JPH10249547A - 電縫鋼管のガスシールド溶接装置 - Google Patents
電縫鋼管のガスシールド溶接装置Info
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- JPH10249547A JPH10249547A JP5898597A JP5898597A JPH10249547A JP H10249547 A JPH10249547 A JP H10249547A JP 5898597 A JP5898597 A JP 5898597A JP 5898597 A JP5898597 A JP 5898597A JP H10249547 A JPH10249547 A JP H10249547A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化物欠陥の多発しやすい材料を用いて電縫
鋼管を製造する場合に、冷却水の還流配管を不要として
インピーダーコアの断面積を大きくし、溶接効率の向上
を図る。 【解決手段】 不活性ガスシールド雰囲気下において誘
導加熱によりオープンパイプ１ａのエッジ部を加熱し、
直ちにスクイズロール１０で加圧・接合する電縫鋼管１
のガスシールド溶接装置である。オープンパイプ１ａ内
に挿入されるインピーダーケース５の後端側に液化ガス
配管２１を連結する。インピーダーケース５の先端側に
おける溶接点８と対向する部分に液化ガスの噴出孔２２
を設ける。液化ガス配管２１を介してインピーダーケー
ス５内に供給された液化ガスがインピーダーコアを冷却
した後溶接点８に向けて噴出し、溶接部をガスシールす
るようにする。
鋼管を製造する場合に、冷却水の還流配管を不要として
インピーダーコアの断面積を大きくし、溶接効率の向上
を図る。 【解決手段】 不活性ガスシールド雰囲気下において誘
導加熱によりオープンパイプ１ａのエッジ部を加熱し、
直ちにスクイズロール１０で加圧・接合する電縫鋼管１
のガスシールド溶接装置である。オープンパイプ１ａ内
に挿入されるインピーダーケース５の後端側に液化ガス
配管２１を連結する。インピーダーケース５の先端側に
おける溶接点８と対向する部分に液化ガスの噴出孔２２
を設ける。液化ガス配管２１を介してインピーダーケー
ス５内に供給された液化ガスがインピーダーコアを冷却
した後溶接点８に向けて噴出し、溶接部をガスシールす
るようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電縫鋼管をガスシ
ールド溶接する装置に関するものである。
ールド溶接する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電縫鋼管は誘導加熱により、オープンパ
イプのエッジ部を加熱し、直ちにスクイズロールで加圧
・接合して製造する。製造された電縫鋼管の内面側に
は、図４に示すように、溶接後の電縫鋼管１内面に生成
されるビード２を切削するための治具３や、溶接時にお
ける加熱効率を向上させる機能をもつインピーダーコア
４とそれを覆うインピーダーケース５や、切削抵抗の支
持体となるバー等を組み込んだ工具、通称マンドレル６
が挿入されている。
イプのエッジ部を加熱し、直ちにスクイズロールで加圧
・接合して製造する。製造された電縫鋼管の内面側に
は、図４に示すように、溶接後の電縫鋼管１内面に生成
されるビード２を切削するための治具３や、溶接時にお
ける加熱効率を向上させる機能をもつインピーダーコア
４とそれを覆うインピーダーケース５や、切削抵抗の支
持体となるバー等を組み込んだ工具、通称マンドレル６
が挿入されている。
【０００３】一般に、このマンドレル６には、インピー
ダーコア４の性能を悪化させないように、インピーダー
コア４を冷却するための冷却水配管７が配設されてお
り、インピーダーコア４を連続的に冷却できる構造とな
っている。この冷却水は、溶接点８付近の管内面に位置
するインピーダーケース５の先端部より噴出され、溶接
時に発生するスパッタが前記した治具３に付着しないよ
うにすると同時に、マンドレル６の先端に取り付けてあ
る内面ビード切削用のバイト９をも冷却する役割を果た
している。なお、図４中の１ａはオープンパイプ、１０
はスクイズロールを示す。
ダーコア４の性能を悪化させないように、インピーダー
コア４を冷却するための冷却水配管７が配設されてお
り、インピーダーコア４を連続的に冷却できる構造とな
っている。この冷却水は、溶接点８付近の管内面に位置
するインピーダーケース５の先端部より噴出され、溶接
時に発生するスパッタが前記した治具３に付着しないよ
うにすると同時に、マンドレル６の先端に取り付けてあ
る内面ビード切削用のバイト９をも冷却する役割を果た
している。なお、図４中の１ａはオープンパイプ、１０
はスクイズロールを示す。
【０００４】しかしながら、ペネトレータに代表される
酸化物欠陥の発生しやすい材料を用いて電縫鋼管を製造
する場合には、前記したような冷却水が溶接点近傍に向
けて噴出するような構造を持つマンドレルを使用する
と、溶接欠陥が多発し、電縫鋼管の品質を大幅に低下さ
せることになる。酸化物欠陥は、材料の加熱溶融時に生
成する酸化物の中で高融点のものがスクイズアウト（排
出）されずに電縫溶接面に残留したもので、大気および
水による高温酸化が主な要因である。そのため、酸化物
欠陥の多発しやすい材料を用いて電縫鋼管を製造する場
