JPH01306071A - 鋼管の接続方法 - 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） 本発明は主として建築用柱材を形成するために、鋼管を
接続する方法に関するものである９（従来の技術） 従来ビルディング建築に使用される鋼管製柱材は、遠心
鋳造された単位長さの柱材を溶接して所望の長さに形成
されている。

（発明が解決しようとする課題） 鋼管を溶接した場き、接合部に熱影響部が発生して、金
属結晶が粗大化し、強度及び靭性にむらが生じる。この
ため、従来は接合部に焼きならし等の後熱加工を施して
、接合部の鋼の結晶粒を他の部分と同様に微細化し、炭
化物の大きさ及び分布の調整を行ない均質化を画ってい
る。

ところが、接合部を形成する溶接ワイヤーの溶着金属と
母材とは金属成分が異なり、前記の後熱加工を施しても
、接＆部と母材との不均質は解消されない。

又、鋼管を溶接接合する際には、開先間隙からの溶融金
属の溶は落ちを防止するため、鋼管の突きせ部の内面に
裏当て金を取り付ける余分な作業工程が必要であった。

本発明は、接き′部と母材の均質化が実現出来、作業工
程を減少できる鋼管の接合方法を明らかにするものであ
る。

（課題を解決する手段） 上記課題を解決するために、本発明の鋼管の接合方法は
、２本の鋼管の端面を突き含わぜて、突合ぜ部を１２０
０℃〜１３５０℃に加熱しつつ、軸方向に強く押圧し、
互いの端面を圧接する工程、圧接後、鋼管の接合部をＡ
ｃ）変態点を越える温度に再加熱する工程、 再加熱工程の後、除冷する工程を特徴とする。

（作用及び効果） 圧接部は加熱によって焼きなましを受けた場合と同じ状
態になり、金属結晶の■大ｆヒを来し、このまま数面し
たのでは、接合部と他の部分とを均質化出来ず、接ぎ部
の強度、靭性を要求される柱材には供し得ない。

本発明では、圧接後、接ぎ部をＡｃｘ変態点く鋼管の炭
素含有量によって異なり、７４０〜９３０゛である）を
越える温度で再加熱することにより、確実にＡｃ３変態
せしめ、ついで徐冷することによって、接合部の金属結
晶を他の部分と同様に微細化でき、炭化物の大きさ及び
分布が調整され、機械的性質の改善を画ることかできる
。

溶接とは異なり、母材以外の金属が溶着することはない
ので、接り部とそれ以外の部分の不均買を可及的に小さ
く出来る。

又、溶接の場合の様に、裏当て金を必要とせず、裏当て
全取付は工程を省略できる。

（実施例） 第１図は本発明の実施に使用する公知の高周波圧接装置
（２）の−例を示している。

該装置は、高周波加熱装置（３）とワークのクランプ装
置（４）とで構成される。

高周波加熱装置（３）は、高周波電動発電機（３１）に
高周波変圧器（３２）を連繋し、該変圧機に誘導コイル
（３３）を接続して構成され、誘導コイル（３３）は接
続すべき鋼管（Ｉ　Ｈｌａ）の突合せ部（１１）が嵌ま
る環状に形成されている９ 高周波加熱装置（３）は、接合すべき箇所のみを加熱で
き、溶接熱影響部が狭く、歪みの発生も少なく、且つ加
熱温度を任意に調節しうる特徴がある。

７ランプ装置（４）は、前記環状の誘導コイル（３３）
を挟んで対向配備した固定側クランプ（４１）と、固定
側クランプに接近離間可能に配備された可動側クランプ
（４２）とで構成され、両クランプは鋼管（１）（１ａ
）を着脱可能に保持でき、可動側クランプ（４２）には
該クランプを誘導コイル（３３）側に押圧する押圧装置
ｆ！　（４３）が連繋されている。

実施例の鋼管（１）（１ａ）は建築用柱材となるもので
あって、遠心鋳造にて形成され、長さ約５，０００ｔａ
ｍ、外径的４００１、肉厚的４０１であり、この単位鋼
管＜ＩＨｌａ）を必要本数接合して所望長さの柱材を形
成する。

