JPH01224179A - クラッド溶接鋼管の製造方法 - 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］ 本発明はクラッド溶接鋼管の製造方法に関する。

［従来技術］ 従来、腐食性の強い硫化水素や炭酸ガス等が含まれる油
井およびガス井用鋼管１石油精製用の化学プラント配管
等として肉厚の継目無管が使用されているが、最近では
コスト低減の観点からクラッド溶接鋼管、特に全体また
は非クラッド部を電縫溶接して製造される鋼管の製造方
法が提案されている。

例えば、特開昭６０−２２１１７３では第２図（ａ）〜
（ｅ）で示すように、クラッド鋼１と非クラッド鋼２を
密着させたクラッド鋼板または鋼帯を管状に曲成ｆ＆　
（ａ　）　、その対向するエツジ３ａ、３ｂを加熱圧着
しくｂ）、クラッド鋼１側のビードをバイト４等により
非クラッド鋼２に至る深さまで切削除去（Ｃ）、（ｄ）
して、クラッド鋼１と同種金属により肉盛り溶接する（
ｅ）製遣方法が提案されている。

また、特開昭６１−１７２６８４では第３図（ａ）〜（
ｃ）で示すように、クラッド鋼１と非クラッド鋼２を密
着させたクラッド鋼板または鋼帯のエツジ３ａ、３ｂを
、クラッド鋼側方向への予備切削角度θおよび／または
、対向するエツジ３ａ、３ｂの予備成形々状を選択して
溶接開先形状を定め（ａ）、対向するエツジ３ａ、３ｂ
を加熱圧着させる（ｂ）、その際、クラッド鋼１側のビ
ード生成をビード押さえ工具７等により制御し、かつ、
そのビードをビード押さえ工具７等により押圧平滑化す
る（ｃ）製造方法が提案されている。

さらには、特開昭６２−１４８０２０でも前述の特開昭
６０−２２１１７３と類似した製造方法が提案されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ 前述の特開昭６０−２２１７３で提案されている方法で
は、クラッド部の品質を確保するために、電縫溶接後、
クラッド鋼側のビード部をクラット鋼と非クラッド鋼の
界面部までガウジングし、その部分を肉盛り溶接する必
要があるが、ガウジング時に於いて、クラッド鋼は、−
最には高合金鋼が使用されるために、クラッド部の研削
抵抗が高く、バイト等の寿命が大幅に低下し、ランニン
グコストが著しく上昇すること〜なる。さらには、切削
抵抗増により切削装置の改善も必要となり設備費も増加
する。特にクラッド部がパイプ内面になる場合（一般に
は、このケースが多い）にはスペース的な制約もあり、
大きな設備費増を免れない。

次に、特開昭６２−１４８０２０で提案されている方法
では、管状に曲成後、その対向するエツジを加熱圧着す
る際に、クラッド鋼側のビード生成をビード押さえ工具
等により制御し、がっ、制御できなかったビードをビー
ド押さえ工具等により押圧平滑化させるが、クラッド部
がパイプ内面になる場合のスペース的な制約があり、押
さえ工具等による押圧平滑化の際に寸法精度が悪化する
という問題点がある。

また、特開昭６１−１７２６８４において提案されてい
る方法では、電縫溶接による製法上、非クラッド鋼の一
部がクラッド部に侵入するが、これを防止することが困
難であり、クラッド部の品質が劣化し、耐食性鋼管とし
ての性能を示さなくなるという問題点がある。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
、高品質を有するクラッド溶接鋼管を低コストで製造す
る方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 前記目的は、管状に成形した際に対向エツジ部となるク
ラッド鋼部と非クラッド鋼の一部を含む範囲内を開先加
工して、管状に成形した後、非クラッド鋼を無酸化溶接
雰囲気下でアプセット量を開先加工後の非クラッド鋼の
肉厚の５ないし１０％として電縫溶接で接合し、その後
前記開先加工部に生じたビードを残したまま前記開先加
工部をクラッド鋼と同種の金属で肉盛り溶接する溶接鋼
管の製造方法により達成される。

