焊接构造以及阀装置

摘要

本发明提供焊接构造以及阀装置，能够防止异种金属素材彼此的焊接部中的焊接裂纹，并且提高焊接耐久性。凸缘部件(12、13)以及成形波纹管(11)的相互的熔融固化部(14)主要由奥氏体相的异种金属材料构成。凸缘部件(12、13)具备突起状的连接部(15)，该连接部(15)具有第一面(15a)和其相反侧的第二面(15b)，成形波纹管(11)具有沿连接部(15)的第一面(15a)的板状的被焊接部(11a)。熔融固化部(14)设置在连接部(15)以及被焊接部(11a)的前端部，并且形成为具有将连接部(15)的前端侧以及被焊接部(11a)合起来的厚度尺寸以上的直径的剖面圆形。

权利要求

1.一种焊接构造，其用于将由薄板材构成的挠性部件焊接接合于对象部位，上述焊接构造的特征在于，

上述对象部位以及上述挠性部件的相互的熔融固化部主要由奥氏体相的异种金属材料构成，

上述对象部位具备突起状的连接部，该连接部具有与上述对象部位的表面连续成同一面的第一面和其相反侧的第二面，上述连接部中的上述第一面与上述第二面设为具有朝向该连接部的前端变窄的交叉角度，上述交叉角度为40°以下，上述挠性部件具有沿上述连接部的上述第一面的板状的被焊接部，上述熔融固化部设于上述连接部以及上述被焊接部的前端部，并且形成为具有将上述连接部以及上述被焊接部合起来的厚度尺寸以上的直径的剖面圆形，上述熔融固化部的中心位于上述第一面的延长线上，上述熔融固化部的直径相对于将上述连接部的前端侧以及上述被焊接部合起来的厚度尺寸，为1.1倍以上且1.6倍以下。

2.根据权利要求1所述的焊接构造，其特征在于，上述连接部的前端侧以及上述被焊接部的前端侧的厚度尺寸为彼此相同的程度。

3.根据权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，上述对象部位主要由奥氏体系不锈钢构成，上述挠性部件主要由NCF600、NCF601、NCF625、NCF690中的任一种镍基合金构成。

4.根据权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，上述挠性部件是形成为圆筒状且褶皱状的金属波纹管，上述对象部位是固定于上述金属波纹管的轴向末端的凸缘部件，上述连接部向径向的外侧方向突出并且形成为在周向上连续的环状，上述被焊接部在上述金属波纹管的轴向末端向径向的外侧方向延伸，并且形成为在周向上连续的环状，

上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述被焊接部的前端部在周向上连续。

5.根据权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，上述挠性部件是形成为圆筒状且褶皱状的金属波纹管，上述对象部位是固定于上述金属波纹管的轴向末端的凸缘部件，上述连接部向径向的内侧方向突出并且形成为在周向上连续的环状，上述被焊接部在上述金属波纹管的轴向末端向径向的内侧方向延伸，并且形成为在周向上连续的环状，

上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述被焊接部的前端部在周向上连续。

6.根据权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，上述挠性部件是形成为圆筒状且褶皱状的金属波纹管，上述对象部位是固定于上述金属波纹管的轴向末端的凸缘部件，上述连接部向轴向的外侧方向突出并且形成为在周向上连续的环状，上述被焊接部在上述金属波纹管的轴向末端向轴向的外侧方向延伸，并且形成为在周向上连续的环状，

上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述被焊接部的前端部在周向上连续。

7.根据权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，用于阀装置，该阀装置具备设于阀主体的阀室内的阀芯、和对上述阀室进行密封的作为上述挠性部件的膜片，

上述阀主体具有在周向上连续的环状的上述连接部，上述膜片构成为具有沿圆板状的外周缘在周向上连续的环状的上述被焊接部，上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述被焊接部的前端部在周向上连续。

8.根据权利要求1或2所述的焊接构造，其特征在于，上述被焊接部由将构成上述挠性部件的薄板材的端部折回重叠而成的折回部构成，沿上述连接部的上述第一面设置上述薄板材的端缘侧。

9.一种阀装置，其特征在于，通过权利要求1～8任一项中所述的焊接构造将挠性部件固定于装置内部的对象部位。

说明书

焊接构造以及阀装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于相对于对象部位焊接接合由薄板材构成的挠性部件的焊接构造、以及通过该焊接构造将挠性部件固定于装置内部的对象部位的阀装置。

背景技术

[0002] 以往，例如在冷冻空调装置、阀(阀装置)、配管接头、联接器等中，利用金属波纹管作为能够伸缩的密封部件(挠性部件)。作为金属波纹管，一般是如下构造：使用交替地焊接
接合多个金属制环状板的外周缘以及内周缘而构成的焊接金属波纹管、通过冲压加工(例
如，胀形加工)将圆筒状的金属薄板材成形为褶皱状的成形金属波纹管等，在这种金属波纹
管的轴向两端部焊接固定有凸缘部件等(例如，参照专利文献1、2)。作为使用了这种金属波
纹管的设备的一个例子，有感压控制阀、波纹管式压力响应阀、流量控制阀等阀装置(例如，
参照专利文献3～5)，各阀装置构成为，通过安装于装置内部的金属波纹管对内部空间进行
密封，并且金属波纹管根据阀芯等的位移而伸缩。

[0003] 另一方面，例如，在利用于冷冻空调装置等的阀装置中，利用金属膜片作为用于对阀室进行密封的密封部件(挠性部件)。该阀装置(膜片阀)具备：具有阀室以及阀口的阀主
体；以进退自如的方式设于阀室内的阀芯；以及遍及阀主体和阀芯地设置并对阀室进行密
封的金属膜片。金属膜片整体由圆盘状的薄板材形成，其外周缘焊接固定于阀主体。

