JPH1076372A - Device for preheating open tube edge - Google Patents

Device for preheating open tube edge

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JPH1076372A
JPH1076372A JP23102796A JP23102796A JPH1076372A JP H1076372 A JPH1076372 A JP H1076372A JP 23102796 A JP23102796 A JP 23102796A JP 23102796 A JP23102796 A JP 23102796A JP H1076372 A JPH1076372 A JP H1076372A
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JP
Japan
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open
poles
open tube
pipe
tube
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Application number
JP23102796A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Toyooka
高明 豊岡
Akira Yorifuji
章 依藤
Toshiaki Amagasa
敏明 天笠
Motoaki Itaya
元晶 板谷
Toshio Onishi
寿雄 大西
Yuji Hashimoto
裕二 橋本
Nobuki Tanaka
伸樹 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an open tube edge preheating device which enables the solid phase pressure-welding tube manufacture to be realized that dispenses with bead machining, that secures high productivity, and that produces a steel tube superior in seam and surface quality. SOLUTION: This device is so structured that it is arranged in the upstream of a main heating device such as a work coil for heating an open tube 1 at a joint to a joining temperature; that it is provided with a U-shaped inductor 17 in the form of winding an induction coil 11 on the two poles 13, 13a of a U-shaped magnetic core, and with a high frequency power source for supplying a high frequency current to the induction coil 11; that the two poles of the U-shaped magnetic core is made to face the slit 10 of the open tube 1 so that the width of each pole 13, 13a may cover at least the slit 10 from outside the open tube 1; and that the poles and the slit 10 are aligned in the center of the width.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、オープン管エッジ
部予熱装置に関し、詳しくは、両エッジ部端面が衝合接
合され鋼管となるオープン管のエッジ部を予熱するため
の装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for preheating an open pipe edge portion, and more particularly, to an apparatus for preheating an edge portion of an open pipe which is a steel pipe formed by abutting both ends.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶接鋼管は、鋼板または鋼帯を管状に成
形しその継目を溶接したもので、小径から大径まで各種
の製造法によりつくられているが、主な製造法として、
電気抵抗溶接(電縫)、鍛接、電弧溶接によるものが挙
げられる。小径〜中径鋼管用としては、高周波誘導加熱
を利用した電気抵抗溶接法(電気抵抗溶接鋼管、電縫
管)が主として利用されている。この方法は、連続的に
帯鋼を供給し、成形ロールで管状に成形してオープン管
とし、続いて高周波誘導加熱によりオープン管の両エッ
ジ部端面を鋼の融点以上に加熱した後、スクイズロール
で両エッジ部端面を衝合溶接して鋼管を製造する方法で
ある(例えば、第3版鉄鋼便覧第III 巻(2)1056〜10
92頁)。
2. Description of the Related Art Welded steel pipes are formed by forming a steel plate or a steel strip into a tube and welding the seams thereof, and are made by various manufacturing methods from a small diameter to a large diameter.
Examples include electric resistance welding (electric resistance welding), forge welding, and electric arc welding. For small to medium diameter steel pipes, an electric resistance welding method (electric resistance welded steel pipe, electric resistance welded pipe) utilizing high frequency induction heating is mainly used. In this method, a steel strip is continuously supplied, formed into a tubular shape with a forming roll to form an open pipe, and then the end faces of both edges of the open pipe are heated by high-frequency induction heating to a temperature equal to or higher than the melting point of the steel. (See, for example, the third edition of the Iron and Steel Handbook, Vol. III (2), 1056-10).
92).

【0003】上記した高周波誘導加熱を利用した電縫管
の製造方法では、オープン管の両エッジ部端面を鋼の融
点以上に加熱するため、電磁力の影響により溶鋼が流動
し、生成された酸化物が衝合溶接部に噛み込まれペネト
レータ等の溶接欠陥あるいは、溶鋼飛散(フラッシュ)
が発生しやすいという問題があった。この問題に対し、
例えば、特開平2-299782号公報には、2つの加熱装置を
有する電縫鋼管の製造法が提案されている。すなわち、
第1の加熱装置でオープン管の両エッジ部の温度をキュ
リー点以上に加熱し、第2の加熱装置で更に融点以上に
加熱し、スクイズロールで両エッジ部を衝合溶接して鋼
管を製造する。また、特開平2-299783号公報には、第1
の加熱装置で周波数45〜250kHzの電流を流し、両側エッ
ジ部を予熱し、第2の加熱装置で更に融点以上に加熱
し、スクイズロールで両エッジ部を衝合溶接して鋼管を
製造する電縫管製造装置が提案されている。
In the above-described method of manufacturing an electric resistance welded tube utilizing high frequency induction heating, since the end surfaces of both edges of the open tube are heated to the melting point of the steel or higher, the molten steel flows under the influence of electromagnetic force, and the generated oxidation occurs. An object is caught in the abutment weld and welding defects such as penetrators or molten steel scatter (flash)
There is a problem that is easy to occur. For this issue,
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-299782 proposes a method for manufacturing an electric resistance welded steel pipe having two heating devices. That is,
The temperature of both edges of the open pipe is heated to the Curie point or higher by the first heating device, the temperature is further raised to the melting point by the second heating device, and the both edges are impact-welded with a squeeze roll to produce a steel pipe. I do. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-29983 discloses the first
A current having a frequency of 45 to 250 kHz is passed by the heating device, and both edges are preheated. The second heating device is further heated to a temperature equal to or higher than the melting point, and both edges are impact-welded with a squeeze roll to produce a steel pipe. A sewing tube manufacturing device has been proposed.

【0004】しかしながら、これらの電縫管製造技術で
は、健全な溶接部は得られるものの、両エッジ部を鋼の
融点以上に加熱するため、衝合溶接時に、溶融した鋼が
管の内外面に排出されビード(余盛)が形成される。そ
のため、衝合溶接後に管内外面の溶接ビードの除去が必
要であり、ほとんどがビード切削用バイトにより切削さ
れて除去されている。
However, in these ERW pipe manufacturing techniques, although a sound weld is obtained, since both edges are heated to the melting point of steel or more, the molten steel is applied to the inner and outer surfaces of the pipe at the time of impact welding. It is discharged and a bead is formed. Therefore, it is necessary to remove the weld bead on the inner and outer surfaces of the pipe after the impact welding, and most of the bead is removed by cutting with a bead cutting tool.

【0005】このようなことから、この方法では、 ビード切削用バイトの切削量の調整で、材料と時間の
ロスが発生する。 ビード切削用バイトは消耗品であるため、造管速度に
よって異なるが、3000〜4000mのビード切削長毎にバイ
トを交換する必要があり、そのため、1時間程度ごとに
3〜5分間のバイト交換のためのラインの停止を余儀な
くされる。
[0005] For this reason, in this method, loss of material and time occurs due to adjustment of the cutting amount of the bead cutting tool. Since the bead cutting tool is a consumable, it needs to be changed every 3000-4000m bead cutting length, depending on the pipe forming speed. Therefore, it is necessary to change the bite for 3-5 minutes every hour. Forced to stop the line.

