(57)【要約】【課題】接合強度・接合品質の低下を招かずにアセチレン以外の燃料ガスを用いることができるようにすること。【解決手段】鋼材１，１の端面を突き合わせて、水素等のガス炎で突き合わせ部を加熱しつつ初期圧力Ｐ１を保ったまま所定時間加圧し、その後初期圧力Ｐ１の加圧を中断することによって残圧が低下し、残圧が下限圧力Ｐ０に至ったら再び二次圧力Ｐ２を突き合わせ部に圧力を加えた状態で所定時間加熱する。この場合、二次圧力Ｐ２は初期圧力Ｐ１の１．２〜４倍とする。【選択図】        図１
2004351422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの部材の端面を突き合わせ、突き合わせ部に圧力を加えたまま前記突き合わせ部をガス炎によって加熱する初期加圧工程と、
前記初期加圧工程後に加圧することを中断して前記突き合わせ部をガス炎によって加熱する加圧中断工程と、
前記加圧中断工程後に前記突き合わせ部に圧力を加えたまま前記突き合わせ部をガス炎によって加熱することを少なくとも１回行う再加圧工程と、を含み、
前記再加圧工程において加える圧力が前記初期加圧工程において加える圧力より大きいことを特徴とするガス圧接方法。
【請求項２】
前記再加圧工程において前記二つの部材の突き合わせ界面に集中してガス炎を放射することを特徴とする請求項１に記載のガス圧接方法。
【請求項３】
前記再加圧工程において加える圧力が前記初期加圧工程において加える圧力の１．２〜４倍であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガス圧接方法。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載のガス圧接方法により接合された接合構造であって、
加圧方向における前記突き合わせ部のふくらみの長さが前記部材の直径以下であり、且つ、加圧方向に直交する方向における前記突き合わせ部のふくらみの直径が加圧方向における前記突き合わせ部のふくらみの長さの１．４〜２倍であることを特徴とする接合構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの部材の端面を突き合わせて、ガス炎による熱と圧力とを突き合わせ部に加えることで圧接するガス圧接方法と、該ガス圧接方法により接合された接合構造とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガス圧接方法は、鉄筋、レール等の鋼材の端面を突き合わせて加圧するとともに、ガス炎により突き合わせ部を加熱して鋼材を互いに接合する方法である。接合部の強度・品質の向上を図るために、加圧方法を工夫したガス圧接方法が行われており、例えば非特許文献１には二段アップセット法、三段アップセット法といった加圧方法を適用したガス圧接方法について記載されている。二段アップセット法によるガス圧接方法では、鋼材の端面を突き合わせて、突き合わせ部をガス炎で加熱しつつ上限圧力を保ったまま所定時間加熱し（初期加圧）、突き合わせ部に隙間が無くなった後に圧力の追随を中断すると突き合わせ部が変形することによって残圧が低下し、残圧が下限圧力に至ったら再び上限圧力を加えた状態で所定時間加熱し（再加圧）、突き合わせ部のふくらみが所定量得られたら圧縮を開放して消火を行う。三段アップセット法によるガス圧接方法では、二段アップセット法と同様に初期加圧を行った後に再加圧を２回行う。非特許文献１に記載されているように、二段アップセット法であっても三段アップセット法であっても、再加圧の時の上限圧力は初期加圧の時の上限圧力と同じであるか、又はそれ以下である。
【０００３】
また、鋼材としてＪＩＳ  Ｇ  ３１１２に従った鉄筋コンクリート用鋼棒をガス圧接方法により接合した場合、加圧方向に直交する方向におけるふくらみの直径は鉄筋直径の１．４倍以上（但し、鉄筋がＳＤ４９０の場合には１．５倍以上）であり、且つ、加圧方向におけるふくらみの長さが鉄筋直径の１．１倍以上（但し、鉄筋がＳＤ４９０の場合には１．２倍以上）であることが要求されている（非特許文献１参照。）。これは、接合部の強度・品質の観点からふくらみの形状をなだらかにすべきということによる。
【０００４】
ところで、火炎温度の観点からガス炎には酸素・アセチレン炎を用いることが一般的であるが、経済性、二酸化炭素排出量の観点から他の燃料ガス（例えば、水素ガス、ＬＰＧ、プロパン等）と酸素とのガス炎を用いる試みもある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
