JP4388235B2 - Metal tube manufacturing method and apparatus - Google Patents
Metal tube manufacturing method and apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP4388235B2 JP4388235B2 JP2001020983A JP2001020983A JP4388235B2 JP 4388235 B2 JP4388235 B2 JP 4388235B2 JP 2001020983 A JP2001020983 A JP 2001020983A JP 2001020983 A JP2001020983 A JP 2001020983A JP 4388235 B2 JP4388235 B2 JP 4388235B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- roll
- welding
- welded portion
- manufacturing
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、TIG溶接の際に溶接部のミクロクラックがなく、高速溶接を可能にする金属管の製造方法及び装置に関するものである。
本発明は金属管として、スプリングバックが問題となる、特にチタン、ステンレスのTIG溶接に適する。
【0002】
【従来の技術】
従来の金属管の製造方法は多段の孔型ロールを用いて、コイルから円周方向に曲げ成形を与え成形する装置を用いている。TIG溶接時にスクイズロールと呼ばれる溶接を安定成形させる成形スタンドがある。従来はこのロールには2つの対向した孔型ロールを多段、小径化して用いて高速溶接に対応することが行われているが、造管速度に限界があった。
【0003】
塑性と加工VOL.29−334(1988)(参考文献1という)によれば、純チタン材を用いたパイプ径25.4mmの造管で、2ロールのスクイズロールを4段用いてロール外径を65mmとして各ロール間隔を70mmとして造管の溶接速度は8.3m/min まで可能とする技術が開示されている。
また、従来の4分割ロールとしては、管の圧延(ストレッチレデューサー)の偏肉を防止することを目的として、特開昭60−87907号公報(参考文献2という)等に本発明と同様に前後ロールの角度を45度変える技術が開示されている。
さらに、電縫鋼管へ4分割ロールの適用として、管端の真円度を高める絞り成形に関し、特許第2520538号(参考文献3という)等が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、参考文献1に記載されている技術は、溶接速度は8.3m/min まで可能であるとしているが、これ以上の溶接速度を上げることはできないという問題がある。また、参考文献2に開示された発明は、ロール間隔の短縮や金属管溶接を狙ったものではなく、溶接速度の向上は図れない。更に、参考文献3に開示されている発明も、溶接後の成形に管の残留応力の均一化を狙ったものであり、溶接速度を向上させる本発明とは異なる。
本発明は、溶接時の成形においてバックリングが問題となるようなTIG溶接管の高速溶接を可能にする金属管の製造方法及び製造装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の要旨とするところは
(1)平板を円筒状にロール成形し、TIG溶接によって金属管を製造する方法において、円筒状の端部同士を溶接した後、造管軸に対し溶接部から45度回転し、4分割された前方ロールと、その後方に造管軸に対し溶接部から90度回転させ、ロール外径よりも前記前方ロールとのロール間隔を小さくし、4分割された後方ロールにより金属管を拘束することを特徴とする金属管の製造方法、
(2)後方ロールのうち溶接部に配置されたロール孔型は溶接部と接触しないように溝部を有することを特徴とする前記(1)記載の金属管の製造方法、
(3)前方ロールと後方ロールの間で、前記溶接部をさらにTIG溶接することを特徴とする前記(1)又は(2)記載の金属管の製造方法、
(4)平板を円筒状にロール成形し、TIG溶接によって金属管を製造する装置において、造管方向において第1の溶接電極の後に造管軸に対して溶接部から45度回転して4分割した前方ロールを配置し、その後方に造管軸に対し溶接部から90度回転させ、ロール外径よりも前記前方ロールとのロール間隔を小さくし、4分割した後方ロールを有することを特徴とする金属管の製造装置、
(5)後方ロールのうち溶接部に配置されたロール孔型は溶接部と接触しないように溝部を有することを特徴とする前記(4)記載の金属管の製造装置、
(6)前方ロールと後方ロールの間に、前記溶接部を溶接する第2の溶接電極を配置することを特徴とする前記(4)又は(5)記載の金属管の製造装置、
