JP2766551B2 - Inner surface support device for pipe making - Google Patents

Inner surface support device for pipe making

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JP2766551B2
JP2766551B2 JP30333390A JP30333390A JP2766551B2 JP 2766551 B2 JP2766551 B2 JP 2766551B2 JP 30333390 A JP30333390 A JP 30333390A JP 30333390 A JP30333390 A JP 30333390A JP 2766551 B2 JP2766551 B2 JP 2766551B2
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cylindrical
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metal strip
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武文 仲子
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Nisshin Steel Co Ltd
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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、曲げ及び曲げ戻しにより付与された残留応
力を利用して金属ストリップを幅方向にカールさせるこ
とにより得られた円筒体の幅方向両端部を突合せ溶接し
て管体を製造するとき、両端部がラップすることを防止
し、溶接される円筒体を所定の断面形状に保持する内面
支持装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a width direction of a cylindrical body obtained by curling a metal strip in a width direction by using a residual stress given by bending and unbending. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inner surface supporting device that prevents both ends from lapping and holds a cylindrical body to be welded in a predetermined sectional shape when a pipe is manufactured by butt welding both ends.

[従来の技術] 金属ストリップから管体を製造する従来の方法では、
多数のタンデムミルに配置されたカリバーを有するフォ
ーミングロール,ケージロール等からなるロール成形機
が使用されている。この成形機により、金属ストリップ
は、幅方向に順次曲げ加工され、管状に成形される。そ
して、成形された金属ストリップの幅方向両端部を突き
合わせて溶接することにより、管体を連続的に製造して
いる。
[Prior Art] In a conventional method of manufacturing a tubular body from a metal strip,
A roll forming machine including a forming roll, a cage roll, and the like having calipers arranged in a large number of tandem mills is used. With this forming machine, the metal strip is sequentially bent in the width direction and formed into a tubular shape. Then, the tubular body is continuously manufactured by abutting and welding both ends in the width direction of the formed metal strip.

しかし、この方法では、多段の成形スタンドが配置さ
れた成形機を必要とするため、設備的な負担が大きくな
る。また、設備の複雑化に伴って保守・点検等の作業も
面倒なものとなる。そして、径の異なる管体を製造しよ
うとするとき、成形ロールの組替えが長時間を要する作
業となる。
However, this method requires a molding machine in which a multi-stage molding stand is arranged, so that the facility burden is increased. In addition, as the equipment becomes more complicated, operations such as maintenance and inspection become troublesome. And when it is going to manufacture pipes with different diameters, changing the forming rolls is an operation requiring a long time.

しかも、板幅に比較して板厚が小さな金属ストリップ
を製管用素材とすると、曲げ過程における弾性変形によ
る影響が大きく現れる。たとえば、前段の成形ロールか
ら後段の成形ロールに至る過程で大きなスプリングパッ
クが生じ、特に幅方向両端部が十分な曲げ加工を受ける
ことなく、後段の成形ロールに送り込まれる。そのた
め、製造された管体の真円度が劣化する。また、エッジ
ストレッチが大きいことから、縁波が発生し易く、溶接
が困難になる。
Moreover, when a metal strip having a smaller plate thickness than the plate width is used as a tube-forming material, the effect of elastic deformation during the bending process appears significantly. For example, a large spring pack is generated in the process from the former forming roll to the latter forming roll, and is particularly sent to the latter forming roll without being subjected to sufficient bending at both ends in the width direction. Therefore, the roundness of the manufactured tube deteriorates. In addition, since the edge stretch is large, edge waves are easily generated, and welding becomes difficult.

本発明者等は、このような問題を解消した製管方法と
して、従来の成形ロールを使用することなく、金属スト
リップが有する弾性力を利用して管状に成形する方法を
開発し、特開昭62−176611号公報,特開平1−48624号
公報等として紹介している。
The present inventors have developed a method for forming a tube by using the elastic force of a metal strip without using a conventional forming roll as a tube manufacturing method that has solved such a problem. 62-176611 and JP-A-1-48624.

たとえば、特開昭62−176611号公報では、第5図に概
要を示した設備構成を使用している。アンコイラ1から
送り出された金属ストリップsは、ガイドロール2を経
て予変形部3に送り込まれる。予変形部3は、小径の曲
げロール3a及び大径のサポートロール3bを備えており、
サポートロール3bの表面にポリウレタン等の弾性ライニ
ング3cが施されている。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 62-176611 uses the equipment configuration outlined in FIG. The metal strip s sent from the uncoiler 1 is sent to the pre-deformation section 3 via the guide roll 2. The pre-deformation unit 3 includes a small-diameter bending roll 3a and a large-diameter support roll 3b,
An elastic lining 3c of polyurethane or the like is provided on the surface of the support roll 3b.

