JP2000291850A - ステンレス鋼配管とその接合方法 - Google Patents
ステンレス鋼配管とその接合方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 供給するガスを汚染せしめることなく、高純
度を保持して供給可能で耐食性が優れた、半導体製造用
ガスの供給に好適なステンレス鋼配管の提供。 【解決手段】 突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管
の接合部１が、管の突合せ接合部２の外壁面３部側の突
合せ接合部２ａを、溶け込み溶接部Ｗに形成して接合し
てなり、内壁面部側の接合部２ｂを未溶融の状態の固相
接合部Ｓに形成して接合してなる、部分溶け込み突合せ
溶接接合されてなるステンレス鋼配管とその接合方法。
度を保持して供給可能で耐食性が優れた、半導体製造用
ガスの供給に好適なステンレス鋼配管の提供。 【解決手段】 突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管
の接合部１が、管の突合せ接合部２の外壁面３部側の突
合せ接合部２ａを、溶け込み溶接部Ｗに形成して接合し
てなり、内壁面部側の接合部２ｂを未溶融の状態の固相
接合部Ｓに形成して接合してなる、部分溶け込み突合せ
溶接接合されてなるステンレス鋼配管とその接合方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、流通管の内壁との
接触により同伴される、酸化物等の不純物の混入を極端
に嫌う、半導体製造に係る半導体製造装置や、ガス供給
用配管等に用いられるステンレス鋼製の配管とその接合
方法に関するものである。
接触により同伴される、酸化物等の不純物の混入を極端
に嫌う、半導体製造に係る半導体製造装置や、ガス供給
用配管等に用いられるステンレス鋼製の配管とその接合
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体の製造設備や該製造設備へ半導体
製造用の材料ガスを供給するための配管では、取扱われ
るガスの腐食性が強かったりするため、これらと接触す
る設備や配管は、耐食性が高いステンレス鋼が多く使用
されている。そして、このステンレス鋼配管を所定の長
さに接続して配設する場合等の接合溶接においては、一
般的にティグ溶接が多く使用されている。又、半導体製
造設備やそれに付設するガス等の供給配管においては、
これらガス等が流通する流路配管内にデッドスペースと
称せられる不必要で余分な死角空間が出来るだけ存在し
ていないこと望まれている。
製造用の材料ガスを供給するための配管では、取扱われ
るガスの腐食性が強かったりするため、これらと接触す
る設備や配管は、耐食性が高いステンレス鋼が多く使用
されている。そして、このステンレス鋼配管を所定の長
さに接続して配設する場合等の接合溶接においては、一
般的にティグ溶接が多く使用されている。又、半導体製
造設備やそれに付設するガス等の供給配管においては、
これらガス等が流通する流路配管内にデッドスペースと
称せられる不必要で余分な死角空間が出来るだけ存在し
ていないこと望まれている。
【０００３】即ち、配管内にこのデッドスペースが存在
すると、該デッドスペースにパーティクル等の微小な粉
塵が堆積し、この堆積したパーティクルは何等かの衝撃
に誘引されて、流通するガスに同伴され、排出される。
又、腐食性のガスを供給するような配管では、デッドス
ペースが存在すると、該デッドスペースに存在する水分
を除去することは難しく、その水分に腐食性ガスが溶解
し、隙間腐食を誘発せしめ易くなる。隙間腐食が生じる
と、金属腐食生成物が内壁より剥離することとなり、こ
の剥離した腐食生成物は不純物となってガスを汚染する
こととなっていた。
すると、該デッドスペースにパーティクル等の微小な粉
塵が堆積し、この堆積したパーティクルは何等かの衝撃
に誘引されて、流通するガスに同伴され、排出される。
又、腐食性のガスを供給するような配管では、デッドス
ペースが存在すると、該デッドスペースに存在する水分
を除去することは難しく、その水分に腐食性ガスが溶解
し、隙間腐食を誘発せしめ易くなる。隙間腐食が生じる
と、金属腐食生成物が内壁より剥離することとなり、こ
の剥離した腐食生成物は不純物となってガスを汚染する
こととなっていた。
【０００４】しかるに、上記したデッドスペースは、多
くは配管や、設備の加工製造時、特に接続溶接加工時に
形成される。例えば、ステンレス鋼配管の接続溶接部
が、溶け込み不足になった場合、その管の溶接部内壁面
には溶接されていない突合せ部が残ってしまい、その微
小隙間がデッドスペースとなる。そのため、溶接用溶融
金属が溶接部内壁面までに達するように完全溶け込み溶
接を行なうことが必要であるとされていた。
くは配管や、設備の加工製造時、特に接続溶接加工時に
形成される。例えば、ステンレス鋼配管の接続溶接部
が、溶け込み不足になった場合、その管の溶接部内壁面
には溶接されていない突合せ部が残ってしまい、その微
小隙間がデッドスペースとなる。そのため、溶接用溶融
金属が溶接部内壁面までに達するように完全溶け込み溶
接を行なうことが必要であるとされていた。
【０００５】しかしながら、管の溶接部の内壁面まで溶
融金属が達すると、溶融金属からヒュームと称せられる
極微粒の金属粒が管内に発生することとなり、これが流
通するガスを汚染する汚染源となることが、最近明らか
になった。このようなことから、不純物の含有量が少な
い高価なステンレス鋼配管を使用することが望まれてい
るが、いずれにしてもヒュームの発生は防止出来ないの
が実情である。更には、完全な溶け込み溶接がなされた
溶接部は、耐食性の低い溶融金属と熱影響部が存在する
ため、この範囲で腐食が発生する恐れがある問題をも有
していた。
融金属が達すると、溶融金属からヒュームと称せられる
極微粒の金属粒が管内に発生することとなり、これが流
通するガスを汚染する汚染源となることが、最近明らか
になった。このようなことから、不純物の含有量が少な
い高価なステンレス鋼配管を使用することが望まれてい
るが、いずれにしてもヒュームの発生は防止出来ないの
が実情である。更には、完全な溶け込み溶接がなされた
溶接部は、耐食性の低い溶融金属と熱影響部が存在する
ため、この範囲で腐食が発生する恐れがある問題をも有
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記した如
き事情に鑑みなされたもので、ステンレス鋼配管におけ
る管の溶接接合部の管内壁面にデッドスペースが生じる
ことがなく、しかも溶接接合部の管内が、ヒュームに基
づく金属微粒子による汚染が極めて少ないステンレス鋼
配管を得て、供給するガスが不純物で汚染されること無
く供給し得るとともに、管の接合部の耐食性が極めて良
好なステンレス鋼配管を提供することと、このステンレ
ス鋼配管を得るための接合方法を提供することを、本発
明の課題とするものである。
き事情に鑑みなされたもので、ステンレス鋼配管におけ
る管の溶接接合部の管内壁面にデッドスペースが生じる
ことがなく、しかも溶接接合部の管内が、ヒュームに基
づく金属微粒子による汚染が極めて少ないステンレス鋼
配管を得て、供給するガスが不純物で汚染されること無
く供給し得るとともに、管の接合部の耐食性が極めて良
好なステンレス鋼配管を提供することと、このステンレ
ス鋼配管を得るための接合方法を提供することを、本発
明の課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記不都合、問題点を解
消して、課題を解決するため、請求項１に係る発明で
は、突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管であって、
接合部が、管の突合せ接合部の外壁面部側接合部を溶け
込み接合してなり、内壁面部側接合部を未溶融の状態で
固相接合してなる、部分溶け込み突合せ溶接されてなる
ことを特徴とするステンレス鋼配管としたものである。
請求項２に係る発明では、ステンレス鋼配管の肉厚ｔが
１ｍｍ以上であって、そのうち未溶融の固相接合部分の
寸法ｔSが、接合部の管内壁面を基準にして外壁に向け
て、０＜ｔS≦０.７（ｍｍ）であることを特徴とする請
求項１記載のステンレス鋼配管としたものである。そし
て、請求項３に係る発明では、ステンレス鋼配管の肉厚
ｔが１ｍｍ以下であって、そのうち未溶融の固相接合部
分の寸法ｔSが、接合部の管内壁面を基準にして外壁に
向けて、管の肉厚ｔに対して、０＜ｔS≦０.７ｔ（ｍ
ｍ）であることを特徴とする請求項１記載のステンレス
鋼配管としたものである。
消して、課題を解決するため、請求項１に係る発明で
は、突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管であって、