にある。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
図1に本発明の実施例の成形方法を示す。溶接前の金属管素板1の周囲に造管軸に対し溶接部から左右に45度回転させ、4分割させた前方ロール2を配置し、その後方にはこれら前方ロール2と90度造管軸に対して交差させた後方ロール3を配置する。即ち、後方ロール3は造管軸に対し溶接部から90度回転させている。ただし、後方ロール3のうち、溶接部上に配置されたロール4は高速溶接時に溶融状態となっている溶接部と接触しないようロールに溝をつけたロール4を用いる。但し、溶接部が固体状態となった後に溶接部と後方ロールが接触する場合は、この溝は必要ない。
【0007】
造管方向(金属管軸方向)において溶接用トーチ5は前方ロール2の前のみか、必要に応じ、後方ロール3の前に第2の溶接電極を配置し、更に高速の溶接を行う場合には前方ロールの前にロールを配置する場合はそのロールの直下あるいは前方に第3の溶接電極を配置するか、さらに後方ロールの後にロールを追加配置する場合には後方ロール3の後方の溶接押さえ上ロール4の後方に第3の溶接電極を設けてTIG溶接を行っても良い。
【0008】
すなわち、溶接速度が大きくなった場合には、溶融プール部が後方に移動し、凝固時のパイプ(金属管)を拘束する力が作用しない場合には溶接部に凝固割れが発生し、製品とならない。そこで、本発明者らは、ロール分割を行なうことで、ロール底径とロールフランジ径の差を小さくし、ロールとパイプに発生する周速差を小さくし、造管速度を高くできること、および前方ロール2と90度交差させた後方ロール3にて、前方ロール2と後方ロール3、押さえロール4の間隔を従来の2ロールよりも小さくし、凝固点近傍の円周方向にスプリングバックにより一旦造管した後の管が開こうとすることを抑えることで凝固割れの発生を防止できることを見出した。
【0009】
本発明では従来2ロールでは不可能であったロール外径DR をロール間隔Lより大きくすること(DR >L)が可能である。この前方ロールと後方ロールを近接させることにより、チタン管等スプリングバックしやすい金属管においても、凝固割れもなく高速溶接が可能になる。なお、後方ロール3、及び必要に応じ設置する溶接押さえ上ロール4はより造管速度が大きくなった場合には後方に移動させる機構を付加する。
【0010】
【実施例】
表1に従来法と本発明を用いて溶接した場合の、溶接速度と溶接部の凝固割れの関係を示す。純チタンで外径25.4mm、板厚0.7mmの管のTIG溶接を行った。本発明例では1番目のトーチは前方ロール手前10mm、第2トーチは後方ロール前20mmと配置し、それぞれ4分割した前方ロールと後方ロールの外径は42mmとした。前方ロールと後方ロールの配置は図1に示すように、前方ロールは造管軸に対し溶接部から45度回転し、後方ロールは前方ロールの40mm後方に造管軸に対し溶接部から90度回転させて配置した。後方ロール3の溶接部上部に当たるロールに深さ3mm、幅5mmの溝を設置した。溶接に当たって2本のトーチを用いたが、2本以上でもよい。
【0011】
比較例では2分割したロールをロール間隔が150、70mmとして前後に2段設けた場合と本発明例によるロール間隔40mmの場合の比較を行った。比較例では、溶接トーチの位置は本発明例と同一とした。比較例では8m/min の溶接速度で凝固割れによる溶接欠陥が発生したが、本発明例では10m/min の溶接が可能となった。また、ロール周速による外観疵もほとんど発生はしなかった。
【0012】
【表1】
【0013】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明はTIG溶接を用いた金属管の凝固割れの発生を防止し、高速な溶接・造管を可能する金属管の製造方法を提供するものとして、工業上有益な効果をもたらし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を説明する外観図であり、(a)は平面図、(b)は金属管軸方向から見た図である。
【符号の説明】
1 金属管
2 前方ロール
3 後方ロール
4 ロール(溶接押さえ上ロール)
5 溶接用トーチ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a metal pipe that does not have microcracks in a welded portion during TIG welding and enables high-speed welding.
The present invention is suitable for TIG welding of titanium and stainless steel, in which springback is a problem as a metal tube.