[0004] 另外，例如，在对制冷剂等高温、高压流体的流量等进行控制的阀装置中，作为金属波纹管、金属膜片的金属材料而使用耐热性、耐蚀性优异的不锈钢合金、镍基合金，作为
其焊接对象物即凸缘部件、阀芯的金属材料，使用不锈钢合金。尤其是，作为不锈钢合金，使
用奥氏体系不锈钢(例如，SUS316L等)，作为镍基合金，使用耐热性、耐蚀性、耐氧化性等优
异的Inconel(注册商标。例如，Inconel625等)，根据加工性、材料成本等主要原因对每个部
位适当选择不同的金属材料，并对其异种金属材料彼此进行焊接。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2004－162728号公报

[0008] 专利文献2：日本特开2003－148616号公报

[0009] 专利文献3：日本特开2000－337736号公报

[0010] 专利文献4：日本特开2000－88132号公报

[0011] 专利文献5：日本特开2003－194250号公报

发明内容

[0012] 发明所要解决的课题

[0013] 然而，公知奥氏体系不锈钢一般是容易引起焊接裂纹的金属材料，即使在奥氏体系不锈钢和镍基合金等的异种金属材料彼此的焊接中，也预想容易产生焊接缺陷。尤其是，
在将由薄板材构成的金属波纹管、金属膜片等挠性部件焊接于壁厚的对象部位时，若形成
沿板厚方向贯通挠性部件并到达对象部位的内部那样的焊接部，则熔融金属固化时的收缩
受到限制，因此容易在焊接固化部作用拉伸应力而产生裂纹。因此，要求能够防止挠性部件
与对象部位的异种金属材料彼此的焊接部中的焊接裂纹，并且提高焊接耐久性的焊接构
造。

[0014] 本发明的目的在提供能够防止异种金属材料彼此的焊接部中的焊接裂纹，并且提高焊接耐久性的焊接构造以及阀装置。

[0015] 用于解决课题的方案

[0016] 本发明的焊接构造用于将由薄板材构成的挠性部件焊接接合于对象部位，上述焊接构造的特征在于，上述对象部位以及上述挠性部件的相互的熔融固化部主要由奥氏体相
的异种金属材料构成，上述对象部位具备突起状的连接部，该连接部具有第一面和其相反
侧的第二面，上述挠性部件具有沿上述连接部的上述第一面的板状的被焊接部，上述熔融
固化部设于上述连接部以及上述被焊接部的前端部，并且形成为具有将上述连接部以及上
述被焊接部合起来的厚度尺寸以上的直径的剖面圆形。

[0017] 根据这样的本发明，对象部位的连接部以及挠性部件的被焊接部的前端部设有熔融固化部，熔融固化部形成为具有将连接部以及被焊接部合起来的厚度尺寸以上的直径的
剖面圆形，由此能够防止焊接裂纹。即、在焊接连接部和被焊接部的前端部彼此时，熔融的
金属因表面张力而成为剖面圆形(如果焊接部为点则成为球状)，由此即使在凝固的过程中
收缩，其收缩力也难以作用于母材，从而能够抑制收缩引起的拉伸应力的产生。因此，即使
在熔融固化部主要是奥氏体相的异种金属材料彼此，且在熔融固化部、周边的母材容易产
生焊接裂纹的条件下，也能够防止焊接裂纹，能够通过抑制残留应力来提高焊接耐久性。

[0018] 此时，优选上述连接部的前端侧以及上述被焊接部的前端侧的厚度尺寸为彼此相同的程度。

[0019] 根据该结构，连接部的前端侧以及被焊接部的前端侧的厚度尺寸为彼此相同的程度，由此在焊接这些前端部彼此时熔融的金属量成为彼此相同的程度，凝固时的收缩方向
不会偏斜，因此能够进一步抑制拉伸应力的产生，从而能够防止焊接裂纹。

[0020] 并且，优选上述对象部位主要由奥氏体系不锈钢构成，上述挠性部件主要由镍基合金构成。

[0021] 根据该结构，对象部位主要由奥氏体系不锈钢构成，挠性部件主要由镍基合金构成，由此能够对每个各部选择具有适当的特性的金属材料，并且提高焊接耐久性。

[0022] 并且，优选上述挠性部件是形成为圆筒状且褶皱状的金属波纹管，上述对象部位是固定于上述金属波纹管的轴向末端的凸缘部件，上述连接部向径向的外侧方向突出并且
形成为在周向上连续的环状，上述被焊接部在上述金属波纹管的轴向末端向径向的外侧方
向延伸，并且形成为在周向上连续的环状，上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述
被焊接部的前端部在周向上连续。

[0023] 另外，上述挠性部件是形成为圆筒状且褶皱状的金属波纹管，上述对象部位是固定于上述金属波纹管的轴向末端的凸缘部件，上述连接部向径向的内侧方向突出并且形成
为在周向上连续的环状，上述被焊接部在上述金属波纹管的轴向末端向径向的内侧方向延
伸，并且形成为在周向上连续的环状，上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述被焊
接部的前端部在周向上连续。

[0024] 并且，优选上述挠性部件是形成为圆筒状且褶皱状的金属波纹管，上述对象部位是固定于上述金属波纹管的轴向末端的凸缘部件，上述连接部向轴向的外侧方向突出并且
形成为在周向上连续的环状，上述被焊接部在上述金属波纹管的轴向末端向轴向的外侧方
向延伸，并且形成为在周向上连续的环状，上述熔融固化部设置为沿上述连接部以及上述
被焊接部的前端部在周向上连续。

[0025] 根据这些结构，防止金属波纹管与凸缘部件的焊接部中的焊接裂纹，并且提高在周向上连续的熔融固化部的焊接耐久性，从而能够维持良好的密封性，由此延长产品寿命。

[0026] 另外，优选用于阀装置，该阀装置具备设于阀主体的阀室内的阀芯、和对上述阀室进行密封的作为上述挠性部件的膜片，上述阀主体具有在周向上连续的环状的上述连接
部，上述膜片构成为具有沿圆板状的外周缘在周向上连续的环状的上述被焊接部，上述熔
融固化部设置为沿上述连接部以及上述被焊接部的前端部在周向上连续。

