Bの筒孔111を通る流体が、流路溝132を介して配管110A、110Bの外部に漏れ出ることを最内凸部131aによって防ぐことができる。
The
また、配管接合作業時に最外凸部131bには、流路溝132と連通する導入孔180が形成される。導入孔180は、最外凸部131bを半径方向に沿って貫通する貫通孔であり、フランジ120A、120Bの側面に形成される。この導入孔180には、導入配管190が接続される。そして、導入配管190及び導入孔180を介して、流路溝132に化学研磨液M1(図3参照)が導入される。なお、上述したように、最外凸部131bに連通溝132bを設けないことで、配管接合作業時に流路溝132に導入したが外部に漏れ出ることを防止できる。
In addition, an
さらに、第1の配管110Aのフランジ120Aの接合面130に形成された複数の凸部131と、第2の配管110Bのフランジ120Bの接合面130に形成された複数の凸部131は、同じ位置及び形状に形成されている。これにより、フランジ120A、120Bの接合面130を重ね合わせた際に、互いの接合面130に形成された凸部131を、互いに対向し、接近させることができる。
Furthermore, the multiple
本例では、凸部131及び流路溝132を同心円上に形成した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凸部131及び流路溝132を接合面130の半径方向に沿って放射状に形成してもよく、その他各種の形状であればよい。
In this example, the
1-2.配管接合方法
次に、配管接合方法について図1から図4を参照して説明する。
まず、図1に示すように、第1の配管110Aのフランジ120Aの接合面130と第2の配管110Bのフランジ120Bの接合面130を重ね合わせる。そして、フランジ120A、120Bを複数の治具160を用いて固定する。また、フランジ120A、120Bと、治具160の押圧ボルト162との間には、当板170が設置される。これにより、複数の治具160による荷重をフランジ120A、120Bに対して等分布になるように負荷することができる。
1-2. Pipe Joining Method Next, the pipe joining method will be described with reference to FIGS.
First, as shown in Fig. 1, the
また、2つのフランジ120A、120Bの接合面130を接触させる際、接合面130に形成されたラビリンス構造133の凸部131が互いに接触するように位置合わせが行われる。
When the joining
図2に示すように、2つのフランジ120A、120Bを、治具160を固定した後、フランジ120A、120Bの側面、すなわち最外凸部131bに導入孔180を形成する。また、導入孔180には、導入配管190を接続するためのねじ加工が施される。
As shown in FIG. 2, after the two
なお、導入孔180の形成する作業は、フランジ120A、120Bを治具160で固定する前に行ってもよい。また、導入孔180の位置及び数は、任意に設定されるものである。
The introduction holes 180 may be formed before the
次に、導入孔180に導入配管190を接続する。そして、導入配管190を介して化学研磨液M1をラビリンス構造133の流路溝132に導入し、複数の流路溝132内を化学研磨液M1で満たす。
Next, an
なお、複数の導入配管190のうち少なくとも1つの導入配管190から化学研磨液M1が導入され、複数の導入配管190のうち少なくとも1つの導入配管190から化学研磨液M1を外部に排出させてもよい。そして、流路溝132内が化学研磨液M1で満たされた後も、導入配管190からの化学研磨液M1の導入及び排出出作業を継続させる。これにより、ラビリンス構造133の流路溝132内で化学研磨液M1を循環させることができる。
The chemical polishing liquid M1 may be introduced from at least one of the
化学研磨液M1としては、例えば、室温から50℃程度に温められた過酸化水素水が挙げられる。 An example of the chemical polishing solution M1 is hydrogen peroxide solution heated from room temperature to about 50°C.
