(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる合金の２つの管（８，９）を接続するための接続管（１）において、該接続管（１）は、長手軸（Ａ）に沿って延びる中央貫通孔を有するとともに、
・第一の合金の第一の端部（２）、
・第二の合金の第二の端部（３）、
・第一の端部（２）と第二の端部（３）との間に延びる中央部（４）であって、該中央部（４）は、環状内部層（５）を形成する前記第二の合金と、環状外部層（６）を形成する前記第一の合金とで少なくとも部分的に二層になっており、前記層（５，６）の間には、金属接合部が形成されている、中央部（４）
を有し、
環状内部層（５）及び環状外部層（６）はともに、前記層（５，６）の間の境界面に形成された、らせん状に延びる少なくとも１つのねじ山（７）によって機械的に連結されており、延在するねじ山を有する境界面は、ねじ止め部の間に形成された金属接合部を有することを特徴とする、接続管（１）。
【請求項２】
第一の端部（２）における内径が、第二の端部（３）における内径に等しい、請求項１に記載の接続管。
【請求項３】
中央部（４）が、端部（２，３）のそれぞれよりも大きな肉厚を有する、請求項１又は２に記載の接続管。
【請求項４】
端部のうち少なくとも１つが、管のねじ止め端部とねじ係合するために適合された雌ねじ山又は雄ねじ山を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の接続管。
【請求項５】
異なる合金の２つの管（８，９）を接続するための接続管（１）の製造方法であって、
・第一の合金の環状外部層（１０２）と第二の合金の環状内部層（１０３）とを有する、複合管（１０１）を形成する工程、
・複合管（１０１）の直径が、複合管の中央部（１０５）から第一の端部（１０４）に向かって徐々に減少するように、複合管（１０１）の第一の端部（１０４）を加工する工程、
・環状内部層（１０３）を、第一の端部（１０４）から除去する工程、
・環状外部層（１０２）を、複合管（１０１）の第二の端部（１０６）から除去することによって、前記第一の合金の第一の端部（２）と、前記第二の合金の第二の端部（３）とを有する接続管を形成する工程、
を含む製造方法において、
複合管（１０１）を形成する工程が、
・第二の合金の環状基礎部材（３０１）を用意する工程であって、環状基礎部材（３０１）が、環状基礎部材（３０１）の長手軸（Ａ）に沿って延びる中央貫通孔を有し、かつ環状基礎部材（３０１）が、雄ねじ止め部（３０２）を有する工程、
・第一の合金の環状外部部材（４０１）を用意する工程であって、環状外部部材（４０１）が、環状基礎部材（３０１）の雄ねじ止め部（３０２）と係合するように構成された雌ねじ止め部（４０２）を有する工程、
・環状外部部材（４０１）の雌ねじ止め部（４０２）が、環状基礎部材（３０１）の雄ねじ止め部（３０２）と係合するように、環状外部部材（４０１）を環状基礎部材（３０１）の周囲に取り付けることにより、ねじ止め部（３０２，４０２）の間に機械的な連結部を形成して、管状半製品を形成する工程、
・機械的な連結を保ちながら、環状外部部材（４０１）のねじ止め部（４０２）と、環状基礎部材（３０１）のねじ止め部（３０２）との間に金属接合部が形成される一方で、他方では半製品が引き伸ばされ、管状半製品の外径が減少することによって、複合管（１０１）が形成される、半製品を熱間加工する工程、
を含むことを特徴とする、製造方法。
【請求項６】
複合管（１０１）が、外径（Φ１）、内径（Φ２）及び境界面直径（Φ３）によって画定される寸法を有し、複合管（１０１）の第一の端部（１０４）を加工する工程は、第一の端部（１０４）の境界面直径（Φ３）が、中央部（１０５）の内径（Φ２）に相当するように実施される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
環状内部層（１０３）を除去する工程、及び環状外部層（１０２）を除去する工程のうち少なくとも１つが、切削機械加工及び／又は研磨機械加工を含む、請求項５又は６に記載の方法。