そして、得られる管体の内面側が曲げロール3a側に接
触するように、金属ストリップsを曲げロール3aとサポ
ートロール3bとの間に送り込む。金属ストリップsが曲
げロール3bで塑性曲げ受けるために、幅方向に一様な曲
げ応力が予変形部3を通過した後の金属ストリップsに
残留する。
Then, the metal strip s is fed between the bending roll 3a and the support roll 3b such that the inner surface side of the obtained tubular body contacts the bending roll 3a side. Since the metal strip s is plastically bent by the bending roll 3b, a uniform bending stress in the width direction remains on the metal strip s after passing through the pre-deformed portion 3.

曲げ及び曲げ戻しによる残留応力が与えられた金属ス
トリップsは、保形ロール4,サイドロール5及び送りロ
ール6を経て下流側に送られる。この送り過程で、金属
ストリップsは、長手方向の変形が拘束されているの
で、残留応力によって管状に弾性変形する。そして、管
状に成形された金属ストリップsは、保形ロール4及び
サイドロール5により形状が拘束された状態で、幅方向
両端部が突き合わされる。この突き合せ部を溶接トーチ
7で溶接することにより、管体pが得られる。
The metal strip s to which the residual stress due to bending and unbending is applied is sent to the downstream side via the shape-retaining roll 4, the side roll 5, and the feed roll 6. During the feeding process, the metal strip s is elastically deformed into a tubular shape due to residual stress because the deformation in the longitudinal direction is restricted. Then, the metal strip s formed into a tubular shape is abutted at both ends in the width direction in a state in which the shape is constrained by the shape retaining roll 4 and the side roll 5. By welding the butted portion with a welding torch 7, a pipe body p is obtained.

この方法においては、弾性変形を利用して金属ストリ
ップsを管状に成形するため、得られた管体pの真円度
は優れたものとなる。また、金属ストリップsを管状に
曲げ加工する成形ロールを必要としないため、設備構成
が簡単になり、特に薄肉管の製造に適した方法である。
In this method, since the metal strip s is formed into a tubular shape using elastic deformation, the roundness of the obtained tubular body p is excellent. Further, since a forming roll for bending the metal strip s into a tubular shape is not required, the equipment configuration is simplified, and this method is particularly suitable for manufacturing a thin-walled tube.

また、特開平2−75418号公報では、第6図に示した
概略構成をもつ予変形部を提案した。この予変形部3で
は、一対の大径ロール3d及び3eの間に曲げロール3fを配
置している。金属ストリップsは、大径ロール3dと曲げ
ロール3fの間を通過した後、曲げロール3fを周回し、大
径ロール3eと曲げロール3fとの間から送り出される。こ
の走行過程で、金属ストリップsに曲げ及び曲げ戻しに
よる残留応力が付与される。この予変形部3は、小径の
曲げロール3fをバックアップする機構を省略することが
でき、所定の残留応力を金属ストリップsに付与するこ
とが容易となる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-75418 has proposed a pre-deformation section having a schematic configuration shown in FIG. In the pre-deformation section 3, a bending roll 3f is arranged between a pair of large-diameter rolls 3d and 3e. After passing between the large-diameter roll 3d and the bending roll 3f, the metal strip s goes around the bending roll 3f, and is sent out from between the large-diameter roll 3e and the bending roll 3f. During this traveling process, residual stress due to bending and unbending is applied to the metal strip s. The pre-deformation section 3 can omit a mechanism for backing up the small-diameter bending roll 3f, and can easily apply a predetermined residual stress to the metal strip s.

[発明が解決しようとする課題] このような弾性変形を利用した造管法は、金属ストリ
ップを所定の形状に塑性変形させるために従来の造管法
で必要とされていた成形ロールが不要となる。そして、
金属ストリップは、付与した残留応力によって幅方向に
カールし、円筒体となる。このとき、素材としてある程
度の厚みをもつ金属ストリップを使用するとき、スクイ
ズロールを若干締め気味にすることにより、金属ストリ
ップを内側からスクイズロールに押し付けることがで
き、突合せ形状を精度良く保持することができる。
[Problem to be Solved by the Invention] The tube forming method utilizing such elastic deformation does not require a forming roll which is required in the conventional tube forming method to plastically deform a metal strip into a predetermined shape. Become. And
The metal strip curls in the width direction due to the applied residual stress, and becomes a cylindrical body. At this time, when using a metal strip having a certain thickness as a material, the squeeze roll is slightly tightened, so that the metal strip can be pressed against the squeeze roll from the inside, and the butt shape can be accurately maintained. it can.