【0006】特に造管速度が100 m/min を超える高
速造管では、ビード切削用バイトの寿命が短く、交換頻
度が高い。 など、ビード切削がネックとなり、高速造管ができない
ため生産性が低いという問題があった。一方、比較的小
径鋼管用として極めて高い生産性を有する鍛接鋼管製造
方法がある。この方法は、連続的に供給した帯鋼を加熱
炉で1300℃程度に加熱した後、成形ロールで管状に成形
してオープン管とし、続いてオープン管の両エッジ部に
高圧空気を吹き付けて端面のスケールオフを行った後、
ウェルディングホーンにより端面に酸素を吹き付け、そ
の酸化熱で端面を1400℃程度に昇温させてから、鍛接ロ
ールで両エッジ部端面を衝合させ固相接合して鋼管を製
造する方法である(例えば、第3版鉄鋼便覧第III 巻
(2)1056〜1092頁)。
In particular, in high-speed pipe forming in which the pipe forming speed exceeds 100 m / min, the life of the bead cutting tool is short and the frequency of replacement is high. There was a problem that bead cutting became a bottleneck and high-speed pipe making was not possible, resulting in low productivity. On the other hand, there is a method for producing a forged steel pipe having extremely high productivity for a relatively small diameter steel pipe. In this method, a continuously supplied steel strip is heated to about 1300 ° C in a heating furnace, and then formed into a tubular shape with a forming roll to form an open pipe. After performing the scale-off of
Oxygen is blown to the end face by a welding horn, the end face is heated to about 1400 ° C by the heat of oxidation, and then the end faces of both edges are abutted by a forging roll to produce a solid-phase welded steel pipe ( For example, 3rd Edition Iron and Steel Handbook, Vol. III (2), pp. 1056-1092).

【0007】しかし、この鍛接鋼管製造方法では、 端面のスケールオフが完全ではないので、鍛接衝合部
へのスケール噛込みが発生し、シーム部の強度が母材部
に比べてかなり劣る。このため、偏平試験で、電縫鋼管
なら偏平高さ比h/D=2t/D(t:板厚)を達成で
きるのに対し、鍛接鋼管では偏平高さ比h/Dが0.5 程
度に劣るものとなる。
However, in this method for producing a forged steel pipe, the scale-off of the end face is not perfect, so that the scale is caught in the forged joint portion, and the strength of the seam portion is considerably inferior to that of the base material portion. For this reason, in the flattening test, the flattened height ratio h / D = 2t / D (t: plate thickness) can be achieved with an ERW steel pipe, while the flattened height ratio h / D is inferior to about 0.5 with a forged steel pipe. It will be.

【0008】帯鋼を高温に加熱するため、管表面にス
ケールが生成し表面肌が悪い。 など、造管速度が300m/min 以上と速く生産性は高い
が、シーム品質及び表面肌が悪く、JISのSTK等の
強度信頼性や表面品質を要求されるものは製造できない
という問題があった。上記問題を有利に解決するには、
本発明者らの創案になる固相圧接造管法によるのが好適
である。これは、オープン管の端部を融点未満の固相圧
接適正温度域(1300℃〜1500℃)に誘導加熱して圧接す
るという従来にない造管法である。この固相圧接造管法
で製造される鋼管は、従来の溶接管のようにビード切削
の必要がないので高速造管が可能で生産性が高く、しか
も従来の鍛接管の欠点である酸化起因のシーム品質およ
び表面肌の劣化もない。
[0008] Since the steel strip is heated to a high temperature, scale is formed on the pipe surface, and the surface skin is poor. Although the pipe-making speed is as fast as 300 m / min or more and the productivity is high, there is a problem that seam quality and surface skin are poor, and products requiring strength reliability and surface quality such as JIS STK cannot be manufactured. . To solve the above problem advantageously,
It is preferable to use the solid-state pressure welding tube method invented by the present inventors. This is an unconventional tube-forming method in which the end of an open tube is induction-heated and pressed to a proper solid-state pressure welding temperature range (1300 ° C to 1500 ° C) lower than the melting point. Unlike conventional welded pipes, steel pipes manufactured by this solid-state pressure welding method do not require bead cutting, so high-speed pipe forming is possible and productivity is high. No deterioration of seam quality and surface skin.

【0009】ところが、従来の溶接管製造に使用されて
いる誘導加熱装置および抵抗加熱装置では、以下に述べ
る欠点があって、固相圧接造管法に適用するには問題が
ある。図7(a)、(b)はそれぞれ、一般的な誘導加
熱装置および抵抗加熱装置の概念を示す斜視図である。
図7において、1はオープン管、2は鋼管、3はエッジ
部、3aはエッジ部端面、4は接合点、5はシーム部、6
はワークコイル、16、16Aはコンタクトチップ、7は接
合電流経路、8は通材の向きである。なお、本図では相
対するエッジ部端面3aを衝合して接合点4を形成する常
用のスクイズロール、およびワークコイル6あるいはコ
ンタクトチップ16、16Aの両極に高周波電圧を印加する
常用の高周波電源は図示省略する。なお、接合電流経路
7中の矢印はある時点での電流の向きを示しており、無
論、時間とともにこの向きは交互に逆転する。
However, the induction heating apparatus and the resistance heating apparatus used in the conventional production of welded pipes have the following drawbacks, and have problems in applying them to the solid-state pressure welding pipe method. FIGS. 7A and 7B are perspective views showing the concepts of a general induction heating device and a general resistance heating device, respectively.
In FIG. 7, 1 is an open pipe, 2 is a steel pipe, 3 is an edge, 3a is an end face of an edge, 4 is a joint point, 5 is a seam, 6
Denotes a work coil, 16 and 16A denote contact tips, 7 denotes a junction current path, and 8 denotes a direction of material passing. In this figure, a common squeeze roll that forms the joining point 4 by abutting opposing edge end surfaces 3a and a common high-frequency power supply that applies a high-frequency voltage to both the work coil 6 or the contact chips 16 and 16A are shown in FIG. Illustration is omitted. Note that the arrow in the junction current path 7 indicates the direction of the current at a certain point in time, and of course, this direction is alternately reversed with time.