【請求項８】
雄ねじ止め部が、環状基礎部材の軸長全体に沿って延びる、請求項５から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
雌ねじ止め部（４０２）が、環状外部部材（４０１）の軸長全体に沿って延びる、請求項５から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
熱間加工工程が、熱間押出成形を含む、請求項５から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
第一の合金が、ステンレス鋼合金、ニッケル基合金、鉄クロムアルミニウム合金、炭素鋼合金、ジルコニウム合金、アルミニウム合金、銅合金、又はチタン合金から選択される、請求項５から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
第二の合金が、第一の合金とは異なる組成を有し、かつステンレス鋼合金、ニッケル基合金、鉄クロムアルミニウム合金、炭素鋼合金、ジルコニウム合金、アルミニウム合金、銅合金、又はチタン合金から選択される、請求項５から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
異なる合金の２つの管（８，９）を接続するための方法において、
・請求項１から４のいずれか一項に記載の接続管（１）を用意する工程であって、第一の合金が、前記２つの管のうち第一の管（８）の合金と適合しており、かつ第二の合金が、前記２つの管のうち第二の管（９）の合金と適合している工程、
・第一の管（８）及び接続管（１）の第一の端部（２）を、ともに結合させる工程、
・第二の管（９）及び接続管（１）の第二の端部（３）を、ともに結合させる工程、
を含む、方法。
【請求項１４】
第一の管（８）及び第二の管（９）のうち少なくとも１つを接続管（１）と結合させる工程が、溶接を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第一の管（８）、第二の管（９）、及び請求項１から４のいずれか一項に記載の接続管（１）を備える管状製品（１０）であって、第一の管（８）が、接続管（１）の第一の端部（２）と結合されており、第二の管（９）が、接続管（１）の第二の端部（３）と結合されている、管状製品（１０）。
【請求項１６】
溶接された結合部が、接続管（１）と、第一の管（８）及び第二の管（９）のうちの少なくとも１つとの間に形成されている、請求項１５に記載の管状製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、請求項１の前提部に記載された、２つの管を接続するための接続管に関する。本開示はさらに、請求項５の前提部に記載のこのような接続管を製造するための方法、異なる合金の２つの管を接続するための方法、及び接続管を備える管状製品に関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの工業用途にとって、異なる合金の管を結合して、複数の管部材から構成される環状製品を形成することが必要となる。これは例えば、コストを抑えるためであり得る。それと言うのも、管の１つの部分が、管の別の部分よりも要求度の高い条件にさらされることがあるからであり、このため管の別の部分は、比較的安価な合金から作製され得る。これはまた、管に沿って変化する要求度の高い条件（例えば管の一部に沿った高度の腐食条件、及び管の別の部分に沿って高い機械的強度を必要とする条件）にさらされやすい管を、オーダーメードするためであり得る。
【０００３】
ＧＢ１２５８１４１は、溶接により結合することが困難な異なる合金の２つの管を結合する方法を、開示している。この方法によれば、管のうち一方の合金と適合した第一の合金の第一の端部と、管のうちもう一方の合金と適合した第二の合金の第二の端部とを有する接続管が、製造される。これらの端部の間には、第一の合金が外部層を形成するとともに、第二の合金が環状内部層を形成する中央部が存在する。これらの層の間には、熱間押出成形によって金属接合部が形成されている。その後、２つの管は、接続管の各端部に溶接することができる。