[0002]
[Prior art]
A conventional method for manufacturing a metal tube uses a multi-stage perforated roll and an apparatus for bending by forming from a coil in the circumferential direction. There is a forming stand that stably forms a weld called a squeeze roll during TIG welding. Conventionally, two opposed hole rolls are used in this roll in multiple stages and reduced in diameter to cope with high speed welding, but there is a limit to the pipe forming speed.
[0003]
According to Plasticity and Processing VOL. 29-334 (1988) (referred to as Reference 1), pipe outer diameter is 25.4mm with pipe diameter of 25.4mm using pure titanium material, using 4 stages of 2 roll squeeze rolls. A technique is disclosed in which the welding speed of the pipe making can be up to 8.3 m / min by setting the gap between the rolls to 70 mm and the roll interval to 70 mm.
In addition, as a conventional 4-split roll, for the purpose of preventing unevenness of tube rolling (stretch reducer), Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-87907 (referred to as Reference 2) and the like A technique for changing the roll angle by 45 degrees is disclosed.
Further, as an application of a four-part roll to an electric resistance steel pipe, Japanese Patent No. 2520538 (referred to as Reference 3) and the like are disclosed regarding drawing forming that increases the roundness of the pipe end.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, although the technique described in Reference Document 1 states that the welding speed can be up to 8.3 m / min, there is a problem that the welding speed cannot be increased beyond this. In addition, the invention disclosed in
An object of this invention is to provide the manufacturing method and manufacturing apparatus of a metal pipe which enable the high-speed welding of a TIG welded pipe in which a buckling becomes a problem in the shaping | molding at the time of welding.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, the gist of the present invention is as follows. (1) In a method of rolling a flat plate into a cylindrical shape and manufacturing a metal pipe by TIG welding, after welding the cylindrical ends to each other, welding to the pipe making shaft Rotate 45 degrees from the part, and rotate the front roll divided into four parts, and rotate 90 degrees from the welded part to the tube-forming axis behind it, making the roll interval with the front roll smaller than the roll outer diameter, and dividing into four parts. A method of manufacturing a metal tube, wherein the metal tube is restrained by a rear roll.
(2) The method for producing a metal pipe according to (1), wherein the roll hole mold disposed in the welded portion of the rear roll has a groove so as not to contact the welded portion.
(3) The method for producing a metal pipe according to (1) or (2), wherein the weld is further TIG welded between a front roll and a rear roll,
(4) In an apparatus that roll-forms a flat plate into a cylindrical shape and manufactures a metal pipe by TIG welding, after the first welding electrode in the pipe making direction, the pipe is rotated 45 degrees from the welded part with respect to the pipe making axis and divided into four. The front roll is arranged, rotated 90 degrees from the welded portion with respect to the tube-forming axis behind the roll, the roll interval with the front roll is made smaller than the outer diameter of the roll, and the rear roll has four parts. Metal pipe manufacturing equipment,
(5) The metal tube manufacturing apparatus according to (4), wherein the roll hole mold disposed in the welded portion of the rear roll has a groove so as not to contact the welded portion.
(6) The apparatus for manufacturing a metal pipe according to (4) or (5), wherein a second welding electrode for welding the welded portion is disposed between the front roll and the rear roll.
It is in.
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
FIG. 1 shows a molding method according to an embodiment of the present invention. Around the metal tube base plate 1 before welding, a
[0007]
In the pipe forming direction (metal pipe axial direction), the
[0008]
That is, when the welding speed increases, the molten pool moves backward, and when the force that constrains the pipe (metal pipe) during solidification does not act, solidification cracks occur in the weld and Don't be. Therefore, the present inventors can reduce the difference between the roll bottom diameter and the roll flange diameter, reduce the difference in peripheral speed generated between the roll and the pipe, increase the pipe making speed, In the
[0009]
In the present invention, it is possible to make the roll outer diameter DR larger than the roll interval L (DR> L), which was impossible with the conventional two rolls. By bringing the front roll and the rear roll close to each other, even a metal pipe such as a titanium pipe that is easily spring-backed can be welded at high speed without solidification cracking. In addition, the
[0010]
【Example】
Table 1 shows the relationship between the welding speed and the solidification cracks in the weld when welding is performed using the conventional method and the present invention. TIG welding was performed on a tube made of pure titanium with an outer diameter of 25.4 mm and a plate thickness of 0.7 mm. In the example of the present invention, the first torch is 10 mm in front of the front roll and the second torch is 20 mm in front of the rear roll. The outer diameter of the front roll and the rear roll divided into four parts is 42 mm. As shown in FIG. 1, the front roll and the rear roll are rotated 45 degrees from the welded portion with respect to the tube-forming axis, and the rear roll is 90 degrees from the welded portion with respect to the tube-forming shaft 40 mm behind the front roll. Rotated and placed. A groove having a depth of 3 mm and a width of 5 mm was installed in the roll that hits the upper part of the welded portion of the
[0011]
In the comparative example, a comparison was made between a case where two divided rolls were provided in front and rear with a roll interval of 150 and 70 mm and a case where the roll interval was 40 mm according to the present invention. In the comparative example, the position of the welding torch was the same as the example of the present invention. In the comparative example, a welding defect due to solidification cracking occurred at a welding speed of 8 m / min, but in the example of the present invention, welding of 10 m / min was possible. In addition, almost no appearance flaws occurred due to the peripheral speed of the roll.