しかし、金属ストリップが薄くなるに従って、スクイ
ズロールを締め気味にすると、突合せ部でエッジが食い
違い、ラッピングを生じ易くなる。そして、金属ストリ
ップを内側からスクイズロールに押し付けることができ
なくなる。その結果、突合せ形状が不安定になり、一定
した条件下での溶接が困難になる。
However, if the squeeze roll is slightly tightened as the thickness of the metal strip becomes thinner, the edges of the squeeze roll are shifted, and lapping is likely to occur. Then, the metal strip cannot be pressed against the squeeze roll from the inside. As a result, the butt shape becomes unstable, and it becomes difficult to perform welding under constant conditions.

このラッピングを防止するため、円筒体の内部にプラ
グを挿入し、過度のカーリングを抑制することが考えら
れる。しかし、単にプラグを挿入しただけでは、金属ス
トリップがプラグとスクイズロールとの間に挟まれ、表
面疵が発生する虞れがある。また、極端な場合には、金
属ストリップがプラグとスクイズロールとの間で詰ま
り、素材の搬送ができなくなることも予想される。
In order to prevent this wrapping, it is conceivable to insert a plug inside the cylindrical body to suppress excessive curling. However, if the plug is simply inserted, the metal strip may be caught between the plug and the squeeze roll, and a surface flaw may be generated. In an extreme case, it is expected that the metal strip is clogged between the plug and the squeeze roll, and the material cannot be transported.

そこで、本発明は、このような問題を解消するため、
拡開可能な保形部を備えた内面支持装置で円筒体を内面
側から支持することにより、幅方向両端部でラッピング
を防ぎ、幅方向両端部が正確に突き合された円筒体を成
形し、その突合せ部を溶接することにより一定したビー
ド形状をもつ溶接管を製造することを目的とする。
Therefore, the present invention solves such a problem,
By supporting the cylindrical body from the inner surface side with an inner surface support device with an expandable shape retaining part, wrapping is prevented at both ends in the width direction, and a cylindrical body that is accurately abutted at both ends in the width direction is formed. It is an object of the present invention to manufacture a welded pipe having a constant bead shape by welding the butt portion.

[課題を解決するための手段] 本発明の造管用内面支持装置は、その目的を達成する
ため、曲げ及び曲げ戻しにより残留応力が付与された金
属ストリップを幅方向にカールさせて成形した円筒体の
幅方向両端部を突き合わせて溶接するときに円筒体の内
面を支持する装置であって、前記円筒体に挿入される支
持軸と、該支持軸に装着された円筒状ブロックと、該円
筒状ブロックの周囲に設けられた拡開可能な保形具とを
備えていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] To achieve the object, a tube forming inner surface supporting device of the present invention is a cylindrical body formed by curling a metal strip to which a residual stress is given by bending and bending back in a width direction. An apparatus for supporting an inner surface of a cylindrical body when welding both ends in the width direction of the cylindrical body, wherein a supporting shaft inserted into the cylindrical body, a cylindrical block mounted on the supporting shaft, And an expandable shape retainer provided around the block.

ここで、保形具は、弾撥力によって円筒体内面に押し
付けられるように、弾性材料で作られ、長手方向にギャ
ップが設けられた筒状体を使用することができる。或い
は、円筒状ブロックの周面に加圧室を形成する外皮を設
け、加圧室に供給される圧力流体によって外皮を膨張さ
せて円筒体の内面に押し付ける形式の保形具であっても
よい。
Here, as the shape retainer, a cylindrical body made of an elastic material and provided with a gap in the longitudinal direction can be used so that the shape retainer is pressed against the inner surface of the cylinder by a resilient force. Alternatively, a shape retainer of a type in which an outer skin forming a pressurized chamber is provided on the peripheral surface of the cylindrical block, and the outer skin is expanded by the pressurized fluid supplied to the pressurized chamber and pressed against the inner surface of the cylindrical body may be used. .

また、円筒状ブロック自体に保形機能を持たせること
もできる。この方式の内面支持装置は、円筒体に挿入さ
れる支持軸を中空にし、該中空支持軸に装着された円筒
状ブロックと、該円筒状ブロックの外周部に形成された
ガス流出層とを備えており、前記中空支持軸からガス流
出層を経て前記円筒体の内面に加圧ガスが吹き出される
ことを特徴とする。
Also, the cylindrical block itself may have a shape-retaining function. The inner surface support device of this type has a hollow support shaft inserted into a cylindrical body, a cylindrical block mounted on the hollow support shaft, and a gas outflow layer formed on an outer peripheral portion of the cylindrical block. A pressurized gas is blown from the hollow support shaft to the inner surface of the cylindrical body through a gas outflow layer.

