JPH0592278A - 多重管製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属層が冶金的に接合されていない多重管１
２を電縫製管法にて製造する際に、重ね合わされた帯状
素材２ａ，２ｂの位置ずれを阻止し、寸法精度が良好で
溶接品質の高い多重管１２を製造する。 【構成】 重ね合わされた進行する曲成前の帯状素材２
ａ，２ｂを２組の垂直ロール対４，４で両側から拘束す
る。その拘束中に、帯状素材２ａ，２ｂの両側エッジ部
をそれぞれ電極輪５ａ，５ｂにより抵抗溶接する。抵抗
溶接により仮止めされた帯状素材２ａ，２ｂは成形機９
にて多重オープンパイプに曲成され、更に、その相対す
る両エッジ部が誘導加熱コイル１０により加熱され、ス
クイズロール１１にて衝合溶接されることより多重管１
２とされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２種以上の金属層が冶
金的に接合されていない多重管の製造方法に関し、その
中でも特に、電縫製管法による多重管製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、２種以上の金属層を冶金的に接合
させた所謂クラッド管とは別に、そのような冶金的接合
の行われていない金属層を積層しただけの多重管も開発
されている。この多重管の大きな特長として、断熱性や
制振性の優れることがあげられ、金属層の間に非金属、
例えば樹脂等を挟み込むことによって、その効果はより
大きなものになる。このような多重金属管の製造方法と
しては、電縫製管法によるものが、例えば特開昭５３−
１９９５９号公報、特開昭５３−１９９６０号公報、特
開昭５５−１４４３２４号公報等に開示されている。

【０００３】従来の電縫製管法による多重製造方法で
は、図５に示すように、コイル１ａ，１ｂから引き出さ
れた帯状素材２ａ，２ｂが重ね合わされ、一対の垂直ロ
ール４で両側エッジを揃えた後、成形機９で多重オープ
ンパイプに曲成される。多重オープンパイプは直ちに誘
導コイル１０により両側エッジ部が加熱され、引き続き
その両側エッジ部がスクイズロール１１にて衝合溶接さ
れることにより多重管１２とされる。このような多重管
製造方法では、重ね合わされた複数枚の帯状素材が相互
に接合されていないために、管状に曲成する際に位置ず
れを起こし、所定の曲率に加工されないために寸法精度
が悪化することに加え、極端な場合は、図６に示すよう
に、成形機内のフィンパスロール１３，１３を通過する
ときに、特に内側の帯状素材２ａのエッジ部に折れ込み
が発生し、正常な溶接が困難になる。また、図７に示す
ように、重ね合わされた帯状素材２ａ，２ｂに位置ずれ
がない場合にも、互いの周長差のために内管が外管より
も先に衝合溶接されてしまい、内管の外側へ突出したビ
ードが外管の衝合溶接を阻害するために、溶接強度が著
しく低下するという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような問題に対
し、重ね合わされた複数枚の素材を管状に成形する前
に、その両側エッジ部を溶接により仮止めする技術は、
ＵＯＥ製管法やスパイラル製管法による多重管の製造で
は、既に考えられている（特開昭５６−１２８６９３号
公報、特開昭６０−１１１７９１号公報）。しかし、電
縫製管法による多重管の製造では、このような技術は開
発されていない。それは、電縫製管法ラインでの仮止め
溶接が、本溶接である多重オープンパイプの衝合溶接に
劣らず問題の多い困難な技術であることによる。以下
に、その理由を述べる。

【０００５】ＵＯＥ製管法に用いられる帯状素材は、シ
ャーなどによって端面を切断した厚板材を用いるのが通
例であり、端面は高い直線性を有している。更に、ＵＯ
Ｅ製管法は単品生産でもある。そのため、複数枚の素材
の端面を揃えてエッジ部を抵抗溶接することは容易であ
る。また、たとえ端面にずれがあっても開先加工時に修
正可能である。これに対し、電縫管の製造に用いられる
熱間又は冷間圧延によって製造されたコイルには、キャ
ンバーがあるのが通例である。また、このコイルが巻き
戻されながら製造ラインに供給されるため、進行中の素
材に抵抗溶接を施す困難もある。そのため、複数の帯状
素材の端面を揃えて抵抗溶接することは非常に難しい。
更に、電縫管の製造プロセスにあっては開先加工がな
く、端面切削装置のない設備が多く、抵抗溶接後の端面
にずれが生じた場合は、修正不能となって、溶接不良の
原因になる。

