JP2003340506A - Production method for seamless pipe - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、継目無管の製造方
法に係り、特にストリッピング不良や偏肉の抑制を効果
的に行える継目無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 seamless pipe, and more particularly to a method for producing a seamless pipe which effectively suppresses stripping defects and uneven thickness.
【0002】[0002]
【従来の技術】マンドレルミル圧延においては、圧延中
に管内面がマンドレルバーと密着し、圧延後マンドレル
バーと材料が焼嵌め状態になって、管材からマンドレル
バーが引き抜けないストリッピング不良が発生する場合
がある。このストリッピング不良は、普通鋼に比べて熱
膨張係数や変形抵抗の大きい高合金鋼で発生しやすく、
ストリッピング不良が発生すると、管材を溶断してマン
ドレルバーから分離する必要がある。2. Description of the Related Art In mandrel mill rolling, the inner surface of the pipe adheres to the mandrel bar during rolling, the mandrel bar and the material are shrink-fitted after rolling, and stripping failure occurs in which the mandrel bar cannot be pulled out from the pipe material. There is a case. This stripping failure is more likely to occur in high alloy steels that have a larger coefficient of thermal expansion and deformation resistance than ordinary steel,
When stripping failure occurs, it is necessary to melt the pipe material and separate it from the mandrel bar.
【0003】このようなストリッピング不良を抑制する
ことは、マンドレルミル圧延にとっては重要課題の一つ
であり、従来より各種の提案がなされている。例えば特
開平5−185112号では、両管端部分においても管
材とマンドレルバーとの間に適当な空隙が形成されるよ
うにするものを提案している。このように、ストリッピ
ング不良を抑制するには、管材とマンドレルバーとの間
の空隙が大きくなるように孔型の楕円度を大きくするこ
とが有効である。Suppressing such stripping defects is one of the important issues for mandrel mill rolling, and various proposals have been made in the past. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-185112 proposes that an appropriate gap is formed between the pipe material and the mandrel bar at both pipe end portions. Thus, in order to suppress stripping failure, it is effective to increase the hole-type ellipticity so that the gap between the pipe material and the mandrel bar becomes large.
【0004】しかしながら、孔型の楕円度をあまり大き
くし過ぎると、隣接スタンド間の圧延部のラップ代が小
さくなって未圧延部が発生し、その結果として円周方向
に4箇所、厚肉部が形成されることになる。更に、孔型
の楕円度を大きくし過ぎると、マンドレルミル圧延中に
管材が振れ、マンドレルミルの芯と圧延中の管材の軸芯
がずれて偏肉が発生しやすくなると推測される。However, if the ellipticity of the hole type is made too large, the lapping margin of the rolled portion between the adjacent stands becomes small and unrolled portions are generated. As a result, four locations in the circumferential direction and thick portions are formed. Will be formed. Further, if the hole-type ellipticity is too large, it is presumed that the pipe material swings during rolling of the mandrel mill, the core of the mandrel mill and the axial center of the pipe material during rolling shift, and uneven thickness is likely to occur.
【0005】そこで、マンドレルミルロール孔型におい
ては、圧延部のラップ代が小さくなり過ぎないように、
また、圧延中の管材の振れを小さくする観点から楕円度
の上限を、ストリッピング不良抑制の観点から楕円度の
下限を夫々設定していた。Therefore, in the mandrel mill roll hole type, in order to prevent the lapping margin of the rolling section from becoming too small,
Further, the upper limit of ellipticity has been set from the viewpoint of reducing runout of the pipe material during rolling, and the lower limit of ellipticity has been set from the viewpoint of suppressing stripping defects.