【0010】以下は、図7(a)に示す従来の誘導加熱
装置で代表して高周波電流を用いる加熱方法について述
べる。この装置では、ワークコイル6とよばれる複数巻
きのコイルが、接合点4の上流側近傍でオープン管1が
該コイルをくぐり抜けるように配置されただけの簡単な
構造である。しかしながら、高周波の表皮効果等により
エッジ部端面3aのコーナ部に誘導電流が集中する傾向が
あり、室温からワークコイル6で誘導加熱したのでは、
とくに厚肉管を高速造管するときエッジ部端面3aのコー
ナ部とフラット部との温度差が過大となり、コーナ部と
フラット部とを接合点4において同時に固相圧接適正温
度域に到達させることができない。
Hereinafter, a heating method using a high-frequency current will be described as a typical example of the conventional induction heating apparatus shown in FIG. This device has a simple structure in which a multi-turn coil called a work coil 6 is arranged near the upstream side of the junction 4 so that the open tube 1 passes through the coil. However, the induction current tends to concentrate at the corners of the edge end surface 3a due to the high frequency skin effect and the like.
In particular, when forming a thick-walled pipe at a high speed, the temperature difference between the corner portion and the flat portion of the edge portion end surface 3a becomes excessive, and the corner portion and the flat portion simultaneously reach the appropriate solid-state pressure welding temperature range at the joint 4 at the joining point 4. Can not.

【0011】エッジ部3の温度不均一は、従来の溶接管
においても別観点から問題視されており、この対策とし
て、ワークコイル6の上流に予熱用コイルを設け、エッ
ジ部3を予め加熱しておいてワークコイル6での急速加
熱によるエッジ部端面3aのコーナ部とフラット部との温
度差を軽減することが知られている(前記特開平2-2997
82号公報、特開平2-299783号公報参照)。
The non-uniform temperature of the edge portion 3 has been regarded as a problem from a different viewpoint even in a conventional welded pipe. As a countermeasure, a preheating coil is provided upstream of the work coil 6 to heat the edge portion 3 in advance. In addition, it is known that the temperature difference between the corner portion and the flat portion of the edge portion end surface 3a due to the rapid heating in the work coil 6 is reduced (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-2997).
No. 82, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-29983).

【0012】図8は、従来の予熱用コイルの構造の概念
を示す斜視図で、(a)は水平ターン型、(b)は垂直
ターン型、(c)は鞍型をそれぞれ示し、9は予熱用コ
イル、7Aは予熱電流経路であり、図6と同一部材には
同一符号を付し説明を省略する。なお、本図では相対す
るエッジ部端面3aを衝合して接合点4を形成する常用の
スクイズロール、およびワークコイル6あるいはコンタ
クトチップ16、16Aの両極に高周波電圧を印加する常用
の高周波電源は図示省略する。なお、予熱電流経路7A
中の矢印はある時点での電流の向きを示しており、時間
とともにこの向きが交互に逆転することは接合電流7と
同様である。
FIGS. 8A and 8B are perspective views showing the concept of the structure of a conventional preheating coil. FIG. 8A shows a horizontal turn type, FIG. 8B shows a vertical turn type, and FIG. The preheating coil 7A is a preheating current path, and the same members as those in FIG. In this figure, a common squeeze roll that forms the joining point 4 by abutting opposing edge end surfaces 3a and a common high-frequency power supply that applies a high-frequency voltage to both the work coil 6 or the contact chips 16 and 16A are shown in FIG. Illustration is omitted. The preheating current path 7A
The arrow in the middle indicates the direction of the current at a certain point in time, and this direction is alternately reversed with time as in the case of the junction current 7.

【0013】しかしながら、(a)の水平ターン型は、
エッジ部端面3aだけでなくそこから少し離れた領域にも
誘導電流が密に分布して加熱されるので、加熱効率が非
常に悪く、(b)の垂直ターン型は、同じエッジ部3で
も予熱用コイル9に近い側の外面ほど誘導電流が密に分
布するので、エッジ部端面3a内の温度差が大きくなり、
(c)の鞍型は、図示のように誘導される予熱電流経路
7Aが長くなるため、加熱効率が非常に悪いという欠点
がある。
However, the horizontal turn type shown in FIG.
Since the induced current is densely distributed and heated not only in the edge 3a but also in a region slightly away from the edge 3a, the heating efficiency is very poor, and the vertical turn type shown in FIG. Since the induced current is more densely distributed on the outer surface closer to the use coil 9, the temperature difference in the edge portion end surface 3a becomes larger,
The saddle type (c) has a disadvantage that the heating efficiency is very poor because the preheating current path 7A induced as shown in the figure is long.

【0014】これらの欠点があるために、従来の予熱コ
イルを用いてオープン管1のエッジ部3を加熱しても、
ワークコイル6による加熱開始時のエッジ部端面3aのコ
ーナ部とフラット部との温度差の平均化が不十分とな
り、接合点4においてエッジ部端面3a全域を固相圧接適
正温度域に持ってくることは困難である。同様の不均一
加熱に起因する問題は固相接合鋼管の製造時だけでな
く、電縫管製造時にも重要である。ラインパイプなどの
厚肉管では、高周波電流の表皮効果等によりエッジ部端
面3aのコーナ部に電流が集中する傾向があるため、コー
ナ部が優先的に溶融し、フラット部中央部が十分に溶融
しないいわゆる冷接といった現象が生じる。肉厚が厚く
なるほどこの傾向が大きく、予熱コイルを用いた従来の
複合加熱方法を用いても十分な対処が難しかった。
Due to these disadvantages, even if the edge portion 3 of the open tube 1 is heated using a conventional preheating coil,
The averaging of the temperature difference between the corner portion and the flat portion of the edge portion end surface 3a at the start of the heating by the work coil 6 becomes insufficient, and the entire edge portion end surface 3a at the joining point 4 is brought to the appropriate solid-state pressure welding temperature region. It is difficult. The same problem caused by non-uniform heating is important not only in the production of solid-phase welded steel pipes, but also in the production of ERW pipes. In thick-walled pipes such as line pipes, the current tends to concentrate at the corners of the edge end face 3a due to the skin effect of high-frequency current, etc., so the corners are preferentially melted and the center of the flat part is sufficiently melted A phenomenon such as so-called cold welding occurs. This tendency increases as the wall thickness increases, and it is difficult to sufficiently cope with the conventional composite heating method using a preheating coil.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術の問
題に鑑み、本発明は、ビード切削の必要がなく高い生産
性が確保できしかもシーム品質および表面肌に優れた鋼
管を製造できる固相圧接造管法のみならず、電縫管の高
速・高品質造管法をも実現可能にするオープン管エッジ
部予熱装置を提供することを課題とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems of the prior art, the present invention provides a solid-state pressure welding capable of producing a steel pipe which can ensure high productivity without bead cutting, and has excellent seam quality and surface texture. An object of the present invention is to provide an open pipe edge portion preheating device that can realize not only a pipe forming method but also a high-speed and high-quality pipe forming method of an electric resistance welded pipe.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第1の本発明は、オープ
ン管を接合点において接合温度に加熱する本加熱装置の
上流に配設され、U形磁心の二極に誘導コイルが巻かれ
た形態のU形インダクタと、誘導コイルに高周波電流を
通電する高周波電源とを備え、オープン管外部からU形
磁心の二極をオープン管のスリット部に各極の幅が少な
くともスリット部を覆うように臨ませてなることを特徴
とするオープン管エッジ部予熱装置である。
According to a first aspect of the present invention, an induction coil is disposed upstream of a heating device for heating an open tube to a joining temperature at a joining point, and has two poles of a U-shaped magnetic core. A U-shaped inductor of the form and a high-frequency power supply for supplying a high-frequency current to the induction coil, and the two poles of the U-shaped magnetic core are externally provided to the slit portion of the open tube so that the width of each pole covers at least the slit portion. An open tube edge preheating device characterized by being exposed.