合には、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを用い
て溶接部をシールドして溶接する方法が採用されてい
る。
酸化物欠陥の発生しやすい材料を用いて電縫鋼管を製造
する場合には、前記したような冷却水が溶接点近傍に向
けて噴出するような構造を持つマンドレルを使用する
と、溶接欠陥が多発し、電縫鋼管の品質を大幅に低下さ
せることになる。酸化物欠陥は、材料の加熱溶融時に生
成する酸化物の中で高融点のものがスクイズアウト（排
出）されずに電縫溶接面に残留したもので、大気および
水による高温酸化が主な要因である。そのため、酸化物
欠陥の多発しやすい材料を用いて電縫鋼管を製造する場
合には、アルゴンガスや窒素ガス等の不活性ガスを用い
て溶接部をシールドして溶接する方法が採用されてい
る。
【０００５】このガスシールド溶接を実施する装置の一
例として、特開昭６３−２７３５７６号のように、シー
ルドボックスを二重管として内筒に多数のガス噴射口を
設け、外筒に設けたガス供給口よりシールドガスを内筒
と外筒の間に供給し、内筒に設けた多数のガス噴出口よ
り噴射するシールドガスによってオープンパイプを被包
するものや、また、特開平２−８９５８１号のように、
シールドボックスの内筒を高周波ワークコイルに内接す
るごとくワークコイルの成形側に配置し、さらに、溶接
点にシールドガスを噴射するガス噴出ノズルを管軸に対
して傾斜配置させることにより、溶接点付近に大気が侵
入するのを防ぎ、パイプ外面側のシールドをより確実と
するもの、が提案されている。
例として、特開昭６３−２７３５７６号のように、シー
ルドボックスを二重管として内筒に多数のガス噴射口を
設け、外筒に設けたガス供給口よりシールドガスを内筒
と外筒の間に供給し、内筒に設けた多数のガス噴出口よ
り噴射するシールドガスによってオープンパイプを被包
するものや、また、特開平２−８９５８１号のように、
シールドボックスの内筒を高周波ワークコイルに内接す
るごとくワークコイルの成形側に配置し、さらに、溶接
点にシールドガスを噴射するガス噴出ノズルを管軸に対
して傾斜配置させることにより、溶接点付近に大気が侵
入するのを防ぎ、パイプ外面側のシールドをより確実と
するもの、が提案されている。
【０００６】しかしながら、前記したようなガスシール
ド溶接装置であっても、使用するマンドレルが、管内面
側の溶接点近傍に向けて冷却水を噴出するものでは、冷
却水の蒸発によって生成する蒸気により、シール性が極
端に悪化するという問題がある。
ド溶接装置であっても、使用するマンドレルが、管内面
側の溶接点近傍に向けて冷却水を噴出するものでは、冷
却水の蒸発によって生成する蒸気により、シール性が極
端に悪化するという問題がある。
【０００７】これに対処するためには、実開昭５６−１
２９９９４号で提案された、インピーダーコアの冷却水
を管内面側の溶接点近傍に噴出させることなく還流し、
管外へ排出する形式のマンドレルを、前記した特開昭６
３−２７３５７６号や特開平２−８９５８１号で提案さ
れたガスシールド装置と併用して使用すれば、冷却水を
管内面に流出させずに電縫溶接が行えるようになるの
で、シール性を向上させることができると考えられる。
２９９９４号で提案された、インピーダーコアの冷却水
を管内面側の溶接点近傍に噴出させることなく還流し、
管外へ排出する形式のマンドレルを、前記した特開昭６
３−２７３５７６号や特開平２−８９５８１号で提案さ
れたガスシールド装置と併用して使用すれば、冷却水を
管内面に流出させずに電縫溶接が行えるようになるの
で、シール性を向上させることができると考えられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開昭
５６−１２９９９４号で提案されたような、冷却水を還
流して管外へ排出する形式のマンドレルでは、図５に示
すように、冷却水を還流するための配管（以下、「還流
配管」という）１１が別途必要になるので、その分イン
ピーダ−コアの断面積が小さくなり、溶接効率が低下す
る。このことは、特に、小径サイズの場合に大きな問題
となる。なお、図５中の１２はシールドガスの配管を示
す。
５６−１２９９９４号で提案されたような、冷却水を還
流して管外へ排出する形式のマンドレルでは、図５に示
すように、冷却水を還流するための配管（以下、「還流
配管」という）１１が別途必要になるので、その分イン
ピーダ−コアの断面積が小さくなり、溶接効率が低下す
る。このことは、特に、小径サイズの場合に大きな問題
となる。なお、図５中の１２はシールドガスの配管を示
す。
【０００９】また、特開昭６３−２７３５７６号や特開
平２−８９５８１号で提案されたガスシールド溶接装置
にあっては、製造する電縫鋼管の内径が大きくなると、
管内面に供給する不活性ガスの絶対量が不足するので、
管内面側のシール性を向上させることが困難となる。加
えて、溶接点に向けて噴射するシールドガスの噴射方向
は、管の進行方向と同一方向であるので、管内面の流体
の流れが管の進行方向と同一方向になり、パイプオープ
ン部から大気を巻き込み、シール性を悪化させてしま
う。
平２−８９５８１号で提案されたガスシールド溶接装置
にあっては、製造する電縫鋼管の内径が大きくなると、
管内面に供給する不活性ガスの絶対量が不足するので、
管内面側のシール性を向上させることが困難となる。加
えて、溶接点に向けて噴射するシールドガスの噴射方向
は、管の進行方向と同一方向であるので、管内面の流体
