JPH0234214A - 鍛接鋼管の成形方法 - 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、鍛接鋼管の製造工程において、鍛接前の管状
スケルプエツジ部を加熱するために、エツジに発生する
座屈を防止し、安定したスケルプ形状を提供するための
成形方法に関する。

［従来の技術］ 一般に鍛接鋼管は、第４図に示すように、加熱炉１で熱
間加工温度以上に加熱された帯状スケルプ２を垂直スタ
ンドの成形ロール３で管状に成形し、鍛接ロール５によ
り鍛接して、絞りロール６により圧延することによりて
製造される。

この方法は、連続的に製造可能なため、高能率で、低コ
ストであることが大きな利点である。このため、主とし
て、各種配管等に使用されている。

この鍛接管製造過程において、鍛接前の管状スケルプエ
ツジ部を再加熱装置で安定加熱する方法としては、特開
昭５８−１２２１２４号公報に記載の方法がある。すな
わち、第３図に示すように、帯状スケルプを管状に成形
するに際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２ス
タンドの水平スタンドの成形ロール４のロール孔型にシ
ームガイドを設けることにより、管状スケルプの鍛接前
のエツジ部を効率良く加熱する方法である。

この方法においては、成形されていく過程において、特
に小径サイズにおいて板厚方向のエツジ部が座屈しやす
く、第５図に示すようにエツジ１４が波打ち状になる。

このため、鍛接時においてエツジの均一な成形ができず
、健全な鍛接が困難となっている。このエツジ座屈の発
生原因は、第１スタンドの成形ロール３以降でコンプレ
ッションバスとなるためである。ｔ」ｚ径サイズに生じ
やすい理由としては、管サイズに比してスタンド間距離
が大きいために座屈抵抗が小さいためである。

［発明が解決しようとする問題点］ 帯状スケルプを管状に成形に際し、第１スタンドを垂直
スタンドとし、第２スタンドの水平スタンドのロール孔
型にシームガイドを設けることにより、鍛接前のエツジ
部を再加熱する鍛接管の成形工程においては、特に小径
サイズにおいてエツジ座屈が発生しやすく、成形性及び
品質を著しく阻害している。

本発明は、このような鍛接鋼管ロール成形時の問題点を
解決し、管を安定的に製造する方法の提供を目的とする
ものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形す
る〈際し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２スタ
ンドの水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロー
ルを設け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、鍛
接ロールで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程におい
て、第１スタンドまでに成形されるスケルプに下式にお
いて０．１≦Ｚ≦０．５を満足する後方張力を与えつつ
成形すること、シームガイドロールの孔型のボトムを基
準として、垂直スタンド成形ロールの孔型のボトム高さ
を下式においてＯ＜Ｈ≦０．５を満足する量だけ下降す
ること、の二つをそれぞれ単独で適用すること、あるい
はこの二つを組合せることにより、スケルプのエツジに
発生する座屈を防止することを特徴とする鍛接管製造方
法である。

Ｚ冨σ／　Ｋｔ　　　　　　（ｔ） ここでＺ：スケルプの張力係数 Ｋｆ；スケルプ変形抵抗 Ｈ！Δｈ／Ｄ　　　　　　　　　　（２）ここでＨ：垂
直スタンド成形ロール下降量係数 Ｄ：鍛接ロール孔型平均外径 以下に、第１図〜第２図に示す実施態様例に基づき、本
発明の詳細な説明する。第３図は、第１スタンドに垂直
スタンド、第２スタンドを水平スタンドとした２スタン
ドの成形方式の従来法を示す図であり、第１図、第２図
は、この成形方式において本発明を適用した実施態様例
を示す。

通常、このような２スタンドの成形ロールによる成形方
式においては、成形ロール３において成形される際に、
予変形領域１２においてスケルプのセンターに比ベスケ
ルブエッジ部２′（第３図）が急激に伸ばされる。この
伸びたエツジ部が、スタンド間において、軌跡長に比べ
材料が余るコンプレッションバスとなるため、圧縮を受
けることにより、第５図に示すようなエツジ座屈が生じ
る。

そこで本発明では、成形ロール３により成形されるスケ
ルプに後方張力を付加することにより、予変形領域を大
きくし、成形ロール３までのエツジ伸びを小さくする。

さらに、第１図において、成形ロール３の孔型ボトムを
、成形ロール４の孔型ボトムに対して下降させることに
より、第２図に示すように、成形ロール３と鍛接ロール
５の間に、長手方向の曲げによる伸びひずみを与えるこ
とによりてエツジ座屈を軽減させることが可能である。

従って、この二つをそれぞれ単独で適用すること、ある
いはこの二つを組合せることによりスケルプのエツジ部
に発生する座屈を防止することを可能としたものでる。

後方張力の付加については、成形ロール３の周速と加熱
炉入側に設置されているリターンドラム８、あるいは、
加熱炉前のスケルプが加熱炉内のスケルプと同一バスラ
イン上にある場合には、図に無い加熱炉入側のピンチロ
ール、の周速との周速差により、容易に制御が可能であ
る。

ここで、スケルプの張力係数２を０．１以上とするのは
、これ以下の場合、予変形領域が極端に小さくなり、セ
ンタ一部の伸びに比ベエッジ伸びが過大となることがあ
るためであり、０．５以下にするのは、これ以上の張力
を付加しても予変形領域はほとんど変わらなくなること
と、スケルプが破断する場合があり、好ましくないため
である。また、垂直スタンド成形ロールの下降量係数を
０．５以下とするのは、これ以上このロールを下降させ
ると、成形ロール３と鍛接ロール５間の反りが過大にな
り、エツジ部を再加熱装置７で加熱する際の加熱効率が
低下するためである。