図3は、2つの配管110A、110Bの接合面130を接触させた状態を拡大して示す説明図である。
接合面130を、完全に平滑な面に形成することは困難である。そのため、2つのフランジ120A、120Bの接合面130を接触させても、図3に示すように、2つの接合面130、130の間には、例えば、0.1mmから0.5mm程度の隙間220が形成される。そのため、ラビリンス構造133の流路溝132内に導入された化学研磨液M1は、毛細管現象により2つの接合面130、130の間に形成された隙間220にも導入される。これにより、凸部131における流路溝132側の側面部だけでなく、2つの接合面130、130同士で対向する面も化学研磨液M1で濡らすことができる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an enlarged view of the state where
It is difficult to form the joining
化学研磨液M1が導入されることで、接合面130の表面に形成された酸化被膜136が化学研磨液M1により除去される。これにより、2つのフランジ120A、120Bに形成した凸部131の金属表面が強く接触させることができる。そして、金属表面に微小な塑性変形が発生したときに、金属の表面被膜の直下に存在する金属の新生面137を表面に出現しやすくできる。
By introducing the chemical polishing liquid M1, the
また、化学研磨液M1によって酸化被膜136を除去することで、除去前に比べて除去後の金属の表面粗さは、小さくなる。これにより、化学研磨後にフランジ120A、120Bの接合面130の凸部131同士を接触させた時に、ラビリンス構造133の凸部131の接触面積を大きくすることができる。その結果、接触面全体にわたり、金属表面の強い接触が生じることになり、塑性変形の発生に伴う金属の新生面137の出現も、拡大した接触面全体にわたり生じることになる。
In addition, by removing the
図4は、隙間220の間隔H1と、化学研磨液M1の隙間220への浸透長さとの関係を示す図である。
図4に示すように、隙間220の間隔H1が0.5mmと比較的大きい場合でも、化学研磨液M1は、隙間220の内に3cm程度浸透することが分かる。これにより、2つの配管110A、110Bの接合面130を接触させた状態でも、化学研磨液M1をラビリンス構造133の凸部131全体に行き渡らせることができ、酸化被膜136の除去作業を確実に行うことができる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the width H1 of the
4, even when the width H1 of
複数の凸部131のうち最内凸部131aと最外凸部131bの間に配置される凸部131には、2つの流路溝132、132により半径方向の両側から化学研磨液M1が浸透する。そのため、複数の凸部131のうち最内凸部131aと最外凸部131bの間に配置される凸部131の厚さ、すなわち半径方向の長さは、最内凸部131aや最外凸部131bの厚さの2倍に設定してもよい。これにより、接合面130の接触面積を大きくすることができ、2つのフランジ120A、120Bの接合強度を高めることができる。
The chemical polishing liquid M1 penetrates the
また、接合面130には、最内凸部131a及び最外凸部131bが形成されているが、化学研磨液M1は、隙間220からフランジ120A、120Bの最内周側の内面や最外周側の外面に滲み出る。これにより、外部の空気が接合面130に侵入することを化学研磨液M1によって遮断することができ、接合面130に再び酸化被膜136が形成されることを防止できる。
In addition, the joining
次に、化学研磨液M1を導入して所定時間が経過した後、図1に示すように、当板170を介してフランジ120A、120Bに超音波振動子230を接触させる。そして、超音波振動子230を駆動させて、フランジ120A、120Bに超音波振動を印加する。超音波振動が印加されることで、接合面130の凸部131の間に形成された隙間220における金属表面の濡れ性が増加する。これにより、化学研磨液M1が2つの接合面130、130の凸部131の間に化学研磨液M1が浸透しやすくなる。
Next, after a predetermined time has elapsed since the introduction of the chemical polishing liquid M1, as shown in FIG. 1, the
超音波振動子230を駆動させて所定時間が経過した後、化学研磨液M1の導入を停止すると共に、超音波振動子230の駆動も停止させる。なお、化学研磨液M1の導入を停止する際、ラビリンス構造133の流路溝132から化学研磨液M1を排出させることなく、また導入配管190は、導入孔180に接続させた状態にしておく。
After a predetermined time has elapsed since the
次に、治具160の増し締めを行い、2つの配管110A、110Bの接合面130をさらに接近させる。増し締め作業により、2つの接合面130の面圧が上昇し、凸部131の表面に存在する化学研磨液M1は、流路溝132に排出される。
Next, the
図5は、ラビリンス構造の凸部の変形例を示す図である。
図5に示すラビリンス構造の凸部135は、山型形状に形成されている。すなわち、凸部135における他の接合面130の凸部135と対向する一面の中央部が、他の接合面130の凸部135に向けて膨出している。この図5に示す凸部135によれば、増し締め作業時に凸部135の一面の中央部に加わる力が他の箇所よりも強くなる。これにより、化学研磨液M1を凸部135の一面から流路溝132側へスムーズに排出させることができる。
FIG. 5 is a diagram showing a modified example of the convex portion of the labyrinth structure.