の流れが管の進行方向と同一方向になり、パイプオープ
ン部から大気を巻き込み、シール性を悪化させてしま
う。
【００１０】すなわち、上記した特開昭６３−２７３５
７６号や特開平２−８９５８１号で提案されたガスシー
ルド溶接装置に、実開昭５６−１２９９９４号で提案さ
れたマンドレルを併用して使用したとしても、下記の理
由により、電縫鋼管の品質は良くならない。 大径の電縫鋼管の製造時には、大気の巻き込みやシ
ールドガスの不足で電縫溶接部に有害な酸化物が生じ、
品質を悪化させる。 還流配管が必要であるから、溶接効率を向上させる
ためのインピーダーコアの断面積が小さくなり、特に小
径の電縫鋼管の製造時には、溶接効率が低下する。 冷却水がマンドレルから漏れた場合、管内面に冷却
水が存在することになるので、電縫溶接部に有害な酸化
物を生じる要因となり、工具の交換が必要となる。
７６号や特開平２−８９５８１号で提案されたガスシー
ルド溶接装置に、実開昭５６−１２９９９４号で提案さ
れたマンドレルを併用して使用したとしても、下記の理
由により、電縫鋼管の品質は良くならない。 大径の電縫鋼管の製造時には、大気の巻き込みやシ
ールドガスの不足で電縫溶接部に有害な酸化物が生じ、
品質を悪化させる。 還流配管が必要であるから、溶接効率を向上させる
ためのインピーダーコアの断面積が小さくなり、特に小
径の電縫鋼管の製造時には、溶接効率が低下する。 冷却水がマンドレルから漏れた場合、管内面に冷却
水が存在することになるので、電縫溶接部に有害な酸化
物を生じる要因となり、工具の交換が必要となる。
【００１１】本発明は、上記した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、小径の電縫鋼管を製造する場合に
も溶接効率が低下せず、また、管内面をシールド雰囲気
にしにくい大径の電縫鋼管を製造する場合にも、シール
ド性を確保し、かつ、生産性を悪化させずに、シールド
溶接できる電縫鋼管のガスシールド溶接装置を提供する
ことを目的としている。
なされたものであり、小径の電縫鋼管を製造する場合に
も溶接効率が低下せず、また、管内面をシールド雰囲気
にしにくい大径の電縫鋼管を製造する場合にも、シール
ド性を確保し、かつ、生産性を悪化させずに、シールド
溶接できる電縫鋼管のガスシールド溶接装置を提供する
ことを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の電縫鋼管のガスシールド溶接装置は、
オープンパイプ内に挿入されるインピーダーケースの後
端側に液化ガス配管を連結すると共に、インピーダーケ
ースの先端側における溶接点と対向する部分に液化ガス
の噴出孔を設けることとしている。そして、このような
液化ガス配管を介して供給された液化ガスにより、イン
ピーダーコアが冷却され、冷却後の液化ガスはインピー
ダーケースから溶接点に向けて噴出して溶接部をガスシ
ールすると共に、バイトを冷却する。
ために、本発明の電縫鋼管のガスシールド溶接装置は、
オープンパイプ内に挿入されるインピーダーケースの後
端側に液化ガス配管を連結すると共に、インピーダーケ
ースの先端側における溶接点と対向する部分に液化ガス
の噴出孔を設けることとしている。そして、このような
液化ガス配管を介して供給された液化ガスにより、イン
ピーダーコアが冷却され、冷却後の液化ガスはインピー
ダーケースから溶接点に向けて噴出して溶接部をガスシ
ールすると共に、バイトを冷却する。
【００１３】
【発明の実施の形態】第１の本発明の電縫鋼管のガスシ
ールド溶接装置は、不活性ガスシールド雰囲気下におい
て誘導加熱によりオープンパイプのエッジ部を加熱し、
直ちにスクイズロールで加圧・接合する電縫鋼管のガス
シールド溶接装置において、オープンパイプ内に挿入さ
れるインピーダーケースの後端側に液化ガス配管を連結
すると共に、インピーダーケースの先端側における溶接
点と対向する部分に液化ガスの噴出孔を設け、液化ガス
配管を介してインピーダーケース内に供給された液化ガ
スがインピーダーコアを冷却した後溶接点に向けて噴出
し、溶接部をガスシールするようにしたものである。
ールド溶接装置は、不活性ガスシールド雰囲気下におい
て誘導加熱によりオープンパイプのエッジ部を加熱し、
直ちにスクイズロールで加圧・接合する電縫鋼管のガス
シールド溶接装置において、オープンパイプ内に挿入さ
れるインピーダーケースの後端側に液化ガス配管を連結
すると共に、インピーダーケースの先端側における溶接
点と対向する部分に液化ガスの噴出孔を設け、液化ガス
配管を介してインピーダーケース内に供給された液化ガ
スがインピーダーコアを冷却した後溶接点に向けて噴出
し、溶接部をガスシールするようにしたものである。
【００１４】また、第２の本発明の電縫鋼管のガスシー
ルド溶接装置は、前記した第１の本発明の電縫鋼管のガ
スシールド溶接装置において、管内に挿入するマンドレ
ル内に、管の進行方向と逆向きのガス噴出口を設けた非
磁性のシールドガス配管を設けると共に、前記マンドレ
ルあるいはインピーダーケースに、管内からのガスの流
出を防止する非磁性のパッキンを設置したものである。
ルド溶接装置は、前記した第１の本発明の電縫鋼管のガ
スシールド溶接装置において、管内に挿入するマンドレ
ル内に、管の進行方向と逆向きのガス噴出口を設けた非
磁性のシールドガス配管を設けると共に、前記マンドレ
ルあるいはインピーダーケースに、管内からのガスの流
