JP2000126881A - Manufacture of duplex stainless steel welded tube - Google Patents

Manufacture of duplex stainless steel welded tube

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JP2000126881A JP10300625A JP30062598A JP2000126881A JP 2000126881 A JP2000126881 A JP 2000126881A JP 10300625 A JP10300625 A JP 10300625A JP 30062598 A JP30062598 A JP 30062598A JP 2000126881 A JP2000126881 A JP 2000126881A
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    • B23K2103/04Steel or steel alloys
    • B23K2103/05Stainless steel

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a duplex stainless steel welded tube at high speed and to obtain the stable quality of a weld zone. SOLUTION: In this method for manufacturing the duplex stainless steel welded tube by which a duplex stainless steel strip is continuously formed into a tubular shape with plural roll-forming stands, both edge parts to be butted of the formed tubular duplex stainless steel are heated and subjected to laser beam welding, fin pass rolls for holding the interval between both these edge parts at a prescribed distance and squeeze side rolls for pressurizing and butting both edge parts are provided, and also a lifting roll device 7 is arranged between the final fin pass roll 3a and the squeeze side rolls 6. The gap G in the height direction of both the edges is measured and butt welding is executed while adjusting the amount of lift with the lifting roll device 7 based on the measured results.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ラインパイプまた
は油井管等に好適な2相ステンレス鋼管の製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a duplex stainless steel pipe suitable for a line pipe or an oil country tubular good.

【0002】[0002]

【従来の技術】2相ステンレス鋼はフェライト相とオー
ステナイト相の2相組織からなり、耐応力腐食性に優
れ、かつ靭性および溶接性が良好なことから、油井用あ
るいは海水用等の材料として使用されている。また、耐
力、引張強さなどの強度がオーステナイト系およびフェ
ライト系に比べて大きいことが知られている。一般に、
2相ステンレス溶接鋼管は、素材鋼帯をオープンパイプ
状に成形し、対向する両エッジ突合せ部を高周波加熱し
て電縫溶接(以下、ERW法という)するか、あるいは
サブマージドアーク溶接(以下、SAW法という)など
のアーク溶接法によって製造されている。
2. Description of the Related Art Duplex stainless steel has a two-phase structure of a ferrite phase and an austenitic phase, and is used as a material for oil wells or seawater because of its excellent stress corrosion resistance and good toughness and weldability. Have been. Further, it is known that strength such as proof stress and tensile strength is larger than that of austenitic and ferritic. In general,
The duplex stainless welded steel pipe is formed by forming a material steel strip into an open pipe shape, and heating the opposing edges at both ends by high frequency welding by electric resistance welding (hereinafter, referred to as ERW method) or submerged arc welding (hereinafter, referred to as ERW method). (Referred to as SAW method).

【0003】しかし、SAW法は大気中で溶接フラック
スを用いるため、大気中からのO、N等のガスの混入が
避けられない。このため、溶接金属中に酸化物や窒化物
が生成し、これらが靭性レベルを低下させるという問題
点があった。その対策として、塩基性の高いフラックス
を用いて溶接金属中の酸素量の低減が図られている。こ
の高塩基性のフラックスの使用は、孔食の発生起点とな
りうる成分濃度の不均一性を防止するという耐食性の観
点からも最適である。しかし、高塩基性フラックスはフ
ラックスの融点が高いため溶接速度の高速化には不向き
である。さらに、高塩基性フラックスは溶接部にスラグ
巻込み、アンダカットなどの溶接欠陥が発生しやすい等
の問題を有している他、大入熱溶接法であるため、高温
割れ発生の度合いが高くなるという問題点も有してい
た。
However, since the SAW method uses a welding flux in the atmosphere, it is inevitable that gases such as O and N are mixed in from the atmosphere. For this reason, there has been a problem that oxides and nitrides are generated in the weld metal, and these lower the toughness level. As a countermeasure, the amount of oxygen in the weld metal is reduced by using a highly basic flux. The use of such a highly basic flux is also optimal from the viewpoint of corrosion resistance, that is, the prevention of non-uniformity in the concentration of components that can be a starting point of pitting corrosion. However, the high basic flux is not suitable for increasing the welding speed because the melting point of the flux is high. In addition, high-base flux has problems such as slag entrapment in the weld, welding defects such as undercut are likely to occur, and the high heat input welding method has a high degree of hot cracking. It also had the problem of becoming

【0004】これに比べ、ERW法は高生産性の点で有
利であるが、溶接時の加熱のため接合面となる鋼板エッ
ジ表面に酸化物が生成する。特に、2相ステンレス鋼で
は、Crを多く含有しているためペネトレーターと呼ば
れる酸化物欠陥として溶接部に残り易くなり、溶接部の
靭性および耐食性が低下する。
On the other hand, the ERW method is advantageous in terms of high productivity, but generates an oxide on the surface of a steel sheet edge which is a joining surface due to heating during welding. In particular, since duplex stainless steel contains a large amount of Cr, it tends to remain in the weld as an oxide defect called a penetrator, and the toughness and corrosion resistance of the weld decrease.

