JP2510058B2 - スパイラル鋼管における電気抵抗溶接装置 - Google Patents
スパイラル鋼管における電気抵抗溶接装置Info
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- JP2510058B2 JP2510058B2 JP23966492A JP23966492A JP2510058B2 JP 2510058 B2 JP2510058 B2 JP 2510058B2 JP 23966492 A JP23966492 A JP 23966492A JP 23966492 A JP23966492 A JP 23966492A JP 2510058 B2 JP2510058 B2 JP 2510058B2
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- spiral steel
- resistance welding
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は帯状鋼板（コイル）をス
パイラル状に巻き、高周波あるいは低周波の電気抵抗溶
接により溶接した後、サブマージアーク溶接にて仕上げ
溶接するスパイラル鋼管の製造に係わり、特に電気抵抗
溶接を良好にせしめる装置に関する。
パイラル状に巻き、高周波あるいは低周波の電気抵抗溶
接により溶接した後、サブマージアーク溶接にて仕上げ
溶接するスパイラル鋼管の製造に係わり、特に電気抵抗
溶接を良好にせしめる装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、スパイラル鋼管のほとんどがサブ
マージアーク溶接で製造されていたが、近年、溶接能率
向上のために、成形と同時にまず電気抵抗溶接法にてコ
イルエッジ部を圧接し、その後にサブマージアーク溶接
で仕上げる溶接方法が行われる様になって来た。
マージアーク溶接で製造されていたが、近年、溶接能率
向上のために、成形と同時にまず電気抵抗溶接法にてコ
イルエッジ部を圧接し、その後にサブマージアーク溶接
で仕上げる溶接方法が行われる様になって来た。
【０００３】この溶接法に関しては、初期のものとし
て、特開昭５２−７２３５３号公報に記載の発明があ
る。該当公報に記載の高周波電気抵抗溶接はコイルエッ
ジ部の開先の突起部を互いに上下から重ね合わせる方法
を採ったものである。また、単に電気抵抗溶接法でスパ
イラル鋼管を製造する方法としては特公昭４３−１１３
７７号公報に開示されたものがある。
て、特開昭５２−７２３５３号公報に記載の発明があ
る。該当公報に記載の高周波電気抵抗溶接はコイルエッ
ジ部の開先の突起部を互いに上下から重ね合わせる方法
を採ったものである。また、単に電気抵抗溶接法でスパ
イラル鋼管を製造する方法としては特公昭４３−１１３
７７号公報に開示されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術はいずれ
もスパイラル鋼管の電気抵抗溶接法の基本技術を成すも
のであるが、条件によっては、近年の溶接部に対する高
品質の要求を充分に満たすには至っておらず、特に電気
抵抗溶接そのものの性質から来る溶接時のフラッシング
（スパッタリングともいい、溶接開始点近傍で電流が短
絡し、溶鋼が吹き飛ばされる現象）による溶接不良が一
部に発生することがあるといった欠点があった。
もスパイラル鋼管の電気抵抗溶接法の基本技術を成すも
のであるが、条件によっては、近年の溶接部に対する高
品質の要求を充分に満たすには至っておらず、特に電気
抵抗溶接そのものの性質から来る溶接時のフラッシング
（スパッタリングともいい、溶接開始点近傍で電流が短
絡し、溶鋼が吹き飛ばされる現象）による溶接不良が一
部に発生することがあるといった欠点があった。
【０００５】図２は従来のスパイラル鋼管製造における
電気抵抗溶接法を示す図である。図２において、１はス
パイラル鋼管、２は外面押さえロール、３は成形ロー
ル、４は加圧ロール、５は電気抵抗溶接用コンタクトチ
ップ、θは電気抵抗におけるアペックス（ＡＰＥＸ）角
である。
電気抵抗溶接法を示す図である。図２において、１はス
パイラル鋼管、２は外面押さえロール、３は成形ロー
ル、４は加圧ロール、５は電気抵抗溶接用コンタクトチ
ップ、θは電気抵抗におけるアペックス（ＡＰＥＸ）角
である。
【０００６】従来のスパイラル鋼管の溶接においては、
サブマージアーク溶接が主流であり、図２におけるアペ
ックス角θは、鋼管の成形そのものに主体がおかれてい
たため、通常は狭い角度でも圧延及びサブマージアーク
溶接が行われていた。
サブマージアーク溶接が主流であり、図２におけるアペ
ックス角θは、鋼管の成形そのものに主体がおかれてい
たため、通常は狭い角度でも圧延及びサブマージアーク
溶接が行われていた。