[0027] 根据该结构，防止阀装置中的阀主体与作为挠性部件的膜片的焊接部中的焊接裂纹，并且提高在周向上连续的熔融固化部的焊接耐久性，从而维持良好的密封性，由此延长
阀装置的产品寿命。

[0028] 另外，优选上述熔融固化部的直径相对于将上述连接部的前端侧以及上述被焊接部合起来的厚度尺寸，为1.1倍以上且1.6倍以下。

[0029] 根据该结构，熔融固化部的直径相对于将连接部以及被焊接部合起来的厚度尺寸，设定为1.1倍以上而且1.6倍以下，从而使熔融固化部与被焊接部以及连接部平滑地连
续，能够在被焊接部、连接部的前端不残留边缘，从而能够提高焊接部的焊接耐久性、力学
特性。

[0030] 另外，优选上述连接部中的上述第一面与上述第二面设为具有朝向该连接部的前端变窄的交叉角度，上述交叉角度为40°以下。

[0031] 根据该结构，通过以朝向前端变窄的40°以下的交叉角度设置连接部中的第一面和第二面，从而能够抑制熔融金属凝固时的收缩力给予母材的影响，防止连接部的焊接裂
纹。

[0032] 另外，优选上述被焊接部由将构成上述挠性部件的薄板材的端部折回重叠而成的折回部构成，沿上述连接部的上述第一面设置上述薄板材的端缘侧。

[0033] 根据该结构，通过由将薄板材的端部折回重叠而成的折回部构成挠性部件的被焊接部，从而被焊接部的厚度尺寸变大，能够抑制焊接时的热的影响、凝固时的收缩力的影
响，防止被焊接部的焊接裂纹。

[0034] 本发明的阀装置的特征在于，通过上述任一项所述的焊接构造将挠性部件固定于装置内部的对象部位。

[0035] 根据这种阀装置，与上述的焊接构造的效果相同，能够防止挠性部件与对象部位的焊接裂纹并提高焊接耐久性，从而能够延长阀装置的产品寿命。

[0036] 发明的效果

[0037] 根据本发明的焊接构造以及阀装置，能够防止异种金属材料彼此的焊接部中的焊接裂纹，并且提高焊接耐久性。

附图说明

[0038] 图1是表示使用了本发明的第一实施方式的焊接构造的波纹管的剖视图。

[0039] 图2(A)至(B)是表示上述波纹管的主要部分的放大剖视图。

[0040] 图3是表示使用了第一实施方式的焊接构造的其它波纹管的剖视图。

[0041] 图4(A)至(B)是表示上述其它波纹管的主要部分的放大剖视图。

[0042] 图5是表示使用了本发明的第二实施方式的焊接构造的波纹管的剖视图。

[0043] 图6(A)至(B)是表示上述波纹管的主要部分的放大剖视图。

[0044] 图7是表示使用了本发明的第三实施方式的焊接构造的波纹管的剖视图。

[0045] 图8(A)至(B)是表示上述波纹管的主要部分的放大剖视图。

[0046] 图9是表示使用了本发明的焊接构造的阀装置的剖视图。

[0047] 图10是表示使用了本发明的焊接构造的其它阀装置的剖视图。

[0048] 图11(A)至(B)是表示上述阀装置的主要部分的放大剖视图。

[0049] 图中：

[0050] 11、31、41—成形波纹管(挠性部件)，11a、31a、41a—被焊接部，12、13、32、33、42、43—凸缘部件(对象部位)，14、34、44—熔融固化部，15、35、45—连接部，15a、35a、45a—第
一面，15b、35b、45b—第二面，21—焊接波纹管(挠性部件)，21a—被焊接部，22、23—凸缘部
件(对象部位)，24—熔融固化部，25—连接部，25a—第一面，25b—第二面，50—波纹管阀
(阀装置)，51—阀室，53—阀芯，55—波纹管，55a—成形波纹管(挠性部件)，56—连接部，
57—熔融固化部，60—膜片阀(阀装置)，61—阀室，62h—固定部(对象部位)，63—阀芯，
65—金属膜片，65a—被焊接部，67—连接部，67a—第一面，67b—第二面，68—熔融固化部。

具体实施方式

[0051] 本发明的第一实施方式的焊接构造在冷冻空调装置、阀(阀装置)、泵、压力开关、配管接头、联接器等各种设备中适用于作为能够伸缩的密封部件来使用的金属波纹管。作
为利用于这种设备中的冷冻空调装置等的阀装置，例如有各种控制阀、压力响应阀等，作为
挠性部件的金属波纹管固定于装置内部(例如，阀室)的对象部位(例如，阀主体、阀芯)，伴
随对象部位间的相对位移而伸缩自如。

[0052] 以下，基于图1、图2(A)至(B)对使用了第一实施方式的焊接构造的波纹管进行说明。图1是表示使用了第一实施方式的焊接构造的波纹管10的剖视图。图2(A)至(B)是表示
波纹管10的主要部分的放大剖视图，是图1中用圆包围部A表示的部分的放大图。另外，图2
(A)表示焊接接合后的波纹管10的主要部分，图2(B)表示波纹管10的焊接接合前的状态。

[0053] 如图1、图2(A)至(B)所示，波纹管10具备：作为金属波纹管的成形波纹管(挠性部件)11；以及固定于成形波纹管11的轴向(图1所示的沿中心轴X的方向)两端的一对凸缘部
件(对象部位)12、13。成形波纹管11和一对凸缘部件12、13通过熔融固化部14而被相互焊接
接合。