【0017】なお、「U形磁心」とは文字通りのU形の
磁心のみならず、コの字型、馬蹄形等、二つの極とそれ
らを結ぶ連結部分からなる磁心をも包含する概念であ
る。U形インダクタは、U形磁心の二極の間隔が 100mm
以上および/または可変であることが好ましく、また、
極とスリット部との間隔は80mm以下であることが好まし
く、また、極の幅W[mm]は、スリット部のギャップg[m
m]および高周波電流の周波数f[kHz] に対し次式(1) の
関係を満たすように選ぶことが好ましい。
The term "U-shaped magnetic core" is a concept including not only a literally U-shaped magnetic core, but also a U-shaped or horseshoe-shaped magnetic core composed of two poles and a connecting portion connecting them. The U-shaped inductor has a U-shaped magnetic core with a 100mm gap between the two poles.
Preferably and / or variable, and
The distance between the pole and the slit is preferably 80 mm or less, and the width W [mm] of the pole is determined by the gap g [m
[m] and the frequency f [kHz] of the high-frequency current are preferably selected so as to satisfy the following expression (1).

【0018】 (W−g)/2 ≧10×f-1/2 ………(1) 第2の本発明は、第1の本発明において、U形インダク
タの配設区間にオープン管外周を拘束するガイドロール
を備え、また、同区間にスリット部を拘束するスリット
部ガイドロールを備えたことを要旨とする。なお、外周
を拘束する前記ガイドロールは非磁性であることが望ま
しい。
(Wg) / 2 ≧ 10 × f −1/2 (1) According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the outer circumference of the open pipe is provided in a section where the U-shaped inductor is provided. The gist of the present invention is that a guide roll for restraining is provided, and a slit portion guide roll for restraining the slit portion is provided in the same section. It is desirable that the guide roll that restrains the outer periphery is nonmagnetic.

【0019】なお、ここでいうU形インダクタの配設区
間とは、U形インダクタ自体が延在する区間だけでな
く、U形インダクタと前後の設備(成形ロール、本加熱
装置等)との間の区間をも含む。第3の本発明は、第1
または第2の本発明において、U形インダクタの配設区
間のオープン管内にインピーダを装入したことを要旨と
する。
The section in which the U-shaped inductor is disposed is not only a section in which the U-shaped inductor itself extends, but also a section between the U-shaped inductor and the preceding and following equipment (forming roll, main heating device, etc.). Section is included. The third invention is the first invention
Alternatively, in the second aspect of the present invention, the gist is that an impedance is inserted into an open pipe in a section where the U-shaped inductor is provided.

【0020】第4の本発明は、第1〜第3のいずれかの
本発明において、U形磁心の両極間に非磁性体を配置し
たことを要旨とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects of the present invention, a non-magnetic material is disposed between both poles of the U-shaped magnetic core.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

<第1の本発明>図1は、第1の本発明の概念を示す斜
視図である。図1において、10はスリット部、11は誘導
コイル、12はU形磁心、13、13a は極、14は磁力線、17
はU形インダクタである。なお、図8と同一部材には同
一符号を付し説明を省略する。また、通材の向き8に沿
って下流に配置されている本加熱装置、および誘導コイ
ル11に通電する高周波電源は図示を省略した。
<First Invention> FIG. 1 is a perspective view showing the concept of the first invention. In FIG. 1, 10 is a slit portion, 11 is an induction coil, 12 is a U-shaped magnetic core, 13 and 13a are poles, 14 is a line of magnetic force, 17
Is a U-shaped inductor. The same members as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Further, the present heating device and the high-frequency power supply for supplying electricity to the induction coil 11 arranged downstream along the passing direction 8 are not shown.

【0022】なお、本加熱装置としては、図7に示した
誘導加熱装置、抵抗加熱装置のほか、レーザビーム装
置、電子ビーム装置、プラズマビーム装置等の局所加熱
装置も使用できる。図1に示すように、予熱装置を、U
形磁心12の二極13,13a に誘導コイル11を巻いた形態の
U形インダクタ17で構成し、その二極13,13a をオープ
ン管1外部からオープン管1のスリット部10に幅中心を
おおよそ合わせて臨ませて配設した。なお、図1におい
て、Wは極の幅、gはスリット部のギャップ、hは極と
スリット部との間隔、Sは二極の間隔、Lは極の長さで
ある。
As the heating device, a local heating device such as a laser beam device, an electron beam device, and a plasma beam device can be used in addition to the induction heating device and the resistance heating device shown in FIG. As shown in FIG.
The U-shaped inductor 17 is formed by winding an induction coil 11 around two poles 13 and 13a of a magnetic core 12, and the two poles 13 and 13a are arranged from the outside of the open tube 1 to the slit portion 10 of the open tube 1 with a width center approximately. It was arranged along with it. In FIG. 1, W is the width of the pole, g is the gap between the slits, h is the distance between the poles and the slit, S is the distance between the poles, and L is the length of the pole.

【0023】これにより、U形インダクタ17の一極13と
他極13a との間の空間を走る磁力線14を、U形磁心12の
一極13〜スリット部10〜オープン管1内〜スリット部10
〜U形磁心12の他極13a という経路を辿らせて、オープ
ン管1の相対する両エッジ部端面3a近傍に集中的かつ均
等に配分することができ、そこに誘導される電流密度が
増大して、誘導加熱効率が、図8に示した磁心を有しな
い従来の予熱コイルを用いた場合に比較して数百倍にも
向上することとなり、コーナ部とフラット部との温度差
を両エッジ部端面3aで同程度に小さく保ちながらしかも
急速にエッジ部端面3aを適温まで予熱できる。
As a result, the lines of magnetic force 14 running in the space between the one pole 13 of the U-shaped inductor 17 and the other pole 13a are changed from the one pole 13 of the U-shaped magnetic core 12 to the slit portion 10 to the inside of the open tube 1 to the slit portion 10
By following the path of the other pole 13a of the U-shaped magnetic core 12, it can be concentrated and evenly distributed near the opposing end surfaces 3a of the open tube 1 and the current density induced there increases. As a result, the induction heating efficiency is improved several hundred times as compared with the case where the conventional preheating coil having no magnetic core shown in FIG. 8 is used, and the temperature difference between the corner portion and the flat portion is reduced by both edges. The edge end face 3a can be quickly preheated to an appropriate temperature while maintaining the edge end face 3a at the same small size.

