JP2000169912A - 鋼管とその製造方法 - Google Patents
鋼管とその製造方法Info
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- JP2000169912A JP2000169912A JP10343384A JP34338498A JP2000169912A JP 2000169912 A JP2000169912 A JP 2000169912A JP 10343384 A JP10343384 A JP 10343384A JP 34338498 A JP34338498 A JP 34338498A JP 2000169912 A JP2000169912 A JP 2000169912A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部が十分な継手性能を有し、溶接のまま
でも十分な加工性を有する鋼管を高張力鋼板から製造す
る。 【解決手段】 合金成分であるＣ、Ｓｉ、及びＣｒを、
炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる範囲内に含有し
（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃｒ（単位は重量
％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構造を有する、引
張強度６０kgf/mm2以上の高張力鋼板を管状に成形しつ
つ、その会合部を高周波抵抗溶接して鋼管を製造する。
でも十分な加工性を有する鋼管を高張力鋼板から製造す
る。 【解決手段】 合金成分であるＣ、Ｓｉ、及びＣｒを、
炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる範囲内に含有し
（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃｒ（単位は重量
％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構造を有する、引
張強度６０kgf/mm2以上の高張力鋼板を管状に成形しつ
つ、その会合部を高周波抵抗溶接して鋼管を製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、鋼管とそ
の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この
出願の発明は、接合部が十分な継手性能を有し、溶接の
ままでも十分な加工性を有する鋼管を高張力鋼板から製
造することのできる鋼管とその製造方法に関するもので
ある。
の製造方法に関するものである。さらに詳しくは、この
出願の発明は、接合部が十分な継手性能を有し、溶接の
ままでも十分な加工性を有する鋼管を高張力鋼板から製
造することのできる鋼管とその製造方法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術とその課題】鋼管は、たとえば図４に示し
たように、鋼板（１）を加圧ロール（２）等により円筒
管状に成形しつつ、鋼板（１）の会合部（３）において
接触子（４）から約400kHz程度の高周波電流を供給し、
溶接して製造される。このような高周波抵抗溶接では、
会合部（３）は、表皮効果によりその表層のみが加熱さ
れ、接合する。
たように、鋼板（１）を加圧ロール（２）等により円筒
管状に成形しつつ、鋼板（１）の会合部（３）において
接触子（４）から約400kHz程度の高周波電流を供給し、
溶接して製造される。このような高周波抵抗溶接では、
会合部（３）は、表皮効果によりその表層のみが加熱さ
れ、接合する。
【０００３】一方、鋼板（１）については、引張強度が
６０kgf/mm2 以上という高張力鋼板が知られている。し
かしながら、この高張力鋼板を溶接した場合には、溶接
後の接合部（５）における溶接部並びに熱影響部に特性
の劣化が見られるのであった。特性の劣化は、溶接部と
熱影響部の組織が大幅に変化するのに起因しており、硬
化又は軟化として現れ、十分な継手性能が得られない。
このため、高張力鋼板から製造した鋼管については、焼
戻し等の特性を回復する熱処理を行わざるを得なかっ
た。
６０kgf/mm2 以上という高張力鋼板が知られている。し
かしながら、この高張力鋼板を溶接した場合には、溶接
後の接合部（５）における溶接部並びに熱影響部に特性
の劣化が見られるのであった。特性の劣化は、溶接部と
熱影響部の組織が大幅に変化するのに起因しており、硬
化又は軟化として現れ、十分な継手性能が得られない。
このため、高張力鋼板から製造した鋼管については、焼
戻し等の特性を回復する熱処理を行わざるを得なかっ
た。
【０００４】また、高張力鋼板から製造した鋼管には、
そのように接合部（５）の特性が劣化するため、製造さ
れた鋼管を断面形状を三角形、四角形等の異形形状に成
形する際には、予熱あるいは焼戻し等の熱処理を行わな
いと、加工に耐えられないケースがある。特開昭６１−
１１５６１４号公報には、角部成形位置のみを局部的に
加熱し、角成形する方法が記載されているが、未だ実用
化には至っていない。