[0054] 成形波纹管11由整体为圆筒状且通过冲压加工(例如，胀形加工)等形成为褶皱状的薄板材构成，薄板材的厚度尺寸t1为0.1mm～0.2mm左右。如图2所示，在成形波纹管11的
轴向两端部设有被焊接部11a，该被焊接部11a由将薄板材的端部折回重叠而成的折回部构
成，该被焊接部11a在成形波纹管11的轴向两端部向径向的外侧方向延伸，并且形成为在周
向上连续的环状。被焊接部11a的厚度尺寸TB是重叠两张成形波纹管11的薄板材的尺寸(TB
＝2t1)，为0.2mm～0.4mm左右。

[0055] 凸缘部件12、13由整体形成为圆盘状的板材构成，其厚度尺寸与成形波纹管11的厚度尺寸t1相比较足够大，相对于具有挠性的成形波纹管11而言实质上成为刚体。在凸缘
部件12、13中相互对置的面12a、13a的外周缘，分别形成有供成形波纹管11焊接的连接部
15。连接部15从凸缘部件12、13的外周面向径向的外侧方向突出，并且形成为在周向上连续
的环状。另外，如图2(B)所示，连接部15具有与凸缘部件12、13的面12a、13a连续成同一面的
第一面15a、和其相反侧的第二面15b，并形成为突起状。就成形波纹管11的被焊接部11a而
言，其折回部中的薄板材的端缘侧沿第一面15a设置。

[0056] 在与成形波纹管11焊接接合之前的凸缘部件12、13，如图2(B)所示，连接部15具有与第一面15a以及第二面15b连续而且构成连接部15的前端侧的第三面15c。连接部15的前
端侧的厚度尺寸TF、也就是第三面15c的高度尺寸成为与被焊接部11a的厚度尺寸TB相同的
程度(TF＝TB，0.2mm～0.4mm左右)。此外，被焊接部11a的厚度尺寸TB与连接部15的前端侧的
厚度尺寸TF优选设定为0.8≤(TB/TF)≤1.2。另外，第一面15a与第二面15b设为具有朝向连
接部15的前端变窄的交叉角度θ，该交叉角度θ为30°左右。此外，第一面15a与第二面15b的
交叉角度θ优选为40°以下。

[0057] 熔融固化部14通过利用来自被焊接部11a以及连接部15的前端侧的电子束焊接使被焊接部11a以及连接部15的前端部熔融、固化而形成，且形成为在周向上连续的环状。熔
融固化部14在焊接时熔融了的金属固化时因其表面张力而收缩成球状从而形成为剖面圆
形。熔融固化部14的中心O位于被焊接部11a与连接部15的接触面(第一面15a)的延长线上，
熔融固化部14的半径R为被焊接部11a的厚度尺寸TB以及连接部15的前端部的厚度尺寸TF以
上，即、熔融固化部14的直径形成为将被焊接部11a以及连接部15的前端侧合起来的厚度尺
寸以上。此外，熔融固化部14优选在被焊接部11a、连接部15的前端不残留边缘，而且平滑地
连续，因此，熔融固化部14的直径优选为将被焊接部11a以及连接部15的前端侧合起来的厚
度尺寸的1.1倍以上而且1.6倍以下。

[0058] 以下，基于图3、图4(A)至(B)对使用了第一实施方式的焊接构造的其它波纹管进行说明。图3是表示使用了第一实施方式的焊接构造的波纹管20的剖视图。图4(A)至(B)是
表示波纹管20的主要部分的放大剖视图，是图3中用圆包围部A表示的位置的放大图。另外，
图4(A)表示焊接接合后的波纹管20的主要部分，图4(B)表示波纹管20的焊接接合前的状
态。

[0059] 如图3、图4(A)至(B)所示，波纹管20具备：作为金属波纹管的焊接波纹管(挠性部件)21；以及固定于焊接波纹管21的轴向(图3所示的沿中心轴X的方向)两端的一对凸缘部
件(对象部位)22、23。焊接波纹管21和一对凸缘部件22、23通过熔融固化部24而被相互焊接
接合。

[0060] 焊接波纹管21通过将重叠两张环状而且剖面波形的薄板材而成的构件在轴向上排列配置多个，并且交替地焊接彼此的内周缘和外周缘并由焊接部21b接合，从而整体形成
为圆筒状且褶皱状。每一张薄板材的厚度尺寸为0.1mm～0.2mm左右，重叠两张薄板材的厚
度尺寸t2为0.2mm～0.4mm左右。如图4(A)至(B)所示，在焊接波纹管21的轴向两端部设有沿
凸缘部件22、23的连接部25的被焊接部21a。该被焊接部21a在焊接波纹管21的轴向两端部
向径向的外侧方向延伸，并且形成为在周向上连续的环状。被焊接部21a的厚度尺寸TB是重
叠两张的薄板材的厚度尺寸t2，为0.2mm～0.4mm左右。

[0061] 凸缘部件22、23由整体形成为圆盘状的板材构成，其厚度尺寸与焊接波纹管21的厚度尺寸t2相比较足够大，相对于具有挠性的焊接波纹管21而言，实质上成为刚体。在凸缘
部件22、23中的相互对置的面22a、23a的外周缘，分别形成有供焊接波纹管21焊接的连接部
25。连接部25从凸缘部件22、23的外周面向径向的外侧方向突出，并且形成为在周向上连续
的环状。另外，连接部25具有与凸缘部件22、23的面22a、23a连续成同一面的第一面25a、和
其相反侧的第二面25b，并形成为突起状。焊接波纹管21的被焊接部21a设为沿连接部25的
第一面25a。

[0062] 在与焊接波纹管21焊接接合之前的凸缘部件22、23，如图4(B)所示，连接部25具有与第一面25a以及第二面25b连续而且构成连接部25的前端侧的第三面25c。连接部25的前
端侧的厚度尺寸TF、也就是第三面25c的高度尺寸成为与被焊接部21a的厚度尺寸TB相同的
程度(TF＝TB，0.2mm～0.4mm左右)。此外，被焊接部21a的厚度尺寸TB与连接部25的前端侧的
厚度尺寸TF优选设定为0.8≤(TB/TF)≤1.2。另外，第一面25a与第二面25b设为具有朝向连
接部25的前端变窄的交叉角度θ，该交叉角度θ为30°左右。此外，第一面25a与第二面25b的
交叉角度θ优选为40°以下。

