JPH01150484A - 電縫管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は寸法的には薄肉から厚肉まで、材質的には普通
鋼から合金鋼までの広範囲で、かつ高品質の溶接管の製
造が可能な電縫管の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の電縫管の製造方法は殆んどの場合が冷間で多段の
成形ローラで連続的に成形後、電縫溶接する方法である
。この方法は高精度の熱延鋼板あるいは冷延鋼板を素材
として使用するため、表面性状および寸法精度の優れた
電縫鋼管が製造でき、用途は構造用、機械構造用、熱交
換器用等、殆んどの分野で用いられている。−方、少な
い例であるが、温間または熱間でロール成形後に電縫溶
接する方法がある。この方法は成形が容易になるため、
成形スタンド数が少なくて良い、〜、厚肉管の成形が容
易である等の特徴がある◇この例としては特開昭５５−
５１６５号公報に示されたように高能率の鍛接管の溶接
品質を向上させる目的で行なわれる場合がある。

通常、この方法は溶接後の工程にストレッチレデューサ
−を有しており、容易に外径、肉厚の変更が可能となっ
ており、断面積の絞りによって成品は高速の造管が可能
となり、Ｔｏｎ／Ｈｒが高い。

〔発明が解決しようとする問題点〕

最も一般的である冷間成形〃ｎｎ後後電縫溶接する方法
は次のような問題点がある。

■　冷開成形のため、厚肉管の成形、特にｔ（肉厚）／
Ｄ（外径）比の大きい鋼管、および高強度の鋼管は製造
出来ない。

■　外径寸法毎にロールの変更が必要であり、ロール費
が高く、組替時間が長い。

■　高融点酸化物を生成する合金鋼を溶接する際には溶
接部を不活性ガスでシールする必要があるが、冷間成形
に開用する冷却水がシール性を阻害しやすい。

一方、特開昭５５−５１６５号公報に示されたような熱
間および温間成形後、電縫溶接する方法は次のような問
題点がある。

■　加熱および成形時にスケールが生成し、スケールを
溶接部に噛み込み、溶接品質を悪化させる。

■　上記の理由で高融点酸化物を生成する合金鋼の製造
は不可能である。

■　加熱および成形時のスケールで肌が荒れやすい。

本発明は上記の如き問題点を一挙に解決し、広範囲の寸
法、材質について鍛接管並の高能率で冷開成形皿の高品
質の電縫管を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕 上記の問題点を一挙に解決する手段の要旨は、板材の誘
導加熱工程と、ファインセラミックス製の成形ロールを
用いた成形工程と、電縫溶接工程のそれぞれを、不活性
ガスでシールすることを％激とする電縫管の製造方法で
ある。

以下に本発明の詳細な説明する。第１図は本発明を実施
する装置の構成例を示す概略図である。板材１は誘導加
熱装置４によって成形容易な温度に加熱され、ロール群
から成る成形装置５により管状板材２に成形され、溶接
装置６により溶接され、外面ビード切削装置７を経て、
後工程に至る。ここで、誘導加熱装置４から溶接装置６
までの板材１、管状板材２、管３、および成形および溶
接ロールを含むその近傍は不活性ガスのシール装置８内
に包含されている。

シールガスは入口管９から吹き込まれ、出口管１０から
矢印のように排出される。誘導加熱装Ｒ４は第２図に示
すように板材１の上下面に誘導子５７．５８を設けて訪
導刀口熱する。このタイプの装置は既に各種の製品が市
販されている０誘導子５７．５８は誘導加熱時の板材１
の酸化を防ぐためにシール装置８と接しており、誘導子
５７．５８の入口側にはシールガスの出口管１０が設け
られている。ここで矢印は不活性ガスのフローを示す。

加熱温度は成形が容易になる温度以上、理屈上は再結晶
温度以上あれば良いのであるが成形中の温度降下も考慮
して実際には６００℃以上が望ましい。成形装置５につ
いても多くの市販品が有り、通常、多段の成形ロールに
より成形される。成形スタンド数は板材１の変形抵抗が
大きいほど多くなる。本発明の実施例は板材１を６００
℃以上に加熱するために変形抵抗は常温の約１／２以下
となるために成形装置５の成形ロールは５スタンドとし
た。