【0005】このため最近では、2相ステンレス鋼管の
溶接部品質向上および生産性向上の観点から、レーザー
ビームを用いた手法(以下、レーザー溶接法という)
が、特開平8−155663号公報、特開平9−170
050号公報および特開平9−220682号公報等で
提案されている。レーザー溶接法はレーザービームをレ
ンズあるいはミラーで集光して対象を局部的に溶解し、
同時に不活性ガスを噴出させてシールしながら溶接する
手法である。レーザー溶接法は、急速加熱冷却であるの
で溶接部の凝固組織が微細であり、強度、靭性レベルが
高く、耐高温割れ性が良好である。また、レーザー溶接
法は、SAW法と異なりフラックスを用いないためスラ
グ巻込み等の欠陥は発生せず、不活性ガス雰囲気中で溶
接を行うため溶接部の酸素濃度が母材並に抑えられ品質
の劣化がない。さらに、レーザー溶接前に両エッジ部を
ERW法で用いられているコンタクトチップを用いた電
気抵抗加熱法あるいは環状の誘導加熱法により加熱(予
熱)することにより、製造速度の高速化が図れるため、
他溶接法に比べ生産性に優れている。
[0005] For this reason, recently, from the viewpoint of improving the quality of the welded portion and the productivity of the duplex stainless steel pipe, a method using a laser beam (hereinafter referred to as a laser welding method).
However, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-155563 and 9-170
050 and JP-A-9-220682. In laser welding, the laser beam is focused by a lens or mirror to locally melt the object,
This is a method in which an inert gas is ejected at the same time to perform welding while sealing. Since the laser welding method is rapid heating and cooling, the solidification structure of the welded portion is fine, the strength and toughness levels are high, and the hot cracking resistance is good. In addition, unlike the SAW method, the laser welding method does not use flux, so that defects such as slag entrapment do not occur. Since the welding is performed in an inert gas atmosphere, the oxygen concentration in the welded portion is suppressed to the same level as the base metal and the quality is low. There is no deterioration. In addition, since both edges are heated (preheated) by an electric resistance heating method using a contact tip used in the ERW method or an annular induction heating method before laser welding, the production speed can be increased,
Higher productivity than other welding methods.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋼板エ
ッジを電気抵抗加熱法等により加熱(予熱)する場合、
後で詳述するが、2相ステンレス鋼等の高合金鋼では熱
伝導率が炭素鋼に比べ小さいため、炭素鋼に比べ鋼板最
エッジ部近傍のみが高温となる温度分布を生じ、これに
起因して鋼板最エッジ部のみが軟化し、スクイズロール
にて両エッジを加圧し突合わせる(以下、アップセット
という)際に、この最エッジの軟化部が僅かな上下方向
への外力によりずれ(滑り)変形を生じるため、図1の
(a)や(b)に示すいわゆるラップが炭素鋼に比べ非
常に生じやすい。このため、レーザー溶接法による2相
ステンレス溶接鋼管の製造時にはこのラップを防止する
ため、鋼板両エッジの予熱温度を下げたり、予熱をせず
に製造するなどしている。しかしながら、これは製造速
度の低速化による製造コストの上昇に繋がる。本発明
は、このような現状に鑑みてなされたものであり、ライ
ンパイプまたは油井管等に好適な2相ステンレス鋼管
を、レーザー溶接法にて高い生産性で製造する方法を提
供することを目的とするものである。
However, when heating (preheating) the steel sheet edge by the electric resistance heating method or the like,
As will be described in detail later, since the thermal conductivity of high-alloy steel such as duplex stainless steel is smaller than that of carbon steel, a temperature distribution occurs in which only the vicinity of the edge of the steel plate becomes higher in temperature than carbon steel, which causes Only the outermost edge of the steel sheet softens, and when both edges are pressed and butted by a squeeze roll (hereinafter referred to as upset), the softened portion at the outermost edge is displaced by a slight external force in the vertical direction (slippage). 1) Because of deformation, so-called wraps shown in FIGS. 1A and 1B are very likely to occur as compared with carbon steel. For this reason, in order to prevent such lapping during the production of a duplex stainless steel welded pipe by the laser welding method, the preheating temperature of both edges of the steel sheet is lowered or the steel sheet is manufactured without preheating. However, this leads to an increase in manufacturing cost due to a reduction in manufacturing speed. The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a method for producing a duplex stainless steel pipe suitable for a line pipe or an oil well pipe at a high productivity by a laser welding method. It is assumed that.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、2相ステ
ンレス鋼からなる鋼帯を用いて、複数のロール成形スタ
ンドにより連続的に順次円筒状に成形し、シーム部の接
合にレーザービームを用いて溶接管を製造する手法にお
いて、レーザー溶接前の両エッジを電気抵抗加熱法ある
いは誘導加熱法により加熱(予熱)し、両エッジの高さ
方向ギャップを計測しつつ、最終フィンパスロールとス
クイズロール間に配置された押上げロール装置を用いて
押上げ量を調節しながら突合せ溶接を行うことにより、
製造速度の高速化が実現でき、かつ、ラップも十分に抑
制でき、溶接不良の無い、安定した溶接部品質を持つ溶
接管が製造できることを究明した。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention used a steel strip made of duplex stainless steel to form a cylindrical shape continuously by a plurality of roll forming stands, and used a laser beam to join the seam portion. In the method of manufacturing a welded pipe by using a method, both edges before laser welding are heated (preheated) by electric resistance heating method or induction heating method, measuring the height direction gap of both edges, By performing butt welding while adjusting the push-up amount using the push-up roll device arranged between the squeeze rolls,
It has been clarified that a high-speed production speed can be realized, a lap can be sufficiently suppressed, and a welded pipe having a stable welded portion quality can be manufactured without welding defects.

【0008】本発明の具体的構成は、2相ステンレス鋼
帯を複数のロール成形スタンドにより連続的に管状に成
形し、その成形された管状2相ステンレス鋼の突合わせ
部である両エッジ部を加熱してレーザー溶接する2相ス
テンレス溶接鋼管の製造方法において、前記両エッジ部
の間隔を所定の距離に保持するフィンパスロールと、前
記両エッジ部を加圧し突合わせるスクイズサイドロール
とを備えるとともに、最終フィンパスロールと前記スク
イズサイドロールとの間に押上げロール装置を配置し、
該押上げロール装置により、前記両エッジ部を下方から
押上げながら突合せ溶接を行うものである。
A specific configuration of the present invention is that a duplex stainless steel strip is continuously formed into a tubular shape by a plurality of roll forming stands, and both edge portions, which are butted portions of the formed tubular duplex stainless steel, are formed. A method for producing a duplex stainless steel welded pipe to be heated and laser-welded, comprising: a fin pass roll for maintaining a distance between the two edge portions at a predetermined distance; and a squeeze side roll for pressing and abutting the two edge portions. , Placing a lifting roll device between the final fin pass roll and the squeeze side roll,
Butt welding is performed by the push-up roll device while pushing up the edge portions from below.

【0009】また、レーザー溶接前の前記両エッジ部の
加熱温度を500℃以上とするものである。
Further, the heating temperature of the both edge portions before laser welding is set to 500 ° C. or more.

【0010】また、前記両エッジの高さ方向ギャップG
を計測し、その計測結果に応じて前記押上げロール装置
による押上げ量を調節しつつ突合せ溶接を行うものであ
る。
Further, a gap G in the height direction between the two edges is provided.
Is measured, and butt welding is performed while adjusting the amount of push-up by the push-up roll device according to the measurement result.

【0011】さらに、(1)式で表されるエッジ収束領
域L以内の任意の箇所における前記両エッジの高さ方向
ギャップGを計測し、(2)式で表される条件を満足す
るように、前記押上げロール装置による押上げ量を調節
するものである。
Further, a height direction gap G of the two edges is measured at an arbitrary point within the edge convergence area L expressed by the equation (1) so that the condition expressed by the equation (2) is satisfied. The amount of pushing up by the pushing up roll device is adjusted.

【0012】[0012]

【数3】 ここで、 L :スクイズサイドロールの中心から成形
上流側のエッジ収束領域 D :溶接管の外径 Df:スクイズサイドロールのフランジ外径 B :スクイズサイドロール中心間距離からスクイズサ
イドロールのフランジ外径を引いて2で割った距離
(Equation 3) Here, L: edge convergence area on the upstream side of forming from the center of the squeeze side roll D: outer diameter of the welded pipe Df: flange outer diameter of the squeeze side roll B: flange outer diameter of the squeeze side roll from the distance between the centers of the squeeze side rolls Distance divided by 2

【0013】[0013]

【数4】 ここで、 G:両エッジの高さ方向ギャップ(mm) R:スクイズサイドロールのアップセット量(mm) t:鋼帯の板厚(mm) a:計測位置による補正項であって、エッジ収束領域L
をスクイズサイドロールの中心からギャップ計測位置ま
での距離で割った値
(Equation 4) Here, G: height direction gap between both edges (mm) R: squeeze side roll upset amount (mm) t: steel strip thickness (mm) a: correction term depending on measurement position, edge convergence Area L
Divided by the distance from the center of the squeeze side roll to the gap measurement position

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を得ら
れた実験結果とともに詳述する。 1.素材帯鋼 素材鋼帯としては、通常、ラインパイプまたは油井管用
として用いられる2相ステンレス鋼からなる優れた耐食
性を有するものであればよく、特に制限されないが、例
えば、JISに規定されるSUS329J3LまたはS
US329J4L等の規格材であって、フェライト率が
ほぼ50%に調整された素材鋼帯を用いるのが望まし
い。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described in detail below along with experimental results obtained. 1. Material steel strip The material steel strip is not particularly limited as long as it has excellent corrosion resistance made of a duplex stainless steel used for line pipes or oil country tubular goods, and is not particularly limited. For example, SUS329J3L or S
It is desirable to use a material steel strip that is a standard material such as US329J4L and has a ferrite ratio adjusted to approximately 50%.

