JPS5819461A - 電縫溶接鋼管 - Google Patents
電縫溶接鋼管Info
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- JPS5819461A JPS5819461A JP11668281A JP11668281A JPS5819461A JP S5819461 A JPS5819461 A JP S5819461A JP 11668281 A JP11668281 A JP 11668281A JP 11668281 A JP11668281 A JP 11668281A JP S5819461 A JPS5819461 A JP S5819461A
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- pipe
- toughness
- welded steel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電縫溶接鋼管の組成に関し、特に溶接後Ｏポ
ストアニールによる熱影響部の歪時効脆化を防止して靭
性を改良し九電縫溶接鋼管を提供するものである。
ストアニールによる熱影響部の歪時効脆化を防止して靭
性を改良し九電縫溶接鋼管を提供するものである。
周知のように電縫鋼管の製造工程においては、硬化しえ
＃１接部の組織を改善する丸め、溶接後に溶接部を局部
的に加熱する所謂ポストアニールを施すことが多い、と
のようなボストアニール工程を含む電縫鋼管の製造工程
の代表例を第１図に示す、第１図において、一般に帯状
スケルプと称される素材帯鋼１を成形ライン２において
連続的に管状体に成形し九後、コンタクトチップもしく
酸誘導加熱コイルからなる高周波給電体３によシ帯鋼両
端を溶接温度まで加熱し、スクイズロール４によりて加
圧溶接し、得られ九溶接管（電縫鋼管）５の内外面の溶
接ビードを切削した後、ボストアニーラと称する局部誘
導加熱装置６によって＊＊部を局部的にオーステナイト
化温度まで加熱し、続いて空冷ゾーン７において溶接部
が４００〜５００℃以下となるまで空冷し、その後水冷
ゾーン８において水冷を施した後、ただちにサイプと称
する定形機９によって所定の外径、真円度に成形し、矯
正後所定の寸法に切断するととによって製品となる。
＃１接部の組織を改善する丸め、溶接後に溶接部を局部
的に加熱する所謂ポストアニールを施すことが多い、と
のようなボストアニール工程を含む電縫鋼管の製造工程
の代表例を第１図に示す、第１図において、一般に帯状
スケルプと称される素材帯鋼１を成形ライン２において
連続的に管状体に成形し九後、コンタクトチップもしく
酸誘導加熱コイルからなる高周波給電体３によシ帯鋼両
端を溶接温度まで加熱し、スクイズロール４によりて加
圧溶接し、得られ九溶接管（電縫鋼管）５の内外面の溶
接ビードを切削した後、ボストアニーラと称する局部誘
導加熱装置６によって＊＊部を局部的にオーステナイト
化温度まで加熱し、続いて空冷ゾーン７において溶接部
が４００〜５００℃以下となるまで空冷し、その後水冷
ゾーン８において水冷を施した後、ただちにサイプと称
する定形機９によって所定の外径、真円度に成形し、矯
正後所定の寸法に切断するととによって製品となる。
しかるに上述のような製造工程によって得られた電縫鋼
管において杜、溶接部からｌθ〜３０■離れた位置にお
ける靭性が他の部分よル低下する現象が生じることがあ
る。すなわち本発明者等が通常鋼成分の電縫鋼管の管局
方向各部位についてシャルピー衝撃値を調べ九とζろ、
後述する第３図の破線（比較例りで示すように１溶接部
周辺の１０〜３０■の部位において鉱ポストアニール（
