JPH09182987A - 溶接鋼管溶接部の冷却方法 - Google Patents
溶接鋼管溶接部の冷却方法Info
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- JPH09182987A JPH09182987A JP34329995A JP34329995A JPH09182987A JP H09182987 A JPH09182987 A JP H09182987A JP 34329995 A JP34329995 A JP 34329995A JP 34329995 A JP34329995 A JP 34329995A JP H09182987 A JPH09182987 A JP H09182987A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶接鋼管の溶接部が蛇行する場合でも、溶接
部全域を冷却できるようにする。 【解決手段】 溶接直後の溶接鋼管溶接部を上方から冷
却する溶接鋼管溶接部の冷却方法であって、３０ｍｍ以
上の冷却幅を有し、かつ溶接鋼管の長手方向に沿って一
定間隔をおいて複数個配置された冷却水スプレーノズル
により、溶接鋼管溶接部の全域にわたって２０００リッ
トル／ｍ2 ・分以上の冷却水水量密度で冷却するように
したことを特徴とする溶接鋼管溶接部の冷却方法。 【効果】 溶接部の品質が向上する。
部全域を冷却できるようにする。 【解決手段】 溶接直後の溶接鋼管溶接部を上方から冷
却する溶接鋼管溶接部の冷却方法であって、３０ｍｍ以
上の冷却幅を有し、かつ溶接鋼管の長手方向に沿って一
定間隔をおいて複数個配置された冷却水スプレーノズル
により、溶接鋼管溶接部の全域にわたって２０００リッ
トル／ｍ2 ・分以上の冷却水水量密度で冷却するように
したことを特徴とする溶接鋼管溶接部の冷却方法。 【効果】 溶接部の品質が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電縫鋼管等の溶
接鋼管の溶接部における熱影響部が、強度低下をきたす
のを防止するために、溶接直後に溶接部に冷却水を噴射
して焼入れし、その後誘導加熱炉等で焼戻して強度を確
保する際の冷却方法に関する。
接鋼管の溶接部における熱影響部が、強度低下をきたす
のを防止するために、溶接直後に溶接部に冷却水を噴射
して焼入れし、その後誘導加熱炉等で焼戻して強度を確
保する際の冷却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接鋼管、例えば電縫鋼管は、ホットコ
イルを巻戻し、成形ロールにより管状に成形した後、そ
の突き合わせ部を溶接して製造する。
イルを巻戻し、成形ロールにより管状に成形した後、そ
の突き合わせ部を溶接して製造する。
【０００３】突き合わせ部を溶接すると、電縫鋼管母材
の溶接部のボンド部は、溶接による熱影響を受けて脆化
し、強度が低下する。そのため、電縫鋼管の製造におい
ては、溶接直後に溶接部に冷却水を噴射して焼入れ、引
続き誘導加熱炉等により焼戻しを行なって、強度が低下
するのを防止している。
の溶接部のボンド部は、溶接による熱影響を受けて脆化
し、強度が低下する。そのため、電縫鋼管の製造におい
ては、溶接直後に溶接部に冷却水を噴射して焼入れ、引
続き誘導加熱炉等により焼戻しを行なって、強度が低下
するのを防止している。
【０００４】電縫鋼管の製造においては、溶接部の強度
低下を前述の方法で、防止するようにしているが、素材
となるホットコイルの形状が悪いと、溶接する際に溶接
線が円周方向にねじれ、溶接線蛇行の原因となる。
低下を前述の方法で、防止するようにしているが、素材
となるホットコイルの形状が悪いと、溶接する際に溶接
線が円周方向にねじれ、溶接線蛇行の原因となる。
【０００５】したがって、溶接線が蛇行しないという前
提に立って冷却水ノズルを配置し、溶接部の冷却を行う
と、溶接部が部分的に冷却されないという問題が発生す
るので、溶接線がある程度蛇行しても溶接部全体が冷却
できるように、冷却水ノズル等の配置を工夫しなければ
ならない。
提に立って冷却水ノズルを配置し、溶接部の冷却を行う
と、溶接部が部分的に冷却されないという問題が発生す
