JPH07265941A - ロールレス造管法による加工性に優れた溶接管の製造方法 - Google Patents
ロールレス造管法による加工性に優れた溶接管の製造方法Info
- Publication number
- JPH07265941A JPH07265941A JP6060911A JP6091194A JPH07265941A JP H07265941 A JPH07265941 A JP H07265941A JP 6060911 A JP6060911 A JP 6060911A JP 6091194 A JP6091194 A JP 6091194A JP H07265941 A JPH07265941 A JP H07265941A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hardness
- welded
- ratio
- pipe
- metal strip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工時に溶接部に割れが発生することがない
加工性の良好な溶接管をロールレス造管法で得る。 【構成】 ロールレス造管法で成形した金属ストリップ
の幅方向両端部をレーザ溶接で突合せ溶接する際、曲げ
ロールの半径をｒ（ｍｍ），金属ストリップの板厚をｔ
（ｍｍ），レーザ溶接機の出力をＰ（ｋＷ）及び造管速
度をＶ（ｍ／分）とし、比ｒ／ｔと母材硬さＨＶS との
関係をＨＶS ＝ｆ（ｒ／ｔ）で、比Ｐ／Ｖと溶接部の硬
さＨＶW の関係をＨＶW ＝ｇ（Ｐ／Ｖ）で表すとき、ｒ
／ｔが１２〜４０の範囲に維持されるように半径ｒ及び
板厚ｔを決定し、得られた溶接管の母材の硬さＨＶS 及
び溶接部の硬さＨＶW の差ΔＨＶ（＝ＨＶW −ＨＶS ）
が１０〜８０となるようにＰ／Ｖを決定する。
加工性の良好な溶接管をロールレス造管法で得る。 【構成】 ロールレス造管法で成形した金属ストリップ
の幅方向両端部をレーザ溶接で突合せ溶接する際、曲げ
ロールの半径をｒ（ｍｍ），金属ストリップの板厚をｔ
（ｍｍ），レーザ溶接機の出力をＰ（ｋＷ）及び造管速
度をＶ（ｍ／分）とし、比ｒ／ｔと母材硬さＨＶS との
関係をＨＶS ＝ｆ（ｒ／ｔ）で、比Ｐ／Ｖと溶接部の硬
さＨＶW の関係をＨＶW ＝ｇ（Ｐ／Ｖ）で表すとき、ｒ
／ｔが１２〜４０の範囲に維持されるように半径ｒ及び
板厚ｔを決定し、得られた溶接管の母材の硬さＨＶS 及
び溶接部の硬さＨＶW の差ΔＨＶ（＝ＨＶW −ＨＶS ）
が１０〜８０となるようにＰ／Ｖを決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高度の加工を施しても
溶接部が破断しない溶接管をロールレス造管法で製造す
る方法に関する。
溶接部が破断しない溶接管をロールレス造管法で製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ロールレス造管法では、幅方向に一様な
曲げ及び曲げ戻しによって残留応力を付与した金属スト
リップを幅方向にカールさせ、幅方向両端部を突合せ溶
接することにより溶接管を製造する。この造管法は、従
来の成形ロールを使用した造管法に比較してロールが極
めて少ないことから、ロールの組替えにかかる作業が軽
減され、保守・点検が容易となる。また、突合せ位置に
おける幅方向両端部の安定性が優れており、安定条件下
での溶接が可能となる。ロールレス造管法は、本発明者
等が特開昭６２−１７６６１１号公報で基本的な提案を
したものであり、その後も実用化に向けて種々の改良を
検討している。たとえば、特開平２−７５４１８号公報
では、一対の大径ロール及びこの間に曲げロールを配置
した予変形部を提案した。ロールレス造管法は、従来の
成形ロールを使用した造管法に比較して、特に薄肉溶接
管の製造に適している。また、造管速度をあげるため、
レーザ溶接が採用されるようになってきている。
曲げ及び曲げ戻しによって残留応力を付与した金属スト
リップを幅方向にカールさせ、幅方向両端部を突合せ溶
接することにより溶接管を製造する。この造管法は、従
来の成形ロールを使用した造管法に比較してロールが極
めて少ないことから、ロールの組替えにかかる作業が軽
減され、保守・点検が容易となる。また、突合せ位置に
おける幅方向両端部の安定性が優れており、安定条件下