【0024】なお、当然ながら各極13、13a への誘導コ
イル11の巻き方は、磁束が周回するように互いに逆向き
に巻くこととする。ところで、第1の本発明において
は、U形磁心12の二極13、13a の間隔Sが 100mmより小
さいと、極13、13a に出入りする磁力線14によってエッ
ジ部3に誘起される互いに逆向きの誘導電流(渦電流)
が相互干渉して加熱効率が低下するので、Sは 100mm以
上にとるのが好ましい。また、その干渉の程度は周波数
や管径等により変化するので、加熱効率が極大となる極
間隔に調整できるように、U形磁心12は、両極13、13a
を互いに通管方向にスライドできる構造にしておくこと
が好ましい。なお、Sのさらに好ましい範囲は 200mm以
上である。Sの上限は特に設けないが、配置スペースの
点から1000mm程度以下とするのが妥当である。
It should be noted that the way of winding the induction coil 11 around the poles 13 and 13a is, of course, opposite to each other so that the magnetic flux circulates. In the first aspect of the present invention, if the distance S between the two poles 13 and 13a of the U-shaped magnetic core 12 is smaller than 100 mm, the opposite directions induced in the edge portion 3 by the lines of magnetic force 14 entering and exiting the poles 13 and 13a. Induced current (eddy current)
However, since S interferes with each other and lowers the heating efficiency, S is preferably set to 100 mm or more. Further, since the degree of the interference varies depending on the frequency, the tube diameter, and the like, the U-shaped magnetic core 12 is provided with the two poles 13 and 13a so that the heating efficiency can be adjusted to the maximum pole interval.
Are preferably configured to be slidable in the direction of the tube. In addition, the more preferable range of S is 200 mm or more. Although the upper limit of S is not particularly set, it is appropriate to set the upper limit to about 1000 mm or less from the viewpoint of the arrangement space.

【0025】また、それぞれの極13、13a とスリット部
10との間隔hが80mmを超えると、磁力線14のエッジ部端
面3aへの集中度が低下する傾向があるので、hが80mm以
下となるようにU形インダクタ17を配設するのが好まし
い。なお、hのさらに好ましい範囲は50mm以下である。
hの下限は特に設けず、通管時の振動等によっても極1
3、13a とスリット部10とが接触しなければよい。
The poles 13 and 13a and the slit portion
If the distance h from the gap 10 exceeds 80 mm, the degree of concentration of the lines of magnetic force 14 on the end surface 3a tends to decrease. Therefore, it is preferable to dispose the U-shaped inductor 17 so that h is 80 mm or less. In addition, a more preferable range of h is 50 mm or less.
There is no particular lower limit for h.
It is sufficient that the slits 10 do not contact the slits 13 and 13a.

【0026】また、極の幅W[mm]は、スリット部のギャ
ップg[mm]および高周波電流の周波数f[kHz] に対し次
式(1) 、より望ましくは次式(1A)を満たすように選ぶの
が好ましい。 (W−g)/2 ≧10 ×f-1/2 ………(1) (W−g)/2 ≧17.4×f-1/2 ………(1A) 式(1) ,(1A)の左辺は、オープン管1のエッジ部3と極
との対面区間幅の1/2を示すものであり、一方、本発
明者らの鋭意検討によれば、エッジ部端面3aの加熱均一
性の観点からの対面区間幅の適正範囲の下限値は、誘導
電流の浸透深さδ[mm]に強く依存し、さらに、この浸透
深さδ[mm]を限定する要因のうち、温度依存性のない高
周波電流の周波数f[kHz] の-1/2乗を用いればよく表現
できることを知見した。
The pole width W [mm] satisfies the following equation (1), more preferably the following equation (1A), with respect to the gap g [mm] of the slit portion and the frequency f [kHz] of the high-frequency current. It is preferable to select (Wg) / 2 ≧ 10 × f− 1 / 2 (1) ( Wg ) /2≧17.4×f−1/2 (1A) Equations (1) and (1A) Indicates the half of the width of the facing section between the edge portion 3 of the open tube 1 and the pole. On the other hand, according to the inventor's intensive studies, the uniformity of the heating of the edge portion end face 3a is shown. The lower limit of the appropriate range of the facing section width from the viewpoint strongly depends on the penetration depth δ [mm] of the induced current, and among the factors limiting the penetration depth δ [mm], the temperature dependence It has been found that the expression can be well represented by using the frequency f [kHz] of the high frequency current which is not available to the -1/2 power.

【0027】すなわち、式(1) および(1A)から、Wは次
式(2) 好ましくは(2A)を満たす値を選べばよい。 W≧20 ×f-1/2+g ………(2) W≧34.8×f-1/2+g ………(2A) なお、高周波電流に誘導される磁束を有効に利用してオ
ープン管エッジ部を加熱するためには、Wをオープン管
直径の1.25倍以下に抑えるのが好ましい。
That is, from the formulas (1) and (1A), W may be a value that satisfies the following formula (2), preferably (2A). W ≧ 20 × f− 1 / 2 + g (2) W ≧ 34.8 × f− 1 / 2 + g (2A) The open tube edge is effectively used by effectively using the magnetic flux induced by the high-frequency current. In order to heat the portion, it is preferable that W be suppressed to 1.25 times or less the diameter of the open pipe.

【0028】また、極の長さLについての好適範囲は、
周波数fと誘導コイルのターン数nとによって変わる
が、表1に示す範囲から選択すれば加熱効率の点から有
利である。
The preferred range for the length L of the pole is
Although it depends on the frequency f and the number n of turns of the induction coil, selecting from the range shown in Table 1 is advantageous in terms of heating efficiency.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】ただし、周波数fが10kHz を超えるとエッ
ジ部端面コーナ部に渦電流が集中し、コーナ部が優先的
に加熱されて端面内温度差が過大となるため、本発明装
置によるエッジ部予熱は周波数10kHz 以下で行うのが、
端面内温度均一化のためには望ましい。また、一極あた
りの誘導コイルのターン数nは、設備規模により1巻き
でも昇温させることができ、上限は特にないが、表1の
範囲から選択するのが好適である。 <第2の本発明>図2は、第2の本発明の概念を示す斜
視図である。同図において、18はスクイズロール、19は
ガイドロール、20はスリット部ガイドロール、21はスラ
イド部であり、前掲図(図8、図1)と同一または相当
部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。な
お、高周波電源は図示省略した。
However, if the frequency f exceeds 10 kHz, eddy currents are concentrated at the corners of the end face of the edge portion, and the corner portion is preferentially heated and the temperature difference in the end face becomes excessive. Is performed at a frequency of 10 kHz or less,
It is desirable to make the temperature within the end face uniform. Further, the number of turns n of the induction coil per pole can be increased by one turn depending on the equipment scale, and there is no particular upper limit, but it is preferable to select from the range in Table 1. <Second Present Invention> FIG. 2 is a perspective view showing the concept of the second present invention. In the same figure, 18 is a squeeze roll, 19 is a guide roll, 20 is a slit part guide roll, and 21 is a slide part, and the same or corresponding parts as those shown in FIGS. And the description is omitted. The high-frequency power supply is not shown.

