JPH03417A - 電縫管の製造方法 - 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】 ［ａ業上の利用分野］ この発明は電縫管の製造方法に関するものである。

［従来の技術ゴ 周知の如く電縫管の製造においては、電気抵抗又は誘導
により溶接すべき銅帯のエツジを加熱し、次いでスクイ
ズロールによりアップセットを付与しつつ連続的に衝合
溶接する。このようにして製造した電縫管の用途拡大は
、近年著しくそれにつれて高級化への傾向が一段と強ま
り、使用される銅帯の材質もより高張力化及び薄肉化へ
と急激に推移してきている。このため溶接時に銅帯の変
動が僅かでもあればシーム部でのラップとなって現れ、
加工性を劣化させる等の欠点があり電縫管の高級化の道
を大きく阻害している現状にある。

上述の如く電縫管においては、第２図、第５図に示す如
く銅帯を成形ロール群に通して両側エツジ部Ｅｌ、ｈが
相対向する断面略０形状に曲成してなるオーブンパイプ
ＯＰを、ワークコイルＷに通し、或いはオーブンパイプ
ｏＰの両側エツジ部Ｅ、、Ｅ、を図示しないコンタクト
チップに接触させて、両側エツジ部に高周波電流を通電
させ、両側エツジ部を加熱溶融させつつスクイズロール
ＳＲ間に通し、両側エツジ部Ｅ、、Ｅ。

同士を所定のアップセットを付与しつつ衝合溶接して管
Ｐに形成し、この管Ｐに白抜矢符方向に移送しつつスク
イズロールＳＲ下流側に設けた図示しない内外面ビード
切削バイトによるビード除去等の仕上処理を施して製造
している。ところでこのような電縫管の製造工程、特に
その溶接工程における両側エツジ部Ｅ、、Ｅ２相互の位
置関係ついてみると、両側エツジ部Ｅ、、Ｅ２は当初所
要寸法を隔てて離隔対向せしめられた状態にあって、下
流に位置するスクイズロールＳＲ側に向かうに従って相
互に漸近せしめられ、スクイズロールＳＲからその上流
側に所要寸法離隔した０１点く以下接合点という）にて
相互に接合され、次いでこの接合点０１からスクイズロ
ールＳＲの軸心線と対応する点０３に至る間の中間の点
０２　　（以下溶接点という）にて相互に衝合溶接され
、スクイズロールＳＲ間にてアップセットを付与された
後その下流側に移送せしめられてゆくことになる。ワー
クコイルＷ又はコンタクトチップは前記接合点ｏ１より
も上流側の所定位置にて、未だ両側エツジ部Ｅ、、Ｅ２
が接合していない状態のオーブンバイブＯＰの通過域に
配設され、このワークコイルＷ又はコンタクトチップを
通じて両側エツジ部Ｅ□＋Ｅ２に高周波電流を誘起又は
通電せしめ、表皮効果、近接効果にて接合点０．を通じ
両側エツジ部Ｅｌ、Ｅ２に高周波電流を通電させ、両側
エツジ部Ｅ、、Ｅ２を接合点ｏ１に達する迄に加熱溶融
せしめるようにしである。従ってもし両側エツジ部Ｅｌ
、Ｅ２が接合点０１及び溶接点ｏ２に達した時点で段差
が生じていれば、このまま接合溶接され管Ｐの溶接部は
ラップとなってしまい、更にこの下流側にある図示して
いない内外面ビード切削によりさらに顕著に溶接部の肉
厚減少部が生じてしまう。電縫管は用途によっては、拡
管、スェージ、フレアー等の加工を加えられるか、内圧
、外圧を加えられるために、この肉厚減少部があると、
ここを起点として破壊に至ることとなる。

従ってこのラップを防止するために、従来はサイドロー
ルと同一断面上にロール軸心を有する左右一対のトップ
ロールを配設しその一方のロールの上下動調整を繰り返
し実施して両エツジの段差を修正せしめる方法、及びス
クイズロールがサイドロールのみの２０−ルタイプであ
れば（実開昭６０−１［１０９２６号）の如く一方のサ
イドロールが上下動可能とされたスクイズロールを用い
段差修正をおこなう方法にてラップ防止を実施している
。更に、特開昭５２−２３５４１号の如くワークコイル
Ｗ及びコンタクトチップの更に、上流側に鋼帯ニッジＥ
ｌ、Ｅ２部を内外面からロールにて固定する装置を設置
し段差修正を行っている例や、実開昭６０−６０１６７
号の如くワラクコイルＷ及びコンタクトチップと接合点
の−に両エツジを下方に別々に押圧出来るロール紮設置
し、このロールを調整し段差を修正しラップを防止して
いる所謂エツジ押さえロールの技術も紹介されている。

