JPS60177969A - Method of jioning ti-al double tube and ti tube plate - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To join a Ti-Al double tube and a Ti tube plate effectively and with high reliability by fitting a Ti collar on the outer periphery of a double tube consisting of an Al outer tube and a Ti inner tube and welding them, and inserting it to a fitting hole of the Ti tube plate and welding them. CONSTITUTION:An Al outer tube 4 and a Ti inner tube 2 are pressure-welded to constitute a Ti-Al double tube 2. The Al outer tube 4 is made shorter than the Ti inner tube by specified length l1 at the end a bevelling part l4 in length is formed. Then, a cylindrical Ti collar 10 of length l2 is fitted over the shortened part l1 of the Al outer tube 4 and outer bevelling part l4, and bevelling parts 12, 14 of the two are melted and welded, and the Ti collar 10 is fixed to the double tube 2 at the weld zone 16. After inserting the double tube 2 into the fitting hole 20 of the Ti tube plate 18 and placing at a specified fitting position, an end part of the Ti collar 10, the end part of the Ti inner tube 6 and the peripheral part of the fitting hole 20 are melted and welded, and the double tube 2 and Ti tube plate 18 are fixed at the weld zone.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｔｉ−Ａｊ！二重管とＴｉ管板との組付方法
に係り、特にＡβ　（アルミニウム）＋Ｉ料からなるＡ
７！外管内面にＴｉ（チタン）材料からなるＴｉ内管を
圧着せしめてなる一重管を、目的とする凝縮器などの機
器のＴｉ管板に効果的に組め付ける方法に関するもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides Ti-Aj! Regarding the method of assembling a double tube and a Ti tube sheet, in particular A made of Aβ (aluminum) + I material.
7! The present invention relates to a method for effectively assembling a single tube, which is made by crimping a Ti inner tube made of Ti (titanium) material onto the inner surface of an outer tube, to a Ti tube plate of a target device such as a condenser.

従来から、凝縮器乃至は熱交換器における伝熱管として
、内管として耐食性のある薄肉のＴｉ管を用い、一方外
管にＴｉとは異なる金属材料、すなわちＡβ材料からな
る管を用いて、該Ａｎ外管内面に前記Ｔｉ管を圧着せし
めたＴｉ−Ａｎ二重管、所謂Ｔｉ内張二重管を使用する
ことが検討されてきている。そして、このような二重管
を用いた凝縮器にあっては、構成材の特性、すなわちフ
ィン付きＡｆｆ管（外管）における作動流体凝縮時の高
伝熱性能、薄肉Ｔ’　ｉ管（内管）におりる高い海水耐
食性等の特徴を生かして、かかる一重管の管内には、海
水又はそれと同等の腐食性を有する流体（冷却流体〉が
、また管外面には、Ａｎ材料の腐食の問題を考慮しなく
てもよいような凝縮性の流体（高温流体）が、それぞれ
流通せしめられるようにした熱交換構成が採用されてい
る。具体的には、この二重管を用いた凝縮器としては、
凝縮性作動流体としてアンモニアやフロンを用いた海洋
温度差発電用凝縮器、縦型のフロン・タービン・コンデ
ンサ及びＬ　Ｎ　Ｇの液化装置のコンデンサ等が挙げら
れるのである。Conventionally, as a heat transfer tube in a condenser or heat exchanger, a corrosion-resistant, thin-walled Ti tube is used as the inner tube, while a tube made of a metal material different from Ti, that is, an Aβ material, is used as the outer tube. The use of a Ti--An double tube, a so-called Ti-lined double tube, in which the Ti tube is crimped onto the inner surface of an An outer tube has been considered. In a condenser using such double tubes, the characteristics of the constituent materials, namely the high heat transfer performance when condensing the working fluid in the finned Aff tube (outer tube), and the thin-walled T' i tube (inner tube) are important. Taking advantage of the characteristics such as high seawater corrosion resistance that flows into the pipe, the inside of the single pipe is filled with seawater or a fluid (cooling fluid) with an equivalent corrosive property, and the outside surface of the pipe is filled with seawater or a fluid (cooling fluid) that is corrosive to the An material. A heat exchange configuration is adopted in which condensable fluids (high temperature fluids) that do not require consideration are circulated.Specifically, a condenser using this double pipe is used. as,
Examples include condensers for ocean thermal power generation using ammonia or fluorocarbons as condensable working fluids, vertical fluorocarbon turbine condensers, and condensers for LNG liquefaction equipment.

ところで、かくの如き二重管の前記凝縮器における装着
は、一般に該凝縮器の缶体内を仕切る管板に取り付けら
れることによって行なわれ、該管板にて仕切られた室内
に導かれた海水等の腐食性の冷却流体が、該管板に取り
付けた一重管の管内を流通せしめられるようになってい
る。そして、このように、管板も腐食性の冷却流体に晒
されるものであるところから、かかる管板をＴｉ材料に
て形成することか望ましいのであるが、かかるＴｉ管板
を用いた場合において、それと前記Ｔｉ−Ａｆｆ二重管
との間の組イ」けに、幾つかの解決すべき問題が内在し
ている。すなわち、このような二重管とＴｉ管板との組
付けに際しては、従来より採用されている管と管板の接
合方法、例えば、機械的拡管、シール溶接などの技術が
適用できると考えられるが、それらにはそれぞれ種々の
欠点が内在しているのである。By the way, such double pipes are generally installed in the condenser by being attached to a tube plate that partitions the inside of the condenser, and the seawater etc. guided into the chamber partitioned by the tube plate is A corrosive cooling fluid is allowed to flow through the single-pipe tubes attached to the tubesheet. Since the tube sheet is also exposed to corrosive cooling fluid, it is desirable to form the tube sheet from Ti material, but when such a Ti tube sheet is used, There are several problems inherent in the assembly between it and the Ti-Aff double tube that need to be solved. In other words, when assembling such a double pipe and a Ti tube sheet, it is thought that conventional methods of joining the tube and tube sheet, such as mechanical tube expansion and seal welding, can be applied. However, each of them has various drawbacks.

