JPH0860249A - 電縫鋼管の熱処理方法 - Google Patents
電縫鋼管の熱処理方法Info
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- JPH0860249A JPH0860249A JP22115694A JP22115694A JPH0860249A JP H0860249 A JPH0860249 A JP H0860249A JP 22115694 A JP22115694 A JP 22115694A JP 22115694 A JP22115694 A JP 22115694A JP H0860249 A JPH0860249 A JP H0860249A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電縫溶接部近傍の硬度急変部分の発生を防止
する。 【構成】 電縫鋼管１の溶接部を所定温度で熱処理する
方法において、複数台のポストアニール装置３、４、５
を電縫溶接部２を中心に千鳥状に配置し、電縫溶接部２
をＡｃ1点以上Ａｃ3点以下に加熱する。 【効果】 電縫溶接部近傍硬度の安定した電縫鋼管を製
造でき、電縫鋼管の選択腐食を防止できる。
する。 【構成】 電縫鋼管１の溶接部を所定温度で熱処理する
方法において、複数台のポストアニール装置３、４、５
を電縫溶接部２を中心に千鳥状に配置し、電縫溶接部２
をＡｃ1点以上Ａｃ3点以下に加熱する。 【効果】 電縫溶接部近傍硬度の安定した電縫鋼管を製
造でき、電縫鋼管の選択腐食を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電縫鋼管の成形時に
硬化した電縫溶接部の組織改善のために施す熱処理方法
に関するもので、特に引張強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上
の高強度電縫鋼管の熱処理方法に関する。
硬化した電縫溶接部の組織改善のために施す熱処理方法
に関するもので、特に引張強さ５０ｋｇｆ／ｍｍ2以上
の高強度電縫鋼管の熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、電縫鋼管の製造工程においては、
硬化した電縫溶接部の組織を改善するため、溶接後に電
縫溶接部を加熱するポストアニール処理（後熱処理）を
施すために、複数台の高周波加熱方式のポストアニーラ
が電縫溶接部を加熱するように配置されている。例え
ば、図４に示すとおり、素材の帯状鋼帯５１を成形ロー
ル群５２で連続的に管状体に成形したのち、溶接すべき
鋼帯両端を一対のコンタクトチップ５３または誘導コイ
ルによって溶接温度まで加熱し、スクイズロール５４に
よりその両端を加圧溶接する。続いて内外面の溶接ビー
ドを切削したのち、図５に示すとおり、溶接線に沿って
直線的に配置した複数台の高周波加熱方式のポストアニ
ーラ５５、５６、５７によって電縫鋼管５８の電縫溶接
部５９を局部的にオーステナイト化温度まで加熱する。
引続き図示しない空冷域において電縫溶接部が４００〜
５００℃まで空冷されたのち、水冷され、直ちにサイザ
ーによって所定の外径、真円度に成形されて製品電縫鋼
管となる。
硬化した電縫溶接部の組織を改善するため、溶接後に電
縫溶接部を加熱するポストアニール処理（後熱処理）を
施すために、複数台の高周波加熱方式のポストアニーラ
が電縫溶接部を加熱するように配置されている。例え
ば、図４に示すとおり、素材の帯状鋼帯５１を成形ロー
ル群５２で連続的に管状体に成形したのち、溶接すべき
鋼帯両端を一対のコンタクトチップ５３または誘導コイ
ルによって溶接温度まで加熱し、スクイズロール５４に
よりその両端を加圧溶接する。続いて内外面の溶接ビー
ドを切削したのち、図５に示すとおり、溶接線に沿って
直線的に配置した複数台の高周波加熱方式のポストアニ
ーラ５５、５６、５７によって電縫鋼管５８の電縫溶接
部５９を局部的にオーステナイト化温度まで加熱する。
引続き図示しない空冷域において電縫溶接部が４００〜
５００℃まで空冷されたのち、水冷され、直ちにサイザ
ーによって所定の外径、真円度に成形されて製品電縫鋼
管となる。
【０００３】近年、ラインパイプ、油井管用の電縫鋼管
は、深井戸化等の使用環境の変化等によって高強度のも
のが要求されるようになっており、低Ｃ化、高Ｍｎ化の
みならず、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等の添加によって細粒化、析
