JPH0688050B2 - クラッド鋼管の製造方法 - Google Patents

クラッド鋼管の製造方法

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JPH0688050B2
JPH0688050B2 JP2309405A JP30940590A JPH0688050B2 JP H0688050 B2 JPH0688050 B2 JP H0688050B2 JP 2309405 A JP2309405 A JP 2309405A JP 30940590 A JP30940590 A JP 30940590A JP H0688050 B2 JPH0688050 B2 JP H0688050B2
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steel
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正光 村井
重博 西嶋
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B25/00Mandrels for metal tube rolling mills, e.g. mandrels of the types used in the methods covered by group B21B17/00; Accessories or auxiliary means therefor ; Construction of, or alloys for, mandrels or plugs
    • B21B25/04Cooling or lubricating mandrels during operation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B19/00Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work
    • B21B19/02Tube-rolling by rollers arranged outside the work and having their axes not perpendicular to the axis of the work the axes of the rollers being arranged essentially diagonally to the axis of the work, e.g. "cross" tube-rolling ; Diescher mills, Stiefel disc piercers or Stiefel rotary piercers
    • B21B19/06Rolling hollow basic material, e.g. Assel mills
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/38Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling sheets of limited length, e.g. folded sheets, superimposed sheets, pack rolling
    • B21B2001/383Cladded or coated products

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、母材管の内面側に合材管を接合するクラツド
鋼管の製造方法に関するものである。
〔従来の技術及びその課題〕 従来のこの種のクラツド鋼管の製造方法として、傾斜圧
延によるものが知られている。マンネスマンエロンゲー
タ、アツセルミル等を用いる傾斜圧延では、従来、マン
ドレル又はプラグからなる芯部材に黒鉛又はグリースか
らなる潤滑剤を塗布し、圧延温度に加熱した母材管及び
合材管内にこの芯部材を挿入して圧延していたが、下記
の点で充分ではなかつた。
.母材に合材管を嵌合させた状態で圧延温度にまで加
熱する際、合材管内面が酸化を受け、有害な酸化スケー
ルを発生する。この酸化防止のために黒鉛又はグリース
からなる潤滑剤を合材管内面に塗布して加熱したので
は、これらの潤滑剤が圧延温度にて燃えてしまうので無
意味である。
.黒鉛又はグリースからなる潤滑剤は、潤滑性能が不
充分である。特に、クラツド鋼管の圧延においては、潤
滑性能の低下に起因してステンレス鋼等の合材管の表面
割れ、傷の発生、場合によつては母材管と合材管との間
のはく離等を生ずるため、その改善が求められていた。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、このような従来の技術的課題に鑑みてなされ
たものであり、その構成は、炭素鋼又は低合金鋼よりな
る母材管の内面側に、ステンレス鋼、ニツケル基又は鉄
基超合金などの高耐食合金よりなる合材管を嵌合させ、
圧延温度に加熱した後に合材管内に芯部材を挿入して傾