すなわち、機械的拡管手法によってＴ　ｉ　−Ａ　Ｉ！
二重管とＴｉ管板とを組み付ける場合においては、該二
重管の端部が機械的に拡管されて、管板の取付穴の内面
に圧着されるに過ぎないものであるところから、それら
の組付は部はリーク・タイトでなく、また熱伝導性が低
く、更には取付は強度の点で信頼性に欠りる問題を有す
る他、かかる二重管の外管を構成するＡρ材料が該二重
管の管側１４面に露出し、これが、該二重管内を流通せ
しめられる腐食性の流体によって腐食される問題があり
、このためかかる二重管の管端面に適当な防食塗装や、
該管端面をカバーする保護キャンプを装着せしめる必要
がある等の問題がある。That is, T i -A I! by mechanical tube expansion method.
When assembling a double tube and a Ti tube sheet, the end of the double tube is simply expanded mechanically and crimped onto the inner surface of the mounting hole in the tube sheet. The assembly is not leak-tight, has low thermal conductivity, and the installation is unreliable in terms of strength. is exposed on the pipe side 14 of the double pipe, and there is a problem that this is corroded by the corrosive fluid flowing through the double pipe. or,
There are problems such as the need to attach a protective camp covering the end surface of the tube.

また、シール溶接、換言すればＴｉ−Ａｌ４二市管をＴ
ｉ管板の取付穴に挿入した後、該二重管の端部を、その
周方向に沿ってＴｉ管板に溶接せしめる円周溶融溶接の
場合にあっては、溶接棒としてＴｉ溶接棒が用いられる
と、溶接部にＡＰ−７’　ｉ系の脆弱な合金層が形成さ
れ、割れが発生して、健全な溶接部が得られない。この
ため、溶接棒としては、外管構成利料であるＡｌの溶接
棒を用いなければならず、これによって溶接部に耐食性
に劣るＡρ材料が融合せしめられることとなって、そこ
に著しい腐食を惹起する問題がある。また、このような
溶接部の腐食を防止するために、かかる溶接部をカバー
する保護キャップ等を設けたりすると、そのための組付
は工数の増大を招き、また作業も面倒となって、コメ１
〜アンプの要因ともなるのである。In addition, seal welding, in other words, Ti-Al4 two city pipes can be
In the case of circumferential fusion welding, in which the end of the double tube is welded to the Ti tube plate along its circumferential direction after being inserted into the mounting hole of the tube plate, a Ti welding rod is used as the welding rod. If used, a weak AP-7'i-based alloy layer is formed in the weld, causing cracks and making it impossible to obtain a sound weld. For this reason, it is necessary to use a welding rod made of Al, which is the constituent material of the outer tube, and as a result, the Aρ material, which has poor corrosion resistance, is fused to the welded part, causing significant corrosion. There are problems that arise. In addition, if a protective cap or the like is provided to cover the welded part in order to prevent corrosion of the welded part, the assembly will increase the number of man-hours and the work will be troublesome.
~It is also a factor in the amplifier.

ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その目的とするところは、Ｔｉ−Ａ
ｌ２二重管とＴｉ管板との有利な組付方法を提供するこ
とにあり、また他の目的とするところは、リーク・タイ
トであり、且つ熱伝導性が改善された継手が得られ、ま
た取付は強度の点においても信頼性が高く、更には腐食
の点においても何等問題のない取付部を与え得る組付方
法を提供することにある。The present invention has been made against this background, and its purpose is to
It is an object of the present invention to provide an advantageous method for assembling an I2 double pipe and a Ti tube sheet, and another object of the present invention is to provide a joint that is leak-tight and has improved thermal conductivity. Another object of the present invention is to provide an assembly method that provides a mounting portion that is highly reliable in terms of strength and is free from any problems in terms of corrosion.

そして、かかる目的を達成するために、本発明にあって
は、７Ｂ材料からなる／ｌ外管内面にＴＩ材料からなる
Ｔｉ内管を圧着せしめてなるＴ　ｉ　−Ａ　ｊ２二重管
のＴｉ管板に対する組付方法において、（ａ）かかるＴ
ｉ　−ＡＡ二重管を構成するＡｌ外管を、Ｔｉ内管より
も所定長さ８４８分だけ管端から短くして、該Ｔｉ内管
のみが管端部に存在するようにする工程と、（ｂ）該Ｔ
ｉ−Ａｌ二重管の管端部分の外周にＴｉ材料からなるＴ
ｉカラーを嵌挿せしめ、該管端から所定長さニア！２（
但し、Ｘ２＞Ｘｌ）にわたって、該Ｔｉカラーにて前記
二重管の管端部外周面を覆う工程と、（Ｃ）該Ｔｉカラ
ーの前記Ｔｉ−Ａ７！−重管の管端側とは反対側の端部
と、該Ｔ　ｉ−Ａ　に重管のＡ７！外管とを、溶融溶接
せしめて、該Ｔｉカラーを該Ｔｉ−Ａ７！二重管に対し
て固定せしめる工程と、（ｄ）かかるＴｉカラーの固定
されたＴｉ　−Ａ７！二重管を、前記Ｔｉ管板の所定の
取付穴に嵌挿して、その取付位置に配置せしめる工程と
、（ｅ）該Ｔｉ−Ａ７！二重管の管端部に位置する前記
Ｔｉカラー及びＴｉ内管の端部と前記Ｔｉ管板とを溶融
溶接せしめ、それらを一体的に固定する工程とを、含む
ように構成したのである。In order to achieve such an object, the present invention provides a Ti-A j2 double-tube Ti tube in which a Ti inner tube made of a TI material is crimped onto the inner surface of a /l outer tube made of a 7B material. In the method of assembling to the plate, (a) such T
i-A step of shortening the Al outer tube constituting the AA double tube from the tube end by a predetermined length of 848 minutes than the Ti inner tube so that only the Ti inner tube exists at the tube end; (b) The T
A T made of Ti material is placed on the outer periphery of the end portion of the i-Al double pipe.
i Insert the collar and extend the specified length near the end of the tube! 2(
However, (X2>Xl), the step of covering the outer circumferential surface of the pipe end of the double pipe with the Ti collar, and (C) the Ti-A7 of the Ti collar! - A7 of the heavy pipe at the end opposite to the pipe end side of the heavy pipe, and at the T i-A! The outer tube is fused and welded to connect the Ti collar to the Ti-A7! and (d) fixing the Ti collar to the double pipe. a step of inserting the double tube into a predetermined mounting hole of the Ti tube plate and arranging it at the mounting position; (e) the Ti-A7! The present invention is configured to include the step of melt-welding the Ti collar and the end of the Ti inner tube located at the tube ends of the double tube and the Ti tube plate to integrally fix them.