【0031】本図に示すように第2の本発明は、第1の
本発明において、U形インダクタ17の配設区間(前後の
短区間も含む)の要所にオープン管1外周を拘束するガ
イドロール19を備え、また、同区間内にスリット部10を
拘束するスリット部ガイドロール20、20a を備えたもの
である。ガイドロール19、スリット部ガイドロール20、
20a は本図に示すように同時に配備するほうがより好ま
しい。
As shown in the drawing, the second invention is different from the first invention in that the outer periphery of the open pipe 1 is restrained at a key point in a section where the U-shaped inductor 17 is provided (including short sections before and after). A guide roll 19 is provided, and slit guide rolls 20 and 20a for restraining the slit 10 in the same section are provided. Guide roll 19, slit part guide roll 20,
It is more preferable to deploy 20a simultaneously as shown in this figure.

【0032】なお、前記した第1の本発明に係る好適要
件(極間隔可変)に則り、U形磁心12には二極13、13a
の間隔Sを変更するためのスライド部21を設けている。
図3は、第2の本発明に係るガイドロールの各種拘束形
態を例示する断面図であり、図2と同一または相当部分
にはこれと同じ符号を付し、説明を省略する。同図
(a)は2本のガイドロール19(当然ながらロールプロ
フィルが管周に沿う形に加工されている)が両脇から、
(b)は3本が両脇と下から、(c)は3本が両肩と下
から、(d)は4本が四方から、それぞれオープン管1
の外周に回転可能に当接して拘束するように配置されて
いる。なお、ガイドロール19はここに図示した以外にも
例えば平ロールで多方向から拘束する等々種々の配置形
態が採用可能である。このように、ガイドロール19はU
形インダクタの配設区間の要所々々に、一断面当たり複
数本、任意の配置形態で配設すればよい。
In accordance with the above-mentioned preferred requirements (variable pole spacing) according to the first aspect of the present invention, the U-shaped magnetic core 12 has two poles 13 and 13a.
Is provided with a slide portion 21 for changing the interval S between the two.
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating various types of restriction of the guide roll according to the second embodiment of the present invention. The same or corresponding parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. FIG. 2A shows two guide rolls 19 (of course, the roll profile is processed along the pipe circumference) from both sides.
(B), three from both sides and below, (c) three from both shoulders and below, (d) four from four sides, one open tube
Is arranged so as to be rotatably abutted on the outer periphery of the horn. The guide roll 19 may employ various arrangements other than those shown here, such as a flat roll that restricts the guide roll 19 from multiple directions. Thus, the guide roll 19 is U
It is sufficient to dispose a plurality of inductors per section in an arbitrary arrangement form at various points in the arrangement section of the inductor.

【0033】なお、これらのガイドロール19は、U形イ
ンダクタによって電磁誘導されると自身の発熱劣化に加
え予熱電流への外乱となるので、非磁性材料、例えばス
テンレス鋼あるいはセラミックス等を素材としたものを
使用することが望ましい。図4は、第2の本発明に係る
スリット部ガイドロールの拘束形態を例示する断面図で
あり、20、20a はスリット部ガイドロールで、図2と同
一または相当部分にはこれと同じ符号を付し、説明を省
略する。上のスリット部ガイドロール20aはスリット部1
0に嵌合してこれを拘束する凸部をもち、この形状のロ
ールは特にフィン付きロールと呼ばれる。
When these guide rolls 19 are electromagnetically induced by a U-shaped inductor, they cause a disturbance to a preheating current in addition to their own heat deterioration, so that they are made of a non-magnetic material such as stainless steel or ceramics. It is desirable to use one. FIG. 4 is a cross-sectional view exemplifying a restrained form of the slit portion guide roll according to the second embodiment of the present invention. Reference numerals 20, 20a denote slit portion guide rolls, and the same or corresponding parts as those in FIG. And description thereof is omitted. The upper slit guide roll 20a is the slit 1
A roll having a convex portion that fits into and restricts the roll is particularly called a finned roll.

【0034】なお、下のスリット部ガイドロール20はフ
ィン付きロール20a に対する反力用であって、図では1
本のみ描いているが管周方向に複数本設けてもかまわな
い。上記構成を採用した第2の本発明により、オープン
管1はU形インダクタの配設区間をブレなく通過するこ
とができ、エッジ部予熱の温度管理精度が一段と向上す
る。 <第3の本発明>図5は、第3の本発明の概念を示す断
面図である。図示のように第3の本発明は、第1または
第2の本発明において、U形インダクタ17の配設区間の
オープン管1内にインピーダ15を装入したことを要旨と
する。これによりエッジ部3への磁力線の集中度がさら
に増し、誘導加熱効率がより一層向上する。なお、イン
ピーダ15としてはフェライト等の強磁性体を用いるのが
好適である。 <第4の本発明>図6は、第4の本発明の概念を示す一
部切欠斜視図である。図示のように第4の本発明は、第
1〜第3の本発明のいずれかにおいて、U形磁心12の両
極13、13a の間に非磁性体22を追加配置したことを要旨
とする。これにより、とくに極13、13a とスリット部10
との間隔が大きいとき、オープン管1の外部空間で磁束
が不必要にループするのを好適に防止でき、誘導加熱効
率がさらに向上する。なお、非磁性体22としては、非金
属材料あるいはオーステナイト系ステンレス鋼等を用い
ればよい。
Note that the lower slit portion guide roll 20 is used for a reaction force against the finned roll 20a.
Although only books are illustrated, a plurality of books may be provided in the pipe circumferential direction. According to the second aspect of the present invention employing the above-described configuration, the open pipe 1 can pass through the section in which the U-shaped inductor is provided without deviation, and the temperature control accuracy of the edge portion preheating is further improved. <Third Present Invention> FIG. 5 is a sectional view showing the concept of the third present invention. As shown in the drawing, the third invention is characterized in that in the first or second invention, the impeder 15 is inserted into the open pipe 1 in the section where the U-shaped inductor 17 is provided. Thereby, the degree of concentration of the lines of magnetic force on the edge portion 3 is further increased, and the induction heating efficiency is further improved. It is preferable to use a ferromagnetic material such as ferrite as the impedance 15. <Fourth Invention> FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing the concept of the fourth invention. As shown in the drawing, the fourth invention is characterized in that in any one of the first to third inventions, a non-magnetic material 22 is additionally arranged between the poles 13 and 13a of the U-shaped magnetic core 12. As a result, the poles 13 and 13a and the slit 10
When the distance between the two is large, it is possible to preferably prevent the magnetic flux from unnecessarily looping in the external space of the open tube 1, and the induction heating efficiency is further improved. As the non-magnetic material 22, a non-metallic material, austenitic stainless steel, or the like may be used.