この方法によって、すべてのサイズについて、エツジ座
屈のない安定な成形を行ない、鍛接前の管状スケルプエ
ツジ部を再加熱装置で安定に効率良く加熱することがで
きる。

［実　施　例］ 第１表は、規格ＳＧＰ　、サイズφ２１．７ｘ　ｔ　２
．５２およびφ１１４．３　ｘｔ　４．２３をそれぞれ
２段の成形ロールで成形を行ない製造する場合において
、本発明を適用した場合と、本発明によらない場合を比
較したものである。本発明によらなければ、かなりのエ
ツジ座屈が発生しているのに対して、本発明による場合
にはほとんど発生していない。ここで、エツジ部の伸び
ひずみは、式（３）のように表すことができ、エツジ座
屈の一つの指標となる。すなわち、エツジ部の伸びひず
みが大きい場合、エツジ座屈も大きいと考えることがで
きる。

ａ−（Ｌ−Ｉ）／Ｉ　　（３） ここでε：エツジ部の伸びひずみ Ｌ二エツジ座屈発生部のエツジに沿っ た長さ　（＋ｎｍ） ■：エッジ座屈発生部の直線距１！　（ｆｆｌｆｆｌ）
第６図は、サイズφ２１．７ｘ　ｔ　２．５２について
、第１スタンドまでのスケルプの張力係数２および垂直
スタンド成形ロール下降量係数Ｈを変化させて行なった
実施例をもとにして本発明の効果について模式的に示し
たものである。第６図において、ａ：本発明の請求項１
．ｂ−本発明の請求項２．ｃ：本発明の請求項３を夫々
示す。エツジ座屈を完全になくすためには、後方張力を
かけ、垂直スタンド成形ロールを下降させることが望ま
しい。

［発明の効果］ 以上、詳述したように、第１スタンドを垂直スタンドと
し、第２スタンドの水平ロール孔型にシームガイドを設
けることにより鍛接前のエツジ部を再加熱する鍛接管の
成形工程において、本発明を適用する場合は、エツジ座
屈を防止することができて、安定した鍛接を行なうこと
が可能となる。これにより、鍛接前のスケルプエツジを
再加熱装置で安定して効率よく加熱を行なうことができ
、成形性、品質を著しく向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は垂直スタンドの成形ロールと水平スタンドのシ
ームガイド付き成形ロールとの高さの関係を表す図、第
２図は本発明による場合の成形状況の模式図、第３図は
従来の鍛接前のエツジ部を再加熱するため成形ロールを
２段とした場合の鍛接管製造法の説明図、第４図は成形
ロールが１段の従来のＳ接管成形法の説明図、第５図は
エツジ座屈の状態を示す図、第６図は本発明の効果につ
いて模式的に示した図である。 １・・・加熱炉　　　　　　２・・・帯状スケルプ３・
・・＃１成形ロール　　４・・・＃２成形ロール５・・
・鍛接ロール　　　　６・・・絞りロール７・・・高周
波誘導加熱コイル ８・・・リターンドラム　　９・・・スタンドベース形
ロール孔型ボトムト降量Δｈ ２・・・予変形領域 ３・・・長手方向的げにおける曲げ半径４・・・エツジ
座屈 第 図 第 図 第１スタンドまでの張力係数Ｚ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形するに際
   し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２スタンドの
   水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロールを設
   け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、鍛接ロー
   ルで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程において、第
   １スタンドまでに成形されるスケルプに下式において ０．１≦Ｚ≦０．５ を満足する張力を与えつつ成形することにより、スケル
   プのエッジに発生する座屈を防止することを特徴とする
   鍛接管の製造方法 Ｚ＝σ／Ｋｆ ここでＺ：スケルプの張力係数 σ：第１スタンドまでのスケルプの軸方向後方応力 Ｋｆ：スケルプ変形抵抗 ２　加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形するに際
   し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２スタンドの
   水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロールを設
   け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、鍛接ロー
   ルで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程において、シ
   ームガイドロールの孔型のボトムを基準として、垂直ス
   タンド成形ロールの孔型のボトム高さを下式において ０＜Ｈ≦０．５ を満足する量だけ下降することにより、スケルプのエッ
   ジに発生する座屈を防止することを特徴とする鍛接管の
   製造方法 Ｈ＝Δｈ／Ｄ ここでＨ：垂直スタンド成形ロール下降量係数 Δｈ：水平スタンド成形ロール孔型ボトムからの垂直ス
   タンド成形ロール孔型ボトム下降量 Ｄ：鍛接ロール孔型平均外径 ３　加熱炉で加熱されたスケルプを管状に成形するに際
   し、第１スタンドを垂直スタンドとし、第２スタンドの
   水平スタンド成形ロール孔型にシームガイドロールを設
   け、これら２段の成形ロールで成形を行ない、鍛接ロー
   ルで鍛接して管とする鍛接鋼管の製造工程において、第
   １スタンドまでに成形されるスケルプに下式において ０．１≦Ｚ≦０．５ を満足する張力を与えつつ成形すること、 シームガイドロールの孔型のボトムを基準として、垂直
   スタンド成形ロールの孔型のボトム高さを下式において ０＜Ｈ≦０．５ を満足する量だけ下降すること、の二つを組合せること
   により、スケルプのエッジに発生する座屈を防止するこ
   とを特徴とする鍛接管の製造方法 Ｚ＝σ／Ｋｆ ここでＺ：スケルプの張力係数 σ：第１スタンドまでのスケルプの軸方向後方応力 Ｋｆ：スケルプ変形抵抗 Ｈ＝Δｈ／Ｄ ここでＨ：垂直スタンド成形ロール下降量係数 Δｈ：水平スタンド成形ロール孔型ボトムからの垂直ス
   タンド成形ロール孔型ボトム下降量 Ｄ：鍛接ロール孔型平均外径