JPH0592214A - 大径角形鋼管の成形工法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 角形鋼管のコーナー部Ｒの残留応力を除去
し、靭性を改善すると共に、加工硬化を伴うことなく、
歪み、曲がり、捩れを矯正し、均一で、かつ安定した材
質よりシャープな断面を備えた大径角形鋼管を成形する
工法・装置の提供。 【構成】 一枚厚肉鋼板を冷間プレス加工により折り曲
げ成形し、長手軸方向直角断面を略、角形近似形鋼材ま
たはコ字形鋼材に形成して、その長手軸方向開口縁相
互、または一対のコ字形鋼材向き合わせて両脚縁相互を
突合せ溶接し、ワンシームまたはツーシーム角形近似鋼
管を成形した後、同鋼管を熱処理し鋼材を調質してか
ら、残部の加工量を冷間塑性加工により施して規格鋼管
断面を形成する一方、熱処理などに基づく鋼管の歪み、
捩じれなどの歪みを矯正し、鋼管の機械的強度を向上さ
せることよりなる大径角形鋼管の成形工法・装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、大径角形鋼管のコーナ
ーＲ部材質の残留応力を除去すると共に、材質の劣化を
回復し、特に、当該鋼材について伸びの著しい低下と降
伏点比の上昇を改善した厚肉大径角形鋼管の熱処理工程
を含む成形工法および、その装置にかかり、より詳しく
は、厚肉の一枚鋼板を冷間プレス加工により、その長手
方向に平行して複数回曲げ、縁部を突合わせ溶接して、
その断面を五角形近似または六角形近似の鋼管を形成し
た後、加熱装置に装入して前記鋼管を所定温度に均一に
加熱することにより、少なくとも、それ以前に鋼板に加
えられた冷間塑性変形、その他に基づき生じる鋼材の加
工硬化、歪み、材質の劣化などを改善・調質するととも
に、同鋼管を徐冷した後、冷間塑性加工により鋼管断面
を規格どおりの角形形状に成形すると共に、熱処理に基
づき生じた鋼管の歪み、捩じれ、曲がり等を矯正し、あ
わせて材質の強化を図ることを特徴とする大径角形鋼
管、特に、そのコーナーＲ部材質の残留応力の除去と靭
性を改善するようにした肉厚大径角形鋼管の成形工法お
よび装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄骨構造物のコラムとして需要が伸びて
いる厚肉大径角形鋼管のプレス加工を利用する量産方法
には、従来、略、次のような工法が知られている。 一枚鋼板を、その長手軸方向に並行して複数回、冷間
プレス加工により、それぞれの個所を、略、90°近くに
曲げ、 前記鋼板の長手軸方向直角断面を、略、一部開口した
五角形近似形状に成形する。または、同断面を、略、コ
字形断面形状に成形する。

【０００３】前記五角形近似鋼材の長手軸方向前後両
端を溶接をしてつなぎ、長手軸方向に連続した前記鋼材
を形成した後、これを複数段よりなる角形鋼管成形ロー
ルに装入して、冷間加工により、その断面を角形に成形
しつつ、高周波または電弧溶接法によって長手軸方向継
目を突合せ溶接し、規格どおりの断面角形の厚肉鋼管を
成形し、次に、矯正ロールに掛け、 または、前記コ字形断面鋼材を一対向き合わせて六角
形近似鋼管を形成し、相互の脚端を突合せ溶接して六角
形近似鋼管としてから、その長手軸方向前後端を互いに
溶接してつなぎ、軸方向に連続した前記鋼管を形成し
て、これを複数段の角形鋼管成形ロールに装入し、冷間
塑性加工により、その断面を規格どおりの角形形状に成
形する。 その後、鋼管の前記直角溶接部を切断して、規格長の
大径角形鋼管を形成する。

