JP2007313523A - Cylindrical object manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は円筒状物の製造方法に関する。さらに詳しくは、その内周面の少なくとも一部が円筒状母材とは異なる材質によってライニングされた円筒状物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a cylindrical object. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a cylindrical object in which at least a part of the inner peripheral surface is lined with a material different from the cylindrical base material.
従来、異なる材質の鋼板同士を重ね合わせて接合した複合鋼板が知られている。この複合鋼板の典型的なものとして圧延ステンレスクラッド鋼板がある。圧延ステンレスクラッド鋼板は、炭素鋼板とステンレス鋼板とを熱間圧延法によって重ね合わせた状態で接合して製造されている。一方、この圧延ステンレスクラッド鋼板を円筒状に形成して使用することがある。たとえば、船舶等のサイドスラスタ用ハウジングである。サイドスラスタは船舶が接岸するときなど、横方向に船体を移動するために用いられる。したがって、サイドスラスタはその軸方向が船体の前後方向に直角となる横向きに取り付けられる。 Conventionally, a composite steel sheet in which steel sheets of different materials are overlapped and joined is known. A typical example of this composite steel sheet is a rolled stainless clad steel sheet. The rolled stainless steel clad steel plate is manufactured by joining a carbon steel plate and a stainless steel plate in a state of being superposed by a hot rolling method. On the other hand, this rolled stainless clad steel sheet may be formed into a cylindrical shape and used. For example, a housing for a side thruster of a ship or the like. Side thrusters are used to move the hull laterally, such as when a ship is berthing. Accordingly, the side thrusters are attached sideways so that the axial direction thereof is perpendicular to the longitudinal direction of the hull.
図10にはサイドスラスタの一例が示されている。このサイドスラスタ51は低炭素鋼を円筒状にして形成しハウジング52内に推進用のプロペラ53が装備されたものである。このハウジング52の内周面のうちプロペラ53の半径方向外方の範囲54は水流によってキャビテーションが発生し易く、ハウジング52内周面の防錆用塗膜が損傷して直接腐食環境下に曝されてしまう虞がある。このため、ハウジング52の内周面の当該範囲54は、たとえキャビテーションによって防錆用塗膜が損傷したとしても、ハウジング52内周面を腐食から保護することが要求される。この目的のためには前記範囲54に対して低炭素ステンレスの内張を施すことが一般的であり、このために前記圧延ステンレスクラッド鋼板が用いられている。このハウジング52は、プロペラ53の半径方向外方の範囲54に圧延ステンレスクラッド鋼板からなる円筒が用いられ、その他の範囲55は低炭素鋼板からなる円筒が用いられている。
FIG. 10 shows an example of a side thruster. This
図11には、圧延ステンレスクラッド鋼板を用いた前記ハウジング52の製造方法の一例が概略的に示されている。
FIG. 11 schematically shows an example of a method for manufacturing the
図11(a)に示すように、円筒状に形成したときに所望のサイズのハウジングとなるように寸法取りされた長方形の炭素鋼板56および長方形の圧延ステンレスクラッド鋼板(単にクラッド鋼板という)57が用意される。いずれの鋼板56、57もその板厚が25〜50mm程度であり、長さ(円筒になったときの周方向長さ)が約6.5〜10.5m程度である。また、幅(円筒になったときの軸方向長さ)は、炭素鋼板56が約1.0〜2.6mであり、クラッド鋼板57が約0.3〜1.0mである。各鋼板56、57の、円筒状に湾曲されたときに対向する辺56A、57Aに、溶接のための開先加工を施す。また、将来円筒状にされた後に、突き合わされて溶接接合される辺56B、57Bにも溶接のための開先加工を施す。開先加工は専用の開先加工機によって切削加工される。とくに、クラッド鋼板はステンレス鋼板が接着されているため、ガス溶断によって開先加工を行うことは困難だからであり、また、板厚によってプラズマ切断機の能力の制約を受けるからである。
As shown in FIG. 11 (a), a rectangular
図11(b)に示すように、炭素鋼板56およびクラッド鋼板57をそれぞれ単独で円筒状に湾曲させ、突き合わされた対向二辺56A、57A同士を溶接することによって円筒状物を形成する。もちろん、クラッド鋼板57はステンレス板側が内周面となるように湾曲させられる。
As shown in FIG. 11 (b), the
つぎに、図11(c)に示すように、突き合わされた対向二辺56B、57Bの開先部同士の調整加工および位置合わせを行った上で、これら二辺56B、57B同士を溶接することによって円筒状物を形成する。そして、溶接部等の仕上げ加工を行い、防錆塗装等を施してハウジング52が形成される。