出を防止する非磁性のパッキンを設置したものである。
【００１５】また、第３の本発明の電縫鋼管のガスシー
ルド溶接装置は、前記した第１，第２の本発明の電縫鋼
管のガスシールド溶接装置において、オープンパイプの
外径より大きい内径を有し、かつ、多数のガス噴出口を
有する内筒と、複数個のガス供給口を有し高周波ワーク
コイルに内接する外筒とからなり、内筒と外筒との間に
シールドガスを通流する構造となした二重管でシールド
ボックスを構成し、該シールドボックスはオープンパイ
プを同心円上に囲繞するごとく溶接点後方に近接配置し
たものである。
ルド溶接装置は、前記した第１，第２の本発明の電縫鋼
管のガスシールド溶接装置において、オープンパイプの
外径より大きい内径を有し、かつ、多数のガス噴出口を
有する内筒と、複数個のガス供給口を有し高周波ワーク
コイルに内接する外筒とからなり、内筒と外筒との間に
シールドガスを通流する構造となした二重管でシールド
ボックスを構成し、該シールドボックスはオープンパイ
プを同心円上に囲繞するごとく溶接点後方に近接配置し
たものである。
【００１６】上記した第１の本発明の電縫鋼管のガスシ
ールド溶接装置は、特に小径管の製造に適したものであ
り、液化ガス配管を介してインピーダーケース内に供給
された液化ガスにより、インピーダーコアを冷却する。
冷却後の液化ガスは溶接点に向けて噴出して溶接部をガ
スシールすると共に、バイトを冷却する。従って、酸化
物欠陥の多発しやすい材料を用いて電縫鋼管を製造する
場合に、従来のガスシールド溶接装置に必要不可欠であ
った冷却水の還流配管が不要となるので、インピーダー
コアの断面積を大きくでき、溶接効率が向上する。
ールド溶接装置は、特に小径管の製造に適したものであ
り、液化ガス配管を介してインピーダーケース内に供給
された液化ガスにより、インピーダーコアを冷却する。
冷却後の液化ガスは溶接点に向けて噴出して溶接部をガ
スシールすると共に、バイトを冷却する。従って、酸化
物欠陥の多発しやすい材料を用いて電縫鋼管を製造する
場合に、従来のガスシールド溶接装置に必要不可欠であ
った冷却水の還流配管が不要となるので、インピーダー
コアの断面積を大きくでき、溶接効率が向上する。
【００１７】しかし、大径管の製造に際しては、冷却後
溶接点に向けて噴出する液化ガスだけでは、溶接部のシ
ールドが不十分となる場合があるので、マンドレルある
いはインピーダーケースに、管内からのガスの流出を防
止する非磁性のパッキンを設置すると共に、マンドレル
に設けた非磁性のシールドガス配管を介して管内に更に
シールドガスを供給する。この時、シールドガスは、管
の進行方向と逆向きに噴出されるので、溶接部に大気を
巻き込むことがない。また、パッキンによって管からの
シールドガスの流出が防止できるので、シールドガスの
不足で電縫溶接部に有害な酸化物が生じることもない。
溶接点に向けて噴出する液化ガスだけでは、溶接部のシ
ールドが不十分となる場合があるので、マンドレルある
いはインピーダーケースに、管内からのガスの流出を防
止する非磁性のパッキンを設置すると共に、マンドレル
に設けた非磁性のシールドガス配管を介して管内に更に
シールドガスを供給する。この時、シールドガスは、管
の進行方向と逆向きに噴出されるので、溶接部に大気を
巻き込むことがない。また、パッキンによって管からの
シールドガスの流出が防止できるので、シールドガスの
不足で電縫溶接部に有害な酸化物が生じることもない。
【００１８】第２の本発明の電縫鋼管のガスシールド溶
接装置において、マンドレルに設けたシールドガス配管
やパッキンを非磁性としたのは、シールドガス配管やパ
ッキンへの誘導電流の流れによる電力ロスを防止するた
めである。シールドガス配管に使用する非磁性材料とし
ては、例えば耐熱性エポキシ樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラ
ン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等
の耐熱性樹脂が適している。また、パッキンに使用する
非磁性材料としては、耐熱性ゴムが適している。
接装置において、マンドレルに設けたシールドガス配管
やパッキンを非磁性としたのは、シールドガス配管やパ
ッキンへの誘導電流の流れによる電力ロスを防止するた
めである。シールドガス配管に使用する非磁性材料とし
ては、例えば耐熱性エポキシ樹脂、ジアリルフタレート
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フラ
ン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等
の耐熱性樹脂が適している。また、パッキンに使用する
非磁性材料としては、耐熱性ゴムが適している。
【００１９】また、前記した第２の本発明の電縫鋼管の
ガスシールド溶接装置に代えて、あるいは、第２の本発
明の電縫鋼管のガスシールド溶接装置に加えて、さら
に、オープンパイプの外径より大きい内径を有し、か
つ、多数のガス噴出口を有する内筒と、複数個のガス供
給口を有し高周波ワークコイルに内接する外筒とからな
り、内筒と外筒との間にシールドガスを通流する構造と
なした二重管でシールドボックスを構成し、該シールド
ボックスはオープンパイプを同心円上に囲繞するごとく
溶接点後方に近接配置したものでもよい。
ガスシールド溶接装置に代えて、あるいは、第２の本発