【非特許文献１】
社団法人日本圧接協会編、「鉄筋のガス圧接工事標準仕様書」、改訂第５版、社団法人日本圧接協会、平成１１年１０月１日、Ｐ．２５，４４，６９‐７０，７４
【特許文献１】
特開２００１−４７２５５号公報
【特許文献２】
特開２００３−１４３８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アセチレン以外の燃料ガスを用いた場合には火炎温度が低いことにより接合強度・接合品質の低下を招くこともあり、従来の二段アップセット法や三段アップセット法によるガス圧接方法でもアセチレン以外の燃料ガスを用いると接合強度・接合品質の低下は免れない。従って、アセチレン以外の燃料ガスを用いることは殆どない。
【０００７】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解決しようとしてなされたものであり、接合強度・接合品質の低下を招かずにアセチレン以外の燃料ガスを用いることができるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明のガス圧接方法は、
二つの部材の端面を突き合わせ、突き合わせ部に圧力を加えたまま前記突き合わせ部をガス炎によって加熱する初期加圧工程と、
前記初期加圧工程後に加圧することを中断して前記突き合わせ部をガス炎によって加熱する加圧中断工程と、
前記加圧中断工程後に前記突き合わせ部に圧力を加えたまま前記突き合わせ部をガス炎によって加熱することを少なくとも１回行う再加圧工程と、を含み、
前記再加圧工程において加える圧力が前記初期加圧工程において加える圧力より大きいことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明では、再加圧工程において加える圧力が初期加圧工程において加える圧力より大きいため、アセチレン以外の燃料ガスによるガス炎で加熱した場合でも得られた接合構造の接合強度・接合品質の低下を招かない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガス圧接方法において、前記再加圧工程において前記二つの部材の突き合わせ界面に集中してガス炎を放射することを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明では、突き合わせ界面にガス炎を集中して放射することによって、アセチレン以外の燃料ガスによるガス炎で加熱した界面の温度が非常に高くなる。そのため、得られた接合構造の接合強度・接合品質の低下を招かない。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のガス圧接方法において、前記再加圧工程において加える圧力が前記初期加圧工程において加える圧力の１．２〜４倍であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明では、再加圧工程において加える圧力が初期加圧工程において加える圧力の１．２〜４倍であるため、アセチレン以外の燃料ガスによるガス炎で加熱した場合でも得られた接合構造の接合強度・接合品質の低下を招かない。ここで、再加圧工程において加える圧力が初期加圧工程において加える圧力の１．２倍未満であると、加熱温度が低く圧縮変形量が小さいために接合強度・接合品質が低くなり、再加圧工程において加える圧力が初期加圧工程において加える圧力の４倍を越えても、接合強度の増強が殆ど変わらない。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか一項に記載のガス圧接方法により接合された接合構造であって、
加圧方向における前記突き合わせ部のふくらみの長さが前記部材の直径以下であり、且つ、加圧方向に直交する方向における前記突き合わせ部のふくらみの直径が加圧方向における前記突き合わせ部のふくらみの長さの１．４〜２倍であることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明では、アセチレン以外の燃料ガスを用いてガス圧接を行って得られた接合構造であっても、接合強度・接合品質の低下を招かない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を用いて本発明の具体的な態様について説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。