接合部が、管の突合せ接合部の外壁面部側接合部を溶け
込み接合してなり、内壁面部側接合部を未溶融の状態で
固相接合してなる、部分溶け込み突合せ溶接されてなる
ことを特徴とするステンレス鋼配管としたものである。
請求項２に係る発明では、ステンレス鋼配管の肉厚ｔが
１ｍｍ以上であって、そのうち未溶融の固相接合部分の
寸法ｔSが、接合部の管内壁面を基準にして外壁に向け
て、０＜ｔS≦０.７（ｍｍ）であることを特徴とする請
求項１記載のステンレス鋼配管としたものである。そし
て、請求項３に係る発明では、ステンレス鋼配管の肉厚
ｔが１ｍｍ以下であって、そのうち未溶融の固相接合部
分の寸法ｔSが、接合部の管内壁面を基準にして外壁に
向けて、管の肉厚ｔに対して、０＜ｔS≦０.７ｔ（ｍ
ｍ）であることを特徴とする請求項１記載のステンレス
鋼配管としたものである。
【０００８】又、請求項４に係る発明では、接合すべき
ステンレス鋼配管の突合せ接合部を突合わせて、管内に
バックシールドガス雰囲気下、又は真空環境下で溶接す
るとともに、管の突合せ接合部の内壁面部側接合部を未
溶融部分として残して、管外壁面より溶け込み突合せ溶
接し、前記未溶融部分を固相接合部に形成せしめること
を特徴とするステンレス鋼配管の接合方法としたもので
ある。請求項５に係る発明では、バックシールドガス雰
囲気下、又は真空環境下での酸化性ガスの含有量が１０
ppm以下であることを特徴とする請求項４に記載のステ
ンレス鋼配管の接合方法としたものである。
ステンレス鋼配管の突合せ接合部を突合わせて、管内に
バックシールドガス雰囲気下、又は真空環境下で溶接す
るとともに、管の突合せ接合部の内壁面部側接合部を未
溶融部分として残して、管外壁面より溶け込み突合せ溶
接し、前記未溶融部分を固相接合部に形成せしめること
を特徴とするステンレス鋼配管の接合方法としたもので
ある。請求項５に係る発明では、バックシールドガス雰
囲気下、又は真空環境下での酸化性ガスの含有量が１０
ppm以下であることを特徴とする請求項４に記載のステ
ンレス鋼配管の接合方法としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明のステンレス鋼配管の実施
の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図
１は、本発明のステンレス鋼配管の接合部を説明するた
め、接合部の管軸方向に沿って切断した拡大部分断面図
であり、図２は、同じく本発明のステンレス鋼配管の接
合部を説明するため、接合部の管の径方向に沿って切断
した断面模型図である。
の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図
１は、本発明のステンレス鋼配管の接合部を説明するた
め、接合部の管軸方向に沿って切断した拡大部分断面図
であり、図２は、同じく本発明のステンレス鋼配管の接
合部を説明するため、接合部の管の径方向に沿って切断
した断面模型図である。
【００１０】本発明のステンレス鋼配管は、突合せ溶接
接合されたステンレス鋼配管であって、配管のの接合部
１が、管の突合せ接合部２の外壁面部側接合部（溶け込
み突合せ接合部）２ａを溶け込み深さｔWの溶け込み接
合部Ｗとせしめてなり、内壁面部側接合部（未溶融突合
せ接合部）２ｂを未溶融の状態で圧接せしめた未溶融寸
法ｔSの固相接合部Ｓとした、いわゆる部分溶け込み突
合せ溶接されてなることを特徴とするステンレス鋼配管
として、配管の内壁面４にデッドスペースの形成や、ヒ
ュームの生成されていない密着して接合されたステンレ
ス配管を得たものである。
接合されたステンレス鋼配管であって、配管のの接合部
１が、管の突合せ接合部２の外壁面部側接合部（溶け込
み突合せ接合部）２ａを溶け込み深さｔWの溶け込み接
合部Ｗとせしめてなり、内壁面部側接合部（未溶融突合
せ接合部）２ｂを未溶融の状態で圧接せしめた未溶融寸
法ｔSの固相接合部Ｓとした、いわゆる部分溶け込み突
合せ溶接されてなることを特徴とするステンレス鋼配管
として、配管の内壁面４にデッドスペースの形成や、ヒ
ュームの生成されていない密着して接合されたステンレ
ス配管を得たものである。
【００１１】そして、特に、接合する配管の肉厚ｔが１
ｍｍ以上の場合は、外壁面３より内壁面４に向けてアー
クを照射して、配管の突合わせ接合部２を溶融せしめて
溶接するにあたって、前記内壁面部側接合部（未溶融突
合せ接合部）２ｂの未溶融部の寸法ｔSを、突合せ接合
部２の管内壁面４を基準にして外壁面３に向けて、０＜
ｔS≦０.７（ｍｍ）を残して、外壁面部側接合部（溶け
込み突合せ接合部）２ａを外壁面３を基準にして内壁面
４に向けての溶け込み深さｔWとして、０.３≦ｔW＜１
（ｍｍ）にするよう溶け込み溶接することにより、突合
せ接合部２の内壁面４にデッドスペースの形成されず、
しかも管の内壁面部側接合部２ｂにヒュームの生成がな
い圧接された固相接合部Ｓが形成されたステンレス鋼配
管が得られる。
ｍｍ以上の場合は、外壁面３より内壁面４に向けてアー
クを照射して、配管の突合わせ接合部２を溶融せしめて
溶接するにあたって、前記内壁面部側接合部（未溶融突
合せ接合部）２ｂの未溶融部の寸法ｔSを、突合せ接合
部２の管内壁面４を基準にして外壁面３に向けて、０＜
ｔS≦０.７（ｍｍ）を残して、外壁面部側接合部（溶け
込み突合せ接合部）２ａを外壁面３を基準にして内壁面
４に向けての溶け込み深さｔWとして、０.３≦ｔW＜１
（ｍｍ）にするよう溶け込み溶接することにより、突合
せ接合部２の内壁面４にデッドスペースの形成されず、
しかも管の内壁面部側接合部２ｂにヒュームの生成がな
い圧接された固相接合部Ｓが形成されたステンレス鋼配
管が得られる。
【００１２】又、接合する配管の肉厚ｔが１ｍｍ以下の
場合には、前記内壁面部側接合部（未溶融突合せ接合
部）２ｂの未溶融部の寸法ｔSとして、突合せ接合部２
の管内壁面４を基準にして外壁面３に向けて、管の肉厚
ｔに対して、０＜ｔS≦０.７×ｔ（ｍｍ）を残し、外壁
面部側接合部（溶け込み突合せ接合部）２ａを外壁面３
を基準にして内壁面４に向けての溶け込み深さｔWとし
て、１×t＞ｔW≧０.３×ｔ（ｍｍ）で溶け込み溶接す
ることにより、突合せ接合部２の内壁面４部にデッドス
ペースが形成されず、しかもヒュームの生成がない圧接
された固相接合部Ｓが形成されたステンレス鋼配管の接
合部１が得られる。
場合には、前記内壁面部側接合部（未溶融突合せ接合
部）２ｂの未溶融部の寸法ｔSとして、突合せ接合部２
の管内壁面４を基準にして外壁面３に向けて、管の肉厚
ｔに対して、０＜ｔS≦０.７×ｔ（ｍｍ）を残し、外壁
面部側接合部（溶け込み突合せ接合部）２ａを外壁面３
を基準にして内壁面４に向けての溶け込み深さｔWとし
て、１×t＞ｔW≧０.３×ｔ（ｍｍ）で溶け込み溶接す
ることにより、突合せ接合部２の内壁面４部にデッドス
ペースが形成されず、しかもヒュームの生成がない圧接
された固相接合部Ｓが形成されたステンレス鋼配管の接
合部１が得られる。
【００１３】更に、上記した構造のステンレス鋼配管を
得るための管の接合方法は、ステンレス鋼配管を突合せ
溶接を行なうに当って、接合すべきステンレス鋼配管の
突合せ接合部２を突合せて、配管内にバックシールドガ
ス雰囲気下、又は真空環境下で溶接するとともに、管の
突合せ接合部２の内壁面部側接合部２ｂを未溶融突合せ
接合部として残して、管の外壁面部側接合部２ａを溶け
込み突合せ接合部として溶接をし、前記未溶融部分２ｂ
を密着した固相接合Ｓせしめるようにして接合するもの
である。なお、接合すべきステンレス鋼配管の突き合わ
せ接合部２の表面粗さを、約３０μｍ以下にすると、よ
り好ましい接合ができる。
得るための管の接合方法は、ステンレス鋼配管を突合せ
溶接を行なうに当って、接合すべきステンレス鋼配管の
突合せ接合部２を突合せて、配管内にバックシールドガ
ス雰囲気下、又は真空環境下で溶接するとともに、管の
突合せ接合部２の内壁面部側接合部２ｂを未溶融突合せ
接合部として残して、管の外壁面部側接合部２ａを溶け
込み突合せ接合部として溶接をし、前記未溶融部分２ｂ
を密着した固相接合Ｓせしめるようにして接合するもの
である。なお、接合すべきステンレス鋼配管の突き合わ
せ接合部２の表面粗さを、約３０μｍ以下にすると、よ
り好ましい接合ができる。
【００１４】即ち、この固相接合部Ｓは、溶接金属の溶
融池が凝固する時の収縮に伴い、配管接触方向に働く応
力により、溶融池内方の未溶融な突合せ接合部２ｂ同士
が圧接される。そして更に、溶接金属からの熱伝導によ
り、未溶融な突合せ接合部２ｂが昇温するため未溶融な
突合せ接合部２ｂは固相を保持して接合されて、配管の
接合部の内壁面はデッドスペースが生じることなく密着
した状態で接合される。
融池が凝固する時の収縮に伴い、配管接触方向に働く応
力により、溶融池内方の未溶融な突合せ接合部２ｂ同士
