JP2009119479A - 耐座屈性能の良好な電縫管の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィンパスの各スタンドの下ロール溝底最上点12位置を、フィンパスの第1スタンド直前の材料底位置ダウンヒル15を下流側へ延長した延長線15Aより高くてかつ後段ほど前記延長線15Aから高く離れる位置とする。好ましくはさらに、スクイズ内の材料外周底位置を、フィンパス最終スタンド直後の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線15B上または該延長線15Bの上方の位置とする。
【選択図】図2
Description
電縫管は、熱延帯板(帯材、材料)をロール成形して、板幅端部を突き合わせて電縫溶接して製造する。この電縫管製造工程の1例を図1に示す。
上記ロール成形では一般に帯材の幅を連続的に曲げていくが、その途上では真円弧形状に沿わせることができないために、電縫管は他の鋼管に比較して機械特性が円周方向に不均一なものとなりやすい。そのため、電縫溶接して管とした後、さらにサイザーで外径矯正して目標の真円度に近づけているが、円周方向の不均一歪みは残留したままであった。
そこで、従来から電縫管の普及を図るため、その素材に着目して、例えば特許文献1や特許文献2に示されるように、素材の改良によって降伏応力YSと最大引張応力TSとの比を大きくし、特にYSを低減して、座屈しにくい鋼管とする方法が提案されている。
1. 帯材を円弧形状にロール成形し該ロール成形後段のフィンパススタンド出側で材料の端部を加熱しつつスクイズスタンドで突き合わせて電縫溶接する電縫管の製造方法において、前記フィンパスの各スタンドの下ロール溝底最上点位置を、前記フィンパスの第1スタンド直前の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線より高くてかつ後段ほど前記延長線から高く離れる位置としてフィンパス成形することを特徴とする耐座屈性能の良好な電縫管の製造方法。
2. 前記スクイズスタンド内の材料外周底位置を、前記フィンパスの最終スタンド直後の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線上または該延長線の上方の位置として電縫溶接することを特徴とする前項1に記載の耐座屈性能の良好な電縫管の製造方法。
そして、前記材料外周底位置の近傍のYSの増加原因を調査するため、ロール成形後段のフィンパススタンドに着目した。すなわち、フィンパススタンドは、その後のスクイズスタンドで電縫溶接を安定してできるよう、材料幅をほぼ円弧形状にする役目を担っており、そのためにフィンパスロール孔型に材料をほぼ充満させて成形する必要がある。その結果、材料の突き合わせ端部がフィンパス上ロールのフィンに強圧されるため、その反力として、材料の突き合わせ端部とは反対側の前記材料外周底位置の近傍の部分に大きな圧縮力が作用し、その結果、この部分が加工硬化しやすいことを把握した。
すなわち、従来のフィンパス成形ではいずれのスタンドにおいても、例えば図3に示すように、材料10の円弧近似形状(円弧形状に近い形状)の中心点が通材方向20に移動してなる軌跡16がフィンパス上ロール19とフィンパス下ロール11とで形成されたロール孔型の中心点とほぼ一致するようにして加工する一方、円弧形状により近い円弧近似形状とするために材料を縮径加工していた。
また、従来のロール成形において、可能な限り円周方向に均一な歪みを加えて真円に近い状態に近づけるため、円弧形状(より正確には円弧近似形状)の材料底位置(より正確には材料外周底位置)の高さを通材方向の下流側ほど下げるダウンヒル(より詳しくは材料底位置ダウンヒル)を設けて成形する場合が多い。
これにより、同図に示されるように、フィンパスの各スタンドの下ロール溝底最上点12位置と、各スタンド入側の材料外周底13位置とはほぼ同じ平面上(この平面は通材方向20の下流側ほど高さが低くなる下降傾斜平面である)に並ぶから、材料外周底13はフィンパスの下ロール溝底最上点12を乗り越えることがなくなり、材料外周底13に集中していた張力が緩和されて加工硬化度合いが減少し、円周方向不均一歪みを軽減することが可能になったわけである。
なお、上記措置によって、溶接部近傍(溶接部から円周方向にほぼ0度の位置)の加工硬化歪みは増加するが、電縫溶接後に、溶接部特性の向上を目的とするシーム熱処理(例えば図1のシームアニーラ17を使用)が行われるため、溶接部近傍の歪みは緩和されて、円周方向不均一歪みの要因にはなりにくい。
(従来例1)
従来例1では、フィンパス各スタンドのロール位置およびスクイズスタンドのロール位置を表1の同例欄に示すように設定した。なお、同例欄内の「ほぼ同じ高さ」とは高さ方向の位置ずれが5mm以内であることを意味する。
(本発明例1)
本発明例1では、フィンパス各スタンドのロール位置およびスクイズスタンドのロール位置を表1の同例欄に示すように設定した。その他の製造条件は従来例と同じとした。
2 レベラー
3 フィンパススタンド(略してフィンパス)
4 ロール成形
5 コンタクトチップ
6 スクイズスタンド(略してスクイズ)
7 ビード部切削
8 サイザー
9 管切断機
10 材料(帯材、電縫溶接後は管)
11 フィンパス下ロール
12 下ロール溝底最上点
13 材料外周底
14 下ロール溝底に材料外周底が乗り上げることにより作用する張力
15 フィンパスの第1スタンド直前の材料底位置ダウンヒル
15A フィンパスの第1スタンド直前の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線
15B フィンパスの最終スタンド直後の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線
16 材料の円弧近似形状の中心点が通材方向に移動してなる軌跡
17 シームアニーラ
18 電縫溶接機
19 フィンパス上ロール
20 通材方向
Claims (2)
- 帯材を円弧形状にロール成形し該ロール成形後段のフィンパススタンド出側で材料の端部を加熱しつつスクイズスタンドで突き合わせて電縫溶接する電縫管の製造方法において、前記フィンパスの各スタンドの下ロール溝底最上点位置を、前記フィンパスの第1スタンド直前の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線より高くてかつ後段ほど前記延長線から高く離れる位置としてフィンパス成形することを特徴とする耐座屈性能の良好な電縫管の製造方法。
- 前記スクイズスタンド内の材料外周底位置を、前記フィンパスの最終スタンド直後の材料底位置ダウンヒルを下流側へ延長した延長線上または該延長線の上方の位置として電縫溶接することを特徴とする請求項1に記載の耐座屈性能の良好な電縫管の製造方法。
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JPH01241324A (ja) * | 1988-03-23 | 1989-09-26 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間での電縫管の製造方法 |
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