JPH0481221A - 電縫管の製造方法および製造装置 - 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、金属条帯を略円筒状に成形し、条帯両側縁部
を電気溶接する電縫管の製造方法および製造装置に関す
る。

本発明は、肉厚０．５ｍｍ程度あるいはそれ以下の薄肉
電縫管の製造に適用すると特に有利である。

〔従来の技術〕

一般的な電縫管の製造工程を第５図を参照して説明する
。

出発材料である平板状の金属条帯１６がアンコイラ１５
から連続して供給され、成形ロール群１７によって、条
帯両側縁部か細い間隙を挟んで対面した形の略円筒状の
素管に連続して成形される。

引き続き、素管は高周波発信器電源１８に接続された誘
導加熱コイル１９により加熱されながらスクイズロール
２０によって押圧されることにより、側縁部同士が突き
合わせ溶接されて管が形成される。溶接時に溶融金属が
管の外側に押し出されて溶接ビードが形成される。この
溶接ビードを切削バイト２１で切削除去した後、引張・
矯正ロール群２２により矯正され所定形状の電縫管が製
造される。

素管成形工程の最終段から溶接工程までは、従来第３図
のように行われていた。

すなわち、条帯の両側縁部３０に挟まれた間隙３１はシ
ームガイド６によって案内され、スクイズロール１間の
突き合わせ位置で溶接される。このシームガイド６は、
素管４の両側縁部３０が突き合わせられる位置すなわち
溶接点３を、常に二つのスクイズロール１間の丁度中央
に維持するために設けられている。溶接点３がこの位置
からずれると、両側縁部３０の突き合わせに段差を生じ
、溶接強度が不足するという不都合が生ずるため、溶接
点３の位置の維持は電縫管の製造において非常に重要で
ある。そのため、溶接点３が二つのスクイズロール１間
の中央からずれた時には、第４図に示すようにシームガ
イドの位置調整装置１３（ボルト１４でシームガイド６
に固定されている）によって溶接点３の位置を調節する
ようになっている。

特に、製造する電縫管が薄肉（肉厚０．５＋ｎ＋ｎある
いはそれ以下）の場合には、素管４の剛性が小さく、成
形ロール群１７による成形が不安定となり易いため、溶
接点３を正確に二つのスクイズロール１間の中央に維持
することが極めて困難になるため、シームガイド６を設
けることが不可欠である。

一般に電縫管はその生産性の高さが大きな利点であり、
例えば薄肉電縫管の場合には毎分６０ｍというような高
速生産が行われている。そのため、素管４の両側縁部３
０とシームガイド６との接触部（ａ、　　ｂ）では大き
な滑り摩擦が生じており、且つ高い生産能率を確保する
ために多くの場合に連続稼働が行われる。このような過
酷な使用条件に耐えるために、シームガイド６は耐摩耗
性の高い材料で作られている。また、シームガイド６は
溶接用の誘導電流が回り込まないように電気絶縁性も兼
備する必要がある。このような要請からシームガイド６
用材質としてはセラミックスが用いられている。

しかし、溶接点３を常に安定して所定位置に維持するに
は、実公昭６１−２４３７２号公報で提案されているよ
うにシームガイド６を溶接点３にできるだけ近づける必
要があり、このようにすると素管側縁部３０とシームガ
イド６とが強く接触することになるため、セラミックス
を用いても耐摩耗性が十分ではなく、接触部ａ、　　ｂ
でシームガイド６の摩耗が生ずる。摩耗部ａ、ｂは素管
４の側縁部３０を損傷させ、それにより溶接が不安定に
なって溶接品質が低下するという問題があった。

この問題の解決策として実開昭６１−１７２６７７号公
報に、シームガイドをロール化することが知られている
。しかし、このシームガイドはスクイズロールと接近し
ているため、加熱コイルにより誘導加熱され、シームガ
イドの構成部品が劣化する等の問題が発生する。また、
加熱コイルからの誘導電流がシームガイドロールに回り
込み、溶接に必要な電流を損失するという不都合もあっ
た。

上記問題点は、生産能率を向上させる上で大きな障害の
一つになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、成形工程から溶接工程への案内部における摩
耗の発生、構成部品の劣化、および溶接電流の損失を防
止して、高速製造に対応できる電縫管の製造方法および
製造装置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〕

上記の目的は、本発明によれば、金属条帯をその長手方
向に走行させながら、成形ロール群により該条帯長手軸
の回りに曲げ加工して、条帯両側縁部か細い間隙を挟ん
で対面した形の略円筒状の素管に成形する工程であって
、上記成形ロール群の最終段にあるフィンパスロールに
より、そのフィン部分を上記間隙に挿入した状態で上記
素管のスプリングバックを防止する加工を行う段階を含
む工程、および 引き続き上記素管を走行させながら上記間隙の両側から
スクイズロールで押圧して上記対面する側縁部同士を突
き合わせると共に誘導コイルで該突き合わせ部を選択的
に加熱することにより上記側縁部同士を上記突き合わせ
部で溶接する工程を含む電縫管の製造方法において、 上記フィンパスロールとして、上記素管と接触する表層
部に電気絶縁領域を設けたフィンパスロールを上記素管
の走行方向に関して上記誘導コイルの直前に配置し、上
記素管の間隙に挿入した上記フィン部分で該間隙を上記
スクイズロール間の上記突き合わせ溶接実施位置へ案内
することを特徴とする電縫管の製造方法によって達成さ
れる。