明の電縫鋼管のガスシールド溶接装置に加えて、さら
に、オープンパイプの外径より大きい内径を有し、か
つ、多数のガス噴出口を有する内筒と、複数個のガス供
給口を有し高周波ワークコイルに内接する外筒とからな
り、内筒と外筒との間にシールドガスを通流する構造と
なした二重管でシールドボックスを構成し、該シールド
ボックスはオープンパイプを同心円上に囲繞するごとく
溶接点後方に近接配置したものでもよい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明に係る電縫鋼管のガスシールド
溶接装置を図１〜図３に示す一実施例に基づいて説明す
る。図１は第１の本発明に係る電縫鋼管のガスシールド
溶接装置の一実施例を示す概略構成図、図２は第２の本
発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置の一実施例
を示す概略構成図、図３は第３の本発明に係る電縫鋼管
のガスシールド溶接装置の一実施例を示す概略構成図で
ある。なお、図１〜図３中において、図４及び図５と同
一符号は同一部分あるいは相当部分を示し、詳細な説明
を省略する。
溶接装置を図１〜図３に示す一実施例に基づいて説明す
る。図１は第１の本発明に係る電縫鋼管のガスシールド
溶接装置の一実施例を示す概略構成図、図２は第２の本
発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置の一実施例
を示す概略構成図、図３は第３の本発明に係る電縫鋼管
のガスシールド溶接装置の一実施例を示す概略構成図で
ある。なお、図１〜図３中において、図４及び図５と同
一符号は同一部分あるいは相当部分を示し、詳細な説明
を省略する。
【００２１】図１において、２１はインピーダーケース
５の後端側に連結した、例えば液化窒素ガス等の液化ガ
ス配管であり、この液化ガス配管２１を介してインピー
ダーケース５内に例えば液化窒素ガスを供給し、従来の
冷却水に代わってインピーダーケース５内のインピーダ
ーコア（図示省略）を冷却する。
５の後端側に連結した、例えば液化窒素ガス等の液化ガ
ス配管であり、この液化ガス配管２１を介してインピー
ダーケース５内に例えば液化窒素ガスを供給し、従来の
冷却水に代わってインピーダーケース５内のインピーダ
ーコア（図示省略）を冷却する。
【００２２】そして、インピーダーコアを冷却した後の
液化窒素ガスは、インピーダーケース５の先端側におけ
る溶接点と対向する部分に設けた噴出孔２２より溶接点
８に向かって噴出し、溶接部をガスシールすると共に、
バイト９を冷却する。
液化窒素ガスは、インピーダーケース５の先端側におけ
る溶接点と対向する部分に設けた噴出孔２２より溶接点
８に向かって噴出し、溶接部をガスシールすると共に、
バイト９を冷却する。
【００２３】第１の本発明に係る電縫鋼管のガスシール
ド溶接装置は上記したような構成であり、例えば小径の
電縫鋼管の製造時には、液化ガス配管２１を介してイン
ピーダーケース５内に液化窒素ガスを供給するのであ
る。この液化窒素ガスはインピーダーコアを冷却した
後、噴出孔２２より溶接点８に向けて噴出し、溶接部を
ガスシールすると共に、バイト９を冷却する。
ド溶接装置は上記したような構成であり、例えば小径の
電縫鋼管の製造時には、液化ガス配管２１を介してイン
ピーダーケース５内に液化窒素ガスを供給するのであ
る。この液化窒素ガスはインピーダーコアを冷却した
後、噴出孔２２より溶接点８に向けて噴出し、溶接部を
ガスシールすると共に、バイト９を冷却する。
【００２４】このように、第１の本発明に係る電縫鋼管
のガスシールド溶接装置によれば、酸化物欠陥の多発し
やすい材料を用いて電縫鋼管を製造する場合に、従来の
ガスシールド溶接装置に必要不可欠であった冷却水の還
流配管が不要となるので、インピーダーコアの断面積を
大きくでき、溶接効率を向上することができる。
のガスシールド溶接装置によれば、酸化物欠陥の多発し
やすい材料を用いて電縫鋼管を製造する場合に、従来の
ガスシールド溶接装置に必要不可欠であった冷却水の還
流配管が不要となるので、インピーダーコアの断面積を
大きくでき、溶接効率を向上することができる。
【００２５】図２において、２３は管内に挿入するマン
ドレル６内に設けた例えば耐熱性エポキシ樹脂製のシー
ルドガス配管であり、溶接点よりも上流側の位置におい
て、管の進行方向と逆向きにガス噴出口２３ａを設けて
いる。２４は例えばマンドレル６に外嵌状に設置され、
マンドレル６とオープンパイプ１ａとで形成された環状
空間２５を密閉する、例えばゴム製のパッキンである。
ドレル６内に設けた例えば耐熱性エポキシ樹脂製のシー
ルドガス配管であり、溶接点よりも上流側の位置におい
て、管の進行方向と逆向きにガス噴出口２３ａを設けて
いる。２４は例えばマンドレル６に外嵌状に設置され、
マンドレル６とオープンパイプ１ａとで形成された環状
空間２５を密閉する、例えばゴム製のパッキンである。
【００２６】第２の本発明に係る電縫鋼管のガスシール
ド溶接装置は上記したような構成であり、例えば大径の
電縫鋼管の製造時には、前記第１の本発明に係る電縫鋼
管のガスシールド溶接装置と同様に、液化ガス配管２１
を介してインピーダーケース５内に液化窒素ガスを供給
し、インピーダーコアを冷却すると共に、冷却後の液化
窒素ガスは噴出孔２２より溶接点に向けて噴出し、溶接
部のガスシールとバイト９の冷却を行う。