出強化を図った素材の適用が不可避となりつつある。す
なわち、電縫鋼管規格として米国石油協会（ＡＰＩ）に
より定められたＡＰＩ ５ＬＸ−Ｘ５２に相当する強度
以上のもの、具体的には引張強さ（ＴＳ）５０ｋｇｆ／
ｍｍ2以上の高強度電縫鋼管が要求される場合が多くな
り、上記したとおり、低Ｃ化、高Ｍｎ化のみならず、Ｎ
ｂ、Ｖ、Ｔｉ等の添加によって結晶粒細粒化および合金
元素の炭化物の析出強化を図った素材を用いる必要があ
る。
は、深井戸化等の使用環境の変化等によって高強度のも
のが要求されるようになっており、低Ｃ化、高Ｍｎ化の
みならず、Ｎｂ、Ｖ、Ｔｉ等の添加によって細粒化、析
出強化を図った素材の適用が不可避となりつつある。す
なわち、電縫鋼管規格として米国石油協会（ＡＰＩ）に
より定められたＡＰＩ ５ＬＸ−Ｘ５２に相当する強度
以上のもの、具体的には引張強さ（ＴＳ）５０ｋｇｆ／
ｍｍ2以上の高強度電縫鋼管が要求される場合が多くな
り、上記したとおり、低Ｃ化、高Ｍｎ化のみならず、Ｎ
ｂ、Ｖ、Ｔｉ等の添加によって結晶粒細粒化および合金
元素の炭化物の析出強化を図った素材を用いる必要があ
る。
【０００４】しかし、上記のような素材を用いた電縫鋼
管においては、成形段階での加工歪の影響による硬化、
ポストアニール処理後の空冷工程によって軟化が生じ、
その結果母材部と比べて電縫溶接部付近の引張強さの低
下を招き易い問題があり、また、溶接線が引張試験の破
断位置となる場合が観察されている。さらに、ポストア
ニーラによる加熱幅は、加工歪の影響部より小さいた
め、図６に示すとおり、ポストアニーラによる後熱処理
部の近傍に硬度急変部分が存在する。この電縫溶接部近
傍の硬度急変部分は、電縫鋼管内が部分的に摩耗する選
択腐食の原因となる場合が観察されている。
管においては、成形段階での加工歪の影響による硬化、
ポストアニール処理後の空冷工程によって軟化が生じ、
その結果母材部と比べて電縫溶接部付近の引張強さの低
下を招き易い問題があり、また、溶接線が引張試験の破
断位置となる場合が観察されている。さらに、ポストア
ニーラによる加熱幅は、加工歪の影響部より小さいた
め、図６に示すとおり、ポストアニーラによる後熱処理
部の近傍に硬度急変部分が存在する。この電縫溶接部近
傍の硬度急変部分は、電縫鋼管内が部分的に摩耗する選
択腐食の原因となる場合が観察されている。
【０００５】前記電縫溶接部の軟化を防止する方法とし
ては、Ｃ：１．０％、Ｍｎ：０．８〜２．０％、Ａｌ：
０．０１〜０．１０％を含有し、かつＮｂ：０．０１〜
０．１０％、Ｖ：０．０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．０
１〜０．１０％のうちの少なくとも１種以上を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼を素材とし
て電縫鋼管を製造するにあたり、溶接後の電縫溶接部を
オーステナイト温度まで加熱処理したのち、直ちに溶接
部周辺を３０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下
の温度まで強制冷却する方法（特公昭６１−３３７２号
公報）が提案されている。
ては、Ｃ：１．０％、Ｍｎ：０．８〜２．０％、Ａｌ：
０．０１〜０．１０％を含有し、かつＮｂ：０．０１〜
０．１０％、Ｖ：０．０１〜０．１５％、Ｔｉ：０．０
１〜０．１０％のうちの少なくとも１種以上を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる鋼を素材とし
て電縫鋼管を製造するにあたり、溶接後の電縫溶接部を
オーステナイト温度まで加熱処理したのち、直ちに溶接
部周辺を３０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下
の温度まで強制冷却する方法（特公昭６１−３３７２号
公報）が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特公昭６１−３３
７２号公報に開示の方法は、溶接後の電縫溶接部をオー
ステナイト温度まで加熱処理したのち、直ちに溶接部周
辺を３０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下の温
度まで強制冷却するための強制冷却装置の設置が必須で
あり、追加投資が必要であるばかりでなく、電縫溶接部