Next, as shown in FIG. 11 (c), after adjusting and aligning the groove portions of the opposed
このようにクラッド鋼板を用いた場合、炭素鋼板56とクラッド鋼板57とを溶接接合するために、両者に専用開先加工機による開先加工を施す必要がある。さらに大変なのは厚い板厚の両者56、57を突き合わせ溶接する工程である。また、湾曲させて円筒状にする工程が、炭素鋼板56およびクラッド鋼板57それぞれに必要である。以上のごとく、多くの工程が必要であるため、長期間および高コストを強いられる。それに加えて、サイドスラスタ用ハウジングの材質は船級規格に従う必要があるので、製鋼メーカーから購入する場合、その納期が極めて長いものとなり、且つ、高価格となる。
Thus, when a clad steel plate is used, in order to weld-bond the
以上説明した円筒状物の製造方法に関連した技術として、たとえば特許文献1にクラッドパイプの製造方法が開示されている。このクラッドパイプは、普通鋼または低合金鋼からなる円筒形の外層と、この外層の内周面に形成されたニッケル基合金の被覆層とからなるものである。このニッケル基合金の被覆層は肉盛溶接によって形成されている。したがって、サイドスラスタのハウジング等の大径の円筒状物には不適な製法である。
As a technique related to the cylindrical manufacturing method described above, for example,
また、特許文献2には缶胴の製造方法が開示されている。この製法は、クロムメッキ等が施された鋼板を円筒状に丸めて、対向する平行二辺を重ね合わせて溶接するものである。メッキ鋼板の厚さは1mm以下であり、これではサイドスラスタのハウジング等の厚肉且つ大径の円筒状物の製法としては不適である。
特許文献3には、原子炉格納容器内に設置される炭素鋼から形成されたベースプレートに対してステンレス鋼板を被覆する方法が開示されている。この方法は、炭素鋼から形成された円環状のベースプレートの上面に、円環状のステンレス鋼薄板を被せて、その周辺をベースプレートに溶接することによって固着するものである。この特許文献3には、円筒状物の製法は開示されていない。
特許文献4には鋼製容器の製造方法が開示されている。この製法は、熱間圧延鋼板をフォーミング装置を用いて円筒状に成型し、ついで、対向する端縁同士をシー無溶接機によって溶接するものである。しかし、この特許文献4は内張がされた円筒状物の製法を開示するものではない。
本発明は前述した課題を解決するためになされたものであり、従来技術のようなクラッド鋼板の使用による加工設備上および加工手順上の制約を回避することにより、製造工数を大幅に縮小するとともに、製造コストの低減をも可能にした円筒状物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 to solve the above-mentioned problems, and by avoiding restrictions on processing equipment and processing procedures due to the use of clad steel plates as in the prior art, the number of manufacturing steps can be greatly reduced. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a cylindrical object that can also reduce the manufacturing cost.
本発明にかかる、内周面の少なくとも一部がライニングされた円筒状物の製造方法は、
矩形平板状の母材鋼板と平板状の合わせ金属板とを用意する材料準備工程と、
母材鋼板に合わせ金属板を重ね合わせる重ね合わせ工程と、
重ね合わされた合わせ金属板の周縁の少なくとも一部を溶接することにより、該合わせ金属板を母材鋼板に接合して複合鋼板とする複合鋼板形成工程と、
合わせ金属板が内周側となるように複合鋼板を円筒状に湾曲させる湾曲工程と、
円筒状の複合鋼板の対向する二辺同士を突き合わせる突き合わせ工程と、
該突き合わされた二辺同士を溶接によって接合することにより円筒状物を形成する円筒状物形成工程とを含んでいる。
According to the present invention, a method for producing a cylindrical object in which at least a part of the inner peripheral surface is lined is:
A material preparation step of preparing a rectangular flat base metal plate and a flat laminated metal plate;
A superposition process of superimposing a metal plate on the base material steel plate;
By welding at least a part of the periphery of the laminated laminated metal plate, a combined steel sheet forming step of joining the laminated metal plate to the base steel sheet to form a composite steel sheet;
A bending step of bending the composite steel sheet into a cylindrical shape so that the laminated metal plate is on the inner peripheral side;
A butting process of butting two opposing sides of a cylindrical composite steel sheet;
A cylindrical object forming step of forming a cylindrical object by joining the abutted two sides by welding.