ド溶接装置は上記したような構成であり、例えば大径の
電縫鋼管の製造時には、前記第１の本発明に係る電縫鋼
管のガスシールド溶接装置と同様に、液化ガス配管２１
を介してインピーダーケース５内に液化窒素ガスを供給
し、インピーダーコアを冷却すると共に、冷却後の液化
窒素ガスは噴出孔２２より溶接点に向けて噴出し、溶接
部のガスシールとバイト９の冷却を行う。
【００２７】しかしながら、大径鋼管の製造時にあって
は、ガスシールすべき面積が大きく、冷却後の前記液化
窒素ガスだけでは、溶接部を完全にシールすることがで
きない。そこで、前記液化窒素ガスの供給と共に、パッ
キン２４によって密閉されたマンドレル６とオープンパ
イプ１ａとで形成された環状空間２５に、ガス噴出口２
３ａからシールドガスを供給する。このシールドガスの
噴射方向は、管の進行方向と逆向きであるので、管内面
の流体の流れが管の進行方向と逆方向となり、パイプオ
ープン部からの大気の巻き込みが防止される。
は、ガスシールすべき面積が大きく、冷却後の前記液化
窒素ガスだけでは、溶接部を完全にシールすることがで
きない。そこで、前記液化窒素ガスの供給と共に、パッ
キン２４によって密閉されたマンドレル６とオープンパ
イプ１ａとで形成された環状空間２５に、ガス噴出口２
３ａからシールドガスを供給する。このシールドガスの
噴射方向は、管の進行方向と逆向きであるので、管内面
の流体の流れが管の進行方向と逆方向となり、パイプオ
ープン部からの大気の巻き込みが防止される。
【００２８】次に、本発明に係る電縫鋼管のガスシール
ド溶接装置の効果を確認するために行った実験の結果に
ついて説明する。重量％で、Ｃ：０．３０％、Si：０．
２５％、Mn：０．５５％、Cr：１．０％、Mo：０．２０
％を含む、外径３４．０ｍｍ、肉厚１．６ｍｍの電縫鋼
管を１０本、図１に示す本発明に係る電縫鋼管のガスシ
ールド溶接装置を用いて製造したところ、ペネトレータ
ーは全く発生しなかった。なお、この製造に際しては、
液化ガス配管から液化窒素ガスを０．３Nm3/min 供給し
た。
ド溶接装置の効果を確認するために行った実験の結果に
ついて説明する。重量％で、Ｃ：０．３０％、Si：０．
２５％、Mn：０．５５％、Cr：１．０％、Mo：０．２０
％を含む、外径３４．０ｍｍ、肉厚１．６ｍｍの電縫鋼
管を１０本、図１に示す本発明に係る電縫鋼管のガスシ
ールド溶接装置を用いて製造したところ、ペネトレータ
ーは全く発生しなかった。なお、この製造に際しては、
液化ガス配管から液化窒素ガスを０．３Nm3/min 供給し
た。
【００２９】また、前記と同じ材質で、外径１０１．６
ｍｍ、肉厚４．０ｍｍの電縫鋼管を１０本、図２に示す
本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置を用いて
製造した場合も、ペネトレーターは全く発生しなかっ
た。なお、この製造に際しては、液化ガス配管から液化
窒素ガスを０．３Nm3/min 供給し、また、シールドガス
配管からＮ2 ガスを１．１Nm3/min 、１kgf/cm2 の圧力
で供給した。
ｍｍ、肉厚４．０ｍｍの電縫鋼管を１０本、図２に示す
本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置を用いて
製造した場合も、ペネトレーターは全く発生しなかっ
た。なお、この製造に際しては、液化ガス配管から液化
窒素ガスを０．３Nm3/min 供給し、また、シールドガス
配管からＮ2 ガスを１．１Nm3/min 、１kgf/cm2 の圧力
で供給した。
【００３０】上記した実施例では、パッキン２４をマン
ドレル６に設けたものを示したが、インピーダーケース
５に設けても良いことは勿論である。また、シールドガ
ス配管２３やパッキン２４も実施例で示した材料に限る
ものではなく、発明の実施の形態で示したものを採用し
ても良い。また、製造する電縫鋼管が大径の場合、図２
に示した本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置
に、さらに、図３に示すような、オープンパイプ１ａの
外径より大きい内径を有し、かつ、多数のガス噴出口３
１ａを有する内筒３１と、複数個のガス供給口３２ａを
有し高周波ワークコイル３３に内接する外筒３２とから
なり、内筒３１と外筒３２との間にシールドガスを通流
する構造となした二重管でシールドボックス３４を構成
し、該シールドボックス３４はオープンパイプ１ａを同
心円上に囲繞するごとく溶接点８の後方に近接配置した
ガスシールを併用したものでもよい。これが第３の本発
明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置である。
ドレル６に設けたものを示したが、インピーダーケース
５に設けても良いことは勿論である。また、シールドガ
ス配管２３やパッキン２４も実施例で示した材料に限る
ものではなく、発明の実施の形態で示したものを採用し
ても良い。また、製造する電縫鋼管が大径の場合、図２
に示した本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置
に、さらに、図３に示すような、オープンパイプ１ａの
外径より大きい内径を有し、かつ、多数のガス噴出口３
１ａを有する内筒３１と、複数個のガス供給口３２ａを
有し高周波ワークコイル３３に内接する外筒３２とから
なり、内筒３１と外筒３２との間にシールドガスを通流