【０００６】スパイラル製管の場合は、特開昭５６−１
２８６９３号公報に開示された仮止めでは、重ね合わせ
る帯状素材の一方を他方より突出させて隅肉溶接を行
い、両方の素材を固定する。このような方法では、電縫
製管の場合は、管溶接の際に突出したエッジが先に衝合
溶接されるために、他方がアプセット不足となり、十分
な溶接強度が得られなくなる。また、たとえ一方の端面
を突出させずに溶接を行ったとしても、隅肉溶接のよう
な溶融溶接法では、ビード余盛部が形成されて、エッジ
端面形状が平坦でなくなり、電縫溶接時に溶接不良の発
生率が高くなる。

【０００７】本発明の目的は、重ね合わされて進行する
複数枚の帯状素材を抵抗溶接でもって、しかもその端面
を正確に揃えて仮止めすることにより、衝合溶接の正常
化を図った電縫製管法による多重管製造方法を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の多重管製造方法
は、長手方向に進行する複数枚の帯状素材を順次重ね合
わせてオープンパイプに曲成するにあたり、重ね合わせ
られた複数枚の帯状素材を、その進行方向に間隔をあけ
配設された２組の垂直ロール対で両側から拘束して両側
エッジを揃えると共に、その両側エッジ近傍を、前記２
組の垂直ロール対の間に配設された上下の電極輪により
重ね合わせ抵抗溶接し、しかる後に、その複数枚の帯状
素材を多重オープンパイプに曲成し、更に、該多重オー
プンパイプの両側エッジ部を加熱しスクイズロールで衝
合溶接して多重管となすことを特徴としてなる。

【０００９】

【作用】本発明の多重管製造方法では、重ね合わされて
進行する曲成前の複数枚の帯状素材が、その進行方向に
間隔をあけて配設された２組の垂直ロール対により、両
側から拘束される。そのため、２組の垂直ロール対の間
では、重ね合わされた複数枚の帯状素材が進行中である
にもかかわらず端面を揃えた状態に整列される。そし
て、この状態で、両側エッジ近傍が抵抗溶接されること
により、端面が正確に揃った状態に帯状素材が仮止めさ
れる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明法の実施に用いられる電縫製管ライ
ンの模式図、図２は図１のＡ−Ａ線矢視図、図３は図１
のＢ−Ｂ線矢視図である。

【００１１】コイル１ａ，１ｂから図示されないアンコ
イラーにて引き出されて長手方向に進行する帯状素材２
ａ，２ｂは、重ね合わされて成形機９に向かう。成形機
９の入側には、左右一対の垂直ローラ３，３からなるロ
ール対４が、素材進行方向に間隔をあけて２組配設され
ている。各垂直ローラ３は、重ね合わされた曲成前の帯
状素材２ａ，２ｂの端面を拘束すると共に、エッジ部を
上下から拘束するフランジ付ローラとされている。２組
の垂直ロール対４，４間には、帯状素材２ａ，２ｂの両
側エッジ部を抵抗溶接するべく、上下一対の電極輪５
ａ，５ｂが素材幅方向に間隔をあけて２組配設されてい
る。各組における電極輪５ａ，５ｂは溶接電源６に接続
され、上側の電極輪５ａは加圧装置７に連結されてい
る。