【０００４】
ＧＢ１２５８１４１に開示された接続管の製造は、第一の合金の環状外部層と、第二の合金の環状内部層とを有する複合管の形成を伴う。複合管の第一の端部の直径は減少し、これによって直径が徐々に減少する部分が、第一の端部と、複合管の中央部との間に形成される。その後、環状内部層は、第一の端部から除去され、環状外部層は、第二の端部から除去される。複合管を作製するために２つの管状部材が用意され、この部材の一方が、もう一方の部材に挿入されてビレットを形成する。部材間の機械的な連結をもたらすために、スプラインが使用される。ビレットは、ビレット周囲に緊密な真空封止を形成する環状体の金属ケース内に封入されている。しかしながら、ポンプで真空にしたケース内へのビレットの封入は、製造ラインで実施するためには複雑であり、高コストであり、困難である。
【発明の概要】
【０００５】
前述の困難性に鑑み、溶接によって結合することが困難な合金の２つの管を結合する手段であって、これまでに知られたこのような手段に比して少なくとも幾つかの面で改善されたものをもたらすことが望ましい。
【０００６】
本開示の第一の態様によれば、これは冒頭で規定した接続管によって達成され、その特徴は、環状内部層及び環状外部層が、これらの層の間の境界面に形成された、少なくとも１つのらせん状に延びるねじ山によって機械的に結合されていること、またこの境界面が、ねじ止め部の間に形成された金属接合部を有することである。「接続管」という用語は、異なる材料の２つの管を接続するための手段を形成する管を意味する。よって接続管とは、異なる合金の２つの管を接続するために使用される菅であって、また接続管の端部において適合する合金の間の溶接も可能にする管である。異なる合金とは、合金の組成が異なることを意味し、例えば合金元素の範囲が異なるか、又は合金組成が、少なくとも１つの異なる合金元素を含み得ることを意味する。
【０００７】
さらに、本開示による接続管は、これまでに知られた方法に従って作製された接続管と比べて、効率的に製造できる。接続管はまた、金属接合部と、らせん状に延びるねじ山（これによって環状内部層と環状外部層との間の境界面積が増加する）によってもたらされる機械的な連結との組み合わせとに起因して、非常に安定している。さらに、らせん状に延びるねじ山形態での機械的な連結と、これらの層の間の機械的な接合との組み合わせは、接続管の性能にとって、高い力に耐えるために有利である。らせん状に延びるねじ山は、効率的な連結を形成し、また境界面積を増加させ、これによって、このようならせん状に延びるねじ山が無い接続管に比して、接続管に加わる力の分配が改善されることに寄与する。よって接続管は、これらの層の間の境界面においてより大きな力に耐えることができる。
【０００８】
金属接合部は、熱間加工（例えば熱間押出成形、熱間引抜き、熱間ローラ加工若しくは熱間穿孔）、又はその他の適切な技術によって、形成することができる。層間の機械的な連結は、熱間加工の前にもたらされる。らせん状ねじ山の形態での機械的な連結は、熱間加工の間、環状内部層と環状外部層との間に酸素が入ることを防止する封止部を形成し、この連結はまた、熱間加工の間、環状内部層及び環状外部層を形成する部材を、ともに保持する。こうして機械的な連結により、半製品を封入するためにポンプで真空にしたケースを用いることなく、提案した接続管の提供が可能になり、この半製品を押出成形して複合管を形成し、この複合管から、接続管を形成することができる。よって接続管は、溶接せずに形成することができる。
【０００９】
接続管の内径及び外径は、接続管によって接続される管の寸法に応じて、また接続管の所望の特性に応じて、第一の端部及び第二の端部においてそれぞれ異なっていても、又は等しくてもよい。
【００１０】