[0063] 熔融固化部24通过利用来自被焊接部21a以及连接部25的前端侧的电子束焊接使被焊接部21a以及连接部25的前端部熔融、固化而形成，且形成为在周向上连续的环状。熔
融固化部24在焊接时熔融了的金属固化时因其表面张力而收缩成球状从而形成为剖面圆
形。熔融固化部24的中心O位于被焊接部21a与连接部25的接触面(第一面25a)的延长线上，
熔融固化部24的半径R为被焊接部21a的厚度尺寸TB以及连接部25的前端侧的厚度尺寸TF以
上，即、熔融固化部24的直径形成为将被焊接部21a以及连接部25的前端侧合起来的厚度尺
寸以上。此外，熔融固化部24优选在被焊接部21a、连接部25的前端不残留边缘，而且平滑地
连续，因此，熔融固化部24的直径优选为将被焊接部21a以及连接部25的前端侧合起来的厚
度尺寸的1.1倍以上而且1.6倍以下。

[0064] 以下，对构成波纹管10、20的各部件的金属材料进行说明。成形波纹管11以及焊接波纹管21主要由镍基合金构成。作为镍基合金，优选耐热性、耐蚀性、耐氧化性等优异的
Inconel(注册商标)。镍基合金是含有镍量为50％以上的材料，能够例示出NCF600、NCF601、
NCF625、NCF690(以上的记号基于JIS G 4902：1992耐蚀耐热超合金板)。

[0065] 凸缘部件12、13、22、23主要由奥氏体系不锈钢构成。作为奥氏体系不锈钢，优选SUS304系的材料，其中能够例示出耐蚀性优异的SUS316L、SUS316LN、SUS321、SUS347。此外，
作为凸缘部件12、13、22、23的金属材料，也可以使用镍基合金、其它合金，作为成形波纹管
11以及焊接波纹管21的金属材料，也可以使用奥氏体系不锈钢、其它合金。即、通过成形波
纹管11以及焊接波纹管21的金属材料和凸缘部件12、13、22、23的金属材料的焊接而形成的
熔融固化部14、24主要是奥氏体相的组合即可，对于这种异种金属材料的焊接，能够适当地
利用本实施方式的焊接构造。

[0066] 根据以上的本实施方式，凸缘部件12、13、22、23的连接部15、25的前端侧及成形波纹管11以及焊接波纹管21的被焊接部11a、21a的前端侧的厚度尺寸TF、TB是彼此相同的程
度，在这种连接部15、25以及被焊接部11a、21a的前端部设有熔融固化部14、24，熔融固化部
14、24形成为具有将连接部15、25的前端侧以及被焊接部11a、21a合起来的厚度尺寸以上的
直径的剖面圆形。通过这样焊接具有彼此相同的程度的厚度尺寸的连接部15、25以及被焊
接部11a、21a的前端部彼此，从而熔融的金属因表面张力而成为剖面圆形，即使在凝固的过
程中收缩，其收缩力也难以作用于母材，从而能够抑制收缩引起的拉伸应力的产生。因此，
即使在熔融固化部14、24主要是奥氏体相的异种金属材料彼此，且在熔融固化部14、24、周
边的母材容易产生焊接裂纹的条件下，也能够防止焊接裂纹，能够通过抑制残留应力来提
高焊接耐久性。

[0067] 另外，通过熔融固化部14、24的直径形成为将被焊接部11a、21a以及连接部15、25合起来的厚度尺寸以上，从而使熔融固化部14、24与被焊接部11a、21a以及连接部15、25平
滑地连续，能够不在被焊接部11a、21a、连接部15、25的前端残留边缘，从而能够提高焊接部
的焊接耐久性、力学特性。

[0068] 另外，通过以朝向前端变窄的约30°的交叉角度θ设置连接部15、25中的第一面15a、25a与第二面15b、25b，从而抑制熔融金属凝固时的收缩力给予母材的影响，能够防止
连接部15、25周边的焊接裂纹。

[0069] 另外，在成形波纹管11中，通过由折回薄板材的端部并重叠的折回部构成被焊接部11a，从而被焊接部11a的厚度尺寸变大，能够抑制焊接时的热的影响、凝固时的收缩力的
影响，能够防止被焊接部11a的焊接裂纹。

[0070] 另外，在波纹管10、20用于阀装置的情况下，形成有在周向上连续的熔融固化部14、24，通过防止该熔融固化部14、24周边的焊接裂纹来提高焊接耐久性，从而可维持波纹
管10、20的良好的密封性，由此能够延长阀装置的产品寿命。

[0071] 以下，基于图5、图6(A)至(B)对本发明的第二实施方式的波纹管进行说明。图5是表示使用了第二实施方式的焊接构造的波纹管30的剖视图。图6(A)至(B)是表示波纹管30
的主要部分的放大剖视图，是图5中用圆包围部A表示的部分的放大图。另外，图6(A)表示焊
接接合后的波纹管30的主要部分，图6(B)表示波纹管30的焊接接合前的状态。

[0072] 如图5、图6(A)至(B)所示，波纹管30具备：作为金属波纹管的成形波纹管(挠性部件)31；以及固定于成形波纹管31的轴向(图5所示的沿中心轴X的方向)两端的一对凸缘部
件(对象部位)32、33。成形波纹管31和一对凸缘部件32、33通过熔融固化部34而被相互焊接
接合。