局部加熱処ｆｆ１）Ｋよシ焼鈍された溶接部や電縫鋼管
倦材の他の部分よシも衝撃値が低下していることが確認
され九、このように局部的に衝撃特性が低下すれば、Ｉ
Ｉ＃に寒冷地に使用されるラインパイプ等においてはパ
イプの破壊事故原因となることもＴｏシ、安全性の点か
ら重要な問題となる。
管において杜、溶接部からｌθ〜３０■離れた位置にお
ける靭性が他の部分よル低下する現象が生じることがあ
る。すなわち本発明者等が通常鋼成分の電縫鋼管の管局
方向各部位についてシャルピー衝撃値を調べ九とζろ、
後述する第３図の破線（比較例りで示すように１溶接部
周辺の１０〜３０■の部位において鉱ポストアニール（
局部加熱処ｆｆ１）Ｋよシ焼鈍された溶接部や電縫鋼管
倦材の他の部分よシも衝撃値が低下していることが確認
され九、このように局部的に衝撃特性が低下すれば、Ｉ
Ｉ＃に寒冷地に使用されるラインパイプ等においてはパ
イプの破壊事故原因となることもＴｏシ、安全性の点か
ら重要な問題となる。
ところで上述のような電縫鋼管における局部的脆化現象
の原因に′）いて本発明者等が種々調査研究を行１に−
）九とζろ、次のような事実が判明した。
の原因に′）いて本発明者等が種々調査研究を行１に−
）九とζろ、次のような事実が判明した。
すなわち、前述の電縫鋼管製造工程において、局部誘導
加熱装置６によりてボストアニールを行り先後、水冷シ
ー７８に至るまでの間の空冷ゾーン７における電縫鋼管
Ｏ管周方向の各部位の温度推移を積置に測定し九ところ
、第２図に示すようＫＳｍ部周辺１０〜３０１１１０位
置においては水冷シー７８に至るまでの関４００〜２０
０℃程度の温度に比較的長時間保持されることが判明し
た。このことから、前記部位において社いわゆる青熱脆
化現象が発生し、歪時効によって靭性Ｏ低下を招いてい
るものと推定されえ、すなわち、従来使用されている通
常成分の鋼においては鋼中の窪素■が充分に固定されて
いない丸め、成形−げ加工によって生じた残留歪に加え
てボスドアニー＃４６理後の空冷時における２００〜４
００℃の長時間保持によシ歪時効現象が生じているもの
と考えられる。もちろん前記部位が４００〜２００’Ｃ
Ｋ保持される時間は造管速度（ライン速度）Ｋよって異
なシ、し九がって歪時効による硬化の１度（脆化の程度
）は造管速度によりて興なシ、造管速度が速いほど硬化
度が小さくなって脆化が少なくなる。
加熱装置６によりてボストアニールを行り先後、水冷シ
ー７８に至るまでの間の空冷ゾーン７における電縫鋼管
Ｏ管周方向の各部位の温度推移を積置に測定し九ところ
、第２図に示すようＫＳｍ部周辺１０〜３０１１１０位
置においては水冷シー７８に至るまでの関４００〜２０
０℃程度の温度に比較的長時間保持されることが判明し
た。このことから、前記部位において社いわゆる青熱脆
化現象が発生し、歪時効によって靭性Ｏ低下を招いてい
るものと推定されえ、すなわち、従来使用されている通
常成分の鋼においては鋼中の窪素■が充分に固定されて
いない丸め、成形−げ加工によって生じた残留歪に加え
てボスドアニー＃４６理後の空冷時における２００〜４
００℃の長時間保持によシ歪時効現象が生じているもの
と考えられる。もちろん前記部位が４００〜２００’Ｃ
Ｋ保持される時間は造管速度（ライン速度）Ｋよって異
なシ、し九がって歪時効による硬化の１度（脆化の程度
）は造管速度によりて興なシ、造管速度が速いほど硬化
度が小さくなって脆化が少なくなる。
しかしながら一般に高強度電縫鋼管になるほど成形機２
による成形速度が遅くなシ、を九そ０１１０スクイズロ
ーに４による加圧成形速度が遅くなシ、その結果ライン
速度が遅くなって第２図に示すように１００秒１１度以
