特開 2021-137859 拡管接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-137859(P2021-137859A)

(43)【公開日】2021年9月16日

(54)【発明の名称】拡管接合方法

(51)【国際特許分類】

   B21D 39/06 20060101AFI20210820BHJP

   B24B 39/02 20060101ALI20210820BHJP

   B24B 39/04 20060101ALI20210820BHJP

   B21D 53/08 20060101ALN20210820BHJP

【ＦＩ】

   B21D39/06 B

   B24B39/02 Z

   B24B39/04 Z

   B21D53/08 J

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2020-39245(P2020-39245)

(22)【出願日】2020年3月6日

(71)【出願人】

【識別番号】000132161

【氏名又は名称】株式会社スギノマシン

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】特許業務法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】二村 優

(72)【発明者】

【氏名】山内 浩行

(72)【発明者】

【氏名】澤崎 憲二

【テーマコード（参考）】

3C158

【Ｆターム（参考）】

3C158AA03

3C158AA12

3C158AA16

3C158AB04

3C158AB06

3C158CA02

3C158CB10

(57)【要約】

【課題】気密性を向上させた液圧式の拡管接合方法を提供する。
【解決手段】拡管接合方法は、管板２に貫通して形成された管孔２１に管３を挿入し、管３を拡管して管３と管板２とを接合するものである。この拡管接合方法では、管３の外周面３１および管孔２１の内周面２２のうちの少なくとも一方に対して表面粗さを小さくする表面加工が施される。この表面加工の実施後に、管板２の管孔２１に管３が挿入されて管３の外周面３１と管孔２１の内周面２２とが対向させられる。そして、管３が液圧によって拡管させられて管３と管板２とが接合される。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

管板に貫通して形成された管孔に管を挿入し、前記管を拡管して前記管と前記管板とを接合する拡管接合方法であって、
前記管の外周面および前記管孔の内周面のうちの少なくとも一方に対して表面粗さを小さくする表面加工を施し、
前記表面加工の実施後に、前記管板の前記管孔に前記管を挿入して前記管の前記外周面と前記管孔の前記内周面とを対向させ、
前記管を液圧によって拡管して前記管と前記管板とを接合する、拡管接合方法。

【請求項2】

前記表面加工は、バニシング加工である、請求項１に記載の拡管接合方法。

【請求項3】

前記管と前記管板との接合部分における気密度の目標値および固着力の目標値に基づいて、前記表面加工により得られる表面粗さを調整する、請求項２に記載の拡管接合方法。

【請求項4】

前記表面加工により得られる表面粗さはＲａ１．６μｍ以下とする、請求項２または請求項３に記載の拡管接合方法。

【請求項5】

前記表面加工は、前記管孔の前記内周面に対して施される、請求項１に記載の拡管接合方法。

【請求項6】

前記管と前記管板との接合部分における気密度の目標値および固着力の目標値に基づいて、前記管孔の前記内周面のうち前記表面加工が施される領域の軸方向の長さを調整する、請求項５に記載の拡管接合方法。

【請求項7】

前記管孔の前記内周面のうち前記表面加工が施される領域の軸方向の長さは、前記管と前記管板との接合部分の軸方向の長さよりも短い、請求項５に記載の拡管接合方法。

【請求項8】

前記表面加工は、前記管孔の前記内周面に接触する前記管の前記外周面に対して施される研磨加工である、請求項１に記載の拡管接合方法。

【請求項9】

前記表面加工により得られる表面粗さはＲａ６．３μｍ以下とする、請求項８に記載の拡管接合方法。

【請求項10】

前記管と前記管板との接合部分の軸方向の長さが１００ｍｍ以上となる厚肉の前記管板、または前記管の肉厚が管径(外径)の１０％以上となる厚肉の前記管が使用される、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の拡管接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、管を拡管して管と管板とを接合する拡管接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ボイラやコンデンサなどの熱交換器のチューブ（管）と管板とを接合する装置として液圧式拡管装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。液圧式拡管装置は、数千気圧まで増圧した液体をアクアチューブに供給し、チューブ（管）の内面に対して液圧を作用させて前記チューブを拡管する装置である。