【００１２】コイル１ａ，１ｂから引き出されて成形機
９に向かう重せ合わせ状態の帯状素材２ａ，２ｂは、上
流側の垂直ロール対４から下流側の垂直ロール対４へ進
行する間に４箇所で垂直ロール３により拘束される。こ
れにより、帯状素材２ａ，２ｂは端面の揃った状態に整
列される。そして、この状態で、電極輪５ａ，５ｂおよ
び電極輪５ａ，５ｂにより両エッジ部が抵抗接続され
る。その結果、重ね合わされた帯状素材２ａ，２ｂは端
面の揃った状態に仮止めされて成形機９に進入する。成
形機９では、帯状素材２ａ，２ｂが仮止めされているの
で位置ずれを生じることなく多重オープンパイプに曲成
される。従って、寸法精度の高い多重オープンパイプが
得られ、図６の如きエッジ部の折れ込みが発生するおそ
れも無論ない。得られた多重オープンパイプは、溶接電
源８に接続された誘導加熱コイル１０により相対向する
両エッジ部が加熱された後、スクイズロール１１により
衝合溶接されて多重管１２となる。帯状素材２ａ，２ｂ
は、このときもなお端面が揃った状態にあるので、図７
の如き溶接不良は生じず、安定で確実な溶接が行われ、
溶接部の品質が向上する。

【００１３】次に、本発明法と従来法との比較試験につ
いて説明する。比較試験は、板幅１６2.０ｍｍ、板厚1.
０ｍｍの帯状素材（Ｃ：0.０７％，Ｍｎ：0.５０％，Ｓ
ｉ：0.２３％）を２枚用い、製管速度３０ｍ／分で実施
した。目標とする多重管の外径寸法は５0.８ｍｍであ
る。得られた二重管の実用性能試験結果を図４に示す。
偏平性能は元の外径Ｄに対する割れ発生時の偏平高さＨ
の比率で評価し、押拡げ性能は元の外径Ｄに対する割れ
発生時の外径Ｄ′に対する比率で評価した。図４により
明らかな如く、本発明法では従来法に比べて偏平性能、
押拡げ性能共に向上しており、本発明法の優位性が確認
された。また、従来方法で認められたようなフィンパス
ロールでの内管エッジ部の折れ込みが皆無であったこと
は言うまでもない。なお、上記実施例は、二重管につい
ての例であるが、本発明法は３枚以上の帯状素材を重ね
た多重管に対しても同様に適用可能である。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の多重管製造方法は、重ね合わされて進行する曲成前の
複数枚の帯状素材が端面の揃った状態に抵抗溶接で仮止
めされる。従って、オープンパイプの曲成加工の際に帯
状素材の位置ずれがなく、製品寸法精度が向上すると共
に、電縫溶接時には正確で確実な衝合溶接が行われ、溶
接部品質が向上する。かくして、電縫製管法によって
も、高品質な多重管が安定に製造される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法に用いられる電縫製管ラインの模式図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視図である。

【図４】本発明法の優位性を示す実用性能試験結果のグ
ラフである。

【図５】従来の電縫製管法による多重管製造方法を示す
模式図である。

【図６】従来法で問題となる内管側エッジ部の折れ込み
現象を示す断面図である。

【図７】従来法での問題となる溶接不良を示す断面図で
ある。

【符合の説明】

２ａ，２ｂ 帯状素材 ４ 垂直ローラ対 ５ａ，５ｂ 電極輪 ９ 成形機 １０ 誘導加熱コイル １１ スクイズロール １２ 多重管

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に進行する複数枚の帯状素材を
   順次重ね合わせてオープンパイプに曲成するにあたり、
   重ね合わせられた複数枚の帯状素材を、その進行方向に
   間隔をあけて配設された２組の垂直ロール対で両側から
   拘束して両側エッジを揃えると共に、その両側エッジ近
   傍を、前記２組の垂直ロール対の間に配設された上下の
   電極輪により重ね合わせ抵抗溶接し、しかる後に、その
   複数枚の帯状素材を多重オープンパイプに曲成し、更
   に、該多重オープンパイプの両側エッジ部を加熱しスク
   イズロールで衝合溶接して多重管となすことを特徴とす
   る多重管製造方法。