[作 用] 幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しによって残留応力が
付与された金属ストリップは、拘束を受けない自由状態
では、長手方向にカールする傾向をもっている。この金
属ストリップに、長手方向の変形を阻止する拘束を加え
ると、幅方向に変形する。この特性を利用して金属スト
リップを円筒状に成形するとき、特に薄肉の金属ストリ
ップにあっては、幅方向両端部に食い違いが生じ、相互
にラッピングした状態になり易い。そのため、突合せ溶
接ができなくなる。
[Operation] A metal strip to which a residual stress is applied by uniform bending and unbending in the width direction has a tendency to curl in the longitudinal direction in a free state where it is not restrained. When the metal strip is constrained to prevent deformation in the longitudinal direction, it deforms in the width direction. When the metal strip is formed into a cylindrical shape by utilizing this characteristic, particularly in the case of a thin metal strip, a discrepancy occurs at both ends in the width direction, and the metal strips tend to be wrapped with each other. Therefore, butt welding cannot be performed.

本発明においては、このラッピングを防ぎ、且つ溶接
される金属ストリップの幅方向両端部を正確に突き合わ
せるため、拡開可能な保形具等で内面側から円筒体を支
持している。保形具は、常に内面を押し広げようとする
力を円筒体に加える。このとき、円筒体の外径はスクイ
ズロール等で拘束されているので、円筒体は所定の形状
に維持され、幅方向両端部が正確に突き合わされる。し
たがって、溶接条件が安定化し、所定のビードが形成さ
れた溶接管が得られる。
In the present invention, in order to prevent the lapping and to accurately abut the both ends in the width direction of the metal strip to be welded, the cylindrical body is supported from the inner surface side by an expandable shape retainer or the like. The shape retainer always applies a force to the cylinder to push the inner surface apart. At this time, since the outer diameter of the cylindrical body is restrained by a squeeze roll or the like, the cylindrical body is maintained in a predetermined shape, and both ends in the width direction are accurately butted. Therefore, the welding conditions are stabilized, and a welded tube in which a predetermined bead is formed can be obtained.

仮に、スクイズロール等によって円筒体の外側から異
常に大きな力が加えられる事態が生じた場合、保形具の
径が縮小する。そのため、円筒体がスクイズロールと保
形具との間に詰まることがなく、円滑な搬送が行われ
る。
If an abnormally large force is applied from the outside of the cylindrical body by a squeeze roll or the like, the diameter of the shape retainer is reduced. Therefore, the cylinder is not clogged between the squeeze roll and the shape retainer, and smooth conveyance is performed.

[実施例] 以下、図面を参照しながら、実施例によって本発明を
具体的に説明する。
[Example] Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings by way of examples.

実施例1: 本実施例の内面支持装置は、第1図に示すように、溶
接される円筒体の管軸方向に挿入される支持軸10を備え
ている。支持軸10としては、この内面支持装置に内面シ
ール作用を兼ね備えさせるために、先端部11が閉塞され
た中空管を使用することが好ましい。
Embodiment 1 As shown in FIG. 1, the inner surface support device of the present embodiment includes a support shaft 10 inserted in a tube axis direction of a cylindrical body to be welded. As the support shaft 10, it is preferable to use a hollow tube having a closed end portion 11 in order to provide the inner surface support device with an inner surface sealing function.

支持軸10に、直径28.0mm,胴部長さ30mmの円筒状ブロ
ック20を嵌挿し、ボルト21で支持軸10に締結した。円筒
状ブロック20は、少なくとも軸方向一端部にフランジ22
が形成されている。そして、円筒状ブロック20の他の周
面は、フランジ22が形成されている部分の周面よりも一
段低くなっている。
A cylindrical block 20 having a diameter of 28.0 mm and a body length of 30 mm was fitted into the support shaft 10 and fastened to the support shaft 10 with bolts 21. The cylindrical block 20 has a flange 22 at least at one end in the axial direction.
Are formed. The other peripheral surface of the cylindrical block 20 is one step lower than the peripheral surface of the portion where the flange 22 is formed.