が圧接される。そして更に、溶接金属からの熱伝導によ
り、未溶融な突合せ接合部２ｂが昇温するため未溶融な
突合せ接合部２ｂは固相を保持して接合されて、配管の
接合部の内壁面はデッドスペースが生じることなく密着
した状態で接合される。
【００１５】配管の溶接は、アーク溶接、電子ビーム溶
接、あるいはレーザ溶接では突合せ接合部２を周壁に沿
って１周又はそれ以上周回して溶接することにより、溶
融される金属部分の溶け込み突合せ接合部２ａ（Ｗ）の
深さ（ｔW）を一定に保ったまま、投入総熱量を多くし
得て、未溶融による突合せ接合部２ｂの加熱保持時間を
増加させることとなって、該未溶融突合せ接合部２ｂを
より一層確実に固相接合部Ｓを形成せしめることが出来
る。
接、あるいはレーザ溶接では突合せ接合部２を周壁に沿
って１周又はそれ以上周回して溶接することにより、溶
融される金属部分の溶け込み突合せ接合部２ａ（Ｗ）の
深さ（ｔW）を一定に保ったまま、投入総熱量を多くし
得て、未溶融による突合せ接合部２ｂの加熱保持時間を
増加させることとなって、該未溶融突合せ接合部２ｂを
より一層確実に固相接合部Ｓを形成せしめることが出来
る。
【００１６】更に、前記溶け込み突合せ溶接は、管の肉
厚によって相異するが、その溶接速度を６００ｍｍ／mi
n以下、好ましくは５０〜３００ｍｍ／minで行なうと良
い。溶接速度が６００ｍｍ／min以上の速い速度では突
合せ接合部１の温度保持時間が短くなるため、未溶融の
接合部２ｂの加熱が不充分となり、満足し得る固相接合
部Ｓが得られない。他方、５０ｍｍ／min以下の溶接速
度で、所望する未溶融の固相接合部Ｓを形成せしめる部
分溶け込み突き合わせ溶接を行うためには、極めて低電
流の溶接条件で行う必要が生じるため、溶接を安定して
行うことが極めて困難である。溶接条件の如何によって
は、突合せ接合部２の溶接溶融金属が管内壁面４まで到
達して、一般的な突合せ溶接となって、所望する未溶融
の固相接合部Ｓを形成せしめる部分溶け込み溶接を達成
出来ない。
厚によって相異するが、その溶接速度を６００ｍｍ／mi
n以下、好ましくは５０〜３００ｍｍ／minで行なうと良
い。溶接速度が６００ｍｍ／min以上の速い速度では突
合せ接合部１の温度保持時間が短くなるため、未溶融の
接合部２ｂの加熱が不充分となり、満足し得る固相接合
部Ｓが得られない。他方、５０ｍｍ／min以下の溶接速
度で、所望する未溶融の固相接合部Ｓを形成せしめる部
分溶け込み突き合わせ溶接を行うためには、極めて低電
流の溶接条件で行う必要が生じるため、溶接を安定して
行うことが極めて困難である。溶接条件の如何によって
は、突合せ接合部２の溶接溶融金属が管内壁面４まで到
達して、一般的な突合せ溶接となって、所望する未溶融
の固相接合部Ｓを形成せしめる部分溶け込み溶接を達成
出来ない。
【００１７】又、接合作業において、溶接されるべきス
テンレス鋼の配管は、バックシールドガス雰囲気中、又
は真空環境下で溶接することが好ましい。配管内に酸素
を含む空気等の酸化性ガスが存在すると、固相接合部Ｓ
が形成される未溶融の突合せ接合部２ｂに厚い酸化皮膜
が形成して良好な固相接合部Ｓを形成せしめることが出
来ない。酸化性ガスの含有量は１０ppm以下にすること
が好ましい。そして、前記バックシールドガスとして
は、アルゴンガス、窒素ガス、及びヘリウムガスのうち
の少なくとも１種類のガスからなるか、これらに水素ガ
スを添加してなるガスが好適に使用することが出来る。
テンレス鋼の配管は、バックシールドガス雰囲気中、又
は真空環境下で溶接することが好ましい。配管内に酸素
を含む空気等の酸化性ガスが存在すると、固相接合部Ｓ
が形成される未溶融の突合せ接合部２ｂに厚い酸化皮膜
が形成して良好な固相接合部Ｓを形成せしめることが出
来ない。酸化性ガスの含有量は１０ppm以下にすること
が好ましい。そして、前記バックシールドガスとして
は、アルゴンガス、窒素ガス、及びヘリウムガスのうち
の少なくとも１種類のガスからなるか、これらに水素ガ
スを添加してなるガスが好適に使用することが出来る。
【００１８】更に、接合すべきステンレス鋼配管の突合
せ接合部２の表面粗度Ｒyを３０μｍ以下にして、部分
溶け込み突合せ溶接することが望ましい。この突合せ接
合部２の粗度Ｒyを３０μｍ以上の粗い粗度にすると、
接合部同士が密着せずに、空隙、空洞等を生じせしめる
原因となることがある。なお、突き合わせ接合部２の粗
度Ｒyを３０μｍ以下にすると、極めて良好な固相接合
部Ｓを得ることが出来る。
せ接合部２の表面粗度Ｒyを３０μｍ以下にして、部分
溶け込み突合せ溶接することが望ましい。この突合せ接
合部２の粗度Ｒyを３０μｍ以上の粗い粗度にすると、
接合部同士が密着せずに、空隙、空洞等を生じせしめる
原因となることがある。なお、突き合わせ接合部２の粗
度Ｒyを３０μｍ以下にすると、極めて良好な固相接合
部Ｓを得ることが出来る。
【００１９】本発明は、以上の如き条件にて、部分溶け
込み突合せ溶接を行なうことにより、高温の溶接溶融金
属が配管の内壁面４にまで到達していないため、配管内
にヒュームと称せられる極微粒の金属粒子の発生を大幅
に低減せしめることが出来る。又、突合せ接合部２の内
壁面４側の接合部２ｂの温度が、完全溶け込み突合せ溶
接よりも低く抑えることが出来るので熱影響による耐食
性の劣化範囲を極めて小さくすることが出来る。又、耐
食性が劣る溶接溶融金属が配管の内壁面４にまで達して
いないので、耐食性の優れたステンレス鋼配管とするこ
とが出来る。更に、入熱量が小さいため、残留応力も低
く抑えることが出来、応力腐食割れを惹起する危険性を
小さくすることが出来、その上、溶接により生じる角変
形も低く抑えることが出来る。
込み突合せ溶接を行なうことにより、高温の溶接溶融金
属が配管の内壁面４にまで到達していないため、配管内
にヒュームと称せられる極微粒の金属粒子の発生を大幅
に低減せしめることが出来る。又、突合せ接合部２の内
壁面４側の接合部２ｂの温度が、完全溶け込み突合せ溶
接よりも低く抑えることが出来るので熱影響による耐食
性の劣化範囲を極めて小さくすることが出来る。又、耐
食性が劣る溶接溶融金属が配管の内壁面４にまで達して
いないので、耐食性の優れたステンレス鋼配管とするこ
とが出来る。更に、入熱量が小さいため、残留応力も低
く抑えることが出来、応力腐食割れを惹起する危険性を
小さくすることが出来、その上、溶接により生じる角変
形も低く抑えることが出来る。
【００２０】
【実施例】次に本発明のステンレス鋼配管の特徴である
管の内壁面４側の未溶融な突合わせ接合部２ｂが固相接
合部Ｓ状態に形成されるための溶接条件を確立するた
め、以下の実験を行なった。 （i） 外壁面３からの溶け込み突合せ接合部２ａの溶
け込み深さｔW（ｍｍ）の特定（実験１）。 （ii） 溶接速度の特定（実験２）。 （iii）溶接雰囲気の特定（実験３）。 （iv） 突合せ接合部２の表面粗度Ｒyの特定（実験
４）。
管の内壁面４側の未溶融な突合わせ接合部２ｂが固相接
合部Ｓ状態に形成されるための溶接条件を確立するた
め、以下の実験を行なった。 （i） 外壁面３からの溶け込み突合せ接合部２ａの溶
け込み深さｔW（ｍｍ）の特定（実験１）。 （ii） 溶接速度の特定（実験２）。 （iii）溶接雰囲気の特定（実験３）。 （iv） 突合せ接合部２の表面粗度Ｒyの特定（実験
４）。
【００２１】実験に使用した共通する溶接機器、溶接条
件及び試験用配管等の仕様諸元は次の通りである。 ［溶接機器］ ・自動溶接機：アークマシン社製 モデル２０７ ・溶接ヘッド：アークマシン社製 モデル７５０ ・電源：パルス発振器付設、パルス発生時間：０.１／
０.１秒 ［溶接条件］ ・アーク長（電圧目安）：０.８ｍｍ（８Ｖ） ・溶接速度：１２０ｍｍ/min ・溶接スタート位置と運行：時計３時位置スタート、横
向き下進溶接 ・バックシールドガス：アルゴンガス ４Ｌ/min ・シールドガス：アルゴンガス １０Ｌ/min ・溶接前・後のパージ時間：３０秒以上 ［試験用配管］ ・材質：ステンレス鋼 ＳＵＳ ３１６ Ｌ ・外径：９.５３ｍｍ（３/８インチ） ・肉厚：１ｍｍ
件及び試験用配管等の仕様諸元は次の通りである。 ［溶接機器］ ・自動溶接機：アークマシン社製 モデル２０７ ・溶接ヘッド：アークマシン社製 モデル７５０ ・電源：パルス発振器付設、パルス発生時間：０.１／
０.１秒 ［溶接条件］ ・アーク長（電圧目安）：０.８ｍｍ（８Ｖ） ・溶接速度：１２０ｍｍ/min ・溶接スタート位置と運行：時計３時位置スタート、横
向き下進溶接 ・バックシールドガス：アルゴンガス ４Ｌ/min ・シールドガス：アルゴンガス １０Ｌ/min ・溶接前・後のパージ時間：３０秒以上 ［試験用配管］ ・材質：ステンレス鋼 ＳＵＳ ３１６ Ｌ ・外径：９.５３ｍｍ（３/８インチ） ・肉厚：１ｍｍ
【００２２】［実験１］上記した肉厚１ｍｍ、外径９.