提案した接続管は、１つの管を接続管の第一の端部に、そしてもう１つの管を接続管の第二の端部に結合するために、構成されている。これらの管は、溶接によって、又は機械的な手段（例えばねじ係合）によって、各端部と結合されていてよい。これらの技術の組み合わせを使用することも、可能である。
【００１１】
１つの実施態様によれば、第一の端部における内径が、第二の端部における内径に等しい。内径は、長手軸に沿って一定、又は実質的に一定であり得る。これによって接続管は、接続管を通る流体の層流を得るために適切な特性を有する。本明細書において「実質的に一定」とは、平均内径について±１０％未満の変動が意図されている。
【００１２】
１つの実施態様によれば、中央部が、端部のそれぞれよりも大きな肉厚を有する。例えば、接続管の外径は、内径が接続管に沿って同じでありながら、各端部よりも中央部において大きくてもよい。これにより、環状内部層及び外部層の間でのより大きな境界面を、達成することができる。
【００１３】
１つの実施態様によれば、端部のうち少なくとも１つが、管のねじ止め端部とねじ係合するために適合された雌ねじ山又は雄ねじ山を備える。これによって接続管は、本来であれば溶接による結合が困難な合金を接続するために、適合される。例えば、このようなねじ結合は、鉄クロムアルミニウム（ＦｅＣｒＡｌ）合金管を、同じ合金製の第一の端部に結合するために有用であり得る。接続管の第二の端部が例えば炭素鋼である場合、炭素鋼の管は、溶接によって第二の端部に結合することができる。
【００１４】
別の態様によれば本開示は、冒頭に既定した、異なる合金の２つの管を接続するための接続管の製造方法に関し、この製造方法の特徴は、複合管を形成する工程が、
・第二の合金の環状基礎部材を用意する工程であって、環状基礎部材が、環状基礎部材の長手軸に沿って延びる中央貫通孔を有し、かつ環状基礎部材が、雄ねじ止め部を有する工程、
・第一の合金の環状外部部材を用意する工程であって、環状外部部材が、環状基礎部材の雄ねじ止め部と係合するように構成された雌ねじ止め部を有する工程、
・環状外部部材の雌ねじ止め部が、環状基礎部材の雄ねじ止め部と係合するように、環状外部部材を環状基礎部材の周囲に取り付けることにより、ねじ止め部の間に機械的な連結部を形成して、管状半製品を形成する工程、
・機械的な連結を保ちながら、環状外部部材のねじ止め部と、環状基礎部材のねじ止め部との間に金属接合部が形成される一方で、他方では半製品が引き伸ばされ、半製品の外径が減少することによって、複合管が形成される、半製品を熱間加工する工程、
を含むことである。
【００１５】
熱間加工に先立ち、基礎部材と外部部材とを、ねじ係合によって機械的に連結することにより、機械的な封止部が形成される。さらに、ねじ止めによって環状基礎部材の表面と環状部材の表面との間に大きな接触面積が生じ、接触面積が大きくなるにつれて、金属接合部が形成される面積もまた、増大する。よって、金属接合部を形成するための条件が、改善される。さらに、ねじ止めによりもたらされる機械的な封止は、環状基礎部材と環状外部部材との間に酸素が入ることを防止するために充分であることが判明した。らせん状のねじ止めによってまた、熱間加工の間に部材が分離及びスライドしてしまうことが効率的に防止される。
【００１６】
環状基礎部材及び外部部材は、環状外部部材が環状基礎部材にねじ止めされている場合、外部部材が基礎部材に対して軸方向にさらに動くことが防止されるように構成されていてよい。この目的のため、基礎部材の雄ねじ止め部の端部に停止手段が設けられていてよく、これによりねじ止めの間に外部部材の導入端部がさらに進むことが防止される。このような停止手段は例えば、雄ねじ止め部における外径よりも大きな外径を有する部分であってよく、又は外部に突出する停止部材であり得る。代替的に、雌ねじ止め部の後方端部に停止手段を設けることができ、これによって後方端部が軸方向において基礎部材へとさらに進むことが、防止される。このような停止手段は、雌ねじ止め部における内径よりも小さな内径を有する部分の形態であってよく、又は内部に突出する停止部材であり得る。
【００１７】