円筒状ブロック20の周面に、保形具30を嵌挿した。保
形具30として、硬質Cu−Al合金のブロックからワイヤカ
ット法で切り出した肉厚1.0mmの円筒体を使用した。そ
して、幅1.0mmのスリットを形成しギャップ31とした。
また、保形具30の外径は、無負荷状態で28.5mmであっ
た。なお、無負荷状態における保形具30の外径は、製造
しようとする溶接管の内径より若干大きくすることが好
ましい。
The shape retainer 30 was fitted on the peripheral surface of the cylindrical block 20. As the shape retainer 30, a 1.0 mm-thick cylindrical body cut out from a hard Cu-Al alloy block by a wire cutting method was used. Then, a slit having a width of 1.0 mm was formed to form a gap 31.
Further, the outer diameter of the shape retaining tool 30 was 28.5 mm in a no-load state. It is preferable that the outer diameter of the shape retainer 30 in the no-load state is slightly larger than the inner diameter of the welded pipe to be manufactured.

図示の場合、円筒体50の搬送方向に関して上流側か
ら、すなわちフランジ22が形成されていない側から、保
形具30を円筒状ブロック20に嵌め合わせた。なお、軸方
向両端部にフランジを形成した円筒状ブロック20を使用
する場合、弾撥力に抗して保形具30を開き、円筒状ブロ
ック20の周面に嵌め合わせる。
In the case shown in the figure, the shape retainer 30 is fitted to the cylindrical block 20 from the upstream side in the transport direction of the cylindrical body 50, that is, from the side where the flange 22 is not formed. When a cylindrical block 20 having flanges formed at both ends in the axial direction is used, the shape retainer 30 is opened against the resilience and fitted on the peripheral surface of the cylindrical block 20.

円筒状ブロック20の両側で、溶接される円筒体の内面
をシールするため、シール材40,41が支持軸10に装着し
た。シール材40,41としては、ステンレス鋼繊維等の耐
熱性繊維をフェルト状のディスクに成形したものが好適
である。また、これらシール材40,41と溶接される円筒
体の内面により囲まれた内部空間にアルゴン等の不活性
ガスを吹き込むため、シール材40,41と円筒状ブロック2
0との間の支持軸10に複数のガス噴出孔12を穿設し、支
持軸10の基端を不活性ガス供給源(図示せず)に接続し
た。
On both sides of the cylindrical block 20, sealing materials 40 and 41 were attached to the support shaft 10 to seal the inner surface of the cylindrical body to be welded. As the sealing materials 40 and 41, a material in which a heat-resistant fiber such as a stainless steel fiber is formed into a felt disk is preferable. Further, in order to blow an inert gas such as argon into an internal space surrounded by the inner surfaces of the cylindrical members to be welded to the seal members 40 and 41, the seal members 40 and 41 and the cylindrical block 2 are blown.
A plurality of gas ejection holes 12 were formed in the support shaft 10 between 0 and 0, and the base end of the support shaft 10 was connected to an inert gas supply source (not shown).

この内面支持装置を、第2図に示すように、溶接され
る円筒体50の内部に挿入した。また、円筒体50の外面
は、スクイズロール60,61で拘束した。
This inner surface support device was inserted into a cylindrical body 50 to be welded as shown in FIG. The outer surface of the cylindrical body 50 was restrained by squeeze rolls 60 and 61.

溶接される円筒体50は、板厚0.1mmで板幅89.6mmのス
テンレス鋼板を第6図に示した装置で曲げ及び曲げ戻し
による残留応力を与え、幅方向にカールさせることによ
って、直径28.6mmの円筒状に成形したものである。ま
た、幅方向両端部を突き合わせ、設定間隙0mmの突合せ
部51を形成した。
The cylindrical body 50 to be welded is given a residual stress by bending and unbending a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm and a width of 89.6 mm with the apparatus shown in FIG. 6 and curling in the width direction to have a diameter of 28.6 mm. Is formed into a cylindrical shape. In addition, both ends in the width direction were butted to form a butted portion 51 having a set gap of 0 mm.

スクイズロール60,61としては、この円筒体50の直径
に対応した曲率半径14.3mmの凹クラウンを形成した一対
のロールを使用した。このスクイズロール60,61によっ
て、円筒体50が拡径しようとする力が押さえられた。
As the squeeze rolls 60 and 61, a pair of rolls having a concave crown with a curvature radius of 14.3 mm corresponding to the diameter of the cylindrical body 50 was used. The squeeze rolls 60 and 61 restrained the force of the cylindrical body 50 from expanding.

他方、保形具30は、弾撥力によって円筒体50に拡径方
向の力を付勢している。そのため、円筒体50を連続的に
搬送しながら突合せ部51の溶接を行ったとき、円筒体50
の外周面が常にスクイズロール60,61のロール周面に押
し付けられ、幅方向両端部52,53が相互にラッピングす
ることなく密着した突合せ部51が維持された。
On the other hand, the shape retainer 30 urges the cylindrical body 50 with a force in the radially expanding direction by a resilient force. Therefore, when welding the butt portion 51 while continuously transporting the cylindrical body 50, the cylindrical body 50 is welded.
Of the squeeze rolls 60 and 61 was constantly pressed against the roll peripheral surfaces of the squeeze rolls 60 and 61, and the butted portion 51 in which the both ends 52 and 53 in the width direction were in close contact with each other was maintained.