５３ｍｍのＳＵＳ ３１６ Ｌのステンレス鋼配管よりな
る試験用の配管としてＮo１〜Ｎo８の８試料用意して、
それぞれ所望する溶け込み深さｔW ｍｍを得るため、溶
接運行の各レベルの溶接電流値を表１に示す値で行なっ
た。
５３ｍｍのＳＵＳ ３１６ Ｌのステンレス鋼配管よりな
る試験用の配管としてＮo１〜Ｎo８の８試料用意して、
それぞれ所望する溶け込み深さｔW ｍｍを得るため、溶
接運行の各レベルの溶接電流値を表１に示す値で行なっ
た。
【００２３】なお、この溶け込み突合せ溶接に使用され
る溶接手段としては、ティグ（ＴＩＧ）溶接等のアーク
溶接、レーザ溶接及び電子ビーム溶接等の溶接手段か
ら、適宜適切な溶接手段をな選択して使用することが出
来る。そして、これらの溶接手段による溶接は、図２に
図示する如く、配管の溶接すべき突合せ接合部２の断面
を区分して、その位置に応じて、溶接電流を適宜調節し
て行なう。即ち、管の中心を原点０として、（Ｘ−
Ｘ’）軸、（Ｙ−Ｙ’）軸により区画して、これにより
区分される第１象限をレベルとし、第２象限をレベル
、第３象限をレベル、そして第４象限をレベルと
して定めて、（Ｘ−Ｘ’）軸が配管接合部１の断面を横
切る時計時刻３時表示地点をスタート地点として溶接を
開始して、管外壁面３を周面に沿って時計指針の運行と
同一方向に向けて、レベル−レベルーレベル−レ
ベル−レベルの順序に従ってアークやビーム等を照
射せしめながら運行せしめる。そして、その際、前記各
レベルで適宜溶接電流を適切に調整して溶接を行なっ
た。
る溶接手段としては、ティグ（ＴＩＧ）溶接等のアーク
溶接、レーザ溶接及び電子ビーム溶接等の溶接手段か
ら、適宜適切な溶接手段をな選択して使用することが出
来る。そして、これらの溶接手段による溶接は、図２に
図示する如く、配管の溶接すべき突合せ接合部２の断面
を区分して、その位置に応じて、溶接電流を適宜調節し
て行なう。即ち、管の中心を原点０として、（Ｘ−
Ｘ’）軸、（Ｙ−Ｙ’）軸により区画して、これにより
区分される第１象限をレベルとし、第２象限をレベル
、第３象限をレベル、そして第４象限をレベルと
して定めて、（Ｘ−Ｘ’）軸が配管接合部１の断面を横
切る時計時刻３時表示地点をスタート地点として溶接を
開始して、管外壁面３を周面に沿って時計指針の運行と
同一方向に向けて、レベル−レベルーレベル−レ
ベル−レベルの順序に従ってアークやビーム等を照
射せしめながら運行せしめる。そして、その際、前記各
レベルで適宜溶接電流を適切に調整して溶接を行なっ
た。
【００２４】
【表１】
【００２５】そして、これらで得られた各溶け込み深さ
ｔW の差異による引張り強さＴの変化を確認する試験を
行なった。引張り試験は、長さ７００ｍｍにした試験片
を、突合せ接合部を中心にして、つかみ部間隔４５ｍｍ
を保って両端を保持し、心金を２０ｍｍの間隔を保って
挿入して、引張り試験機（株式会社島津製作所製 ＡＧ
−５０００Ｄ）により行なった。そして、５トンのロー
ドセルを使用して、２０ｍｍ／minの引張り速度で行な
った。その結果を、図３に溶け込み深さｔW（ｍｍ）の
変化に対する引張り強さＴ(kgf／ｍｍ2)の変化を示すグ
ラフで図示した。
ｔW の差異による引張り強さＴの変化を確認する試験を
行なった。引張り試験は、長さ７００ｍｍにした試験片
を、突合せ接合部を中心にして、つかみ部間隔４５ｍｍ
を保って両端を保持し、心金を２０ｍｍの間隔を保って
挿入して、引張り試験機（株式会社島津製作所製 ＡＧ
−５０００Ｄ）により行なった。そして、５トンのロー
ドセルを使用して、２０ｍｍ／minの引張り速度で行な
った。その結果を、図３に溶け込み深さｔW（ｍｍ）の
変化に対する引張り強さＴ(kgf／ｍｍ2)の変化を示すグ
ラフで図示した。
【００２６】図３のグラフで明らかなように、平均溶け
込み深さが０.３ｍｍ（使用配管の肉厚の３０％）にな
ると、引張り強さＴは５０kgf／ｍｍ2を超え約５４kgf
／ｍｍ2の値に達した。そして、０.３ｍｍ以上の平均溶
け込み深さｔWでは、その引張り強さＴはほとんど増加
せず、溶け込み深さｔW が１.０ｍｍの完全溶け込み接
合（使用配管の肉厚の１００％の溶け込み）と同等の引
張り強さＴを示した。しかも、この引張り強さＴの値は
ＪＩＳ Ｇ３４５９「配管用ステンレス鋼管」で規定さ
れている所定の引張り強さ４８０Ｎ／ｍｍ2（４８.９８
kgf／ｍｍ2）の値を超えているものである。この結果か
ら、平均溶け込み深さｔW が０.３ｍｍ（使用配管の肉
厚ｔの３０％）以上の溶け込み突合せ接合部２ａが形成
されていれば、完全溶け込み接合と同等の引張り強さＴ
を有する固相接合配管を得ることが出来ることが確認さ
れた。即ち突合せ接合部２の内壁面部側接合部である未
溶融突合せ接合部２ｂの寸法ｔSを０.７ｍｍ（使用配管
の肉厚ｔの７０％）以下に形成するように部分溶け込み
溶接すればよいことが確認された。
込み深さが０.３ｍｍ（使用配管の肉厚の３０％）にな
ると、引張り強さＴは５０kgf／ｍｍ2を超え約５４kgf
／ｍｍ2の値に達した。そして、０.３ｍｍ以上の平均溶
け込み深さｔWでは、その引張り強さＴはほとんど増加
せず、溶け込み深さｔW が１.０ｍｍの完全溶け込み接
合（使用配管の肉厚の１００％の溶け込み）と同等の引
張り強さＴを示した。しかも、この引張り強さＴの値は
ＪＩＳ Ｇ３４５９「配管用ステンレス鋼管」で規定さ
れている所定の引張り強さ４８０Ｎ／ｍｍ2（４８.９８
kgf／ｍｍ2）の値を超えているものである。この結果か
ら、平均溶け込み深さｔW が０.３ｍｍ（使用配管の肉
厚ｔの３０％）以上の溶け込み突合せ接合部２ａが形成
されていれば、完全溶け込み接合と同等の引張り強さＴ
を有する固相接合配管を得ることが出来ることが確認さ
れた。即ち突合せ接合部２の内壁面部側接合部である未
溶融突合せ接合部２ｂの寸法ｔSを０.７ｍｍ（使用配管
の肉厚ｔの７０％）以下に形成するように部分溶け込み
溶接すればよいことが確認された。
【００２７】［実験２］次に、充分満足し得る固相接合
部Ｓを得ることが出来る、適切な溶接速度を確認するた
めの実験を行なった。実験は、上記した共通の外径９.
５３ｍｍ、肉厚１ｍｍの試験用配管を使用し、溶接速度
を１５ｍｍ／min、１２０ｍｍ／min、６００ｍｍ／min
の３種に変化せしめ、それぞれ溶け込み深さｔW が０.
３ｍｍになるように、表２に表示する如く溶接電流を調
整して、高純度アルゴンガスをバックシールドガスとし
て部分溶け込み溶接を行なった。そして得られた接合部
の引張り強さを試験した。なお、引張り試験は実験１と
同様な方法にて行なった。その結果を表２に表示する。
部Ｓを得ることが出来る、適切な溶接速度を確認するた
めの実験を行なった。実験は、上記した共通の外径９.
５３ｍｍ、肉厚１ｍｍの試験用配管を使用し、溶接速度
を１５ｍｍ／min、１２０ｍｍ／min、６００ｍｍ／min
の３種に変化せしめ、それぞれ溶け込み深さｔW が０.