提案した方法によれば、熱間加工の間に、機械的な連結を保ったまま、環状基礎部材と環状外部部材との間で金属接合部が形成される。機械的な連結部（これは、接続管の環状内部層と環状外部層との間の境界面にらせん状部として形成されていることが見て取れる）によって、境界面の面積が増大し、これにより、このようならせん状部がない接続管と比べて、接続管に加わる力の分配が改善されることに寄与し得る。よって、提案した方法により作製される接続管は、境界面においてより高い負荷に耐えることができる。
【００１８】
金属接合部は、熱間加工（例えば熱間押出成形、熱間引抜き、熱間ローラ加工若しくは熱間穿孔）、又はその他の適切な技術によって、形成される。
【００１９】
１つの実施態様によれば複合管は、外径、内径及び境界面直径によって画定される寸法を有し、複合管の第一の端部を加工する工程は、第一の端部の境界面直径が、中央部の内径に相当するように実施される。これは例えば、加圧又は管引き抜きによって達成でき、長手軸に沿って一定の内径を有する接続管の形成を容易にする。
【００２０】
１つの実施態様によれば、本明細書に既定する方法は任意選択的に、第二の端部を加工する工程を含む。これは、第二の端部の境界面直径が、第一の部分の外径に相当するように、行うことができる。これは例えば、膨張又は据え込みによって達成でき、長手軸に沿って一定の内径を有する接続管の形成を容易にする。このようにして、第一及び第二の端部を加工することができ、この加工は同じであっても、異なっていてもよい。
【００２１】
１つの実施態様によれば、環状内部層を除去する工程は、切削機械加工及び／又は研磨機械加工を含む。
【００２２】
１つの実施態様によれば、環状外部層を除去する工程は、切削機械加工及び／又は研磨機械加工を含む。切削機械加工及び研磨機械加工は、環状内部層及び／又は環状外部層の所望の部分を効果的に除去することができる。
【００２３】
１つの実施態様によれば、雄ねじ止め部は、環状基礎部材の軸長全体に沿って延びる。これによって環状基礎部材は、２つの層が管の軸長全体に沿って延びる二層状の複合管を形成するために良好に適合される。前述のように、停止手段が設けられていてもよい。
【００２４】
１つの実施態様によれば、雌ねじ止め部は、環状外部部材の軸長全体に沿って延びる。ねじ止め部が等しい長さを有する場合、酸素がこれらの部材の間に入る危険性が最小化され、その条件は、複合管の環状内部層と環状外部層との間に金属接合部を形成するために良好に適合している。
【００２５】
１つの実施態様によれば、熱間加工工程は、熱間押出成形を含む。熱間押出成形は、半製品の外径を効率的に引き伸ばして減少させると同時に、環状基礎部材と、環状外部部材との間に金属接合部を形成するために適している。
【００２６】
１つの実施態様によれば、第一の合金は、ステンレス鋼合金、ニッケル基合金、鉄クロムアルミニウム合金、炭素鋼合金、ジルコニウム合金、アルミニウム合金、銅合金、又はチタン合金から選択される。
【００２７】
１つの実施態様によれば、第二の合金は、第一の合金とは異なる組成を有し、かつステンレス鋼合金、ニッケル基合金、鉄クロムアルミニウム合金、炭素鋼合金、ジルコニウム合金、アルミニウム合金、銅合金、又はチタン合金から選択される。第一及び第二の合金は、接続管によって接合すべき管の合金を適合させるように選択されているのが望ましい。
【００２８】
別の態様によれば、本開示は、異なる合金の２つの管を接続する方法に関し、この方法は、以下の工程：
・提案した接続管を用意する工程であって、第一の合金が、前記２つの管のうち第一の管の合金と適合しており、かつ第二の合金が、前記２つの管のうち第二の管の合金と適合している工程、
・第一の管及び接続管の第一の端部を、ともに結合させる工程、
・第二の管及び接続管の第二の端部を、ともに結合させる工程、
を含むものである。
【００２９】
１つの実施態様によれば、第一の管及び第二の管のうち少なくとも１つを接続管と結合させる工程が、溶接を含む。
【００３０】
別の態様によれば、本開示は、第一の管、第二の管、及び提案した接続管を備える管状製品に関し、この管状製品では、第一の管が、接続管の第一の端部と結合されているとともに、第二の管が、接続管の第二の端部と結合されている。