そのように接合部（５）の特性が劣化するため、製造さ
れた鋼管を断面形状を三角形、四角形等の異形形状に成
形する際には、予熱あるいは焼戻し等の熱処理を行わな
いと、加工に耐えられないケースがある。特開昭６１−
１１５６１４号公報には、角部成形位置のみを局部的に
加熱し、角成形する方法が記載されているが、未だ実用
化には至っていない。
【０００５】この出願の発明は、以上の通りの事情に鑑
みてなされたものであり、高張力鋼板から鋼管を製造す
る際に発生する接合部の特性劣化という欠点を解消し、
溶接後に接合部が十分な継手性能を有し、溶接のままで
も十分な加工性を有する鋼管を高張力鋼板から製造する
ことのできる鋼管とその製造方法を提供することを目的
としている。
みてなされたものであり、高張力鋼板から鋼管を製造す
る際に発生する接合部の特性劣化という欠点を解消し、
溶接後に接合部が十分な継手性能を有し、溶接のままで
も十分な加工性を有する鋼管を高張力鋼板から製造する
ことのできる鋼管とその製造方法を提供することを目的
としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、合金成分であるＣ、Ｓ
ｉ、及びＣｒを、炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる
範囲内に含有し（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃ
ｒ（単位は重量％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構
造を有する、引張強度６０kgf/mm2 以上の高張力鋼板を
管状に成形しつつ、その会合部を高周波抵抗溶接して鋼
管を製造することを特徴とする鋼管の製造方法（請求項
１）を提供する。
の課題を解決するものとして、合金成分であるＣ、Ｓ
ｉ、及びＣｒを、炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる
範囲内に含有し（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃ
ｒ（単位は重量％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構
造を有する、引張強度６０kgf/mm2 以上の高張力鋼板を
管状に成形しつつ、その会合部を高周波抵抗溶接して鋼
管を製造することを特徴とする鋼管の製造方法（請求項
１）を提供する。
【０００７】またこの出願の発明は、溶接後そのまま断
面異形形状に成形すること（請求項２）を好ましい態様
として提供するものでもある。さらにこの出願の発明
は、これら鋼管の製造方法により製造される鋼管（請求
項３）をも提供する。以下、この出願の発明の鋼管とそ
の製造方法についてさらに詳しく説明する。
面異形形状に成形すること（請求項２）を好ましい態様
として提供するものでもある。さらにこの出願の発明
は、これら鋼管の製造方法により製造される鋼管（請求
項３）をも提供する。以下、この出願の発明の鋼管とそ
の製造方法についてさらに詳しく説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】この出願の発明において、使用す
る高張力鋼板は、上記の通りに、合金成分であるＣ、Ｓ
ｉ、及びＣｒを、炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる
範囲内に含有し（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃ
ｒ（単位は重量％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構
造を有する、引張強度６０kgf/mm2 以上の高張力鋼板で
ある。この高張力鋼板を管状に成形しつつ、会合部を高
周波抵抗溶接すると、溶接部の硬度上昇が許容範囲内に
抑えられ、同時に、熱影響部の軟化も抑制される。溶接
部及び熱影響部の硬度は、ビッカース硬さで母材の９０
％以上 150％以下の範囲に収まる。この効果は、高張力
鋼板が有する低炭素等量で、微細な結晶粒径と、高周波
抵抗溶接に基づくと考えられる。
る高張力鋼板は、上記の通りに、合金成分であるＣ、Ｓ
ｉ、及びＣｒを、炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる
範囲内に含有し（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃ
ｒ（単位は重量％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構
造を有する、引張強度６０kgf/mm2 以上の高張力鋼板で
ある。この高張力鋼板を管状に成形しつつ、会合部を高
周波抵抗溶接すると、溶接部の硬度上昇が許容範囲内に
抑えられ、同時に、熱影響部の軟化も抑制される。溶接
部及び熱影響部の硬度は、ビッカース硬さで母材の９０
％以上 150％以下の範囲に収まる。この効果は、高張力
鋼板が有する低炭素等量で、微細な結晶粒径と、高周波
抵抗溶接に基づくと考えられる。
【０００９】炭素等量Ｃeqが 0.1以上になると、溶接部
