JPS5825883A - 高周波溶接鋼管のアプセツト量制御方法 - Google Patents

高周波溶接鋼管のアプセツト量制御方法

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Publication number
JPS5825883A
JPS5825883A JP12304181A JP12304181A JPS5825883A JP S5825883 A JPS5825883 A JP S5825883A JP 12304181 A JP12304181 A JP 12304181A JP 12304181 A JP12304181 A JP 12304181A JP S5825883 A JPS5825883 A JP S5825883A
Authority
JP
Japan
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upsetting
welding
width
bead
rate
Prior art date
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Pending
Application number
JP12304181A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Saito
斎藤 通生
Eiichi Yokoyama
横山 栄一
Akio Ejima
江島 彬夫
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP12304181A priority Critical patent/JPS5825883A/ja
Publication of JPS5825883A publication Critical patent/JPS5825883A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K13/00Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/01Welding by high-frequency current heating by induction heating
    • B23K13/02Seam welding

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、高周波溶接鋼管のアプセット量制御方法に
関するもので、とくにメタルフロー立上がり角度を一走
値に近づける制御をすることによって最適の局長差アプ
セット置にする方法について提案するものである。
電縫鋼管の製造に当っては、表皮効果や近接効果と呼ば
れる高周波電流特有の性質を利用した高周波m堅方法が
広く採用されており、効率の良い加熱ができることから
高速化によく適合する利点がある。・この高周波溶接方
法において大切なことの1つに溶接入熱やアプセット置
の管理があ6゜従来、そうした溶接入熱やアプセット置
の管理方法としては、主にオペレーターによる溶接部の
溶鋼の目視観察や、スクイズロール後でのv形エツジの
排出ビードの測温などにもとづいて手動で入力調整をし
ていた。このような従来技術の場合、操作する人によっ
て板厚あるいは造管速度などの変化による溶鋼の表面温
度や色の変動に対する応答性に個人差や限界があり、そ
のためにしばしばコールドウェルドやベネトレーターと
称する溶接欠陥を発生することがあった。また、その他
の従来技術として発振器のプレート電圧、電流、グリッ
ド電流等によって溶接入熱やアプセット緻の自動制御を
行う方法が提案されている。この方法の場合、発振器や
伝送回路、パイプ内の熱損失があるために精度が悪く実
用的ではない。
このように従来は、正しい溶接現象の把握という点に欠
けるところがあり、そのことの故に適切なアプセット酸
の制御ができないという欠点があった。この発明は将に
この点についての解決ヲ与えることを目的とするもので
あり、アプセット前のエツジ溶融量およびHAZ幅、ア
プセット後のビード幅およびビード高さにもとづいたメ
タル70−立上がり角度を演算して求め、これを予め設
電したメタル70−立上がり角度の基準値と比較して最
適アプセット置を求めるようにした方法について提案す
る。以下にその構成の詳細を説明する。
この発明は溶接入熱(アプセット前のエツジ溶融量)を
