JPH0340670B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は溶接管製造方法に関するものであ
る。

（従来の技術） 溶接管製造方法の従来例としては、例えば特開
昭58−184073号公報を挙げることができる。この
製造方法について、第５図〜第７図に基づいて説
明すると、図において、１はコイル板材であつ
て、このコイル板材１を一群の成形ロール２……
２にて断面円形に成形すると共に、フインパスロ
ール３……にて両縁部４，４を会合させ、次いで
溶接工程５にて両縁部４，４を溶接することによ
つて溶接管の製造を行なう。

この場合、上記成形過程において両縁部４，４
の近傍は、他の部分６よりも、大きな引張り塑性
変形を受けることから、フインパスゾーンにおい
ては、両縁部４，４の近傍には圧縮残留応力が、
またそれ以外の部分６には引張残留応力がそれぞ
れ発生し、これにより両縁部４，４の近傍に座屈
しわが生じ、充分な溶接が行なえないという問題
が生じていた。そのため上記従来例では、成形か
ら溶接に至る工程間、特にフインパスゾーンにお
いて、縁部４，４の近傍以外の他の部分６を加
熱、膨張させることにより、上記縁部４，４近傍
での圧縮応力を緩和し、座屈しわの発生を防止す
るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで上記のような方法で溶接管を製造する
場合、コイル板材１が比較的厚肉のときには、ロ
ール成形後半で座屈が発生するのに対し、コイル
板材１が極めて薄肉のときには、成形の前半から
ロールスタンド間で撓み量が増大するのみならず
座屈が発生してしまい、成形が進むにつれてこの
座屈変形量が増大する。そのため、成形後半にて
縁部４の近傍を除く一般部６を加熱（又は縁部４
の近傍を冷却）しても、一度座屈変形を生じた部
分は局所的に大きな塑性歪を生じており、このた
め巨視的には座屈を防止し得ても、この局所的な
面外変形は残存することになる。そしてこのよう
な面外変形が残存した場合、溶接部においては目
違いが生じることになり、この目違いに起因し
て、ブローホールやピツト等の溶接欠陥の発生す
る危険性が高くなる。この結果、健全な溶接部を
得るためには、成形の前半から後半に至る全過程
において、縁波座屈の発生を防止する必要が生じ
ることになる。

この発明は上記した従来の欠点を解決するため
になされたものであつて、その目的は、成形の前
半から後半に至る広い範囲内において、座屈しわ
の発生を防止し得る溶接管製造方法を提供するこ
とにある。

（問題点を解決するための手段） そこでこの発明の溶接管製造方法においては、
コイル板材を繰り出してロール成形にて湾曲成形
し、該板材の両縁を漸次会合させて溶接する一
方、この溶接工程より材料入り側の位置において
は、板材の縁部近傍以外の部分を加熱する溶接管
製造方法において、上記加熱を成形ゾーンから溶
接工程に至る複数位置において行なうと共に、さ
らに加熱幅と加熱温度とを溶接工程に近づくほど
大にするようにしてある。

（作用） 上記溶接管製造方法においては、各ロール間の
位置において、上記縁部以外の部分の加熱効果に
よつて座屈しわの発生を防止し得ることになる。
この場合、コイル板材が一対のロールにて成形さ
れた直後には、上記加熱を前提にした成形が行な
われるため、縁部が再降伏する場合には上記加熱
による縁部の圧縮応力低減効果も大幅に減少する
ことになるが、その後、さらに上記よりも高い加
熱温度に加熱されることから、この温度上昇に起
因して再度、上記縁部に対する圧縮応力低減効果
が生ずることになり、そのためこの位置において
も座屈しわの発生を防止し得ることになる。また
材料入り側ほど加熱幅を狭くすることから、材料
出側への移動中に生ずる熱拡散による縁部の温度
上昇を防止でき、そのため上記座屈しわの発生を
より一層有効に防止し得ることになる。

（実施例） 次にこの発明の溶接管製造方法の具体的な実施
例について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図及び第２図に示すように、この実施例で
は、ブレークダウンゾーンBD、クラスターゾー
ンCL、フインパスゾーンFPの各ロール間の複数
位置にて、コイル板材１の縁部４以外の一般部６
を加熱するようにしている。すなわち図において
は、第１〜第４ブレークダウンロールBD１〜
BD４、第１〜第３クラスターロールCL１〜CL
３、第１及び第２フインパスロールFP１，FP２
をそれぞれ使用する例を示しているが、第３図及
び第４図のように、縁部４での軸方向圧縮応力が
特に大となる第３ブレークダウンロールBD３以
後の各ロールスタンド間に、それぞれ加熱装置１
０……１０を配置してあるのである。この場合、
第２図に模式的に示すように、コイル板材１の一
般部６は、板材１の長手方向中央部を中心にして
両側に対称な温度分布になるように加熱するもの
とする。また加熱幅ｂは材料出側ほど次第に大と
なるように設定し、また各加熱装置１０……１０
の出力は、材料出側ほど加熱温度が高温になるよ
うに選択する。