上の長時間にわえって４００〜２００℃の温度に保持さ
れ、歪時効による脆化が著しくなるのである。
による成形速度が遅くなシ、を九そ０１１０スクイズロ
ーに４による加圧成形速度が遅くなシ、その結果ライン
速度が遅くなって第２図に示すように１００秒１１度以
上の長時間にわえって４００〜２００℃の温度に保持さ
れ、歪時効による脆化が著しくなるのである。
この発明轄以上の事情を背景としてなされえものであ夛
、電縫鋼管の溶接部周辺１０〜３０−の部位、すなわち
ボストアニール熱影響部が歪時効により脆化することを
防止して、電縫鋼管の局部的靭性低下を防止することを
目的とするものである。すなわち本発明者等は、鋼中に
固溶されているＮが歪時効現象に大き會影響を与えると
とに着目して種々実験・研究を重ね九結果、１を鋼中Ｎ
Ｋ対し適量加えることＫよりてドを予めＩＮとして固定
し、ボストアニール熱影響部の歪時効脆化を防止し得る
ことを見出し、この発明を表すに至ったのである。
、電縫鋼管の溶接部周辺１０〜３０−の部位、すなわち
ボストアニール熱影響部が歪時効により脆化することを
防止して、電縫鋼管の局部的靭性低下を防止することを
目的とするものである。すなわち本発明者等は、鋼中に
固溶されているＮが歪時効現象に大き會影響を与えると
とに着目して種々実験・研究を重ね九結果、１を鋼中Ｎ
Ｋ対し適量加えることＫよりてドを予めＩＮとして固定
し、ボストアニール熱影響部の歪時効脆化を防止し得る
ことを見出し、この発明を表すに至ったのである。
具体的にはこの発明Ｏ電縫鋼管は、Ｃ０，４−以下、！
ｉｉＯ，８−以下、Ｍｍ Ｏ，３〜１．８０チ、υ０．
０１〜０．１０１１． ＮＯ，００３０〜０．０１５０
１１Ｇ。
ｉｉＯ，８−以下、Ｍｍ Ｏ，３〜１．８０チ、υ０．
０１〜０．１０１１． ＮＯ，００３０〜０．０１５０
１１Ｇ。
Ｎ Ｏ，０００６〜Ｏ，Ｇ Ｏ９０襲を含有し、かつＮ
ｂＯ，０１〜０．１０１１ｉ、Ｖｏ、０１〜０．１ ｓ
ｈｏうち１種以上を含有し、残部がＦ＠および不可避的
不純物からなシ、シかもＢ膚が０．２〜０．６の範囲と
なることを特徴とするものであ〉、このようＫＢをＮに
対し適量添加すると同時ＫＮｂおよび／を九はＶを添加
することによってボストアニール熱影響部の歪時効脆化
を防止し、管周方向に均一な靭性値を有するようにしえ
ものである。
ｂＯ，０１〜０．１０１１ｉ、Ｖｏ、０１〜０．１ ｓ
ｈｏうち１種以上を含有し、残部がＦ＠および不可避的
不純物からなシ、シかもＢ膚が０．２〜０．６の範囲と
なることを特徴とするものであ〉、このようＫＢをＮに
対し適量添加すると同時ＫＮｂおよび／を九はＶを添加
することによってボストアニール熱影響部の歪時効脆化
を防止し、管周方向に均一な靭性値を有するようにしえ
ものである。
以下この発明をさらに詳細に説明する。
先ずこの発明の電縫鋼管Ｏ化学成分の限定理由を説明す
ると、Ｃは最も安定して強度を向上させる元素であるが
、０．４０−を越えれば電縫鋼管製造時において溶接割
れを起ヒし易いから、溶接品質を確保するため上限を０
．４０ ％とした。但し特に寒冷地等使用される場合に
は低温靭性をより＆好とするため０．０４〜ｏ、ｔｓ＊
ｏ範囲とする仁とが望ましい。
ると、Ｃは最も安定して強度を向上させる元素であるが
、０．４０−を越えれば電縫鋼管製造時において溶接割
れを起ヒし易いから、溶接品質を確保するため上限を０
．４０ ％とした。但し特に寒冷地等使用される場合に
は低温靭性をより＆好とするため０．０４〜ｏ、ｔｓ＊
ｏ範囲とする仁とが望ましい。
８１ｄ鋼中の脱酸元素として有効なものであるが、過剰
に含有されると電縫溶接時に８１０．成分によるペネト