鋼管（Ｌ）（ｌａ）の突会せ端面（１０）は管の軸心に
直交する真直端面に形成され、該端面（１０）は表面■
さｒ（ｗａｘ≦２５７１１１１の平滑面に仕上げられて
いる。

然して、固定側クランプ（４１）と可動側クランプ（４
２）によって２本の慴管（１）（ｌａ）を保持し、誘導
コイル（３３）内にて両鋼管（１）（ｌａ）の端部を突
き合わせる。

鋼管の突きせ部（１１）を１２００〜１３５０℃に加熱
すると共に、可動側クランプの押圧装置ｆｆ　（４３）
をイヤ動して、可動ｌｌ１ｍ管（１ａ）と固定側鋼管（
１）に押圧する。

また、押圧接の加熱は接合部の温度により追加され、望
ましくは冷却速度が２００〜４００℃７・７ｗ１ｎとな
る様制御する事が望ましい。

この時、鋼管の突合せ部（１１）に作用する応力が３〜
５　ｋｇ／＋ｍ”の範囲になるように押圧する。

又、押圧時間は製品寸法により変動し、接合部の割れ等
を防止するため冷却中は全て押圧するものとする。

鋼管（１）（ｌａ）の突きせ端面（ｌＯ）はＲ積ａｘ≦
２５μｒａｍの平滑面に仕上げられているため、突き合
わせた時の馴染みが良好であり、突き合せ状πで鋼管（
１）（１ａ）の端部を、溶は落ちない範囲の高温である
１２００〜１３５０℃に加熱して、相手鋼管（１）（ｌ
ａ）に押圧するため、鋼管（１）（ｌａ）の突合せ部（
１１）は、短時間にて無理なく接きされる。

鋼管（１）＜ｌａ）の端面（１０）の表面１ｕさＲｍａ
ｘが２５Ｂｍより大であれば、鋼管（１）（１ｍ＞の端
面（１０）どうしを突き合わせた際の馴染みが悪く、良
好な接きは望めない。

突合せ部（１１〉を１３５０℃以上に加熱すると、原形
を維持できず、１２００℃以下の加熱であれば、接ぎ力
が弱い、或は接合しない。

鋼管（１）（ｌａ）を相手鋼管（１）（ｌａ）に押圧す
る際、３ｋｇ／ＩＩＩＩｍ以下であれば、接合面の金属
粒子の相互拡散が十分ではなく、５　ｋ＠／＋ａｍ以上
であれば、鋼管（１）（ｌａ）の加熱部の変形量が大き
過ぎて、接合部が膨らみ過ぎ、後加工を必要とする。

接合部は冷えると、接ぎ加熱により焼きなましされた場
外と同じ状態になって金属結晶の粗大化を来し、このま
ま放置したのでは、柱材としての均質化は望めない。

本発明では、圧接後、自然冷却した接合部分を高周波加
熱装置等にて、Ａ　ｃ　３変態点より５０〜１００°Ｃ
高い温度で加熱することにより、確実にＡ　ｃ　３変態
せしめ、ついで接ぎ部を自然冷却、或いは加熱装置の温
度を徐々に下げて徐冷することによって接合部の金属結
晶を他の部分と同様に微細化し、炭化物の大きさ及び分
布が調整され、機械的性質の改善を画ることができる。

溶接による接合とは異なり、母材以外の金属が溶着する
ことはないため、接合部とそれ以外の部分の不均質を可
及的に小さくできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高周波圧接装置の説明図である。 （１）（ｉｆｆ）・・・鋼管　　（３）・・・高周波加
熱装置（４）・・・クランプ装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２本の鋼管の端面を突き合わせて、突合せ部を１
   ２００℃〜１３５０℃に加熱しつつ、軸方向に強く押圧
   し、互いの端面を圧接する工程、圧接後、鋼管の接合部
   をＡｃ＿３変態点を越える温度に再加熱する工程、 再加熱工程の後、除冷する工程を特徴とする鋼管の接続
   方法。