JP3308848B2 - 継目無角形鋼管及びその製造方法 - Google Patents
継目無角形鋼管及びその製造方法Info
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Description
無鋼管及びその製造方法に関し、特に、1スタンドが2
ロールで複数列のスタンドからなるサイザー・ミルを使
用し、熱間圧延で該継目無角形鋼管を製造する技術であ
る。
器部材として、角形鋼管が多用されるようになった。こ
れら周知の角形鋼管は、サイズ、肉厚等によって、いく
つかの製造方法が知られている。例えば、複雑な断面形
状をした角形鋼管は、熱間押出し成形法で製造するが、
通常の角形鋼管は、鋼板を曲げ加工し、突き合わせ部を
溶接で接合して製造されていた。この溶接による方法
は、特開昭63−220922号公報で開示されている
ように、まず、鋼板を円形に成形して継目部を溶接して
円形素管(所謂電縫管)を作り、これを複数スタンドか
らなる角形鋼管用サイザー・ミルを通すことによって徐
々に角形断面に加工するものである。しかし、これらの
方法は、通常冷間加工によるため、肉厚やサイズ等に限
界があり、また加工後の加工歪みを除去する工程を必要
としていた。
形鋼管を量産できるよう、継目無鋼管の製造設備(図6
参照)の利用に着眼し、種々の試みがなされている。例
えば、特開平4−41006号公報は、「素材を穿孔後
圧延加工によって円形断面の素管1を得、次いで再加熱
後多数のスタンド列より構成されるサイザー・ミル2設
備により所要断面に縮管し、次いで、前記サイザー・ミ
ル2設備の後段の少なくとも一つ以上のスタンドに配置
した、複数ロール3より形成されるパス断面を角形とし
たサイザー・ミルにより熱間加工することを特徴とする
継目無角形鋼管の製造方法を開示している。
物に使用するには、日本工業規格(JIS G 346
6)を満足させる必要がある。その一つに、図2に示す
鋼管断面の角部の寸法(S値、(2)式で定義される)
が肉厚tの3倍以下(S≦3.0t),及び鋼管の辺の
平坦度Pが辺長Lの0.5%以下(P/L≦0.00
5)という規定がある。つまり、角の丸みができるだけ
少なく、辺が平坦であることである。なお、実用上は、
該角部の寸法(S値)は、もっと厳しく1.5t以下が
望まれている。
冷間圧延で達成しようとすると、角部の曲率半径R(ほ
ぼS値と同じ意味を持つ)が大きくなり、丸みが大きく
なる。特に、t/L≧0.05の厚肉鋼管では、R/t
>3になり、その結果として、図2に示す辺のフラット
部の長さLF も短くなる。そこで、熱間圧延で加工し易
くして製造すれば、この問題は解消すると考えられた。
事実、加工度を高め、鋼管断面の圧延による減面率(後
述するが、1−A0 /Ai で表わされる)を大きくすれ
ば、前記Rは小さくなり、辺のフラット部の長さが長く
なると共に、S値も小さくなった。なお、この減面率
は、図2に示すように、断面の実肉部での値であり、空
間部は含まない。
すると、圧延中の鋼管に座屈が生じ、前記した辺の平坦
度が悪くなるという別の問題が生じた。前記特開平4−
41006号公報には、3ロールのサイザー・ミル(定
形圧延機)で熱間圧延する記載があるが、具体的に実施
する条件の記載がないので、該公報からかかる問題の解
決に関する情報は一切得られなかった。
を鑑み、厚肉であっても、角部の丸みが少なく、且つ辺
の平坦な製品が得られる継目無角形鋼管の製造方法及び
該鋼管自体を提供することを目的としている。
成するため、継目無鋼管製造設備のサイザー・ミルで、
角形鋼管の角部の丸み低減と辺の平坦化を達成する圧延
条件を見い出すことに鋭意努力した。その結果、素管か
ら製品への加工度を調整することで目的が達成できるこ
とを知り、該加工度の指標に減面率を採用し、本発明を
完成させた。
でビレットを穿孔して得た円筒状素管を、引き続き定形
圧延機で熱間圧延して、厚み(t)/辺長(L)が0.