図１は、本発明を適用したガス圧接方法において加える圧力と時間との関係を示したタイミングチャートである。図１において、横軸はガス炎で加熱を開始してからの時間を示し、縦軸は加える圧力を示す。また、図２は、本発明を適用したガス圧接方法によって棒状の鋼材１，１を接合して得られた接合構造を示した図面である。
【００１７】
使用する鋼材１としては、レール、ＪＩＳ  Ｇ  ３１１２に従った鉄筋コンクリート用鋼棒等が挙げられる。また、二本の鋼材１，１の断面形状が同等であるのが望ましいが、異なっていても良い。また、ガス圧接を行う前に、鋼材１，１双方の接合すべき端面を平滑に研削し、洗浄しておくのが良い。
【００１８】
まず、二本の鋼材１，１の端面を圧接器のチャックにセッティングして、鋼材１，１の端面を突き合わせて、圧接器の加圧器によって下限圧力Ｐ０を加えた状態で且つ鋼材１，１を突き合わせた状態で支持する。そして、圧接器のリングバーナーに着火させて、鋼材１，１の突き合わせ部（特に、突き合わせ界面）にガス炎を放射して突き合わせ部を集中加熱する（図１の時刻ｔ０）。ガス炎に用いる燃料ガスとしては、プロパン、メタン、水素、天然ガス等が挙げられる。なお、アセチレンをガス炎に用いても良いが、アセチレンは他の燃料ガスよりも高価であり且つ他の燃料ガスよりも入手し難いため、更にはアセチレン以外の燃料ガスは燃焼時の二酸化炭素排出量がアセチレンよりも低いため、アセチレン以外の燃料ガスを用いるのが望ましい。
【００１９】
所定時間経過して時刻ｔ１になったら、加圧器によって下限圧力Ｐ０よりも大きな初期圧力Ｐ１を鋼材１，１の突き合わせ部に加える。初期圧力Ｐ１は鋼材１の断面に対して２０〜３０ＭＰａであり、初期圧力Ｐ１は下限圧力Ｐ０の約２倍である。初期圧力Ｐ１が２０〜３０ＭＰａであるのは、従来の二段アップセット法、三段アップセット法における初期加圧工程と同じであるが、３０ＭＰａを越えると大きなふくらみが形成されてしまって後の加圧中断工程において残圧が下限圧力Ｐ０に至るまでに要する時間が長くなってしまうためである。なお、加える圧力が初期圧力Ｐ１に至ってから鋼材１，１の突き合わせ部にガス炎で加熱しても良い。
【００２０】
鋼材１，１の突き合わせ部をガス炎で集中加熱したまま初期圧力Ｐ１を加えた状態を所定時間（時間（ｔ２−ｔ１））保つと（初期加圧工程）、鋼材１，１の突き合わせ部が赤熱し、この突き合わせ部が塑性変形して若干の圧縮ふくらみが生じ、鋼材１，１の端面間の隙間がなくなる。この間中、鋼材１，１の突き合わせ部が変形しても、圧力を追随させることにより初期圧力Ｐ１を保っておく。
【００２１】
所定時間経過して時刻ｔ２になったら、初期圧力Ｐ１を加えること（圧力の追随）を中断するが、鋼材１，１の突き合わせ部には引き続きガス炎で集中加熱する（加圧中断工程）。初期圧力Ｐ１の加圧は中断しているが、残圧によって突き合わせ部は徐々に塑性変形し、圧縮量が大きくなるだけ圧力が低下する。
【００２２】
所定時間経過して圧力が下限圧力Ｐ０（初期圧力Ｐ１の約２分の１）になったら（図１の時刻ｔ３）、初期圧力Ｐ１よりも大きな二次圧力Ｐ２を鋼材１，１の突き合わせ部に加える。二次圧力Ｐ２は初期圧力Ｐ１の１．２〜４倍である。二次圧力Ｐ２を初期加圧Ｐ１の１．２倍未満としても従来の二段アップセット法、三段アップセット法と同等な接合強度しか得られず、二次圧力Ｐ２を初期加圧Ｐ１の１．２倍以上とすれば従来の二段アップセット法、三段アップセット法よりも接合強度が向上し、二次圧力Ｐ２を初期加圧Ｐ１の４倍を越えても接合強度の増強が１．２〜４倍の場合と殆ど変わらない。そのため、二次圧力Ｐ２を初期圧力Ｐ１の１．２〜４倍とする。
【００２３】
鋼材１，１の突き合わせ界面に集中してガス炎を放射して集中加熱したまま二次圧力Ｐ２を加えた状態を所定時間（時間（ｔ４−ｔ３））保つと（再加圧工程）、鋼材１，１の突き合わせ部が塑性変形してふくらみが生長し、接合が促進する。この間中、鋼材１，１の突き合わせ部が変形しても、圧力を追随させることにより二次圧力Ｐ２を保っておく。
【００２４】
その後、時刻ｔ４においてリングバーナーを消火し、加圧器による二次圧力Ｐ２の加圧を開放する。二次圧力Ｐ２を開放するタイミングは、図２に示すように加圧方向における接合部のふくらみ２の長さＬが鋼材１の直径ｄに至る以前であり、更に加圧方向に直交する方向におけるふくらみ２の直径Ｄがふくらみ２の長さＬの１．４〜２倍となっている時である。従って、得られた接合構造は、ふくらみ２の長さＬが鋼材１の直径ｄ以下であり、ふくらみ２の直径Ｄがふくらみ２の長さＬの１．４〜２倍に形成される。
【００２５】