The
治具160の増し締め作業、すなわち凸部131の表面に存在する化学研磨液M1の排出作業が完了すると、超音波振動子230の駆動を再開する。ここで、流路溝132内には、化学研磨液M1が満たされている。そのため、流路溝132に満たされている化学研磨液M1が気密材として作用し、凸部131の表面に空気が侵入することを防ぐことができる。
When the tightening of the
2つのフランジ120A、120Bの接合面130に設けた凸部131同士が接触した状態で、超音波振動を印加することで、凸部131同士の金属表面に塑性変形が生じる。これにより、酸化被膜136直下の新生面137が表面に出現する。その結果、新生面137同士を接触させることができ、炭素鋼や低合金鋼といった、銅やアルムニウムに比べ降伏応力が大きく硬い鋼材で配管110A、110Bが形成されていても、確実に配管110A、110Bを超音波接合することができる。
When ultrasonic vibrations are applied to the
配管110A、110Bのフランジ120A、120Bの超音波接合が完了した後、導入配管190を負圧にし、流路溝132内に残留する化学研磨液M1を排出する。そして、導入孔180から導入配管190を取り外し、導入孔180を塞ぐ。上述した工程を行うことで、第1の配管110Aと第2の配管110Bが接合される。
After completing the ultrasonic bonding of the
なお、フランジ210A、120Bの接合面130は超音波接合されているため、導入孔180には荷重が加わらない。そのため、機器の運転中に導入孔180を塞ぐ封止部材が破損することはない。
In addition, since the joining
このように、本例の配管接合方法によれば、超音波接合する前に、接合面130に形成したラビリンス構造133に化学研磨液M1を導入することで、酸化被膜136を除去し、新生面137を接合面130の表面に出現させることができる。これにより、原子力発電プラントに用いられる配管のように、炭素鋼や低合金鋼といった、銅やアルムニウムに比べ降伏応力が大きく硬い鋼材構成された配管に対しても超音波接合を行うことができる。その結果、配管を確実に接合することができ、漏洩や破断の発生を抑制し、安全性の向上を図ることができる。
In this way, according to the pipe joining method of this example, by introducing chemical polishing liquid M1 into the
2.第2の実施の形態例
次に、図6及び図7を参照して第2の実施の形態例にかかる配管接合方法について説明する。
図6は、第2の実施の形態例にかかる配管接合方法を示す模式図である。第2の実施の形態例にかかる配管接合方法における配管の接合面を示す正面図である。なお、第1の実施の形態例にかかる配管接合方法と共通する部分には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
2. Second Embodiment Next, a pipe joining method according to a second embodiment will be described with reference to FIGS.
6 is a schematic diagram showing a pipe joining method according to a second embodiment. It is a front view showing a joining surface of a pipe in the pipe joining method according to the second embodiment. Note that the same reference numerals are used for the parts common to the pipe joining method according to the first embodiment, and the duplicated explanation is omitted.
図6に示すように、第1の配管110Aの接合面130には、嵌合凸部251が形成されている。そして、第2の配管110Bの接合面130には、嵌合凸部251が嵌り込む嵌合凹部250が形成されている。嵌合凸部251は、接合面130における半径方向の中心側において筒孔111を囲むように形成されている。そして、嵌合凸部251は、接合面130から第2の配管110Bの接合面130に向けて突出している。
As shown in FIG. 6, a
図6及び図7に示すように、嵌合凹部250は、接合面130における半径方向の中心側において筒孔111を囲むように形成されている。そして、嵌合凹部250は、接合面130から筒孔111の端部に向けて傾斜したテーパー状に形成されている。
As shown in Figures 6 and 7, the
図7に示すように、第2の配管110Bの接合面130に形成されたラビリンス構造133を構成する複数の凸部131のうち最内凸部131aは、嵌合凹部250の半径方向の外側に配置される。すなわち、最内凸部131aは、図6に示す矢印Bよりも半径方向の外側に形成される。ここで、治具160による締め付け力は、接合面130における一点鎖線Cで示す領域に加わる。そのため、矢印Bよりも半径方向の内側に凸部131を設けなくても、超音波接合に影響を与えることがない。
As shown in FIG. 7, the innermost
嵌合凸部251と嵌合凹部250を嵌合させることで、第1の配管110Aのフランジ120Aの接合面130と、第2の配管110Bのフランジ120Bの接合面130の位置決めを容易に行うことができる。これにより、各接合面130に形成された凸部131同士の表面を確実に接触させることができる。
By fitting the
その他の構成は、第1の実施の形態例にかかる配管接合方法と同様であるため、それらの説明は省略する。このような構成を有する配管接合方法によっても、上述した第1の実施の形態例にかかる配管接合方法と同様の作用効果を得ることができる。 Other configurations are the same as those of the pipe joining method according to the first embodiment, so their explanation will be omitted. With a pipe joining method having such a configuration, it is possible to obtain the same effects as those of the pipe joining method according to the first embodiment described above.
以上、配管接合方法の実施の形態例について、その作用効果も含めて説明した。しかしながら、配管接合方法は、上述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。 The above describes an embodiment of the pipe joining method, including its effects. However, the pipe joining method is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the invention described in the claims.