るので、溶接線がある程度蛇行しても溶接部全体が冷却
できるように、冷却水ノズル等の配置を工夫しなければ
ならない。
【０００６】このような溶接線の蛇行に対応できる冷却
装置としては、実開昭６３−６４７６３号公報に開示さ
れた冷却装置がある。この電縫鋼管の溶接部冷却装置
は、電縫鋼管製造ラインに配置される溶接部冷却装置で
あり、図４に示すように、電縫鋼管２１の溶接部２２の
ねじれ量を測定する測定器と、測定された前記ねじれ量
に基づいて溶接部追従シリンダー２３によりガイド２４
を介して複数の冷却水ノズル２５を設けた冷却水ヘッダ
ー２６の位置を調整する位置調整機構と、ガイド調整用
リンダー２７によりガイド２４と電縫鋼管２１とを同心
に合わせる合わせ機構と、ヘッダー上下調整用シリンダ
ー２８により冷却水の噴射距離を調整する冷却水噴射距
離調整機構を有するものである。
装置としては、実開昭６３−６４７６３号公報に開示さ
れた冷却装置がある。この電縫鋼管の溶接部冷却装置
は、電縫鋼管製造ラインに配置される溶接部冷却装置で
あり、図４に示すように、電縫鋼管２１の溶接部２２の
ねじれ量を測定する測定器と、測定された前記ねじれ量
に基づいて溶接部追従シリンダー２３によりガイド２４
を介して複数の冷却水ノズル２５を設けた冷却水ヘッダ
ー２６の位置を調整する位置調整機構と、ガイド調整用
リンダー２７によりガイド２４と電縫鋼管２１とを同心
に合わせる合わせ機構と、ヘッダー上下調整用シリンダ
ー２８により冷却水の噴射距離を調整する冷却水噴射距
離調整機構を有するものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記実
開昭６３−６４７６３号公報に開示された冷却装置で
は、溶接部のねじれに追従するために、鋼管上方に設け
られたスプレーノズルの円周方向へのスライド機構、す
なわち円弧状のガイド、ガイドローラー、冷却スプレー
の方向が溶接部と鋼管の中心を結ぶ方向となるようにス
プレーノズルの噴射角度を調整するためのスライド用シ
リンダー、および溶接部のねじれ量を測定するためのね
じれ量測定器等、装置に対する初期投資が膨大となると
いう問題点がある。
開昭６３−６４７６３号公報に開示された冷却装置で
は、溶接部のねじれに追従するために、鋼管上方に設け
られたスプレーノズルの円周方向へのスライド機構、す
なわち円弧状のガイド、ガイドローラー、冷却スプレー
の方向が溶接部と鋼管の中心を結ぶ方向となるようにス
プレーノズルの噴射角度を調整するためのスライド用シ
リンダー、および溶接部のねじれ量を測定するためのね
じれ量測定器等、装置に対する初期投資が膨大となると
いう問題点がある。
【０００８】また、ねじれ量を測定してからスライド用
シリンダーを駆動するまでの応答遅れにより、的確に溶
接部に冷却水が噴射されないという問題点もある。
シリンダーを駆動するまでの応答遅れにより、的確に溶
接部に冷却水が噴射されないという問題点もある。
【０００９】さらには、溶接部の所定の品質を確保する
ために、溶接部の冷却速度を長手方向全域にわたって所
定値以上に保つことが必要であるが、このような装置に
おいては、長手方向の途中で最低冷却速度に満たない部
分が発生する可能性があり、溶接部の品質を確保するこ
とが困難となるという問題点がある。
ために、溶接部の冷却速度を長手方向全域にわたって所
定値以上に保つことが必要であるが、このような装置に
おいては、長手方向の途中で最低冷却速度に満たない部
分が発生する可能性があり、溶接部の品質を確保するこ
とが困難となるという問題点がある。
【００１０】本発明は、従来技術の上述のような問題点
を解消するためになされたものであり、溶接鋼管の製造
において溶接部が蛇行しても、溶接部全域にわたって最
低冷却速度を満たすことができるため、溶接部の所定の
品質が確保できる安価な溶接部の冷却方法を提供するこ
とを目的としている。
を解消するためになされたものであり、溶接鋼管の製造
において溶接部が蛇行しても、溶接部全域にわたって最
低冷却速度を満たすことができるため、溶接部の所定の
品質が確保できる安価な溶接部の冷却方法を提供するこ
とを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る溶接鋼管