での溶接が可能となる。ロールレス造管法は、本発明者
等が特開昭６２−１７６６１１号公報で基本的な提案を
したものであり、その後も実用化に向けて種々の改良を
検討している。たとえば、特開平２−７５４１８号公報
では、一対の大径ロール及びこの間に曲げロールを配置
した予変形部を提案した。ロールレス造管法は、従来の
成形ロールを使用した造管法に比較して、特に薄肉溶接
管の製造に適している。また、造管速度をあげるため、
レーザ溶接が採用されるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】溶接管は、用途に応じ
て適宜の形状に成形されて製品となる。たとえば、振動
や衝撃が加わるような形態で使用される用途では、伸縮
性や可撓性等を溶接管に持たせるため、バルジ加工等の
加工が施される。しかし、このような高度の加工を施す
と、母材部に比較して硬質の溶接部に破断や亀裂が発生
する場合がある。溶接部の破断は、溶接部が母材部に比
較して硬く且つ脆い組織となっていることに起因し、製
造方法の如何を問わず溶接管に共通する問題である。し
かし、ロールレス造管法では、母材部が曲げ・曲げ戻し
の加工を受けていることから、通常の溶接管と異なった
破断傾向を示す。本発明は、このロールレス造管法で製
造した溶接管の特性に着目し、母材部及び溶接部の硬度
バランスを図ることにより、高度の加工を施しても溶接
部に亀裂，破断等が生じることがない溶接管を得ること
を目的とする。
て適宜の形状に成形されて製品となる。たとえば、振動
や衝撃が加わるような形態で使用される用途では、伸縮
性や可撓性等を溶接管に持たせるため、バルジ加工等の
加工が施される。しかし、このような高度の加工を施す
と、母材部に比較して硬質の溶接部に破断や亀裂が発生
する場合がある。溶接部の破断は、溶接部が母材部に比
較して硬く且つ脆い組織となっていることに起因し、製
造方法の如何を問わず溶接管に共通する問題である。し
かし、ロールレス造管法では、母材部が曲げ・曲げ戻し
の加工を受けていることから、通常の溶接管と異なった
破断傾向を示す。本発明は、このロールレス造管法で製
造した溶接管の特性に着目し、母材部及び溶接部の硬度
バランスを図ることにより、高度の加工を施しても溶接
部に亀裂，破断等が生じることがない溶接管を得ること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の溶接管製造方法
は、その目的を達成するため、曲げロールを使用して曲
げ及び曲げ戻しにより板幅方向に一様な残留応力を金属
ストリップに付与した後、金属ストリップを幅方向にカ
ールさせて円筒状に成形し、幅方向両端部をレーザ溶接
で突合せ溶接する際、曲げロールの半径をｒ（ｍｍ），
金属ストリップの板厚をｔ（ｍｍ），レーザ溶接機の出
力をＰ（ｋＷ）及び造管速度をＶ（ｍ／分）とし、比ｒ
／ｔと母材硬さＨＶS との関係をＨＶS ＝ｆ（ｒ／ｔ）
で、比Ｐ／Ｖと溶接部の硬さＨＶW の関係をＨＶW ＝ｇ
（Ｐ／Ｖ）で表すとき、ｒ／ｔが１２〜４０の範囲に維
持されるように半径ｒ及び板厚ｔを決定し、得られる溶
接管の母材硬さＨＶS 及び溶接部硬さＨＶW の差ΔＨＶ
（＝ＨＶW −ＨＶS ）が１０〜８０となるように比Ｐ／
Ｖを決定することを特徴とする。ロールレス造管法で
は、図１に示すようにアンコイラ１から送り出された金
属ストリップ２を曲げ装置３に通板し、曲げロール４で
曲げ・曲げ戻しを施し、幅方向に一様な残留応力を金属
ストリップ２に付与する。金属ストリップ２は、曲げ装
置３及びスクイズロール５により長手方向の変形が拘束
されているので、残留応力によって幅方向にカールす
る。カールした金属ストリップ２の円筒形状をスクイズ
ロール５で保持し、溶接トーチ６で幅方向両端部を突合
せ溶接する。
は、その目的を達成するため、曲げロールを使用して曲
げ及び曲げ戻しにより板幅方向に一様な残留応力を金属
ストリップに付与した後、金属ストリップを幅方向にカ
ールさせて円筒状に成形し、幅方向両端部をレーザ溶接
で突合せ溶接する際、曲げロールの半径をｒ（ｍｍ），
金属ストリップの板厚をｔ（ｍｍ），レーザ溶接機の出
力をＰ（ｋＷ）及び造管速度をＶ（ｍ／分）とし、比ｒ
／ｔと母材硬さＨＶS との関係をＨＶS ＝ｆ（ｒ／ｔ）
で、比Ｐ／Ｖと溶接部の硬さＨＶW の関係をＨＶW ＝ｇ
（Ｐ／Ｖ）で表すとき、ｒ／ｔが１２〜４０の範囲に維