[0073] 成形波纹管31与上述第一实施方式的成形波纹管11相同，在其轴向两端部设有被焊接部31a，该被焊接部31a在成形波纹管31的轴向两端部向径向的内侧方向延伸，并且形
成为在周向上连续的环状。凸缘部件32、33分别具有供成形波纹管31焊接的连接部35。连接
部35从凸缘部件32、33的彼此对置的面32a、33a的外周缘向径向的内侧方向突出，并且形成
为在周向上连续的环状。另外，连接部35具有与面32a、33a连续成同一面的第一面35a、其相
反侧的第二面35b、以及构成连接部35的前端侧的第三面35c，并形成为突起状。

[0074] 熔融固化部34通过利用来自被焊接部31a以及连接部35的前端侧的电子束焊接使被焊接部31a以及连接部35的前端部熔融、固化而形成，且形成为在周向上连续的环状。熔
融固化部34在焊接时熔融了的金属固化时因其表面张力而收缩成球状从而形成为剖面圆
形。该熔融固化部34的直径形成为将被焊接部31a以及连接部35的前端侧的厚度尺寸TB、TF
合起来的厚度尺寸以上。

[0075] 以上的成形波纹管31、凸缘部件32、33以及熔融固化部34的形状以及尺寸与上述第一实施方式相同。另外，构成成形波纹管31以及凸缘部件32、33的金属材料与上述第一实
施方式相同，通过该焊接而形成的熔融固化部34主要是奥氏体相的组合。根据这种第二实
施方式的波纹管30，能够起到与上述第一实施方式相同的作用、效果。

[0076] 以下，基于图7、图8(A)至(B)对本发明的第三实施方式的波纹管进行说明。图7是表示使用了第三实施方式的焊接构造的波纹管40的剖视图。图8(A)至(B)是表示波纹管40
的主要部分的放大剖视图，是图7中用圆包围部A表示的部分的放大图。另外，图8(A)是表示
焊接接合后的波纹管40的主要部分，图8(B)表示波纹管40的焊接接合前的状态。

[0077] 如图7、图8(A)至(B)所示，波纹管40具备：作为金属波纹管的成形波纹管(挠性部件)41；以及固定于成形波纹管41的轴向(图7所示的沿中心轴X的方向)两端的一对凸缘部
件(对象部位)42、43。成形波纹管41和一对凸缘部件42、43通过熔融固化部44而被相互焊接
接合。

[0078] 成形波纹管41与上述第一实施方式的成形波纹管11相同，在其轴向两端部设有被焊接部41a，该被焊接部41a在成形波纹管41的轴向两端部向轴向的外侧方向延伸，并且形
成为在周向上连续的环状。凸缘部件42、43分别具有供成形波纹管41焊接的连接部45。连接
部45在凸缘部件42、43的内周侧从在径向上对置的面42a、43a向轴向的外侧方向突出，并且
形成为在周向上连续的环状。另外，连接部45具有与面42a、43a连续成同一面的第一面45a、
其相反侧的第二面45b、以及构成连接部45的前端侧的第三面45c，并形成为突起状。

[0079] 熔融固化部44通过利用来自被焊接部41a以及连接部45的前端侧的电子束焊接使被焊接部41a以及连接部45的前端部熔融、固化而形成，且形成为在周向上连续的环状。熔
融固化部44在焊接时熔融了的金属固化时因其表面张力而收缩成球状从而形成为剖面圆
形。该熔融固化部44的直径形成为将被焊接部41a以及连接部45的前端侧的厚度尺寸TB、TF
合起来的厚度尺寸以上。

[0080] 以上的成形波纹管41、凸缘部件42、43以及熔融固化部44的形状以及尺寸与上述第一实施方式相同。另外，构成成形波纹管41以及凸缘部件42、43的金属材料与上述第一实
施方式相同，通过该焊接而形成的熔融固化部44主要是奥氏体相的组合。根据这种第三实
施方式的波纹管40，能够起到与上述第一实施方式大致相同的作用、效果。

[0081] 以下，参照图9对使用了本发明的焊接构造的阀装置进行说明。图9是表示使用了本发明的焊接构造的阀装置即波纹管阀50的剖视图。如图9所示，波纹管阀50是手动开闭类
型的阀，该手动开闭类型的阀具备：在内部具有阀室51的阀主体52；进退自如地设置在阀主
体52的阀芯53；为了使阀芯53进退移动而进行旋转操作的操作部54；以及作为对阀室51进
行密封的挠性部件的波纹管55。

[0082] 阀主体52具备：相互螺纹结合的第一部件52a以及第二部件52b；以及固定于第一部件52a的内部并引导阀芯53进退的导向部件52c。第一部件52a具备：在其一端侧开口而与
阀室51连通的流入口52d；在另一端侧开口而与阀室51连通的流出口52e；以及作为流出口
52e向阀室51开口而成的开口的阀口52f。第二部件52b整体形成为圆筒状，并构成为具备旋
转支撑操作部54的轴部54b的轴承部52g、和对轴承部52g与轴部54b之间进行密封的衬垫
52h。

[0083] 阀芯53形成为在轴向(图9所示的沿中心轴X的方向)上延伸的整体圆柱状，由导向部件52c在轴向上引导进退。阀芯53的上部为圆筒状，在其内周面形成有内螺纹部53a。在阀
芯53的下端部固定有连结部件53b，在该连结部件53b的下表面安装有能够落座于阀口52f
的阀部件53c。

[0084] 操作部54具备把手54a、和上端部固定于把手54a并在轴向上延伸的轴部54b，且旋转地支撑于阀主体52的轴承部52g。在轴部54b的外周面形成有外螺纹部54c，该外螺纹部
54c与阀芯53的内螺纹部53a螺纹结合。因此，构成如下进给丝杠机构：通过把手54a的旋转
操作，上下方向的驱动力作用于与旋转的外螺纹部54c螺纹结合的内螺纹部53a，驱动阀芯
53上下进退。