すなわち第１図に示すように板材１を水平ロールで上下
から圧下し、曲げるブレークダウンロール１１，１２と
サイドロール１３とフィンパスロール１４．１５である
。もちろん本発明は板材１の材質、寸法、および加熱温
度によってはスタンド数の加減が出来る。以上の全ての
成形ロールはサイアロン等の高強度耐熱性のファインセ
ラミックス製である。この種のファインセラミックスは
耐熱性、耐李耗性に優れ、熱伝導率、熱膨張係数、摩擦
係数が小さいので冷却水、潤滑剤を全く使用せずに成形
できる。したがって成形中においても管状板材２が酸化
されることは無い。第３図に本発明の成形装置５のブレ
ークダウンロール１２の場合の不活性ガス１６はシャフ
ト１８に軸支され、シャフト１８はハウジング１９．２
０内のチヲック２３．２４で回転可能に支えられている
。上ロール１６の圧下調整はネジ２１．２２を手動また
は自動で回転させることにより行なわれる。シール装置
８はリアシール２８とフロントシール２９に接点３０．
３１で分離可能に設けられる。リアシール２８はモータ
ー側のハウジング１９に、７ロントシール２９はオペレ
ータ側のハウジング２０に図に無い固定具で固定されて
おり、いずれもチョック２３．２４との接合は可とう性
の有るジャバラ３４．３５によってシールされている。

したがってシール装置５はチョック２３゜２４０上下移
動に対応可能で、シール性も充分テアル。リアシール２
８とフロントシール２９の材質は外面側が鉄皮、内面側
が断熱材となっている。ジャバラ３４．３５は薄鉄板で
内面側にふく射熱を軽減するための耐熱塗料を塗布しで
ある。チョック２３．２４は図に無い冷却水で冷却され
ている。接点３０は第４図に示すようにリアシール２８
に設げられたＶ型部３６内部に貼付げられた耐熱ゴム３
７にフロントシール２９を押し込んでシールする構造に
成っている。他の接点も同様の構造である。上ロール１
６と下ロール１７の組替はボルト３２をベツド２５から
外し、フロント側のハウジング２０をフロント側に引き
出すと、同時にフロントシール２９も外れる。それから
上ロール１６と下ロール１７を外す。次に新しいロール
を入れ、フロント側のハウジング２０およびフロントシ
ール２９を押し込むとシール装置５の接点３０，３１が
閉じ、ボルト３２を締めると組替完了である。上ロール
１６と下ロール１７の材質はファインセラミックス族で
耐熱性が良く、摩擦係数が低いため、ロールの冷却およ
び潤滑は特にしないが、シャフトのみは内部冷却部３３
から冷却する。

冷却水の入口管２６．出口管２７付近の構造を第５図に
示す。冷却水は入口管２６から入り、リング３８内のシ
ャフト１８の円周に設けられた円周溝３９を通り、シャ
フト１８内に設けられた内管４１内を通り、シャフト１
８を冷却しながら内管４１とシャフト１８間を戻ってき
て円周溝４０を介して出口管２７から排出される。

ここでリング３８とシャフト１８間の冷却水のシールは
リングタイプのシール４２で行なわれる。このようにカ
ップリングをシール装置外に置いた構造にすれば、万−
冷１却水が洩れても管状板材２の酸化には関与しない。

他のサイドロール１３およびフィンバスロール１４．１
５についても同様にシールされる。

溶接装置６の実施例を第６図に示す。管状板材２は、ワ
ークコイル４３でエツジ部４８を局部加熱され、溶接点
４５で溶接ロール４４によってスクイズを受けて溶接さ
れ、管３となる。

溶接時に発生した溶鋼および熱影響部はスクイズにより
外面ビード４６及び内面ビード４７になり、下流側の外
面ビード切削装置７で除去され、内面ビード４７は、連
結材５０の下流側に設けられた図にない切削装置で除去
される。連結材５０は溶接熱効率を改善するインビーダ
４９と図にない切削装置を連結している。溶接ロール４
４は高周波による誘導加熱を防止し、ロール疵を防止す
るために成形ロール同様のファインセラミックス族とす
る。シール族ｆ！ｔ、８は管状板材２、ワークコイル４
３、溶接ロール４４、管２を包囲する形に成っており、
管２とのシールは耐熱ゴム５２を用い、溶接ロール４４
の架台５１に密層固定されているのでシール性は十分で
ある。不活性ガスは入口管９から吹き込まれる。したが
ってガス流によって矢印５５のようにエツジ部４８およ
びワークコイル４３のクリーニング、冷却を、矢印５６
のように管内面側の冷却水の逆流防止を、矢印５４のよ
うに溶接点４５の付近のクリーニングを行なえる。