ここで、ふくらみ２の直径Ｄがふくらみ２の長さＬの１．４倍未満の場合では、加熱温度が低く圧縮変形量が小さいため、接合強度・接合品質が低くなる。一方、ふくらみ２の直径Ｄがふくらみ２の長さＬの２倍を越えた場合、接合強度の増強が殆ど変わらず、全体の長さが短くなって不経済である。そのため、ふくらみ２の直径Ｄをふくらみ２の長さＬの１．４〜２倍とする。
また、ふくらみ２の長さＬが鋼材１の直径ｄを越えた場合、ふくらみ２の直径Ｄがふくらみ２の長さＬの１．４〜２倍とすることが難しく、更に、ふくらみ２が大きくなりすぎる。そのため、ふくらみ２の長さＬを鋼材１の直径ｄ以下とする。
【００２６】
ガス圧接直後にふくらみ２及びその周辺が赤熱している時に、ふくらみ２を鋼材１の表面とほぼ一致させるようにして押し抜き剪断する。
【００２７】
以上のように、本実施の形態では、再加圧工程において加える二次圧力Ｐ２を初期加圧工程において加える初期圧力Ｐ１の１．２〜４倍にすることによって、アセチレン以外の燃料ガスのガス炎を用いてガス圧接を行った場合でも接合強度・接合品質の低下を招かない。
【００２８】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
上記実施形態においては、初期加圧工程後に再加圧することを１回行う二段アップセット法に本発明を適用したが、初期加圧工程後に再加圧することを２回行う三段アップセット法に本発明を適用しても良いし、再加圧を３回以上行う多段アップセット法に本発明を適用しても良い。何れにおいても複数回再加圧を行うに際して、最後の再加時に加える圧力が初期圧力Ｐ１の１．２〜４倍であり、その他の再加圧時に加える圧力は初期圧力Ｐ１と同じであるのが望ましい。
【００２９】
図３は、本発明を適用した三段アップセット法によるガス圧接方法において加える圧力と時間との関係を示したタイミングチャートである。三段アップセット法によるガス圧接方法は、初期圧力Ｐ１の圧力を突き合わせ部に加える初期加圧工程（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）と、初期加圧工程後に加圧を中断する加圧中断工程（時刻ｔ２〜時刻ｔ３）と、突き合わせ部に対する再加圧を２回繰り返す再加圧工程（時刻ｔ３〜時刻ｔ６）と、を含む。ここで、再加圧工程は、初期圧力Ｐ１と同じ大きさの圧力Ｐ１を突き合わせ部に加える一次再加圧工程（時刻ｔ３〜時刻ｔ４）と、一次再加圧工程後に加圧を中断する二次加圧中断工程（時刻ｔ４〜時刻ｔ５）と、二次加圧中断工程後に初期圧力Ｐ１の１．２〜４倍の圧力Ｐ２を突き合わせ部に加える二次再加圧工程（時刻ｔ５〜時刻ｔ６）と、から構成される。このガス圧接方法においては、一次再加圧を行うタイミングは、突き合わせ部の残圧が下限圧力Ｐ０になった時であり、二次再加圧を行うタイミングも同様に突き合わせ部の残圧が下限圧力Ｐ０になった時である。また、二次再加圧工程を終了して消火・除荷を行うタイミングは、ふくらみ２の長さＬが鋼材１の直径ｄに至る以前であり、更にふくらみ２の直径Ｄがふくらみ２の長さＬの１．４〜２倍となっている時である。三段アップセット法の時刻ｔ０から時刻ｔ６まで突き合わせ界面に集中してガス炎を放射して集中加熱しており、三段アップセット法の時刻ｔ０から時刻ｔ３までの工程は上述した二段アップセット法の時刻ｔ０から時刻ｔ３と同じである。
【００３０】
【実施例】
以下に実施例について説明する。
ＪＩＳ  Ｇ  ３１２２「鉄筋コンクリート用鋼棒」に従ったＳＤ３４５の呼び径Ｄ２５の異形鋼棒を二段アップセット法のガス圧接方法により接合した。その条件・結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2004351422.tif 000003
【００３２】
ガス炎の燃料ガスとしては、条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．３、条件Ｎｏ．７〜条件Ｎｏ．１０では水素を、条件Ｎｏ．４ではメタンを、条件Ｎｏ．５ではプロパンを、条件Ｎｏ．６では天然ガスを、条件Ｎｏ．１１ではアセチレンを用いた。
【００３３】
条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．６では、図１に示したような加圧工程と同様に二次圧力が初期圧力の１．２〜４倍となるように加圧し、得られた接合構造はふくらみの長さＬが鋼棒の直径ｄ以下であり、ふくらみの直径Ｄがふくらみの長さの１．４〜２倍となった。また、一つの条件につき５本の接合構造についてＪＩＳ  Ｚ  ３８８１「ガス圧接技術検定における試験方法及び判定基準」に従った接合構造の曲げ試験により接合構造の品質評価を行ったが、条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．６のどの条件でも曲げ試験中に亀裂・破断の生じた接合構造はなかった。