なお、溶接条件は、シールドガスとしてAr+10%H2
スを流量10/分で供給しながら溶接電流10Aでマイク
ロプラズマ溶接する方法を採用した。このときの溶接速
度は、3m/分に設定した。
As the welding conditions, a method of performing microplasma welding with a welding current of 10 A while supplying Ar + 10% H 2 gas as a shielding gas at a flow rate of 10 / min was adopted. The welding speed at this time was set to 3 m / min.

突合せ部51に形成されたビードの形状を観察したとこ
ろ、ビード幅は、0.5mmを中心として±0.1mmの範囲に収
められていた。また、ビードの最大高さは、0.12±0.01
mmの範囲にあった。すなわち、実質的に一定した形状の
ビードをもつ溶接管が得られた。そして、形状特性に優
れたビードが形成されたため、後続するビード整形工程
におけ作業が非常に軽減された。
Observation of the shape of the bead formed at the butted portion 51 revealed that the bead width was within a range of ± 0.1 mm centered at 0.5 mm. The maximum bead height is 0.12 ± 0.01
mm range. That is, a welded tube having a bead having a substantially constant shape was obtained. Then, since a bead having excellent shape characteristics was formed, the work in the subsequent bead shaping step was greatly reduced.

これに対し、円筒状ブロック20に保形具30を装着しな
い外は同じ条件下で溶接を行ったところ、ラッピングが
発生し、安定した溶接を行うことができなかった。
On the other hand, when welding was performed under the same conditions except that the shape retainer 30 was not attached to the cylindrical block 20, lapping occurred, and stable welding could not be performed.

この対比から明らかなように、本実施例の内面支持装
置を挿入して円筒体50を溶接するとき、溶接条件が極め
て安定し、優れたビード形状をもつ溶接管が得られるこ
とが判かる。また、保形具30で円筒体50をスクイズロー
ル60,61のロール周面に押し付けた状態で溶接が行われ
るため、得られた溶接管の真円度も向上している。その
ため、溶接管の矯正工程における作業負担も軽減され
た。
As is clear from this comparison, when the cylindrical body 50 is welded by inserting the inner surface supporting device of the present embodiment, it is understood that the welding conditions are extremely stable and a welded pipe having an excellent bead shape can be obtained. In addition, since welding is performed while the cylindrical body 50 is pressed against the roll peripheral surfaces of the squeeze rolls 60 and 61 by the shape retainer 30, the roundness of the obtained welded pipe is also improved. Therefore, the work load in the process of straightening the welded pipe has been reduced.

実施例2: 本実施例においては、弾性材料で作られた保形具に代
えて、円筒状ブロック20の周囲に膨張可能な部材を設け
た。
Embodiment 2 In this embodiment, an expandable member is provided around the cylindrical block 20 instead of the shape retainer made of an elastic material.

すなわち、第3図に示すように、円筒状ブロック20の
周囲に、可撓性材料でできた外皮70を取り付けた。外皮
70としては、板厚0.1mmのステンレス鋼板を使用した。
That is, as shown in FIG. 3, an outer cover 70 made of a flexible material was attached around the cylindrical block 20. Outer skin
As 70, a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm was used.

外皮70は、円筒形ブロック20の軸方向両端部に形成し
たフランジ22に気密に溶接した。そして、外皮70と円筒
状ブロック20の周面との間に間隙1.0mmの円筒状空間部
を形成し、加圧室71とした。
The outer cover 70 was hermetically welded to the flanges 22 formed at both axial ends of the cylindrical block 20. Then, a cylindrical space having a gap of 1.0 mm was formed between the outer cover 70 and the peripheral surface of the cylindrical block 20 to form a pressure chamber 71.

他方、円筒状ブロック20には、支持軸10が挿通される
貫通孔から放射状に延びる複数のガス通路23を穿設し
た。ガス通路23は、加圧室71に開口している。
On the other hand, a plurality of gas passages 23 radially extending from a through hole through which the support shaft 10 is inserted are formed in the cylindrical block 20. The gas passage 23 opens to the pressurizing chamber 71.