〔実施例〕

金属管　　材質　　　０．１〜０．４％Ｃ５ｔｅｅｌ。

５ＴＢＡ２２．　ＳＵＳ　３０４ 寸法　　　外径３４．０〜１１４．３園肉厚　１．６〜
１０．５喘 誘導加熱　周波数　　３　ｋＨｚ 加熱温度　６００〜９００℃ 成形　　　スタンド数　５（配列は前述の通り）ロール
材質市販ファインセラミックス （サイアロン） 溶接　　　周波数　　１８Ｑ　ｋＨｚ 造管速度　２０〜６０ｍ／分 スクイズｔｏ、５〜１．　Ｏｔｔｘｒ　（溶接前後の周
長差）溶接ロール　市販ファインセラミックス（サイア
ロン） シール条件　不活性ガス　窒素 流量　　　　０．５〜２．ＯＮ？？／／分シール装置内
圧力　１〜３間Ａｑ 上記の条件で実施した結果、いずれの＠種、寸法も酸化
物を夾雑した溶接欠陥は皆無であり、有害な疵等の発生
は無く、寸法精度の優れた鋼管が得られた。

〔発明の効果〕

本発明によれば以下の効果が得られる。

■　温間又は熱開成形であるので厚肉管、特に高ｔ（肉
厚）／Ｄ（外径）の鋼管が製造でき、また高強度の鋼管
も製造可能であり、スタンド数を少なく出来るので組み
替え時間が短かくて良い。

■　不活性ガスシール中での成も、溶接であるので普通
鋼から合金鋼まで問題無く製造可能である。

■　同上の理由により敵化による表面肌の荒れが無い。

■　上記理由によりミルの停止回数の減少による能率、
材料歩留の向上が出来る。

また、本発明の製造方法に加えてストレッチレデエーサ
ーを使用すれば、大径厚肉の母管を製造すれば良いので
大幅な能率向上が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施する装置の構造例を示す概要図、
第２図は本発明における誘導加熱装置の誘導子付近の構
成例を示す断面図、第３図は本発明の成形装置を不活性
ガスシールするシール装置の一例を示す断面図、第４図
はシール装置の接点の構造例を示す断面図、第５図は成
形ロールのシャフトの冷却水受給構造例を示す断面図、
第６図は溶接の実施態様例を示す断面図を示す。 １・・・板材　　　　　　２・・・管状板材３・・・管
　　　　　　　４・・・誘導加熱装置５・・・成形装置
　　　　６・・・溶接装置７・・・外面ビード切削装置
　８・・・シール装置９・・・入口管　　　　　１０・
・・出口管１１．１２・・・ブレークダウンロール１３
・・・サイドロール １４．１５・・・フィンパスロール １６・・・上ロール　　　１７・・・下口−／ｌ’１８
・・・シャツ）　　　　１９．２０・・・ハウジング２
１．２２・・・ネジ　　２３．２４・・・チ叢ツク２５
・・・ベツド　　　　２６・・・入口管２７・・・出口
管　　　　　２８・・・リアシール２９・・・フロント
シール　３０，３１・・・接点３２・・・ポルト　　　
　３３・・・内部冷却部３４．３５・・・ジャバラ　３
６・・・Ｖ型部３７・・・耐熱ゴム　　　３８・・・リ
ング３９．４０・・・円周溝　４１・・・内管４２・・
・シール　　　　４３・・・ワークコイル４４・・・溶
接ロール　　４５・・・溶接点４６・・・外面ビード　
　４７・・・内面ビード４８・・・エツジ部　　　４９
・・・インビーダ５０・・・連結材　　　　５１・・・
架台５２・・・耐熱ゴム ５３〜５６・・・ガスフローを示す矢印５７．５８・・
・誘導子。 第１図 ２：管状板材 ３・管 ４：誘導加熱装置 ５：成形装置 ６：溶接装置 第３図 ２：管状板材 Ｉ６：上ロール １７：下ロール ３２：ボルト ３３：内部冷却部 ３４、３５：ジャバラ ３６：Ｖ型部 ３７：耐熱ゴム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 板材の誘導加熱工程と、ファインセラミックス製の成形
   ロールを用いた成形工程と、電縫溶接工程のそれぞれを
   、不活性ガスでシールすることを特徴とする電縫管の製
   造方法。