レータ欠陥が溶接部に発生し晶く、そのため０．８０−
以下に制限しえ。
に含有されると電縫溶接時に８１０．成分によるペネト
レータ欠陥が溶接部に発生し晶く、そのため０．８０−
以下に制限しえ。
ＭｍはＣと同様に鋼の強度を向上させる元素であシ、靭
性改善にも有効であるが、０．３１１未満ではこれらの
効果が充分ではなく、一方過剰ＫＭ鳳を添加しえ場合に
はＭｈｏを主体とし九ペネトレータ欠陥が溶接部に発生
し易いから、上限を１．８０１１とし丸。
性改善にも有効であるが、０．３１１未満ではこれらの
効果が充分ではなく、一方過剰ＫＭ鳳を添加しえ場合に
はＭｈｏを主体とし九ペネトレータ欠陥が溶接部に発生
し易いから、上限を１．８０１１とし丸。
鱒は鋼の脱酸元素として有効であるとともに結晶粒微細
化作用によ）鋼の強度、靭性を向上させるが、０．１０
−を越えればかえって靭性を低下させるばか〉でなく、
溶接性をも低下させることから、上限を０．１０−とじ
丸。
化作用によ）鋼の強度、靭性を向上させるが、０．１０
−を越えればかえって靭性を低下させるばか〉でなく、
溶接性をも低下させることから、上限を０．１０−とじ
丸。
１は、鱒添加のみでは鋼中ＯＮを固定するに不充分であ
る九めに添加されて、ＢＮとして鋼中Ｎを固定するもの
であ〉、１量とＮ量との比いが０．２未満では１による
Ｎの固定が不充分１九め歪時効脆゛化防止に顕著な効果
が得られず、また１Ａが０．６を越えれば１による焼入
性向上効果が過剰となって島状マルテンサイトや上部ベ
イナイト組織の生成によシかえりて靭性低下を招龜易く
なシ、そζでいの範囲をＱ、２〜０，６とし九、このよ
うに脆化防止に最適１ｋ１７範囲が０．２〜０８である
ことは後述する実施例（第４図）からも明らかである。
る九めに添加されて、ＢＮとして鋼中Ｎを固定するもの
であ〉、１量とＮ量との比いが０．２未満では１による
Ｎの固定が不充分１九め歪時効脆゛化防止に顕著な効果
が得られず、また１Ａが０．６を越えれば１による焼入
性向上効果が過剰となって島状マルテンサイトや上部ベ
イナイト組織の生成によシかえりて靭性低下を招龜易く
なシ、そζでいの範囲をＱ、２〜０，６とし九、このよ
うに脆化防止に最適１ｋ１７範囲が０．２〜０８である
ことは後述する実施例（第４図）からも明らかである。
なおＮは０．００３０ Ｓ未満の場合にはあえてＢによ
る固定を図らなく七も歪時効脆化をほぼ完全に防止でき
るからＮの下限を０．００３０ ｍとし、またＮが０．
０１５０−を越えれば管周溶接等に琳いて靭性劣化を′
ｌｓき易いから、ＮＯ上限を０、０１５０−とする、そ
してこのよう々Ｎ０．００３０〜０．０１５０ ＊（Ｄ
範囲に対しＢ／Ｎ Ｏ，２〜０．６を確保するべく、１
を０．０００６〜ｏ、 ｏ ｏ ｓ ｏ−とし喪。
る固定を図らなく七も歪時効脆化をほぼ完全に防止でき
るからＮの下限を０．００３０ ｍとし、またＮが０．
０１５０−を越えれば管周溶接等に琳いて靭性劣化を′
ｌｓき易いから、ＮＯ上限を０、０１５０−とする、そ
してこのよう々Ｎ０．００３０〜０．０１５０ ＊（Ｄ
範囲に対しＢ／Ｎ Ｏ，２〜０．６を確保するべく、１
を０．０００６〜ｏ、 ｏ ｏ ｓ ｏ−とし喪。
Ｎｂ 、 Ｖはともに結晶粒微細化および炭化物として
の析出によって強度および靭性を向上させるに効果があ
’ｊ）、Ｗｂ、Ｖのうち１種以上を添加すれば良い、
Ｎｂは０．Ｏｌ−未満では上記効果が不充分てあシ、ま
たＮｂが０．１０１１を越えればかえって靭性な低下さ
せるから、Ｎｂの添加量は０．０１〜Ｇ、１０−とする
、Ｖは０．０１％未満では同様に上記効果が充分であシ
、ま九・Ｖがα１５チを越えればかえって靭性を低下さ
せるから、Ｖの添加量ａＯ，０１〜０．１５−とする。