【０００４】上述角形鋼管の成形工法においては、いず
れの場合にも鋼管コーナーＲ部成形のために平坦な厚肉
鋼板を折り曲げプレス型および／または成形ロールなど
の冷間塑性加工によって略、90゜曲げる工程が含まれて
いる。ところで、厚肉鋼板を冷間で、略、90゜曲げ加工
をした場合には、前記コーナーＲ部の鋼板断面における
中立面を境にして、引張り力または圧縮力が働きながら
変形が行われるため、当該素材の塑性変形が著しく進
み、変形個所、特にコーナーＲ部材質の機械的特性が劣
化し、同部分に脆性破壊が生じる条件が備わる。たとえ
ば、冷間曲げ加工によって形成した鋼管コーナーＲ部に
は、当該材質の歪み硬化、靭性低下、高い残留応力等が
相俟って、冬期低温時に施す溶接加工に基づく溶接割
れ、溶融亜鉛メッキ施工の際の割れなどが発生する場合
がある。また、これらの割れの存在、その他母材の微小
欠陥により、低温で使用し大負荷が加わったときに、脆
性破壊が発生するおそれがある。

【０００５】この種の大径角形鋼管をコラムとして使用
する鉄骨構造物、建築物等は一般に、長期にわたり構造
物に対して所定の荷重にも安全に耐えることが要求さ
れ、しかも、一度施工した後は、これらのコラムは原則
的に交換・補修が可能でないといった状態で施工されて
いる場合が多い。殊に最近の建築物は、高層建築が主流
を占め、また、各階毎に冷暖房装置を設備する、ＯＡ機
器、電算機の類が配置されるなど、建物に付帯する設備
重量が増加する傾向にあるため、対策として厚肉大径角
形鋼管を柱材として採用するケースが増加する傾向があ
るので、冷間プレス加工の厚肉角形鋼管に内在する上述
のような鋼管材質の劣化の問題は、ますます無視できな
い状況になっている。

【０００６】このような事情に鑑み、厚肉鋼管成形時に
おけるコーナーＲ部の冷間プレス加工に基づく材質の劣
化が、改めて問題視されている。そこで、近来、充分な
靭性を備え、残留応力の少ないコーナーＲ部材質を備え
た高品質の角形鋼管の提供が需要者層から要望されてい
る。

【０００７】冷間成形による厚肉大径角形鋼管が内包す
る、この種の材質的問題点を解決するために、従来、メ
ーカー側では、 既製丸鋼管、シームレスパイプなどを、油、ガス等の
化石燃料または電気エネルギーを熱源とた加熱装置によ
って加熱し、複数段の圧延機を通して熱間塑性加工によ
り、断面角形にすることを提案した。上記工法によると
きは、製品の品質は良好であるが、鋼管の両端部が形状
不良になり材料の歩留まりが悪いとか、加熱、冷却時に
生じる歪みを無視できないとか、鋼管を一本宛加工する
ので生産が低いとかいった問題点がある。

【０００８】別に成形済みの大径角形鋼管を焼鈍炉に
装入して、材質中の残留応力が、略、除去される温度ま
で全体的に加熱し、コーナーＲ部材質の靭性を改善した
後、徐冷する工法も知られている。この場合にも、上記
同様の問題点があり得る。 あるいは、熱間圧延コイルをレベラーに掛け、各種成
形ロールスタンドおよび電弧溶接、高周波溶接装置など
を通し冷間塑性加工により丸鋼管に成形した後、同鋼管
を電気エネルギー、ガスまたは油等の化石燃料を利用し
た加熱装置に装入して加熱し、かつ、複数段の成形ロー
ル装置を通し、断面角形鋼管に熱間塑性成形した後、徐
冷し、製品にする（たとえば、本出願人が、さきに出願
した、特願平２−180497号参照のこと）ことも提案され
ている。

【０００９】（ａ）上述工法は、加熱時におけるの熱的
不均一、特に冷却時の不均一温度分布による鋼管の変形
が問題であり、それを均一温度分布にするため冷却ライ
ンを充分長く取り、徐冷する必要がある。また、均一徐
冷しても丸鋼管と異なり、角形鋼管では冷却時の熱気流
の流れがコーナーＲ部周辺で乱れるから、均一冷却温度
を維持することが難しい。そして、一旦、鋼管に変形が
生じると、それを矯正することは角形鋼管の場合、極め
て困難である。 （ｂ）さらに、熱間塑性加工に使用される成形ロール
は、ロール周面にスリップ疵が付き易く、耐用時間が短
いのでロール段数が多いほどメンテナンスが面倒であ
る。