溶接される円筒体50の内面をシールする機能を内面支
持装置に兼ね備えさせるため、支持軸10として中空管が
使用され、この支持軸を介してアルゴン等の不活性ガス
が導入されている。そこで、この不活性ガスを一部分岐
し、ガス通路23から加圧室71に送り込む。これにより、
加圧室71の圧力が上がり、外皮70が膨張した。
In order to provide the inner surface support device with the function of sealing the inner surface of the cylindrical body 50 to be welded, a hollow tube is used as the support shaft 10, and an inert gas such as argon is introduced through the support shaft. Therefore, this inert gas is partially branched and sent from the gas passage 23 to the pressurizing chamber 71. This allows
The pressure in the pressurizing chamber 71 increased, and the outer cover 70 expanded.

膨張した外皮70は、実施例1の保形具30と同様に、円
筒体50をスクイズロール60,61のロール周面に押し付け
た。外皮70による押圧力は、気体圧を使用したものであ
る。そのため、何らかの原因によって円筒体50を縮径し
ようとする異常に大きな力が加わった場合、その力に応
じて外皮70が収縮する。したがって、外皮70とスクイズ
ロール60,61との間に円筒体50の詰りが生じることな
く、円滑に搬送することができた。また、定常状態で
は、円筒体50をスクイズロール60,61の凹クラウンに沿
った形状に保持するため、突合せ部1が精度良く保持さ
れ、実施例1と同様に形状特性の優れた溶接管が製造さ
れた。
The expanded skin 70 pressed the cylindrical body 50 against the roll peripheral surfaces of the squeeze rolls 60 and 61 in the same manner as the shape retainer 30 of the first embodiment. The pressing force by the outer cover 70 uses gas pressure. Therefore, when an abnormally large force is applied to reduce the diameter of the cylindrical body 50 for some reason, the outer skin 70 contracts in accordance with the force. Therefore, the cylinder 50 could be smoothly transported without clogging of the cylindrical body 50 between the outer cover 70 and the squeeze rolls 60 and 61. In the steady state, the cylindrical body 50 is held in a shape along the concave crown of the squeeze rolls 60 and 61, so that the butt portion 1 is held with high accuracy, and a welded pipe having excellent shape characteristics as in the first embodiment. produced.

実施例3: 本実施例においては、第4図に示すように、多孔質セ
ラミックス製或いは多孔質金属粉末焼結体の円筒体を円
筒状ブロック20に嵌め合わせることにより、円筒状ブロ
ック20の外周部にガス流出層80を形成した。また、ガス
流出層80と円筒状ブロック20の周面との間にガス分散室
81を設けた。そして、実施例2と同様に、円筒状ブロッ
ク20に放射状に穿設したガス通路23を、ガス分散室81に
開口させた。
Embodiment 3 In this embodiment, as shown in FIG. 4, a cylindrical body made of porous ceramics or a sintered body of porous metal powder is fitted into the cylindrical block 20 to form an outer periphery of the cylindrical block 20. A gas outflow layer 80 was formed in the portion. Further, a gas dispersion chamber is provided between the gas outflow layer 80 and the peripheral surface of the cylindrical block 20.
81 were provided. Then, similarly to the second embodiment, the gas passage 23 radially bored in the cylindrical block 20 was opened to the gas dispersion chamber 81.

中空の支持軸10を介して導入された不活性ガスは、一
部分岐してガス通路23に流入する。そして、ガス分散室
81で周方向に均一な圧力分布となった後、ガス流出層80
を経て円筒状ブロック20の半径方向に流出する。流出し
た不活性ガスの圧力で円筒体20がスクイズロール60,61
のロール周面に押し付けられる。その結果、円筒体50
は、スクイズロール60,61の凹クラウンに沿った形状に
保持され、精度良く突合せ部51が保たれ、実施例1と同
様に形状特性の優れた溶接管が製造された。
The inert gas introduced through the hollow support shaft 10 partially branches and flows into the gas passage 23. And the gas dispersion chamber
After uniform pressure distribution in the circumferential direction at 81, the gas outflow layer 80
Through the cylindrical block 20 in the radial direction. The cylindrical body 20 is squeezed by the pressure of
Of the roll. As a result, the cylindrical body 50
The squeeze rolls 60 and 61 were held in a shape along the concave crowns, the butted portions 51 were accurately maintained, and a welded pipe having excellent shape characteristics as in Example 1 was manufactured.