【００３１】
１つの実施態様によれば、溶接された結合部は、接続管と、第一の管及び第二の管のうちの少なくとも１つとの間に形成されている。
【００３２】
その他の有利な特徴、また本開示の利点は、以下の説明から明らかになる。
【００３３】
本開示の実施態様について、添付の図面を参照しながら以下で説明するが、本開示の実施態様がこれに限定されると理解されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】１つの実施態様による接続管の長手方向断面図を概略的に示す。
【図２】１つの実施態様による接続管の一部について、長手方向断面図を示す。
【図３】提案した方法の工程を用いて作製した複合管を概略的に示す。
【図４】提案した接続管製造方法の実施態様を説明するフローチャートを示す。
【図５】ａ〜ｃは、提案した方法の実施態様で用いる基礎部材及び外部部材を、概略的に示す。
【図６】提案した方法の実施態様で用いる基礎部材及び内部部材の一部について、長手方向断面図を概略的に示す。
【図７】提案した方法の工程を用いて作製した複合管について、長手方向断面図を概略的に示す。
【図８】１つの実施態様による管状製品の長手方向断面図を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本開示の実施態様による接続管１が、図１に示されている。接続管１は、長手軸Ａに沿って延びる中央貫通孔を有し、かつ第一の合金の第一の端部２及び第二の合金の第二の端部３を有する。これらの端部の間には、二層状になった中央部４が延在している。中央部４では、第二の合金が環状内部層５を形成し、第一の合金が環状外部層６を形成する。金属接合部は、環状内部層５と環状外部層６との間に形成されている。環状内部層５及び環状外部層６は、これらの層５，６の間の境界面に形成された、らせん状に延びる少なくとも１つのねじ山７によって機械的に連結されている。らせん状に延びるねじ山７が、図２に示されており、これは、本開示による実施形態に従った接続管１の一部について断面図を示すものである。
【００３６】
接続管１は、接続管１に沿って、すなわち第一の端部２、中央部４及び第二の端部３において、一定の内径を有する。内径はまた、端部の一方がもう一方の端部よりも大きな内径を有するように、接続管に沿って変化してもよい。接続管１はさらに、端部２，３よりも中央部４において大きい外径を有する。よって接続管１の肉厚は、端部２，３よりも中央部４において大きい。ここに示された実施態様では、中央部４における肉厚が、端部２，３における肉厚のほぼ二倍であり得る。
【００３７】
本開示の実施態様による接続管１の製造方法ではまず、環状外部層１０２及び環状内部層１０３を有するとともに、長手軸Ａに沿って延びる図３に示した複合管１０１を作製する。接続管１の製造方法は、図４に概略的に示されている。本方法で用いる基礎部材３０１及び外部部材４０１を示す図５ａ〜ｃ、並びに図６〜８も参照されたい。
【００３８】
第一の工程１では、第二の合金の基礎部材３０１（これが、図１に示す接続管１の内部層５を形成することになる）を用意する。基礎部材３０１は、長手軸Ａに沿って延びる中央貫通孔を有する、円形断面の管である。基礎部材３０１の外縁表面に形成されたらせん状のねじ山３０６を有する、雄ねじ止め部３０２を設ける（図５ｂ参照）。ねじ止め部は、基礎部材全体にわたって、又は基礎部材の一部にわたって広がっていてよい。図５ａ〜ｃに示した実施態様では、ねじ止め部が基礎部材３０１の端部にわたって広がり、基礎部材の主要部を構成している。ここに示した基礎部材３０１は、ねじ止め部３０２に隣接した比較的短い非ねじ止め部３０３も有する。基礎部材の内径ｄは、長手軸に沿って一定又は実質的に一定であるが、非ねじ止め部３０３の外径Ｄ１は、ねじ止め部３０２の外径Ｄ２よりも大きい。
【００３９】