【0006】また、圧延中管材に穴があく「穴あき欠
陥」対策として、例えば特開平5−50115号、特開
平8−57506号、特開平8−276208号、特開
2000−351006号、特開2001−11330
6号等多数提案されているが、何れも各スタンドの肉厚
圧下量配分や孔型の楕円度を変化させることで対処する
ものであった。Further, as a countermeasure against "a hole defect" in which a pipe material has a hole during rolling, for example, JP-A-5-50115, JP-A-8-57506, JP-A-8-276208, JP-A-2000-351006, and Open 2001-11330
Many proposals such as No. 6 have been proposed, but all of them were dealt with by changing the distribution of the wall thickness reduction amount of each stand and the ellipticity of the hole type.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ストリッピング不良や穴あき欠陥の対策は、何れも圧延
中に管材が振れ、マンドレルミルの芯と管材の軸芯がず
れることにより発生する偏肉については全く考慮されて
いなかったので、上記の対策を施したとしても偏肉不良
が発生する場合があった。However, the above-mentioned measures against stripping defects and hole defects are all caused by the deviation of the pipe material during rolling and the deviation of the mandrel mill core from the axial center of the pipe material. However, even if the above measures are taken, uneven thickness defects may occur.
【0008】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、圧延中におけるマンドレルミルの
芯と管材の軸芯のずれをも考慮し、ストリッピング不良
や偏肉不良を効果的に抑制できる継目無管の製造方法を
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and takes into consideration the deviation between the core of the mandrel mill and the axial center of the pipe material during rolling, and is effective for stripping defects and uneven thickness defects. It is an object of the present invention to provide a method for producing a seamless pipe that can be effectively suppressed.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る継目無管の製造方法は、継目無管
を製造するマンドレルミルの、少なくともNo.1〜N
o.3スタンドにおけるバー圧下力Pをバースラスト力
Fで除した値(P/F)が、0.25以上で0.45以
下の範囲となるように圧延することとしている。そし
て、このようにすることで、ストリッピング不良や偏肉
不良を効果的に抑制できるようになる。In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing a seamless pipe according to the present invention is at least No. 2 of the mandrel mill for producing the seamless pipe. 1 to N
o. Rolling is performed so that a value (P / F) obtained by dividing the bar rolling force P in the three stands by the bar thrust force F is in the range of 0.25 or more and 0.45 or less. By doing so, it becomes possible to effectively suppress stripping defects and uneven thickness defects.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】2ロールで圧延するマンドレルミ
ルの場合、圧下方向の拘束力に対し、圧下方向と90°
ずれたスラスト方向の拘束力が弱い場合、圧延中の管材
1とマンドレルバー2はスラスト方向にずれやすくなる
(図1参照)。その結果、マンドレルミルの芯と圧延中
の管材の軸芯がずれたり、ふらついたりして偏肉が発生
すると考えられる。なお図1中の3はマンドレルミルロ
ールを示す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the case of a mandrel mill that rolls with two rolls, the rolling force is 90 ° with respect to the rolling direction restraining force.
If the constraining force in the shifted thrust direction is weak, the pipe material 1 and the mandrel bar 2 during rolling tend to shift in the thrust direction (see FIG. 1). As a result, it is considered that the core of the mandrel mill and the axial center of the pipe material during rolling are misaligned or wobbled, resulting in uneven thickness. In addition, 3 in FIG. 1 shows a mandrel mill roll.
【0011】反対に、圧下方向の拘束力に対し、スラス
ト方向の拘束力が強過ぎる場合は、マンドレルバー2に
管材1が密着しやすくなり、ストリッピング不良が発生
しやすくなると考えられる。On the other hand, when the restraining force in the thrust direction is too strong with respect to the restraining force in the rolling direction, the pipe material 1 is likely to adhere to the mandrel bar 2 and stripping failure is likely to occur.
【0012】そこで、本発明者等は、近似三次元有限要
素法を使用した数値計算により、偏肉やストリッピング
不良の発生の有無が概ね決定されるマンドレルミルにお
けるNo.1〜No.3スタンドの前記P/Fを計算し
た結果、例えば図2に示したような解析結果が得られた
ことから、このF/Pの大小で偏肉やストリッピング不
良が予測できると考え、実際の圧延実験を実施し、偏肉
やストリッピング不良を効果的に抑制できるF/Pの範
囲を模索した。なお、図2はNo.2スタンドにおける
結果を示したものである。Therefore, the inventors of the present invention have determined that the number of mandrel mills whose number of occurrences of uneven thickness and stripping defects is generally determined by numerical calculation using the approximate three-dimensional finite element method. 1-No. As a result of calculating the P / F of the three stands, for example, an analysis result as shown in FIG. 2 was obtained, it is considered that uneven thickness and stripping failure can be predicted depending on the size of the F / P. A rolling experiment was conducted to find a range of F / P that can effectively suppress uneven thickness and stripping defects. In addition, FIG. The result in two stands is shown.