持されるように半径ｒ及び板厚ｔを決定し、得られる溶
接管の母材硬さＨＶS 及び溶接部硬さＨＶW の差ΔＨＶ
（＝ＨＶW −ＨＶS ）が１０〜８０となるように比Ｐ／
Ｖを決定することを特徴とする。ロールレス造管法で
は、図１に示すようにアンコイラ１から送り出された金
属ストリップ２を曲げ装置３に通板し、曲げロール４で
曲げ・曲げ戻しを施し、幅方向に一様な残留応力を金属
ストリップ２に付与する。金属ストリップ２は、曲げ装
置３及びスクイズロール５により長手方向の変形が拘束
されているので、残留応力によって幅方向にカールす
る。カールした金属ストリップ２の円筒形状をスクイズ
ロール５で保持し、溶接トーチ６で幅方向両端部を突合
せ溶接する。
【０００５】曲げ装置３を通過した金属ストリップ３
は、曲げ・曲げ戻しにより硬質化されるが、曲げロール
４の径に応じて硬度の上昇率が異なる。小径の曲げロー
ル４を使用するとき、曲げ・曲げ戻し時に金属ストリッ
プ２が大きく塑性変形し、それに伴う加工硬化が大きく
なる。逆に、大径の曲げロール４では、金属ストリップ
２の塑性変形量が少ないことから、加工硬化も小さくな
る。曲げロール４の径が金属ストリップ２の加工硬化に
与える影響は、金属ストリップの板厚を取り込んだ関係
式で定量化できる。曲げロール４の半径をｒ（ｍｍ）と
し、金属ストリップ２の板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、
比ｒ／ｔを特定範囲に維持することにより、溶接部の硬
度に対してバランスのとれた母材部の硬度に調整できる
ことが実験的に確認された。ここで、母材硬さＨＶS
は、図２で定性的に示すように、比ｒ／ｔを変数とした
関数ｆ（ｒ／ｔ）で近似できる。しかし、比ｒ／ｔが１
２未満では、曲げ・曲げ戻し時の塑性変形量、ひいては
硬度上昇が大きくなりすぎ、母材部の加工性が低下す
る。場合によっては、溶接部よりも高い硬度をもつ母材
部となることもある。逆に、比ｒ／ｔが４０を超えて大
きくなると、板幅方向に関するカールが小さい。そのた
め、スクイズロール５で金属ストリップ２の板幅方向両
端部を突き合わせたとき、エッジに座屈が生じ易く、成
形が不安定になる。このようなことから、実際の操業で
は、加工硬化を抑制するため、成形に問題がない１２〜
４０の範囲で大きな値の比ｒ／ｔが選定される。
は、曲げ・曲げ戻しにより硬質化されるが、曲げロール
４の径に応じて硬度の上昇率が異なる。小径の曲げロー
ル４を使用するとき、曲げ・曲げ戻し時に金属ストリッ
プ２が大きく塑性変形し、それに伴う加工硬化が大きく
なる。逆に、大径の曲げロール４では、金属ストリップ
２の塑性変形量が少ないことから、加工硬化も小さくな
る。曲げロール４の径が金属ストリップ２の加工硬化に
与える影響は、金属ストリップの板厚を取り込んだ関係
式で定量化できる。曲げロール４の半径をｒ（ｍｍ）と
し、金属ストリップ２の板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、
比ｒ／ｔを特定範囲に維持することにより、溶接部の硬
度に対してバランスのとれた母材部の硬度に調整できる
ことが実験的に確認された。ここで、母材硬さＨＶS
は、図２で定性的に示すように、比ｒ／ｔを変数とした
関数ｆ（ｒ／ｔ）で近似できる。しかし、比ｒ／ｔが１
２未満では、曲げ・曲げ戻し時の塑性変形量、ひいては
硬度上昇が大きくなりすぎ、母材部の加工性が低下す
る。場合によっては、溶接部よりも高い硬度をもつ母材
部となることもある。逆に、比ｒ／ｔが４０を超えて大
きくなると、板幅方向に関するカールが小さい。そのた
め、スクイズロール５で金属ストリップ２の板幅方向両
端部を突き合わせたとき、エッジに座屈が生じ易く、成
形が不安定になる。このようなことから、実際の操業で
は、加工硬化を抑制するため、成形に問題がない１２〜
４０の範囲で大きな値の比ｒ／ｔが選定される。
【０００６】他方、溶接部は、入熱に応じて熱履歴が異
なる。大きな入熱量の溶接部は、冷却速度が遅いため、
硬度の上昇が小さい。逆に、入熱量が小さい溶接部で
は、冷却速度が速いことから硬度の上昇が大きくなる。
このことから、レーザ溶接機の出力をＰ（ｋＷ）に対す
る造管速度をＶ（ｍ／分）の比で表される入熱Ｐ／Ｖを
変数として、図２で定性的に示すように、溶接部の硬度
ＨＶW をＨＶW ＝ｇ（Ｐ／Ｖ）ｇで近似できる。したが