【００１０】（ｃ）製造ライン中に、ガス、油等の化石
燃料を利用する加熱炉を設備する場合は、鋼管の成形ス
ピードが速い（高周波溶接法を用いて良好な溶接品質を
形成するためには、ある程度の溶接スピードが要求され
る）ために、角形鋼管の内部応力が、略、完全に解消す
るＡ₃ 変態点温度まで鋼材を加熱するのに、ラインの中
途に、100 ｍ〜150 ｍの長さの加熱炉を設置するスペー
スが必要になり、製造ラインが長大になり過ぎて立地条
件の選定が困難になるとか、設備投資額が予想以上に膨
らむおそれがある。加えて、ガス、油等の化石燃料を丸
鋼管の加熱に利用すると、熱源を鋼管の内側に入れるこ
とができないため、同鋼管を均一に加熱することがむず
かしく、鋼管加熱の温度管理の面で問題があり、これ
が、鋼管断面の成形形状、歪みの発生に関係するので、
結局、均等な品質の製品が得られない場合もあり得る。

【００１１】（ｄ）一方、電気エネルギーを利用した加
熱装置は、加熱のためのスペースが小さくて済み、鋼材
の均一加熱ならびに加熱温度の管理を徹底することがで
きる利点があるものの、電力コストが高くかかり、立地
条件によっては必要とする大容量の電力の入手が困難で
ある場合がある。等々の技術的問題点があることが知ら
れている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな事情を背景にして開発されたもので、角形鋼管の靱
性を改善すると共に、残留応力を許容限度以下にし、均
一、かつ、安定化した高品質の大径角形鋼管を製造する
工法および装置を提供することを目的とする。また、本
発明の別の目的は、従来、知られているオフラインまた
はインライン熱処理装置による均一な材質よりなる角形
鋼管の成形工法、装置に内在する上述問題点を可及的に
解消する新規な熱処理工程を含む大径角形鋼管成形工法
および装置を開発することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の目的を
達成するために、以下に述べるとおりの各構成要件を具
備する。 （１） 一枚厚肉鋼板を、プレス加工により長手軸方向
に沿い複数回曲げ、各コーナーＲ部を形成し、その断面
を一部開口した五角形またはコ字形に成形した後、長手
軸方向継目を溶接して断面五角形近似または六角形近似
の半成形鋼管を形成し、前記鋼管を所定温度に均一加熱
して熱処理した後、鋼管全体を常温付近の温度まで冷却
し、角形成形ロール工程に装入して、前記半成形鋼管を
冷間塑性加工により、規格に沿った角形断面鋼管に形成
することを特徴とする大径角形鋼管の成形工法。

【００１４】（２） 一枚厚肉鋼板を、長手軸方向に沿
い複数回折り曲げ各コーナーＲ部を形成し、その断面を
一部開口した五角形またはコ字形に成形するプレス装
置、前記開口部を閉じ、その継目を長手軸方向に溶接し
て断面五角形近似鋼管を形成するか、コ字形材を一対向
き合わせて相対する脚部を突合せ溶接し、六角形近似形
状の半成形鋼管を形成する溶接装置、前記鋼管を所定温
度に均一加熱する加熱装置、冷却装置、前記角形半成形
鋼管断面を冷間塑性加工により規格に沿った角形断面に
整形する、複数段よりなる角形成形ロール装置とより成
ることを特徴とする大径角形鋼管の成形装置。

【００１５】

【作用】市場に流通している大径角形鋼管について問題
視されている材質的欠陥は、鋼管成形工程中の冷間プレ
ス加工に基づく厚肉鋼管材質の靭性の低下、残留応力の
増加等、材質の劣化による構造材の弱体化である。 （１）上述のような事情に鑑み、本発明では、 冷間プレス加工によりワンシームまたはツーシームの
角形近似鋼管を成形した後、同鋼管を角形成形ロール工
程に送り込む前に、鋼管全体を加熱装置に通し、鋼材を
Ａ₁ 変態点またはＡ₃ 変態点近くまで均一に加熱するこ
とにより、それ以前に施された冷間プレス加工等に基づ
き生じた鋼材の残留応力を解消、局部鋼材の靭性の改
善、溶接歪みの除去を図る。