［発明が解決しようとする課題］ このように、従来技術はラップを防止しようとして種々
の方法を考案しているが、特開昭５２−２３５４１号及
び実開昭６０−６０１６７号のスクイズロールの上流側
にエツジ押さえロールを配置し両エツジの段差を修正し
ラップを防止しようとする方式については、溶接点０２
更には接合点ｏ１より上流側での調整であり、この位置
でエツジ部Ｅｌ、Ｅ２に段差がなく調整出来たとしても
その後の銅帯の変動及び加熱のアンバランスにより接合
点０、及び接合点０２では、段差が発生してしまう欠点
がある。又、サイドロールと同一断面上にロール軸心を
有する左右一対のトップロールにてその一方のロールの
上下動調整を繰り返し実施して両エツジの段差を修正す
る方法や、実開昭６０−１６０９２６号の左右一対のサ
イドロールの一方のロールの上下調整では、既に溶接点
ｏ２を過ぎた凝固状態での調整であり、その感度が悪い
。つまり、両エツジにある段差が溶接点０２で発生して
いた場合に片側のトップロール（又はサイドロール）を
上下に調整しこの段差を修正しようとするが溶接部が既
に凝固している位置での調整のため鋼帯の発生している
段差より大きな段差をトップロール（又はサイドロール
）に加えてやる必要がある。しかしながらこの方法では
一旦うツブが修正出来るもののいままでの段差の逆方向
の段差を一気に生じてしまう現象も合わせ持っており、
ラップ修正可能量に限界があるという欠点があった。

更に、上述の従来技術では溶接点ｏ２が充分に拘束され
てれいないがために、銅帯の変動（肉厚、強度によるス
プリングバックの変動）の影響を受は両エツジが上下方
向に揺れながら溶接されていることになる。従って、そ
の突き合わせ状態の変動をも発生し溶接欠陥が生じてし
まう欠点も合わせ持っている。

口課題を解決するための手段］ 本発明の上述の問題点を解決するためになされたもので
り、その目的とするところは管状に曲げ成形された金属
板の相対向する両側エツジ部を加熱溶融し、水平方向一
対のサイドロール及び水平方向一対のトップロールにて
形成されているスクイズロールにてアップセットをかけ
つつ連続的に衝合溶接する電縫管の製造方法において、
前記スクイズロールのうちのトップロールの位置を両側
エツジ部の未凝固領域に配置し、アップセットをかけつ
つ連続的に衝合溶接する電縫管の製造方法であり、溶接
時のラップ、及び突き合わせ形状の変動等を極力防止せ
しめることにある。

即ち、本発明は前記スクイズロールのうちの水平方向一
対のトップロールを両側エツジ部Ｅ１．Ｅ２の未凝固領
域に位置させて、加熱溶融温度が最も高い位置で且つ凝
固を開始しようとしている点である例えば溶接点０２で
両エツジを押圧せしめることにより両エツジの段差調整
の感度を向上させ段差量を極小さい量に抑えることが出
来る。又、材料の特性に見合ったある程度の剛性及びガ
タ吸収を施したトップロールで押圧してやれば、段差量
の長手方向バラツキも抑えることが可能となることを特
徴としている。

更に、前記スクイズロールのうちの水平方向一対となっ
たトップロールにて未凝固領域を拘束出来るために銅帯
の両エツジ間の肉厚変動、強度変動等によるスプリング
バック変動を抑えることが可能となり突き合わせ状態の
変動起因による溶接欠陥をも防止出来る。

尚、本発明の着目ポイントはｔ１４ｆが隔離対向せしめ
られた状態から、相互に漸近せしめられていく鋼帯の両
エツジ軌跡はスクイズロールのうちの水平方向一対とな
ったサイドロールにて決定されトップロールのライン方
向位置はほとんど関与しないことにあり、従来トップロ
ールはサイドロールの軸心と同じ位置に軸心を有してい
たものを、トップロールのみを上流側に配置し銅帯の両
エツジの未凝固領域を拘束することが出来るものである
。

本発明の両側エツジ部の未凝固領域とは両側エツジ部の
接合点０１からスクイロールＳＲの軸心線と対応する点
０．の直前の位置までの領域をいうものであり、その領
域のなかでも溶接点０２近傍が特に好ましいものである
。トップロールの位置を未凝固領域に配置する理由を、
以下に説明する。両エツジを加熱、溶融、アップセット
・凝固せしめてゆく電縫管の溶接過程において従来のラ
ップ防止方法は、一つには凝固終了後に配置されたトッ
プロールでのラップ調整があるが、すでに凝固されてい
る状態での調整であり、その感度は悪く、ある程度の量
のラップしか調整出来ないものであった。

他の従来方法としては、加熱前、或いは加熱途中での両
エツジ段差調整を行う方法があるが、この方法は接合点
より上流側での調整であり、この位置で両エツジ部に段
差がなく調整出来たとしても、その後の鋼帯の変動、加
熱のアンバランスにより、アップセット・凝固過程でラ
ップが発生してしまう。いずれの方法においてもラップ
修正に対して従来では安定性に欠けるという欠点を有し
ていた。本発明では、溶融されている両エツジが凝固さ
れてゆく途中の、まだ銅帯に外圧を加えられても移動可
能で且つ最終的な両エツジの位置が決定されるまさに直
前の領域である所謂未凝固領域で両エツジの段差を調整
する方法が、その調整感度を向上させ、段差を極小さい
量に抑えることが出来て、更に突き合わせ状態の変動を
吸収出来る利点があると考えたものである。