【0015】2.予熱温度 両エッジ部をレーザー溶接前に加熱(予熱)するには、
ERW法で用いられているコンタクトチップを用いた電
気抵抗加熱装置や環状の誘導加熱装置をスクイズサイド
ロールの手前に配置して、これらに対する投入電力を制
御して所望の温度に加熱する。レーザー溶接前の鋼板エ
ッジを予熱することによる溶接速度の増加効果を見極め
るため、レーザー出力を20kW一定の条件にて予熱温
度を室温から融点付近まで変化させて溶接を行い、貫通
溶接が可能な限界速度を調査した。
2. Preheating temperature To heat (preheat) both edges before laser welding,
An electric resistance heating device using a contact tip and an annular induction heating device used in the ERW method are arranged in front of the squeeze side rolls, and the power supplied thereto is controlled to heat them to a desired temperature. In order to determine the effect of increasing the welding speed by preheating the steel plate edge before laser welding, the welding was performed by changing the preheating temperature from room temperature to near the melting point under a constant laser output of 20 kW, and the limit of penetration welding was possible. The speed was investigated.

【0016】外径508mm×板厚12.7mmの炭素
鋼帯を、図2に示す造管ミルで、レーザー溶接前の両エ
ッジを高周波電気抵抗溶接(電縫溶接)装置のコンタク
トシュー4による直接通電で所望の温度まで加熱(予
熱)した後、レーザービーム装置5により溶接した結果
を図3に示す。図3から明らかなように、予熱温度の上
昇にともない貫通限界溶接速度が増加する傾向を示す。
しかし、予熱温度が500℃未満ではレーザー単独(予
熱なし)時の貫通限界溶接速度との比率で求められる溶
接速度の増加率が1.5倍以下と低くなり生産性に劣
る。このため、高生産性を得るにはレーザー前の予熱温
度を500℃以上に設定する必要がある。
A carbon steel strip having an outer diameter of 508 mm and a plate thickness of 12.7 mm is directly welded to both edges before laser welding by a contact shoe 4 of a high-frequency electric resistance welding (electric resistance welding) apparatus using a pipe mill shown in FIG. FIG. 3 shows a result of welding (preheating) to a desired temperature by energization and then welding with a laser beam device 5. As is apparent from FIG. 3, there is a tendency that the penetration limit welding speed increases as the preheating temperature increases.
However, if the preheating temperature is lower than 500 ° C., the rate of increase in the welding speed, which is determined by the ratio with the penetration limit welding speed when the laser is used alone (without preheating), is as low as 1.5 times or less, resulting in poor productivity. Therefore, in order to obtain high productivity, it is necessary to set the preheating temperature before the laser to 500 ° C. or higher.

【0017】しかし、2相ステンレス鋼を用いた場合に
レーザー溶接前の鋼板エッジの予熱温度を上昇させる
と、アップセット時にラップを非常に生じやすくなる。
そこで、本発明者らは、2相ステンレス鋼におけるラッ
プ現象と予熱温度との相関を追求するため、電気抵抗加
熱法等により加熱(予熱)した場合の鋼板エッジ部での
温度分布を数値計算から算出し、予熱による鋼板エッジ
部の挙動を考察した。
However, when the preheating temperature of the steel sheet edge before laser welding is increased in the case of using a duplex stainless steel, lapping is very likely to occur during upset.
Therefore, in order to pursue a correlation between the lap phenomenon and the preheating temperature in the duplex stainless steel, the present inventors calculated the temperature distribution at the steel sheet edge when heated (preheated) by an electric resistance heating method or the like from numerical calculations. We calculated and considered the behavior of the steel sheet edge due to preheating.

【0018】温度解析 まず、仮定として以下の3つの条件を満足するものとす
る。 1)1次元熱伝導 2)物性値は温度によらず一定 3)電流分布は温度によらず一定 次に、(3)式、(4)式に示す基礎方程式を基に鋼板
エッジ部の温度分布を求める。
Temperature Analysis First, it is assumed that the following three conditions are satisfied. 1) One-dimensional heat conduction 2) Physical properties are constant irrespective of temperature 3) Current distribution is constant irrespective of temperature Next, based on the basic equations shown in the equations (3) and (4), the temperature of the steel sheet edge is determined. Find the distribution.

【0019】[0019]

【数5】 (Equation 5)

【0020】ここで、 T:温度(℃)、t:時間(s)、α:熱拡散率(m2
/s)、Cp:比熱(J/kg・℃)、ρ:密度(kg
/m3 )、σ:比電気伝導率(Ω・m)、j,j0 :電
気密度(A/m2 )、δ:浸透深さ(m)
Here, T: temperature (° C.), t: time (s), α: thermal diffusivity (m 2)
/ S), Cp: specific heat (J / kg · ° C.), ρ: density (kg
/ M 3 ), σ: specific electric conductivity (Ω · m), j, j 0 : electric density (A / m 2 ), δ: penetration depth (m)

【0021】[0021]

【数6】 (Equation 6)

【0022】(3)、(4)式からFrom equations (3) and (4)

【0023】[0023]

【数7】 (Equation 7)

【0024】以下の式を変形し、(5)式に代入する。 λ=Cp・ρ・α ただし、λ:熱伝導率(W/m・℃) 従って、The following equation is modified and substituted into equation (5). λ = Cp · ρ · α where λ: thermal conductivity (W / m · ° C.)

【0025】[0025]

【数8】 (Equation 8)

【0026】(7)式を初期条件、境界条件の下で解く
ことにより、鋼板エッジでの温度分布が求まる。なお、
ここでは前進差分法にて解いた。図4に鋼板最エッジ温
度を750℃とした場合の炭素鋼および2相ステンレス
鋼における板厚中央での鋼板エッジからの温度分布を示
す。なお、ここで用いた鋼の物性値は表1に示す通りで
ある。
By solving the equation (7) under the initial condition and the boundary condition, the temperature distribution at the steel sheet edge is obtained. In addition,
Here, it was solved by the forward difference method. FIG. 4 shows the temperature distribution from the steel sheet edge at the center of the sheet thickness of carbon steel and duplex stainless steel when the steel sheet's maximum edge temperature is 750 ° C. The physical properties of the steel used here are as shown in Table 1.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】表1に示すように2相ステンレス鋼等の高
合金鋼では、熱伝導率が炭素鋼に比べ小さいため、図4
に示す如く炭素鋼に比べ鋼板最エッジ近傍のみが高温と
なる温度分布を生じる。
As shown in Table 1, high-alloy steel such as duplex stainless steel has a lower thermal conductivity than carbon steel.
As shown in FIG. 5, a temperature distribution occurs in which only the vicinity of the steel sheet's edge is higher than that of carbon steel.