【００１６】加熱した前記角形近似鋼管は、その後工
程で冷却装置に装入され、可及的に均一に、かつ、常温
になるまで放冷する。あるいは、強制冷却によって温度
を下げる。これにより、熱処理・調質のため軟化した鋼
材の機械的強度が改善される可能性がある。同装置にお
いて、熱処理・冷却に基づき前記角形近似鋼管に生じる
歪み量は、前記半成形鋼管断面から角形規格断面形状に
成形する全加工量の数％程度をでない。また、その程度
の歪み量が生じることを許容して冷却工程を制御し、冷
却装置に要するスペースを節減する。 前記常温鋼管を角形成形ロール工程に搬入して、鋼管
断面の残りの加工量を冷間塑性変形によつて成形し、規
格どおりの断面形状の角形鋼管を形成すると共に、 前記加工により、熱処理・冷却などに基づき半成形鋼
管に生じた前記歪み、捩じり、曲がりなどを矯正する一
方、 同冷間塑性変形により角形近似鋼管材質に加工硬化を
生じさせ、前工程において施した熱処理により軟化した
鋼材の機械的強度、特に降伏点強さを向上させることが
できる。

【００１７】（２）これによって、 一枚鋼板断面を角形近似断面の形状に形成するまでの
比較的に加工度の大きな冷間プレス加工および溶接加工
に基づく前記一枚厚肉鋼板の残留応力の増加、局部材質
の靭性の低下、溶接加工歪みなどによる鋼材の劣化は、
熱処理によって、すべて調質され、その後、残りの加工
量を冷間塑性加工により成形するにもかかわらず、鋼管
コーナーＲ部を含めて鋼材の残留応力が殆ど増加しない
とか、鋼材の機械的性質を改善する等々、それ以前の工
程で冷間加工により鋼板に加えられた機械的変形などが
成形鋼管に悪影響を及ぼすことが殆どない。

【００１８】熱処理および強制冷却工程を経て生じた
角形近似鋼管の歪み、曲がり、捩じれなどの総和は、
略、角形近似断面を角形規格断面に成形する全加工量の
数％程度を出ないから、前記歪み量は、同鋼管に対する
角形ロール成形と共に自然に矯正され、最終製品には、
残らないか、残ったとしても極めて小量である。 角形近似鋼管を冷間塑性加工により角形成形をするこ
とによって、鋼管材に対し加工硬化を生じさせ、鋼板の
機械的強度を改善する。なお、鋼板材の調質は、半成形
鋼管冷却装置における鋼材の冷却処理によりコントロー
ルをすることが可能である。

【００１９】同角形ロール成形により鋼管断面コーナ
ーＲ部を材質劣化を伴なうことなくシャープに形成する
ことができるから、鋼管の使い勝手を良好にし、見映え
を良好にして商品価値を高め、同一鋼材を用いた場合
に、より断面係数を大にする。 角形成形ロール工程が、冷間塑性加工により施される
ために、成形ロールの耐用時間が長くでき、同ロールの
メンテナンスが容易である。 冷却装置の後に角形成形ロール工程がつながっている
ので、同工程における成形ロールの交換、調整等の整備
作業が、容易、かつ、安全にできる。

【００２０】本発明においては、材料に一枚鋼板を使
用するけれども、規格長鋼管の長手軸方向端面を連続し
て溶接することにより、長手軸方向に長い鋼管を成形し
て、その後の処理・加工を、連続丸鋼管の場合と同等に
施すことができ、必要な加工・成形後は、前記直角継手
部分を切断して単位の角形鋼管とするから、材料の歩留
まりが良好である。 いずれにしても、本発明工法・装置では、それ以前に
冷間で加えられた機械的加工などに基づく鋼管コーナー
Ｒ部の残留応力を除去し、鋼材の靭性を改善した後、最
終工程において残りの冷間塑性加工を施し角形鋼管を成
形することにより、前述熱処理により鋼管に生じた歪み
を矯正し、均一で高品質な大径角形鋼管を得ることがで
きる。