正しく制御したとしても、スクイズロールによるアプセ
ット置が不適切になるとベネトレーターやクランク等の
溶接欠陥を発生させるという知見にもとづいて案出した
ものである。
一般に、造管に際して、アプセット直前のエツジ溶融量
が不十分であると融合不良(コールドウェルド)になり
、また溶融が過度になると、いわゆる第3種溶接現象と
呼ばれる状態になるためにペネトレーターを発生するこ
とがある。したがって、良好な溶接部を得るためには、
溶接入熱+8ちアプセット直前のエツジ溶融量を適正に
する必要があるが、たとえそのアプセット直前の溶融が
適正であっても、アプセット置が不適正であると欠陥発
生などが問題となる。通常、このアプセッFはV形のエ
ツジ端の溶鋼を酸化物とともに排出し、溶接欠陥のない
溶接部を得る目的で行うものであるから強いほどよいが
、逆にアプセットが強すぎるとメタル70−が立上がり
すぎてシャルピー衝撃特性が悪くなる。したがって普通
メタル70−立上がり角度が適正になるようにアプセッ
)することが重要になる。
以上のことから、造管に際して必要なことは適正な溶融
幅を得るように溶接入熱を調整し、そのときのアプセッ
ト前エツジの溶融状態などに応じた適正な置でアプセッ
トを行うことである。この発明は将にこの点の!’鰭に
応えるべく開発した制御方法である。
次に、アプセットに与える溶接条件について検討し、必
要適正なアプセット置に制御するための具体的方法につ
いて説明する。第1図に示すように、メタル7p−立上
がり角度は、溶接入熱(アプセット前のエツジ溶融量)
とアプセツ)量によ角度は小ざくなる。一方、同−溶接
入熱の場合であってもアプセット後が大角〈なればメタ
ルフロー立上がり角度も大きくなるのである0なお、こ
こでいうアプセット置とは同長差アブセット−を意味す
る。
また、表11第2図は溶接入熱に直接的な影11′力を
もつ造管速度について、それとメタル70−立上がり角
度等の関係を検討したものである。この第2図および表
1に示すように、造管速度の低下に対してもメタル70
−立上がり角度の変化は認められないが、余盛りビード
断面積は多くHAZ幅は広がる0なお、この造管速度を
遅くすると、余盛りビード断面積ヤHム2幅が沃素い値
を示す理由は、該造管速度が速いときと同じビード外観
を維持するには熱伝導による冷却(放散)が大角い分そ
れだけ入熱量を大きくしなければならないから1その入
熱量に比例したビード断面となるからである@ 以上説明したように造管速度の違いによってエツジ溶融
量(アプセット後のビード幅)、Rムz4Iに大きな差
が出るのに対し、既に述べたようにメタル70−立上が
り角度については差が出ないという理由は、例え、ば造
管速度が遅い場合エツジ溶融量、 HAZ幅は大角〈な
っても変形抵抗が小さいからであると考えられる。
一方、前記アブ七ッ装置は溶接入熱即ちエツジ溶融量な
どの造管条件の変化によって変動し、それにつれてメタ
ル70−立上がり角度が変化していく。したがって、造
管条件の変化に合わせてアプセット置を制御するには、
メタルフロー立上カり角度の制御によっても同じ目的が
達成できることになり、またそのメタル70−立上がり
角度を一定にする制御を行う方がより正確に適正アプセ
ット強ざを指示できるようになる。
そこで、以下にメタル70−立上がり角度に影響を与え
る溶接条件について検討する。第7gはメタル70−立
上がり角度を規制する局長差アプセット1JIi1人熱
(ヒート係数)ざらにスクイズロール後のビード幅、ビ
ード高ざ間の関係について示した。この第1図より溶接
入熱が一定の場合、周長差アプセット置が大きいはどビ
ード幅は広くビード高ざは高くなる傾向がある。
−万、周長差アプセット鰍が一定の場合、溶接入熱臘が
多いほどビード幅は広く、ビード高ざも高くなる傾向が
認められる。第参図はメタルフロート幅、ビード高ざと
、造管速度との間係を示しているが、造管速度が連(な
るとビード幅は狭くビード高ざは低くなる傾向がある。
また1第5図は板厚と適正局長差乙プセット量の関係で
あるが、板厚が厚いほど適正周長差アプセット前は大角
〈なっている。これは板厚が厚いほど電流がエツジ角に
流れようとする傾向が強く、%tでのHAZ幅が広いこ
とのためと考えられる。
第1図は上述した関係の総括であり、アプセット置を制
御するための、メタル70−立上がり角度とfIi1i
!!人熱、造管速入熱よびHAZ@の関係を模式的に示