【0003】

このように管を液圧によって拡管して管と管板とを接合する液圧式の拡管接合方法を用いることで、正確かつ強固にチューブ（管）と管板を固着することができる。一方、管の内面をローラを用いて転圧塑性変形させて拡管して管と管板とを接合するローラ式の拡管接合方法が知られている。液圧式の拡管接合方法は、ローラ式の拡管接合方法とは異なり、管の内面にダメージを与えないこと、拡管範囲が長くても対応し易いこと、などの利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６１９６５２４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、液圧式の拡管接合方法は、ローラ式の拡管接合方法に比べて、厚肉管板や厚肉管の拡管に優位に加工できるが、拡管部（接合部分）の気密性という点で劣っていた。このため、従来は、管の端部をシール溶接したり、管板に形成された管孔の内面にグルーブを設けたりすることによって、接合部分の気密性を確保していた。

【0006】

本発明は、気密性を向上させた液圧式の拡管接合方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するため、本発明は、管板に貫通して形成された管孔に管を挿入し、前記管を拡管して前記管と前記管板とを接合する拡管接合方法である。前記拡管接合方法では、前記管の外周面および前記管孔の内周面のうちの少なくとも一方に対して表面粗さを小さくする表面加工が施される。前記表面加工の実施後に、前記管板の前記管孔に前記管が挿入されて前記管の前記外周面と前記管孔の前記内周面とが対向させられる。そして、前記管が液圧によって拡管させられて前記管と前記管板とが接合される。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、気密性を向上させた液圧式の拡管接合方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る拡管接合方法によって作製された拡管接合構造を示す断面図である。

【図2】拡管接合方法によって接合される管板と管とを示す断面図である。

【図3】本実施形態に係る拡管接合方法の内容を示すフローチャートである。

【図4】図３に示される拡管工程において使用される液圧式拡管装置の概略構成を示す図である。

【図5】図４に示されるシール部の構成を示す半断面図である。

【図6】シール部による拡管時の様子を示す要部半断面図である。

【図7】試験に使用した円筒状の模擬管板を示す断面図である。

【図8】試験に使用した円筒状の模擬管板を示す断面図である。

【図9】試験に使用した拡管対象としての管を示す断面図である。

【図10】拡管範囲および表面加工範囲を示す断面図である。

【図11】気密度測定に使用した気密度測定試験装置を示す断面図である。

【図12】固着力測定に使用した固着力測定装置を示す断面図である。

【図13】各種表面加工における拡管圧力と気密度との関係を示す図である。

【図14】各種表面加工における拡管圧力と固着力との関係を示す図である。

【図15】各種表面加工範囲における拡管液圧と気密度との関係を示す図である。

【図16】各種表面加工範囲における拡管液圧と固着力との関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図において、共通する構成要素や同種の構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜のため、変形または誇張して模式的に表す場合がある。

【0011】

図１は、本発明の一実施形態に係る拡管接合方法によって作製された拡管接合構造１を示す断面図である。図２は、拡管接合方法によって接合される管板２と管３とを示す断面図である。

【0012】

図１に示すように、拡管接合構造１は、例えば熱交換器における管板２と管３とが接合されたものである。管板２には、管孔２１が貫通して形成されている。なお、管孔２１は、管板２に複数形成されているが、図１では１つのみ図示されている。
図１、図２に示すように、本実施形態に係る拡管接合方法は、管板２に形成された管孔２１に管３を挿入し、管３を拡管する成形を行って管３と管板２とを接合するものである。

【0013】

管板２および管３の材質としては、鉄鋼、ステンレス鋼等の金属が使用される。図１に示すように、管３と管板２との接合部分（拡管範囲）の軸方向の長さＬ１は例えば１０〜８００ｍｍとされる。また、管３の内径Ｄｉは例えば６〜７０ｍｍとされる。さらに、本実施形態では、管３と管板２との接合部分（拡管範囲）の軸方向の長さＬ１が１００ｍｍ以上となる厚肉の管板２、または管３の肉厚Ｔが管径（外径）の１０％以上となる厚肉の管３が使用され得る。

【0014】

図３は、本実施形態に係る拡管接合方法の内容を示すフローチャートである。図４は、図３に示される拡管工程（ステップＳ３）において使用される液圧式拡管装置２００の概略構成を示す図である。図５は、図４に示されるシール部２１０の構成を示す半断面図である。図６は、シール部２１０による拡管時の様子を示す要部半断面図である。