って、成形性を阻害しない範囲で、先ず比ｒ／ｔの大き
さを設定する（）。設定された比ｒ／ｔに応じて、母
材の硬さを予測する（）。この予測硬さをＨＶS ＝ｇ
（Ｐ／Ｖ）の関係に当て嵌め、溶接部と母材部との硬度
差が１０〜８０の範囲にある領域を求める（）。次い
で、この領域から実際の入熱に対応するレーザ溶接機の
出力Ｐ及び造管速度Ｖを定める（）。その結果、母材
部と溶接部との硬度差にバランスを採ることができ、バ
ルジ加工等の高度の加工を施しても、溶接部における亀
裂，破断等の発生を抑制した溶接管が得られる。なお、
曲げロール４は、使用する金属ストリップ２の板厚ｔに
もよるが、通常０．１〜０．８ｍｍの板厚を持つストリ
ップに対しては６〜２０ｍｍの半径ｒをもつ曲げロール
４が使用される。また、溶接機の出力Ｐは０．５〜１０
ｋＷ，造管速度Ｖは１〜３０ｍ／分の範囲で適宜選定さ
れる。
なる。大きな入熱量の溶接部は、冷却速度が遅いため、
硬度の上昇が小さい。逆に、入熱量が小さい溶接部で
は、冷却速度が速いことから硬度の上昇が大きくなる。
このことから、レーザ溶接機の出力をＰ（ｋＷ）に対す
る造管速度をＶ（ｍ／分）の比で表される入熱Ｐ／Ｖを
変数として、図２で定性的に示すように、溶接部の硬度
ＨＶW をＨＶW ＝ｇ（Ｐ／Ｖ）ｇで近似できる。したが
って、成形性を阻害しない範囲で、先ず比ｒ／ｔの大き
さを設定する（）。設定された比ｒ／ｔに応じて、母
材の硬さを予測する（）。この予測硬さをＨＶS ＝ｇ
（Ｐ／Ｖ）の関係に当て嵌め、溶接部と母材部との硬度
差が１０〜８０の範囲にある領域を求める（）。次い
で、この領域から実際の入熱に対応するレーザ溶接機の
出力Ｐ及び造管速度Ｖを定める（）。その結果、母材
部と溶接部との硬度差にバランスを採ることができ、バ
ルジ加工等の高度の加工を施しても、溶接部における亀
裂，破断等の発生を抑制した溶接管が得られる。なお、
曲げロール４は、使用する金属ストリップ２の板厚ｔに
もよるが、通常０．１〜０．８ｍｍの板厚を持つストリ
ップに対しては６〜２０ｍｍの半径ｒをもつ曲げロール
４が使用される。また、溶接機の出力Ｐは０．５〜１０
ｋＷ，造管速度Ｖは１〜３０ｍ／分の範囲で適宜選定さ
れる。
【０００７】
【実施例】板厚０．５ｍｍ及び板幅１５１．４ｍｍの低
Ｃ−１８Ｃｒ−０．５Ｎｂ−０．５Ｃｕステンレス鋼板
を金属ストリップ２として使用し、ロールレス造管法に
より直径４８．６ｍｍの溶接管を製造した。種々の半径
ｒをもつ曲げロール４を組み込んだ曲げ装置３で金属ス
トリップ２に曲げ・曲げ戻し加工を施した後、金属スト
リップ２の機械的性質を調査した。調査結果を示す図３
にみられるように、板厚ｔに対する曲げロール４の半径
ｒの比率が大きくなるに従って、降伏点ＹＳが下降して
いる。製造する溶接管の半径をＲ，曲げロール４を通過
した金属ストリップ２の板幅方向に関するカールの曲率
半径をＲ0 として表した半径比Ｒ0 ／Ｒも、比率ｒ／ｔ
の上昇に従って低下している。他方、伸びＥｌは、逆に
比率ｒ／ｔが大きくなるに従って大きな値を示す。この
ことから、板厚ｔに比較して小径の曲げロール４を使用
して曲げ・曲げ戻し加工を施すと、金属ストリップ２が
大きく塑性変形し、加工硬化が進行していることが判
る。
Ｃ−１８Ｃｒ−０．５Ｎｂ−０．５Ｃｕステンレス鋼板
を金属ストリップ２として使用し、ロールレス造管法に
より直径４８．６ｍｍの溶接管を製造した。種々の半径
ｒをもつ曲げロール４を組み込んだ曲げ装置３で金属ス
トリップ２に曲げ・曲げ戻し加工を施した後、金属スト
リップ２の機械的性質を調査した。調査結果を示す図３
にみられるように、板厚ｔに対する曲げロール４の半径
ｒの比率が大きくなるに従って、降伏点ＹＳが下降して
いる。製造する溶接管の半径をＲ，曲げロール４を通過
した金属ストリップ２の板幅方向に関するカールの曲率
半径をＲ0 として表した半径比Ｒ0 ／Ｒも、比率ｒ／ｔ
の上昇に従って低下している。他方、伸びＥｌは、逆に
比率ｒ／ｔが大きくなるに従って大きな値を示す。この
ことから、板厚ｔに比較して小径の曲げロール４を使用
して曲げ・曲げ戻し加工を施すと、金属ストリップ２が
大きく塑性変形し、加工硬化が進行していることが判
る。
【０００８】曲げ・曲げ戻し加工後に円筒状に成形した
金属ストリップ２を、出力３．５ｋＷのレーザ溶接機で
突合せ溶接した。溶接速度、すなわち造管速度Ｖを種々
変更し、母材及び溶接部の硬度に与える入熱の影響を調