３ｍｍになるように、表２に表示する如く溶接電流を調
整して、高純度アルゴンガスをバックシールドガスとし
て部分溶け込み溶接を行なった。そして得られた接合部
の引張り強さを試験した。なお、引張り試験は実験１と
同様な方法にて行なった。その結果を表２に表示する。
【００２８】
【表２】
【００２９】表２で明らかなように、いずれの溶接速度
でも、溶接速度に合わせて溶接電流を適切に調節するこ
とにより、満足し得る適格な引張り強さ４８０Ｎ／ｍｍ
2（４８.９８kgf／ｍｍ2）以上の値を有する溶け込み深
さ０.３ｍｍを有し、０.７ｍｍの固相接合よりなる突合
せ接合の配管が得られることが確認できた。ただし、溶
接速度６００ｍｍ／minの溶接では、他の溶接速度での
溶接で得られた引張り強さより幾分劣っていた。これ
は、溶接速度が速いことによって、固相接合部の温度保
持時間が短くなったことによるものと考えられる。
でも、溶接速度に合わせて溶接電流を適切に調節するこ
とにより、満足し得る適格な引張り強さ４８０Ｎ／ｍｍ
2（４８.９８kgf／ｍｍ2）以上の値を有する溶け込み深
さ０.３ｍｍを有し、０.７ｍｍの固相接合よりなる突合
せ接合の配管が得られることが確認できた。ただし、溶
接速度６００ｍｍ／minの溶接では、他の溶接速度での
溶接で得られた引張り強さより幾分劣っていた。これ
は、溶接速度が速いことによって、固相接合部の温度保
持時間が短くなったことによるものと考えられる。
【００３０】［実験３］次に、溶接に当っての雰囲気ガ
スであるバックシールドガスの影響について実験した。
実験は、上記した共通の外径９.５３ｍｍ、肉厚１ｍｍ
の試験用配管を使用し、バックシールドガスとして高純
度アルゴンガスを使用し、この高純度のアルゴンガス中
に酸素ガスを添加して酸素濃度１０％〜１０ppmに変化
せしめて、それぞれの酸素濃度のアルゴンガス雰囲気
で、溶け込み深さｔW が０．３ｍｍとなるように、溶接
速度を１２０ｍｍ／minにして突合せ溶接を行なった。
そして、得られた配管の引張り強さを、実験１と同様な
方法で試験した。その結果を図４にバックシールドガス
中の酸素濃度と引張り強さＴとの関係のグラフで図示し
た。
スであるバックシールドガスの影響について実験した。
実験は、上記した共通の外径９.５３ｍｍ、肉厚１ｍｍ
の試験用配管を使用し、バックシールドガスとして高純
度アルゴンガスを使用し、この高純度のアルゴンガス中
に酸素ガスを添加して酸素濃度１０％〜１０ppmに変化
せしめて、それぞれの酸素濃度のアルゴンガス雰囲気
で、溶け込み深さｔW が０．３ｍｍとなるように、溶接
速度を１２０ｍｍ／minにして突合せ溶接を行なった。
そして、得られた配管の引張り強さを、実験１と同様な
方法で試験した。その結果を図４にバックシールドガス
中の酸素濃度と引張り強さＴとの関係のグラフで図示し
た。
【００３１】図４で明らかなように、酸素濃度が１０pp
m（０.００１％）以上含有していると、引張り強さＴは
４９kgf／ｍｍ2以下の値にしかならず、ＪＩＳで規定さ
れている値４８０Ｎ／ｍｍ2（４８.９８kgf／ｍｍ2）以
上の引張り強さＴを確実に得るには酸素濃度を１０ppm
（０.００１％）以下に抑えることが必要であることが
確認された。又、接合部の断面を検査したところ、酸素
濃度が１％以上含むアルゴンガスをバックシールドガス
として溶接した試験用配管では、破面全体が酸化されて
おり、そして、酸素濃度が１０ppm（０.００１％）を超
え１％以下のアルゴンガスのバックシールドガスでの溶
接では、部分的に酸化されて接合できていない部分が確
認された。
m（０.００１％）以上含有していると、引張り強さＴは
４９kgf／ｍｍ2以下の値にしかならず、ＪＩＳで規定さ
れている値４８０Ｎ／ｍｍ2（４８.９８kgf／ｍｍ2）以
上の引張り強さＴを確実に得るには酸素濃度を１０ppm
（０.００１％）以下に抑えることが必要であることが
確認された。又、接合部の断面を検査したところ、酸素
濃度が１％以上含むアルゴンガスをバックシールドガス
として溶接した試験用配管では、破面全体が酸化されて
おり、そして、酸素濃度が１０ppm（０.００１％）を超
え１％以下のアルゴンガスのバックシールドガスでの溶
接では、部分的に酸化されて接合できていない部分が確
認された。
【００３２】なお、前記高純度アルゴンガスに代えて、
還元性ガスである（アルゴンガス＋７容量％水素ガ
ス）、又は不活性ガスである窒素ガスをバックシールド
ガスとした場合についても、これらのガスに含有する酸
素濃度による影響を同様に試験した。この結果は、上記
高純度アルゴンガスを使用した場合と同様な結果を得
た。以上のことより、雰囲気ガスであるバックシールド
ガスは、酸素の如き酸化性ガスを１０ppm以下の含有量
に抑えることが必要であることが確認された。
還元性ガスである（アルゴンガス＋７容量％水素ガ
ス）、又は不活性ガスである窒素ガスをバックシールド
ガスとした場合についても、これらのガスに含有する酸
素濃度による影響を同様に試験した。この結果は、上記
高純度アルゴンガスを使用した場合と同様な結果を得
た。以上のことより、雰囲気ガスであるバックシールド
ガスは、酸素の如き酸化性ガスを１０ppm以下の含有量
に抑えることが必要であることが確認された。
【００３３】［実験４］更に、望ましい固相接合部Ｓを
得るため、配管の接合部１における突合せ接合部２の表
面粗度の影響を確認した。実験は、上記した共通の外径
９.５３ｍｍ、肉厚１ｍｍの試験用配管を使用し、接合
部２の表面粗度Ｒyを変化せしめ、それぞれ変化せしめ
た表面粗度の管を、高純度アルゴンガスをバックシール
ドガスとして使用し、溶け込み深さｔW が０．３ｍｍと
なるように、溶接速度を１２０ｍｍ／minにして突合せ
接合を行なった。そして、これで得られた各表面粗度で
接合した試験用配管の引張り強さを、実験１と同様な方
法で試験した。その結果を表３に表面粗度Ｒyの差異に
よる引張り強さＴの変化を表示した。
得るため、配管の接合部１における突合せ接合部２の表
面粗度の影響を確認した。実験は、上記した共通の外径
９.５３ｍｍ、肉厚１ｍｍの試験用配管を使用し、接合
部２の表面粗度Ｒyを変化せしめ、それぞれ変化せしめ
た表面粗度の管を、高純度アルゴンガスをバックシール
ドガスとして使用し、溶け込み深さｔW が０．３ｍｍと
なるように、溶接速度を１２０ｍｍ／minにして突合せ
接合を行なった。そして、これで得られた各表面粗度で
接合した試験用配管の引張り強さを、実験１と同様な方
法で試験した。その結果を表３に表面粗度Ｒyの差異に
よる引張り強さＴの変化を表示した。
【００３４】
【表３】
【００３５】表３で明らかなように、表面粗度が小さく
なるに従い、引張り強さが大きくなるように変化し、Ｊ
ＩＳで規定された所定の引張り強さの値４８０Ｎ／ｍｍ
2（４８.９８kgf／ｍｍ2）を得るには、表面粗度Ｒyを
約３０μｍ以下の平滑面にすることが必要であることが
確認された。
なるに従い、引張り強さが大きくなるように変化し、Ｊ
ＩＳで規定された所定の引張り強さの値４８０Ｎ／ｍｍ
2（４８.９８kgf／ｍｍ2）を得るには、表面粗度Ｒyを
約３０μｍ以下の平滑面にすることが必要であることが
確認された。
【００３６】次に、本発明のステンレス鋼配管の性能を
確認するたため、以上の実験１乃至実験４によって得ら
れた結果に基いて、外径９.５３ｍｍ（3/8インチ管）、
肉厚１ｍｍのステンレス鋼配管（ＳＵＳ ３１６ Ｌ）を
使用して、突合せ接合部２を外壁面３より溶け込み深さ
ｔWを０.３ｍｍにして溶融した溶け込み突合せ接合部
（Ｗ）を形成し、未溶融部の寸法ｔsを０.７ｍｍにした
固相接合部（Ｓ）を形成せしめた、本発明のステンレス
鋼配管を実施例として作製した。そして、（イ）溶接部
断面の観察、（ロ）引張り試験、（ハ）曲げ試験、
（ニ）パーティクル発生量の測定、（ホ）腐食試験等を
行なった。又、これらの性能をより明確にするため、比
較例として、実施例と共通するステンレス鋼配管を試験
用配管として使用し、従来の完全溶け込み溶接方法にっ
て接合したステンレス配管を作製した。そして前記した
各試験と外観検査を行ない、これら実施例のステンレス
配管と比較例のステンレス鋼配管との性能試験結果を比
較した。
確認するたため、以上の実験１乃至実験４によって得ら
れた結果に基いて、外径９.５３ｍｍ（3/8インチ管）、
肉厚１ｍｍのステンレス鋼配管（ＳＵＳ ３１６ Ｌ）を
使用して、突合せ接合部２を外壁面３より溶け込み深さ
ｔWを０.３ｍｍにして溶融した溶け込み突合せ接合部
（Ｗ）を形成し、未溶融部の寸法ｔsを０.７ｍｍにした
固相接合部（Ｓ）を形成せしめた、本発明のステンレス
鋼配管を実施例として作製した。そして、（イ）溶接部
断面の観察、（ロ）引張り試験、（ハ）曲げ試験、
（ニ）パーティクル発生量の測定、（ホ）腐食試験等を
行なった。又、これらの性能をより明確にするため、比
較例として、実施例と共通するステンレス鋼配管を試験
用配管として使用し、従来の完全溶け込み溶接方法にっ
て接合したステンレス配管を作製した。そして前記した
各試験と外観検査を行ない、これら実施例のステンレス
配管と比較例のステンレス鋼配管との性能試験結果を比
較した。
【００３７】［実施例］本発明に基くステンレス鋼配管
を以下の如き溶接条件にて作製した。 （溶接条件） ・アーク長（電圧目安）：０.８ｍｍ（８Ｖ） ・溶接速度：１２０ｍｍ/min ・溶接スタート位置と運行：時計３時位置スタート、横
向き下進溶接 ・バックシールドガス：高純度アルゴンガス ４Ｌ/min ・シールドガス：高純度アルゴンガス １０Ｌ/min ・溶接前・後のパージ時間：３０秒以上 ・突合せ接合部２の表面粗度：平均粗度（Ｒyav） ０.
２９μｍ、最大粗度（Ｒymax）０.３１μｍ ・溶接機器：前記実験に使用した機器と同一自動溶接機 ・電源：パルス発振器付設、パルス発生時間：０.１／
０.１秒 溶接は、図２に図示した突合せ接合部２の時計表示３時
位置をスタートして横向き下進溶接で行ない、各レベル
の溶接電流と溶接時間を表４に表示する値に調節して行
なった。
を以下の如き溶接条件にて作製した。 （溶接条件） ・アーク長（電圧目安）：０.８ｍｍ（８Ｖ） ・溶接速度：１２０ｍｍ/min ・溶接スタート位置と運行：時計３時位置スタート、横
向き下進溶接 ・バックシールドガス：高純度アルゴンガス ４Ｌ/min ・シールドガス：高純度アルゴンガス １０Ｌ/min ・溶接前・後のパージ時間：３０秒以上 ・突合せ接合部２の表面粗度：平均粗度（Ｒyav） ０.