【0035】以上詳述したように、第1〜第3の本発明
によれば、オープン管のエッジ部をワークコイル等の本
加熱装置で加熱して端面全域を固相圧接適正温度域に昇
温するための昇温開始時のエッジ部端面温度分布を適正
に調えることが可能になり、それにより初めてビード切
削の必要がなく高い生産性が確保できしかもシーム品質
および表面肌に優れた鋼管を製造できる固相圧接造管法
が実現可能となる。また、従来の電縫鋼管製造時におい
ても、冷接やぺネトレータの生成といった溶接不良を生
じることなく、優れた品質の鋼管を製造できるようにな
る。
As described above in detail, according to the first to third aspects of the present invention, the edge portion of the open pipe is heated by the main heating device such as a work coil to raise the entire end surface to the appropriate solid-state pressure welding temperature range. It is possible to properly adjust the edge surface temperature distribution at the start of heating to increase the temperature, and for the first time, it is possible to secure high productivity without the need for bead cutting, and to provide a steel pipe with excellent seam quality and surface skin. A solid-state pressure welding tube method that can be manufactured becomes feasible. In addition, even when a conventional electric resistance welded steel pipe is manufactured, a steel pipe of excellent quality can be manufactured without causing welding defects such as cold welding and generation of a penetrator.

【0036】[0036]

【実施例】オープン管の両エッジ部を衝合圧接して鋼管
とする連続製管ラインにおいて、帯板から成形され初期
管体温度 600℃に全体加熱されたオープン管を140m/min
で通しながら、エッジ部両端面間隔(スリット部のギャ
ップg)が10mmとなるライン位置でエッジ部予熱を施
し、その下流で両エッジ部端面をさらに圧接温度まで誘
導加熱し衝合圧接して肉厚6mm 、外径130mm の機械構造
用鋼管(STKM11A相当)を製管する際に、図2の
形態の本発明装置を用いてエッジ部予熱を行い実施例と
した。また、実施例と同じ製管条件下で図7(a:水平
ターン型)、(b:垂直ターン型)、(c:鞍型)の磁
心のない予熱コイルを用いてエッジ部予熱を行いそれぞ
れ従来例A、B、Cとした。
[Example] In a continuous pipe-making line in which both edges of an open pipe are abutted and pressed into a steel pipe, an open pipe formed from a strip and entirely heated to an initial pipe temperature of 600 ° C is 140 m / min.
The edge is preheated at the line position where the gap between both end faces of the edge (gap of the slit part g) is 10 mm, and both edge end faces are further induction-heated to the pressure contact temperature downstream of the line, and the joint is pressed and pressed. When manufacturing a steel pipe for machine structure (equivalent to STKM11A) having a thickness of 6 mm and an outer diameter of 130 mm, the edge portion was preheated by using the apparatus of the present invention in the form of FIG. Also, under the same pipe-making conditions as in the example, the edge portion was preheated by using preheating coils without magnetic cores shown in FIGS. 7 (a: horizontal turn type), (b: vertical turn type), and (c: saddle type). Conventional examples A, B, and C were used.

【0037】装置の諸元・誘導条件、ならびに予熱直後
のエッジ部端面を放射温度計で測定して得た予熱後端面
平均温度(TPHと略記する)を表2に示す。なお、表2
において、nはコイルターン数(実施例は一極当たりの
値。従来例Cは鞍型につき該当値なし。)、SはU形磁
心の二極の間隔、Lは極の長さ、Wは極の幅、hはスリ
ット部と極との間隔、fは周波数、IHFは電流値、IP
はインピーダの有無である。
Table 2 shows the specifications and induction conditions of the apparatus and the average temperature of the end face after preheating (abbreviated as T PH ) obtained by measuring the end face of the edge portion immediately after preheating with a radiation thermometer. Table 2
, N is the number of coil turns (in the embodiment, the value per pole; conventional example C is not applicable for saddle type), S is the distance between the two poles of the U-shaped core, L is the pole length, and W is The width of the pole, h is the distance between the slit and the pole, f is the frequency, I HF is the current value, IP
Is the presence or absence of an impeder.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】表2のTPHを比較して明らかなように、本
発明によれば、従来に比べ格段に効率のよいオープン管
エッジ部予熱が可能である。
As is clear from the comparison of T PH in Table 2, according to the present invention, it is possible to preheat the edge portion of the open pipe much more efficiently than in the prior art.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明によれば、オープン管のエッジ部
端面全域をワークコイル等の本加熱装置で加熱して固相
圧接適正温度域に昇温するための昇温開始時の端面温度
分布を適正に調えることが可能になり、それにより初め
てビード切削の必要がなく高い生産性が確保できしかも
シーム品質および表面肌に優れた鋼管を製造できる固相
圧接造管法が実現可能となるという格段の効果を奏す
る。
According to the present invention, the end face temperature distribution at the start of heating for heating the entire end face of the edge portion of the open pipe with the main heating device such as a work coil to raise the temperature to the appropriate solid phase pressure welding temperature range. Can be adjusted appropriately, and for the first time, it is possible to realize a solid-state pressure welding method that can secure high productivity without the need for bead cutting and can produce steel pipe with excellent seam quality and surface skin. It has a remarkable effect.

【0041】また、通常の電縫管製造に適用すれば、生
産性および品質の格段の向上が可能となり、特に厚肉管
の製造において顕著な効果が得られる。
Further, if the present invention is applied to ordinary ERW pipe production, productivity and quality can be remarkably improved, and a remarkable effect can be obtained particularly in the production of thick-walled pipes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の本発明の概念を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the concept of the first invention.

【図2】第2の本発明の概念を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the concept of the second invention.

【図3】第2の本発明に係るガイドロールの各種拘束形
態を例示する断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating various constrained forms of a guide roll according to a second invention.

【図4】第2の本発明に係るスリット部ガイドロールの
拘束形態を例示する断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a restraining form of a slit portion guide roll according to a second invention.