査した。調査結果を示す図４にみられるように、造管速
度Ｖが遅いものほど入熱が多く、溶接部の硬度上昇の程
度が小さかった。また、溶接部は、溶接電流６５Ａ及び
溶接速度０．６ｍ／分でＴＩＧ溶接した比較例に比べ、
硬度が大きくビード幅が極めて狭い溶接部であった。曲
げ・曲げ戻し加工による母材の硬度及びレーザ溶接によ
る溶接部の硬度如何によっては、バルジ加工の際に溶接
部からの破断が発生した。そこで、溶接部に破断がない
条件を策定するため、比率ｒ／ｔ及び入熱Ｐ／Ｖが与え
る影響を次のように調査した。同じステンレス鋼板を使
用して、図５にみられるように、比率ｒ／ｔの調整によ
って異なる硬度を曲げ・曲げ戻し加工後のステンレス鋼
に付与した。また、入熱Ｐ／Ｖの調整により、図６に示
すように溶接部の硬度を変化させた。
金属ストリップ２を、出力３．５ｋＷのレーザ溶接機で
突合せ溶接した。溶接速度、すなわち造管速度Ｖを種々
変更し、母材及び溶接部の硬度に与える入熱の影響を調
査した。調査結果を示す図４にみられるように、造管速
度Ｖが遅いものほど入熱が多く、溶接部の硬度上昇の程
度が小さかった。また、溶接部は、溶接電流６５Ａ及び
溶接速度０．６ｍ／分でＴＩＧ溶接した比較例に比べ、
硬度が大きくビード幅が極めて狭い溶接部であった。曲
げ・曲げ戻し加工による母材の硬度及びレーザ溶接によ
る溶接部の硬度如何によっては、バルジ加工の際に溶接
部からの破断が発生した。そこで、溶接部に破断がない
条件を策定するため、比率ｒ／ｔ及び入熱Ｐ／Ｖが与え
る影響を次のように調査した。同じステンレス鋼板を使
用して、図５にみられるように、比率ｒ／ｔの調整によ
って異なる硬度を曲げ・曲げ戻し加工後のステンレス鋼
に付与した。また、入熱Ｐ／Ｖの調整により、図６に示
すように溶接部の硬度を変化させた。
【０００９】曲げ・曲げ戻し加工条件及び溶接条件を変
えて製造した３種類の溶接管について、割れが発生する
までの拡管率でバルジ加工を施し、割れ発生状況及び限
界拡管率を調査した。調査結果を示す図７にみられるよ
うに、比率ｒ／ｔ＝１０及び入熱Ｐ／Ｖ＝０．７５で製
造した溶接管（ａ）では、母材部に割れが発生したもの
の、限界拡管率が４０％と小さかった。比率ｒ／ｔ＝２
４及び入熱Ｐ／Ｖ＝１で製造した溶接管（ｂ）では、母
材部に割れが発生し、且つ限界拡管率も５４％と高い値
を示した。しかし、同じ比率ｒ／ｔ＝２４で曲げ・曲げ
戻し加工を施して製造したものであっても、溶接時に多
量の入熱Ｐ／Ｖ＝１．７５があった溶接管（ｃ）では、
限界拡管率が４６％と低下し、溶接部割れが生じてい
た。
えて製造した３種類の溶接管について、割れが発生する
までの拡管率でバルジ加工を施し、割れ発生状況及び限
界拡管率を調査した。調査結果を示す図７にみられるよ
うに、比率ｒ／ｔ＝１０及び入熱Ｐ／Ｖ＝０．７５で製
造した溶接管（ａ）では、母材部に割れが発生したもの
の、限界拡管率が４０％と小さかった。比率ｒ／ｔ＝２
４及び入熱Ｐ／Ｖ＝１で製造した溶接管（ｂ）では、母
材部に割れが発生し、且つ限界拡管率も５４％と高い値
を示した。しかし、同じ比率ｒ／ｔ＝２４で曲げ・曲げ
戻し加工を施して製造したものであっても、溶接時に多
量の入熱Ｐ／Ｖ＝１．７５があった溶接管（ｃ）では、
限界拡管率が４６％と低下し、溶接部割れが生じてい
た。
【００１０】限界拡管率及び割れ発生箇所を溶接部及び
母材部の硬度差で整理したところ、図８に示す明確な関
係が成立していることが判明した。すなわち、溶接部の
硬度ＨＶW と母材硬さＨＶs との硬度差ΔＨＶが１０〜
８０の範囲にあるとき、限界拡管率が５０％以上の大き
な値を示し、割れ発生箇所も母材部に特定されていた。
これに対し、硬度差ΔＨＶが８０を超えると、限界拡管
率が低下し、溶接部の靭性低下に起因した横割れが溶接
部に発生した。また、１０未満の硬度差ΔＨＶでは、限
界拡管率が大きく低下し、円周方向の変形が溶接部に集
中し、溶接部が延性的に破断する縦割れが発生した。以
上の結果から、溶接部に割れが発生せず、加工性の良好
な溶接管を得るためには、硬度差ΔＨＶを１０〜８０に
維持する必要があることが判る。そして、成形性を阻害
しない範囲で大きな値に設定された比ｒ／ｔに応じて得
られる母材硬さに比較して、溶接部の硬度が１０〜８０
だけ硬くなるように、出力Ｐ，造管速度Ｖ等の溶接条件
を選定することにより、成形性に優れた溶接管が再現性
よく製造されることが確認された。