この製造方法によれば、合わせ金属板を母材鋼板に接合して複合鋼板とするため、従来の例のように圧延クラッド鋼板および炭素鋼板の両方を湾曲させるという必要が無く、また、圧延クラッド鋼板からなる円筒状物と炭素鋼板からなる円筒状物とを突き合わせ溶接する必要もない。さらに、圧延クラッド鋼板に対する開先加工という大変な作業を省略することができる。 According to this manufacturing method, since the laminated metal plate is joined to the base material steel plate to form a composite steel plate, there is no need to bend both the rolled clad steel plate and the carbon steel plate as in the conventional example. There is no need to butt weld a cylindrical object made of a steel plate and a cylindrical object made of a carbon steel plate. Furthermore, the great work of groove processing on the rolled clad steel sheet can be omitted.
前記重ね合わせ工程において、将来円筒状にされて突き合わせられる母材鋼板の対向二辺それぞれの位置から、合わせ金属板の対向二端辺がそれぞれわずかに後退した位置に前記合わせ金属板を位置合わせすることができる。こうすることにより、円筒状に湾曲させるとき、曲率の相違によって合わせ金属板には周方向の圧縮力が加わるが、このとき合わせ金属板の母材鋼板に対する伸び代が確保されるので、合わせ金属板同士が当接し合うという不具合を防止することができる。 In the superimposing step, the mating metal plates are aligned to positions where the opposing two ends of the mating metal plates are slightly retracted from the positions of the opposing two sides of the base steel plate to be matched in the future in the cylindrical shape. be able to. In this way, when bending into a cylindrical shape, a circumferential compressive force is applied to the laminated metal plate due to the difference in curvature, but at this time, an extension allowance for the base steel plate of the laminated metal plate is ensured. The problem that the plates are in contact with each other can be prevented.
前記重ね合わせ工程において、将来円筒状となったときに周方向となる方向に沿って複数枚の合わせ金属板を直列配置し、隣接する合わせ金属板の対向辺同士の間に隙間を形成することができる。こうすることにより、母材鋼板に合わせ金属板を溶接接合するとき、および、その後円筒状に湾曲させるときの合わせ金属板の伸び代が確保されるので、前記と同等の利点を得ることができる。 In the superimposing step, a plurality of laminated metal plates are arranged in series along a circumferential direction when the cylindrical shape is formed in the future, and a gap is formed between opposing sides of the adjacent laminated metal plates. Can do. By doing so, when the metal plate is welded and bonded to the base steel plate, and thereafter, the allowance for expansion of the metal plate when it is bent into a cylindrical shape is ensured, the same advantages as described above can be obtained. .
前記複合板形成工程において、合わせ金属板の四辺のうち、将来円筒状となったときに周方向となる方向に沿う辺のみ母材鋼板に溶接接合することができる。こうすることにより、母材鋼板に合わせ金属板を溶接接合する際、および、その後円筒状に湾曲させるときに、合わせ金属板の母材鋼板に対する円周方向の伸び代が確保されるので、前記と同等の利点を得ることができる。 In the composite plate forming step, of the four sides of the laminated metal plate, only the side along the circumferential direction when it becomes a cylindrical shape in the future can be welded to the base steel plate. By doing so, when the metal plate is welded and joined to the base material steel plate, and then bent into a cylindrical shape, the margin of elongation in the circumferential direction with respect to the base material steel plate of the matched metal plate is ensured. The same advantages can be obtained.
前記湾曲工程において、曲面プレス金型を有するプレス装置によって複合鋼板の端部を予め円弧状に湾曲させ、次いでベンディングローラ装置によって複合鋼板の全体を円筒状に湾曲させることができる。 In the bending step, the end of the composite steel sheet can be bent in an arc shape in advance by a press device having a curved press die, and then the entire composite steel plate can be bent in a cylindrical shape by a bending roller device.
前記突き合わせ工程において、円筒状に湾曲された複合鋼板の軸方向端部における直径方向に対向する2カ所を、引き込み装置によって互いに直径方向に引張力を加えることにより、前記対向する二辺同士の突き合わせ時の位置合わせを行うことができる。 In the butting step, the two opposite sides are butted by applying tensile force to each other in the diametrical direction at two axially opposite ends of the cylindrically curved composite steel sheet by a pulling device. Time alignment can be performed.
前記円筒状物形成工程において、突き合わされた二辺同士を仮付け溶接によって仮接合し、その後、円筒状物の軸方向端部における対向する2カ所を、拡張装置によって互いに放射状に押し開く力を加えることにより、円筒状物の真円度を調整することができる。 In the cylindrical object forming step, the two sides that are abutted are temporarily joined by tack welding, and then the force that opens the two opposing ends at the axial end of the cylindrical object radially is expanded by the expansion device. By adding, the roundness of the cylindrical object can be adjusted.