【0029】図5は上記計算により算出された各々の温
度から、その温度における鋼板強度と室温での鋼板強度
の比(以下、鋼板強度比という)で整理した図を示す。
図5に示す如く、鋼板最エッジ温度を750℃とした2
相ステンレス鋼では炭素鋼に比べ、鋼板最エッジ付近の
みで急激な強度の低下(軟化)を生じる。また、同様の
手法にて鋼板最エッジ温度を500℃とした2相ステン
レス鋼における鋼板強度比の分布を図6に示す。図6か
ら明らかなように、予熱温度が500℃程度まで下がれ
ば、図5で見られたような2相ステンレス鋼における最
エッジの局部的な軟化は認められない。
FIG. 5 is a diagram showing the ratio of the strength of the steel sheet at that temperature to the strength of the steel sheet at room temperature (hereinafter, referred to as the steel sheet strength ratio) based on each temperature calculated by the above calculation.
As shown in FIG.
Compared with carbon steel, duplex stainless steel causes a sharp decrease in strength (softening) only near the edge of the steel plate. FIG. 6 shows the distribution of the strength ratio of the steel sheet in the duplex stainless steel in which the maximum edge temperature of the steel sheet was set to 500 ° C. by the same method. As is clear from FIG. 6, when the preheating temperature is lowered to about 500 ° C., local softening of the outermost edge of the duplex stainless steel as shown in FIG. 5 is not recognized.

【0030】これらの結果から、2相ステンレス鋼を用
いて予熱温度を500℃以上の高温とした場合には、ア
ップセットの際に鋼板端面に発生する応力が端面垂直方
向成分以外に上下方向にも発生すると、その上下方向の
応力により最エッジの軟化部がずれ、変形を生じ、突合
せ面がずれる(ラップの発生)と考えられる。この考察
は2相ステンレス鋼管の製造において、レーザー溶接前
の予熱温度を下げることによりラップの発生を抑制でき
るという実操業で経験される現象とよく一致する。
From these results, when the preheating temperature is set to a high temperature of 500 ° C. or more using duplex stainless steel, the stress generated at the end face of the steel plate during upset is increased in the vertical direction in addition to the component perpendicular to the end face. Also, it is considered that the softened portion at the outermost edge shifts due to the stress in the vertical direction, deforms, and the abutting surface shifts (lapping occurs). This consideration is in good agreement with the phenomenon experienced in actual operation that the generation of lap can be suppressed by lowering the preheating temperature before laser welding in the production of duplex stainless steel pipes.

【0031】しかし、前述の如くレーザー溶接前の予熱
温度が500℃未満ではレーザー単独(予熱なし)時の
貫通限界溶接速度との比率で求められる溶接速度の増加
率が1.5倍以下と低くなり生産性に劣るため、本発明
者らは、予熱温度500℃以上の最エッジの軟化部が存
在する状態でもラップを防止できる造管方法を検討し
た。
However, as described above, when the preheating temperature before laser welding is less than 500 ° C., the increase rate of the welding speed obtained by the ratio with the penetration limit welding speed when the laser is alone (no preheating) is as low as 1.5 times or less. The present inventors have studied a tube forming method capable of preventing lapping even in a state where the softened portion at the outermost edge at a preheating temperature of 500 ° C. or higher exists because of poor productivity.

【0032】3.成形条件両エッジの挙動観察 一般に、ラップを生じる原因としては、第1に図7に示
すエッジウェーブ11が鋼板厚相当あるいはそれ以上に
大きく、両エッジを突合せることができない場合、第2
にエッジウェーブ11は鋼板厚に比して僅かであるが、
図2に示すスクイズサイドロール6への鋼板両エッジの
挿入状況が両エッジ部の曲げ成形状態の差、あるいは両
エッジ部のエッジウェーブ等により、アップセットの際
に鋼板端面に発生する応力が端面垂直方向成分以外に上
下方向にも発生し、その上下方向の応力により突合せ面
がずれる場合の2つが考えられる。
3. Observation of Forming Conditions Behavior of Both Edges In general, the first cause of lap is that the edge wave 11 shown in FIG.
Although the edge wave 11 is slightly smaller than the thickness of the steel sheet,
The state of insertion of both edges of the steel sheet into the squeeze side roll 6 shown in FIG. 2 is due to the difference in the bent state of the two edges or the edge wave at both edges, etc. There are two cases in which the abutment surface is shifted in the vertical direction in addition to the vertical component, and the butt surface is displaced by the vertical stress.

【0033】図8は下記の造管条件で溶接管を製造した
ときのオープンパイプ両エッジ部の高さ方向の変動を非
接触型のレーザー変位計により計測した結果であり、計
測位置と計測結果の相関図を示す。なお、両エッジの高
さ方向ギャップGの計測は、レーザー変位計により計測
された両エッジの計測値の差分量として算出した。 [造管条件] 溶接管外径×板厚 73.0mm×1.2mm 材質 冷延鋼板(SPCC相当) 成形機の構成 ブレークダウンロール 3段 ケージロールスタンド フィンパスロールスタンド 3段 スクイズロールスタンド 1段 スクイズロールスタンドの所用寸法 −スクイズサイドロールのフランジ外径Df:160m
m −スクイズサイドロール中心間距離からスクイズサイド
ロールのフランジ外径を引いて2で割った距離B:3m
FIG. 8 shows the results of measuring the fluctuation in the height direction of both edges of the open pipe when a welded pipe was manufactured under the following pipe forming conditions using a non-contact type laser displacement meter. FIG. In addition, the measurement of the gap G in the height direction of both edges was calculated as the difference between the measured values of both edges measured by the laser displacement meter. [Pipe making conditions] Welded pipe outer diameter x plate thickness 73.0mm x 1.2mm Material Cold rolled steel plate (equivalent to SPCC) Forming machine configuration Breakdown roll 3 stages Cage roll stand Fin pass roll stand 3 stages Squeeze roll stand 1 stage Required dimensions of the squeeze roll stand-Outer diameter of flange of squeeze side roll Df: 160m
m-Distance obtained by subtracting the flange outer diameter of the squeeze side roll from the center distance of the squeeze side roll and dividing by 2 B: 3 m
m

【0034】スクイズサイドロール6は、スクイズロー
ル機構として使用されるもので、主に大径サイズの電縫
管を製造する場合には、このスクイズサイドロール6の
2ロールを、スクイズトップロールの2ロール、及びス
クイズボトムロールの1ロールとともに用い、主に小径
サイズの電縫管を製造する場合には、このスクイズサイ
ドロール6の2ロールのみを用いる。スクイズサイドロ
ールによる拘束は、スクイズトップロールによる拘束よ
りも極めて大きい。
The squeeze side roll 6 is used as a squeeze roll mechanism. When mainly producing a large-diameter ERW pipe, two squeeze side rolls 6 are replaced with two squeeze top rolls. Used together with one roll of a squeeze bottom roll and two rolls of the squeeze side rolls 6 when mainly manufacturing a small-diameter ERW pipe. The restraint by the squeeze side roll is much larger than the restraint by the squeeze top roll.