の析出によって強度および靭性を向上させるに効果があ
’ｊ）、Ｗｂ、Ｖのうち１種以上を添加すれば良い、
Ｎｂは０．Ｏｌ−未満では上記効果が不充分てあシ、ま
たＮｂが０．１０１１を越えればかえって靭性な低下さ
せるから、Ｎｂの添加量は０．０１〜Ｇ、１０−とする
、Ｖは０．０１％未満では同様に上記効果が充分であシ
、ま九・Ｖがα１５チを越えればかえって靭性を低下さ
せるから、Ｖの添加量ａＯ，０１〜０．１５−とする。
以下にこの発明の実施例および比較例を記す。
実施例
第１表の試料Ａ−ｙＫ示す本発明組成範囲内の化学成分
を有する素材を用いて、第１図の工１１にヨ３１管規格
ＡＰＩ ５ＬＸ−１：６０．管外径５０８−肉厚７１４
ｗｍの電縫鋼管を製造した。
を有する素材を用いて、第１図の工１１にヨ３１管規格
ＡＰＩ ５ＬＸ−１：６０．管外径５０８−肉厚７１４
ｗｍの電縫鋼管を製造した。
比較例
第１表の試料Ｇ−［３示す本発明組成範囲外の化学成分
を有する素材を用いて前記同様な電縫鋼管を製造し九。
を有する素材を用いて前記同様な電縫鋼管を製造し九。
以上の実施例および比較例の各電縫鋼管のうち、試料番
号Ｂ（本発明）およびＩ（比較例）について、溶接部か
ら管局方向各位置における０℃シャルピー衝撃値を調べ
た結果を第３図に示し、また実施例および比較例のすべ
ての電縫鋼管について、溶接部から管周方向へ２０■の
位置における０℃シャルピー衝撃値を調べた結果を各試
料のＩの値と対応して第４図に示す、＃３図から、従来
の電縫鋼管（試料Ｉ）では溶接部から１０〜３〇−の位
置において衝撃値が低下して、局部的に歪時効による脆
化が生じていることが明瞭であシ、これに対しこの発明
の電縫鋼管（試料Ｂ）において線溶接部では若干衝撃値
が高いものの、その他の部分では管周方向９０’の位置
まで衡撃値がほぼ均一となって詔多、歪時効による脆化
がほとんど生じていないことが明らかである。また第４
図から、Ｂ／）Ｊの値を０．２〜０．６の範囲に選択す
ることによりボストアニール熱−譬部の歪時効脆化を防
止して靭性を著しく改善し得ることが明らかである。
号Ｂ（本発明）およびＩ（比較例）について、溶接部か
ら管局方向各位置における０℃シャルピー衝撃値を調べ
た結果を第３図に示し、また実施例および比較例のすべ
ての電縫鋼管について、溶接部から管周方向へ２０■の
位置における０℃シャルピー衝撃値を調べた結果を各試
料のＩの値と対応して第４図に示す、＃３図から、従来
の電縫鋼管（試料Ｉ）では溶接部から１０〜３〇−の位
置において衝撃値が低下して、局部的に歪時効による脆
化が生じていることが明瞭であシ、これに対しこの発明
の電縫鋼管（試料Ｂ）において線溶接部では若干衝撃値
が高いものの、その他の部分では管周方向９０’の位置
まで衡撃値がほぼ均一となって詔多、歪時効による脆化
がほとんど生じていないことが明らかである。また第４
図から、Ｂ／）Ｊの値を０．２〜０．６の範囲に選択す
ることによりボストアニール熱−譬部の歪時効脆化を防
止して靭性を著しく改善し得ることが明らかである。
以上の説明で明らかなようにこの発明の電縫鋼管は、ボ
ストアニール処理後の空冷時におけるボストアニール熱
影響部の歪時効脆化による局部的靭性低下を有効に防止
して、管周方向に均一な靭性を得ることができ、したが
って寒冷地に使用されるラインパイプ等に使用してもボ
ストアニール熱影響部の歪時効脆化に起因する破壊事故
の発生を有効に防止することができる等の効果が得られ
る。
ストアニール処理後の空冷時におけるボストアニール熱
影響部の歪時効脆化による局部的靭性低下を有効に防止
して、管周方向に均一な靭性を得ることができ、したが
って寒冷地に使用されるラインパイプ等に使用してもボ