前記円筒状物形成工程において、突き合わされた二辺同士を溶接した後、溶接継ぎ手の表面に、合わせ金属板と同一材料からなる被覆板を溶接によって接着することができる。こうすることにより、母材鋼板の複合鋼板化する範囲をもれなく合わせ金属板の材質で被覆することができる。 In the cylindrical object forming step, after welding the two butted sides, a cover plate made of the same material as the laminated metal plate can be bonded to the surface of the weld joint by welding. By carrying out like this, the range which makes a base material steel plate the composite steel plate can be covered with the material of a metal plate without fail.
前記材料準備工程において、母材鋼板として炭素鋼板を選択し、合わせ金属板としてステンレス鋼板を選択することができる。 In the material preparation step, a carbon steel plate can be selected as the base steel plate, and a stainless steel plate can be selected as the laminated metal plate.
本発明の円筒状物の製造方法によれば、長納期のクラッド鋼板を購入する必要がなく、クラッド鋼板を用いることによる加工設備上の制約および加工手順を回避することができるので、製造工数および製造コストが大幅に減少する。 According to the method of manufacturing a cylindrical object of the present invention, it is not necessary to purchase a clad steel plate with a long delivery date, and restrictions on processing equipment and processing procedures due to the use of the clad steel plate can be avoided. Manufacturing costs are greatly reduced.
添付の図面を参照しながら本発明にかかる円筒状物の製造方法の実施形態を説明する。 An embodiment of a method for manufacturing a cylindrical object according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の製造方法によって製造されうる円筒状物として、船舶等のサイドスラスタ用のハウジングを例示する縦断面図である。このハウジング1は円筒状を呈しており、その内部には図示しないプロペラが収容される。ハウジング1は低炭素鋼から形成されているが、その内周面のうち、プロペラの半径方向外方に対応する範囲2はキャビテーションによる防錆用塗膜の損傷から引き起こされる腐食の対策として、低炭素ステンレス鋼板が内張りされている。以下、この範囲を内張範囲2と呼ぶ。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view illustrating a housing for a side thruster such as a ship as a cylindrical object that can be manufactured by the manufacturing method of the present invention. The
図2には、前記ハウジング1の材料となる鋼板の加工手順が示されている。図2(a)に示すのは、母材鋼板となる長方形状の低炭素鋼板(以下、炭素鋼板または母材鋼板という)3であって、円筒状に湾曲したときに図1に示すハウジング1の形状となる寸法に形成されたものである。将来円筒状に湾曲されて突き合わせ溶接されるべき、対向する二短辺3Aには開先加工が施される。この母材鋼板3は炭素鋼板であり、しかもステンレス鋼板を貼着する前であるため、板厚にほとんど制限されることなく切断手段および加工手段を選択することができる。したがって、いわゆるガス切断によっても開先を加工することができるので便利である。開先は、母材鋼板3が円筒状に曲げられたときに内周側に開先面が形成されるように加工される。
FIG. 2 shows a processing procedure for a steel plate used as the material of the
図2(b)には、母材鋼板が将来円筒状になったときに内周面となる面における、合わせ金属板(以下、合わせ板という)4が貼着される範囲2、すなわち、前述したプロペラの半径方向外方に対応する内張範囲2が示されている。この実施形態では前記合わせ板は低炭素ステンレス鋼(たとえばJIS SUS316L)から形成されているが、とくに材質には限定されない。母材鋼板3におけるこの範囲2の周辺のうち、将来溶接される部分Wは、表面の酸化部分(いわゆる黒皮)が研削除去される。
FIG. 2 (b) shows a