【0013】なお、近似三次元有限要素法を使用した数
値計算は、管圧延のロールによる圧下の各段階を金型に
よる一般化平面ひずみ状態における圧縮に置替えること
により解析を行う、一般化平面ひずみ解析を応用し、圧
延方向のせん断ひずみが比較的大きくなることを考慮し
て、圧延方向のせん断ひずみ速度を扱う手法にて解析す
ることにより行った。Numerical calculation using the approximate three-dimensional finite element method is performed by replacing each stage of rolling by tube rolling with compression in a generalized plane strain state by a die, and analyzing by generalized plane. By applying the strain analysis, considering that the shear strain in the rolling direction becomes relatively large, the analysis was performed by the method that handles the shear strain rate in the rolling direction.
【0014】前記近似三次元有限要素法を使用した数値
計算に使用した条件としては、マンドレルミル入口にお
ける管材の外径は130〜500mm、肉厚は13〜6
0mm、マンドレルミル出口における管材の外径は10
0〜450mm、肉厚は3〜50mm、マンドレルバー
の外径は65〜435mmで、これらの計算条件で、マ
ンドレルミルの入口寸法、出口寸法、マンドレルミルの
ロール孔型の楕円度ψ(=A/B:図3参照)、各スタ
ンドの肉厚圧下量を変化させて約100種類の数値計算
を行って夫々のF/Pを算出し、その結果を基にF/P
の最適な範囲及び近似式を導き出した。As the conditions used for the numerical calculation using the approximate three-dimensional finite element method, the outer diameter of the pipe material at the inlet of the mandrel mill is 130 to 500 mm, and the wall thickness is 13 to 6.
0 mm, the outer diameter of the pipe material at the mandrel mill outlet is 10
0-450 mm, wall thickness 3-50 mm, mandrel bar outer diameter 65-435 mm. Under these calculation conditions, mandrel mill inlet dimensions, outlet dimensions, mandrel mill roll hole ellipticity ψ (= A / B: Refer to Fig. 3), the thickness reduction amount of each stand is changed, and about 100 kinds of numerical calculations are performed to calculate each F / P, and based on the result, the F / P is calculated.
The optimal range and the approximate expression of were derived.
【0015】本発明者等の実験及び計算結果によれば、
図5に示したように、F/Pは0.25以上で0.45
以下の範囲を充足する場合に、更に望ましくは0.3以
上で0.4以下の範囲を充足する場合に偏肉とストリッ
ピング不良を共に効果的に抑制できることが判明した。According to the experiments and calculation results of the present inventors,
As shown in FIG. 5, F / P is 0.45 when 0.25 or more.
It has been found that both uneven thickness and stripping defects can be effectively suppressed when the following range is satisfied, and more preferably 0.3 to 0.4 is satisfied.