の冷却方法は、溶接直後の溶接鋼管溶接部を上方から冷
却する溶接鋼管溶接部の冷却方法であって、３０ｍｍ以
上の冷却幅を有し、かつ溶接鋼管の長手方向に沿って一
定間隔をおいて複数個配置された冷却水スプレーノズル
により、溶接鋼管溶接部の全域にわたって２０００リッ
トル／ｍ2 ・分以上の冷却水水量密度で冷却するように
したものである。
の冷却方法は、溶接直後の溶接鋼管溶接部を上方から冷
却する溶接鋼管溶接部の冷却方法であって、３０ｍｍ以
上の冷却幅を有し、かつ溶接鋼管の長手方向に沿って一
定間隔をおいて複数個配置された冷却水スプレーノズル
により、溶接鋼管溶接部の全域にわたって２０００リッ
トル／ｍ2 ・分以上の冷却水水量密度で冷却するように
したものである。
【００１２】溶接鋼管上方に設けられた冷却水スプレー
ノズルにより、溶接鋼管の溶接部を冷却する際、溶接部
が蛇行しても、冷却水スプレーノズルの冷却幅が蛇行に
十分対応できるように冷却幅を３０ｍｍ以上としている
ので、溶接部全長にわたって冷却を完全に行うことがで
きる。即ち、本発明による電縫鋼管において溶接線の蛇
行量は外径が大きいほど大きくなるが、電縫鋼管の製造
可能な最大外径は６１０ｍｍ程度であり、その時の蛇行
量は２０ｍｍ程度である。従って冷却幅を３０ｍｍとす
れば溶接部に蛇行が発生しても十分に冷却することがで
きる。したがって、溶接部のねじれに追従するような複
雑な機構を有しないですむ。
ノズルにより、溶接鋼管の溶接部を冷却する際、溶接部
が蛇行しても、冷却水スプレーノズルの冷却幅が蛇行に
十分対応できるように冷却幅を３０ｍｍ以上としている
ので、溶接部全長にわたって冷却を完全に行うことがで
きる。即ち、本発明による電縫鋼管において溶接線の蛇
行量は外径が大きいほど大きくなるが、電縫鋼管の製造
可能な最大外径は６１０ｍｍ程度であり、その時の蛇行
量は２０ｍｍ程度である。従って冷却幅を３０ｍｍとす
れば溶接部に蛇行が発生しても十分に冷却することがで
きる。したがって、溶接部のねじれに追従するような複
雑な機構を有しないですむ。
【００１３】また、溶接鋼管長手に沿って一定間隔をお
いて冷却水スプレーノズルを複数個配置しているので、
溶接鋼管の溶接部には確実に冷却水が掛けられることに
なる。さらに、冷却水水量密度を１平米当り２０００リ
ットル／分以上としているので、溶接部の良好な材料試
験値（以下品質という）を確保するための最低冷却速度
が得られる。
いて冷却水スプレーノズルを複数個配置しているので、
溶接鋼管の溶接部には確実に冷却水が掛けられることに
なる。さらに、冷却水水量密度を１平米当り２０００リ
ットル／分以上としているので、溶接部の良好な材料試
験値（以下品質という）を確保するための最低冷却速度
が得られる。
【００１４】ここで、溶接部の良好な品質を確保するた
めの最低冷却速度はおおむね３０℃／秒程度であり、こ
れ以上の冷却速度を確保することにより溶接部のマルテ
ンサイト化が促進され、良好な材料特性がえられること
になる。
めの最低冷却速度はおおむね３０℃／秒程度であり、こ
れ以上の冷却速度を確保することにより溶接部のマルテ
ンサイト化が促進され、良好な材料特性がえられること
になる。
【００１５】このためには、熱伝達係数で６０００ｋｃ
ａｌ／ｍ2 ｈ℃が必要となり、冷却水水量密度が１平米
当り２０００リットル／分以上とすれば良い事が分かっ
た。
ａｌ／ｍ2 ｈ℃が必要となり、冷却水水量密度が１平米
当り２０００リットル／分以上とすれば良い事が分かっ
た。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の例である冷
却方法を、図１〜図３により説明する。
却方法を、図１〜図３により説明する。
【００１７】図１は溶接部が蛇行している溶接鋼管を冷
却している状態を示す平面図であり、溶接鋼管１の素材
であるホットコイルの形状が悪いため、溶接部２が蛇行
している。溶接部２は、冷却水スプレーノズル３により
冷却されているが、冷却水スプレー４の冷却幅Ｗが十分
に大きくないと、溶接部２が部分的に冷却されないこと
が分かる。そこで、本発明においては、冷却水スプレー