斜圧延するクラツド鋼管の製造方法において、加熱前の
合材管の内面に、実質的に水ガラスからなる潤滑剤を塗
布するクラツド鋼管の製造方法である。
そして、芯部材は、合材管に挿入前に予熱することがで
きる。
〔作用〕
このようなクラツド鋼管の製造方法にあつては、先ず、
母材管に合材管を挿入嵌合させて素管に組合せ後又は組
合せ前に、合材管の内面に実質的に水ガラスからなる潤
滑剤を塗布する。必要に応じ、塗布した潤滑剤は乾燥さ
せる。
潤滑剤の塗布が終了した素管は、加熱炉内に入れ、1000
℃以上で溶解温度以下の温度である圧延温度にまで加熱
する。加熱炉は、一端から入れられた素管が炉床上を転
動する構造が望ましく、これにより素管の均一かつ連続
的な加熱がなされると共に潤滑剤の周方向の偏りが防止
され、潤滑剤のほぼ均一なコーテイング膜が維持され
る。この加熱に際し、潤滑剤のコーテイング膜が外気と
の接触を遮断するので、加熱に際する素管の内面の酸化
が確実に防止される。
所定温度にまで加熱された素管は、加熱炉から取り出
し、素管内面にマンドレル又はプラグからなる芯部材を
挿入する。素管内面には、加熱前に実質的に水ガラスか
らなる潤滑剤が塗布されているので、出炉後速やかに芯
部材を挿入することができる。次いで、マンネスマンエ
ロンゲータ、アツセルミル等の複数個のローラを備える
傾斜圧延装置によつて傾斜圧延し、母材管と合材管とを
縮径及び薄肉化させると共に接合させる。このような母
材管と合材管との圧延接合に際し、合材管の内面に塗布
した潤滑剤は、芯部材に対する合材管の摺接を潤滑し、
素管のねじれ等に起因する欠陥の発生を抑制する。
なお、芯部材は、加熱された素管に挿入前に100〜1200
℃程度の温度に予熱することができる。芯部材を予熱す
ることにより、加熱された素管の冷却が抑制され、素管
の良好な圧延温度が長時間維持される。
圧延の終了した素管は、芯部材を抜き取り、サンドブラ
スト、シヨツトブラスト等を施し、残存する潤滑剤を落
とし、クラツド鋼管となす。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について説明する。
第1〜7図に基づいて本発明方法の1実施例を説明す
る。第4図中において符号10は合材管を示し、ステンレ
ス鋼、ニツケル基又は鉄基超合金などの高耐食合金より
なる。この合材管10は、合せ面である外面を機械的又は
化学的な手段によつて清浄化させてある。
11は母材管を示し、炭素鋼又は低合金鋼よりなる。この
母材管11に合材管10を挿入嵌合させて素管12に組合せ
る。
次に、素管12の内面つまり合材管10の内面に液状ガラス
系の潤滑剤Aを塗布する。この塗布工程は、第1,2図に
示すようにして行われる。素管12は、100〜150℃程度に
予熱し、中心軸線回りに回転自在として複数個の回転ロ
ーラ13上に載置する。潤滑剤塗布ノズル14は、駆動ロー
ラ15によつて駆動することによつて、その先端部が素管
12内を一端側から進退自在として配置され、潤滑剤塗布
ノズル14の基端部は、可撓性を有する配管16及びバルブ
17を介して加圧タンクである潤滑剤タンク18に接続され
ている。この潤滑剤タンク18は、加圧タンクに代えて、
ポンプによつて内部に貯溜する潤滑剤を流出させるもの
とすることもできる。ここで、潤滑剤タンク18に貯溜す
る潤滑剤Aは、液状ガラス系であり、水ガラス単体、又
は水ガラスに小量のアルミナ、クロマイト等の粉末を混
合したものである。19は、素管12を加熱して潤滑剤Aを
乾燥させるバーナである。バーナ19は、素管12内を進退
自在な構造とすることもできる。
しかして、回転ローラ13を回転駆動して素管12を中心軸
線回りに回転させた状態で、バルブ17を開き、潤滑剤塗
布ノズル14の先端部を素管12内において進退させること
により、合材管10の内面に広く液状ガラス系の潤滑剤A
を塗布することができる。塗布した潤滑剤Aは、バーナ
19によつて加熱して乾燥させる。乾燥によつて潤滑剤A
の流動性が失われたなら、回転ローラ13の回転を停止す
る。なお、素管12の予熱温度を調整すれば、バーナ19を
省略して潤滑剤Aを速やかに乾燥させることも可能であ
る。
このようにして潤滑剤Aの塗布が終了した素管12は、第
3図に示すように順次に加熱炉20内に入れ、1000℃以上
で溶解温度以下の温度である圧延温度にまで加熱する。
加熱炉20は、炉床20a内を素管12が矢印X方向に次第に
移動するウオーキング式であり、炉床20a内には進行方
向に下り傾斜面20bと段差部20cとが交互に形成されてい
る。加熱炉20内に一端(図上にて右側)から入れられた
素管12は、図外の送り機構によつて段差部20cを乗り越
えさせた後に傾斜面20bを転動し、素管12の均一かつ連
続的な加熱がなされると共に潤滑剤Aの周方向の偏りが
防止され、潤滑剤Aのほぼ均一なコーテイング膜が維持
される。すなわち、前述したようにバーナ19によつて乾
燥されて固形化した潤滑剤Aは、加熱炉20内において溶
融し液状になるが、傾斜面20bを転動して中心軸線回り