図2(b)および図2(c)に示すように、合わせ板4は二枚用意され、いずれも長方形を呈している。その短辺4A、4Bは母材鋼板3の短辺3Aのほぼ1/3であるが、このサイズに限定されるわけではない。ハウジング1の軸方向長さとプロペラのサイズ等によって決まる割合である。また、枚数は二枚に限定されることはなく、一枚でも三枚以上でもよい。しかし、後述する理由により、複数枚とするのが好ましい。この二枚が互いの長辺方向に沿って直列に配置されることにより、前記内張範囲2が占められる。この二枚の合わせ板4の対向する短辺4A同士の間には所定寸法(本実施形態では15〜20mm程度)の隙間D1が形成される。合わせ板4を複数枚として互いの間に隙間D1を設けるのは、母材鋼板3に溶接接合するとき、および、その後円筒状に湾曲させるときに、隣接する合わせ板4の対向する短辺同士が互いに押圧し合って母材鋼板3から浮き上がることを防止するためである。
As shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), two
すなわち、円筒状に湾曲させるときに母材鋼板3と合わせ板4との曲率の差違により、円筒内面側の合わせ板4には周方向に圧縮力が加わる。そのため、合わせ板4は母材鋼板3から浮き上がろうとするが、合わせ板4の母材鋼板3に対する伸び代を確保することによってこの浮き上がりを防止する必要がある。この目的のため、各合わせ板4の他方の短辺4Bの位置は、母材鋼板3の短辺3Aの開先部からわずかに後退した位置となる形状に形成されている。すなわち、合わせ板4の端部と母材鋼板3の開先部との間には隙間D2が形成されている。このような配置で、合わせ板4を母材鋼板3上に位置決めし、クランプによって母材鋼板3に固定する。
In other words, due to the difference in curvature between the
つぎに、図2(d)に示すように、合わせ板4の長辺4Cを母材鋼板3に溶接接合するが、予め、溶接長が約50mmで溶接ピッチが約200mmの仮付け溶接を施す。これらの寸法は一例であり、限定されるものではない。合わせ板4が母材鋼板3の面から浮き上がることを防止するために、仮付け溶接ごとにその溶接部をいわゆるホワイトハンマによって打突する。また、合わせ板4の短辺4A、4Bは、溶接時や湾曲時における合わせ板4の長手方向の変位を吸収しうるように、加工の最終段階まで溶接を行わない。溶接を行わない部分には、母材鋼板3と合わせ板4との間に異物が侵入しないようにテープを貼着しておくのが好ましい。合わせ板4の長辺4Cを母材鋼板3に対して本溶接を施す。本実施形態では、以上の溶接を隅肉溶接とし、その脚長は合わせ板4の板厚と同程度としている。以上の一連の工程を通して、母材鋼板3に合わせ板4が貼着され、複合鋼板5が出来上がる。以上の溶接としては、一般的にアーク溶接を採用する。
Next, as shown in FIG. 2 (d), the
図3および図4には、前記複合鋼板5を円筒状に湾曲させる工程が示されている。図3は、プレス装置6によって予め複合鋼板5の両端部を湾曲させる工程を示している。長さが6000〜10000mm程度の複合鋼板であれば、各端部の約500mm程度の範囲をこのプレス装置6によって湾曲させる。図3(a)は複合鋼板5の右端部を湾曲させる図であり、図3(b)は同じ複合鋼板5の左端部を湾曲させる図である。最終的に図4のベンディングローラ装置7を用いた送り湾曲加工によって複合鋼板5を円筒状に形成する。その前工程として、複合鋼板5の長辺方向の両端部近傍をプレス装置6によって円弧状に湾曲させる。これは、ベンディングローラ装置7では、複合鋼板5の長辺方向の両端近傍に加圧力を加えることができないからである。このプレス装置6は円筒状凸面を有する雄型6Aと円筒状凹面を有する雌型6Bとを有している。サイドスラスタのハウジング1のように板厚が厚い場合にはプレス装置6による予備的な湾曲加工を施すのが好ましいが、たとえば四本ローラのように鋼板の端部に対しても加圧力を加えることができる装置であれば、予備加工を行わずに平板状のままで直接ベンディングローラ装置7によって円筒状に曲げてもよい。
3 and 4 show a process of bending the
図4には、前記両端を湾曲させられた複合鋼板5を円筒状に湾曲させるベンディングローラ装置7が示されている。図4(a)はその正面図であり、図4(b)は側面図であり、図4(c)は複合鋼板5を円筒状に湾曲させている状態を示す概略側面図である。この装置7は加工対象の板をその上方から下方に向けて押圧する加圧ローラ8と、板を下から支持しながら送る一対の送りローラ9と、この送りローラ9を下から支持するバックアップローラ10と、加圧ローラ8の軸方向両端をそれぞれ下方に付勢する加圧シリンダ11とを有している。一対の送りローラ9は板の送り方向に離間して配列され、平面視でこれら送りローラ9の間に加圧ローラ8が配置される。図4(c)に示すように、加工対象の複合鋼板5は、送りローラ9の回転によってその上を送られつつ、上から加圧ローラ8によって一対の送りローラ9間に押圧されて湾曲させられる。複合鋼板5は往復動されつつこの押圧を繰り返されて円筒状にされる。
FIG. 4 shows a bending
また、前述のプレス装置6による湾曲加工を、対象の板材の長手方向に沿って連続的に施すことにより、ベンディングローラ装置7を用いずに板材を円筒状に形成することも可能である。しかし、加工効率等を考慮すればベンディングローラ装置7を用いるのが好ましい。