【０００７】ところが、電気抵抗溶接を併用するように
なってから、図３に示すように鋼帯コイル８からスパイ
ラル鋼管１を溶接する場合、鋼帯コイル８とスパイラル
鋼管１が溶接電極の接触点位置（コンタクトチップ位
置）から溶接接触点６までの間で成す角度（アペックス
角；θ）は、主にスパイラル鋼管１の外径サイズによっ
て必然的に変わるため、スパイラル鋼管１の製造条件に
よっては、アペックス角θが小さくなり、溶接接触点６
の近傍でフラッシング７が起こり、溶接不良や溶鋼の飛
散、溶鋼の溶け落ち等が発生するという問題が生じた。
なってから、図３に示すように鋼帯コイル８からスパイ
ラル鋼管１を溶接する場合、鋼帯コイル８とスパイラル
鋼管１が溶接電極の接触点位置（コンタクトチップ位
置）から溶接接触点６までの間で成す角度（アペックス
角；θ）は、主にスパイラル鋼管１の外径サイズによっ
て必然的に変わるため、スパイラル鋼管１の製造条件に
よっては、アペックス角θが小さくなり、溶接接触点６
の近傍でフラッシング７が起こり、溶接不良や溶鋼の飛
散、溶鋼の溶け落ち等が発生するという問題が生じた。
【０００８】本発明は、これら従来からあるスパイラル
鋼管製造における電気抵抗溶接時のフラッシング現象を
解消し、フラッシングの起こらない方法を実現するため
の装置を提供するものである。
鋼管製造における電気抵抗溶接時のフラッシング現象を
解消し、フラッシングの起こらない方法を実現するため
の装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、図３に示す溶
接すべき鋼帯コイル８の一方のコイルエッジと対向する
他方のカパイラル鋼管１のコイルエッジとの距離をＣ、
そこから溶接点６までの距離をＬ、溶接点６と前記両コ
イルエッジとからなる角度をθ（アペックス角）とする
と、 θ＝ tan-1Ｃ／Ｌ が従来よりも広角となるように両コイルエッジのなす角
度θを調整することを特徴とするスパイラル鋼管におけ
る電気抵抗溶接装置である。
接すべき鋼帯コイル８の一方のコイルエッジと対向する
他方のカパイラル鋼管１のコイルエッジとの距離をＣ、
そこから溶接点６までの距離をＬ、溶接点６と前記両コ
イルエッジとからなる角度をθ（アペックス角）とする
と、 θ＝ tan-1Ｃ／Ｌ が従来よりも広角となるように両コイルエッジのなす角
度θを調整することを特徴とするスパイラル鋼管におけ
る電気抵抗溶接装置である。
【００１０】まず、溶接に際しては、溶接電流をＩ、周
波数をｆ、発振器の出力をＥｐＩｐとすると、 Ｉ＝ｋ・ＥｐＩｐ／ｆ の関係があり、溶接電流Ｉは、出力ＥｐＩｐに正比例
し、周波数ｆに反比例することが公知である。
波数をｆ、発振器の出力をＥｐＩｐとすると、 Ｉ＝ｋ・ＥｐＩｐ／ｆ の関係があり、溶接電流Ｉは、出力ＥｐＩｐに正比例
し、周波数ｆに反比例することが公知である。
【００１１】図４、図５は、外径１６００φ、板厚１２
mm、溶接速度６m/min 、Ｌ＝２００mmで電気抵抗溶接し
たときのフラッシング発生量レベルとアペックス角θ及
び出力ＥｐＩｐとの関係を示したグラフであるが、出力
が大きくなるにしたがってフラッシングの発生量は多く
なることが判るとともに、特に図５に示すように、同じ
出力であれば、アペックス角θが大きくなるほどフラッ
シングの発生量が少なくなることが判る。（図中、フラ
ッシング発生レベル１とは、フラッシングが全く発生し
ないレベルを示している。）即ち、このことはとりもな
おさず前記の関係式から周波数ｆが一定であれば、電流
Ｉが大きいほど、またアペックス角θが小さい程フラッ
シングが発生し易いことを示している。
mm、溶接速度６m/min 、Ｌ＝２００mmで電気抵抗溶接し
たときのフラッシング発生量レベルとアペックス角θ及
び出力ＥｐＩｐとの関係を示したグラフであるが、出力
が大きくなるにしたがってフラッシングの発生量は多く
なることが判るとともに、特に図５に示すように、同じ
出力であれば、アペックス角θが大きくなるほどフラッ
シングの発生量が少なくなることが判る。（図中、フラ
ッシング発生レベル１とは、フラッシングが全く発生し
ないレベルを示している。）即ち、このことはとりもな
おさず前記の関係式から周波数ｆが一定であれば、電流
Ｉが大きいほど、またアペックス角θが小さい程フラッ
シングが発生し易いことを示している。
【００１２】溶接時の周波数と電流は溶接そのものに大
きく影響するので大幅に変更することは出来ないため、
一般的にスパイラル鋼管の外径が大きなものは、アペッ
クス角θが小さくなるという問題を解消するためにはア
ペックス角θを強制的に拡大させる必要がある。しか
し、これも通常では鋼帯コイルそのものの剛性が大きい
ため、容易には変更することは出来ない。そこで、本発
明者等は、以下に示す装置を用いることによって、アペ
ックス角の拡大を可能とすることができ、通常の場合、