【００２１】（３）本発明工法・装置では、角形近似鋼
管全体をＡ₃ 変態点まで加熱するのに化石燃料を利用し
た加熱手段のみでは鋼管を一定時間、所要温度まで加熱
するのに前述のとおり長大な加熱炉の設備が必要になっ
て、生産ラインの立地条件の選択が困難になるおそれが
あるため、 設備費および稼動コストが若干高く付くことには目を
つむって、省スペースで、鋼管周壁のすべてを均一に、
効率良く、かつ、正確に加熱・制御することができる高
周波加熱装置をインラインで設備する。

【００２２】ただし、鋼管の加熱手段として、大量に
入手することが容易で比較的にコストの低い化石燃料を
利用する加熱装置を、高周波加熱装置と併用した複合加
熱手段を採用することは妨げない。しかし、その場合
も、少なくとも鋼管周壁全体および内外共、均一温度に
加熱することができことを要する。本発明工法におい
て、電力を利用した加熱装置と化石燃料を用いた加熱炉
との複合加熱手段を設備すれば、比較的に熱処理コスト
を低減することができると共に、それによって加熱設備
の長大化を防止できるから、立地条件の選択が比較的に
容易になる等々のメリットが得られる。 なお、丸鋼管周壁の加熱のために、化石燃料を利用す
ることを妨げない。これによって、加工能率が若干、低
下することを免れないとしても、全体的に鋼管の加熱、
焼鈍コストを大幅に低下させることができる。

【００２３】（４）角形近似鋼管の冷却装置には、自然
放冷と強制冷却とを併用するとか、搬送鋼管周壁に対し
て直角方向周辺から均等に水を噴霧する設備などを施し
て、可及的に均一に鋼管壁を冷却し、かつ、歪の発生を
防ぐと共に、冷却装置のスペースを短くする必要があ
る。 冷却装置における加熱鋼管の冷却には、鋼材に対する
若干の硬化を期待してもよい。 冷却装置における鋼管の温度は、必ずしも正しく常温
まで低下させることを要しない。また、鋼管を、ある程
度以下の温度まで冷却した後は、冷水により冷しても歪
みが発生する心配がない。

【００２４】（５）要するに角形近似鋼管断面を形成す
るプレス成形工程、溶接工程までに、冷間により鋼材に
加えられた大部分の機械的変形、溶接歪みなどに基づく
鋼材の劣化を熱処理によって解消するようにしたので、
鋼板を、略、90゜に曲げることにより生じる鋼管コーナ
ーＲ部の加工硬化、残留応力などの材質劣化が実用上差
支えない程度に改善、除去され、製品鋼管内に残留応力
が存在しない。または、コーナーＲ部の材質の劣化は殆
んどないに等しい。したがって、本発明工法および装置
によれば、昨今問題視されている大径角形鋼管の隅角部
冷間プレス変形に基づく鋼管コーナーＲ部の材質劣化の
欠陥を、実用上差支えない程度に除去することができ
る。

【００２５】

【実施例】以下に、本発明工法および前記工法を実施す
るための大径角形鋼管の製造ラインの一実施例を図面に
沿って説明するが、同ラインを構成する各工程における
設備の具体的構造は、本出願当時の当業界における公知
技術の範囲内で任意に部分的変形が可能であるから、格
別の理由を示すことなしに、本実施例記載の具体的構造
のみに基づいて、本発明工法の構成要件を限定的に解釈
することは許されない。

【００２６】図１は、本発明工法および同工法を実施す
る大径角形鋼管の成形装置の一実施例のレイアウトを示
す概略ブロック図で、図２は、前記装置の各工程に対応
する厚肉鋼板の成形状態を示すものである。本実施例
は、一枚厚肉鋼板を長手軸方向に沿って、四回折り曲
げ、一部に開口を有する五角形近似断面鋼板を形成する
工法にかかるものである。他の実施例として、一枚厚肉
鋼板を長手軸方向に沿って、二回折り曲げて断面コ字状
鋼材とし、同鋼材を一対向き合わせて両脚縁相互を突合
せ溶接する工法があるが、その外の工程・装置は略、以
下と同一なので、説明は省略する。図中、材料の搬送方
向に沿って直線的に、１は、アンコイラーで熱間圧延コ
イル（厚肉鋼板）11を巻き戻し、これをレベリングに掛
けて連続的にコイル歪みを矯正し、帯鋼板12を成形す
る。２は、幅決め・開先装置で、前記平面帯鋼板12の両
側をトリミングカッターによって切断し、所要幅に成形
すると共に、開先加工を施す。３は、鋼板切断装置で、
前記帯鋼板12を規格長に切断し、一枚鋼板13を形成す
る。前記一枚鋼板の板厚は、22mm、板幅は、略、1800mm
であった。４は、折曲げ成形プレス装置であって、曲げ
型によって前記鋼板を、その長手軸方向に並行して、本
実施例では四回、それぞれの個所を、略、92°〜115 °
の範囲で曲げ、鋼板断面を一部に開口を備えた、略、五
角形状に形成する。なお、鋼管の前記開口部から、プレ
スの曲げ型を抜き出し可能とする。