第二の工程２では、第一の合金の外部部材４０１を用意する。外部部材４０１もまた、円形断面の管であり、長手軸Ａに沿って延びる中央貫通孔を有する。ここに示した実施態様では、外部部材４０１が、基礎部材３０１のねじ止め部３０２の長さに相当する長手方向の長さを有する。外部部材４０１は、雌ねじ止め部４０２を有し、ここに示した実施態様では、この雄ねじ止め部が、外部部材４０１の全長に沿って延びている。言い換えると、らせん状ねじ山４０６（図５ｃ参照）は、外部部材４０１の内縁表面に形成されている。これによって外部部材４０１は、基礎部材３０１の雄ねじ止め部３０２とねじ係合するように構成されている。外部部材４０１の外径Ｄ３は、基礎部材３０１の非ねじ止め部３０３の外径Ｄ１に等しいか、又は実質的に等しく、一方で外部部材４０１の内径Ｄ２は、基礎部材３０１のねじ止め部３０２の外径Ｄ２に適合している。
【００４０】
第三の工程３では、外部部材４０１の雌ねじ止め部４０２が基礎部材３０１の雄ねじ止め部３０２と係合するように、環状外部部材４０１を基礎部材３０１の周囲に取り付けることにより、すなわち、外部部材４０１を基礎部材３０１のねじ止め端部にねじ止めすることによって、管状半製品を形成する。これによって、ねじ止め部３０２，４０２の間に機械的な連結が形成される。
【００４１】
第四の工程４では、第三の工程３で形成された半製品を、例えば熱間押出成形により、熱間加工する。機械的な連結は維持されつつ、熱間加工の間に、ねじ止め部３０２，４０２の間に金属接合部が形成される。半製品の外径も減少し、複合管が形成される。複合管は、熱間加工の後に、矯正及び／又は酸洗することができる。
【００４２】
第五の段階５では、例えば複合管の端部を切り離すことによって、複合管を適切な長さに切断し、存在し得る欠陥及び不所望の特徴を取り除く。複合管（図３に示した複合管１０１に相当）の中央部は、その後、後続の工程で使用できる。複合管１０１は、外径Φ１、内径Φ２及び境界直径Φ３によって画定される寸法を有する。
【００４３】
第六の工程６では、複合管１０１の第一の端部１０４（この第一の端部１０４が、接続管１の第一の端部２を形成することになる）を、複合管１０１の外径Φ１、Φ２が、複合管の中央部１０５から第一の端部１０４に向かって徐々に減少するように、加工する（図７に概略的に示した通り）。これは例えば、第一の端部１０４を加圧することによって、又は第二の端部１０６を膨張させることによって、達成できる。
【００４４】
第七の工程７では、環状内部層１０３を第一の端部１０４から、例えば切削機械加工によって除去し、これによって、増加した内径Φ２が得られる。
【００４５】
第八の工程８では、環状外部層１０２を複合管１０１の第二の端部１０６から、例えば切削機械加工により除去することによって、第一の合金の第一の端部２と、第二の合金の第二の端部３とを有する接続管１を形成する（例えば図１に示した通り）。これらの端部のうち一方又は両方は、所望の場合、管のねじ止め端部とねじ係合するために適合された雌ねじ山又は雄ねじ山を備えていてよい。或いは、これらの端部は、溶接によってその他の管と結合するように構成されていてよい。
【００４６】
図５ａに示した部材３０１，４０１は、半製品をまず導入端部で押出ダイを通じて押し出すことによって熱間押出成形するために適合されており、ここで導入端部は、外部部材４０１が取り付けられている端部にある。基礎部材３０１の雄ねじ止め部３０２と非ねじ止め部３０３との間にある移行表面３０８は平滑であり、鋭いエッジが無い。移行表面３０８は、図５ｂに詳細に示されており、これは図５ａにおいて丸で囲った領域Ｂを拡大したものである。この移行表面は、その断面形状が、ねじ止め部３０２に近接した凹部３０４を有する逆Ｓの字状、及び非ねじ止め部３０３に近接した凸部３０５である。外部部材４０１は、図５ｃ（この図は、図５ａにおいて丸で囲った領域Ｃを拡大したものである）に示したように、相応するＳ字形状の端部表面４０８を有し、雌ねじ山４０６に近接した凸部４０４、及び外部部材４０１の外縁表面４０７に近い凹部４０５を有する。こうして端部表面４０８の凹部４０５は、移行表面３０８の凸部３０５と重なり、これによって、押出成形法の間における分離及び酸素の浸透が防止される。