２９μｍ、最大粗度（Ｒymax）０.３１μｍ ・溶接機器：前記実験に使用した機器と同一自動溶接機 ・電源：パルス発振器付設、パルス発生時間：０.１／
０.１秒 溶接は、図２に図示した突合せ接合部２の時計表示３時
位置をスタートして横向き下進溶接で行ない、各レベル
の溶接電流と溶接時間を表４に表示する値に調節して行
なった。
【００３８】
【表４】
【００３９】［比較例］上記実施例と共通するステンレ
ス鋼配管を試験用配管として使用し、従来より行なわれ
ている完全溶け込み溶接方法により接合されたステンレ
ス鋼配管を作製した。その溶接条件は次の通りである。 （溶接条件）溶接条件は上記実施例での溶接条件と同一
としたが、完全溶け込み溶接によって形成する裏ビード
幅を２ｍｍとなるよう、各レベルの溶接電流と溶接時間
を表５に表示する値に調節して行なった。
ス鋼配管を試験用配管として使用し、従来より行なわれ
ている完全溶け込み溶接方法により接合されたステンレ
ス鋼配管を作製した。その溶接条件は次の通りである。 （溶接条件）溶接条件は上記実施例での溶接条件と同一
としたが、完全溶け込み溶接によって形成する裏ビード
幅を２ｍｍとなるよう、各レベルの溶接電流と溶接時間
を表５に表示する値に調節して行なった。
【００４０】
【表５】
【００４１】［性能試験］上記した実施例で得られた、
本発明の部分溶け込み突合せ溶接接合されたステンレス
鋼配管と、比較例で作製した従来より行なわれている完
全溶け込み突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管との
性能をそれぞれ以下の如く試験して比較した。 （イ）溶接部断面の観察 本発明の溶け込み深さ０.３ｍｍの部分溶け込み溶接方
法によって得られたステンレス鋼配管を、突合せ接合部
１を管軸に沿って切断し、突合せ接合部１の組織の観察
を行なった。その結果、管内壁面４側の未溶融突合せ接
合部２ｂ（点線の内壁面４側）が結晶粒内を管貫通して
おり、未溶融突合せ接合部２ｂ同士が固相接合されてい
ることが確認できた。
本発明の部分溶け込み突合せ溶接接合されたステンレス
鋼配管と、比較例で作製した従来より行なわれている完
全溶け込み突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管との
性能をそれぞれ以下の如く試験して比較した。 （イ）溶接部断面の観察 本発明の溶け込み深さ０.３ｍｍの部分溶け込み溶接方
法によって得られたステンレス鋼配管を、突合せ接合部
１を管軸に沿って切断し、突合せ接合部１の組織の観察
を行なった。その結果、管内壁面４側の未溶融突合せ接
合部２ｂ（点線の内壁面４側）が結晶粒内を管貫通して
おり、未溶融突合せ接合部２ｂ同士が固相接合されてい
ることが確認できた。
【００４２】（ロ）引張り試験 上記した実施例の本発明の部分溶け込み突合せ溶接によ
って接合したステンレス鋼配管と、比較例の従来の完全
溶け込み突合せ溶接によって接合したステンレス鋼配管
との引張り試験を、以下の如き引張り試験要領で行なっ
た。 （引張り試験要領） ・試験片長さ：７００ｍｍ ・つかみ部分間隔：４５ｍｍ ・挿入心金の間隔：２０ｍｍ ・引張り速度：２０ｍｍ／min ・ロードセル：５トン 引張り試験機として島津製作所社製ＡＧ−５０００Ｄを
使用し、試料はそれぞれ３試料作製して試験した。その
結果を表６に母材の引張り強さと共に併記して表示す
る。
って接合したステンレス鋼配管と、比較例の従来の完全
溶け込み突合せ溶接によって接合したステンレス鋼配管
との引張り試験を、以下の如き引張り試験要領で行なっ
た。 （引張り試験要領） ・試験片長さ：７００ｍｍ ・つかみ部分間隔：４５ｍｍ ・挿入心金の間隔：２０ｍｍ ・引張り速度：２０ｍｍ／min ・ロードセル：５トン 引張り試験機として島津製作所社製ＡＧ−５０００Ｄを
使用し、試料はそれぞれ３試料作製して試験した。その
結果を表６に母材の引張り強さと共に併記して表示す
る。
【００４３】
【表６】
【００４４】表６で明らかなように、実施例で作製した
本発明の部分溶け込み突合せ溶接により接合せしめてな
るステンレス鋼配管の引張り強さは、５２.１乃至５４.
４kgf／ｍｍ2であり、母材の引張り強さ５４.１乃至５
４.３kgf／ｍｍ2よりも、若干劣るものの、比較例であ
る従来の完全溶け込み突合せ溶接により接合したステン
レス鋼配管の引張り強さ５３．４乃至５４.４kgf／ｍｍ
2に匹敵する引張り強さを示した。しかも、その値はＪ
ＩＳで規定されている所定の引張り強さ４８０Ｎ／ｍｍ
2（４８.９８kgf／ｍｍ2）を超えていて、充分使用し得
る適格な値であることを確認し得た。
本発明の部分溶け込み突合せ溶接により接合せしめてな
るステンレス鋼配管の引張り強さは、５２.１乃至５４.
４kgf／ｍｍ2であり、母材の引張り強さ５４.１乃至５
４.３kgf／ｍｍ2よりも、若干劣るものの、比較例であ
る従来の完全溶け込み突合せ溶接により接合したステン
レス鋼配管の引張り強さ５３．４乃至５４.４kgf／ｍｍ
2に匹敵する引張り強さを示した。しかも、その値はＪ
ＩＳで規定されている所定の引張り強さ４８０Ｎ／ｍｍ
2（４８.９８kgf／ｍｍ2）を超えていて、充分使用し得
る適格な値であることを確認し得た。
【００４５】又、上記した引張り試験において、過荷重
して、突き合わせ接合部２を破断せしめて、その破面を
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）似て観察した。残存開先面
（未溶融突合せ接合部２ａ）はディンプルで覆われてお
り、溶接時の熱伝導による接合部２の昇温と、この昇温
に伴い接合部２の熱膨張と、溶融池が凝固する際の収縮
応力とが相互に絡み合い、突合せ接合部２の未溶融な突
合せ接合部２ｂが圧接された固相接合部Ｓを形成した接
合状態であることが確認された。更に、突合せ接合部２
の未溶融突合せ接合部２ｂの管切断時の切削跡も消失し
ていて、この未溶融の突合せ接合部２ｂ同士が１００％
固相接合Ｓされていることも確認することができた。な
お、比較例のステンレス配管では、従来と同様な方式の
溶接であるので、検査は、外観が適切に完全溶け込み突
合せ溶接されていることを確認したことのみに留めた。
して、突き合わせ接合部２を破断せしめて、その破面を
走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）似て観察した。残存開先面
（未溶融突合せ接合部２ａ）はディンプルで覆われてお
り、溶接時の熱伝導による接合部２の昇温と、この昇温
に伴い接合部２の熱膨張と、溶融池が凝固する際の収縮
応力とが相互に絡み合い、突合せ接合部２の未溶融な突
合せ接合部２ｂが圧接された固相接合部Ｓを形成した接
合状態であることが確認された。更に、突合せ接合部２
の未溶融突合せ接合部２ｂの管切断時の切削跡も消失し
ていて、この未溶融の突合せ接合部２ｂ同士が１００％
固相接合Ｓされていることも確認することができた。な
お、比較例のステンレス配管では、従来と同様な方式の
溶接であるので、検査は、外観が適切に完全溶け込み突
合せ溶接されていることを確認したことのみに留めた。
【００４６】（ハ）曲げ試験 更に、実施例で作製した本発明の部分溶け込み突合せ溶
接により接合せしめてなるステンレス鋼配管の接合部の
管壁を、管軸方向に短冊状に切断（約１／４周）し、外
壁面３側の溶け込み突合せ接合部２ａを支点として外側
に約１８０度曲げ、未溶融の突合わせ接合部２ｂを開口
させるよう外力を加えた。しかし、この試験を行なって
も、未溶融の突合せ接合部２ｂは剥離することも無く、
又開口することも無く、未溶融突合せ接合部２ｂは強固
な固相接合部Ｓを形成していることが確認された。
接により接合せしめてなるステンレス鋼配管の接合部の
管壁を、管軸方向に短冊状に切断（約１／４周）し、外
壁面３側の溶け込み突合せ接合部２ａを支点として外側
に約１８０度曲げ、未溶融の突合わせ接合部２ｂを開口
させるよう外力を加えた。しかし、この試験を行なって
も、未溶融の突合せ接合部２ｂは剥離することも無く、
又開口することも無く、未溶融突合せ接合部２ｂは強固
な固相接合部Ｓを形成していることが確認された。
【００４７】（ニ）パーティクル発生量の測定 次に、実施例における本発明の部分溶け込み突合せ溶接
により接合する溶接の場合と、比較例の従来の完全溶け
込み突合せ溶接によって接合する溶接の場合のそれぞれ
について、溶接ヒューム発生量を、各溶接時に管内に流
すバックシールドガス中のパーティクルをパーティクル
カウンターを用いて、表７に表示する試験要領で測定し
た。
により接合する溶接の場合と、比較例の従来の完全溶け
込み突合せ溶接によって接合する溶接の場合のそれぞれ
について、溶接ヒューム発生量を、各溶接時に管内に流
すバックシールドガス中のパーティクルをパーティクル
カウンターを用いて、表７に表示する試験要領で測定し
た。
【００４８】
【表７】
【００４９】なお、表示した通常の条件での突合せ溶接
では、管周壁を1周溶接した場合、パーティクルの発生