母材部の硬度差で整理したところ、図８に示す明確な関
係が成立していることが判明した。すなわち、溶接部の
硬度ＨＶW と母材硬さＨＶs との硬度差ΔＨＶが１０〜
８０の範囲にあるとき、限界拡管率が５０％以上の大き
な値を示し、割れ発生箇所も母材部に特定されていた。
これに対し、硬度差ΔＨＶが８０を超えると、限界拡管
率が低下し、溶接部の靭性低下に起因した横割れが溶接
部に発生した。また、１０未満の硬度差ΔＨＶでは、限
界拡管率が大きく低下し、円周方向の変形が溶接部に集
中し、溶接部が延性的に破断する縦割れが発生した。以
上の結果から、溶接部に割れが発生せず、加工性の良好
な溶接管を得るためには、硬度差ΔＨＶを１０〜８０に
維持する必要があることが判る。そして、成形性を阻害
しない範囲で大きな値に設定された比ｒ／ｔに応じて得
られる母材硬さに比較して、溶接部の硬度が１０〜８０
だけ硬くなるように、出力Ｐ，造管速度Ｖ等の溶接条件
を選定することにより、成形性に優れた溶接管が再現性
よく製造されることが確認された。
【００１１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、ロールレス造管法で溶接管を製造する際、金属スト
リップの板厚に対する曲げロールの半径の比率及びレー
ザ溶接時の入熱を調整することにより、高度の加工を施
しても溶接部に割れが発生することがない加工性に優れ
た溶接管が得られる。この溶接管は、用途に応じた加工
欠陥のない形状に加工されるため、種々の分野における
配管，構造材等として使用される。
は、ロールレス造管法で溶接管を製造する際、金属スト
リップの板厚に対する曲げロールの半径の比率及びレー
ザ溶接時の入熱を調整することにより、高度の加工を施
しても溶接部に割れが発生することがない加工性に優れ
た溶接管が得られる。この溶接管は、用途に応じた加工
欠陥のない形状に加工されるため、種々の分野における
配管，構造材等として使用される。
【図１】 ロールレス造管設備
【図２】 ＨＶS ＝ｆ（ｒ／ｔ）及びＨＶW ＝ｇ（Ｐ／
Ｖ）の関係を定性的に表したグラフ
Ｖ）の関係を定性的に表したグラフ
【図３】 曲げ・曲げ戻し加工された金属ストリップの
機械的性質
機械的性質
【図４】 溶接管の硬度分布
【図５】 金属ストリップの板厚に対する曲げロールの
半径の比率ｒ／ｔが曲げ・曲げ戻し加工された金属スト
リップの硬度に与える影響
半径の比率ｒ／ｔが曲げ・曲げ戻し加工された金属スト
リップの硬度に与える影響
【図６】 溶接時の入熱Ｐ／Ｖが溶接部の硬度に与える
影響
影響
【図７】 比率ｒ／ｔ＝１０及び入熱Ｐ／Ｖ＝０．７５
で得られた溶接管（ａ），ｒ／ｔ＝２４及びＰ／Ｖ＝１
で得られた溶接管（ｂ）及びｒ／ｔ＝２４及びＰ／Ｖ＝
１．７５で得られた溶接管（ｃ）の硬度分布
で得られた溶接管（ａ），ｒ／ｔ＝２４及びＰ／Ｖ＝１
で得られた溶接管（ｂ）及びｒ／ｔ＝２４及びＰ／Ｖ＝
１．７５で得られた溶接管（ｃ）の硬度分布
【図８】 溶接部と母材部の硬度差ΔＨＶがバルジ加工
の限界拡管率及び割れ発生箇所に与える影響
の限界拡管率及び割れ発生箇所に与える影響
１：アンコイラー ２：金属ストリップ ３：曲げ
装置 ４：曲げロール ５：スクイズロール ６：溶接
トーチ
装置 ４：曲げロール ５：スクイズロール ６：溶接
トーチ
Claims (1)
- 【請求項１】 曲げロールを使用して曲げ及び曲げ戻し
により板幅方向に一様な残留応力を金属ストリップに付
与した後、金属ストリップを幅方向にカールさせて円筒
状に成形し、幅方向両端部をレーザ溶接で突合せ溶接す
る際、曲げロールの半径をｒ（ｍｍ），金属ストリップ
の板厚をｔ（ｍｍ），レーザ溶接機の出力をＰ（ｋＷ）
及び造管速度をＶ（ｍ／分）とし、比ｒ／ｔと母材硬さ
ＨＶSとの関係をＨＶS ＝ｆ（ｒ／ｔ）で、比Ｐ／Ｖと
溶接部の硬さＨＶW の関係をＨＶW ＝ｇ（Ｐ／Ｖ）で表
すとき、ｒ／ｔが１２〜４０の範囲に維持されるように
半径ｒ及び板厚ｔを決定し、得られる溶接管の母材硬さ
ＨＶS 及び溶接部硬さＨＶW の差ΔＨＶ（＝ＨＶW −Ｈ
ＶS ）が１０〜８０となるように比Ｐ／Ｖを決定するこ
とを特徴とするロールレス造管法による加工性に優れた