する構造となした二重管でシールドボックス３４を構成
し、該シールドボックス３４はオープンパイプ１ａを同
心円上に囲繞するごとく溶接点８の後方に近接配置した
ガスシールを併用したものでもよい。これが第３の本発
明に係る電縫鋼管のガスシールド溶接装置である。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電縫鋼管
のガスシールド溶接装置によれば、酸化物欠陥の多発し
やすい材料を用いて電縫鋼管を製造する場合に、従来の
ガスシールド溶接装置に必要不可欠であった冷却水の還
流配管が不要となるので、インピーダーコアの断面積を
大きくでき、溶接効率が向上する。加えて、マンドレル
あるいはインピーダーケースに、管内からのガスの流出
を防止する非磁性のパッキンを設置すると共に、マンド
レルに設けた非磁性の配管から管の進行方向と逆向きに
管内にシールドガスを供給したり、また、オープンパイ
プの外径より大きい内径を有し、かつ、多数のガス噴出
口を有する内筒と、複数個のガス供給口を有し高周波ワ
ークコイルに内接する外筒とからなり、内筒と外筒との
間にシールドガスを通流する構造となした二重管でシー
ルドボックスを構成し、該シールドボックスはオープン
パイプを同心円上に囲繞するごとく溶接点後方に近接配
置したりすれば、電力のロスを防止しつつ、また、溶接
部に大気を巻き込むこともなく、さらに、シールドガス
の不足で電縫溶接部に有害な酸化物が生じることもな
い。
のガスシールド溶接装置によれば、酸化物欠陥の多発し
やすい材料を用いて電縫鋼管を製造する場合に、従来の
ガスシールド溶接装置に必要不可欠であった冷却水の還
流配管が不要となるので、インピーダーコアの断面積を
大きくでき、溶接効率が向上する。加えて、マンドレル
あるいはインピーダーケースに、管内からのガスの流出
を防止する非磁性のパッキンを設置すると共に、マンド
レルに設けた非磁性の配管から管の進行方向と逆向きに
管内にシールドガスを供給したり、また、オープンパイ
プの外径より大きい内径を有し、かつ、多数のガス噴出
口を有する内筒と、複数個のガス供給口を有し高周波ワ
ークコイルに内接する外筒とからなり、内筒と外筒との
間にシールドガスを通流する構造となした二重管でシー
ルドボックスを構成し、該シールドボックスはオープン
パイプを同心円上に囲繞するごとく溶接点後方に近接配
置したりすれば、電力のロスを防止しつつ、また、溶接
部に大気を巻き込むこともなく、さらに、シールドガス
の不足で電縫溶接部に有害な酸化物が生じることもな
い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶
接装置の一実施例を示す概略構成図である。
接装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図２】第２の本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶
接装置の一実施例を示す概略構成図である。
接装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図３】第３の本発明に係る電縫鋼管のガスシールド溶
接装置の一実施例を示す概略構成図である。
接装置の一実施例を示す概略構成図である。
【図４】従来の電縫鋼管のガスシールド溶接装置を縦断
面して示す説明図である。
面して示す説明図である。
【図５】実開昭５６−１２９９９４号で提案されたよう
な冷却水を還流して管外へ排出する形式のマンドレルを
使用した電縫鋼管のガスシールド溶接装置の概略構成図
である。
な冷却水を還流して管外へ排出する形式のマンドレルを
使用した電縫鋼管のガスシールド溶接装置の概略構成図
である。
１ 電縫鋼管 １ａ オープンパイプ ５ インピーダーケース ６ マンドレル １０ スクイズロール ２１ 液化ガス配管 ２２ 噴出孔 ２３ シールドガス配管 ２３ａ ガス噴出口 ２４ パッキン ３１ 内筒 ３１ａ ガス噴出口 ３２ 外筒 ３２ａ ガス供給口 ３３ 高周波ワークコイル ３４ シールドボックス
Claims (3)
- 【請求項１】 不活性ガスシールド雰囲気下において誘
導加熱によりオープンパイプのエッジ部を加熱し、直ち
にスクイズロールで加圧・接合する電縫鋼管のガスシー
ルド溶接装置において、オープンパイプ内に挿入される
インピーダーケースの後端側に液化ガス配管を連結する
と共に、インピーダーケースの先端側における溶接点と
対向する部分に液化ガスの噴出孔を設け、液化ガス配管
を介してインピーダーケース内に供給された液化ガスが
インピーダーコアを冷却した後溶接点に向けて噴出し、
溶接部をガスシールするようにしたことを特徴とする電
縫鋼管のガスシールド溶接装置。 - 【請求項２】 管内に挿入するマンドレル内に、管の進
行方向と逆向きのガス噴出口を設けた非磁性のシールド
ガス配管を設けると共に、前記マンドレルあるいはイン
ピーダーケースに、管内からのガスの流出を防止する非
磁性のパッキンを設置したことを特徴とする請求項１記
載の電縫鋼管のガスシールド溶接装置。 - 【請求項３】 オープンパイプの外径より大きい内径を
有し、かつ、多数のガス噴出口を有する内筒と、複数個
のガス供給口を有し高周波ワークコイルに内接する外筒
とからなり、内筒と外筒との間にシールドガスを通流す
る構造となした二重管でシールドボックスを構成し、該
シールドボックスはオープンパイプを同心円上に囲繞す