の硬度が普通鋼の溶接金属硬さ 375Hvを超え、熱影響部
に硬化が生じる。また、結晶粒径が２μｍを超えた場合
には、溶接部の硬化と熱影響部の軟化が見られる。高周
波抵抗溶接は、一般に、表皮効果により会合部の表層の
みを局所的に加熱することができ、その熱履歴は急熱及
び急冷である。このため、溶接部及び熱影響部の組織変
化が抑制され、特性の劣化が生じにくい。また、母材に
与える熱的影響も少ないという利点がある。このような
高周波抵抗溶接の条件は特に制限はない。たとえば、 6
40℃以上に加熱する時間を１０秒以内、好ましくは１秒
以内が例示される。
の硬度が普通鋼の溶接金属硬さ 375Hvを超え、熱影響部
に硬化が生じる。また、結晶粒径が２μｍを超えた場合
には、溶接部の硬化と熱影響部の軟化が見られる。高周
波抵抗溶接は、一般に、表皮効果により会合部の表層の
みを局所的に加熱することができ、その熱履歴は急熱及
び急冷である。このため、溶接部及び熱影響部の組織変
化が抑制され、特性の劣化が生じにくい。また、母材に
与える熱的影響も少ないという利点がある。このような
高周波抵抗溶接の条件は特に制限はない。たとえば、 6
40℃以上に加熱する時間を１０秒以内、好ましくは１秒
以内が例示される。
【００１０】この出願の発明の鋼管の製造方法によって
製造される鋼管は、溶接部及び熱影響部の組織変化が抑
制されているため、溶接のままでも接合部は十分な継手
性能を有する。また、溶接による硬化はないため、予熱
あるいは焼戻し等の熱処理を行わなくとも、溶接したま
まの状態で断面異形形状に加工成形することができる。
三角形、四角形、台形、楕円形などの各種の断面形状を
有する異形鋼管が容易に実現される。
製造される鋼管は、溶接部及び熱影響部の組織変化が抑
制されているため、溶接のままでも接合部は十分な継手
性能を有する。また、溶接による硬化はないため、予熱
あるいは焼戻し等の熱処理を行わなくとも、溶接したま
まの状態で断面異形形状に加工成形することができる。
三角形、四角形、台形、楕円形などの各種の断面形状を
有する異形鋼管が容易に実現される。
【００１１】以下、実施例を示し、この出願の発明の鋼
管とその製造方法についてさらに詳しく説明する。
管とその製造方法についてさらに詳しく説明する。
【００１２】
【実施例】（実施例１）
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】表１に示した組成を有する板厚3.0mm の高
張力鋼板を直径150mm の円筒管状に成形しつつ、会合部
を表２に示した溶接条件で高周波抵抗溶接して鋼管を作
製した。なお、表２におけるＶ角は、図４に示した角度
Ｖを意味する。この鋼管の接合部における溶接部並びに
熱影響部の硬度分布を測定した結果が図１のグラフであ
る。この図１から明らかなように、溶接による硬度の変
化は抑制され、母材硬度の９０％以上 150％以下の硬度
範囲内に収まっている。溶接のままでも良好な継手性能
を有していることが確認される。
張力鋼板を直径150mm の円筒管状に成形しつつ、会合部
を表２に示した溶接条件で高周波抵抗溶接して鋼管を作
製した。なお、表２におけるＶ角は、図４に示した角度
Ｖを意味する。この鋼管の接合部における溶接部並びに
熱影響部の硬度分布を測定した結果が図１のグラフであ
る。この図１から明らかなように、溶接による硬度の変
化は抑制され、母材硬度の９０％以上 150％以下の硬度
範囲内に収まっている。溶接のままでも良好な継手性能
を有していることが確認される。
【００１６】また、この鋼管は、その後、予熱あるいは
焼戻し等の熱処理をしなくとも、そのままの状態で、三
角形、四角形及び台形の各種断面を有する異形鋼管に成
形可能であった。図２は、作製した角形鋼管の接合部の
断面を示した図面に代わる光学顕微鏡写真である。
焼戻し等の熱処理をしなくとも、そのままの状態で、三
角形、四角形及び台形の各種断面を有する異形鋼管に成
形可能であった。図２は、作製した角形鋼管の接合部の
断面を示した図面に代わる光学顕微鏡写真である。
【００１７】この図２において、中央部に炭素濃度の低
い白色層が、また、鋼管内面に相当する図２上部に余盛
が確認される。余盛は、会合部を温度が上昇した状態で
アプセット代分引き寄せた時に、その体積分の金属がス
クイーズアウトされて形成される。その大きさは、会合
部の入熱状態とアプセット代により決定される。 （比較例１）
い白色層が、また、鋼管内面に相当する図２上部に余盛
が確認される。余盛は、会合部を温度が上昇した状態で
アプセット代分引き寄せた時に、その体積分の金属がス
クイーズアウトされて形成される。その大きさは、会合
部の入熱状態とアプセット代により決定される。 （比較例１）
【００１８】
【表３】
【００１９】表３に示した組成に代えた他は、実施例１
と同様に、表２に示した溶接条件で高周波抵抗溶接して
鋼管を作製した。その接合部における溶接部並びに熱影
響部の硬度分布を測定した結果が図３のグラフである。
この図３から明らかなように、溶接部の硬度が母材硬度
の２倍にも達した。また、この鋼管を異形断面を有する
異形鋼管に成形しようとしたところ、溶接そのままの状
態では成形不可能で、成形前に熱処理を必要とした。