ストアニール熱影響部の歪時効脆化に起因する破壊事故
の発生を有効に防止することができる等の効果が得られ
る。
第１図は電縫溶接鋼管の一般的な製造工程の一例を示す
ブロック図、第２図は第１図の工程中のボストアニール
処理後の空冷ゾーンにおける溶接鋼管の各部位の温度推
移を示すグラフ、第３図紘との発明の実施例および比較
例の電縫鋼管における溶接部から管局方向各位置の０℃
シャルピー衝撃値の分布を示すグラフ、第４図はこの発
明の実施例および比較□例の電縫鋼管における溶接部か
ら管周方向２０■の位置での０℃シャルピー衝撃値とＢ
Ａの関係を示すグラフである゛。
ブロック図、第２図は第１図の工程中のボストアニール
処理後の空冷ゾーンにおける溶接鋼管の各部位の温度推
移を示すグラフ、第３図紘との発明の実施例および比較
例の電縫鋼管における溶接部から管局方向各位置の０℃
シャルピー衝撃値の分布を示すグラフ、第４図はこの発
明の実施例および比較□例の電縫鋼管における溶接部か
ら管周方向２０■の位置での０℃シャルピー衝撃値とＢ
Ａの関係を示すグラフである゛。
Claims (1)
- Ｃ００４慢（重量−１以下同じ）以下、１１１０．８−
以下、Ｍｍ Ｏ，３〜１．８１ｇ、 ＩＪｏ、０１〜０
．１０Ｓ、Ｎ Ｏ，００３０〜α０１５０％、ＢＯＯＯ
Ｏ６〜０、００９０１６を含有するとともｌ（、Ｎｂ０
．０１〜０．１０チ、Ｖｏ、０１〜０．１５−のうち１
種以上を含有し、残部がＦｅ詔よび不可避的不純物から
なシ、かつＩが０．２〜０．６の範囲となるととを特徴
とする電−Ｓｍ鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11668281A JPS5819461A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 電縫溶接鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11668281A JPS5819461A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 電縫溶接鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819461A true JPS5819461A (ja) | 1983-02-04 |
Family
ID=14693260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11668281A Pending JPS5819461A (ja) | 1981-07-24 | 1981-07-24 | 電縫溶接鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819461A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07678U (ja) * | 1993-05-14 | 1995-01-06 | 株式会社明電舎 | 産業用マニプレータのマスタアーム |
-
1981
- 1981-07-24 JP JP11668281A patent/JPS5819461A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07678U (ja) * | 1993-05-14 | 1995-01-06 | 株式会社明電舎 | 産業用マニプレータのマスタアーム |
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