ほとんどの管サイズにおいてアペックス角θを広角に、
拡大保持できるようにした。
きく影響するので大幅に変更することは出来ないため、
一般的にスパイラル鋼管の外径が大きなものは、アペッ
クス角θが小さくなるという問題を解消するためにはア
ペックス角θを強制的に拡大させる必要がある。しか
し、これも通常では鋼帯コイルそのものの剛性が大きい
ため、容易には変更することは出来ない。そこで、本発
明者等は、以下に示す装置を用いることによって、アペ
ックス角の拡大を可能とすることができ、通常の場合、
ほとんどの管サイズにおいてアペックス角θを広角に、
拡大保持できるようにした。
【００１３】図１は本発明の装置を示す図である。図１
（ａ）において、９はパイプ側押さえロールであり、従
来のスパイラル鋼管製造装置に新たに設けたロールであ
る。本発明によるアペックス角拡大は、図１におけるパ
イプ押さえロール９によって行う。これは、スパイラル
鋼管１の側のコイルエッジを溶接寸前に局部的に下から
押上げてやる方法であり、図１におけるパイプ押さえロ
ール９によって行うが、その装置構成及び方法とその作
用効果を以下に示す。
（ａ）において、９はパイプ側押さえロールであり、従
来のスパイラル鋼管製造装置に新たに設けたロールであ
る。本発明によるアペックス角拡大は、図１におけるパ
イプ押さえロール９によって行う。これは、スパイラル
鋼管１の側のコイルエッジを溶接寸前に局部的に下から
押上げてやる方法であり、図１におけるパイプ押さえロ
ール９によって行うが、その装置構成及び方法とその作
用効果を以下に示す。
【００１４】図６において、パイプ押さえロール９は、
ロール軸受け１０を介し、ブラケット１１に連結されて
いる。またブラケット１１は筒状の外筒１５の中に、上
下方向の移動が自由な状態で収められている。このブラ
ケット１１の上下方向の移動を調整するために、ブラケ
ット１１の底にテーパーを設け、さらに同一テーパーを
持ったテーパーキー１２を下方に設置し、このテーパー
キー１２を左右に移動させることによって、ブラケット
１１に連結されたパイプ押さえロール９を上下移動可能
にさせるとともに、調整量を制御することができる。テ
ーパーキー１２の左右の移動は、固定ナット１８を介し
て連結シャフト１７を回転させることによって、左右方
向の推力をえることができる。また連結シャフト１７の
回転はモーター１６で行う。
ロール軸受け１０を介し、ブラケット１１に連結されて
いる。またブラケット１１は筒状の外筒１５の中に、上
下方向の移動が自由な状態で収められている。このブラ
ケット１１の上下方向の移動を調整するために、ブラケ
ット１１の底にテーパーを設け、さらに同一テーパーを
持ったテーパーキー１２を下方に設置し、このテーパー
キー１２を左右に移動させることによって、ブラケット
１１に連結されたパイプ押さえロール９を上下移動可能
にさせるとともに、調整量を制御することができる。テ
ーパーキー１２の左右の移動は、固定ナット１８を介し
て連結シャフト１７を回転させることによって、左右方
向の推力をえることができる。また連結シャフト１７の
回転はモーター１６で行う。
【００１５】これらのパイプ押さえロール９の上下移動
装置は外筒１５が成形ベースフレーム１７が固定されて
いることによって、スパイラル鋼管１のエッジを押し上
げる力が与えられる。
装置は外筒１５が成形ベースフレーム１７が固定されて
いることによって、スパイラル鋼管１のエッジを押し上
げる力が与えられる。
【００１６】図７は、この装置を用いて実際に外径１６
００φ、板厚１２mm、溶接速度６m/min 、Ｌ＝２００mm
で電気抵抗溶接した場合の、パイプ押さえロール９の上
下移動量とアペックス角の関係について示したものであ
り、パイプ押さえロール９の上方移動量の増加に伴い、
アペックス角は改善され、従来より広い角度が確実に確
保されうることを示している。即ち、すくなくとも、従
来の方法に加えて、パイプ押さえロール９を用いること
によって、ほとんどの管サイズにおいてアペックス角を
広く確保出きる。
００φ、板厚１２mm、溶接速度６m/min 、Ｌ＝２００mm
で電気抵抗溶接した場合の、パイプ押さえロール９の上
下移動量とアペックス角の関係について示したものであ
り、パイプ押さえロール９の上方移動量の増加に伴い、
アペックス角は改善され、従来より広い角度が確実に確
保されうることを示している。即ち、すくなくとも、従
来の方法に加えて、パイプ押さえロール９を用いること
によって、ほとんどの管サイズにおいてアペックス角を
広く確保出きる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来アペックス角をスパイラル鋼管の成形に依存したま
まの狭角度で行っていたために生じていた電気抵抗溶接
時のフラッシングの発生を排除し、溶接欠陥の大幅な減