［作用］ 本発明の方法においては、帯同エツジ部となるクラッド
鋼部と非クラッド鋼の一部を含む範囲内を開先加工して
いるので、開先加工する際の刃物の先の当たる部分はク
ラッド鋼部でなく非クラッド鋼の部分であり、従って刃
物の寿命が短くなることが無い、また、アプセット量を
上記のようにすることにより、ビードの大きさが小さく
なるので内面ビードの切削作業が不要となる。更に、無
酸化雰囲気で溶接することにより、母材部ビードの品質
の劣化を防止できる。

［発明の実施例コ 以下、本発明の一実施例を第１図の（ａ）〜（ｅ）略図
により説明する。

クラッド鋼１と非クラッド鋼２を密着させたクラッド鋼
板または′クラッド鋼帯（ａ）の板縁３ａ、３ｂを管状
成形前に、対向エツジ部となるクラッド鋼と、非クラッ
ド鋼の一部を含む範囲内を開先加工（ｂ）し、クラッド
鋼１を内径とした管状に成形しくＣ）、板縁３ａ、３ｂ
の非クラッド鋼を無酸化溶接雰囲気下で電縫溶接で接合
し、非開先加工の接合部表面（外面）に盛り上がった不
用のビードをバイト４等により除去（ｄ）し、前記開先
部のクラッド鋼と同種の金属で肉盛り溶接うする（ｅ）
クラッド溶接鋼管の製造方法である。

前記、対向エツジ部となるクラッド鋼と非クラッド鋼の
一部を含む範囲内の開先加工は、ミーリング方式、プレ
ーナ一方式あるいは研削方式等の何れでも構わない、ま
た、その開先量の幅Ｗは板縁の片側で５ＩＩＩｌ以下で
あることが好ましい、これは、開先幅Ｗが５　ｕｉ以上
になるとその後に実施される開先部の肉盛り溶接時にコ
ストの増加、能率低下の原因となるためである。深さｔ
は、クラッド鋼界面部から０．２〜１．５龍の範囲であ
ることが好ましい、この理由は、鋼板あるいは鋼帯製造
時のクラッド層の厚さにバラツキがあるので、これ以下
にするとクラッド部が残存し易くなりバイト等の刃物工
具の寿命低下を招く一方、１．５ｍｍ以上になると管状
成形時に座屈しやすくなるとともに、最後に行われる肉
盛り溶接時のコスト増、および能率低下を招くためであ
る。尚、開先角度θは、概ね４５°以下が好ましい。

開先加工後、クラッド鋼板またはクラッド鋼帯は、ロー
ル等によりクラッド鋼１を内径とした管状に成形された
後、対向エツジ部３ａ、３ｂは電縫溶接される。この電
縫溶接時には開先部に生ずるビードの品質劣化を防止す
るために無酸化溶接を実施する。その方法としては、Ａ
ｒ、Ｎ２等の非酸化性あるいは還元性ガスによるシール
方法、アルコール等による非酸化性溶液あるいはミスト
液によりシールする方法、および無酸化雰囲気が確保さ
れるならば、これらの方法を組み合わせたもの等何れで
も構わない、更に、電縫溶接時に、開先部に生じるビー
ドの小型化を計るためにアプセット量を管理する必要が
あるが、種々のテストを重ねた結果、適切なアプセット
量は、下記式により求めたものが一番効果的であること
がわかった。