に回転させられることによつて膜状に維持される。この
潤滑剤Aのコーテイング膜が外気との接触を遮断するの
で、加熱に際する素管12の内面の酸化が確実に防止され
る。
所定温度にまで加熱された素管12は、加熱炉20から取り
出し、素管12内面にマンドレル又はプラグからなる芯部
材21を挿入する。素管12内面には、加熱前に液状ガラス
系の潤滑剤Aが塗布されているので、出炉後速やかに芯
部材21を挿入することができる。次いで、第5,6図に示
すようにマンネスマンエロンゲータ、アツセルミル等の
複数個のローラ22を備える傾斜圧延装置によつて傾斜圧
延し、母材管11と合材管10とを縮径及び薄肉化させると
共に接合させる。このような母材管11と合材管10との圧
延接合に際し、合材管10の内面に塗布した潤滑剤Aは、
芯部材21に対する合材管10の摺接を潤滑し、素管12のね
じれ等に起因する欠陥の発生を抑制する。
なお、芯部材21は、加熱された素管12に挿入前に100〜1
200℃程度の温度に予熱することができる。芯部材21を
予熱することにより、加熱された素管12の冷却が抑制さ
れ、素管12の良好な圧延温度が長時間維持される。
圧延の終了した素管12は、芯部材21を抜き取り、サンド
ブラスト、シヨツトブラスト等を施し、残存する潤滑剤
Aを落とし、クラツド鋼管となす。
次に、具体的な実施例について説明する。
表に示すように母材管11を外径200mm、肉厚15mm、長さ3
000mmのSTPG38炭素鋼製として、合材管10を外径170mm、
肉厚5mm、長さ3000mmのSUS316及びインコロイ825製とし
た素管12を各5本準備し、圧延温度にまで加熱して圧延
加工開始時の素管12の内面温度を1200℃とし、潤滑条件
及び芯部材21の予熱温度を種々変えて圧延を行つた。但
し、潤滑剤としての黒鉛は、芯部材21に塗布した。
その結果、表に示すように潤滑剤として黒鉛を用いた場
合には、芯部材21の温度に関係なくはく離の発生が認め
られ、かつ、芯部材21の温度が室温の場合には合材管10
に割れが発生していた。更に、潤滑剤Aとして黒鉛を用
いて芯部材21を予熱した場合には、割れ発生は軽減され
るものの、潤滑性能の低下に伴う全面はく離が発生し
た。
一方、潤滑剤Aとして水ガラスを用いた場合には、芯部
材21を予熱しない場合は勿論のこと予熱した場合にも良
好な潤滑性能が得られ、潤滑性能の低下に伴うはく離発
生を防止できることが判る。
第7図には、黒鉛及び水ガラス(珪酸ソーダ)の摩擦係
数の変化を示す。同図から、潤滑剤Aとして水ガラスを
用いた場合には、圧延加工率(%)が比較的高い場合で
あつても摩擦係数は低く、良好な潤滑性能が得られるこ
とが判る。
〔発明の効果〕
以上の説明によつて理解されるように、本発明によれ
ば、下記の効果が得られる。
.実質的に水ガラスからなる潤滑剤は圧延加熱温度で
燃焼しないので、加熱前に潤滑剤を塗布することがで
き、素管内面に酸化スケールの発生することを防止でき
る。すなわち、加熱時に雰囲気を調整することなく酸化
スケールの発生を防止でき、圧延成形時にスケールの巻
き込みに起因する不具合を防止できる。
.従来の潤滑剤と比べ、芯部材の予熱の有無又は圧延
加工率の大小に関係なく良好な潤滑性能が得られ、潤滑
性能の低下に伴う内周面のしわ、傷等の発生及びはく離
の発生が防止される。
加えて、従来の潤滑剤と比べて芯部材を高温に予熱する
ことが可能であり、芯部材を予熱して内面割れを防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
第1〜7図は本発明の1実施例を示し、第1図は潤滑剤
の塗布工程を示す正面図、第2図は同じく側面図、第3
図は加熱炉を示す図、第4図は素管を示す図、第5図は
圧延工程を示す正面図、第6図は同じく側面図、第7図
は摩擦係数−圧延加工率特性を示す線図である。 10:合材管,11:母材管,12:素管,13:回転ローラ,14:潤滑
剤塗布ノズル,18:潤滑剤タンク,19:バーナ,20:加熱炉,2
0a:炉床,20b:傾斜面,20c:段差部,21:芯部材,22:ローラ,
A:潤滑剤。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭素鋼又は低合金鋼よりなる母材管の内面
    側に、ステンレス鋼、ニツケル基又は鉄基超合金などの
    高耐食合金よりなる合材管を嵌合させ、圧延温度に加熱
    した後に合材管内に芯部材を挿入して傾斜圧延するクラ
    ツド鋼管の製造方法において、加熱前の合材管の内面
    に、実質的に水ガラスからなる潤滑剤を塗布することを
    特徴とするクラツド鋼管の製造方法。
  2. 【請求項2】芯部材が、合材管に挿入前に予熱されてい
    る請求項(1)記載のクラツド鋼管の製造方法。
JP2309405A 1990-11-15 1990-11-15 クラッド鋼管の製造方法 Expired - Lifetime JPH0688050B2 (ja)

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