るごとく溶接点後方に近接配置したことを特徴とする請
求項１又は２記載の電縫鋼管のガスシールド溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05898597A JP3327514B2 (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 電縫鋼管のガスシールド溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05898597A JP3327514B2 (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 電縫鋼管のガスシールド溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249547A true JPH10249547A (ja) | 1998-09-22 |
| JP3327514B2 JP3327514B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=13100151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05898597A Expired - Fee Related JP3327514B2 (ja) | 1997-03-13 | 1997-03-13 | 電縫鋼管のガスシールド溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3327514B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002000385A1 (de) * | 2000-06-27 | 2002-01-03 | Friedel Paul Kalberg | Verfahren und anordnung zur begrenzung der temperatur beim schweissen der enden eines rohrpaares im schweissnahtnahen bereich des rohrwerkstoffes mittels gas |
| EP1707305A1 (de) * | 2005-03-30 | 2006-10-04 | Westfalen Ag | Verfahren zum Schweissen von Metall |
| JP2006272423A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Nisshin Steel Co Ltd | 鋼管の高周波誘導加熱造管方法 |
| JP2006289432A (ja) * | 2005-04-11 | 2006-10-26 | Nisshin Steel Co Ltd | 鋼管の高周波誘導加熱造管方法 |
| JP2013169579A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 電縫鋼管のシールボックス溶接装置 |
| JP2014147939A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Jfe Metal Products & Engineering Inc | 溶接鋼管の内面ビード平滑化方法および装置 |
| JP2014188569A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Nisshin Steel Co Ltd | シールボックスを使用した電縫鋼管の溶接方法 |
| CN105014267A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 天津钢管集团股份有限公司 | 高频直缝焊管管内水幕氩气综合焊接保护装置 |
-
1997
- 1997-03-13 JP JP05898597A patent/JP3327514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2013169579A (ja) * | 2012-02-22 | 2013-09-02 | Nisshin Steel Co Ltd | 電縫鋼管のシールボックス溶接装置 |
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| JP2014188569A (ja) * | 2013-03-28 | 2014-10-06 | Nisshin Steel Co Ltd | シールボックスを使用した電縫鋼管の溶接方法 |
| CN105014267A (zh) * | 2015-07-13 | 2015-11-04 | 天津钢管集团股份有限公司 | 高频直缝焊管管内水幕氩气综合焊接保护装置 |
| CN105014267B (zh) * | 2015-07-13 | 2016-09-28 | 天津钢管集团股份有限公司 | 高频直缝焊管管内水幕氩气综合焊接保护装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3327514B2 (ja) | 2002-09-24 |
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