【0016】また、F/Pは、図4に示したように、肉
厚圧下量dt/t(No.1スタンド:(素管肉厚−N
o.1スタンド溝底肉厚)/素管肉厚、No.1スタン
ド以外:(前段スタンド溝底肉厚−当該スタンド溝底肉
厚)/前段スタンド溝底肉厚)と楕円度ψの関数として
表すことができ、これら肉厚圧下量dt/tと楕円度ψ
を用いて、下記数式1に示したような線形に近似できる
ことも判明した。Further, as shown in FIG. 4, the F / P is a wall thickness reduction amount dt / t (No. 1 stand: (wall thickness-N
o. 1 stand groove bottom wall thickness) / wall thickness, No. Other than 1 stand: (front stand groove bottom wall thickness-corresponding stand groove bottom wall thickness) / previous stand groove bottom wall thickness) and ellipticity ψ can be expressed as a function of these wall thickness reduction amounts dt / t and ellipticity. ψ
It has also been found that it can be approximated linearly by using
【0017】[0017]
【数1】F/P=f(dt/t,ψ) =A+B×(dt/t)+C×(ψ−1) 但し、A:0.3〜0.5 B:0.1〜0.2 C:−0.1〜−1.0## EQU1 ## F / P = f (dt / t, ψ) = A + B × (dt / t) + C × (ψ−1) However, A: 0.3 to 0.5 B: 0.1 to 0.2 C: -0.1 to -1.0
【0018】本発明に係る継目無管の製造方法は、上記
した本発明者等の知見に基づいてなされたものであっ
て、継目無管を製造するマンドレルミルの、少なくとも
No.1〜No.3スタンドにおけるP/Fが、0.2
5以上で0.45以下の範囲となるように圧延するもの
であり、前記P/Fを、前記肉厚圧下量dt/tと楕円
度ψの関数として求めるものである。The method for producing a seamless pipe according to the present invention is based on the above-mentioned findings of the present inventors, and is at least No. 2 of the mandrel mill for producing a seamless pipe. 1-No. P / F in 3 stands is 0.2
Rolling is performed so as to fall within a range of 5 or more and 0.45 or less, and the P / F is obtained as a function of the wall thickness reduction amount dt / t and the ellipticity ψ.
【0019】本発明に係る継目無管の製造方法では、偏
肉やストリッピング不良の発生の有無が概ね決定され
る、マンドレルミルにおける少なくともNo.1〜N
o.3スタンドのP/Fを、圧延中におけるマンドレル
ミルの芯と管材の軸芯のずれをも考慮して最適の範囲と
なるように圧延しているので、ストリッピング不良や偏
肉不良を効果的に抑制できるようになる。In the method for producing a seamless pipe according to the present invention, at least No. 1 in the mandrel mill, which determines whether or not uneven thickness or stripping defects occur, is determined. 1 to N
o. The three-stand P / F is rolled in the optimum range in consideration of the misalignment between the core of the mandrel mill and the axial center of the pipe material during rolling, so that stripping defects and uneven thickness defects are effective. Can be suppressed to.
【0020】本発明に係る継目無管の製造方法におい
て、マンドレルミルにおける少なくともNo.1〜N
o.3スタンドのP/Fを0.25以上で0.45以下
の範囲としたのは、本発明者等の実験及び計算結果に基
づくものである。すなわち、P/Fを肉厚圧下量dt/
tと楕円度ψの関数として求めた一例である図5に示し
たように、P/Fが0.45以下の場合には、ストリッ
ピング力が高い場合が存在するものの、ストリッピング
不良までには至らず(図5(a)参照)、また、P/F
が0.25以上の場合には、15%以上の偏肉は発生し
なかった(図5(b)参照)からである。In the method for producing a seamless pipe according to the present invention, at least No. 1 in the mandrel mill is used. 1 to N
o. The reason that the P / F of the three stands is set in the range of 0.25 or more and 0.45 or less is based on the experiments and calculation results of the present inventors. That is, P / F is the wall thickness reduction amount dt /
As shown in FIG. 5, which is an example obtained as a function of t and ellipticity ψ, when P / F is 0.45 or less, there is a case where the stripping force is high. Is not reached (see Fig. 5 (a)), and P / F
This is because when the value is 0.25 or more, uneven thickness of 15% or more did not occur (see FIG. 5 (b)).
【0021】[0021]
【実施例】以下、本発明に係る継目無管の製造方法の効
果を確認するために行った実験結果について説明する。
本発明者等は前述の計算結果を基に圧延実験を実施し、
前述のF/Pの範囲が適正か否かを確認した。EXAMPLES The results of experiments carried out to confirm the effects of the method for producing a seamless pipe according to the present invention will be described below.
The present inventors carried out rolling experiments based on the above calculation results,
It was confirmed whether the above F / P range was appropriate.