すなわち、かかる本発明に従えば、Ｔ　ｉ　−Ａ　に重
管の先端部のＡ１外管部分が内側のＴｉ内管よりも所定
長さ：１１だけ短くされ、そしてその外周部にはＴｉカ
ラーが配置せしめられることにより、かかる二重管の先
端部分がＴｉ＋Ａ料のみから構成されることとなるため
に、同様にＴｉ材料からなるＴｉ管板に対して通常のＴ
ｉ材料に対する溶融溶接を行なうことができ、更にこれ
によって、その溶接部に他の金属との合金層を形成する
０ ことな（、健全な溶融溶接部か得られ、以てリーク・タ
イトな組付構造と為し得るのであり、またこれによって
熱伝導性も高められ、更に釦付は強度の点においても、
信頼性が著しく高められ（〕たのである。That is, according to the present invention, the A1 outer tube portion at the tip of the heavy tube is made shorter by a predetermined length: 11 than the inner Ti inner tube at T i -A, and a Ti collar is attached to the outer circumference of the A1 outer tube portion at the tip of the heavy tube. By arranging the tip of the double tube, the tip part of the double tube is made of only Ti+A material.
It is possible to perform fusion welding on materials, and this also results in a sound fusion weld that does not form an alloy layer with other metals in the weld, resulting in a leak-tight assembly. It can be made with a button structure, and this also improves thermal conductivity, and the button structure also improves strength.
Reliability was significantly increased.

加えて、かかる溶融溶接によってＴｉ−Ａｆｆ二重管の
管端部とＴｉ管板との間に形成される溶接部は、実質的
にＴｉよりなるものであるところから、それがｌ足木な
どの腐食性の冷却流体に晒されたところで、それが腐食
する等の問題は殆ど生することがないのであり、このた
めかかる溶接部に従来の如き防食塗膜を施したり、保護
キャップを装着せしめたりする等の対策を採る必要も全
くないのである。In addition, since the welded part formed between the pipe end of the Ti-Aff double pipe and the Ti tube plate by such fusion welding is substantially made of Ti, it is difficult to form a welded part such as a lug. Even when exposed to corrosive cooling fluids, problems such as corrosion rarely occur, and for this reason, such welds are coated with conventional anti-corrosion coatings or fitted with protective caps. There is no need to take any other measures.

以下、本発明の実施例を示す図面を参照しつつ、本発明
の構成を更に具体的に明らかにする。Hereinafter, the configuration of the present invention will be explained in more detail with reference to drawings showing embodiments of the present invention.

まず、第１図は、本発明方法の一実施例を示す工程図で
あり、そこにおいて、２ば、Ｔｉ−Ａｆｆ二重管であり
、かかる二重管２は、Ａ／材料（ＡＡ若しくはその合金
）からなるＡｆｆ外管４と、Ｔｉ材料（Ｔｉ若しくはそ
の合金）からｌＩ′るＴｉ内管６にて構成されており、
従来と同様にして、Ａｌ外管４の内面にＴｉ内管６が圧
着せしめられている。なお、へ〇外管４は、目的とする
二重管２が凝縮管として使用される場合にあってＧＡ、
その外周面にフィンを有していることが望ましく、図示
の例にあっては、第２図に示されるように、所定高さの
フィン８の複数本が互いに平行に管軸方向に一体的に設
けられている。尤も、このフィン８は、かかるＡｌ外管
４の管周方向に１本ないしは複数本の割合で設けるよう
にすることも可能である。First, FIG. 1 is a process diagram showing one embodiment of the method of the present invention, in which 2 is a Ti-Aff double tube, and the double tube 2 is made of A/material (AA or its like). It is composed of an Aff outer tube 4 made of Ti material (Ti or its alloy) and a Ti inner tube 6 made of Ti material (Ti or its alloy).
The Ti inner tube 6 is crimped onto the inner surface of the Al outer tube 4 in the same manner as in the prior art. In addition, the outer tube 4 is GA, when the intended double tube 2 is used as a condensing tube.
It is desirable to have fins on the outer circumferential surface of the tube, and in the illustrated example, as shown in FIG. It is set in. Of course, it is also possible to provide one or more fins 8 in the circumferential direction of the Al outer tube 4.

ところで、このような構成のＴｉ−Ａｅ二重管２におい
て、本発明では、そのＡｌ外管４をＴｉ内管６に対して
所定長さ：ｐ□分だり管端から短くするのである。この
Ａ１外管４の短縮手法としては、一般に、かかる／ｌ外
管４を長さ；／１分だけ切除する手法が効果的に採用さ
れるが、その他、Ｔｉ−Ａ７！二重管２の製作に際して
、Ｔｉ内管６をｐ□分の区さだけ、Ａｎ外管４よりも突
出せしめて圧着せしめることにより、形成する方法など
も採用することが可能である。By the way, in the Ti-Ae double tube 2 having such a configuration, in the present invention, the Al outer tube 4 is made shorter than the Ti inner tube 6 by a predetermined length: p□ from the tube end. As a method for shortening the A1 outer tube 4, generally, a method of cutting off the /l outer tube 4 by a length of /1 is effectively employed, but in addition, Ti-A7! When manufacturing the double tube 2, it is also possible to adopt a method in which the Ti inner tube 6 is made to protrude beyond the An outer tube 4 by a section of p□ and is crimped.

また、このように短縮されたＡｆｆ外管４には、機械加
工が施されて、その外周面が端部より所定長さ：ｐ４に
わたって除去せしめられている。特に、このような外周
面の除去は、かかるＡｆｆ外管４にフィン８が設げられ
ている場合に有効であり、そのような場合には、かかる
フィン８を少なくとも含むように、該へ〇外管４の外周
面が除去されることとなる。尤も、このようなＡｌ外管
４の外周面の除去は、後述するように、嵌挿せしめられ
るＴ１カラーを受け入れるための部分ともなるものであ
る。Further, the Aff outer tube 4 shortened in this manner is machined to remove the outer circumferential surface from the end portion over a predetermined length: p4. Particularly, such removal of the outer peripheral surface is effective when the fins 8 are provided on the Aff outer tube 4, and in such a case, the outer peripheral surface is removed so as to include at least the fins 8. The outer peripheral surface of the outer tube 4 will be removed. Of course, such removal of the outer circumferential surface of the Al outer tube 4 also serves as a portion for receiving the T1 collar to be fitted, as will be described later.