（０，０５〜０．１０）Ｔ ここで、Ｔは開先加工後の非クラッド鋼材の肉厚である
。

溶接終了後、非開先側（外面）の不用な溶接ビードをバ
イト等により除去し、開先加工側は高品質を確保するた
めにクラッド部と同種の金属で肉盛り溶接する。この際
の溶接法としては、ＳＡＷ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＡＧ溶
接、プラズマ溶接、レーザ溶接あるいはこれらを複合さ
せた溶接法等の何れを用いても良い、但し、フィラーワ
イヤーとしては、原則的にはクラッド部と同種の金属で
良いが、溶接によって異種金属の希釈が生ずる場合には
、これを考慮したフィラーワイヤーの成分系を選択する
ことが望ましい。

上記製造方法を使用し、第１表に示す素材を用いて、実
遣管ラインで第１図に示す工程により、第２表に示す開
先加工条件でクラッド溶接鋼管の実験製造を行った。上
記開先加工は、ミーリングカッターにより、電縫溶接は
、Ａｒ雰囲気下で施工し、ま゛た、開先部の肉盛り溶接
はＴＩＧ溶接法を使用した。なおりラッド部位置はパイ
プ内面側となっている。

第１表 このようにして得られたクラッド溶接鋼管に対して、溶
接部の裏曲げ試験及び耐孔食性試験を行なった。その結
果は第３表に示すとおり、何れも良好である。なお、こ
れらの試験条件、方法は以下の通りである。

裏曲げ試験； ５０ｍｍ幅Ｘ１５０ｍ＋＊長さ×板厚（溶接部は曲げセ
ンター）のテストピースを切り出した後、２０Ｒのポン
チで二つ折りとして完全に密着するまで圧着し、溶接部
の割れの有無チエツク 耐孔食試験； ２５龍幅×４０龍長さ×板厚のテストピースを切出した
後、Ｊ　Ｉ　５−Ｇ−０５７８に規定された方法で耐孔
食（孔食の有無）をチエツク試験温度；３５℃ 試験時間；２４時間 第３表 ［発明の効果］ 以上のように、本発明によれば、管状に成形した際に対
向エツジ部となる、クラッド鋼部と非クラッド鋼の一部
を含む範囲内を開先加工して、管状に成形した後、非ク
ラッド鋼を無酸化溶接雰囲気下でアプセット量を開先加
工後の非クラッド鋼の肉厚の５ないし１０％として電縫
溶接で接合し、その後前記開先加工部に生じたビードを
残したまま前記開先加工部をクラッド鋼と同種の金属で
肉盛り溶接して溶接鋼管を製造しているので、開先加工
する際の刃物の先の当たる部分はクラッド鋼部でなく非
クラッド鋼の部分であり、従って刃物の寿命が短くなる
ことが無く、また、アプセット量を上記のようにするこ
とにより、ビードの大きさが小さくなるので内面ビード
の切削作業が不要となり、更に、無酸化雰囲気で溶接す
ることにより、母材部ビードの品質の劣化を防止できる
。従って、高品質を有するクラッド溶接鋼管を低コスト
で製造することができるという著しい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１［ｇ（ａ）〜（ｅ）は本発明の一実施例の製造方法
の過程を示す図、第２図（ａ）〜（ｅ）及び第３図（ａ
）〜（ｃ）は、従来技術による製造方法の過程を示す図
である。 １・・・クラッド鋼、２・・・非クラッド鋼、３ａ、３
ｂ・・・板縁、４・・・バイト、５・・・肉盛り溶接部
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. クラッド鋼と非クラド鋼を密着させたクラッド鋼板、ま
   たは鋼帯からクラッド溶接鋼管を製造する方法において
   、前記クラッド鋼板、または鋼帯の対向エッジ部のクラ
   ッド鋼部と非クラッド鋼の一部を含む範囲内を開先加工
   し、管状に成形後、非クラッド鋼を無酸化溶接雰囲気下
   でアプセット量を開先加工後の非クラッド鋼の肉厚の５
   ないし１０％として電縫溶接で接合した後、前記開先加
   工部に生じたビードを残したまま前記開先加工部をクラ
   ッド鋼と同種の金属で肉盛り溶接することを特徴とする
   クラッド溶接鋼管の製造方法。