【0022】実験に供した設備は、5スタンドのマンド
レルミルで、マンドレルミル入口における管材の外径は
335mm、肉厚は28mm、マンドレルミル出口にお
ける管材の外径は276mm、肉厚は13mm、マンド
レルバーの外径は250mmのものを使用し、No.1
〜No.3の各スタンドの肉厚圧下率及び孔型楕円度を
変化させて実験し、偏肉率とストリッピング性の良否を
判断した。The equipment used for the experiment was a five-stand mandrel mill. The outer diameter of the pipe material at the mandrel mill inlet was 335 mm, the wall thickness was 28 mm, the outer diameter of the pipe material at the mandrel mill outlet was 276 mm, the wall thickness was 13 mm, and the mandrel was used. The outer diameter of the bar used is 250 mm. 1
~ No. Experiments were performed by changing the wall thickness reduction rate and the hole type ellipticity of each stand of No. 3, and judged the uneven thickness rate and the stripping property.
【0023】その結果を下記表1に示す。なお、表1の
偏肉率中、◎印は偏肉率が10%以下のもの、○印は偏
肉率が10〜15%のもの、×印は偏肉率が15%以上
のものを示す。また、表1のストリッピング性中、◎印
は良好なもの、○印はストリッピング不良は発生しない
が電流値が高いもの、×印はストリッピング不良が1本
以上発生したものを示す。The results are shown in Table 1 below. In Table 1, among the uneven thickness ratios, ⊚ indicates that the uneven thickness ratio is 10% or less, ○ indicates that the uneven thickness ratio is 10 to 15%, and × indicates that the uneven thickness ratio is 15% or more. Show. Further, among the stripping properties in Table 1, the symbol ⊚ indicates good one, the symbol ◯ indicates that stripping failure does not occur, but the current value is high, and the symbol x indicates that one or more stripping failures occur.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】上記表1より明らかなように、マンドレル
ミルのNo.1〜No.3スタンドにおけるP/Fが、
0.25以上で0.45以下の範囲で圧延した場合(N
o.1,4,5,8,9,14〜16)には、偏肉率が
15%以上のものやストリッピング不良が1本以上発生
したものは皆無であった。As is clear from Table 1 above, the mandrel mill No. 1-No. P / F in 3 stands
When rolled in the range of 0.25 or more and 0.45 or less (N
o. 1, 4, 5, 8, 9, 14 to 16), none of them had an uneven thickness ratio of 15% or more and one or more stripping defects occurred.
【0026】特にマンドレルミルのNo.1〜No.3
スタンドにおけるP/Fが、0.3以上で0.4以下の
範囲で圧延した場合(No.1)には、偏肉率は10%
以下で、ストリッピング性も良好であった。In particular, the mandrel mill No. 1-No. Three
When the P / F in the stand is rolled in the range of 0.3 or more and 0.4 or less (No. 1), the uneven thickness ratio is 10%.
Below, the stripping property was also good.
【0027】一方、マンドレルミルのNo.1〜No.
3スタンドにおける少なくともいずれかのP/Fが、
0.25未満、或いは、0.45を超えた範囲で圧延し
た場合(No.2,3,6,7,10〜13,17)に
は、偏肉率が15%以上であったり、また、ストリッピ
ング不良が1本以上発生した。On the other hand, the mandrel mill No. 1-No.
At least one P / F in the three stands
When rolled in a range of less than 0.25 or more than 0.45 (No. 2, 3, 6, 7, 10 to 13, 17), the uneven thickness ratio is 15% or more, or , One or more stripping defects occurred.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る継目
無管の製造方法では、偏肉やストリッピング不良の発生
の有無が概ね決定される、マンドレルミルにおける少な
くともNo.1〜No.3スタンドのP/Fを、圧延中
におけるマンドレルミルの芯と管材の軸芯のずれをも考
慮して最適の範囲となるように圧延するので、ストリッ
ピング不良や偏肉不良を効果的に抑制できるようにな
る。ちなみに、マンドレルミルの全スタンドに上記の本
発明を適用した場合には、肉厚不良は0.4%から0.
2%に半減し、また、ストリッピング不良も0.02%
から0.005%以下になった。As described above, in the method for manufacturing a seamless pipe according to the present invention, at least No. 2 in the mandrel mill, which determines whether or not uneven thickness or stripping defects occur, is generally determined. 1-No. The 3-stand P / F is rolled in the optimum range in consideration of the deviation between the core of the mandrel mill and the axis of the pipe during rolling, so that stripping defects and uneven thickness defects are effectively suppressed. become able to. By the way, when the present invention is applied to all the stands of the mandrel mill, the defective thickness is 0.4% to 0.