Moreover, it is also possible to form a plate material into a cylindrical shape without using the bending
前記加圧シリンダ11はそれぞれ独立してその加圧ロッド12のストロークを調節しうるように構成されている。一方、前述した複合鋼板5はその一部に合わせ板4が内張されているため、幅方向の左右でその板厚が均一ではない。その結果、図4(a)に示す左右の加圧シリンダ11の加圧ロッド12に必要とされるストロークがわずかに異なる。そこで、左右の加圧シリンダ11の加圧ストロークを異ならせることにより、複合鋼板5の幅方向に加圧ローラ8から均一な加圧力が加わるようにする。かかる加圧制御によって真円度の高い円筒状物の形成が可能となる。なお、湾曲加工の最中に、曲げ抜ゲージを円筒の内径側に当てて、その円弧状部分の真円度の確認を行い、ベンディングローラ装置7の動作を制御する。
Each of the
図5には、前述の湾曲加工によって円筒状に形成された、溶接される前の複合鋼板5が示されている。この円筒状複合鋼板5は、その母材鋼板3の対向する二短辺3Aに形成された開先部同士を溶接接合するために、これらを正確に位置合わせする必要がある。そのために、円筒状複合鋼板5の軸方向両端それぞれについて直径方向内方に力を加えて変形させることにより、開先部同士が正確に対向するように位置決めする。直径方向に力を加えるために、図示のごとく、一対のクランプ14と、これらクランプ14同士を連結するチェーン15と、このチェーン15の中間部に配設されてチェーン15を巻き取るレバーブロック16とから構成された引き込み装置13を用いる。
FIG. 5 shows the
この引き込み装置13は円筒状複合鋼板5の軸方向両端それぞれに取り付ける。まず、その一対のクランプ14を、円筒状複合鋼板5の端部における直径方向に対向する二カ所にそれぞれ取り付ける。ついで、レバーブロック16によってチェーン15を巻き取ることにより、クランプ14を取り付けた対向二カ所同士を接近させる方向に力を加え、縮径方向に変形させる。もちろん、このとき、縮径方向と直角の方向にはわずかに拡径される。必要に応じて、複数の異なる直径の方向に取り付けて前記作業を繰り返す。かかる作業により、溶接接合するために必要な範囲で開先部同士を位置合わせする。
The
引き込み装置として、レバーブロックに限定されず、他の好適ないかなるジャッキ類をも採用することができる。また、チェーン15に代えて棒材を用いてもよい。二本の棒材の各一端に前記クランプ14を取り付け、レバーブロックに代えて二本の棒材同士を接近させるためのターンバックルのようなジャッキを用意する。このジャッキによって二本の棒材の他端同士を連結する。このクランプを円筒状複合鋼板5の端部における直径方向に対向する二カ所にそれぞれ取り付ける。ついで、二本の棒材同士を接近させるようにジャッキを操作して円筒状複合鋼板5を当該直径方向に縮径する。かかる装置によっても、前述の引き込み装置13と同等の効果を得ることができる。
The retracting device is not limited to the lever block, and any other suitable jacks can be employed. Further, a bar may be used in place of the
つぎに、図6に示すように、この円筒状複合鋼板5を、その開先部が底部となるように横倒しにし、仮付け溶接を施す。仮付け溶接はその溶接長を約50mmとし、溶接ピッチを約200mmとするが、これらの寸法には限定されない。仮付け溶接後に、各種寸法精度の確認および修正加工を行う。とくに、真円度の修正は以下のごとくして行う。
Next, as shown in FIG. 6, the cylindrical
図7および図8は円筒状複合鋼板5の真円度を修正する工程を示している。円筒状複合鋼板5の軸方向両端それぞれについて放射状に力を加えて拡張させることにより真円度を修正する。放射状に力を加えるために、図示のごとき拡張装置17を用いる。図8は図7のVIII−VIII線矢視図である。この拡張装置17は、等角度間隔に放射状に延びる複数本の支柱18を有している。この複数本の支柱18はそれぞれの中央部において互いに固定されており、全体的に星形を呈している。各支柱18の端部近傍にはジャッキ19が着脱可能に取り付けられている。各ジャッキ19は放射方向(外方)にその押圧ロッド19Aを伸縮することができる。各ジャッキ19の内方にはジャッキ19の動作反力を受けて支持するためのストッパ20が各支柱18に着脱可能に取り付けられている。
7 and 8 show a process of correcting the roundness of the cylindrical
まず、この拡張装置17を円筒状複合鋼板5の両端部それぞれに配置する。このとき、図8に示すように、各ジャッキ19の押圧ロッド19Aが円筒状複合鋼板5の内周面に作用しうるように、全ジャッキ19が円筒状複合鋼板5の内側に配置される状態にする。そして、支柱18を円筒状複合鋼板5の端部に当接させる。ついで、必要方向のジャッキ19を動作させて円筒状複合鋼板5に直径方向外方に向けて拡張する力を加える。このようにして円筒状複合鋼板5の真円度を修正する。ついで、この円筒状複合鋼板5をその開先部が底部となるように横倒し(図6参照)にしたまま本溶接を施工する。
First, the