少をもたらし、溶接能率の向上及び溶接品質の向上に貢
献することができるものである。
従来アペックス角をスパイラル鋼管の成形に依存したま
まの狭角度で行っていたために生じていた電気抵抗溶接
時のフラッシングの発生を排除し、溶接欠陥の大幅な減
少をもたらし、溶接能率の向上及び溶接品質の向上に貢
献することができるものである。
【図１】本発明におけるアペックス角を拡大するための
方法を示す図である。
方法を示す図である。
【図２】従来のスパイラル鋼管の製造方法を示す図。
【図３】従来の方法における溶接時のフラッシング発生
現象を示す図。
現象を示す図。
【図４】溶接出力とフラッシング発生状況及びアペック
ス角との関係を示す図。
ス角との関係を示す図。
【図５】アペックス角とフラッシング発生状況との関係
を示す図。
を示す図。
【図６】鋼管側コイルエッジを押し上げるための装置の
構成を示す図。
構成を示す図。
【図７】パイプ押さえロールによるアペックス角拡大の
効果を示す図。
効果を示す図。
１ スパイラル鋼管 ２ 外面押さえロール ３ 成形ロール ４ 加圧ロール ５ 電気抵抗溶接用コンタクトチップ ６ 溶接点 ７ フラッシング ８ 鋼帯コイル ９ パイプ側押さえロール １０ 軸受け １１ ブラケット １２ テーパーキー １３ 高さ調節用潤滑ライナー １４ 潤滑ライナー １５ 外筒 １６ モーター １７ 成形ベースフレーム
フロントページの続き (72)発明者 田中 和博 千葉県君津市君津１番地 新日本製鐵株 式会社 君津製鐵所内 (72)発明者 北里 武 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラント設計株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼帯をらせん状に巻き、鋼帯側のコイル
エッジと鋼管側のコイルエッジとを押しつけて電気抵抗
溶接をおこなうスパイラル鋼管の製造装置において、 溶接直前位置にスパイラル鋼管側のコイルエッジを押し
上げて、下記式で表す角度θを広げるためのパイプ側押
さえロールを有する事を特徴とするスパイラル鋼管にお
ける電気抵抗溶接装置。 θ＝ tan-1Ｃ／Ｌ 但し、 Ｃ；溶接電極の接触点位置における鋼帯側
コイルエッジと鋼管側コイルエッジとの距離 Ｌ；鋼帯側の溶接電極の接触点位置から溶接点までの距
離
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23966492A JP2510058B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | スパイラル鋼管における電気抵抗溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23966492A JP2510058B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | スパイラル鋼管における電気抵抗溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0679471A JPH0679471A (ja) | 1994-03-22 |
| JP2510058B2 true JP2510058B2 (ja) | 1996-06-26 |
Family
ID=17048071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23966492A Expired - Lifetime JP2510058B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | スパイラル鋼管における電気抵抗溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2510058B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6156435A (ja) * | 1984-07-25 | 1986-03-22 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路装置に於ける配線長予測方法 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP23966492A patent/JP2510058B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0679471A (ja) | 1994-03-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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