溶接管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6060911A JPH07265941A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | ロールレス造管法による加工性に優れた溶接管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6060911A JPH07265941A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | ロールレス造管法による加工性に優れた溶接管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07265941A true JPH07265941A (ja) | 1995-10-17 |
Family
ID=13156041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6060911A Pending JPH07265941A (ja) | 1994-03-30 | 1994-03-30 | ロールレス造管法による加工性に優れた溶接管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07265941A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021532A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Nippon Steel Corp | 耐脆性破壊発生特性に優れた電子ビーム溶接継手 |
| US7754344B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-07-13 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel welded pipe superior in expandability |
| JP2011526654A (ja) * | 2008-07-01 | 2011-10-13 | ポスコ | 溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼、これを用いた溶接鋼管及びその製造方法 |
| US8114528B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-02-14 | Nippon Steel Corporation | Electron beam welded joint excellent in brittle fracture resistance |
| CN102407246A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-11 | 上海月月潮钢管制造有限公司 | 高强度桥梁钢钢管的制造方法 |
| CN102407247A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-11 | 上海月月潮钢管制造有限公司 | 高温高压锅炉用钢直缝埋弧焊钢管的制造方法 |
| CN102407248A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-11 | 上海月月潮钢管制造有限公司 | 管线钢钢管的制造方法 |
-
1994
- 1994-03-30 JP JP6060911A patent/JPH07265941A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7754344B2 (en) | 2004-12-22 | 2010-07-13 | Nippon Steel & Sumikin Stainless Steel Corporation | Ferritic stainless steel welded pipe superior in expandability |
| JP2007021532A (ja) * | 2005-07-15 | 2007-02-01 | Nippon Steel Corp | 耐脆性破壊発生特性に優れた電子ビーム溶接継手 |
| US8114528B2 (en) | 2006-10-02 | 2012-02-14 | Nippon Steel Corporation | Electron beam welded joint excellent in brittle fracture resistance |