が多く、パーティクルカウンターはカウントオーバーに
なったため、溶接は管周壁を１／４周で終了させて測定
し、そしてバックシールドガスの流量を２７Ｌ／minに
増量して行ない、測定後に換算してパーティクル個数の
値を求めた。その結果、実施例での本発明の部分溶け込
み突合せ溶接により接合する溶接の場合には、３回の試
験のパーティクル個数の平均値は、８,１２８個／ｃｍ3
であった。一方、比較例の従来の完全溶け込み突合せ溶
接によって接合する溶接の場合には、３回の試験のパー
ティクル個数の平均値は２０８,５６９個 ／ｃｍ3であ
った。即ち、本発明の部分溶け込み溶接による接合での
パーティクルの発生量は、従来の完全溶け込み溶接によ
る接合でのパーティクル発生量の約４％にまで激減せし
めることができ、本発明の接合法は、この点での効果は
極めて優れていることが確認された。
では、管周壁を1周溶接した場合、パーティクルの発生
が多く、パーティクルカウンターはカウントオーバーに
なったため、溶接は管周壁を１／４周で終了させて測定
し、そしてバックシールドガスの流量を２７Ｌ／minに
増量して行ない、測定後に換算してパーティクル個数の
値を求めた。その結果、実施例での本発明の部分溶け込
み突合せ溶接により接合する溶接の場合には、３回の試
験のパーティクル個数の平均値は、８,１２８個／ｃｍ3
であった。一方、比較例の従来の完全溶け込み突合せ溶
接によって接合する溶接の場合には、３回の試験のパー
ティクル個数の平均値は２０８,５６９個 ／ｃｍ3であ
った。即ち、本発明の部分溶け込み溶接による接合での
パーティクルの発生量は、従来の完全溶け込み溶接によ
る接合でのパーティクル発生量の約４％にまで激減せし
めることができ、本発明の接合法は、この点での効果は
極めて優れていることが確認された。
【００５０】（ホ）腐食試験 次に、実施例で作製した本発明のステンレス鋼配管の突
合せ接合部と、比較例での従来の方法で作製したステン
レス鋼配管の突合せ接合部の腐食試験を行なった。その
試験要領は、各接合部を表８に表示する腐食雰囲気に曝
して腐食せしめた後、腐食量の定量評価を行なった。
合せ接合部と、比較例での従来の方法で作製したステン
レス鋼配管の突合せ接合部の腐食試験を行なった。その
試験要領は、各接合部を表８に表示する腐食雰囲気に曝
して腐食せしめた後、腐食量の定量評価を行なった。
【００５１】
【表８】
【００５２】腐食量の定量評価にあたっては、表８に表
示した腐食雰囲気に曝した後、腐食した内部に５％硝酸
を注入し、５分間保持することによって、腐食生成物を
溶出せしめて採取し、そしてこの溶出した金属成分を定
量分析した。なお、バックグランドとしては、腐食試験
を行なっていない（表８に表示した腐食雰囲気に曝して
いない）母材品から同様な溶出方法で溶出成分を採取
し、同一方法で定量分析した。分析した元素は、ステン
レス鋼の主成分であるクロム（Ｃr）、ニッケル（Ｎ
i）、及び鉄（Ｆe）と、溶融ヒュームの成分であるマン
ガン（Ｍn）とした。又、分析手段として使用した分析
機器は、分析成分元素Ｃr、Ｎi、及びＭnについては誘
導結合プラズマ発光分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて行
ない、成分元素Ｆeについては原子吸光分析法（ＡＡ
Ｓ）を用いて行なった。この結果を、表９に表示する。
示した腐食雰囲気に曝した後、腐食した内部に５％硝酸
を注入し、５分間保持することによって、腐食生成物を
溶出せしめて採取し、そしてこの溶出した金属成分を定
量分析した。なお、バックグランドとしては、腐食試験
を行なっていない（表８に表示した腐食雰囲気に曝して
いない）母材品から同様な溶出方法で溶出成分を採取
し、同一方法で定量分析した。分析した元素は、ステン
レス鋼の主成分であるクロム（Ｃr）、ニッケル（Ｎ
i）、及び鉄（Ｆe）と、溶融ヒュームの成分であるマン
ガン（Ｍn）とした。又、分析手段として使用した分析
機器は、分析成分元素Ｃr、Ｎi、及びＭnについては誘
導結合プラズマ発光分析法（ＩＣＰ−ＭＳ）を用いて行
ない、成分元素Ｆeについては原子吸光分析法（ＡＡ
Ｓ）を用いて行なった。この結果を、表９に表示する。
【００５３】
【表９】
【００５４】表９に表示した溶出された金属の量におい
て、母材の溶出量をバックグランドとして、実施例にお
ける本発明の部分溶け込み溶接法による接合によって得
られたステンレス鋼配管の試料片より溶出された各金属
元素の溶出量、及び比較例の従来技術の完全溶け込み溶
接法による接合で得られたステンレス鋼配管の試料片よ
り溶出された各金属元素の溶出量の値が、母材の値より
増大している。これは、実施例及び比較例の試料片が、
溶接により表面が汚染されたものであったり、ヒューム
の発生に依拠するものであったり、更には不安定な金属
表面の形成に依拠するものである。
て、母材の溶出量をバックグランドとして、実施例にお
ける本発明の部分溶け込み溶接法による接合によって得
られたステンレス鋼配管の試料片より溶出された各金属
元素の溶出量、及び比較例の従来技術の完全溶け込み溶
接法による接合で得られたステンレス鋼配管の試料片よ
り溶出された各金属元素の溶出量の値が、母材の値より
増大している。これは、実施例及び比較例の試料片が、
溶接により表面が汚染されたものであったり、ヒューム
の発生に依拠するものであったり、更には不安定な金属
表面の形成に依拠するものである。
【００５５】表９で明らかなように、実施例における本
発明の部分溶け込み溶接法によって接合されたステンレ
ス鋼配管では、溶接処理されていることから各金属の溶
出量が母材における各金属の溶出量より多いことは当然
であるが、各金属の溶出量には両者それほど大きな差異
が認められなかった。一方、比較例における従来の完全
溶け込み溶接法による接合で得られたステンレス鋼配管
では、各金属の溶出量は母材における各金属の溶出量と
比べて極めて大きな増加が認められる。特にヒュームの
発生量に起因する金属元素Ｍnの増大、及び不安定な金
属表面の形成に起因する金属元素Ｆeの増大は極めて著
しい。
発明の部分溶け込み溶接法によって接合されたステンレ
ス鋼配管では、溶接処理されていることから各金属の溶
出量が母材における各金属の溶出量より多いことは当然
であるが、各金属の溶出量には両者それほど大きな差異
が認められなかった。一方、比較例における従来の完全
溶け込み溶接法による接合で得られたステンレス鋼配管
では、各金属の溶出量は母材における各金属の溶出量と
比べて極めて大きな増加が認められる。特にヒュームの
発生量に起因する金属元素Ｍnの増大、及び不安定な金
属表面の形成に起因する金属元素Ｆeの増大は極めて著
しい。
【００５６】以上のことより、本発明の部分溶け込み溶
接法によって接合されたステンレス鋼配管は、母材その
ものには及ばないものの、表面汚染度合、ヒューム発生
度合、更には不安定な金属表面の形成度合等は、従来の
完全溶け込み溶接法による接合で得られたステンレス鋼
配管に比べて、著しく減少し、特にヒュームの発生量の
減少は極めて著しい。従って、これらのことより、本発
明の固相接合部Ｓを形成せしめた部分溶け込み溶接によ
って接合されたステンレス鋼配管は、従来の完全溶け込
み溶接法で接合したステンレス鋼配管より、耐食性も極
めて著しく向上していることが確認し得た。
接法によって接合されたステンレス鋼配管は、母材その
ものには及ばないものの、表面汚染度合、ヒューム発生
度合、更には不安定な金属表面の形成度合等は、従来の
完全溶け込み溶接法による接合で得られたステンレス鋼
配管に比べて、著しく減少し、特にヒュームの発生量の
減少は極めて著しい。従って、これらのことより、本発
明の固相接合部Ｓを形成せしめた部分溶け込み溶接によ
って接合されたステンレス鋼配管は、従来の完全溶け込
み溶接法で接合したステンレス鋼配管より、耐食性も極
めて著しく向上していることが確認し得た。
【００５７】以上の通り、本発明の部分溶け込み溶接方
法で接合されたステンレス鋼配管の性能は、従来の完全
溶け込み溶接法で接合されたステンレス鋼配管と比べ
て、特にパーテイクルの発生の低減、及び耐食性の向上
等の点において格段に優れている。しかも、本発明の部
分溶け込み溶接法で接合されたステンレス鋼配管にあっ
ては、従来の完全溶け込み溶接法によって接合された配
管と同様に、デッドスペースが存在しないため、これに
起因する隙間腐食や供給流通ガスの汚染等の不都合な問
題は生じない。
法で接合されたステンレス鋼配管の性能は、従来の完全
溶け込み溶接法で接合されたステンレス鋼配管と比べ
て、特にパーテイクルの発生の低減、及び耐食性の向上
等の点において格段に優れている。しかも、本発明の部
分溶け込み溶接法で接合されたステンレス鋼配管にあっ
ては、従来の完全溶け込み溶接法によって接合された配
管と同様に、デッドスペースが存在しないため、これに
起因する隙間腐食や供給流通ガスの汚染等の不都合な問
題は生じない。
【００５８】なお、上記した実施例では、管の外径９.