が加熱できるが加工歪部分全体を加熱することは困難で
あり、電縫溶接部近傍の硬度急変部分の発生を防止する
ことはできない。
７２号公報に開示の方法は、溶接後の電縫溶接部をオー
ステナイト温度まで加熱処理したのち、直ちに溶接部周
辺を３０℃／ｍｉｎ以上の冷却速度で２００℃以下の温
度まで強制冷却するための強制冷却装置の設置が必須で
あり、追加投資が必要であるばかりでなく、電縫溶接部
が加熱できるが加工歪部分全体を加熱することは困難で
あり、電縫溶接部近傍の硬度急変部分の発生を防止する
ことはできない。
【０００７】この発明の目的は、前記従来技術のように
特別な設備投資を行うことなく、電縫溶接部近傍の硬度
急変部分の発生を防止できる電縫鋼管の熱処理方法を提
供することにある。
特別な設備投資を行うことなく、電縫溶接部近傍の硬度
急変部分の発生を防止できる電縫鋼管の熱処理方法を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、複数台
のポストアニール装置を電縫溶接部を中心に千鳥状に配
置すれば、電縫溶接部ばかりでなく加工歪部分全体の加
熱が可能となること、電縫溶接部をＡｃ1点以上Ａｃ3点
以下に加熱することによって、加工歪による高硬度部分
を母材と同程度の硬度とすることができ、電縫溶接部近
傍の硬度急変部分の発生を防止できることを究明し、こ
の発明に到達した。
を達成すべく種々試験研究を重ねた。その結果、複数台
のポストアニール装置を電縫溶接部を中心に千鳥状に配
置すれば、電縫溶接部ばかりでなく加工歪部分全体の加
熱が可能となること、電縫溶接部をＡｃ1点以上Ａｃ3点
以下に加熱することによって、加工歪による高硬度部分
を母材と同程度の硬度とすることができ、電縫溶接部近
傍の硬度急変部分の発生を防止できることを究明し、こ
の発明に到達した。
【０００９】すなわちこの発明は、電縫鋼管の溶接部を
所定温度で熱処理する方法において、複数台のポストア
ニール装置を電縫溶接部を中心に千鳥状に配置し、電縫
溶接部をＡｃ１点以上Ａｃ３点以下に加熱することを特
徴とする電縫鋼管の熱処理方法である。
所定温度で熱処理する方法において、複数台のポストア
ニール装置を電縫溶接部を中心に千鳥状に配置し、電縫
溶接部をＡｃ１点以上Ａｃ３点以下に加熱することを特
徴とする電縫鋼管の熱処理方法である。
【００１０】
【作用】この発明においては、複数台のポストアニール
装置を電縫溶接部を中心に千鳥状に配置し、電縫溶接部
をＡｃ1点以上Ａｃ3点以下に加熱することによって、電
縫溶接部ばかりでなく加工歪部分全体の加熱が可能とな
り、加工歪による高硬度部分を母材と同程度の硬度とす
ることができ、電縫溶接部近傍の硬度急変部分の発生を
防止することができ、電縫溶接部付近の引張強さの低下
を防止することができる。
装置を電縫溶接部を中心に千鳥状に配置し、電縫溶接部
をＡｃ1点以上Ａｃ3点以下に加熱することによって、電
縫溶接部ばかりでなく加工歪部分全体の加熱が可能とな
り、加工歪による高硬度部分を母材と同程度の硬度とす
ることができ、電縫溶接部近傍の硬度急変部分の発生を
防止することができ、電縫溶接部付近の引張強さの低下
を防止することができる。
【００１１】この発明における複数台のポストアニール
装置の配置は、例えば３台のポストアニール装置を用い
る場合は、１台目を電縫溶接部中心に、２台目、３台目
を電縫溶接部左右に所定距離ずらせて配置する。また、
４台のポストアニール装置を用いる場合は、１台目と３
台目、２台目と４台目を電縫溶接部左右に所定距離ずら
せて配置する要領である。電縫溶接部左右に配置する場
合の左右のポストアニール装置の距離は、電縫鋼管の外
径や肉厚による電縫溶接部の幅に基づいて決定し、電縫
溶接部ばかりでなく加工歪部分全体を加熱できるよう配
置することが肝要である。また、この発明において電縫
溶接部の加熱温度をＡｃ1点以上Ａｃ3点以下としたの
は、Ａｃ1点未満では電縫溶接部をオーステナイト化で
きず、結晶微細化が不十分で、軟化効果が低減し、加工
歪による高硬度部分を母材と同程度の硬度とすることが
できず、また、Ａｃ3点を超えると電縫溶接部が軟化さ
れ過ぎ加熱幅内での硬度急変部分が発生するからであ
る。
装置の配置は、例えば３台のポストアニール装置を用い
る場合は、１台目を電縫溶接部中心に、２台目、３台目
を電縫溶接部左右に所定距離ずらせて配置する。また、
４台のポストアニール装置を用いる場合は、１台目と３
台目、２台目と４台目を電縫溶接部左右に所定距離ずら