設備設計上は、銅帯の外径、肉厚、強度によりスプリン
グバックが異なり接合点０□の位置が変わり、これに連
れて溶接点ｏ２も位置が変わるために、トップロールは
従来方式の位置のサイドロール軸心上の点から上流側に
ある程度の量シフト可能なようにする必要がある。

［実　施　例］ 次に本発明の実施例を第１図に示す実施態様例を用いて
説明すると、鋼帯を成形ロール群に通して両側エツジ部
Ｅ、、Ｅ、が相対向する断面略０形状に曲成しはてなる
オーブンパイプｏＰを、ワークコイルＷに通し、或いは
オーブンバイブｏＰの両側エツジ部Ｅｌ＋Ｅ２を図示し
ていないコンタクトチップに接触させ両側エツジ部に高
周波電流を通電し加熱溶融させ、さらに下流に位置する
スクイズロールＳＲ側に向かうに従って相互に漸近せし
められるときに、スクイズロールのうちの水平方向一対
となったトップロールＴＲの軸心位置は、スクイズロー
ルのうちの水平方向一対となったサイドロールの軸心位
置０．と両エツジが接合する接合点０．との間にある未
凝固領域、例えば溶接点０．に配設する。

次に本発明の実施例の結果を′ｓ３図、第４図を用いて
説明すると、第３図は従来方式と本発明方式とのラップ
の制御性比較を実施したものである。従来方式は、スク
イズロールが水平方向一対のトップロールと水平方向一
対のサイドロールを有しており、トップロールとサイド
ロールの軸心が同一断面に配置されている場合としてい
る。従来方式では、ある段差が両エツジに溶接点であっ
た場合、片側のトップロールを上下に調整しこの段差を
修正しようとするが溶接部が既に凝固されている位置で
の調整のためにｔＩ４帯の発生している段差より大きな
段差をトップロールに加えないと修正が出来ない。しか
し、−旦うツブが修正出来るもののすぐ逆方向のラップ
が発生してしまい、ある程度の量のラップしか修正出来
ないものであった。本発明方式の場合（トップロールを
溶接点に配置）は、トップロールの上下方向の位置の差
がラップ量とリニアーに対応しており、ラップ制御性の
向上が図れ、且つ微量のラップ修正も可能となる。

第４図は従来方式と本発明・方式とのラップの修正安定
性を比較したもので、スクイズロールのうちの水平方向
一対のトップロールは水平方向に段差がない状態にセッ
トしておいて、ワークコイルの更に上流側での銅帯に両
エツジが水平方向にある段差を生じさせて溶接を実施し
ラップの発生量を計測した。従来方式ではトップロール
位置が既に凝固を終了したところを拘束しており銅帯の
段差を修正出来ないのに対し、今回発明方式ではスクイ
ズロール前に銅帯の段差が若干発生していてもトップロ
ールの水平方向位置が段差のない状態でセットさえして
いればラップ修正の安定性を有しているといえる。

［発明の効果コ 以上の実施例から明らかにな通り、電気抵抗又は誦導に
より溶接すべき銅帯を加熱し、次いでスクイズロールに
よりアップセットを付与しつつ連続的に衝合溶接する鋼
管の製造方法において、本発明を用いれば従来方゛法で
はしばしば発生するラップの修正が容易となり、極小さ
いラップの量までリニアーに調整出来ること、且つその
ラップ修正は長手方向のｍ帯による変動を吸収出来るた
めに安定的に保証が可能となる。又、突き合わせ起因に
よる溶接欠陥の防止も合わせて防止出来て加工性を飛躍
的に向上させその用途拡大が可能となる等の顕著な効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施状態を模式的に示す側面図、
第２図はオーブンバイブの両側エツジ部の相対関係を示
す説明図、第３図は本発明を用いた実施例のうちラップ
の修正制御性を示したデーターをグラフ化した図、第４
図はラップ修正したのちの安定性を示したデーターをグ
ラフ化した図、第５図は従来方法の実施態様を示す模式
図である。 ＯＰ・・・オーブンバイブ　　Ｐ・・・バイブＷ・・・
ワークコイル ＳＲ・・・スクイズロールのうちのサイドロールＴＲ・
・・スクイズロールのうちのトップロールＥ、、Ｅ２・
・・鋼帯のエツジ部 他４名

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　管状に曲げ成形された金属板の相対向する両側エッ
   ジ部を加熱溶融し、水平方向一対のサイドロール及び水
   平方向一対のトップロールにて形成されているスクイズ
   ロールにてアップセットをかけつつ連続的に衝合溶接す
   る電縫管の製造方法において、前記スクイズロールのう
   ちのトップロールの位置を両側エッジ部の未凝固領域に
   配置し、アップセットをかけつつ連続的に衝合溶接する
   ことを特徴とする電縫管の製造方法。