【００２７】５は、溶接装置で、ここでは前記折曲げ鋼
材14の開口部に外力を加えて閉鎖し、長手方向に突合せ
溶接を施して、ここに溶接継手を形成し、各辺が外に膨
らんだ五角形近似断面のワンシーム半成形鋼管15を成形
する。６は、加熱装置であって高周波誘導加熱装置より
成り、前記半成形鋼管15の長手軸方向前、後端を相互に
溶接して同方向に長い鋼管を形成し、これを連続的に前
記高周波誘導加熱装置に装入して鋼管全周を均一温度に
加熱・調質する。当該加熱温度は、鋼材の材質、たとえ
ば、SS400 、SM490 Ａ、SM520 Ｂ、非調質高張力鋼60Kg
など材質の相違にもよるが、同鋼管が加熱装置から搬出
されるとき、略、450 ℃〜700 ℃の範囲を可とする。加
熱時間の長短にもよるが、より高温加熱の方が冷間プレ
ス変形による鋼材の加工硬化、残留応力の除去および靭
性の改善ならび溶接加工歪みの除去には有効であるが、
鋼材表面に対する肌あれは、より低温加熱の方が、良好
であることは当然である。

【００２８】７は、前記鋼管の冷却装置で、ここでは、
加熱された半成形鋼管15を可及的に均等に、かつ、全体
的に素早く冷却することが求められている。前記冷却ゾ
ーンにおける当該冷却温度は、略、室温に近いものとす
る。なお、加熱半成形鋼管を強制的に冷却すれば、鋼材
に軽く硬化させることもできる。ここでは、熱処理およ
び冷却装置における温度管理から外れた不均一な温度分
布によって生じる半成形鋼管の軸方向の曲がり、断面形
状の歪み、板厚方向に対する凹み、ゆがみ等の総和は、
その後に、同鋼管に施される残りの角形成形加工量に比
べて、僅少である。そして、この段階においては鋼管素
材は全体として、母材に近い靭性を維持し、残留応力が
低い状態を保持している。８は、鋼管の角形成形ロール
装置を示し、同装置は、冷間塑性加工工程より構成され
ている。

【００２９】この加工によって、材質の劣化を招くこと
なく鋼管断面形状を規格どおり、コーナーＲ部分をシャ
ープに、たとえば略、ｒ＝（２〜２．５）×ｔに成形す
る。ただし、ｒ＝コーナー部外側曲率半径、ｔ＝鋼管素
材の板厚同時に、冷却後に生じた半成形鋼管の捩じれ、
断面変形、曲がりを矯正する。同工程における残りの加
工量は僅少であり、、熱処理歪の矯正量を超えるもので
あっても、その成形により、改めて鋼管材質の劣化を招
くことはなく、鋼材に対し僅かに加工硬化を与える程度
である。さらに、鋼材の冷却と相俟って、熱処理によっ
て軟化した鋼材の機械的強度、特にコーナーＲ部鋼材の
靭性を改善する。角形成形工程を経て成形された、規格
断面の成形鋼管18の外径は、たとえば、450 mm角であ
る。

【００３０】９は、切断装置であって、走間切断機構を
設備し、そこでは連続成形された厚肉大径角形鋼管の搬
送スピードに沿ってミーリングを移動させながら、前記
成形鋼管18を長手軸方向規格長毎に切断して、単位製品
20を形成する。10は、製品搬出テーブルであって、前記
規格長鋼管を収容し、積重ね、保管する。上記製品搬出
テーブル上の製品は、要すれば、鋼管の溶接継手、その
他の部分の探傷検査、歪み矯正を行った後、市場に出荷
する。