【0015】

図３に示すように、拡管接合方法は、表面加工工程（ステップＳ１）と、管挿入工程（ステップＳ２）と、拡管工程（ステップＳ３）とを含んでいる。

【0016】

表面加工工程（ステップＳ１）は、管３の外周面３１（図２参照、以下同様）、および管板２の管孔２１の内周面２２（図２参照、以下同様）に対して表面粗さを小さくする表面加工を施すものである。なお、管３の外周面３１、および管孔２１の内周面２２のうちの少なくとも一方に対して表面加工が施されるようにしてもよい。管挿入工程（ステップＳ２）は、表面加工の実施後に、管板２の管孔２１に管３を挿入するものである。拡管工程（ステップＳ３）は、管３を液圧によって拡管して管３と管板２とを接合するものである。

【0017】

次に、ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３について、さらに具体的に説明する。
表面加工工程（ステップＳ１）は、例えば図２に示すようなバニシング工具１００を使用して実施される。つまり、本実施形態では、表面加工工程（ステップＳ１）で行われる表面加工は、バニシング加工である。バニシング加工は、ワーク（加工対象物）に対して先端が高硬度材でできた工具を押し付け、押しならして塑性変形させることで滑らかな仕上げ面を得る加工法である。

【0018】

図２に示すバニシング工具１００は、駆動源によって回転される軸部１０１と、軸部１０１の先端側に配設された高硬度のローラ部１０２とを有している。
管板２の管孔２１の内周面２２に対して表面加工を施す場合、例えば次のように行われる。バニシング工具１００のローラ部１０２が内周面２２に押し当てられてバニシング工具１００が回転（自転）するとともに、管孔２１の中心軸２３を中心として内周面２２に沿って相対的に公転する。また、バニシング工具１００が中心軸２３に沿う方向に送られる。
管３の外周面３１に対して表面加工を施す場合、例えば次のように行われる。バニシング工具１００のローラ部１０２が外周面３１に押し当てられてバニシング工具１００が回転（自転）するとともに、管３の中心軸３２を中心として外周面３１に沿って相対的に公転する。また、バニシング工具１００が中心軸３２に沿う方向に送られる。

【0019】

本実施形態では、前記した表面加工により得られる表面粗さはＲａ１．６μｍ以下とされる。なお、バニシング加工は、前記したバニシング工具１００を用いた方法に限定されるものではなく、他の種類のバニシング工具を用いて実施可能である。

【0020】

管挿入工程（ステップＳ２）では、ステップＳ１における表面加工の実施後に、管板２の管孔２１に管３が挿入されて、管３の外周面３１と管孔２１の内周面２２とが対向させられる。なお、例えば熱交換器においては、管板２は管３の軸方向の両側に配置される。この際、管３の軸方向の片側を管板２と固定するための簡易的な溶接が行われてもよい。

【0021】

拡管工程（ステップＳ３）は、例えば図４に示すような液圧式拡管装置２００を使用して実施される。
液圧式拡管装置２００は、管３を拡管するシール部２１０と、シール部２１０に超高圧液を注入する拡管ツール部２２０と、拡管ツール部２２０に拡管液を増圧して超高圧液を供給する本体部２３０とを備えている。液圧式拡管装置２００では、作業者Ｍが持って操作する拡管ツール部２２０を軽量化するために、拡管ツール部２２０と本体部２３０とが別体として構成されている。液圧式拡管装置２００は、超高圧流路を構成する超高圧チューブ２０１を介して本体部２３０から拡管ツール部２２０に超高圧液を供給する。

【0022】

なお、「超高圧」とは、拡管するのに必要な圧力をいい、管のサイズや形状にもよるが、一般的には、数千気圧の圧力を意味する。また、「超高圧液」として使用される液体は、限定されるものではなく、一般的に水や油が使用される。

【0023】

図５に示すように、シール部２１０は、マンドレル本体２１１と、アクアチューブ２１２と、バックアップリング２１３と、くさび形状リング２１４およびエキスパンションリング２１５とを備えている。マンドレル本体２１１の流路２２１に超高圧液が導入される。アクアチューブ２１２は、流路２２１，２２２を経て送られる超高圧液を封入する。バックアップリング２１３は、アクアチューブ２１２の前後を保持する。なお、超高圧液が導入される側を後側とし、その反対側を前側とする。また、マンドレル本体２１１の外周であってアクアチューブ２１２よりも後側には、管板２からの管３の出代部（出っ張り部）を空間２１７に収容してアクアチューブ２１２（拡管箇所）の位置決めを行うカラー２１６が配置されている。