【００３４】
条件Ｎｏ．７では、二次圧力が初期圧力の４．５倍となるように加圧し、得られた接合構造はふくらみの長さＬが鋼棒の直径ｄ以下であり、ふくらみの直径Ｄがふくらみの長さの２．４４倍となった。条件Ｎｏ．７についても同様に曲げ試験を行ったが、曲げ試験中に亀裂・破断の生じた接合構造はなかった。また、条件Ｎｏ．７では圧接に要する時間が条件Ｎｏ．１の約１．５倍であるとともに鋼材の縮み量が条件Ｎｏ．１の約１．２倍であった。
【００３５】
条件Ｎｏ．８〜条件Ｎｏ．９では、図１に示したような加圧工程と同様に二次圧力が初期圧力の１．２〜４倍となるように加圧したが、二次加圧工程においてリングバーナーを突き合わせ界面を中心にして揺動させた（幅焼き）ので集中加熱を行わなかった。このような幅焼きを行うことによって、条件Ｎｏ．８ではふくらみの長さＬがふくらみの直径Ｄを越えるとともにふくらみの直径Ｄがふくらみの長さＬの１．４倍未満となり、条件Ｎｏ．９ではふくらみの長さＬがふくらみの直径Ｄを越えた。条件Ｎｏ．８〜条件Ｎｏ．９についても同様に曲げ試験を行ったが、条件Ｎｏ．８では３回亀裂・破断が生じ、条件Ｎｏ．９では１回亀裂・破断が生じた。
【００３６】
条件Ｎｏ．１０〜条件Ｎｏ．１１では、従来の二段アップセット法による加圧を行った。条件Ｎｏ．１０〜条件Ｎｏ．１１についても同様に曲げ試験を行ったが、条件Ｎｏ．１０では５回全てにおいて亀裂・破断が生じたが、条件Ｎｏ．１１では亀裂・破断が生じた接合構造はなかった。
【００３７】
以上のことにより、図１に示すような加圧を行うことによって（条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．９）、アセチレン以外の燃料ガスを用いても接合強度・接合品質の低下を招かないことがわかる。特に、条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．６では、アセチレンを用いた従来の二段アップセット法（条件Ｎｏ．１１）とほぼ同等の品質・強度の接合構造が得られた。
但し、条件Ｎｏ．８〜条件Ｎｏ．９のように再加圧中に幅焼きを行うとやや強度が低いが、水素を用いた従来の二段アップセット法の場合（条件Ｎｏ．１０）よりも高強度であることがわかる。また、条件Ｎｏ．７のように二次圧力が初期圧力の４倍を越える程大きな加圧を行うと、ふくらみの直径Ｄがふくらみの長さＬの２倍を越えてしまい、ふくらみが急峻に突出した形状となっていることがわかる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１〜４に記載の発明によれば、アセチレン以外の燃料ガスによるガス炎で加熱した場合でも得られた接合構造の接合強度・接合品質の低下を招かないので、アセチレン以外の燃料ガスを用いることができ、アセチレンを用いた場合と比較しても二酸化炭素の排出量を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したガス圧接方法において加える圧力と時間との関係を示したタイミングチャートである。
【図２】本発明を適用したガス圧接方法によって棒状の鋼材を接合して得られた接合構造を示した図面である
【図３】図１とは別の加圧方法による圧力と時間との関係を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
１  …  鋼材
２  …  ふくらみ
【図１】
2004351422.tif 000004
【図２】
2004351422.tif 000005
【図３】
2004351422.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月26日(2003.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