【0035】図8から明らかなように、エッジ変動に関
する管軸方向(長手方向)の位置の影響は、以下の
(1)式で表される図9のエッジ収束領域L以内の領域
では、ほぼ一定値となる傾向を示す。これにより、両エ
ッジの高さ方向ギャップGはL以内では単調な減少を示
す。エッジ収束領域L以内でエッジ変動が一定となる原
因としては、オープンパイプが成形ロールで十分な拘束
を受けることにより自由変形がしにくくなり、素板材質
や素板のキャンパー等に由来する管全体の不均一オープ
ンパイプの自励振動等の外乱を排除できるためと考えら
れる。このため、両エッジの高さ方向ギャップGを計測
する位置としては、上述の如くエッジ変動が一定であ
り、かつ、ギャップGが単調に減少するエッジ収束領域
L以内が適切である。エッジ収束領域L以内では、ギャ
ップGは単調な減少を示すため、このギャップGにエッ
ジ収束領域Lを計測位置で割った値を掛けることにより
正当な評価ができる。また、ギャップGの計測箇所数と
しては複数でも良いが、ギャップGは単調に減少するこ
とから1カ所でも十分である。
As is apparent from FIG. 8, the influence of the position in the tube axis direction (longitudinal direction) on the edge fluctuation is almost equal to the area within the edge convergence area L of FIG. 9 expressed by the following equation (1). Shows a tendency to be constant. Thereby, the height direction gap G of both edges shows a monotonous decrease within L. The reason why the edge fluctuation becomes constant within the edge convergence region L is that the open pipe is sufficiently restrained by the forming rolls so that it is difficult to freely deform, and the whole pipe derived from the material of the raw material and the camper of the raw material. It is considered that disturbance such as self-excited vibration of the non-uniform open pipe can be eliminated. For this reason, as the position for measuring the height direction gap G of both edges, the edge fluctuation is constant as described above, and the appropriate position is within the edge convergence region L where the gap G monotonically decreases. Since the gap G shows a monotonous decrease within the edge convergence region L, a proper evaluation can be performed by multiplying the gap G by a value obtained by dividing the edge convergence region L by the measurement position. Although the number of measurement points of the gap G may be plural, one point is sufficient since the gap G monotonously decreases.

【0036】[0036]

【数9】 (Equation 9)

【0037】ここで、 L :図9に示すスクイズサイ
ドロール6の中心から成形上流側のエッジ収束領域 D :図9に示す溶接管12’の外径 Df:図9に示すスクイズサイドロール6のフランジ外
径 B :図9に示すスクイズサイドロール6の中心間距離
からスクイズサイドロール6のフランジ外径を引いて2
で割った距離
Here, L: an edge converging area on the upstream side from the center of the squeeze side roll 6 shown in FIG. 9 D: an outer diameter of the welded pipe 12 'shown in FIG. 9 Df: a diameter of the squeeze side roll 6 shown in FIG. Flange outer diameter B: subtract the flange outer diameter of the squeeze side roll 6 from the center distance of the squeeze side roll 6 shown in FIG.
Distance divided by

【0038】図10は外径323.8mm×板厚6.2
mmの炭素鋼管を図2に示す成形機にて成形する際に、
冷間時の両エッジ突合せ部に鉛を挿入し、鉛を鋼板エッ
ジで圧延させることによりエッジの挙動を鉛に転写さ
せ、その転写面の断面検鏡結果からスクイズサイドロー
ル6中心直前の鋼板両エッジの挙動を観察した結果であ
る。図10から明らかなように、スクイズサイドロール
6中心直前、すなわち、アップセット直前の鋼板両エッ
ジは高さ方向でギャップGだけ離れ、一方は上方から下
方への押込みが強く、もう一方は側方からの押込みが強
く、両エッジはそれぞれ全く異なる挙動をしていること
がわかる。
FIG. 10 shows an outer diameter of 323.8 mm × a plate thickness of 6.2.
mm carbon steel pipe with the forming machine shown in FIG.
Lead is inserted into both edge butted portions at the time of cold, and the behavior of the edge is transferred to lead by rolling the lead at the steel plate edge. From the cross-sectional microscopic result of the transfer surface, both ends of the steel plate immediately before the center of the squeeze side roll 6 are obtained. It is the result of observing the behavior of the edge. As is clear from FIG. 10, immediately before the center of the squeeze side roll 6, that is, both edges of the steel sheet immediately before the upset are separated by a gap G in the height direction, one is strongly pushed from above to below, and the other is laterally pushed. It can be seen that the indentation is strong and both edges behave completely differently.

【0039】この結果から、アップセットの際の鋼板端
面に発生する応力は、端面垂直方向だけに作用するので
はなく上下方向にも作用し、かつ、両エッジでその応力
方向が異なるために突合せ面でずれ変形を生じラップに
至ると推察できる。特に、2相ステンレス鋼のように予
熱温度500℃以上の高温で最エッジが極度に軟化して
いる場合、軟化部は容易にずれ変形するため、上述の異
なる方向性を持った応力によりラップを生じやすくなる
考えられる。
From these results, it can be seen that the stress generated at the end face of the steel plate at the time of upset acts not only in the direction perpendicular to the end face but also in the vertical direction, and because the stress directions are different at both edges. It can be assumed that slip deformation occurs on the surface and leads to wrap. In particular, when the outermost edge is extremely softened at a high temperature of 500 ° C. or higher, such as a duplex stainless steel, the softened portion easily shifts and deforms. It is thought that it is likely to occur.

【0040】そこで、本発明者らは、2相ステンレス鋼
における高温加熱(予熱)時のラップ防止対策として、
図11に示すように、フィンパスロール群の最終フィン
パスロール3aとスクイズサイドロール6間に押上げロ
ール装置7を配置し、これによって両エッジ部を下方か
ら押上げることにより両エッジに張力を掛けつつ突合せ
状況を改善しつつ溶接を行うことを考案した。押上げロ
ール装置7の構造としては、本出願人らが先に出願した
特開平5−208213号公報や特開平9−1232号
公報によればよく、例えば、図12に示す如く、管1
2’のシーム部12’aを管内側から押上げるための左
右対向配置された1対の押上げロール8と、押上げロー
ル8を押上げる昇降装置9と、押上げロール装置7を管
内面で支えるための車輪10および押上げロール8の高
さ方向位置を検出するための押上げ高さ検出器(図示せ
ず)を備えている。
Therefore, the present inventors have taken measures to prevent lapping during the high-temperature heating (preheating) of the duplex stainless steel.
As shown in FIG. 11, a push-up roll device 7 is arranged between the final fin pass roll 3a of the fin pass roll group and the squeeze side roll 6, and thereby tension is applied to both edges by pushing up both edges from below. We have devised that welding is performed while improving the butt situation while hanging. The structure of the push-up roll device 7 may be based on Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-208213 and 9-1232 filed earlier by the present applicant. For example, as shown in FIG.
A pair of left and right push-up rolls 8 for pushing up the 2 'seam portion 12'a from the inside of the tube, an elevating device 9 for pushing up the push-up roll 8, and a push-up roll device 7 And a push-up height detector (not shown) for detecting the position in the height direction of the wheel 10 and the push-up roll 8 to be supported by the hand.