【0024】

図６に示すように、流路２２１，２２２を経て超高圧液が供給されると、液圧によってアクアチューブ２１２が膨張（拡径）して、管３の拡管が行われる。すなわち、次第に増圧された液圧によって、管３が内側から拡張され、管板２の管孔２１の内周面２２に管３の外周面３１が接触するようになる。そして、さらに、液圧を上昇させていくと、管３は管板２に押し付けられ、管板２の管孔２１が弾性変形される。このとき、管３は塑性領域まで変形され、液圧を解除した後は、管３と管板２との間で接触残留応力が生じて強固な固着が行なわれる。そして、管３の拡管後、アクアチューブ２１２は弾性的に縮径されてマンドレル本体２１１を管３から引き抜きやすいように構成されている。
なお、拡管工程（ステップＳ３）は、前記した液圧式拡管装置２００を用いる場合に限定されるものではなく、他の種類の液圧式拡管装置を用いて実施可能である。

【0025】

前記したように、本実施形態に係る拡管接合方法は、管板２に貫通して形成された管孔２１に管３を挿入し、管３を拡管して管３と管板２とを接合するものである。この拡管接合方法では、管３の外周面３１および管孔２１の内周面２２のうちの少なくとも一方に対して表面粗さを小さくする表面加工が施される。この表面加工の実施後に、管板２の管孔２１に管３が挿入されて管３の外周面３１と管孔２１の内周面２２とが対向させられる。そして、管３が液圧によって拡管させられて管３と管板２とが接合される。

【0026】

このように、本実施形態では、表面粗さを小さくする表面加工が施された面が液圧によって相手方の面に圧接させられて管３と管板２とが接合される。これにより、液圧式の拡管接合方法において気密性の向上を図ることができる。
また、従来のように管３の端部をシール溶接したり、管孔２１の内周面２２にグルーブを設けたりすることなく、気密度を向上させることができる。これにより、コストの低減および作業時間の短縮を図ることができる。

【0027】

また、本実施形態では、管３の外周面３１および管孔２１の内周面２２のうちの少なくとも一方に対して施される表面加工は、バニシング加工である。この構成によれば、表面加工により得られる表面粗さを確実により小さくすることが可能となる。

【0028】

また、本実施形態では、前記した表面加工により得られる表面粗さはＲａ１．６μｍ以下とされる。この構成によれば、液圧式の拡管接合方法において気密性をより向上させることができる。

【0029】

また、本実施形態では、前記した表面加工は、管板２の管孔２１の内周面２２に対して施される。この構成によれば、剛性が高い管板２の管孔２１の内周面２２に対して精度良く表面加工を施すことができる。また、管孔２１に挿入される管３の軸方向の位置が多少変化しても、表面加工が施された管孔２１の内周面２２を液圧によって管３の外周面３１に確実に圧接させることができる。

【0030】

また、本実施形態では、管３と管板２との接合部分（拡管範囲）の軸方向の長さＬ１が１００ｍｍ以上となる厚肉の管板２、または管３の肉厚Ｔが管径（外径）の１０％以上となる厚肉の管３が使用される。ローラ式の拡管接合方法では、複数回に分けて拡管を行う段階的なステップ拡管が行われる。このため、特に管板２の板厚が大きく接合部分の軸方向の長さＬ１が長い場合や管３の肉厚Ｔが大きい場合には、拡管時間が長く手間がかかる。これに対して、本実施形態では、厚肉の管板２や厚肉の管３を使用する場合であっても、液圧によって、気密性を向上させつつ効率的な拡管が可能となる。
なお、本実施形態に係る拡管接合方法は、厚肉でない管板２や厚肉でない管３を使用する場合にも適用可能であることは言うまでもない。

【0031】

（試験例）
次に、本発明の効果を、以下の試験例を用いて説明する。但し、本発明の技術的範囲が以下の試験例のみに限定されるものではない。

【0032】

（１）試験に使用した試験片の形状
図７に示すように、管板２に対応する円筒状の模擬管板２Ａを使用した。管板２の肉厚に対応する模擬管板２Ａの長さＬＡは７０ｍｍとした。管板２の管孔２１の内径に対応する模擬管板２Ａの内径ＤｉＡは２１．９ｍｍとした。また、模擬管板２Ａの外径ＤｏＡは３２．３ｍｍとした。
また、図８に示すように、管板２に対応する円筒状の模擬管板２Ｂを使用した。模擬管板２Ｂの長さＬＢ、内径ＤｉＢおよび外径ＤｏＢは、模擬管板２Ａと同じである。ただし、模擬管板２Ｂの内周面２２Ｂの２箇所にグルーブ２４を設けた。グルーブ２４の幅Ｗは６ｍｍ、溝底径Ｄｇは２２．７ｍｍとした。模擬管板２Ｂの後端から後側のグルーブ２４の後端までの距離Ｍは２８ｍｍ、２つのグルーブ２４，２４の間の距離Ｎは６ｍｍとした。
また、図９に示すように、拡管対象として管３Ａを使用した。管３Ａの長さＬは１２０ｍｍ、内径Ｄｉは１６．１ｍｍ、外径Ｄｏは２１．７ｍｍとした。