[発明の効果] 以上に説明したように、本発明においては、金属スト
リップを幅方向にカールさせることにより成形した円筒
体の内部に保形具等を挿入して、円筒体に半径方向外向
きの力を加えている。そのため、幅方向両端部がラッピ
ングすることなく、一定した間隙をもつ突合せ部が形成
される。また、円筒体自体の所期の断面形状に保持され
る。そのため、溶接条件が安定化すると共に、溶接後の
ビード形状及び溶接管の真円度も向上する。したがっ
て、後続工程におけるビードの整形,溶接管の矯正等の
作業負担も軽減され、優れた品質の溶接管が製造され
る。
[Effects of the Invention] As described above, in the present invention, a shape retainer or the like is inserted into a cylindrical body formed by curling a metal strip in the width direction, and the metal strip is radially outwardly directed to the cylindrical body. The power of. Therefore, a butted portion having a constant gap is formed without lapping at both ends in the width direction. Further, the desired cross-sectional shape of the cylindrical body itself is maintained. Therefore, the welding conditions are stabilized, and the bead shape after welding and the roundness of the welded pipe are also improved. Therefore, the work burden of shaping the bead, straightening the welded pipe, and the like in the subsequent process is reduced, and a welded pipe of excellent quality is manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例1における内面支持装置を示
し、第2図はその内面支持装置を溶接される円筒体に挿
入している状態を示し、第3図及び第4図はそれぞれ実
施例2及び実施例3の内面支持装置を示す。他方、第5
図及び第6図は、本発明者等が先に提案した設備構成を
示す。 10:支持軸,20:円筒状ブロック,23:ガス通路,30:保形具,
50:円筒体,51:突合せ部,70:外皮,80:ガス流出層
FIG. 1 shows an inner surface supporting device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 shows a state in which the inner surface supporting device is inserted into a cylindrical body to be welded, and FIGS. 7 shows an inner surface support device of Example 2 and Example 3. On the other hand, the fifth
FIG. 6 and FIG. 6 show the equipment configuration proposed by the present inventors previously. 10: support shaft, 20: cylindrical block, 23: gas passage, 30: shape retainer,
50: Cylindrical body, 51: Butt joint, 70: Outer skin, 80: Gas outflow layer

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しにより残
留応力が付与された金属ストリップを幅方向にカールさ
せて成形した円筒体の幅方向両端部を突き合わせて溶接
するときに円筒体の内面を支持する装置であって、前記
円筒体に挿入される支持軸と、該支持軸に装着された円
筒状ブロックと、該円筒状ブロックの周囲に設けられた
拡開可能な保形具とを備えていることを特徴とする造管
用内面支持装置。
The present invention is characterized in that when a metal strip to which a residual stress is applied by uniform bending and unbending in the width direction is curled in the width direction and both ends in the width direction of the cylindrical body are welded by butt welding. An apparatus for supporting an inner surface, comprising: a support shaft inserted into the cylindrical body; a cylindrical block mounted on the support shaft; and an expandable shape retainer provided around the cylindrical block. An inner surface support device for pipe making, comprising:
【請求項2】請求項1記載の保形具は、弾性材料製で、
長手方向にギャップが設けられた筒状の形態をもち、弾
撥力によって円筒体内面に押し付けられることを特徴と
する造管用内面支持装置。
2. The shape retainer according to claim 1, wherein the shape retainer is made of an elastic material.
An inner surface support device for pipe making, which has a cylindrical shape with a gap provided in a longitudinal direction and is pressed against the inner surface of a cylinder by elasticity.
【請求項3】請求項1記載の保持具は、円筒状ブロック
の周面に加圧室を形成する外皮を備えており、前記加圧
室に供給される圧力流体によって前記外皮が膨張し円筒
体の内面に押し付けられることを特徴とする造管用内面
支持装置。
3. The holding tool according to claim 1, further comprising an outer skin forming a pressurizing chamber on a peripheral surface of the cylindrical block, wherein the outer skin expands by a pressurized fluid supplied to the pressurizing chamber, and the cylindrical body expands. An inner surface supporting device for pipe making, which is pressed against an inner surface of a body.
【請求項4】幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しにより残
留応力が付与された金属ストリップを幅方向にカールさ
せて成形した円筒体の幅方向両端部を突き合わせて溶接
するときに円筒体の内面を支持する装置であって、前記
円筒体に送入される中空支持軸と、該中空支持軸に装着
された円筒状ブロックと、該円筒状ブロックの外周部に
形成されたガス流出層とを備えており、前記中空支持軸
から前記ガス流出層を経て前記円筒体の内面に加圧ガス
が吹き出されることを特徴とする造管用内面支持装置。
4. A cylindrical body formed by curling in the width direction a metal strip to which a residual stress has been applied by uniform bending and unbending in the width direction and welding both ends in the width direction of the cylindrical body. A device for supporting an inner surface, a hollow support shaft fed into the cylindrical body, a cylindrical block mounted on the hollow support shaft, and a gas outflow layer formed on an outer peripheral portion of the cylindrical block. And a pressurized gas is blown out from the hollow support shaft to the inner surface of the cylindrical body through the gas outflow layer.
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