It is halved to 2%, and stripping failure is 0.02%
To 0.005% or less.
【図1】マンドレルミルスタンドにおける偏肉発生のイ
メージを示した図である。FIG. 1 is a diagram showing an image of uneven thickness generation in a mandrel mill stand.
【図2】バー圧下力とバースラスト力の定義と、マンド
レルミルにおけるNo.2スタンドの解析結果を示した
図である。Fig. 2 Definitions of bar rolling force and bar thrust force, and No. 1 of mandrel mill. It is the figure which showed the analysis result of 2 stands.
【図3】孔型楕円度の定義を説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the definition of hole ellipticity.
【図4】孔型楕円度と肉厚圧下率とF/Pの相関を示し
た図である。FIG. 4 is a diagram showing a correlation between a hole ellipticity, a wall thickness reduction rate, and F / P.
【図5】(a)はストリッピング性の評価をみるため
に、マンドレルミルにおけるNo.1〜No.3スタン
ドのうち、F/P=0.474+0.16(dt/t)
−0.63(ψ−1)が最も大きくなるスタンドのdt
/tとψ−1の一例をプロットした図、(b)は偏肉の
評価をみるために、マンドレルミルにおけるNo.1〜
No.3スタンドのうち、F/P=0.474+0.1
6(dt/t)−0.63(ψ−1)が最も小さくなる
スタンドのdt/tとψ−1の一例をプロットした図で
ある。FIG. 5 (a) is a No. 1 in a mandrel mill in order to evaluate the stripping property. 1-No. Of the three stands, F / P = 0.474 + 0.16 (dt / t)
Dt of the stand where -0.63 (ψ-1) is the largest
/ T and ψ-1 are plotted in the figure, (b) is a No. in the mandrel mill in order to see the evaluation of uneven thickness. 1 to
No. F / P = 0.474 + 0.1 out of 3 stands
It is the figure which plotted dt / t and the example of (psi) -1 of the stand with which 6 (dt / t) -0.63 ((psi) -1) becomes the smallest.
1 管材 2 マンドレルバー 3 マンドレルミルロール 1 pipe material 2 Mandrel bar 3 Mandrel mill roll
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成14年11月5日(2002.11.
5)[Submission date] November 5, 2002 (2002.11.
5)
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Name of item to be amended] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0009[Correction target item name] 0009
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明に係る継目無管の製造方法は、継目無管
を製造するマンドレルミルの、少なくともNo.1〜N
o.3スタンドにおけるバースラスト力Fをバー圧下力
Pで除した値(F/P)が、0.25以上で0.45以
下の範囲となるように圧延することとしている。そし
て、このようにすることで、ストリッピング不良や偏肉
不良を効果的に抑制できるようになる。In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing a seamless pipe according to the present invention is at least No. 2 of the mandrel mill for producing the seamless pipe. 1 to N
o. Bar thrust force F in 3 stands
The rolling is performed so that the value ( F / P ) divided by P falls within the range of 0.25 or more and 0.45 or less. By doing so, it becomes possible to effectively suppress stripping defects and uneven thickness defects.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0012[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0012】そこで、本発明者等は、近似三次元有限要
素法を使用した数値計算により、偏肉やストリッピング
不良の発生の有無が概ね決定されるマンドレルミルにお
けるNo.1〜No.3スタンドの前記F/Pを計算し
た結果、例えば図2に示したような解析結果が得られた
ことから、このF/Pの大小で偏肉やストリッピング不
良が予測できると考え、実際の圧延実験を実施し、偏肉
やストリッピング不良を効果的に抑制できるF/Pの範
囲を模索した。なお、図2はNo.2スタンドにおける
結果を示したものである。Therefore, the inventors of the present invention have determined that the number of mandrel mills whose number of occurrences of uneven thickness and stripping defects is generally determined by numerical calculation using the approximate three-dimensional finite element method. 1-No. As a result of calculating the F / P of the three stands, for example, an analysis result as shown in FIG. 2 was obtained, it is considered that unevenness of thickness and stripping failure can be predicted by the magnitude of this F / P, A rolling experiment was conducted to find a range of F / P that can effectively suppress uneven thickness and stripping defects. In addition, FIG. The result in two stands is shown.