と同様に、表２に示した溶接条件で高周波抵抗溶接して
鋼管を作製した。その接合部における溶接部並びに熱影
響部の硬度分布を測定した結果が図３のグラフである。
この図３から明らかなように、溶接部の硬度が母材硬度
の２倍にも達した。また、この鋼管を異形断面を有する
異形鋼管に成形しようとしたところ、溶接そのままの状
態では成形不可能で、成形前に熱処理を必要とした。
【００２０】もちろんこの出願の発明は、以上の実施例
によって限定されるものではない。高張力鋼板の組成、
板厚をはじめ、鋼管の直径、溶接条件等の細部について
は様々な態様が可能であることは言うまでもない。
によって限定されるものではない。高張力鋼板の組成、
板厚をはじめ、鋼管の直径、溶接条件等の細部について
は様々な態様が可能であることは言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この出願の発
明によって、高張力鋼板の場合にも、接合部が十分な継
手性能を有し、溶接のままでも十分な加工性を有する鋼
管が製造される。また、三角形、四角形、台形、楕円形
等の各種異形断面を有する異形鋼管が溶接そのままの状
態で容易に加工成形される。
明によって、高張力鋼板の場合にも、接合部が十分な継
手性能を有し、溶接のままでも十分な加工性を有する鋼
管が製造される。また、三角形、四角形、台形、楕円形
等の各種異形断面を有する異形鋼管が溶接そのままの状
態で容易に加工成形される。
【図１】実施例１で作製した鋼管の接合部における硬度
分布を示した相関図である。
分布を示した相関図である。
【図２】実施例１で作製した角形鋼管の接合部の断面を
示した図面に代わる光学顕微鏡写真である。
示した図面に代わる光学顕微鏡写真である。
【図３】比較例１で作製した鋼管の接合部における硬度
分布を示した相関図である。
分布を示した相関図である。
【図４】高周波抵抗溶接による鋼管の製造方法の概要を
示した要部斜視図である。
示した要部斜視図である。
１ 鋼板 ２ 加圧ロール ３ 会合部 ４ 接触子 ５ 接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 雀部 謙 茨城県つくば市千現１丁目２番１号 科学 技術庁金属材料技術研究所内 Ｆターム(参考） 4K032 AA01 AA04 AA05 AA16 AA27 AA29 AA31 BA03 CB02
Claims (3)
- 【請求項１】 合金成分であるＣ、Ｓｉ、及びＣｒを、
炭素等量Ｃeqで０＜Ｃeq＜0.1 となる範囲内に含有し
（ただし、Ｃeq＝Ｃ＋1/40Ｓｉ＋1/20Ｃｒ（単位は重量
％））、結晶粒径が２μｍ以下の微細構造を有する、引
張強度６０kgf/mm2 以上の高張力鋼板を管状に成形しつ
つ、その会合部を高周波抵抗溶接して鋼管を製造するこ
とを特徴とする鋼管の製造方法。 - 【請求項２】 溶接後そのまま断面異形形状に成形する
請求項１記載の鋼管の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の鋼管の製造方法に
より製造される鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10343384A JP2000169912A (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | 鋼管とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10343384A JP2000169912A (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | 鋼管とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000169912A true JP2000169912A (ja) | 2000-06-20 |
Family
ID=18361105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10343384A Withdrawn JP2000169912A (ja) | 1998-12-02 | 1998-12-02 | 鋼管とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000169912A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014034805A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Marushin:Kk | 既設杭引き抜き装置 |
-
1998
- 1998-12-02 JP JP10343384A patent/JP2000169912A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014034805A (ja) * | 2012-08-08 | 2014-02-24 | Marushin:Kk | 既設杭引き抜き装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060207 |