[0085] 波纹管55具有成形波纹管55a，该成形波纹管55a固定于作为凸缘部件的导向部件52c与阀芯53之间。具体地，在阀芯53的上端部形成有一方的连接部56，在导向部件52c的上
端部形成有另一方的连接部56，这些上下的连接部56和成形波纹管55a的上下端缘分别由
熔融固化部57焊接接合。这种波纹管55的焊接构造与上述第一实施方式的波纹管10相同，
通过在周向上连续设置熔融固化部57而具有密封性。因此，通过导向部件52c的内部而与阀
室51连通的内部空间、与作为波纹管55的外侧的阀主体52的第二部件52b的内部空间由波
纹管55密封。

[0086] 在以上的波纹管阀50中，通过操作部54的把手54a被旋转操作，从而阀芯53通过外螺纹部54c以及内螺纹部53a的进给丝杠机构而在闭阀位置与开阀位置之间在上下方向上
进退移动，该闭阀位置是阀部件53c向下方移动而落座于阀口52e的位置，该开阀位置是阀
部件53c向上方移动而从阀口52e离座的位置。伴随这种阀芯53的移动，波纹管55的成形波
纹管55a上下伸缩而追随阀芯33的移动，从而维持密封性。

[0087] 在以上的波纹管阀50中，成形波纹管55a、阀芯53以及导向部件52c的连接部56、以及熔融固化部57的形状以及尺寸与上述第一实施方式的焊接构造相同。另外，构成成形波
纹管55a、阀芯53以及导向部件52c的金属材料与上述第一实施方式相同，通过该焊接而形
成的熔融固化部57主要是奥氏体相的组合。根据这种波纹管阀50，成形波纹管55a与阀芯53
以及导向部件52c的连接部56通过熔融固化部57焊接的焊接构造能够起到与上述第一实施
方式大致相同的作用、效果。即、即使熔融固化部57主要是奥氏体相的异种金属材料彼此，
也能够防止焊接裂纹，通过抑制残留应力能够提高焊接耐久性。因此，可维持波纹管55的良
好的密封性，因此能够延长波纹管阀50的产品寿命。

[0088] 以下，参照图10、图11(A)至(B)对使用了本发明的焊接构造的其它阀装置进行说明。图10是表示使用了本发明的焊接构造的作为其它阀装置的膜片阀60的剖视图。图11(A)
至(B)是表示膜片阀60的主要部分的放大剖视图。如图10所示，膜片阀60是手动开闭类型的
阀，该手动开闭类型的阀具备：在内部具有阀室61的阀主体62；设置在阀室61内的阀芯63；
为了使阀芯63进退移动而进行旋转操作的操作部64；以及作为对阀室61进行密封的挠性部
件的金属膜片65。阀主体62具备相互螺纹结合的第一部件62a以及第二部件62b。

[0089] 阀主体62的第一部件62a具备：在其一端侧开口而与阀室61连通的流入口62c；在另一端侧开口而与阀室61连通的流出口62d；以及作为流入口62c向阀室61开口而成的开口
的阀口62e。阀主体62的第二部件62b整体形成为圆筒状，构成为具备旋转支撑操作部64的
轴部64b的轴承部62f、和与轴部64b的外螺纹部64c螺纹结合的内螺纹部62g。另外，在第一
部件62a的阀室61内形成有整体呈圆筒状立起而作为用于固定金属膜片65的对象部位的固
定部62h。

[0090] 阀芯63构成为具有：在下方开口的圆筒箱状的阀芯外壳63a；保持于阀芯外壳63a的内部的阀部件63b；以及相对于阀主体62向开阀方向(图10的上方)对阀芯外壳63a以及阀
部件63b施力的弹簧部件63c。阀芯外壳63a设为在其上表面具有凸部，且该凸部与金属膜片
65的下表面抵接，通过弹簧部件63c的作用力来使金属膜片65向上方位移。阀部件63b是树
脂制或橡胶制的衬垫，构成为落座于阀口62e并能够密闭。

[0091] 操作部64具备：把手64a；上端部固定于把手64a并在轴向上延伸的轴部64b；设于比轴部64b靠下方的外螺纹部64c；以及设于比外螺纹部64c更靠下方的前端部的抵接部
64d。轴部64b旋转支撑于阀主体52的轴承部62f，外螺纹部64c与内螺纹部62g螺纹结合。抵
接部64d设为从阀芯63的相反侧与金属膜片65抵接。

[0092] 在这种膜片阀60中，通过把手64a的旋转操作，外螺纹部64c被内螺纹部62g引导而操作部64上下进退移动，与抵接部64d抵接的金属膜片65向面外方向挠曲而上下位移，伴随
金属膜片65的位移，阀芯63上下移动。即、阀芯63在闭阀位置与开阀位置之间在上下方向上
进退移动，该闭阀位置是阀部件63b向下方移动而落座于阀口62e的位置，该开阀位置是阀
部件63b向上方移动而从阀口62e离座的位置。

[0093] 以下，参照图11(A)至(B)对金属膜片65和阀主体62的固定部62h的焊接构造进行说明。金属膜片65整体由圆形板状(盘状)的薄板材构成，其厚度尺寸为0.2mm～0.4mm左右。
在金属膜片65的外周缘设有向径向的外侧方向延伸并且在周向上连续的环状的被焊接部
65a。被焊接部65a的厚度尺寸TB为与金属膜片65的厚度尺寸大致相同的0.2mm～0.4mm左
右。被焊接部65a沿固定部62h的上表面设置。

[0094] 在固定部62h，其上表面向径向的外侧方向突出的连接部67形成为在周向上连续的环状。如图11(B)所示，连接部67具有与固定部62h的上表面连续的第一面67a、其相反侧
(下侧)的第二面67b、以及构成连接部67的前端侧的第三面67c，并形成为突起状。连接部67
的前端侧的厚度尺寸TF、也就是第三面67c的高度尺寸成为与被焊接部65a的厚度尺寸TB相
同的程度(TF＝TB，0.2mm～0.4mm左右)。此外，被焊接部65a的厚度尺寸TB与连接部67的前端
侧的厚度尺寸TF优选设定为0.8≤(TB/TF)≤1.2。另外，第一面67a与第二面67b设为具有朝
向连接部67的前端变窄的交叉角度θ，该交叉角度θ为30°左右。此外，第一面67a与第二面
67b的交叉角度θ优选为40°以下。