４の冷却幅Ｗを、溶接部２が蛇行しても完全に冷却でき
る幅として３０ｍｍ以上とする。例えば、外径６０９ｍ
ｍの電縫鋼管の場合、最大蛇行量は１８ｍｍであり、冷
却幅を３２ｍｍに設定し、冷却水水量密度を２０００リ
ットル／ｍ2 ・分としたところ良好な溶接部品質のもの
が得られた。
却している状態を示す平面図であり、溶接鋼管１の素材
であるホットコイルの形状が悪いため、溶接部２が蛇行
している。溶接部２は、冷却水スプレーノズル３により
冷却されているが、冷却水スプレー４の冷却幅Ｗが十分
に大きくないと、溶接部２が部分的に冷却されないこと
が分かる。そこで、本発明においては、冷却水スプレー
４の冷却幅Ｗを、溶接部２が蛇行しても完全に冷却でき
る幅として３０ｍｍ以上とする。例えば、外径６０９ｍ
ｍの電縫鋼管の場合、最大蛇行量は１８ｍｍであり、冷
却幅を３２ｍｍに設定し、冷却水水量密度を２０００リ
ットル／ｍ2 ・分としたところ良好な溶接部品質のもの
が得られた。
【００１８】なお、冷却幅の上限を規定する技術的根拠
はないが、冷却幅は狭いほど所要の冷却水量の絶対値は
少なくてすみ経済的である。
はないが、冷却幅は狭いほど所要の冷却水量の絶対値は
少なくてすみ経済的である。
【００１９】図２は溶接鋼管を冷却している状態を示す
側面図であるが、冷却水スプレーノズル３は、溶接鋼管
１の長手方向に沿って、冷却水供給ヘッダー５に一列に
固定してあり、冷却スプレー４と隣接する冷却水スプレ
ー７との間にラップ部６が存在するように配列してあ
る。ラップ部が存在するようにノズルを配列することに
より、溶接部の長手方向に冷却ムラは発生しない。
側面図であるが、冷却水スプレーノズル３は、溶接鋼管
１の長手方向に沿って、冷却水供給ヘッダー５に一列に
固定してあり、冷却スプレー４と隣接する冷却水スプレ
ー７との間にラップ部６が存在するように配列してあ
る。ラップ部が存在するようにノズルを配列することに
より、溶接部の長手方向に冷却ムラは発生しない。
【００２０】本実施例における冷却水水量密度（単位面
積、単位時間当りの冷却水量）の分布を示したのが図３
である。スプレーのラップ部の冷却水水量密度は非ラッ
プ部のそれより僅かに多いが冷却速度に影響を与える程
ではなく、冷却速度は、溶接部の長手方向にわたってほ
ぼ同程度である。また、溶接部の長手方向にわたって必
要な冷却水水量密度が確保できていることもわかる。
積、単位時間当りの冷却水量）の分布を示したのが図３
である。スプレーのラップ部の冷却水水量密度は非ラッ
プ部のそれより僅かに多いが冷却速度に影響を与える程
ではなく、冷却速度は、溶接部の長手方向にわたってほ
ぼ同程度である。また、溶接部の長手方向にわたって必
要な冷却水水量密度が確保できていることもわかる。
【００２１】冷却スプレーの配列ピッチとしては、最低
水量密度２０００リットル／ｍ2 ・分以上となるよう
に、冷却水スプレーノズル３の固定ピッチＬを決定す
る。例えば、冷却水供給ヘッダー５の溶接部２からの高
さが５２０ｍｍで、冷却水スプレー４の溶接部長手方向
の長さが４００ｍｍのとき、固定ピッチＬを２００ｍｍ
とする。
水量密度２０００リットル／ｍ2 ・分以上となるよう
に、冷却水スプレーノズル３の固定ピッチＬを決定す
る。例えば、冷却水供給ヘッダー５の溶接部２からの高
さが５２０ｍｍで、冷却水スプレー４の溶接部長手方向
の長さが４００ｍｍのとき、固定ピッチＬを２００ｍｍ
とする。
【００２２】また、冷却水スプレーノズル３の仕様は、
水圧５ｋｇ／ｃｍ2 で、流量５０リットル／分のノズル
で、冷却水スプレーの拡がりパターンが溶接部長手方向
にフラットなタイプのものであればよい。
水圧５ｋｇ／ｃｍ2 で、流量５０リットル／分のノズル
で、冷却水スプレーの拡がりパターンが溶接部長手方向
にフラットなタイプのものであればよい。
【００２３】
【発明の効果】溶接鋼管の溶接部が蛇行しても、溶接部
の冷却を安価な費用で確実に行うことができる。
の冷却を安価な費用で確実に行うことができる。
【図１】本発明の実施の形態にかかる溶接部が蛇行して
いる溶接鋼管を冷却している状態を示す平面図である。
いる溶接鋼管を冷却している状態を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかる溶接鋼管を冷却し