せて配置する要領である。電縫溶接部左右に配置する場
合の左右のポストアニール装置の距離は、電縫鋼管の外
径や肉厚による電縫溶接部の幅に基づいて決定し、電縫
溶接部ばかりでなく加工歪部分全体を加熱できるよう配
置することが肝要である。また、この発明において電縫
溶接部の加熱温度をＡｃ1点以上Ａｃ3点以下としたの
は、Ａｃ1点未満では電縫溶接部をオーステナイト化で
きず、結晶微細化が不十分で、軟化効果が低減し、加工
歪による高硬度部分を母材と同程度の硬度とすることが
できず、また、Ａｃ3点を超えると電縫溶接部が軟化さ
れ過ぎ加熱幅内での硬度急変部分が発生するからであ
る。
【００１２】
【実施例】引張強さ６０ｋｇｆ／ｍｍ2クラスの外径２
４インチの電縫鋼管を、ポストアニーラにより局部熱処
理するに際し、図１に示すとおり、電縫鋼管１の電縫溶
接部２に対して１台目のポストアニーラ３を電縫溶接部
２上に、２台目と３台目のポストアニーラ４、５を電縫
溶接部２の左右にそれぞれ１５ｍｍずらせて配置し、製
管速度３０フィート／ｍｉｎでＡｃ1点とＡｃ3点の中間
の７６０℃に加熱しつつ連続製管し、４００℃まで空冷
したのち、水冷して電縫鋼管を製造した。得られた電縫
鋼管の電縫溶接部からの距離と硬度（Ｈｖ５ｋｇ）との
関係を測定したその結果を図２に示す。また、比較のた
め引張強さ６０ｋｇｆ／ｍｍ2クラスの外径２４インチ
の電縫鋼管を、ポストアニーラ３台を電縫溶接部上に直
線上に配置し、製管速度３０フィート／ｍｉｎでＡｃ3
点（８５０℃）以上の８７５℃に加熱しつつ連続製管
し、４００℃まで空冷したのち、水冷して電縫鋼管を製
造した。得られた電縫鋼管の電縫溶接部からの距離と硬
度（Ｈｖ５ｋｇ）との関係を測定したその結果を図６に
示す。また、その場合における電縫溶接部近傍の硬度差
（ΔＨｖ）のヒストグラムを図３に示す。
４インチの電縫鋼管を、ポストアニーラにより局部熱処
理するに際し、図１に示すとおり、電縫鋼管１の電縫溶
接部２に対して１台目のポストアニーラ３を電縫溶接部
２上に、２台目と３台目のポストアニーラ４、５を電縫
溶接部２の左右にそれぞれ１５ｍｍずらせて配置し、製
管速度３０フィート／ｍｉｎでＡｃ1点とＡｃ3点の中間
の７６０℃に加熱しつつ連続製管し、４００℃まで空冷
したのち、水冷して電縫鋼管を製造した。得られた電縫
鋼管の電縫溶接部からの距離と硬度（Ｈｖ５ｋｇ）との
関係を測定したその結果を図２に示す。また、比較のた
め引張強さ６０ｋｇｆ／ｍｍ2クラスの外径２４インチ
の電縫鋼管を、ポストアニーラ３台を電縫溶接部上に直
線上に配置し、製管速度３０フィート／ｍｉｎでＡｃ3
点（８５０℃）以上の８７５℃に加熱しつつ連続製管
し、４００℃まで空冷したのち、水冷して電縫鋼管を製
造した。得られた電縫鋼管の電縫溶接部からの距離と硬
度（Ｈｖ５ｋｇ）との関係を測定したその結果を図６に
示す。また、その場合における電縫溶接部近傍の硬度差
（ΔＨｖ）のヒストグラムを図３に示す。
【００１３】図６に示すとおり、比較例の方法により熱
処理した電縫鋼管は、溶接部の両側近傍に硬度急変部分
のピークがあり、かつ、電縫溶接部近傍の硬度差（ΔＨ
ｖ）は、図３に示すとおり３５〜７０である。これに対
し本発明法により熱処理した電縫鋼管は、図２、図３に
示すとおり、電縫溶接部近傍の硬度急変部分のピークが
解消され、電縫溶接部近傍の硬度差（ΔＨｖ）が４０以
下であり、硬度急変部分が存在しない安定した硬度分布
が得られて、加工歪による高硬度部分を母材と同程度の
硬度とすることができている。
処理した電縫鋼管は、溶接部の両側近傍に硬度急変部分
のピークがあり、かつ、電縫溶接部近傍の硬度差（ΔＨ
ｖ）は、図３に示すとおり３５〜７０である。これに対
し本発明法により熱処理した電縫鋼管は、図２、図３に
示すとおり、電縫溶接部近傍の硬度急変部分のピークが
解消され、電縫溶接部近傍の硬度差（ΔＨｖ）が４０以
下であり、硬度急変部分が存在しない安定した硬度分布
が得られて、加工歪による高硬度部分を母材と同程度の
硬度とすることができている。
【００１４】
【発明の効果】以上述べたとおり、この発明の熱処理方
法によれば、特別な設備投資を行うことなく、電縫溶接
部近傍硬度の安定した電縫鋼管を製造でき、電縫溶接部
近傍の硬度急変部分に起因する電縫鋼管の選択腐食を防
止することができる。
法によれば、特別な設備投資を行うことなく、電縫溶接
部近傍硬度の安定した電縫鋼管を製造でき、電縫溶接部
近傍の硬度急変部分に起因する電縫鋼管の選択腐食を防
止することができる。
