JPS6119348B2 - - Google Patents
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- JPS6119348B2 JPS6119348B2 JP12573477A JP12573477A JPS6119348B2 JP S6119348 B2 JPS6119348 B2 JP S6119348B2 JP 12573477 A JP12573477 A JP 12573477A JP 12573477 A JP12573477 A JP 12573477A JP S6119348 B2 JPS6119348 B2 JP S6119348B2
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- aluminum
- pipe
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- heating
- inner pipe
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
Description
本発明はアルミニウムパイプ同志を端部で接合
するのに外側のパイプの内径に内側パイプの外径
が接するようにはめ込み、重ね合つた部分に加熱
と電磁力を与えて両パイプの圧接を行なう接合法
として内側パイプの接合部外面に亜鉛−ニツケル
の二重メツキを施して先端を拡管した外側パイプ
にはめ込み、接合部の外側から急激な高周波誘導
加熱を加え、更に同一コイルで電磁力を与えて短
時間に圧接合を行なうアルミニウムパイプの接合
法に関するものである。 従来、アルミニウムパイプ接合法としてはアル
ゴン溶接、ロウ付け及びハンダ付け等が多く用い
られているが、アルゴン溶接はアルミニウムの溶
け落ちのための接合部の内側にステンレス等の当
て金を入れる必要があり、且つ極めて熟練した作
業者を要する。 またロウ付けでは非常に腐蝕性の強いフラツク
スを使用するためフラツクス除去等に多大の工数
がかかり、不良も多く、ハンダ付けでも同様に
種々の付帯作業があり品質的に不安定で、材料費
及び加工費が多くかかるため原価的に極めて不利
であり、技術面、量産性の面で種々の問題があつ
た。 また、最近検討されている加熱−電磁力利用の
接合法では対象が異種金属であり、アルミニウム
同志の接合に関しては技術的に未解決な点が多
い。 本発明の接合法は上述の問題点を解消したもの
で、アルミニウムの溶融点以下の温度で加熱する
ので溶け落ちがないため当て金の必要がなく、後
加工が皆無で、極めて簡便に短時間に接合を得る
利点がある。 また、本法は冷凍サイクルのつき合せなど、ア
ルミニウム配管に直接利用することも継手をつく
ることもできる。 すなわち、アルミニウム同志の直接の接合は特
有の酸化被膜の接触により困難であるため、内側
パイプに１〜５μの亜鉛メツキ及び５〜10μのニ
ツケルメツキをほどこして中間層を作り、接合部
に外側より高周波加熱を加えることにより外側の
アルミニウムパイプは急激な加熱で溶融点直下に
昇温し、ニツケルの拡散が接合部に於て進行し、
その后かけられる電磁加圧力により金属結合が完
全に行なわれる。 ニツケル層と密着し、内側のアルミニウムパイ
プと置換処理によつて介在する亜鉛層には高周波
加熱が外側パイプに主として集中するため、この
熱影響が少なく、亜鉛のアルミニウムへの拡散が
あまりなく、接合部に於てアルミニウム−亜鉛−
ニツケル−アルミニウムの強固な接合断面層が得
られるわけである。 以下、本発明の詳細について図にて説明する。
第１図はアルミニウムパイプの接合形態を示した
ものである。パイプ１は端部が拡管されており、
該拡管部に亜鉛−ニツケルメツキを施した内側パ
イプ２を挿入する。前記拡管寸法は、内側パイプ
２が手でぎりぎりに入れられる程度のギヤツプが
形成されるように、パイプ１の内径を内側パイプ
２の外径が８mmである場合8.1mmにする。前記各
メツキの厚さは、夫々約５μｍである。パイプ１
およびパイプ２は、必要に応じて簡単な脱脂、酸
洗いを行なう。 第２図は両パイプの接合を行なう電磁圧接装置
の概略を示すもので、コイル３の中心１２に第１
図の接合部（Ａ部）を固定する。 先ずスイツチ７を入れて誘導電流をコイルに流