【００４７】
別の選択肢は、押出成形法における導入端部を、外部部材が取り付けられていない端部にすることである。この場合、図６に示したように、基礎部材３０１が、Ｃ字形状の凹部移行表面３０８で形成され、これによって基礎部材は押出成形の間に、外部部材４０１の丸み付けされた環状端部表面４０８の上方を浮動し、これが封止部を形成する。よって基礎部材３０１の外縁表面３０７は、半製品を形成するために部材３０１，４０１を取り付けると、外部部材４０１の外縁表面４０７と重なる。
【００４８】
本開示の実施態様による異なる合金の２つの管８，９を接続して、図８に示したような管状製品１０を形成する方法は、前述の接続管１を用意することを含む。接続管１の第一の合金は、接続すべき２つの管８，９のうち第一の管の合金と適合性であるように選択され、接続管１の第二の合金は、２つの管８，９のうち第二の管の合金と適合性であるように選択される。第一の管８及び接続管１の第一の端部２をともに、例えば使用する合金の溶接性や結合に対する要求に応じて、例えば溶接によって、又はねじ係合によって結合させる。その後、第二の管９及び接続管１の第二の端部３を、例えば使用する合金の溶接性や結合に対する要求に適合した技術によって、相互に結合させる。
【００４９】
形成された管状製品１０は、第一の管８、第二の管９及び接続管１を有する。
【実施例】
【００５０】
試行的な製造では、図１〜２に示したような接続管１を３つ作製した。第一の合金について３つの外部部材を、そして第二の合金について３つの基礎部材を形成した。この場合において第一の合金は、ＡＳＴＭ  ３０４Ｌに準拠したオーステナイト系ステンレス鋼合金であった。重量％（ｗｔ％）で測定した第一の合金の組成が、表Ｉに開示されている。
【００５１】
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【００５２】
第二の合金は、表ＩＩに開示された組成（ｗｔ％）を有する、ＡＳＴＭ  Ｇｒａｄｅ  Ａ−１に準拠した炭素鋼であった。
【００５３】
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【００５４】
基礎部材はそれぞれ、全長が５２０ｍｍ、外径が１４０ｍｍ、そして内径が５０ｍｍであった。長さ１３０ｍｍの雄ねじ止め部を、切削機械加工によって形成した。外部部材はそれぞれ、長さが１３０ｍｍ、内径が１１０ｍｍであり、雌ねじ山を備えていた。これらの部材は、図５ａ〜ｃに示した設計移行部を有していた。
【００５５】
外部部材は、アルカリ性超音波浴内で洗浄し、基礎部材は、エタノールで脱脂した。その後、外部部材を基礎部材にねじ止めして、半製品を形成した。
【００５６】
半製品を４００℃で四時間にわたり予熱し、その後、外部部材が導入端部として取り付けられた端部で熱間押出成形を行った。半製品を引き続き冷却し、矯正し、酸洗して複合管を形成した。出来上がった各複合管について二層状の中央部を切り出し、加熱した。第二の端部１０６を、図７に記載のように膨張させた（据え込みした）。その後、切削機械加工によって、環状内部層１０３を第一の端部１０４から除去し、環状外部層１０２を第二の端部１０６から除去することによって、接続管が形成された。
【００５７】
ナイタール及びリン酸でエッチングした試料を光学顕微鏡により物質特性解析したところ、熱間押出成形の間、部材間に金属接合部が形成されていることが判明した。このことは、超音波によっても確認された。らせん状に延びるねじ山７は、図２に示したように接続管１の内部層５と外部層６との間の境界面で明確に視認できた。
【００５８】
提案した方法、接続管、及び管状製品は、上述の実施態様に限られず、添付特許請求の範囲から外れない限りにおいて多くの変更形態が可能なことは、当業者にとって明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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