上記製造方法を実施する本発明の製造装置は、金属条帯
をその長手方向に走行させながらその長手軸の回りに曲
げ加工することにより条帯両側縁部か細い間隙を挟んで
対面した形の略円形断面の素管に成形するた必の成形ロ
ール群の最終段に配置され、フィン部分を上記間隙に挿
入した状態で上記素管のスプリングバックを防止する加
工を行うフィンパスロールと、 引き続き走行する上記素管を上記間隙の両側から押圧し
て上記対面する側縁部同士を突き合わせるスクイズロー
ルと、 上記素管の走行方向に関して上記スクイズロールの直前
に配置され、上記突き合わせ部を選択的に加熱する誘導
コイルとを有する電縫管の製造装置において、 上記フィンパスロールとして、上記素管と接触する表層
部に電気絶縁領域を有し、このフィン部分で上記間隙を
上記スクイズロール間の突き合わせ溶接実施位置へ案内
するフィンパスロールを、上記素管の走行方向に関して
上記誘導コイルの直前に配置したことを特徴とする。

〔作用〕

本発明においては、従来のシームガイドの代わりに、誘
導コイルの直前に配置したフィンパスロールのフィン部
分で素管間隙を溶接点へ案内すること、且つこのフィン
パスロールの素管と接触する表層部に電気絶縁領域を設
けたことにより、従来のようなシームガイドの摩耗やそ
の部品の劣化も、溶接電流の損失を防止することができ
る。

以下、実施例により本発明をより詳細に説明する。

〔実施例〕

第１図に、本発明に従って電縫管を製造するための装置
の素管形成工程の最終段から溶接工程までの部分の一構
成例を示す。

同図に示したように、本発明においては第３図に示した
シームガイド６を用いず、素管成形工程最終段のフィン
パスロール５を、素管４の走行方向りに関して誘導コイ
ル６の直前に配置し、このフィンパスロール５のフィン
部分８で素管間隙３１を溶接点３へ案内する。

第３図に示したような従来の装置のまま単にシームガイ
ド６を省くと、特に薄肉管（肉厚０．５ｍｍあるいはそ
れ以下）の場合には素管４の剛性が小さいため、素管の
ひねり、ねじれ、振動等によって溶接点３をスクイズロ
ール１間の丁度中央に維持することが困難になり、その
結果、溶接ビードが削られたり、突き合わせが不安定と
なったりする問題が生ずる。

本発明においては、溶接点３と最終段フィンパスロール
５とを極力近づけることにより、フィンパスロール５の
フィン部分８に従来のシームガイド６の機能を持たせた
。すなわち、フィンパスロール５の軸と溶接点３との距
離Ｌ１を、従来のフィンパスロール５／溶接点３間距離
Ｌ（第３図）より小さくするが、従来のシームガイド６
の先端から溶接点３までの距離１よりは大きくする。更
に詳シ＜は、フィンパスロール５のフィン部分８の先端
から溶接点３までの距離β１は従来のシームガイド６／
溶接点３間距離ｌと同等にする。

上記本発明に従った配置では、フィンパスロール５　（
特にそのフィン部分８）が誘導加熱コイル２に近接する
ため、フィンパスロール５内に生起された誘導電流によ
って過熱されたり、溶接点３に集中すべき溶接電流がフ
ィンパスロール５に回り込んで溶接電流の損失が生じて
しまう。これは特にフィン部分８から素管４の側縁部３
０を通る電流による影響が大きい。これらの現象が起き
ると、フィン部分８と素管４の側縁部３０との接触抵抗
が不安定になるため、溶接点３への溶接電流の供給が不
安定になり、溶接品質が低下する。

本発明においてはフィンパスロール５の素管４と接触す
る表層部に電気絶縁領域を設けたことにより、上記のよ
うな過熱および溶接電流の損失という不都合が生ずるの
を防止した。誘導電流は表層部のみ流れるので、フィン
パスロール５の表層部のうち素管４と接触する部分に電
気絶縁領域を設けることにより誘導電流の回り込みを防
止することができる。

フィンパスロール５は例えば第２図に示すような構成と
することができる。同図はフィンパスロール５とそのペ
アとなる下ロール１２との間を素管４が通過している状
態を示したものである。第２図の構成例においては、フ
ィン部材８を両側の部材７と９とで挟みこれらをボルト
１０およびナツト１１で締め付けてフィンパスロール５
が構成されている。この構成において、フィン部材８は
電気絶縁性とし、他の部材７および９は導電性としても
よいが、部材７．８．９の全部を電気絶縁性としたり、
あるいは部材７と８あるいは部材８と９を電気絶縁性と
し残りの部材は導電性とした方がより大きい効果が得ら
れる。すなわち、フィン部材８のみを電気絶縁性とした
場合には、素管４の両側縁部３０の近傍から部材７と部
材９の接触部を通して回り込む誘導電流があるが、部材
７と８あるいは部材８と９を電気絶縁性とし、残りの部
材は導電性とすればこの回り込みも防止できるからであ
る。