上記溶接管製造方法においては、成形ゾーン
BD，CL及びフインパスゾーンFPにおいて、コ
イル板材１の一般部６が加熱されていることか
ら、全てのゾーンにおいて座屈しわの発生を防止
し得ることになる。この場合、成形ゾーンにおい
て、例えば第１クラスターロールCL１を例に説
明をすれば、このロールCL１によつて成形され
た直後のコイル板材１においては、それ以前の加
熱状態を前提にした成形が行なわれると共に、縁
部４に再降伏が生じているため、それ以前の加熱
による縁部４の圧縮応力低減効果が失われること
になるが、第１クラスターロールCL１と第２ク
ラスターロールCL２との間で再度、以前よりも
高温に加熱されることから、この温度差に起因す
る熱応力によつて上記圧縮応力低減効果を再度確
保し得ることになる。この結果、ブレークダウン
ゾーンBDからフインパスゾーンFPに至る全ての
ロール間において、縁部４の圧縮応力を低減した
状態を維持できることとなり、前述のように座屈
しわの発生を防止し得ることになるのである。

また上記加熱幅ｂを、材料入り側ほど狭くなる
ようにしてあるのは、次のような理由による。そ
れは、初期の段階でコイル板材１に投入された熱
が、成形の過程において時間の経過と共に側方へ
と拡散し、縁部４の温度が上昇してしまうのを防
止するためである。なお加熱効率を向上するとい
う観点からは、投入熱の縁部方向への伝導速度に
合わせて上記加熱幅ｂを増加するようにして実施
するのが好ましい。

さらに上記温度分布を、コイル板材１の長手方
向中央部を中心に、両側へ対称にしてあるが、こ
れは、応力分布の芯ズレを防止し、片方の縁部４
に応力が集中し、他方の縁部４に座屈しわが発生
するのを防止するためである。

なお上記成形過程の前半では、コイル板材１は
開口部の広い断面形状であるため、成形後半に比
較して縁部４での座屈応力が低く、縁部４の塑性
歪によるわずかな応力でも座屈しわが発生し、ま
たこれと同様に、板材１の中央部における座屈応
力も低く、そのため中央部を集中的に加熱した場
合には、この部分の圧縮熱応力により縁部４では
なく、この中央部が座屈する危険性が高い訳であ
るが、前記のように成形前半での加熱温度を低く
抑えることによつて上記中央部での座屈発生の危
険性を回避し得ることになる。

（発明の効果） この発明の溶接管製造方法においては、成形ゾ
ーンから溶接工程に至る複数の位置でコイル板材
を加熱すると共に、加熱温度を溶接工程に近づく
ほど高くするようにしてあるので、各位置におい
て縁部に引張応力を作用させることが可能とな
り、この結果、座屈しわの発生のない良好な溶接
管を製造することが可能となる。また上記におけ
る加熱幅を、材料入り側ほど狭幅に形成してある
ために、コイル板材の移動中に生ずる熱拡散によ
る縁部の温度上昇を防止でき、そのため上記座屈
しわの発生をより一層有効に防止し得ることにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はこの発明の溶接管製造方法
の一例の説明図、第３図は成形過程における板材
縁部の軸方向歪を示す説明図、第４図は上記同様
に軸方向応力を示す説明図、第５図ないし第７図
は溶接管製造方法の一例の説明図である。 １……コイル板材、４……縁部、５……溶接工
程、６……一般部、１０……加熱装置、ｂ……加
熱幅。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ コイル板材を繰り出してロール成形にて湾曲
   成形し、該板材の両縁を漸次会合させて溶接する
   一方、この溶接工程より材料入り側の位置におい
   ては、板材の縁部近傍以外の部分を加熱する溶接
   管製造方法において、上記加熱を成形ゾーンから
   溶接工程に至る複数位置において行なうと共に、
   さらに加熱幅と加熱温度とを溶接工程に近づくほ
   ど大にすることを特徴とする溶接管製造方法。