【図１】実施例における本発明法のポストアニーラの配
置を示す平面図である。
置を示す平面図である。
【図２】実施例における本発明法の電縫溶接部からの距
離と硬度（Ｈｖ５ｋｇ）との関係を示すグラフである。
離と硬度（Ｈｖ５ｋｇ）との関係を示すグラフである。
【図３】実施例における本発明法と比較例の電縫溶接部
近傍の硬度差（ΔＨｖ）のヒストグラムである。
近傍の硬度差（ΔＨｖ）のヒストグラムである。
【図４】一般的な電縫鋼管の製造工程を示す概略工程図
である。
である。
【図５】従来のポストアニーラの配置を示す平面図であ
る。
る。
【図６】実施例における比較例の電縫溶接部からの距離
と硬度（Ｈｖ５ｋｇ）との関係を示すグラフである。
と硬度（Ｈｖ５ｋｇ）との関係を示すグラフである。
１、５８ 電縫鋼管 ２、５９ 電縫溶接部 ３、４、５、５５、５６、５７ ポストアニーラ ５１ 帯状鋼帯 ５２ 成形ロール群 ５３ コンタクトチップ ５４ スクイズロール
Claims (1)
- 【請求項１】 電縫鋼管の溶接部を所定温度で熱処理す
る方法において、複数台のポストアニール装置を電縫溶
接部を中心に千鳥状に配置し、電縫溶接部をＡｃ1点以
上Ａｃ3点以下に加熱することを特徴とする電縫鋼管の
熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22115694A JPH0860249A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 電縫鋼管の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22115694A JPH0860249A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 電縫鋼管の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0860249A true JPH0860249A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16762359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22115694A Pending JPH0860249A (ja) | 1994-08-22 | 1994-08-22 | 電縫鋼管の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0860249A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013060652A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Jfe Steel Corp | 車両補強用中空部材 |
| US20210371949A1 (en) * | 2017-11-02 | 2021-12-02 | Norsk Hydro Asa | Method and apparatus for post weld heat treatment of aluminium alloy components, and a welded aluminium component treated according to the method |
-
1994
- 1994-08-22 JP JP22115694A patent/JPH0860249A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013060652A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-04-04 | Jfe Steel Corp | 車両補強用中空部材 |
| US20210371949A1 (en) * | 2017-11-02 | 2021-12-02 | Norsk Hydro Asa | Method and apparatus for post weld heat treatment of aluminium alloy components, and a welded aluminium component treated according to the method |
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