【0041】図13は外径323.8mm×板厚6.2
mmの炭素鋼管を、押上げロール装置7を用いて成形し
た際の、前記(1)式で表される両エッジ収束領域L以
内の鋼板両エッジの挙動を観察した結果である。図13
から明らかなように、スクイズサイドロール6中心直
前、すなわち、アップセット直前の鋼板両エッジの挙動
は押上げロール装置7を用いることにより矯正されて、
両エッジの高さ方向のギャップGも僅かとなり、両エッ
ジがほぼ同様な挙動をすることがわかる。このように、
最終フィンパスロール3aとスクイズサイドロール6間
に押上げロール装置7を配置し、この押上げロール装置
7により両エッジ部を下方から押上げ両エッジ部に張力
を掛けながら突合せ溶接を行うことにより、アップセッ
ト寸前の鋼板両エッジの挙動をほぼ同一となるよう矯正
して、アップセット時の鋼板両エッジ端面に発生する端
面垂直方向以外の応力成分を極力少なくすることができ
る。
FIG. 13 shows an outer diameter of 323.8 mm × a plate thickness of 6.2.
4 shows the results of observing the behavior of both edges of a steel sheet within a both-edge convergence region L represented by the above-described formula (1) when a carbon steel pipe having a thickness of 2 mm is formed using the push-up roll device 7. FIG.
As is clear from, the behavior of both edges of the steel sheet immediately before the center of the squeeze side roll 6, that is, immediately before the upset, is corrected by using the push-up roll device 7,
The gap G in the height direction of both edges is also small, and it can be seen that both edges have almost the same behavior. in this way,
A push-up roll device 7 is arranged between the final fin pass roll 3a and the squeeze side roll 6, and both edges are pushed up from below by the push-up roll device 7 to perform butt welding while applying tension to both edges. By correcting the behavior of both edges of the steel sheet just before the upset so as to be substantially the same, it is possible to minimize the stress components generated on the both edge faces of the steel sheet during the upset other than in the direction perpendicular to the end face.

【0042】押上げ量 図14は、後述する実施例により、2相ステンレス鋼板
を用いた場合のレーザー溶接前の両エッジ加熱温度を5
00℃以上とし、押上げ量を種々変化させて造管した場
合の、前述の(1)式で表されるエッジ収束領域L以内
の鋼板両エッジの高さ方向ギャップG、スクイズサイド
ロール6の通過前後の管周長差により求まるアップセッ
ト量R、鋼板板厚tがラップ発生の有無に及ぼす影響を
示したもので、横軸に以下の(2)式中の左辺で求めら
れる値を、縦軸にラップ発生の有無をとって示した図で
ある。
The push-up amount 14 are the Examples below, both edges heated temperature before laser welding in the case of using the two-phase stainless steel 5
When the pipe is formed at a temperature of not less than 00 ° C. and the push-up amount is changed variously, the height direction gap G of both edges of the steel sheet within the edge convergence region L expressed by the above-mentioned equation (1) and the squeeze side roll 6 It shows the effect of the upset amount R and the steel sheet thickness t obtained by the pipe circumference difference before and after passing on the presence or absence of lapping, and the horizontal axis represents the value obtained by the left side in the following equation (2): FIG. 5 is a diagram in which the vertical axis indicates whether or not a lap has occurred.

【0043】[0043]

【数10】 (Equation 10)

【0044】ここで、 G:両エッジの高さ方向ギャッ
プ(mm) R:スクイズサイドロールのアップセット量(mm) t:鋼板板厚(mm) a:計測位置の補正項であって、エッジ収束領域Lをス
クイズサイドロールの中心からギャップ計測位置までの
距離で割った値
G: height gap between both edges (mm) R: squeeze side roll up set amount (mm) t: steel plate thickness (mm) a: correction term of measurement position, edge Value obtained by dividing the convergence area L by the distance from the center of the squeeze side roll to the gap measurement position

【0045】なお、両エッジの高さ方向ギャップGの計
測は、図2で示したコンタクトシュー4の位置を(1)
式で求まるエッジ収束領域L以内に位置制御し、その上
下動を絶縁処理を施した接触式変位計により両側ともに
計測し、それぞれの計測値の差分値から算出した。図1
4から明らかなように、上記(2)式で求まる値が0.
25以下では、造管中のラップ発生は無くなっており、
したがって、上記(2)式を満足させるように押上げ量
を調節するとよいことがわかる。
The measurement of the gap G in the height direction at both edges is performed by measuring the position of the contact shoe 4 shown in FIG.
The position was controlled within the edge convergence region L obtained by the equation, and the vertical movement was measured on both sides by a contact displacement meter subjected to insulation treatment, and calculated from the difference between the measured values. FIG.
As is apparent from FIG. 4, the value obtained by the above equation (2) is 0.
Below 25, lap generation during pipe making is gone,
Therefore, it is understood that the push-up amount should be adjusted so as to satisfy the above equation (2).

【0046】押上げロール装置に取付ける押上げロール
は、図11の如く1段式でも良いが、図15に示すよう
な多段式としても良い。押上げロールを多段式とするこ
とにより、押上げ時に作用する押上げ反力を各段に分散
でき、押上げロールによる管内面のロールマークおよび
押上げロールの圧壊を防止することができる。これはま
た、見掛け上の押し上ロール径を大きくすることが可能
であるため、押上げによる局部的なストレッチをエッジ
に与えることもない。
The push-up roll mounted on the push-up roll device may be a single-stage type as shown in FIG. 11, or may be a multi-stage type as shown in FIG. By making the push-up roll a multi-stage type, the push-up reaction force acting at the time of push-up can be dispersed in each stage, and the roll mark on the inner surface of the tube and the collapse of the push-up roll by the push-up roll can be prevented. In addition, since the apparent push-up roll diameter can be increased, the edge is not locally stretched by the push-up.

【0047】[0047]

【実施例】次に本発明の実施例について説明する。な
お、ここでは、表2に示す成分組成の鋼を溶製し、熱間
圧延により種々の板厚・板幅の鋼帯を製造し、それらを
溶接管素板として用いた。
Next, an embodiment of the present invention will be described. Here, steels having the component compositions shown in Table 2 were melted, steel strips of various thicknesses and widths were produced by hot rolling, and these were used as welded pipe blanks.