一方、Ｔｉカラー１０は、Ｔｉ材料からなる円筒体形状
のもの（ストレートカラー）であって、その一端には、
図示の如く、Ａｊｌ’外管４との溶接のための所定の開
先形状を与える面取り部１２が形成されており、前記Ａ
り外管４の外周面除去部分の端部に設けられた面取り部
１４との間において、７字型の開先を与えるように構成
されている。On the other hand, the Ti collar 10 has a cylindrical shape (straight collar) made of Ti material, and one end thereof has a
As shown in the figure, a chamfered portion 12 is formed to provide a predetermined groove shape for welding with the Ajl' outer tube 4.
A chamfered portion 14 provided at the end of the removed portion of the outer circumferential surface of the outer tube 4 is configured to provide a 7-shaped bevel.

３ ｚ なお、かかる開先形状はＶ字型に限られるものではなく
、他の各種の形状が適宜に選択されることとなる。また
、このＴｉカラー１０の軸方向長さ：１２は、ＡＩ２外
管４の短縮長さ：Ｉ２１よりも大きくされているのであ
る。3 z Note that the groove shape is not limited to the V-shape, and various other shapes may be selected as appropriate. Further, the axial length of this Ti collar 10: 12 is made larger than the shortened length of the AI2 outer tube 4: I21.

従って、かかるＴｉカラー１０がＴｉ−Ａ７！二重管２
の管端部からその外周部に嵌挿せしめられると、かかる
二重管２は、Ｔｉカラー１０により、そのＡｌ外管４の
短縮部分（７！□）及びその外周面除去部分（１４）に
わたって、その外周面を覆われることとなる。なお、こ
こで目、嵌挿ゼしめられたＴｉカラー１０の端面ば、二
重管２ＯＴｉ内管６の端面と略一致するようにされてい
るが、かかるＴｉカラー１０の端部をＴｉ内管６よりも
管軸方向外方に所定量突出せしめ、換言すれば１２の長
さが１１と１４の合計長さよりも一定里大となるように
すれば、そのような突出したＴｉカラー１０の部分は、
後述するＴｉ管板との溶融溶接の際に有効な溶加材とな
り得るのである。Therefore, such Ti color 10 is Ti-A7! double pipe 2
When the double tube 2 is inserted into the outer circumference from the tube end, the Ti collar 10 covers the shortened portion (7!□) of the Al outer tube 4 and the removed outer circumferential portion (14). , its outer peripheral surface will be covered. Note that the end face of the fitted Ti collar 10 is made to approximately match the end face of the Ti inner pipe 6 of the double tube 2OT; If the length of 12 is made to be a certain distance longer than the total length of 11 and 14 by a predetermined amount, such a protruding portion of the Ti collar 10 can be teeth,
It can be an effective filler material during fusion welding with a Ti tube sheet, which will be described later.

そして、このようにＴｉカラー１０が外周部に４ 嵌挿せしめられた二重管２にあっては、かかるＴｉカラ
ー１０の二重管２の管端側とは反対側の端部において、
かかる二重管２のＡ１！外管４との間で、図示の例では
Ｔｉカラー１０の面取り部１２とＡｒ外管４の面取り部
１４との間において、所定の溶融溶接を行なって、かか
るＴｉカラー１０をＴｉ−Ａρ二一重２に溶接部１６で
固定せしめるのである。In the double pipe 2 in which the Ti collar 10 is fitted on the outer periphery in this way, at the end of the Ti collar 10 opposite to the pipe end of the double pipe 2,
A1 of such double tube 2! In the illustrated example, predetermined fusion welding is performed between the chamfered portion 12 of the Ti collar 10 and the chamfered portion 14 of the Ar outer tube 4, and the Ti collar 10 is bonded to the Ti-Aρ two. It is fixed to the single layer 2 with a welded portion 16.

なお、かかるＡＩ２外管４とＴｉカラー１０との溶融溶
接に際して、特にそれらの突合わせ部（１２，１４）に
は、適当な前処理、例えばアセトン脱脂、化学洗浄、或
いは機械的研磨などを施し、溶接部分を清浄化して、そ
の表面調時が好適に実施される。Note that when fusion welding the AI2 outer tube 4 and the Ti collar 10, appropriate pretreatment such as acetone degreasing, chemical cleaning, or mechanical polishing is applied to the abutting portions (12, 14). , the welded part is cleaned and its surface timing is suitably carried out.

また、本発明にあっては、かかるＡｆｆ外管４とＴｉカ
ラー１０との溶接手法として、特に、シールド・ガスと
してアルゴンを用い、且つ溶加材としてＡｒ若しくはそ
の合金、リン銅ろう、又は２０％以−１−のＡｎを含む
銀合金（銀含量が８０％以下となる）を用いる一方、直
流正極性電源（ＤＣ５ ＳＰ）若しくは交流電源（ＡＣ）によるＴＩＧアークを
熱源として用いて実施し、これによって／ｌ外管４側部
分及び溶加材のみを溶融せしめ、かかるＡＩ２外管４に
接合される前記Ｔｉカラー１０側部分の溶融を実質的に
惹起させることなく、それら両材料を接合せしめる手法
が好適に採用されることとなる。In addition, in the present invention, as a welding method for the Aff outer tube 4 and the Ti collar 10, in particular, argon is used as the shielding gas, and Ar or its alloy, phosphorous copper solder, or 20% is used as the filler material. While using a silver alloy containing 1% or more of An (silver content is 80% or less), a TIG arc from a direct current positive polarity power source (DC5 SP) or an alternating current power source (AC) is used as a heat source, As a result, only the /l outer tube 4 side portion and the filler metal are melted, and these two materials are joined without substantially causing melting of the Ti collar 10 side portion that is joined to the AI2 outer tube 4. This method will be suitably adopted.