ている状態を示す側面図である。
ている状態を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる溶接部長手方向の
位置と水量密度のグラフである。
位置と水量密度のグラフである。
【図４】従来の電縫鋼管製造ラインに配置される溶接部
冷却装置である。
冷却装置である。
１ 溶接鋼管 ２ 溶接部 ３ 冷却水スプレーノズル ４ 冷却水スプレー ５ 冷却水供給ヘッダー ６ 冷却水スプレーのラップ部 ７ 冷却水スプレーの非ラップ部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋田 勉 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 溶接直後の溶接鋼管溶接部を上方から冷
却する溶接鋼管溶接部の冷却方法であって、３０ｍｍ以
上の冷却幅を有し、かつ溶接鋼管の長手方向に沿って一
定間隔をおいて複数個配置された冷却水スプレーノズル
により、溶接鋼管溶接部の全域にわたって２０００リッ
トル／ｍ2 ・分以上の冷却水水量密度で冷却するように
したことを特徴とする溶接鋼管溶接部の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34329995A JPH09182987A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 溶接鋼管溶接部の冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34329995A JPH09182987A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 溶接鋼管溶接部の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182987A true JPH09182987A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=18360449
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34329995A Pending JPH09182987A (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | 溶接鋼管溶接部の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09182987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100314205B1 (ko) * | 1999-04-29 | 2001-11-15 | 김병두 | 용접비드의 강제 냉각 방법 |
| JP2013505409A (ja) * | 2009-09-23 | 2013-02-14 | ルイ グローバル ファスナー アーゲー | 回転対称に溶接された部品 |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP34329995A patent/JPH09182987A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100314205B1 (ko) * | 1999-04-29 | 2001-11-15 | 김병두 | 용접비드의 강제 냉각 방법 |
| JP2013505409A (ja) * | 2009-09-23 | 2013-02-14 | ルイ グローバル ファスナー アーゲー | 回転対称に溶接された部品 |
| US9289863B2 (en) | 2009-09-23 | 2016-03-22 | Ruia Global Fasteners Ag | Parts welded in a rotationally symmetrical manner |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020723 |