【００３１】図２は、図１の生産ラインに含まれる各工
程に対応する鋼材の形状を示すもので、11は、熱間圧延
コイル、12は、平面状に成形した厚肉帯鋼板で、幅決
め、開先加工が施されている。13は、規格長の一枚鋼
板、14は、折り曲げプレスにより、一部に開口を備えた
断面五角形近似形状の半成形鋼材、15は、継目を溶接し
形成した半成形鋼管、18は、冷間加工により規格断面に
成形された角形鋼管、20は、同鋼管の最終製品、を示し
ている。以上のとおりであって、本実施例に関する、そ
の他の作用、効果の詳細は、さきに述べた（作用）の項
に記載したとおりであるから、参照されたい。

【００３２】

【発明の効果】本発明工法および装置は、以上述べたと
おり、 （１）従来公知の大径角形鋼管の冷間成形において問題
視されている鋼材の残留応力を除去し、これを許容量以
下にすると共に、鋼管材質の加工硬化、靭性の低下を改
善して、殊にコーナーＲ部材質の劣化を改善し、全体的
に高品質の大径角形鋼管を得る。 （２）冷間塑性加工により残りの加工量を成形して、材
質劣化を伴なうことなく鋼管コーナーＲ部を可及的にシ
ャープに成形した角形鋼管を成形し、使い勝手および見
映えを良好にする一方、同一鋼材を用いて、より断面係
数が大きい品質の良い鋼管を提供する。

【００３３】（３）残りの冷間塑性加工によって、熱処
理などに基づく鋼材の歪み、曲がり、捩じれなど、それ
以前に鋼管に生じた変形を同時に矯正すると共に、鋼材
の機械的性質を向上させる。 （４）その他、前述（作用）の項において述べた各効果
を奏する。 等々、公知の工法および装置には期待することができな
い、格別の作用、効果を奏するものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明工法を実施する大径角形鋼管成形装置の
一実施例ラインのブロック図。

【図２】前記装置中の各工程に対応する鋼管素材の断面
形状図。

【符号の説明】

１ アンコイラー ２ 鋼板幅決め・開先装置 ３ 鋼板切断装置 ４ 折曲げ成形プレス装置 ５ 仮成形、溶接装置 ６ 加熱装置 ７ 冷却装置 ８ 角形成形ロール装置 ９ 切断装置 10 製品搬出テーブル 11 熱間圧延コイル 12 帯鋼板 13 一枚鋼板 14 折曲げ成形鋼材 15 半成形鋼管 18 角形成形鋼管 20 最終製品。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一枚厚肉鋼板を、プレス加工により長手
   軸方向に沿い複数回曲げ、各コーナーＲ部を形成し、そ
   の断面を一部開口した五角形またはコ字形に成形した
   後、長手軸方向継目を溶接して断面五角形近似または六
   角形近似の半成形鋼管を形成し、前記鋼管を所定温度に
   均一加熱して熱処理した後、鋼管全体を常温付近の温度
   まで冷却し、角形成形ロール工程に装入して、前記半成
   形鋼管を冷間塑性加工により、規格に沿った角形断面鋼
   管に成形することを特徴とする大径角形鋼管の成形工
   法。
2. 【請求項２】 一枚厚肉鋼板を、長手軸方向に沿い複数
   回折り曲げ各コーナーＲ部を形成し、その断面を一部開
   口した五角形またはコ字形に成形するプレス装置、前記
   開口部を閉じ、その継目を長手軸方向に溶接して断面五
   角形近似鋼管を形成するか、コ字形材を一対向き合わせ
   て相対する脚部を突合せ溶接し、六角形近似形状の半成
   形鋼管を形成する溶接装置、前記鋼管を所定温度に均一
   加熱する加熱装置、冷却装置、前記角形半成形鋼管断面
   を冷間塑性加工により規格に沿った角形断面に整形す
   る、複数段よりなる角形成形ロール装置とより成ること
   を特徴とする大径角形鋼管の成形装置。