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】本発明に係る継目無管の製造方法は、上記
した本発明者等の知見に基づいてなされたものであっ
て、継目無管を製造するマンドレルミルの、少なくとも
No.1〜No.3スタンドにおけるF/Pが、0.2
5以上で0.45以下の範囲となるように圧延するもの
であり、前記F/Pを、前記肉厚圧下量dt/tと楕円
度ψの関数として求めるものである。The method for producing a seamless pipe according to the present invention is based on the above-mentioned findings of the present inventors, and is at least No. 2 of the mandrel mill for producing a seamless pipe. 1-No. F / P in 3 stands is 0.2
The rolling is performed so as to be in a range of 5 or more and 0.45 or less, and the F / P is obtained as a function of the wall thickness reduction amount dt / t and the ellipticity ψ.
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0019[Correction target item name] 0019
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0019】本発明に係る継目無管の製造方法では、偏
肉やストリッピング不良の発生の有無が概ね決定され
る、マンドレルミルにおける少なくともNo.1〜N
o.3スタンドのF/Pを、圧延中におけるマンドレル
ミルの芯と管材の軸芯のずれをも考慮して最適の範囲と
なるように圧延しているので、ストリッピング不良や偏
肉不良を効果的に抑制できるようになる。In the method for producing a seamless pipe according to the present invention, at least No. 1 in the mandrel mill, which determines whether or not uneven thickness or stripping defects occur, is determined. 1 to N
o. The F / P of 3 stands is rolled in the optimum range in consideration of the deviation between the core of the mandrel mill and the axial center of the pipe material during rolling, so that stripping defects and uneven thickness defects are effective. Can be suppressed to.
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0020[Correction target item name] 0020
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0020】本発明に係る継目無管の製造方法におい
て、マンドレルミルにおける少なくともNo.1〜N
o.3スタンドのF/Pを0.25以上で0.45以下
の範囲としたのは、本発明者等の実験及び計算結果に基
づくものである。すなわち、F/Pを肉厚圧下量dt/
tと楕円度ψの関数として求めた一例である図5に示し
たように、F/Pが0.45以下の場合には、ストリッ
ピング力が高い場合が存在するものの、ストリッピング
不良までには至らず(図5(a)参照)、また、F/P
が0.25以上の場合には、15%以上の偏肉は発生し
なかった(図5(b)参照)からである。In the method for producing a seamless pipe according to the present invention, at least No. 1 in the mandrel mill is used. 1 to N
o. The reason that the F / P of the three stands is in the range of 0.25 or more and 0.45 or less is based on the experiments and calculation results of the present inventors. That is, F / P is the wall thickness reduction amount dt /
As shown in FIG. 5, which is an example obtained as a function of t and ellipticity ψ, when F / P is 0.45 or less, there is a case where the stripping force is high. Is not reached (see FIG. 5 (a)), and F / P
This is because when the value is 0.25 or more, uneven thickness of 15% or more did not occur (see FIG. 5 (b)).
【手続補正7】[Procedure Amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0025】上記表1より明らかなように、マンドレル
ミルのNo.1〜No.3スタンドにおけるF/Pが、
0.25以上で0.45以下の範囲で圧延した場合(N
o.1,4,5,8,9,14〜16)には、偏肉率が
15%以上のものやストリッピング不良が1本以上発生
したものは皆無であった。As is clear from Table 1 above, the mandrel mill No. 1-No. F / P in 3 stands
When rolled in the range of 0.25 or more and 0.45 or less (N
o. 1, 4, 5, 8, 9, 14 to 16), none of them had an uneven thickness ratio of 15% or more and one or more stripping defects occurred.