つぎに、図9を参照しながら溶接後の仕上げ加工を説明する。まず、この溶接ビードBの余盛り部Rをグラインダー等によって除去し(図9(a))、その周囲と面一になるように仕上げる。また、円筒状複合鋼板5の外周面におけるこの溶接線に対応する部分(溶接ビードの裏側)Mに対し、アークエアガウジングによって未溶け込み部を除去して開先を形成する。この開先部に肉盛り溶接を施して仕上げる。
Next, finishing after welding will be described with reference to FIG. First, the surplus portion R of the weld bead B is removed by a grinder or the like (FIG. 9A) and finished so as to be flush with the periphery thereof. Further, a portion of the outer peripheral surface of the cylindrical
このように仕上げられた内周面側の溶接継ぎ手部近傍は合わせ板4によって被覆されていない。この露出した範囲は、溶接継ぎ手部を中心として前述の隙間D2を含んでいる。この範囲を被覆するための板材21を重ね合わせ(図9(b))、この板材21と合わせ板4との間の10mm程度の隙間に肉盛り溶接を施し、板材21を母材鋼板3に接着する(図9(c))。このようにして前述の露出範囲が完全に被覆される。この板材21および肉盛り溶接用の溶接材料として、合わせ板4と同等の材質が選択される。これは、母材鋼板3同士を溶接接合する溶接金属が母材鋼板3と同等の材質であるため、この部分を合わせ板4と同等の耐腐食性を有する材質で被覆する必要からである。
The vicinity of the weld joint portion on the inner peripheral surface side finished in this way is not covered with the
つぎに、前述した二枚の合わせ板4の対向する短辺4A同士の間の隙間D1(図9(d))を、合わせ板4と同等材質の溶接材料によって肉盛り溶接し、その後グラインダー等によって表面に仕上げ加工を施す(図9(e))。なお、前記隙間D1の寸法が比較的大きい場合には、前述した溶接継ぎ手部の被覆と同様に、合わせ板4と同等材質の板材を隙間D1に挿入した上で溶接接着する。
Next, the gap D1 (FIG. 9 (d)) between the opposing
以上のごとく、合わせ板4と同等材質の板材21および合わせ板4と同等材質の溶接材料を用いることにより、円筒状複合鋼板5の内周面の内張範囲2がことごとく耐食処理される。以上の工程によって円筒状複合鋼板5が完成してハウジング1となる。最終的に防錆塗装が施される。
As described above, by using the
以上の円筒状物の製造方法によれば、圧延クラッド鋼板を用いた従来技術のごとく炭素鋼板およびクラッド鋼板のそれぞれに湾曲工程を必要とすることがない。湾曲工程は複合鋼板5に対してのみ施工すればよい。また、従来技術における圧延クラッド鋼板専用の開先加工装置を必要としない。さらに、従来技術における、難しい大径の円筒状物同士の突き合わせ溶接が不要となる。加えて、長納期且つ高価格の圧延クラッド鋼板の購入が不要となる。
According to the manufacturing method of the above cylindrical object, a bending process is not required for each of the carbon steel plate and the clad steel plate as in the prior art using the rolled clad steel plate. The bending process may be performed only on the
以上説明した実施形態では、サイドスラスタのハウジングの製造を例示しているが、これに限定されることはない。このハウジングより小さいサイズ(軸方向長さ、直径、板厚)のパイプ等の円筒状物にも本発明を適用することができる。また、プレス装置やベンディングローラ装置等の湾曲加工装置が適用できるサイズであれば、サイドスラスタのハウジングより大きいサイズのタンクやケーシング等の円筒状物にも適用可能である。 In the embodiment described above, the manufacture of the housing of the side thruster is illustrated, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a cylindrical object such as a pipe having a smaller size (axial length, diameter, plate thickness) than this housing. Further, as long as a bending device such as a press device or a bending roller device can be applied, the present invention can also be applied to a cylindrical object such as a tank or casing having a larger size than the side thruster housing.