[0095] 金属膜片65的被焊接部65a和阀主体62的连接部67通过熔融固化部68而焊接接合。熔融固化部68通过利用来自被焊接部65a以及连接部67的前端侧的电子束焊接使被焊
接部65a以及连接部67的前端部熔融、固化而形成，且形成为在周向上连续的环状。熔融固
化部68在焊接时熔融了的金属固化时因其表面张力而收缩成球状从而形成为剖面圆形。熔
融固化部68的中心O位于被焊接部65a与连接部67的接触面(第一面67a)的延长线上，熔融
固化部68的半径R为被焊接部65a的厚度尺寸TB以及连接部67的前端侧的厚度尺寸TF以上，
即、熔融固化部68的直径形成为将被焊接部65a以及连接部67的前端侧合起来的厚度尺寸
以上。此外，熔融固化部68优选在被焊接部65a、连接部67的前端不残留边缘，而且平滑地连
续，因此，熔融固化部68的直径优选为将被焊接部65a以及连接部67的前端侧合起来的厚度
尺寸的1.1倍以上而且1.6倍以下。

[0096] 作为构成以上的膜片阀60的各部件的金属材料，金属膜片65与上述第一实施方式的成形波纹管11以及焊接波纹管21相同，主要由镍基合金构成，阀主体62与上述第一实施
方式的凸缘部件12、13、22、23相同，主要由奥氏体系不锈钢构成。此外，作为金属材料的组
合，通过金属膜片65的金属材料和阀主体62的金属材料的焊接而形成的熔融固化部68主要
是奥氏体相的组合即可，对于这种异种金属材料的焊接，能够适当地利用本发明的焊接构
造。

[0097] 此外，膜片阀60并不限于金属膜片的外周缘固定于阀主体的固定部62h的膜片阀，也可以是阀芯的轴部贯通形成于金属膜片的中央部的插通孔并且焊接接合插通孔的内周
缘和阀芯的轴部的结构的膜片阀。该情况下，在金属膜片的插通孔的内周缘设有被焊接部，
在阀芯的轴部设有连接部，这些被焊接部以及连接部的前端部彼此由熔融固化部接合即
可。作为这种焊接构造，能够采用与上述各实施方式相同的构造。

[0098] 根据以上的膜片阀60，金属膜片65的被焊接部65a的前端侧以及阀主体62的连接部67的前端侧的厚度尺寸TF、TB是彼此相同的程度，在这种被焊接部65a以及连接部67的前
端部设有熔融固化部68，熔融固化部68形成为具有将被焊接部65a以及连接部67的前端侧
合起来的厚度尺寸以上的直径的剖面圆形。通过这样焊接具有彼此相同的程度的厚度尺寸
的被焊接部65a以及连接部67的前端部彼此，从而熔融的金属因表面张力而成为剖面圆形，
即使在凝固的过程中收缩，其收缩力也难以作用于母材，从而能够抑制收缩引起的拉伸应
力的产生。因此，即使在熔融固化部68主要是奥氏体相的异种金属材料彼此，且在熔融固化
部68、周边的母材容易产生焊接裂纹的条件下，也能够防止焊接裂纹，能够通过抑制残留应
力来提高焊接耐久性。

[0099] 另外，通过熔融固化部68的直径形成为将被焊接部65a以及连接部67的前端侧合起来的厚度尺寸以上，从而使熔融固化部68与被焊接部65a以及连接部67平滑地连续，能够
不在被焊接部65a、连接部67的前端残留边缘，从而能够提高焊接部的焊接耐久性、力学特
性。

[0100] 另外，通过以朝向前端变窄的40°以下的交叉角度θ设置连接部67中的第一面67a和第二面67b，从而能够抑制熔融金属凝固时的收缩力给予母材的影响，防止连接部67周边
的焊接裂纹。

[0101] 另外，在膜片阀60的金属膜片65，形成有在周向上连续的熔融固化部68，通过防止该熔融固化部68周边的焊接裂纹来提高焊接耐久性，从而可维持金属膜片65的良好的密封
性，由此能够延长膜片阀60的产品寿命。

[0102] 此外，本发明并不限定于上述实施方式，包含能够实现本发明的目的的其它结构等，以下所示的那样的变形等也包含在本发明中。例如，在上述实施方式中，作为使用本发
明的焊接构造的装置，例示了阀装置，但本发明的焊接构造并不限于阀装置，也能够应用于
冷冻空调装置、配管接头、联接器、泵、压力开关等。

[0103] 另外，在上述实施方式中，作为挠性部件，例示了成形波纹管11、31、41、55a、焊接波纹管21以及金属膜片65，但作为应用本发明的焊接构造的挠性部件，能够选择任意构件。

[0104] 另外，在上述实施方式中，作为挠性部件和对象部位的金属材料，例示了镍基合金与奥氏体系不锈钢的组合，但作为能够应用本发明的焊接构造的金属材料的组合，只要熔
融固化部主要是奥氏体相的异种金属材料即可，并不限定于上述实施方式。另外，对于挠性
部件的被焊接部以及对象部位的连接部的形状、尺寸，也并不限定于上述实施方式，只要形
成于它们的前端部的熔融固化部为剖面圆形即可。

[0105] 另外，在上述实施方式中，通过电子束焊接来焊接被焊接部以及连接部的前端部并形成熔融固化部，但并不限于此，能够采用激光焊接、微等离子体焊接(TIG焊接)等适当
的焊接方法。

[0106] 以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细叙述，但具体的结构并不限于这些实施方式，不脱离本发明的主旨的范围的设计的变更等也包含在本发明中。