けだし、このような所定の溶接手法の採用によって、／
１１材料とＴｉ材料の異種金属同士の有効な接合が行な
われ得て、その溶接部（１６）に溶接割れや融合不良な
どの問題が内在しない健全な接合部を得ることができる
からである。なお、かかる所定の溶融溶接手法の採用の
後に、溶接部１６の最終層を形成する場合には、必要に
応して、熱源としてＡＣ−ＴＩＧアークを用いて、溶加
材なしにて仕上げが行なわれることがある。However, by adopting such a prescribed welding method, /
This is because the dissimilar metals of the No. 11 material and the Ti material can be effectively joined, and a healthy joint free from problems such as weld cracks or poor fusion can be obtained in the welded part (16). In addition, when forming the final layer of the welded part 16 after adopting such a predetermined fusion welding method, an AC-TIG arc may be used as a heat source to perform finishing without a filler metal, if necessary. Sometimes it is done.

次いで、このようにしてＴｉカラー１０が管端部分に固
定されたＴｉ−Ａβ二重管２は、図示のように、Ｔｉ材
料からなる所定のＴｉ管板１８の取付穴２０に嵌挿せし
められて、所定の取イ」位置６ に配置せしめられた後、かかる二重管２の管端部に位置
するＴｉカラー１０及びＴｉ内管６の端部と、かかるＴ
ｉ管板１８の取付穴２０の周縁部との間において、溶融
溶接が行なわれ、それらが一体的に接合せしめられるこ
ととなるのである。この二重管２とＴｉ管板１８との結
合のための溶接操作としては、一般にシールド・ガスと
してアルゴンなどの不活性ガスが用いられる一方、直流
正極性（ＤＣ３Ｐ）　・ＴＩＧアークを熱源として実施
される、通常のチタン祠料にス１する溶融溶接手法が採
用され、またその際の溶加材としては、それを全く使用
しない場合の他、Ｔｉ若しくはその合金からなる溶加材
を用いて溶接が行なわれる場合もある。なお、このよう
な溶融溶接に際しても、前述のＡｆｌ外管４とＴｉカラ
ー１０との溶接操作の場合と同様に、適切な前処理が溶
接箇所に対して適宜に実施されることとなるのである。Next, the Ti-Aβ double tube 2 with the Ti collar 10 fixed to the tube end portion in this way is inserted into the mounting hole 20 of a predetermined Ti tube plate 18 made of Ti material, as shown in the figure. After the Ti collar 10 located at the pipe end of the double pipe 2 and the end of the Ti inner pipe 6 are placed at a predetermined position 6,
Fusion welding is performed between the i-tube plate 18 and the peripheral edge of the mounting hole 20, so that they are integrally joined. The welding operation for joining the double tube 2 and the Ti tube plate 18 is generally performed using an inert gas such as argon as a shielding gas, and a direct current positive polarity (DC3P) TIG arc as a heat source. A fusion welding method that uses a normal titanium abrasive is used, and in addition to not using titanium at all, filler metals made of Ti or its alloys are used. Welding may also be performed. In addition, even during such fusion welding, as in the case of welding the Afl outer tube 4 and the Ti collar 10 described above, appropriate pretreatment is appropriately performed on the welding location. .

このように、二重管２のＴｉ管板１８へのを付りには、
従来からＴｉ材料の接合に用いられているアーク溶接手
法が好適に用いられ１Ｍ、それは、７ また、工場内あるいは現場で容易に溶接施工され得るも
のである。この時、二重管２の端面、換言すればＴｉカ
ラー１０の端面や管板１８の溶接予定部（取付穴２０の
周縁部）に、適宜、開先を設けて、溶込み形状を調節す
るのが有効であり、図示の例においては、Ｔｉ管板１８
の取付穴２ｏの周囲に沿って溝２２が設けられ、所定の
開先部とされているのであり、そしてこの開先を設けた
取付穴２０の周縁部と、二重管２の先端部のＴｉカラー
１０及びＴｉ内管６とが、アーク溶接手法によって溶接
され、該二重管２の管端部が、Ｔｉ管板１８に対して完
全に円周溶融溶接せしめられるのである。In this way, when attaching the double tube 2 to the Ti tube plate 18,
The arc welding method conventionally used for joining Ti materials is preferably used, and it can be easily welded in a factory or on site. At this time, a groove is suitably provided on the end face of the double pipe 2, in other words, on the end face of the Ti collar 10 and the welding area of the tube plate 18 (periphery of the attachment hole 20) to adjust the penetration shape. is effective, and in the illustrated example, the Ti tube plate 18
A groove 22 is provided along the circumference of the mounting hole 2o to form a predetermined groove, and the peripheral edge of the mounting hole 20 provided with this groove and the tip of the double pipe 2 The Ti collar 10 and the Ti inner tube 6 are welded by arc welding, and the tube end of the double tube 2 is completely circumferentially fused welded to the Ti tube sheet 18.

なお、かかる二重管２とＴｉ管板１８との溶接操作に先
立って、該Ｔｉ管板１８の取付穴２ｏ内に挿入された二
重管２の先端部分に対して適度の拡管操作を加え、該取
付穴２ｏの内面に、該二重管２の先端部分を圧着してお
くことも有効である。In addition, prior to welding the double tube 2 and the Ti tube plate 18, a moderate tube expansion operation is performed on the tip of the double tube 2 inserted into the mounting hole 2o of the Ti tube plate 18. It is also effective to press the tip of the double pipe 2 onto the inner surface of the mounting hole 2o.

そして、このようにして、Ｔｉ−Ａ１．二重管２が、そ
の先端部のＴｉ材料のみがら構成される８ Ｔｉ内管６及びＴｉカラー１０部分において、Ｔｉ管板
１８に溶接せしめられて、組み付けられるものであると
ころから、その溶接部２４は実質的にＴｉの的にて形成
されることとなり、それ故腐食性の冷却流体に晒される
溶接部に従来の如き脆弱な合金層が形成されることは全
くなく、それ故極めて健全な溶接部２４を得ることがで
きるのである。しかも、二重管２とＴｉ管板１８とは、
溶接によって取り付けられているところから、それらの
取付けは、リーク・タイトとなることは勿論、熱伝導性
においても改善され、また取イ」け強度においても信頼
性が高められ、更に溶接部２４がＴｉにて形成されると
ころから、かかる溶接部の腐食に対する耐久性が効果的
に改善され得たのである。In this way, Ti-A1. Since the double tube 2 is assembled by welding to the Ti tube plate 18 at the Ti inner tube 6 and the Ti collar 10, which are made of only Ti material at the tip, the welded portion 24 is formed essentially on a Ti target, so there is no formation of the conventional brittle alloy layer in the welds exposed to corrosive cooling fluids, and therefore it is extremely sound. Thus, a welded portion 24 can be obtained. Moreover, the double tube 2 and the Ti tube plate 18 are
Since they are attached by welding, their installation is not only leak tight, but also has improved thermal conductivity, and is more reliable in terms of removal strength. Since the weld is made of Ti, the corrosion resistance of the welded portion can be effectively improved.