[0012]
[Table 1]
[0013]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention is industrially useful as a method of manufacturing a metal pipe that prevents the occurrence of solidification cracking of the metal pipe using TIG welding and enables high-speed welding and pipe forming. It can have an effect.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are external views for explaining the principle of the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a view as seen from a metal tube axis direction;
[Explanation of symbols]
1
5 Welding torch
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001020983A JP4388235B2 (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Metal tube manufacturing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001020983A JP4388235B2 (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Metal tube manufacturing method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002224741A JP2002224741A (en) | 2002-08-13 |
JP4388235B2 true JP4388235B2 (en) | 2009-12-24 |
Family
ID=18886608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001020983A Expired - Fee Related JP4388235B2 (en) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Metal tube manufacturing method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4388235B2 (en) |
-
2001
- 2001-01-30 JP JP2001020983A patent/JP4388235B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2002224741A (en) | 2002-08-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4557006B2 (en) | Plug, tube expansion method using plug, metal tube manufacturing method, and metal tube | |
JP6477716B2 (en) | Method for manufacturing molded product, mold, and tubular molded product | |
WO2017215525A1 (en) | Double-sided welding and double-sided shaping method for large-diameter aluminum alloy tube-making helical friction stir welding (fsw) equipment | |
CN106583905A (en) | Gas turbine guider casing welding tool and welding method | |
JP2017185498A (en) | Method and device for manufacturing metal tube with groove | |
JP7163854B2 (en) | Method for manufacturing bent metal pipes | |
JP4388235B2 (en) | Metal tube manufacturing method and apparatus | |
JP7036195B2 (en) | Manufacturing method of molded products | |
JP4248788B2 (en) | Forming roll and forming method | |
JP3332217B2 (en) | Pipe forming method with bending roll | |
JP2002192223A (en) | Manufacturing method for welded metal pipe | |
JPS63286220A (en) | Production of electric resistance welded tube | |
RU2775418C1 (en) | Method for obtaining a metal sheet | |
JPS5817704B2 (en) | Osmanthus Cylinder No. Seizouhouhou | |
KR101627368B1 (en) | Filler metal shape for welding | |
JPH07124639A (en) | Manufacture of hot-rolled large diameter square steel tube where material of corner radiused part is not deteriorated | |
SU990453A1 (en) | Method of argon arc welding of of straight-seam super-thin wall brass tubes | |
JP5867071B2 (en) | Manufacturing method for thick ERW steel pipe | |
JP3450182B2 (en) | Method and apparatus for producing cylindrical body for steel drum | |
JPH04105721A (en) | Press forming method for metallic sheet | |
JPH09159776A (en) | Manufacture for zirconium alloy-made thimble tube for pressurized water reactor control rod guide tube | |
JP2004268049A (en) | Method and apparatus for producing thin tube blank | |
JP5410224B2 (en) | TUBE BODY AND METHOD FOR MANUFACTURING TUBE BODY | |
SU1011312A1 (en) | Method of producing large-size articles | |
JPS5913316B2 (en) | Manufacturing method of small diameter flux-cored wire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070904 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090924 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091002 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009 Year of fee payment: 4 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |