JPH01162593A - 溶接接続性に優れた端部を有する鋼管の製造方法 - 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１ 本発明は、どのような製造方法で製造された鋼管にも適
用可能な技術であって、溶接接続性に優れた端部な有す
る鋼管の製造方法に関するものである。

〔従来の技術］ ガスやオイルを輸送するバイブラインに用いられる鋼管
は、輸送物の輸送効率を上げるために、高い圧力で使用
できるように、強度の高い鋼管が要求される。

その一方で、バイブラインの建設費用を削減するために
、建設能率を上げる目的で、溶接接続性の良いもの、す
なわち予熱などしなくても、硬度が高くなったり割れが
発生したりしない鋼管が要求されている。

そのような高強度と良好な溶接性という相反する特性を
持つ鋼管を作るためには、用いる鋼板にしても溶接材料
にしても、上記の矛盾する特性をともに満足するように
、添加している各種成分を減じながら性能を向上させる
という相反することを要求されることになり、鋼板や溶
接材料の製造が難しくなり、その製造コストが高くなり
、それらを用いて鋼管を作るコストも高騰している。

さらにバイブラインの建設者の要求に対して、技術的に
応じられない場合も生じている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

鋼管の端部に、接続時の溶接の熱によって材質が劣化し
ないような、また溶接部の冷却速度が速くても硬度が高
くなったり割れが発生したりしないような材質の金属を
予め溶着させておくという方法が知られている。そのよ
うな溶着部を作る方法として、従来は手溶接あるいは半
自動溶接等により鋼管端部に肉盛り溶接を行っているが
、これでは生産能率が悪く、また溶着部の品質が悪いた
め実用上問題が多かった。

このような問題点を解決するために１本発明者は鋼管全
体を傾斜させることによって溶着部を水平に保ち、かつ
鋼管を回転することでサブマージアーク溶接を用いて能
率よく金属を溶着させる方法を開発した。

本発明はこのような手段を提供することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段１ 本発明は下記の手順によって、鋼管の端部を互いに溶接
継ぎが容易にできるようにした鋼管を製造する方法であ
る。

■　鋼管の端部な最終の溶接開先形状の角度に近似した
角度をもつ截頭円錐台形に予備加工する。

■　ターニングで鋼管全体を回転することができ、かつ
片端を上昇あるいは下降させることによって鋼管全体を
傾けることのできる台を用いて、上記■で形成した鋼管
の切断端面の一母線が水平になるまで鋼管を傾ける。

■　鋼管をターニングで回転させながら、水平状態で、
前記予備加工端面の全面に必要な厚みの肉盛溶接を行う
６ ■　肉盛溶接部を最終の溶接開先形状に仕上げ加工する
。

〔作用］ 鋼管の端面開先形状の切断端面の一母線をほぼ水平にし
て、鋼管を回転させながらこの部分において肉盛溶接を
行うので、サブマージアーク溶接が可能となり、鋼管の
端面に優れた溶岩金属層を形成することができる。

この溶着金属を仕上加工することによって、鋼管の本体
とは別の特性を有し、きわめて溶接接続性の優れた端部
を有する鋼管を容易に製造することが可能となる。

［実施例〕 第１図〜第６図を用いて本発明方法の実施例を詳細に説
明する。

第１図は鋼管４を傾けて、ターニング６で回転させなが
ら、鋼管の端面に溶接装置ｌｌセ金属を溶着させている
状況を示している。

この鋼管４の端面ば、はぼ溶接開先形状に近似した切頭
円錐台のような形状に切断成形しておく。

第２図は、このような鋼管の端部の部分断面図を示すも
ので、別の組成の金属を溶着させるための鋼管端部の予
備加工の状況を示している。すなわち予備加工前の鋼管
の端部１は、予備加工端面３のように切断成形する。こ
の予備加工端面３は、製品として加工しておくべき端部
の形状２に対して、近似した形状とする。製品として加
工してお（べき端部の形状２は、一部に鋼板管長手方向
と直角な部分（ルート部２ａ）を残し、それ以外の部分
は溶接接続し易いある角度に切断された、開先を形成す
る形状である。予備加工端面３は製品として加工してお
くべき端部の形状２の角度に近似した角度で、ルート部
２ａを残さないで截頭円錐台状によう切断した状態とす
る。

予備加工端面３を形成した鋼管４を第３図に示すような
傾動装置２０の上に、コンベア５を用いて載せる。

この傾動装置２０は一端をビン８で固定され、他端を油
圧シリンダ９で上昇させることができるような台に、コ
ンベア５が延長されている。また、この台の上にコンベ
ア５から鋼管４を受けとり、これを持ちあげて回転させ
るためのターニング６と、傾動装置２０が傾斜した時、
鋼管４の下端を支える回転可能な円筒状のストッパ７を
備えている。