【0033】

（２）拡管範囲および表面加工範囲
図１０に示すように、管３Ａと模擬管板２Ａ，２Ｂとの接合部分（拡管範囲）の軸方向の長さＬ１は５０ｍｍとした。拡管範囲は、模擬管板２Ａ，２Ｂの軸方向において中央に位置させた。
また、拡管前に実施する表面加工が施される領域（表面加工範囲）の軸方向の長さＬ２は、拡管範囲の全面に相当する５０ｍｍ、２／３に相当する３３．３ｍｍ、１／３に相当する１６．７ｍｍ、の３通りとした。なお、ここでは、表面加工範囲の後端位置と拡管範囲の後端位置とが軸方向において一致するように表面加工範囲が設定されているが、これに限定されるものではない。例えば、表面加工範囲の中央位置と拡管範囲の中央位置とが軸方向において一致するように表面加工範囲が設定されてもよい。
表面加工は、バニシング加工、および研磨加工の２通りとした。研磨加工は、研磨布を用いて管３Ａの外周面を磨くことで行った。また、表面加工を施さない未処理の場合も、比較例として試験した。表面加工は、管３Ａの外周面３１Ａ（図９参照）、および模擬管板２Ａ，２Ｂの内周面２２Ａ，２２Ｂ（図７、図８参照）に対して施した。表面加工により得られた表面粗さは、バニシング加工の場合にはＲａ０．１μｍ、研磨加工の場合にはＲａ０．６μｍであった。
拡管に使用される液圧（拡管圧力）は、２５０〜４００ＭＰａの間で、３〜４通りの拡管液圧とした。

【0034】

（３）試験方法
（ａ）気密度測定方法
図１１に示すように、管３Ａを液圧によって拡管して管３Ａと模擬管板２Ａ，２Ｂとを接合して作製された拡管接合構造１Ａを、気密度測定装置３００にセットした。すなわち、模擬管板２Ａ，２Ｂを、ボルト３０３による締結によって止め板３０１とシール板３０２との間に挟み込んだ。続いて、シール板３０２に形成された流路３０５を経て、管３Ａと模擬管板２Ａ，２Ｂとの間に水圧Ｐを加えた。シール板３０２の中央部には、管３Ａが挿通される貫通孔３０４が形成されており、貫通孔３０４の内面には、水圧Ｐの外部への漏れを防止するシール部材３０６が装着されている。ここで、流路３０５を介して加えられる水圧Ｐを１ｋｇｆ／ｃｍ^２間隔で昇圧し、各圧力における保持時間を２０分間とした。そして、水漏れの発生の有無を確認し、水漏れの発生直前の加圧水圧値で、気密度を表した。

【0035】

（ｂ）固着力測定方法
図１２に示すように、管３Ａを液圧によって拡管して管３Ａと模擬管板２Ａ，２Ｂとを接合して作製された拡管接合構造１Ａを、固着力測定装置４００にセットした。すなわち、ベース４０１に形成された貫通孔４０２に管３Ａの前側部分（下側部分）を挿入するとともに、模擬管板２Ａ，２Ｂの前端をベース４０１の上面４０３に当接支持させた。続いて、押し治具４０４を管３Ａの後端（上端）に当てて、万能試験機を用いて押し治具４０４を介して管３Ａに押圧力Ｆを加えた。そして、管３Ａが模擬管板２Ａ，２Ｂの内周面から滑り始めるときの押圧力で、固着力を表した。