| JP2011526654A (ja) * | 2008-07-01 | 2011-10-13 | ポスコ | 溶接部の加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼、これを用いた溶接鋼管及びその製造方法 |
| CN102407246A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-11 | 上海月月潮钢管制造有限公司 | 高强度桥梁钢钢管的制造方法 |
| CN102407247A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-11 | 上海月月潮钢管制造有限公司 | 高温高压锅炉用钢直缝埋弧焊钢管的制造方法 |
| CN102407248A (zh) * | 2010-09-26 | 2012-04-11 | 上海月月潮钢管制造有限公司 | 管线钢钢管的制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7259917B2 (ja) | 角形鋼管および建築構造物 | |
| JP2007516351A (ja) | 配管システムに使用されるステンレス鋼管の製造方法 | |
| JPH07265941A (ja) | ロールレス造管法による加工性に優れた溶接管の製造方法 | |
| WO2001094043A1 (fr) | Tube d'acier haute resistance presentant d'excellentes proprietes de formabilite et d'eclatement | |
| JP2852316B2 (ja) | コーナーｒ部の材質改善と形状均一化のための大径角形鋼管の製造方法 | |
| JP6658385B2 (ja) | 鋼管の製造方法 | |
| JP4223140B2 (ja) | 加工性の良好なフェライト系ステンレス鋼溶接管の製造方法 | |
| JP2006193770A (ja) | 拡管加工性に優れたフェライト系ステンレス鋼溶接管およびその製造方法 | |
| JP7306494B2 (ja) | 角形鋼管およびその製造方法並びに建築構造物 | |
| JPS60141823A (ja) | 非磁性エンドリングの製造方法 | |
| JP2003041345A (ja) | 薄板溶接鋼管およびその製造方法 | |
| JP2008307594A (ja) | 変形能に優れたラインパイプ用ｕｏｅ鋼管 | |
| JP3854476B2 (ja) | バースト特性に優れた高強度鋼管の製造方法 | |
| JP4274986B2 (ja) | 給油管用ステンレス鋼製溶接管 | |
| JPH08257777A (ja) | レーザ溶接による加工性に優れた溶接管の製造方法 | |
| JP2852315B2 (ja) | コーナーｒ部の材質が劣化しない熱間大径角形鋼管の製造方法 | |
| JP2852317B2 (ja) | 角形鋼管ならびに角形鋼管の製造方法 | |
| JP2001269713A (ja) | ステンレス鋼溶接管及びその製造方法 | |
| JP2017170490A (ja) | 溶接鋼管及び給油管 | |
| JP2009142827A (ja) | 拡管加工性に優れるフェライト系ステンレス鋼溶接管及びその製造方法 | |
| JP2008119710A (ja) | 高強度溶接鋼管の製造方法 | |
| JP4975354B2 (ja) | 高強度溶接鋼管の製造方法 | |
| JP2003053442A (ja) | ハイドロフォーム加工用異材溶接金属管及びその製造方法 | |
| JP2002059220A (ja) | ハイドロフォーム加工性に優れた電縫鋼管 | |
| EP3960316A1 (en) | Rolling-straightening machine and method for manufacturing pipe or bar using rolling-straightening machine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040525 |