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】上記の鋼帯を使用し、図2に示す成形機に
て順次管状(又は円筒状)に成形した後、両エッジ突合
せ部をコンタクトシユー(直接通電装置)4に対する投
入電力を制御して所望の温度まで加熱し、さらに出力2
5kWのレーザー溶接機を用いて溶接して、肉厚・外径
の異なる溶接管を製造した。ここでは、図11に示す如
く、押上げロール装置7をフィンパスロール群の最終フ
ィンパスロール3aとスクイズサイドロール6との間に
設置する。押上げロール装置7を最終フィンパスロール
3とスクイズサイドロール6との間で一定の位置に保持
する機構としては、既に公開されている特開平5−20
8213号公報による技術を採用することができる。ま
た、押上げの位置は、既に公開されている特開平9−1
232号公報による技術を採用することにより決定でき
る。
After the above steel strip is formed into a tubular shape (or a cylindrical shape) by a forming machine shown in FIG. To the desired temperature, and output 2
Welding was performed using a 5 kW laser welding machine to produce welded pipes having different wall thicknesses and outer diameters. Here, as shown in FIG. 11, the push-up roll device 7 is installed between the last fin pass roll 3a of the fin pass roll group and the squeeze side roll 6. A mechanism for holding the push-up roll device 7 at a fixed position between the final fin pass roll 3 and the squeeze side roll 6 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-20 / 1993.
The technology according to No. 8213 can be adopted. Further, the position of the push-up is described in JP-A-9-19-1 already disclosed.
232 can be determined.

【0050】両エッジの高さ方向ギャップGの計測は、
図2中のコンタクトシュー4の位置を前述の(1)式で
求まるエッジ収束領域L以内に位置制御し、その上下動
を絶縁処理を施した接触式変位計により両側ともに計測
することにより、それぞれの計測値の差分量から算出し
た。また、アップセット量はスクイズサイドロール6の
通過前後の管の外周長を測定し、その差から求めた。
The measurement of the gap G in the height direction at both edges is performed as follows.
The position of the contact shoe 4 in FIG. 2 is controlled within the edge convergence region L determined by the above-described equation (1), and the vertical movement thereof is measured on both sides by a contact type displacement meter that has been subjected to insulation treatment. Calculated from the difference between the measured values of. In addition, the upset amount was determined by measuring the outer peripheral length of the pipe before and after passing through the squeeze side roll 6, and determining the difference.

【0051】効果の指標として、造管中にラップが発生
し溶接不良となった場合は×、ラップが発生せず良好な
溶接が行えた場合は○で表わすようにして、各種溶接管
の結果を表3に示した。なお、両エッジが完全に突合わ
さらないようなラップは目視による確認が可能である
が、図16に示すような鋼板厚以内でラップした場合に
は目視による観察は困難となるため、造管したサンプル
から長手方向の任意の50点を断面研磨により観察し、
図16に示す如く内面あるいは外面の両エッジの段差t
G が板厚tの10%を越える場合をラップの発生とし
た。また、ラップの確認を容易にするため、通常行われ
る内外面のビードカットを施さずに造管した。この結
果、表3に示す如く、本発明の方法で製造したものはラ
ップの発生が一切無く、安定した溶接品質を持つ溶接管
の製造が可能となることが確認された。
As an index of the effect, the result of various welded pipes is indicated by x when lapping occurs during pipe making and welding failure occurs, and when good lapping does not occur and good welding can be performed. Are shown in Table 3. It should be noted that a lap where both edges do not completely abut can be visually confirmed, but if the lap is wrapped within a steel plate thickness as shown in FIG. Observation of arbitrary 50 points in the longitudinal direction by cross section polishing from the sample
As shown in FIG. 16, the step t between the inner and outer edges.
The case where G exceeded 10% of the plate thickness t was regarded as the occurrence of lap. In addition, in order to make it easy to confirm the lap, the tube was formed without performing bead cutting on the inner and outer surfaces, which is usually performed. As a result, as shown in Table 3, it was confirmed that the one manufactured by the method of the present invention did not generate any lap, and it was possible to manufacture a welded pipe having stable welding quality.

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】[0053]

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、造管
プロセス中におけるエッジ突合せ状態の安定化により、
ラインパイプや油井管等に好適な2相ステンレス鋼管
を、安定した溶接品質と高い生産性を有して製造するこ
とが可能となる。
As described above, according to the present invention, the stabilization of the edge butting state during the pipe forming process allows
Duplex stainless steel pipes suitable for line pipes, oil well pipes, and the like can be manufactured with stable welding quality and high productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来の成形法による成形材エッジ部のラップを
示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing wrapping of a molding material edge portion by a conventional molding method.

【図2】溶接管の製造ラインを示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a production line for a welded pipe.

【図3】予熱温度と貫通限界溶接速度との関係を示す説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a relationship between a preheating temperature and a penetration limit welding speed.

【図4】熱伝導解析により、鋼板最エッジ温度を750
℃とした場合に生じる鋼板エッジからの距離と温度との
関係図である。
FIG. 4 shows that the maximum edge temperature of a steel sheet is 750 by a heat conduction analysis.
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a distance from a steel plate edge and a temperature when the temperature is set to ° C.

【図5】熱伝導解析より得られた鋼板最エッジ温度75
0℃における鋼板強度と室温における鋼板強度との比と
鋼板エッジからの距離との関係図である。
FIG. 5 is a steel plate outermost edge temperature 75 obtained from heat conduction analysis.
It is a relation diagram of the ratio of the steel plate strength at 0 degreeC and the steel plate strength at room temperature, and the distance from the steel plate edge.

【図6】熱伝導解析より得られた鋼板最エッジ温度50
0℃における鋼板強度と室温における鋼板強度との比と
鋼板エッジからの距離との関係図である。
[FIG. 6] The steel plate outermost edge temperature 50 obtained from the heat conduction analysis.
It is a relation diagram of the ratio of the steel plate strength at 0 degreeC and the steel plate strength at room temperature, and the distance from the steel plate edge.

【図7】成形材シーム部に生じたエッジウェーブを示す
説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an edge wave generated in a formed material seam portion.

【図8】スクイズサイドロールの中心から上流側への距
離とエッジ変動及び両エッジのギャップとの関係図であ
る。
FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the distance from the center of the squeeze side roll to the upstream side, edge fluctuation, and the gap between both edges.

【図9】両エッジの高さ方向ギャップを計測する際の位
置関係を示す説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a positional relationship when measuring a height-direction gap between both edges.

【図10】従来の成形法によるスクイズサイドロール近
傍の鋼板両エッジの挙動と両エッジの高さ方向ギャップ
を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing the behavior of both edges of a steel sheet near a squeeze side roll and the height gap between the two edges by a conventional forming method.

【図11】押上げロール装置を利用した本発明の実施の
形態を示す説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention using a push-up roll device.

【図12】本発明に用いる押上げロール装置の構成例を
示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing a configuration example of a push-up roll device used in the present invention.