08以上の角筒に成形するに際し、前記円筒状素管から
角筒にするまでの減面率が下記(1)式を満足するよう
に、該円筒状素管を熱間圧延することを特徴とする継目
無角形鋼管の製造方法である。 0.20≧1−(A0 /Ai )≧0.05 ・・・(1)式 ここで、A0 :定形圧延機の最終スタンド出側での角形
鋼管の材料部断面積(mm2 ) Ai :定形圧延機の角成形スタンド入側での円筒状素管
の材料部断面積(mm2 ) また、本発明は、前記熱間圧延に、1スタンドが2ロー
ルで、複数台のスタンドからなる定形圧延機を使用する
ことを特徴とする継目無角形鋼管の製造方法である。
ビレットを穿孔して得た円筒状素管を、引き続き定形圧
延機で熱間圧延して、厚み(t)/辺長(L)が0.0
8以上の角筒に成形して製造した継目無角形鋼管であっ
て、前記角筒の外側角部の下記(2)式で定義するS値
が(3)式を満足することを特徴とする継目無角形鋼管
である。 S=(1/2)×(L−LF ) ・・・・(2)式 0.52× t S ≦1.5 × t ・・・・(3)式 ここで、L: 鋼管断面の辺長(mm) LF :鋼管断面の辺のフラット部長さ(mm) t: 鋼管の肉厚(mm) 本発明では、円筒状素管の加工度を減面率を指標とし、
それを一定範囲に抑えるように熱間圧延したので、製品
鋼管の断面で角部の丸みが低減し、辺の平坦度も所望の
値を満足するようになる。また、使用サイザー・ミルに
2つの水平ロールをセットとして用いるようにしたの
で、従来の継目無鋼管設備でロールのみを交換するだけ
で、安価に角形鋼管が量産できるようになる。
鋼管の製造に用いる定形圧延機(サイザー・ミル)2の
ロール3例を示す。図1では、サイザー・ミル2が8ス
タンドあり、#1〜4スタンドまでのロール3は、1ス
タンド当たり2本で、圧延時における素管断面の周長を
確保するため、通常の円筒状鋼管製造用のカリバー4
(孔型)が設けられている。そして、該周長の定まった
素管1を#5〜8スタンドにおいて角状に成形するため
にのみ、それらスタンドは、角形のカリバー4を有する
ロール3が使用される。これによって、外側角部に対応
して内側角部が定まる。また、#5と#6スタンドのカ
リバー4は、定形時に辺の凹みを防止するため、角部の
曲率半径Rを小さくしてある。
した熱間圧延で円筒状素管1を角筒に定形するものであ
るが、その際、前記したように、素管1断面の圧延中に
おける減面率を0.20以下0.05以上に抑えること
である((1)式参照)。発明者の研究によれば、熱間
加工と言えども、減面率がこの範囲を外れると、角部の
丸み(R値)が2tを超え、結果としてS値は1.5t
を超え((2)及び(3)式参照)るか、または、辺の
平坦度P/Lが悪化して、所望品質の製品が得られない
からである。(1)式〜(3)式を満足させるための具
体的な手段は、ロール3のカリバー4断面積を適切に設
定することであり、特に、図1では、#4スタンド出
側、すなわち最初の角成形スタンドである#5スタンド
入側での素管の断面積が重要となる。
での温度を600〜1100℃にして圧延することが好
ましい。600℃未満では、素管1の加工がやり難くな
り、厚肉品ではS値≦1.5tが達成できなくなるから
である。また、1100℃を超えると、スケールの発生
が増え、製品鋼管の表面性状が低下すると共に、疵も発
生するからである。
径を有する円筒状素管1に、本発明に係る製造方法を適
用して、継目無角形鋼管11を製造した。なお、該素管
1の鋼種は、JISG3466STKR400であり、
穿孔減肉・延伸圧延後の再加熱温度は、いずれも850
〜1050℃内としてある。使用したサイザー・ミル2
は、1スタンドが2ロールで8スタンドあり、各スタン
ドのロール3には、図1に示した通りのカリバー4を有
するものを使用した。
み(R/t),平坦度(p/L)及びS値を表1に一括
して示す。
し、図3〜5に示した。図5及び5によれば、S値が
1.5t以下、あるいはR値が2.0以下を達成するた
めの減面率は、0.05以上であることが明らかであ
る。一方、図4より、辺の平坦度(P/L)が0.05
を超えないようにするには、減面率が0.20以下であ
ることが必要である。
での角部の丸みが小さく、且つ辺の平坦な継目無角形鋼
管が、効率良く製造できるようになった。
ー・ミルに配置したロールのカリバー形状を示す模式図
である。
る。
ある。
Claims (3)
- 【請求項1】 継目無鋼管製造設備でビレットを穿孔し
て得た円筒状素管を、引き続き定形圧延機で熱間圧延し
て、厚み(t)/辺長(L)が0.08以上の角筒に成
形するに際し、 前記円筒状素管から角筒にするまでの減面率が下記
(1)式を満足するように、該円筒状素管を熱間圧延す
ることを特徴とする継目無角形鋼管の製造方法。 0.20≧1−(A0 /Ai )≧0.05 ・・・(1)式 ここで、A0 :定形圧延機の最終スタンド出側での角形
鋼管の材料部断面積(mm2 ) Ai :定形圧延機の角成形スタンド入側での円筒状素管
の材料部断面積(mm2) - 【請求項2】 前記熱間圧延に、1スタンドが2ロール
で、複数台のスタンドからなる定形圧延機を使用するこ
とを特徴とする請求項1記載の継目無角形鋼管の製造方
法。 - 【請求項3】 継目無鋼管製造設備でビレットを穿孔し
て得た円筒状素管を、引き続き定形圧延機で熱間圧延し
て、厚み(t)/辺長(L)が0.08以上の角筒に成
形して製造した継目無角形鋼管であって、 前記角筒の外側角部の下記(2)式で定義するS値が
(3)式を満足することを特徴とする継目無角形鋼管。 S=(1/2)×(L−LF ) ・・・(2)式 0.52× t ≦S ≦1.5 × t ・・・(3)式 ここで、L: 鋼管断面の辺長(mm) LF :鋼管断面の辺のフラット部長さ(mm) t: 鋼管の肉厚(mm)
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JP06959597A JP3308848B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 継目無角形鋼管及びその製造方法 |
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JP06959597A JP3308848B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 継目無角形鋼管及びその製造方法 |
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JPH10263626A JPH10263626A (ja) | 1998-10-06 |
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JP06959597A Expired - Fee Related JP3308848B2 (ja) | 1997-03-24 | 1997-03-24 | 継目無角形鋼管及びその製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20220131390A (ko) | 2020-03-16 | 2022-09-27 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 기둥 들보 접합부용의 각형 강관 및 이를 이용한 기둥 들보 접합 구조체, 그리고 각형 강관의 제조 방법 |
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JPH0441006A (ja) * | 1990-06-06 | 1992-02-12 | Nippon Steel Corp | 継目無角形鋼管の製造方法及びその製造装置 |
JP2735402B2 (ja) * | 1991-05-15 | 1998-04-02 | ナカジマ鋼管株式会社 | 大径角形鋼管の熱間成形工法 |
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-
1997
- 1997-03-24 JP JP06959597A patent/JP3308848B2/ja not_active Expired - Fee Related
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