本発明においてはフィンパスロール５の素管４と接触す
る表層部を電気絶縁性とするが、表層部のみでなくフィ
ンパスロール５全体を電気絶縁性とすることもできる。

本実施例においてフィンパスロール５の部材７．８．９
を全て電気絶縁性とした場合がこれに該当する。

また、フィンパスロール５だけでなく、これとペアを組
む下ロール１２もその全体あるいは少なくとも素管と接
触する表層部を電気絶縁性とすれば、下ロール１２への
誘導電流の回り込みによる下ロール１２の摩耗や劣化お
よび溶接電流の損失を更に低減できるので有利である。

フィンパスロール５の電気絶縁領域を構成する材質は、
耐摩耗性の高い材質であることが望ましく、例えばジル
コニア、窒化珪素、炭化珪素等のセラミックスが適当で
ある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、成形工程から溶
接工程への案内部における摩耗の発生、構成部品の劣化
、および溶接電流の損失を防止して、溶接品質を確保し
ながら高速で電縫管を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従って電縫管を製造するための装置
の素管成形工程から溶接工程までの部分の一例を示す平
面図、 第２図は、本発明に従ったフィンパスロールの構成例を
下ロールおよび素管との位置関係において示す断面図、 第３図は、従来の電縫管製造装置の素管形成工程から溶
接工程までの部分を示す平面図、第４図は、従来のシー
ムガイドを示す正面図、および 第５図は、−船釣な電縫管製造工程を示す配置図である
。 １・・・スクイズロール（溶接ロール）、２・・・誘導
コイル、 ３・・・溶接部、 ４・・・略円筒状の素管、 ５・・・成形ロール群最終段のフィンパスロールぺ６・
・・シームガイド、 ７・・・フィンパスロール５の部材、 ８・・・フィンパスロール５のフィン部材、９・・・フ
ィンパスロール５　（Ｎｕｔ、１０・・・ボルト、 １１・・・ナツト、 １２・・・フィンパスロール５とペアト組ム下ロール、 １３・・・シームガイド６の位置調整装置、１４・・・
ボルト、 １５・・・金属条帯のコイルを巻いたアンコイラ、１６
・・・金属条帯（連続した金属の平板コイル材）、１７
・・・成形ロール群、 １８・・・高周波発信器電源、 １９・・・誘導コイル、 ２０・・・スクイズロール（溶接ロール）、２１・・・
溶接ビード切削バイト、 ２２・・・引張・矯正ロール、 ３０・・・金属条帯の側縁部、 ３１・・・側縁部３０に挟まれた間隙、Ｄ・・・素管４
の走行方向。 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属条帯をその長手方向に走行させながら、成形ロ
   ール群により該条帯長手軸の回りに曲げ加工して、条帯
   両側縁部が細い間隙を挟んで対面した形の略円筒状の素
   管に成形する工程であって、上記成形ロール群の最終段
   にあるフィンパスロールにより、そのフィン部分を上記
   間隙に挿入した状態で上記素管のスプリングバックを防
   止する加工を行う段階を含む工程、および 引き続き上記素管を走行させながら上記間隙の両側から
   スクイズロールで押圧して上記対面する側縁部同士を突
   き合わせると共に誘導コイルで該突き合わせ部を選択的
   に加熱することにより上記側縁部同士を上記突き合わせ
   部で溶接する工程を含む電縫管の製造方法において、 上記フィンパスロールとして、上記素管と接触する表層
   部に電気絶縁領域を設けたフィンパスロールを上記素管
   の走行方向に関して上記誘導コイルの直前に配置し、上
   記素管の間隙に挿入した上記フィン部分で該間隙を上記
   スクイズロール間の上記突き合わせ溶接実施位置へ案内
   することを特徴とする電縫管の製造方法。 ２、金属条帯をその長手方向に走行させながらその長手
   軸の回りに曲げ加工することにより条帯両側縁部が細い
   間隙を挟んで対面した形の略円形断面の素管に成形する
   ための成形ロール群の最終段に配置され、フィン部分を
   上記間隙に挿入した状態で上記素管のスプリングバック
   を防止する加工を行うフィンパスロールと、 引き続き走行する上記素管を上記間隙の両側から押圧し
   て上記対面する側縁部同士を突き合わせるスクイズロー
   ルと、 上記素管の走行方向に関して上記スクイズロールの直前
   に配置され、上記突き合わせ部を選択的に加熱する誘導
   コイルとを有する電縫管の製造装置において、 上記フィンパスロールとして、上記素管と接触する表層
   部に電気絶縁領域を有し、このフィン部分で上記間隙を
   上記スクイズロール間の突き合わせ溶接実施位置へ案内
   するフィンパスロールを、上記素管の走行方向に関して
   上記誘導コイルの直前に配置したことを特徴とする電縫
   管の製造装置。