また、前記実施形態では、円筒状物(ハウジング1)の内周面のうちの一部のみに合わせ板が貼着された部分複合鋼板となっているが、製造法の対象物としてはかかる円筒状物に限定されることはない。内周面の全体が複合鋼板となるものであってもよい。この円筒状物であっても前述した製造方法を適用しうることは容易に理解できる。その際、必要に応じて、合わせ板の複数箇所に貫通孔を形成し、母材鋼板に対してプラグ溶接を施してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although it becomes the partial composite steel plate by which the laminated board was affixed only to some of the internal peripheral surfaces of a cylindrical object (housing 1), this cylinder is used as the object of a manufacturing method. The shape is not limited. The whole inner peripheral surface may be a composite steel plate. It can be easily understood that the manufacturing method described above can be applied even to this cylindrical object. At that time, if necessary, through holes may be formed at a plurality of locations on the laminated plate, and plug welding may be performed on the base material steel plate.
また、本実施形態では合わせ板4が円筒の内周面側となるように湾曲させたが、使用先の必要に応じて、逆に外周面側となるように湾曲させてもよい。すなわち、外周面に耐腐食性合わせ板が貼着された円筒状物を製造する際にも、前記製造方法を適用することが可能である。
Further, in the present embodiment, the
本発明の円筒状物の製造方法は、低コストおよび短期間で複合板からなる円筒状物を製造することができるので、たとえば、内面や外面に耐腐食性が施された円筒状物を製造する上で有用である。 The method for manufacturing a cylindrical object according to the present invention can manufacture a cylindrical object made of a composite plate at a low cost and in a short period of time. For example, a cylindrical object whose inner surface or outer surface is subjected to corrosion resistance is manufactured. It is useful to do.
1・・・・ハウジング
2・・・・内張範囲
3・・・・母材鋼板
4・・・・合わせ板
5・・・・複合鋼板
6・・・・プレス装置
7・・・・ベンディングローラ装置
8・・・・加圧ローラ
9・・・・送りローラ
10・・・・バックアップローラ
11・・・・加圧シリンダ
12・・・・加圧ロッド
13・・・・引き込み装置
14・・・・クランプ
15・・・・チェーン
16・・・・レバーブロック
17・・・・拡張装置
18・・・・支柱
19・・・・ジャッキ
20・・・・ストッパ
21・・・・板材
D1、D2・・・・隙間
1 ... Housing
2 ... Lined range
3 ... Base steel plate
4 ... Laminated plate
5 .... Composite steel plate
6 ... Pressing device
7. Bending roller device
8 ... Pressure roller
9 ... Feeding roller
10 ... Backup roller
11 ... Pressure cylinder
12 ... Pressure rod
13... Retraction device
14 .... Clamp
15 ... Chain
16 .... Lever block
17 ... Expansion device
18 ... Stand
19 ... Jack
20 ... Stopper
21 ... Plate material
D1, D2 ... Gap
Claims (9)
母材鋼板に合わせ金属板を重ね合わせる重ね合わせ工程と、
重ね合わされた合わせ金属板の周縁の少なくとも一部を溶接することにより、該合わせ金属板を母材鋼板に接合して複合鋼板とする複合鋼板形成工程と、
合わせ金属板が内周側となるように複合鋼板を円筒状に湾曲させる湾曲工程と、
円筒状にされたときに対向する複合鋼板の二辺同士を突き合わせる突き合わせ工程と、
該突き合わされた二辺同士を溶接によって接合することにより円筒状物を形成する円筒状物形成工程と
を含んでなる内周面の少なくとも一部がライニングされた円筒状物の製造方法。 A material preparation step of preparing a rectangular flat base metal plate and a flat laminated metal plate;
A superposition process of superimposing a metal plate on the base material steel plate;
By welding at least a part of the periphery of the laminated laminated metal plate, a combined steel sheet forming step of joining the laminated metal plate to the base steel sheet to form a composite steel sheet;
A bending step of bending the composite steel sheet into a cylindrical shape so that the laminated metal plate is on the inner peripheral side;
A butting step of butting two sides of the composite steel plate facing each other when made cylindrical;
A method of manufacturing a cylindrical object in which at least a part of an inner peripheral surface is lined, which includes a cylindrical object forming step of forming a cylindrical object by joining the butted two sides together by welding.
The manufacturing method of the cylindrical object of Claims 1-8 which selects a carbon steel plate as a base material steel plate in the said material preparation process, and selects a stainless steel plate as a laminated metal plate.
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