【図13】本発明の成形法によるスクイズサイドロール
近傍の鋼板両エッジの挙動と両エッジの高さ方向ギャッ
プを示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing the behavior of both edges of the steel sheet near the squeeze side roll and the height gap between the both edges by the forming method of the present invention.

【図14】両エッジの高さ方向ギャップ、アップセット
量、鋼板板厚がラップ発生に及ぼす関係を示す説明図で
ある。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the height direction gap of both edges, the amount of upset, and the thickness of a steel sheet, which affects lap generation.

【図15】本発明に用いる多段式押上げロール装置を示
す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory view showing a multi-stage push-up roll device used in the present invention.

【図16】ラップの良否判定方法を説明する説明図であ
る。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a method of determining the quality of a lap.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ブレークダウンロール群 2 ケージロールあるいはクラスタロール群 3 フィンパスロール群 3a 最終フィンパスロール 4 コンタクトシュー 5 レーザービーム溶接装置 6 スクイズサイドロール 7 押上げロール装置 8 押上げロール 9 昇降装置 10 車輪 12 鋼帯(又は鋼板) 12’鋼管 G 両エッジのギャップ R スクイズサイドロールによるアップセット量 t 鋼帯又は鋼板の板厚 tG 内面あるいは外面の両エッジの段差 L スクイズサイドロールの中心から成形上流側に配置
される変位計までの距離 a 計測位置の補正項であってエッジ収束領域Lをスク
イズサイドロールの中心からギャップ計測位置までの距
離で割った値 D 溶接管の外径 Df スクイズサイドロールのフランジ外径 B スクイズサイドロール中心間距離からスクイズサイ
ドロールのフランジ外径を引いて2で割った距離
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Breakdown roll group 2 Cage roll or cluster roll group 3 Fin pass roll group 3a Final fin pass roll 4 Contact shoe 5 Laser beam welding device 6 Squeeze side roll 7 Push-up roll device 8 Push-up roll 9 Lifting device 10 Wheel 12 Steel Strip (or steel plate) 12 'steel pipe G Gap between both edges R Upset amount by squeeze side roll t Steel strip or steel plate thickness t G Step between both inner and outer edges L L From the center of squeeze side roll to upstream of forming Distance to the displacement gauge to be arranged a Correction term of the measurement position, which is the value obtained by dividing the edge convergence area L by the distance from the center of the squeeze side roll to the gap measurement position D Outer diameter of the welded pipe Df Flange of the squeeze side roll Outer diameter B Squeeze side roll from center distance Distance divided by 2 Pull the flange outer diameter of the side's roll

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有泉 孝 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 真保 幸雄 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 4E068 BA00 BE00 BG01 CJ01 DA15 DB01 4E081 AA12 BA03 BA19 CA19 DA11 DA31 EA14  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Takashi Ariizumi, 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nihon Kokan Co., Ltd. (72) Yukio Maho, 1-2-1, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nippon Kokan Co., Ltd. (reference) 4E068 BA00 BE00 BG01 CJ01 DA15 DB01 4E081 AA12 BA03 BA19 CA19 DA11 DA31 EA14

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2相ステンレス鋼帯を複数のロール成形
スタンドにより連続的に管状に成形し、その成形された
管状2相ステンレス鋼の突合わせ部である両エッジ部を
加熱してレーザー溶接する2相ステンレス溶接鋼管の製
造方法において、 前記両エッジ部の間隔を所定の距離に保持するフィンパ
スロールと、前記両エッジ部を加圧し突合わせるスクイ
ズサイドロールとを備えるとともに、最終フィンパスロ
ールと前記スクイズサイドロールとの間に押上げロール
装置を配置し、 前記押上げロール装置により、前記両エッジ部を下方か
ら押上げながら突合せ溶接を行うことを特徴とする2相
ステンレス溶接鋼管の製造方法。
1. A duplex stainless steel strip is continuously formed into a tubular shape by a plurality of roll forming stands, and both edges, which are butted portions of the formed tubular duplex stainless steel, are heated and laser-welded. A method for manufacturing a duplex stainless steel welded pipe, comprising: a fin pass roll for maintaining a distance between the two edge portions at a predetermined distance; and a squeeze side roll for pressing and abutting the two edge portions, and a final fin pass roll. A method for manufacturing a duplex stainless steel welded pipe, comprising: arranging a push-up roll device between the squeeze side rolls and performing butt welding while pushing up the edges from below with the push-up roll device. .
【請求項2】 レーザー溶接前の前記両エッジ部の加熱
温度を500℃以上とすることを特徴とする請求項1に
記載の2相ステンレス溶接鋼管の製造方法。
2. The method for producing a duplex stainless steel welded pipe according to claim 1, wherein a heating temperature of the both edge portions before the laser welding is set to 500 ° C. or higher.
【請求項3】 前記両エッジの高さ方向ギャップGを計
測し、その計測結果に応じて前記押上げロール装置によ
る押上げ量を調節しつつ突合せ溶接を行うことを特徴と
する請求項1又は2に記載の2相ステンレス溶接鋼管の
製造方法。
3. The method according to claim 1, wherein a height direction gap G between the two edges is measured, and the butt welding is performed while adjusting a pushing amount by the pushing roll device according to the measurement result. 3. The method for producing a duplex stainless steel welded pipe according to item 2.
【請求項4】(1)式で表されるエッジ収束領域L以内
の任意の箇所における前記両エッジの高さ方向ギャップ
Gを計測し、(2)式で表される条件を満足するよう
に、前記押上げロール装置による押上げ量を調節するこ
とを特徴とする請求項1から3の何れかに記載の2相ス
テンレス溶接鋼管の製造方法。 【数1】 ここで、 L :スクイズサイドロールの中心から成形
上流側のエッジ収束領域 D :溶接管の外径 Df:スクイズサイドロールのフランジ外径 B :スクイズサイドロール中心間距離からスクイズサ
イドロールのフランジ外径を引いて2で割った距離 【数2】 ここで、 G:両エッジの高さ方向ギャップ(mm) R:スクイズサイドロールのアップセット量(mm) t:鋼帯の板厚(mm) a:計測位置による補正項であって、エッジ収束領域L
をスクイズサイドロールの中心からギャップ計測位置ま
での距離で割った値
4. A height direction gap G between the two edges at an arbitrary point within the edge convergence region L expressed by the equation (1) is measured so that the condition expressed by the equation (2) is satisfied. The method for producing a duplex stainless steel welded pipe according to any one of claims 1 to 3, wherein a push-up amount by the push-up roll device is adjusted. (Equation 1) Here, L: edge convergence area on the upstream side of forming from the center of the squeeze side roll D: outer diameter of the welded pipe Df: flange outer diameter of the squeeze side roll B: flange outer diameter of the squeeze side roll from the distance between the centers of the squeeze side rolls Subtracted by 2 and divided by 2 Here, G: height direction gap between both edges (mm) R: squeeze side roll upset amount (mm) t: steel strip thickness (mm) a: correction term depending on measurement position, edge convergence Area L
Divided by the distance from the center of the squeeze side roll to the gap measurement position
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