す。該誘導電流は、例えば、電圧5000V、周波数
10kHz、高周波電流出力８〜10kWである。この
誘導電流によりパイプ１の外側から接合部を加熱
する。該加熱後、パイプ１の外面温度がパイプ溶
融温度より低く且つ前記メツキが溶融する温度よ
り高い温度例えば600℃に達した時点で前記スイ
ツチ７を切り直ちにスイツチ１１を入れて高圧高
電流を瞬時にコイル３に放電して加圧力を生成せ
しめる。前記高圧高電流は、例えば5000V、
10KAである。これにより、パイプ１の拡管部外
径を縮管（例えば90％の径に）して、両パイプの
圧接合を短時間に行なわしめるものである。 第３図は本法の特徴である外周にもうけたコイ
ルにより接合部に高周波誘導体加熱を行なう方法
の断面図で矢印１３の如く接合部に急激な加熱を
加えて、外側アルミニウムパイプ１のみ溶融点直
下の温度に昇温させる。 これによりニツケルメツキ層１４に接する外側
アルミニウム接合部結晶格子のはげしい熱振動が
生じ一部崩れて酸化物の流動し易い状態となり、
且つその后の瞬間的な矢印１３方向の加圧力によ
つて表面酸化被膜が完全に破壊され、同時にニツ
ケル−アルミニウムの合金層が形成されて相互の
金属結合が行われる。 本発明を実施した接合品について行なつた性能
試験の結果を下表に示す。
するのに外側のパイプの内径に内側パイプの外径
が接するようにはめ込み、重ね合つた部分に加熱
と電磁力を与えて両パイプの圧接を行なう接合法
として内側パイプの接合部外面に亜鉛−ニツケル
の二重メツキを施して先端を拡管した外側パイプ
にはめ込み、接合部の外側から急激な高周波誘導
加熱を加え、更に同一コイルで電磁力を与えて短
時間に圧接合を行なうアルミニウムパイプの接合
法に関するものである。 従来、アルミニウムパイプ接合法としてはアル
ゴン溶接、ロウ付け及びハンダ付け等が多く用い
られているが、アルゴン溶接はアルミニウムの溶
け落ちのための接合部の内側にステンレス等の当
て金を入れる必要があり、且つ極めて熟練した作
業者を要する。 またロウ付けでは非常に腐蝕性の強いフラツク
スを使用するためフラツクス除去等に多大の工数
がかかり、不良も多く、ハンダ付けでも同様に
種々の付帯作業があり品質的に不安定で、材料費
及び加工費が多くかかるため原価的に極めて不利
であり、技術面、量産性の面で種々の問題があつ
た。 また、最近検討されている加熱−電磁力利用の
接合法では対象が異種金属であり、アルミニウム
同志の接合に関しては技術的に未解決な点が多
い。 本発明の接合法は上述の問題点を解消したもの
で、アルミニウムの溶融点以下の温度で加熱する
ので溶け落ちがないため当て金の必要がなく、後
加工が皆無で、極めて簡便に短時間に接合を得る
利点がある。 また、本法は冷凍サイクルのつき合せなど、ア
ルミニウム配管に直接利用することも継手をつく
ることもできる。 すなわち、アルミニウム同志の直接の接合は特
有の酸化被膜の接触により困難であるため、内側
パイプに１〜５μの亜鉛メツキ及び５〜10μのニ
ツケルメツキをほどこして中間層を作り、接合部
に外側より高周波加熱を加えることにより外側の
アルミニウムパイプは急激な加熱で溶融点直下に
昇温し、ニツケルの拡散が接合部に於て進行し、
その后かけられる電磁加圧力により金属結合が完
全に行なわれる。 ニツケル層と密着し、内側のアルミニウムパイ
プと置換処理によつて介在する亜鉛層には高周波
加熱が外側パイプに主として集中するため、この
熱影響が少なく、亜鉛のアルミニウムへの拡散が
あまりなく、接合部に於てアルミニウム−亜鉛−
ニツケル−アルミニウムの強固な接合断面層が得
られるわけである。 以下、本発明の詳細について図にて説明する。
第１図はアルミニウムパイプの接合形態を示した
ものである。パイプ１は端部が拡管されており、
該拡管部に亜鉛−ニツケルメツキを施した内側パ
イプ２を挿入する。前記拡管寸法は、内側パイプ
２が手でぎりぎりに入れられる程度のギヤツプが
形成されるように、パイプ１の内径を内側パイプ
２の外径が８mmである場合8.1mmにする。前記各
メツキの厚さは、夫々約５μｍである。パイプ１
およびパイプ２は、必要に応じて簡単な脱脂、酸
洗いを行なう。 第２図は両パイプの接合を行なう電磁圧接装置
の概略を示すもので、コイル３の中心１２に第１
図の接合部（Ａ部）を固定する。 先ずスイツチ７を入れて誘導電流をコイルに流