なお、かかる本発明に従う工程において、Ａｐ外管４の
Ｔｉ内管６に対する短縮長さ：ｐ１は、二重管２のＴｉ
管板１８への溶融溶接時において、Ａｌｌ外管４のＡＮ
材料が溶接部２４のＴｉ材料に融合しないように選定さ
れることとなるが、一般ｑ に、大略１０ｍｍ程度の長さとされることとなる。In addition, in the process according to the present invention, the shortened length p1 of the Ap outer tube 4 with respect to the Ti inner tube 6 is the shortened length p1 of the Ti inner tube 6 of the double tube 2.
During fusion welding to the tube sheet 18, the AN of the All outer tube 4
The material will be selected so as not to fuse with the Ti material of the welded portion 24, but generally the length will be approximately 10 mm.

また、Ａ／外管４の外周面除去長さ、一般にはフィン８
の除去長さニア！４は、」二連のＡｌ外管４の短縮長さ
：ｐ□及びＴｉ管板１８の厚さを勘案して設定されるこ
ととなる。例えば、図示の例においては、Ａρ外管４と
Ｔｉカラー１０との溶融溶接部１６が、管板１８の端部
から少し離れた場所に配置されるように選定されている
が、必ずしもこれに限られるものでは決してなく、その
ような溶融溶接部１６がＴｉ管板１８の取付穴２ｏ内に
位置していても、何等差支えないのである。In addition, A/the length of the outer circumferential surface removed of the outer tube 4, generally the fin 8
Removal length near! 4 is set in consideration of the shortened length p□ of the double Al outer tube 4 and the thickness of the Ti tube plate 18. For example, in the illustrated example, the fusion weld 16 between the Aρ outer tube 4 and the Ti collar 10 is selected to be located a little distance from the end of the tube sheet 18, but this is not necessarily the case. The present invention is by no means limited to this, and even if such a fusion welded portion 16 is located within the mounting hole 2o of the Ti tube plate 18, there will be no problem.

さらに、Ｔｉカラー１０の長さ；ｐ２は、一般に、Ａｌ
ｌ外管４の外周面除去部分の長さニア！４とその短縮長
さ；ｌ□との合計長さより選定されるが、前述したよう
に、それらは必ずしも同等にする必要はな（、例えばＴ
ｉカラー１０の長さ：ｐ２を所定量長くすることによっ
て、Ｔｉ管板１８から突出させて、溶接部２４の形成に
際しての溶加材として用いることも可能である。Furthermore, the length of the Ti collar 10; p2 is generally
l The length of the removed portion of the outer circumferential surface of the outer tube 4 is near! 4 and its shortened length;
By increasing the length p2 of the i-collar 10 by a predetermined amount, it is possible to make it protrude from the Ti tube sheet 18 and use it as a filler material when forming the welding part 24.

また、第３図に示される本発明の他の実施例に８ おいては、上述の実施例で用いられるストレートカラー
（１０）と番：１異なり、Ｔｉカラーとして、内径が端
部から所定長さニア！３分だけ小さくされた、換言すれ
ば／！３分だけ肉厚を厚（して、内径に段差を設けたバ
ルブ付きカラー２６が用いられている点において、大ぎ
な特徴がある。Further, in another embodiment 8 of the present invention shown in FIG. 3, the number is different from the straight collar (10) used in the above embodiment by one number, and the inner diameter is a predetermined length from the end as a Ti collar. Sania! It was made smaller by 3 minutes, in other words /! It has a great feature in that it uses a valved collar 26 that is three minutes thicker and has a step in its inner diameter.

ずなわち、このバルブ付きカラー２６のバルブ（肉厚）
部分２８は、第３図に示されるように、前記ｅ１長さだ
け短くされたΔｌ外管４部分に位置するように、前記Ｔ
ｉ−Ａ７！二重管２に対して嵌挿せしめられるのである
。従って、このバルブ部分２８がＡｎ外管４の短縮部分
に位置せしめられる限りにおいて、該バルブ部分２８の
長さ：ρ３ば、Ａρ外管４の短縮長さ：ｐ□よりも小さ
くする必要があり、一般に短縮されたＡβ外管４の端面
とバルブ付きカラー２６のバルブ部分２８との間には、
所定の長さ：ｐ５の空隙３０が形成せしめられるように
される。すなわち、ｐｌ−β３−ｅ５となる間隙が形成
されるのである。In other words, the valve of collar 26 with this valve (thickness)
As shown in FIG. 3, the portion 28 is located at the Δl outer tube 4 portion that is shortened by the e1 length.
i-A7! It is inserted into the double pipe 2. Therefore, as long as this valve portion 28 is located at the shortened portion of the An outer tube 4, the length of the valve portion 28: ρ3 needs to be smaller than the shortened length of the Aρ outer tube 4: p□. , generally between the end face of the shortened Aβ outer tube 4 and the valve portion 28 of the valved collar 26.
A gap 30 having a predetermined length: p5 is formed. In other words, a gap of pl-β3-e5 is formed.