【図5】第3の本発明の概念を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing the concept of the third invention.

【図6】第4の本発明の概念を示す一部切欠斜視図であ
る。
FIG. 6 is a partially cutaway perspective view showing a fourth concept of the present invention.

【図7】一般的な誘導加熱装置、抵抗加熱装置の概念を
示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing the concept of a general induction heating device or resistance heating device.

【図8】図7は、従来の予熱用コイルの構造の概念を示
す斜視図で、(a)は水平ターン型、(b)は垂直ター
ン型、(c)は鞍型をそれぞれ示す。
8A and 8B are perspective views showing the concept of the structure of a conventional preheating coil, wherein FIG. 8A shows a horizontal turn type, FIG. 7B shows a vertical turn type, and FIG. 7C shows a saddle type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 オープン管 2 鋼管 3 エッジ部 3a エッジ部端面 4 接合点 5 シーム部 6 ワークコイル 7 接合電流経路 7A 予熱電流経路 8 通材の向き 9 予熱用コイル 10 スリット部 11 誘導コイル 12 U形磁心 13、13a 極 14 磁力線 15 インピーダ 16、16A コンタクトチップ 17 U形インダクタ 18 スクイズロール 19 ガイドロール 20 スリット部ガイドロール(反力用) 20a スリット部ガイドロール(フィン付きロール) 21 スライド部 22 非磁性体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Open pipe 2 Steel pipe 3 Edge part 3a Edge part end face 4 Joining point 5 Seam part 6 Work coil 7 Joining current path 7A Preheating current path 8 Direction of passing material 9 Preheating coil 10 Slit part 11 Induction coil 12 U-shaped magnetic core 13, 13a pole 14 magnetic field line 15 impeder 16, 16A contact chip 17 U-shaped inductor 18 squeeze roll 19 guide roll 20 slit guide roll (for reaction force) 20a slit guide roll (finned roll) 21 slide 22 non-magnetic material

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天笠 敏明 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 板谷 元晶 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 大西 寿雄 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 橋本 裕二 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 田中 伸樹 愛知県半田市川崎町1丁目1番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Toshiaki Amagasa 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Inside the Chiba Works of Kawasaki Steel Corporation (72) Inventor Motoaki Itaya 1-1-1, Kawasaki-cho, Handa-shi, Aichi Prefecture Kawasaki Steel Corporation Chita Works (72) Inventor Toshio Onishi 1-1-1, Kawasakicho, Handa City, Aichi Prefecture Kawasaki Steel Corporation Chita Works (72) Inventor Yuji Hashimoto 1-1-1, Kawasakicho, Handa City, Aichi Prefecture Kawasaki Steel Corporation Chita Works (72) Inventor Nobuki Tanaka 1-1-1, Kawasaki-cho, Handa City, Aichi Prefecture Kawasaki Steel Corporation Chita Works

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 オープン管を接合点において接合温度に
加熱する本加熱装置の上流に配設され、U形磁心の二極
に誘導コイルが巻かれた形態のU形インダクタと、誘導
コイルに高周波電流を通電する高周波電源とを備え、オ
ープン管外部からU形磁心の二極をオープン管のスリッ
ト部に各極の幅が少なくともスリット部を覆うように臨
ませてなることを特徴とするオープン管エッジ部予熱装
置。
1. A U-shaped inductor which is disposed upstream of a heating device for heating an open tube to a joining temperature at a joining point and has an induction coil wound around two poles of a U-shaped magnetic core; A high-frequency power supply for supplying a current, wherein two poles of a U-shaped magnetic core are made to face a slit portion of the open tube from the outside of the open tube so that the width of each pole covers at least the slit portion. Edge preheating device.
【請求項2】 U形磁心の二極の間隔が 100mm以上であ
る請求項1記載のオープン管エッジ部予熱装置。
2. The open tube edge preheating device according to claim 1, wherein the distance between the two poles of the U-shaped core is 100 mm or more.
【請求項3】 U形磁心の二極の間隔が可変である請求
項1または2記載のオープン管エッジ部予熱装置。
3. The open tube edge preheating apparatus according to claim 1, wherein the distance between the two poles of the U-shaped magnetic core is variable.
【請求項4】 極とスリット部との間隔が80mm以下であ
る請求項1〜3のいずれかに記載のオープン管エッジ部
予熱装置。
4. The open pipe edge preheating apparatus according to claim 1, wherein a distance between the pole and the slit portion is 80 mm or less.
【請求項5】 極の幅W[mm]が、スリット部のギャップ
g[mm]および高周波電流の周波数f[kHz] に対し次式
(1) の関係を満たす請求項1〜4のいずれかに記載のオ
ープン管エッジ部予熱装置。 (W−g)/2 ≧10×f-1/2 ………(1)
5. The width W [mm] of the pole is expressed by the following equation with respect to the gap g [mm] of the slit portion and the frequency f [kHz] of the high-frequency current.
The open pipe edge portion preheating device according to any one of claims 1 to 4, which satisfies the relationship of (1). (W−g) / 2 ≧ 10 × f− 1 / 2 (1)
【請求項6】 さらにU形インダクタの配設区間にオー
プン管外周を拘束するガイドロールを備えた請求項1〜
5のいずれかに記載のオープン管エッジ部予熱装置。
6. A guide roll for restraining an outer periphery of an open pipe in a section in which a U-shaped inductor is provided.
5. The open-tube edge preheating device according to any one of 5.
【請求項7】 さらにU形インダクタの配設区間にスリ
ット部を拘束するスリット部ガイドロールを備えた請求
項1〜6のいずれかに記載のオープン管エッジ部予熱装
置。
7. The open pipe edge preheating apparatus according to claim 1, further comprising a slit portion guide roll for restricting the slit portion in a section where the U-shaped inductor is provided.
【請求項8】 ガイドロールが非磁性である請求項6ま
たは7記載のオープン管エッジ部予熱装置。
8. The open pipe edge preheating apparatus according to claim 6, wherein the guide roll is non-magnetic.
【請求項9】 さらにU形インダクタの配設区間のオー
プン管内にインピーダが装入されてなる請求項1〜8の
いずれかに記載のオープン管エッジ部予熱装置。
9. The open tube edge preheating apparatus according to claim 1, wherein an impedance is further inserted into the open tube in the section where the U-shaped inductor is provided.
【請求項10】 さらにU形磁心の両極間に非磁性体が配
置されてなる請求項1〜9のいずれかに記載のオープン
管エッジ部予熱装置。
10. The open tube edge preheating device according to claim 1, wherein a nonmagnetic material is further disposed between both poles of the U-shaped magnetic core.
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WO2014027564A1 (en) * 2012-08-17 2014-02-20 新日鐵住金株式会社 Welding device for electric resistance welded pipe
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