まず、二本の鋼材１，１の端面を圧接器のチャックにセッティングして、鋼材１，１の端面を突き合わせて、圧接器の加圧器によって下限圧力Ｐ0を加えた状態で且つ鋼材１，１を突き合わせた状態で支持する。そして、圧接器のリングバーナーに着火させて、鋼材１，１の突き合わせ部（特に、突き合わせ界面）にガス炎を放射して突き合わせ部を集中加熱する（図１の時刻ｔ0）。ガス炎に用いる燃料ガスとしては、プロパン、メタン、水素等が挙げられる。なお、アセチレンをガス炎に用いても良いが、アセチレンは他の燃料ガスよりも高価であり且つ他の燃料ガスよりも入手し難いため、更にはアセチレン以外の燃料ガスは燃焼時の二酸化炭素排出量がアセチレンよりも低いため、アセチレン以外の燃料ガスを用いるのが望ましい。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
【表１】
2004351422.tif 000007
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
ガス炎の燃料ガスとしては、条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．３、条件Ｎｏ．６〜条件Ｎｏ．９では水素を、条件Ｎｏ．４ではメタンを、条件Ｎｏ．５ではプロパンを、条件Ｎｏ．１０ではアセチレンを用いた。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．５では、図１に示したような加圧工程と同様に二次圧力が初期圧力の１．２〜４倍となるように加圧し、得られた接合構造はふくらみの長さＬが鋼棒の直径ｄ以下であり、ふくらみの直径Ｄがふくらみの長さの１．４〜２倍となった。また、一つの条件につき５本の接合構造についてＪＩＳ  Ｚ  ３８８１「ガス圧接技術検定における試験方法及び判定基準」に従った接合構造の曲げ試験により接合構造の品質評価を行ったが、条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．５のどの条件でも曲げ試験中に亀裂・破断の生じた接合構造はなかった。


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
条件Ｎｏ．６では、二次圧力が初期圧力の４．５倍となるように加圧し、得られた接合構造はふくらみの長さＬが鋼棒の直径ｄ以下であり、ふくらみの直径Ｄがふくらみの長さの２．４４倍となった。条件Ｎｏ．６についても同様に曲げ試験を行ったが、曲げ試験中に亀裂・破断の生じた接合構造はなかった。また、条件Ｎｏ．６では圧接に要する時間が条件Ｎｏ．１の約１．５倍であるとともに鋼材の縮み量が条件Ｎｏ．１の約１．２倍であった。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
条件Ｎｏ．７〜条件Ｎｏ．８では、図１に示したような加圧工程と同様に二次圧力が初期圧力の１．２〜４倍となるように加圧したが、二次加圧工程においてリングバーナーを突き合わせ界面を中心にして揺動させた（幅焼き）ので集中加熱を行わなかった。このような幅焼きを行うことによって、条件Ｎｏ．７ではふくらみの長さＬがふくらみの直径Ｄを越えるとともにふくらみの直径Ｄがふくらみの長さＬの１．４倍未満となり、条件Ｎｏ．８ではふくらみの長さＬがふくらみの直径Ｄを越えた。条件Ｎｏ．７〜条件Ｎｏ．８についても同様に曲げ試験を行ったが、条件Ｎｏ．７では３回亀裂・破断が生じ、条件Ｎｏ．８では１回亀裂・破断が生じた。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
条件Ｎｏ．９〜条件Ｎｏ．１０では、従来の二段アップセット法による加圧を行った。条件Ｎｏ．９〜条件Ｎｏ．１０についても同様に曲げ試験を行ったが、条件Ｎｏ．９では５回全てにおいて亀裂・破断が生じたが、条件Ｎｏ．１０では亀裂・破断が生じた接合構造はなかった。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
以上のことにより、図１に示すような加圧を行うことによって（条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．８）、アセチレン以外の燃料ガスを用いても接合強度・接合品質の低下を招かないことがわかる。特に、条件Ｎｏ．１〜条件Ｎｏ．５では、アセチレンを用いた従来の二段アップセット法（条件Ｎｏ．１０）とほぼ同等の品質・強度の接合構造が得られた。
但し、条件Ｎｏ．７〜条件Ｎｏ．８のように再加圧中に幅焼きを行うとやや強度が低いが、水素を用いた従来の二段アップセット法の場合（条件Ｎｏ．９）よりも高強度であることがわかる。また、条件Ｎｏ．６のように二次圧力が初期圧力の４倍を越える程大きな加圧を行うと、ふくらみの直径Ｄがふくらみの長さＬの２倍を越えてしまい、ふくらみが急峻に突出した形状となっていることがわかる。