このように、Ｔｉカラーとしてバルブ付きカラ１ 　Ｕ −２６を用い、二重管２の管端部に形成されるＴｉ内管
６とＴｉカラーとの間に形成される隙間をバルブ部分２
８にて埋めることによって、かかる二重管２とＴｉ管板
１８との／８接をより効果的に行ない得ることとなり、
そこに形成される溶融溶接部２４の性状をより一層向上
せしめることが可能となるのである。特に、このような
バルブ付きカラー２６の使用は、Ｔｉ内管６が薄肉であ
り、また嵌挿せしめられるＴｉカラーと該Ｔｉ内管６と
の間に形成される隙間が大となる場合において、極めて
有効である。In this way, the valved collar 1U-26 is used as the Ti collar, and the gap formed between the Ti inner tube 6 and the Ti collar formed at the tube end of the double tube 2 is used as the valve part 2.
8, the /8 contact between the double tube 2 and the Ti tube plate 18 can be made more effectively.
This makes it possible to further improve the properties of the fusion welded portion 24 formed there. In particular, the use of such a valved collar 26 is useful when the Ti inner tube 6 is thin and the gap formed between the Ti collar to be fitted and the Ti inner tube 6 is large. Extremely effective.

なお、かかるバルブ付きカラー２６のバルブ部分２８の
長さ：β３ば、それとＡＩ２外管４の管端との間に形成
される空隙長さ：β５を勘案して選定されることとなる
。この長さ：ｐ５の空隙３０は、図示の如きバルブ付き
カラー２６を用いた場合において、管板１８に嵌め込ん
で、拡管した時におけるＡｌｌ外管４の変形量をこの空
隙３０で吸収しようとするためのものであり、必要に応
じて、かかる空隙３０が適宜に設けられることとなる。The length of the valve portion 28 of the valved collar 26 is β3, and the length of the gap formed between the valve portion 28 and the end of the AI2 outer tube 4 is β5. This gap 30 of length: p5 is intended to absorb the amount of deformation of the All outer tube 4 when it is fitted into the tube plate 18 and expanded when the valved collar 26 as shown is used. Such a gap 30 will be provided as necessary.

２ また、かかる第３図の実施例においては、Ｔｉカラーと
Ｌ７てのハルブイ」きカラー２６は、そのカラ一部分と
バルブ部分２８とが一体に形成されているか、これに代
えて、バルブ部分とカラ一部分とを別体とＵ２、そのよ
うなバルブ部分に相当するＴｉスリーブ若しくはＴｉイ
ンザートを、Ｔ　ｉ内管６とＴｉカラーとの間に形成さ
れる隙間に嵌挿せしめるようにすることも可能である。2. In the embodiment shown in FIG. 3, the Ti collar and L7 hull-shaped collar 26 are either formed integrally with a portion of the collar and the valve portion 28, or alternatively, are formed with the valve portion. It is also possible to separate the collar part from U2, and fit a Ti sleeve or a Ti insert corresponding to such a valve part into the gap formed between the Ti inner tube 6 and the Ti collar. It is.