【0036】

（４）試験結果
（ａ）表面加工の違いによる効果の比較
図１３は、各種表面加工における拡管圧力と気密度との関係を示す図である。図１４は、各種表面加工における拡管圧力と固着力との関係を示す図である。
図１３に示すように、表面加工（バニシング加工、研磨加工）を施すと、表面加工を施さない未処理の場合よりも、気密度が向上していることがわかった。さらにバニシング加工を施すと、研磨加工を施す場合よりも、気密度が格段に向上していることがわかった。一方、図１４に示すように、表面加工（バニシング加工、研磨加工）を施すと、表面加工を施さない未処理の場合よりも、固着力が低下することがわかった。
（ｂ）表面加工範囲の違いによる効果の比較
図１５は、各種表面加工範囲における拡管液圧と気密度との関係を示す図である。図１６は、各種表面加工範囲における拡管液圧と固着力との関係を示す図である。
表面加工はバニシング加工とし、表面加工範囲（バニシング加工範囲）を接合部分（拡管範囲）の全面、２／３、１／３で実施した（図１０参照）。
図１５に示すように、気密度は、各条件（表面加工範囲の違い）で大きな差はなかった。一方、図１６に示すように、固着力は、表面加工範囲が小さくなるほど大きくなった。このことから、表面加工範囲を調整することで、気密度を向上させつつ、固着力の低下を抑制して、拡管することが可能であることがわかった。
また、表面加工を接合部分（拡管範囲）の全面に行った条件においては、グルーブを設ける効果よりも、表面加工範囲を調整することの方が固着力の向上に効果があり、表面加工範囲の調整の優位性が確認できた。

【0037】

図１に示すように、拡管による管３と管板２との接合部分（拡管範囲）の気密度、および固着力は、例えば熱交換器メーカーの設計者によって算出される。この場合、内圧や温度上昇があっても、液が漏れないように、また、拡管による接合部分が外れないように設計され、熱交換器の用途等によって必要な気密度、および固着力は異なる。

【0038】

したがって、管３と管板２との接合部分における気密度の目標値および固着力の目標値に基づいて、表面加工により得られる表面粗さが調整されるとよい。
表面加工した箇所は、気密度が向上する一方で、固着力は低下する。したがって、表面加工により得られる表面粗さを調整することで、必要な固着力を確保しつつ、気密度を向上させることができる。
この場合、表面加工は、管孔２１の内周面２２に接触する管３の外周面３１に対して施される研磨加工であってもよい。研磨加工には、ラップ加工（鏡面研磨加工）が含まれる。この構成によれば、例えば研磨布を用いて管３の外周面３１を磨くことで、容易に管３の外周面３１に対して表面粗さを小さくする表面加工を施すことができる。このような研磨加工により得られる表面粗さはＲａ６．３μｍ以下、好ましくはＲａ１．６μｍ以下とされるとよい。この構成によれば、液圧式の拡管接合方法において気密性をより向上させることができる。

【0039】

また、管３と管板２との接合部分における気密度の目標値および固着力の目標値に基づいて、管孔２１の内周面２２のうち表面加工が施される領域（表面加工範囲）の軸方向の長さＬ２（図１０参照）が調整されるとよい。
表面加工した箇所は、気密度が向上する一方で、固着力は低下する。したがって、管孔２１の内周面２２のうち表面加工が施される領域の軸方向の長さＬ２、つまり該領域の面積割合を調整することで、必要な固着力を確保しつつ、気密度を向上させることができる。

【0040】

つまり、管孔２１の内周面２２のうち表面加工が施される領域（表面加工範囲）の軸方向の長さＬ２（図１０参照）は、管３と管板２との接合部分（拡管範囲）の軸方向の長さＬ１よりも短く構成されていてもよい。
表面加工した箇所は、気密度が向上する一方で、固着力は低下する。また、管孔２１の内周面２２のうち表面加工が施される領域（表面加工範囲）の軸方向の長さＬ２の違いで気密度に大きな差はなく（図１５参照）、表面加工範囲の軸方向の長さＬ２が短い場合でも一定の気密度の向上が確保される。一方、固着力は、表面加工範囲が小さいほど大きい。したがって、この構成によれば、固着力の低下を抑えつつ、気密度を向上させることができる。

【0041】

以上、本発明について、実施形態に基づいて説明したが、本発明は、前記実施形態に記載した構成に限定されるものではない。本発明は、前記実施形態に記載した構成を適宜組み合わせ乃至選択することを含め、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。また、前記実施形態の構成の一部について、追加、削除、置換をすることができる。

【符号の説明】

【0042】

２ 管板
２１ 管孔
２２ 内周面
３ 管
３１ 外周面
Ｌ１ 接合部分の軸方向の長さ
Ｌ２ 表面加工が施される領域の軸方向の長さ
Ｔ 肉厚

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】