コンベア５によって鋼管４をストッパ７に当接する所ま
で搬入したところで、ターニング６を上昇してこれで鋼
管４を支えた後、傾動装置２０を油圧シリンダ９によっ
て第１図に示すように傾斜させる。

次いで、第１図に示すように、鋼管４を溶接するに必要
な速度でその軸心まわりに回転させながら、溶接装置１
■で鋼管端部の予備加工端面３に肉盛溶接を行う。溶接
時にはストッパ７は鋼管の回転速度に同調して回転させ
ることが望ましい。

なお、溶接作業を行うための溶接作業台１０が設けられ
ている。

溶接装置１１は基本的にはどのようなタイプの溶接装置
でも採角することができるが、溶接部の性能が優れかつ
作業上置も望ましいのはサブマージアーク溶接である。

サブマージアーク溶接を用いる場合、その詳細を第５図
、第６図に示すように、鋼管４の溶接しようとする予備
加工端面３の溶接位置が水平になるように鋼管４を傾斜
させ、フラックス１５を支えるために鋼管４．の端部の
外周側にフラックス用外枠１２と内周側にフラックス用
内枠１３を取付ける。さらにこれらの枠１２．１３は第
６図中にａ、ｂとして示しているように溶接金属１４が
枠１２．１３に接触しないよう鋼管４の端面３より少し
下げて取付ける。

溶接が完了すると鋼管４は、第７図に鋼管端部断面を示
すように、製品として求められている端部形状２を得る
ように仕上げ加工される。

第８図は、以上のように端部を仕上げ加工された鋼管４
．４ａが溶接１６によって接続された状態を示す、管端
部の溶接部断面図である。ここに示すように本発明で実
施する鋼管端部の肉盛溶接金属１４の厚みは、継ぎ溶接
１６が鋼管本体を溶かすことがない十分な寸法を有する
ことが必要であるが、余り厚く盛りすぎて継ぎ溶接１６
と鋼管本体の間に肉盛金属１４が広い幅で存在するのも
望ましくない。逆に言えば、そのように、溶接装置１１
の条件と鋼管回転速度を決めて溶接施工することが最も
好ましい。

〔発明の効果］ 本発明によれば、鋼管本体はバイブライン等に用いる時
の溶接継ぎの溶接性を考慮に入れずに。

鋼管としての必要な強度等の性能のみを考えて製造する
ことができる。またその鋼管を使用してパイプライン等
を建設する側にとっても鋼管に対する継ぎ溶接性を心配
することなく、能率よく継ぎ忍接を行うことができる。

さらに本発明方法の加工工程で管端に溶着金属を形成す
る場合、鋼管の端部が水平状態になるように鋼管を傾斜
させて溶接することにより、溶接能率と品質を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の溶接加工工程を示す側面図、
第２図は鋼管端部の切断の説明図で管端の部分断面図、
第３図は鋼管搬入の状況を示す側面図、第４図は鋼管を
傾斜させる工程を示す側面図、第５図はサブマージアー
ク溶接を用いた肉盛溶接状況を示す斜視図、第６図はフ
ラックス支え用枠の取付は状況を示す断面図、第７図は
肉盛溶接の鋼管端部の仕上げ加工状況を示す断面図、第
８図は鋼管の継ぎ溶接と肉盛溶接部の状況を示す断面図
である。 ｌ・・・鋼管端面 ２・・−製品として加工しておくべき端部の形状３−・
予備加工した端面 ４・・・鋼管　　　　　　５−・コンベア６・・・ター
ニング　　　７・・・ストッパ８・・・ビン　　　　　
　９−・−油圧シリンダ１０・−溶接作業台　　１１・
・・溶接装置１２・・・フラックス用外枠 １３・・・フラックス用内枠 １４・・・肉盛溶接金属 １５・・・フラックス １６・・・鋼管継ぎ溶接 ２０・−・傾動装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　鋼管の端部を最終の溶接開先形状に近似した切頭円
   錐台状の形状に予備加工し、該鋼管を前記予備加工端面
   の１つの母線が水平になるように傾け、該鋼管を管軸ま
   わりに回転させながら前記予備加工端面に肉盛溶接し、
   次いで該肉盛溶接金属を最終の溶接開先形状に仕上げ加
   工することを特徴とする溶接接続性に優れた端部を有す
   る鋼管の製造方法。