す。該誘導電流は、例えば、電圧5000V、周波数
10kHz、高周波電流出力８〜10kWである。この
誘導電流によりパイプ１の外側から接合部を加熱
する。該加熱後、パイプ１の外面温度がパイプ溶
融温度より低く且つ前記メツキが溶融する温度よ
り高い温度例えば600℃に達した時点で前記スイ
ツチ７を切り直ちにスイツチ１１を入れて高圧高
電流を瞬時にコイル３に放電して加圧力を生成せ
しめる。前記高圧高電流は、例えば5000V、
10KAである。これにより、パイプ１の拡管部外
径を縮管（例えば90％の径に）して、両パイプの
圧接合を短時間に行なわしめるものである。 第３図は本法の特徴である外周にもうけたコイ
ルにより接合部に高周波誘導体加熱を行なう方法
の断面図で矢印１３の如く接合部に急激な加熱を
加えて、外側アルミニウムパイプ１のみ溶融点直
下の温度に昇温させる。 これによりニツケルメツキ層１４に接する外側
アルミニウム接合部結晶格子のはげしい熱振動が
生じ一部崩れて酸化物の流動し易い状態となり、
且つその后の瞬間的な矢印１３方向の加圧力によ
つて表面酸化被膜が完全に破壊され、同時にニツ
ケル−アルミニウムの合金層が形成されて相互の
金属結合が行われる。 本発明を実施した接合品について行なつた性能
試験の結果を下表に示す。
【表】
本接合法の加熱によれば、内側パイプ２への熱
影響が少なく亜鉛介在によるアルミニウムとニツ
ケルとの密着が保持される。 第４図は接合部の断面を示したもので、外側ア
ルミニウム１の方にアルミニウム−ニツケルの金
金層１６と熱影響の加わつたニツケルの拡散層１
７ができる。 内側パイプの亜鉛層１５は電位差置換法によつ
てアルミ表面に亜鉛を層析出させるものであり、
酸化被膜の問題はない。 更に亜鉛とニツケルとの密着性の極めて強固な
ことはすでにに実証ずみであり、両パイプの接合
が完全に行なわれるわけである。 以上のべたように本接合法は、内側パイプにお
けるアルミニウムへの亜鉛メツキの容易確実さと
亜鉛へのニツケルメツキの強固さを生かし、高周
波により主としての外側のメツキのないパイプが
加熱されることを特徴としたアルミニウムパイプ
の電磁圧接法であり、接合時のアルミニウムの溶
け落ちがないので熟練した作業者を要しない。ま
た、フラツクスを使用しないので接合後のフラツ
クス除去作業を省くことができる等の大きな効果
が得られるものである。
影響が少なく亜鉛介在によるアルミニウムとニツ
ケルとの密着が保持される。 第４図は接合部の断面を示したもので、外側ア
ルミニウム１の方にアルミニウム−ニツケルの金
金層１６と熱影響の加わつたニツケルの拡散層１
７ができる。 内側パイプの亜鉛層１５は電位差置換法によつ
てアルミ表面に亜鉛を層析出させるものであり、
酸化被膜の問題はない。 更に亜鉛とニツケルとの密着性の極めて強固な
ことはすでにに実証ずみであり、両パイプの接合
が完全に行なわれるわけである。 以上のべたように本接合法は、内側パイプにお
けるアルミニウムへの亜鉛メツキの容易確実さと
亜鉛へのニツケルメツキの強固さを生かし、高周
波により主としての外側のメツキのないパイプが
加熱されることを特徴としたアルミニウムパイプ
の電磁圧接法であり、接合時のアルミニウムの溶
け落ちがないので熟練した作業者を要しない。ま
た、フラツクスを使用しないので接合後のフラツ
クス除去作業を省くことができる等の大きな効果
が得られるものである。
第１図はアルミニウムパイプ接合の形を示す断
面図、第２図は本接合を行なうための装置の概略
説明図、第３図は加熱方法の原理を説明する断面
図、第４図は接合部の断面図である。 １〜２……パイプ、３……コイル、４……高周
波発電機、５……接合コンデンサー、６……整合
トランス、７，１１……スイツチ、８……充電用
高圧電源、９……充電用コンデンサー、１０……
放電用制御回路部、１２……コイルの中心、１３
……加熱を示す矢印、１４……ニツケルメツキ
層、１５……亜鉛メツキ層、１６……ニツケル−
アルミニウムの合金層、１７……ニツケルの拡散
層。
面図、第２図は本接合を行なうための装置の概略
説明図、第３図は加熱方法の原理を説明する断面
図、第４図は接合部の断面図である。 １〜２……パイプ、３……コイル、４……高周
波発電機、５……接合コンデンサー、６……整合
トランス、７，１１……スイツチ、８……充電用