【手続補正8】[Procedure Amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0026[Correction target item name] 0026
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0026】特にマンドレルミルのNo.1〜No.3
スタンドにおけるF/Pが、0.3以上で0.4以下の
範囲で圧延した場合(No.1)には、偏肉率は10%
以下で、ストリッピング性も良好であった。In particular, the mandrel mill No. 1-No. Three
When F / P in the stand is rolled in the range of 0.3 or more and 0.4 or less (No. 1), the uneven thickness ratio is 10%.
Below, the stripping property was also good.
【手続補正9】[Procedure Amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0027[Name of item to be corrected] 0027
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0027】一方、マンドレルミルのNo.1〜No.
3スタンドにおける少なくともいずれかのF/Pが、
0.25未満、或いは、0.45を超えた範囲で圧延し
た場合(No.2,3,6,7,10〜13,17)に
は、偏肉率が15%以上であったり、また、ストリッピ
ング不良が1本以上発生した。On the other hand, the mandrel mill No. 1-No.
At least one of F / P in the three stands is
When rolled in a range of less than 0.25 or more than 0.45 (No. 2, 3, 6, 7, 10 to 13, 17), the uneven thickness ratio is 15% or more, or , One or more stripping defects occurred.
【手続補正10】[Procedure Amendment 10]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0028[Correction target item name] 0028
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0028】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る継目
無管の製造方法では、偏肉やストリッピング不良の発生
の有無が概ね決定される、マンドレルミルにおける少な
くともNo.1〜No.3スタンドのF/Pを、圧延中
におけるマンドレルミルの芯と管材の軸芯のずれをも考
慮して最適の範囲となるように圧延するので、ストリッ
ピング不良や偏肉不良を効果的に抑制できるようにな
る。ちなみに、マンドレルミルの全スタンドに上記の本
発明を適用した場合には、肉厚不良は0.4%から0.
2%に半減し、また、ストリッピング不良も0.02%
から0.005%以下になった。As described above, in the method for manufacturing a seamless pipe according to the present invention, at least No. 2 in the mandrel mill, which determines whether or not uneven thickness or stripping defects occur, is generally determined. 1-No. The F / P of 3 stands is rolled in the optimum range in consideration of the deviation between the core of the mandrel mill and the axial center of the pipe material during rolling, so that stripping defects and uneven thickness defects are effectively suppressed. become able to. By the way, when the present invention is applied to all the stands of the mandrel mill, the defective thickness is 0.4% to 0.
It is halved to 2%, and stripping failure is 0.02%
To 0.005% or less.
Claims (2)
少なくともNo.1〜No.3スタンドにおけるバー圧
下力Pをバースラスト力Fで除した値(P/F)が、
0.25以上で0.45以下の範囲となるように圧延す
ることを特徴とする継目無管の製造方法。1. A mandrel mill for producing a seamless pipe,
At least No. 1-No. The value (P / F) obtained by dividing the bar pressing force P in the three stands by the bar thrust force F is
A method for producing a seamless pipe, which comprises rolling in a range of 0.25 or more and 0.45 or less.
円度ψの関数として求めることを特徴とする請求項1記
載の継目無管の製造方法。 但し、No.1スタンドの肉厚圧下量dt/t=(素管
肉厚−No.1スタンド溝底肉厚)/素管肉厚 No.1スタンド以外の肉厚圧下量dt/t=(前段ス
タンド溝底肉厚−当該スタンド溝底肉厚)/前段スタン
ド溝底肉厚)2. The method for producing a seamless pipe according to claim 1, wherein the P / F is obtained as a function of the wall thickness reduction amount dt / t and the ellipticity ψ. However, No. Wall thickness reduction amount of 1 stand dt / t = (wall thickness of base tube-No. 1 stand groove bottom wall thickness) / wall thickness No. 1 Wall thickness reductions other than one stand dt / t = (pre-stage stand groove bottom wall thickness-the relevant stand groove bottom wall thickness) / pre-stage stand groove bottom wall thickness)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002154473A JP2003340506A (en) | 2002-05-28 | 2002-05-28 | Production method for seamless pipe |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009250829A (en) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Radioactive Waste Management Funding & Research Center | Method for simple three-dimensional analysis of welding deformation and residual stress |
-
2002
- 2002-05-28 JP JP2002154473A patent/JP2003340506A/en active Pending
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