なお、上述した実施の形態例では、ラビリンス構造133を構成する凸部131と流路溝132を複数形成した例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、凸部131は、少なくとも最内凸部131aが形成されていればよく、流路溝132は、最内凸部131aに化学研磨液M1を浸透させるために、最内凸部131aの周囲を囲むように少なくとも1つ形成されていればよい。また、上述した実施の形態例のように、凸部131を複数形成することで、2つの配管110A、110Bの接合面積を大きくすることができ、接合強度を高めることができる。これにより、2つの配管110A、110Bを強固に接合することができる。
In the above-mentioned embodiment, the
本明細書において、「平行」及び「直交」等の単語を使用したが、これらは厳密な「平行」及び「直交」のみを意味するものではなく、「平行」及び「直交」を含み、さらにその機能を発揮し得る範囲にある、「略平行」や「略直交」の状態であってもよい。 In this specification, the words "parallel" and "orthogonal" are used, but these do not mean only "parallel" and "orthogonal" in the strict sense, but also include "parallel" and "orthogonal" and may also mean a "nearly parallel" or "nearly orthogonal" state within a range in which the functions can be exerted.
110A、110B…配管、 111…筒孔、 120A、120B…フランジ、 130…接合面、 131、135…凸部、 131a…最内凸部、 131b…最外凸部、 132…流路溝、 132b…連通溝、 133…ラビリンス構造、 136…酸化被膜、 137…新生面、 160…治具、 180…導入孔、 190…導入配管、 220…隙間、 230…超音波振動子、 250…嵌合凹部、 251…嵌合凸部、 H1…間隔、 K1…未溶着部、 M1…化学研磨液、 P1…引張応力 110A, 110B...piping, 111...tube hole, 120A, 120B...flange, 130...joint surface, 131, 135...convex portion, 131a...innermost convex portion, 131b...outermost convex portion, 132...flow channel, 132b...communicating groove, 133...labyrinth structure, 136...oxide coating, 137...new surface, 160...jig, 180...inlet hole, 190...inlet pipe, 220...gap, 230...ultrasonic transducer, 250...fitting recess, 251...fitting convex portion, H1...gap, K1...unwelded portion, M1...chemical polishing liquid, P1...tensile stress
Claims (8)
2つの前記配管の前記接合面を重ね合わせる工程と、
前記配管の前記流路溝に化学研磨液を導入する工程と、
2つの前記配管の前記接合面を超音波振動子により超音波接合する工程と、
を含む配管接合方法。 forming a convex portion on the joint surface of the two pipes and a flow channel surrounding the convex portion and through which the chemical polishing liquid can pass;
overlapping the joint surfaces of the two pipes;
introducing a chemical polishing liquid into the flow channel of the piping;
ultrasonically bonding the joining surfaces of the two pipes by an ultrasonic vibrator;
A pipe joining method comprising:
請求項1に記載の配管接合方法。 The pipe connecting method according to claim 1 , wherein a plurality of the protrusions and the flow grooves are formed on the connecting surface.
前記最内凸部は、前記配管の筒孔の周方向に連続して形成され、前記筒孔を囲む
請求項1に記載の配管接合方法。 the protrusion has an innermost protrusion disposed on an innermost periphery of the joining surface,
The pipe connecting method according to claim 1 , wherein the innermost protrusion is formed continuously in a circumferential direction of the cylindrical hole of the pipe and surrounds the cylindrical hole.
2つの前記配管のうち残りの他方の配管の前記接合面には、前記嵌合凸部に嵌り込む嵌合凹部が形成される
請求項3に記載の配管接合方法。 A fitting protrusion is formed on the joint surface of one of the two pipes,
The pipe connecting method according to claim 3 , wherein the other of the two pipes has a fitting recess formed on the connecting surface thereof, the fitting recess being fitted into the fitting protrusion.
前記最内凸部は、前記嵌合凹部の外側に形成される
請求項4に記載の配管接合方法。 The fitting recess is formed to surround the periphery of the cylindrical hole,
The pipe connecting method according to claim 4 , wherein the innermost convex portion is formed outside the fitting concave portion.
請求項1に記載の配管接合方法。 The pipe connecting method according to claim 1 , wherein a center portion of the protrusion bulges toward the protrusion of the pipe to be connected.
前記化学研磨液は、前記導入孔を介して前記流路溝に導入される
請求項2に記載の配管接合方法。 an outermost protrusion disposed on the outermost periphery of the joint surface among the plurality of protrusions has an introduction hole formed therein and communicating with the flow channel;
The pipe connecting method according to claim 2 , wherein the chemical polishing liquid is introduced into the flow channel through the introduction hole.
請求項1に記載の配管接合方法。 The pipe joining method according to claim 1 , wherein the step of ultrasonic joining using the ultrasonic vibrator is performed in a state where the flow channel is filled with the chemical polishing liquid.
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