以」二、本発明の幾つかの具体例について説明してきた
が、本発明が、かかる例示の具体例にのめ限定して解釈
されるものでむ；１決してなく、本発明の趣旨を逸脱し
ない限りにおいて、本発明には、当業者の知識に基づい
て種々なる変形、修正、改良などを加え得るものであっ
て、本発明が、そのような実施形態のものをも含むもの
であること、言うまでもないとごろである。Although several specific examples of the present invention have been described hereinafter, the present invention should not be construed as being limited to such specific examples; Unless otherwise specified, the present invention may be modified, modified, improved, etc. in various ways based on the knowledge of those skilled in the art, and it goes without saying that the present invention includes such embodiments. It's my favorite place.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明に従う組イ」方法の一実施例を示す工程
図であり、第２図は第１図における■−■断面図であり
、第３図は本発明の他の実施例を示３ ず工程説明図である。 ２：Ｔｉ−Ａ７！二重管 ４；Ａ１外管　６　：Ｔｉ内管 ８；フィン　１（］：Ｔｉカラー １２．１４：面取り部 １６：溶接部　１８：Ｔｉ管板 ２０：＠イ」穴　２２：溝 ２４：溶接部　２６：バルブ付きカラー２８：バルブ 出願人　住友軽金属工業株式会社 ４FIG. 1 is a process diagram showing one embodiment of the method according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 1, and FIG. Figure 3 is a process explanatory diagram. 2: Ti-A7! Double pipe 4; A1 outer pipe 6: Ti inner pipe 8; Fin 1 (]: Ti collar 12.14: Chamfered part 16: Welded part 18: Ti tube plate 20: @I" hole 22: Groove 24: Welded part 26: Collar with valve 28: Valve applicant Sumitomo Light Metal Industries, Ltd. 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 （］）　Ａρ材料からなるＡｆｆ外管内面にＴｉ材料か
らなるＴｉ内管を圧着せしめてなるＴｉ　−Ａ＃二重管
のＴｉ管板に対する組付方法にして、かかるＴｉ−Ａに
重管を構成するＡ７！外管をＴｉ内管よりも所定長さ：
ｐ１分だけ管端から短（して、該Ｔｉ内管のめが管端部
に存在するようにする工程と、 該Ｔｉ−Ａに重管の管端部分の外周にＴｉ材料からなる
Ｔｉカラーを嵌挿せしめ、該管端から所定長さ：Ｉ２２
（但し、１２〉βｉ）にわたって、該Ｔｉカラーにて前
記二重管の管端部外周面を覆う工程と、 該Ｔｉカラーの前記Ｔｉ−Ａβ二重管の管端側とは反対
側の端部と、該Ｔｉ　−Ａｎ二重管のＡｅ外管とを、溶
融溶接せしめて、該Ｔｉカラーを該Ｔｉ−Ａｌ１二重管
に対して固定せしめる工程と、 かかるＴｉカラーの固定されたＴｉ　−Ａ７！二重管を
、前記Ｔｉ管板の所定の取イ＼ｊ穴に嵌挿して、その取
付位置に配置せしめる工程と、該Ｔｉ−Ａｆｆｉ二重管
の管端部に位置する前記Ｔｉカラー及びＴｉ内管の端部
と前記Ｔｉ管板とを溶融溶接せしめ、それらを一体的に
固定する工程とを、 含むことを特徴とするＴ　ｉ　−Ａ　Ｅ二重管とＴｉ管
板との組付方法。 （２）前記Ｔｉカラーが、端部から所定長さ：ρ３分だ
け（但し、β３〈ｐ□）内径が小さくされて厚肉とされ
たバルブ付カラーであって、そのバルブ部分が前記ｌ□
だけ短くされたＡＩ外管部分に位置するように、前記Ｔ
ｉ−Ａ６二市管に嵌挿せしめられる特許請求の範囲第ｉ
ｒｉ記載の組付方法。 （３）前記Ｔｉカラーの嵌挿によって形成されろ該Ｔｉ
カラーと前記Ｔｉ−Ａｊ！二重管端部のＴｉ内管との間
の隙間に、Ｔｉ材料からなるスリーブが嵌挿せしめられ
る特許請求の範囲第１項記載の組付方法。 （４）前記Ｔｉ−Ａｆｆ二重管を構成する前記Ａ１外管
の外周面が、その短くされた端部より所定長さ：１４に
わたって、除去されている特許請求の範囲第１項乃至第
３項の何れかに記載の組付方法。 （５）前記Ｔｉ−Ａｆｆ二重管を構成するＡｆｆ外管が
、その外面に、管軸方向若しくは管周方向に延びる少な
くとも１本のフィンを有し、且つかがるフィンを少なく
とも含んで、該Ａで外管の外周面が除去されている特許
請求の範囲第４項記載の組イ」方法。 （６）前記Ｔｉカラーの長さくＡ２）が、前記Ａｎ外管
短縮長さくｐｌ）とＡｆｆ外管外周面除去長さくＡ４）
の合計長さくｌ□＋１４）に同一が、若しくはそれより
も一定量大きくされている特許請求の範囲第４項又は第
５項記載の組付方法。 （７）前記ＴｉカラーとＡｆｆ外管との溶融溶接が、シ
ールド・ガスとしてアルゴンを用い、且つ溶加材として
ＡＡ若しくはその合金、リン銅ろう、または２０％以上
のＡ７！を含む銀合金を用いる一方、直流正極性電源若
しくは交流電源によるＴＴＧアークを熱源として用いて
実施され、これによってかかるＡＩ外管部分及び溶加材
のみを溶融せしめ、該外管に接合される前記Ｔｉカラー
側部分の溶融を実質的に惹起させることな（、それら両
材料を接合せしめるようにした特許請求の範囲第１項記
載の組イ」方法。 （８）前記”ｒｉ−ＡＡ二重管を前記Ｔ１管板の取付穴
に嵌挿せしめた後、該二重管を拡管して該取付穴に圧着
せしめ、更にその後、Ｔ　ｉ管板への前記溶接を実施す
る特許請求の範囲第１項記載の組付方法。 （９）前記Ｔｉ管板の取付穴の周縁部に所定の開先部を
設けて、該取付穴に嵌挿せしめられる前記Ｔｉ−Ａρ二
一重の先端のＴｉカラー及び゛「ｉ内管部分と該開先部
とを溶接し、それらを一体的に固定せしめる特許請求の
範囲第１項記載の組付方法。 （１０）前記Ｔｉ−Ａに重管の前記゛［゛１管板への固
定のための溶融溶接が、不活性ガスをシール１′・ガス
とした直流正極性ＴＴＧアーク溶接溶接にて実施される
特許請求の範囲第１項記載の組付方法。[Claims] (]) A method for assembling a Ti-A# double tube to a Ti tube plate, which is made by crimping a Ti inner tube made of a Ti material onto the inner surface of an Aff outer tube made of an Aρ material, - A7 that constitutes a heavy pipe in A! Predetermined length of outer tube than Ti inner tube:
A step of shortening the Ti inner tube by 1 minute from the tube end so that the eye of the Ti inner tube is present at the tube end; The specified length from the pipe end: I22
(However, 12>βi) covering the outer peripheral surface of the tube end of the double tube with the Ti collar, and the end of the Ti collar on the opposite side from the tube end side of the Ti-Aβ double tube. and the Ae outer tube of the Ti--An double tube to fix the Ti collar to the Ti-Al double tube; A7! a step of inserting the double tube into a predetermined mounting hole of the Ti tube plate and arranging it at the mounting position; A method for assembling a Ti-AE double tube and a Ti tube sheet, comprising the step of melt-welding the end of the inner tube and the Ti tube sheet and fixing them integrally. . (2) The Ti collar is a valved collar whose inner diameter is made thicker by a predetermined length of ρ3 (however, β3<p□) from the end, and the valve portion is thickened by the above l□.
The T
i-A6 Claim i which is inserted into the second city pipe
Assembly method described in ri. (3) The Ti collar is formed by inserting the Ti collar.
Color and said Ti-Aj! 2. The assembly method according to claim 1, wherein a sleeve made of Ti material is inserted into the gap between the end of the double tube and the Ti inner tube. (4) Claims 1 to 3, wherein the outer peripheral surface of the A1 outer tube constituting the Ti-Aff double tube is removed over a predetermined length: 14 from the shortened end thereof. The assembly method described in any of the paragraphs. (5) The Aff outer tube constituting the Ti-Aff double tube has at least one fin extending in the tube axis direction or the tube circumferential direction on its outer surface, and includes at least a gripping fin, 5. The method according to claim 4, wherein the outer circumferential surface of the outer tube is removed at step A. (6) The length of the Ti collar is A2), the An outer tube shortened length pl) and the Aff outer tube outer peripheral surface removed length A4).
The assembly method according to claim 4 or 5, wherein the total length l□+14) is the same as or a certain amount larger than that. (7) The fusion welding of the Ti collar and the Aff outer tube uses argon as the shielding gas, and AA or its alloy as the filler metal, phosphorous copper braze, or 20% or more A7! It is carried out using a TTG arc from a DC positive polarity power source or an AC power source as a heat source, thereby melting only the AI outer tube portion and the filler metal, and melting the aluminum alloy to be joined to the outer tube. (8) The "ri-AA double pipe" method for joining the two materials without substantially causing melting of the Ti collar side portion. After fitting into the mounting hole of the T1 tube sheet, the double tube is expanded and crimped into the mounting hole, and then the welding to the T1 tube sheet is carried out. (9) A predetermined groove is provided at the peripheral edge of the mounting hole of the Ti tube plate, and the Ti collar at the tip of the Ti-Aρ double layer is fitted into the mounting hole. and ``The assembling method according to claim 1, wherein the inner tube portion and the groove portion are welded and they are fixed integrally. [(1) The assembly method according to claim 1, wherein the fusion welding for fixing to the tube sheet is performed by direct current positive polarity TTG arc welding using an inert gas as the seal 1' gas. .