高圧電源、９……充電用コンデンサー、１０……
放電用制御回路部、１２……コイルの中心、１３
……加熱を示す矢印、１４……ニツケルメツキ
層、１５……亜鉛メツキ層、１６……ニツケル−
アルミニウムの合金層、１７……ニツケルの拡散
層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アルミニウムパイプ同志を端部で接合するの
に、外側のパイプ内径に内側のパイプの外径が接
するようにはめ込み、重ね合つた部分に急激な加
熱と電磁力を与えて両パイプの圧接を行なうアル
ミニウムパイプの接合法におて、内側パイプ接合
部外面に亜鉛メツキを行ない、さらにその上にニ
ツケルメツキを施し、加熱を高周波誘導加熱によ
り外側より行なうことを特徴とするアルミニウム
パイプの接合法。 ２ 外側のパイプ接合部を拡管して内側パイプを
はめこんだ特許請求の範囲第１項記載のアルミニ
ウムパイプの接合法。 ３ 加熱のための高周波コイルと電磁力を与える
コイルを同一コイルを用いて行なう特許請求の範
囲第１項または第２項に記載のアルミニウムパイ
プの接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12573477A JPS5459624A (en) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | Junction method of aluminum pipes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12573477A JPS5459624A (en) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | Junction method of aluminum pipes |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5459624A JPS5459624A (en) | 1979-05-14 |
| JPS6119348B2 true JPS6119348B2 (ja) | 1986-05-16 |
Family
ID=14917459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12573477A Granted JPS5459624A (en) | 1977-10-21 | 1977-10-21 | Junction method of aluminum pipes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5459624A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6910617B2 (en) * | 2002-03-06 | 2005-06-28 | Torque-Traction Technologies, Inc. | Method for securing a yoke to a tube using magnetic pulse welding techniques |
| JP2009119510A (ja) * | 2007-11-16 | 2009-06-04 | Toyota Motor Corp | 半田付け用加熱装置およびその方法 |
| JP2010247194A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Osaka Municipal Technical Research Institute | 金属管の接合方法 |
| CN101905375A (zh) * | 2010-07-29 | 2010-12-08 | 哈尔滨工业大学 | 薄壁金属管路磁脉冲连接方法与接头结构 |
-
1977
- 1977-10-21 JP JP12573477A patent/JPS5459624A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5459624A (en) | 1979-05-14 |
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