５３ｍｍ（３/８インチ管）で肉厚１ｍｍのステンレス
鋼配管を使用した例を例示して説明したが、本発明はこ
のような薄肉の管に限定されるもので無く、如何なる寸
法の管にも適用され、特にステンレス鋼配管に好適に使
用することができる。例えば、肉厚が厚く１層での溶接
が困難な、配管呼び径が２５０Ａ（２６７.４ｍｍ）、
スケジュール１０Ｓ（４ｍｍ）の如き管でも、Ｖ型、Ｕ
型又はレ型の開先となして、溶接するに当って突合せ接
合部のうち未溶融な突合せ接合部を内壁面部より外壁面
に向けて０.７ｍｍ以下とするようにして、本発明の部
分溶け込み溶接を行なって接合せしめることにより、固
相接合部を有する本発明のステンレス鋼配管を得ること
ができることは勿論である。なお又、上記説明では、
「配管」の語句を直管、エルボ、及びＴ字管を含めて使
用したものである。
５３ｍｍ（３/８インチ管）で肉厚１ｍｍのステンレス
鋼配管を使用した例を例示して説明したが、本発明はこ
のような薄肉の管に限定されるもので無く、如何なる寸
法の管にも適用され、特にステンレス鋼配管に好適に使
用することができる。例えば、肉厚が厚く１層での溶接
が困難な、配管呼び径が２５０Ａ（２６７.４ｍｍ）、
スケジュール１０Ｓ（４ｍｍ）の如き管でも、Ｖ型、Ｕ
型又はレ型の開先となして、溶接するに当って突合せ接
合部のうち未溶融な突合せ接合部を内壁面部より外壁面
に向けて０.７ｍｍ以下とするようにして、本発明の部
分溶け込み溶接を行なって接合せしめることにより、固
相接合部を有する本発明のステンレス鋼配管を得ること
ができることは勿論である。なお又、上記説明では、
「配管」の語句を直管、エルボ、及びＴ字管を含めて使
用したものである。
【００５９】
【発明の効果】本発明のステンレス鋼配管とその接合方
法は、上記した形態で実施され、以下のような効果を奏
する。即ちステンレス鋼配管同士を突合せ溶接により接
合するにあたって、管の内壁面部まで溶融せしめること
なく、接合せしめる管の肉厚が１ｍｍ以下の場合、管の
内壁面部より外壁面に向けて、０ｍｍ以上、０.７ｍｍ
以下を未溶融の突合せ接合部として形成せしめるように
し、又、管の肉厚が１ｍｍ以上の場合には、管の内壁面
部より外壁面に向けて、管の肉厚の０％以上、７０％以
下を未溶融の突合せ接合部として形成せしめるようにし
て、部分溶け込み溶接することにより、前記未溶融な突
合せ接合部は、固相接合部が形成され、配管の内壁面に
溶融部が存在しないとともに、従来の完全溶け込み溶接
法による突合わせ接合部と同様に、デッドスペースが存
在しないため、従来の完全溶け込み溶接法による接合と
同等以上の強固な突合わせ接合部を有する接合配管が得
られる。
法は、上記した形態で実施され、以下のような効果を奏
する。即ちステンレス鋼配管同士を突合せ溶接により接
合するにあたって、管の内壁面部まで溶融せしめること
なく、接合せしめる管の肉厚が１ｍｍ以下の場合、管の
内壁面部より外壁面に向けて、０ｍｍ以上、０.７ｍｍ
以下を未溶融の突合せ接合部として形成せしめるように
し、又、管の肉厚が１ｍｍ以上の場合には、管の内壁面
部より外壁面に向けて、管の肉厚の０％以上、７０％以
下を未溶融の突合せ接合部として形成せしめるようにし
て、部分溶け込み溶接することにより、前記未溶融な突
合せ接合部は、固相接合部が形成され、配管の内壁面に
溶融部が存在しないとともに、従来の完全溶け込み溶接
法による突合わせ接合部と同様に、デッドスペースが存
在しないため、従来の完全溶け込み溶接法による接合と
同等以上の強固な突合わせ接合部を有する接合配管が得
られる。
【００６０】その上、溶融部が管の内壁面部に達してい
ないので、配管内でのヒュームの発生が抑止され、配管
内の不純物による汚染を防止することができる。更に、
加熱による直接の熱影響が管内壁面に達していないの
で、配管内壁面の耐食性が劣化することが抑えられて、
長期にわたって耐食性が保持される。このようなことよ
り、本発明で得られてステンレス鋼配管は、不純物を同
伴したガスの供給を極端に嫌って、常に不純物が混入し
ない高純度のガスの供給が望まれる、半導体製造用のガ
スを供給する配管として、極めて効果的に活用すること
が出来る。特に、益々高性能、高集積化する半導体製造
工業への高純度なガスの供給にあたって欠くことの出来
ない配管として著しい効果を発揮する。
ないので、配管内でのヒュームの発生が抑止され、配管
内の不純物による汚染を防止することができる。更に、
加熱による直接の熱影響が管内壁面に達していないの
で、配管内壁面の耐食性が劣化することが抑えられて、
長期にわたって耐食性が保持される。このようなことよ
り、本発明で得られてステンレス鋼配管は、不純物を同
伴したガスの供給を極端に嫌って、常に不純物が混入し
ない高純度のガスの供給が望まれる、半導体製造用のガ
スを供給する配管として、極めて効果的に活用すること
が出来る。特に、益々高性能、高集積化する半導体製造
工業への高純度なガスの供給にあたって欠くことの出来
ない配管として著しい効果を発揮する。
【図１】 本発明ステンレス鋼配管の接合部の管軸方向
に沿って切断した拡大部分断面図。
に沿って切断した拡大部分断面図。
【図２】 本発明のステンレス鋼配管の接合部の管の径
方向に沿って切断した断面模型図。
方向に沿って切断した断面模型図。
【図３】 溶け込み深さｔWの変化に対する引張り強さ
Ｔの変化を示すグラフ。
Ｔの変化を示すグラフ。
【図４】 バックシールドガス中の酸素濃度と引張り強
さＴとの関係を示すグラフ。
さＴとの関係を示すグラフ。
１…配管の接合部、 ２…管の突合せ接合部、 ３…管
の外壁面、２ａ…外壁面部側接合部（溶け込み突合せ接
合部）、 ４…管の内壁面、２ｂ…内壁面部側接合部
（未溶融突合せ接合部）、 Ｗ…溶け込み接合部、Ｓ…
固相接合部、 ｔ…管の肉厚、 ｔW …溶け込み接合部
の溶け込み深さ、ｔS …未溶融突合せ接合部（固相接合
部）の寸法
の外壁面、２ａ…外壁面部側接合部（溶け込み突合せ接
合部）、 ４…管の内壁面、２ｂ…内壁面部側接合部
（未溶融突合せ接合部）、 Ｗ…溶け込み接合部、Ｓ…
固相接合部、 ｔ…管の肉厚、 ｔW …溶け込み接合部
の溶け込み深さ、ｔS …未溶融突合せ接合部（固相接合
部）の寸法
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｌ 9/02 Ｆ１６Ｌ 9/02 // Ｂ２３Ｋ 101:06 103:04 Ｆターム(参考） 3H013 BA02 3H111 AA01 BA03 CB27 CB29 DA08 DA26 DB27 EA20 4E001 AA03 BB06 CA03 CC03 DD01 DF05 EA09 4E081 AA02 BA03 BA19 BA27 BB15 CA07 DA05 DA11 DA27 DA81
Claims (5)
- 【請求項１】 突合せ溶接接合されたステンレス鋼配管
であって、接合部が、管の突合せ接合部の外壁面部側接
合部を溶け込み接合してなり、内壁面部側接合部を未溶
融の状態で固相接合してなる、部分溶け込み突合せ溶接
されてなることを特徴とするステンレス鋼配管。 - 【請求項２】 ステンレス鋼配管の肉厚ｔが１ｍｍ以上
であって、そのうち未溶融の固相接合部分の寸法ｔ
Sが、接合部の管内壁面を基準にして外壁に向けて、０
＜ｔS≦０.７（ｍｍ）であることを特徴とする請求項１
記載のステンレス鋼配管。 - 【請求項３】 ステンレス鋼配管の肉厚ｔが１ｍｍ以下
であって、そのうち未溶融の固相接合部分の寸法ｔ
Sが、接合部の管内壁面を基準にして外壁に向けて、管
の肉厚ｔに対して、０＜ｔS≦０.７ｔ（ｍｍ）であるこ
とを特徴とする請求項１記載のステンレス鋼配管。 - 【請求項４】 接合すべきステンレス鋼配管の突合せ接
合部を突合わせて、管内にバックシールドガス雰囲気
下、又は真空環境下で溶接するとともに、管の突合せ接
合部の内壁面部側接合部を未溶融部分として残して、管
外壁面より溶け込み突合せ溶接し、前記未溶融部分を固
相接合部に形成せしめることを特徴とするステンレス鋼
配管の接合方法。 - 【請求項５】 バックシールドガス雰囲気下、又は真空
環境下での酸化性ガスの含有量が１０ppm以下であるこ
とを特徴とする請求項４に記載のステンレス鋼配管の接
合方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09706099A JP3971864B2 (ja) | 1999-04-02 | 1999-04-02 | ステンレス鋼配管の接合方法 |
| TW089102405A TW583385B (en) | 1999-04-02 | 2000-02-14 | Stainless steel pipe and its joining method |
| EP00302689A EP1044756B1 (en) | 1999-04-02 | 2000-03-30 | Stainless steel pipe and joining method thereof |
| US09/538,452 US6371359B1 (en) | 1999-04-02 | 2000-03-30 | Stainless steel pipe and joining method thereof |
| DE60011176T DE60011176T2 (de) | 1999-04-02 | 2000-03-30 | Verfahren zum Verbinden eines rostfreien Stahlrohres |
| KR1020000017188A KR100549508B1 (ko) | 1999-04-02 | 2000-04-01 | 스테인레스강(鋼) 배관과 그 접합 방법 |
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