すものであり、このような間係のもとに優られるメタル
7a−立上がり角度を個々の漕**管について一定にな
るように制御していけば最適アプセット緻が得られるの
である。
wJ7図はそうしたアプセット置制御についてのブロッ
ク図である・この図において、イメージセンサ−カメラ
Jはレンズ、センサーと演算回路とからなるもので、マ
廖エツジ部の板表11ili#!#!IIIIiに相当
する信号を出力する。これを比較回路Sに入力する。一
方、板厚測定器11造管速度測宕器コによって測定した
板厚、造管速度を、板表面溶融幅基準値決定回路参へ入
力する。この基準値決宛回路参では造管中の板厚、造管
速度に応じた板表面溶融幅の基準値を決定し、その信号
を比較回路jに入力する。比較回路!では先のイメージ
センサ−カメラJによる表面溶融幅の実測値と前記基準
値とを比較し、その差が零になるように電源電圧を制御
し、所望の溶接入熱にする。
このように、アプセット前の溶接入熱即ちエツジの溶融
量が一定になるように制#された状態で、イメージセン
サ−カメラJの出力および板厚値、造管速度値を、演算
回路7に入力して求めたエツジの溶融幅tと丸t HA
Z @ toおよび造管速度値2セツト後のビード幅あ
るいはビード高ざを測定し、その値を演算回路12へ人
力し造管中のメタル7a−立上がり角度を演算し予め設
定しである基準メタルフロー立上がり角度l#と比較回
路/3で比較し、アフセy装置変更回路/1に入力して
アプセット緻を制御するのである・ 以下この発明の詳細な説明する。
第7図に示すようにイメージセンサ−カメラ3を収束点
/1の直前的10−1高ざgoo−の位置に配設し、ま
た別のイメージセンサ−カメラ//をスクイズロール直
後の高さ参〇〇−の所に配設し、それらのカメラ走査1
 /7 e /Iが溶接線と直角になるようにした・イ
メージセンサ−カメラJ 、 //のセンサー出力波形
は第9図に示すような両エツジと溶融ビードの加熱溶融
状態に応じたものが得られる。この波形信号をカメラ内
蔵の演算回路に入れ溶融部に相当する最低レベルで波形
をスライスしイメージセンサ−カメラJに対しては、そ
の時のスライス幅のコ分のlに相当する電気信号を、ま
たイメージセンサ−カメラ//に対してはその時のうな
制御を行い適正アプセット、置を決定した。
この結果、本発明によれば造管中にメタル7g−立上が
り角度の変化が定置的に把握で禽るようになり、適正な
アプセツ)を造管条件の変化に応じて適宜に行いうるか
ら、従来見られたようなベネFレータ−やコールドウェ
ルドなどの溶接欠陥が皆無となったシ なお、本発明は単に電縫鋼管製造分野のみならず、鋼板
、漏鋼などの分野における高周波電気抵抗、誘導溶接の
場合にもその11適用が可能である。
【図面の簡単な説明】
図面の第1図は局長差アプセット緻とメタルフロー立上
がり角度との関係を示す線図、第2図は造管速度とメタ
ル70−立上がり角度との関係を示す線図、第3図は局
長差アプセツF量に対す゛るビード幅(a)・ビード高
さΦ)の関係を示す線図、第参図は造管速度に対するビ
ード幅(転)・ビード高さΦ)の関係を示す線図、41
図は板厚と適正局長差アプセツF量との関係を示す線図
、第ぶ図はビード幅、ビード高とメタル70−立上がり
角度との関係に及はすHAZ幅、造管速度、溶接入熱の
影醤を示す!I図、第7図は本発明If御方法の一例を
示すブロック図、第を図はカメラ配置図、第を図はイメ
ージセンサ−カメラ出力波形図である。 l・・・板厚測定器、λ・・・造管速度測定器、J−・
イメージセンサ−カメラ、弘−演算回路(基準表面溶融
幅用)、S−・比較回路、≦−・電源電圧制御回路、7
−・演算回路(エツジ溶融幅、昼t 112幅用)、?
・・・エツジ溶融幅、10−%tHム2幅、//−・イ
メージセンサ−カメラ(ビード輻測定用)、//’−・
イメージセンサ−カメラ(ビード高ざ測定用)、12・
・・演算回路(メタルフロー立上がり角度用)、13・
・・比較回路、l#−・基準メタルフロー立上がり角度
、/j−・アプセット量制#J@路、/4−・収束点、
17・・・カメラ走査線、ll−・カメラ走査線、/9
−溶融部、〃・・・スライスレベル。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L オープンパイプのV形エツジ部に高周波電流を流し
    て加熱溶接す−るに当り、そのパイプについてのアプセ
    ット前の溶接入熱造管速度およびHAZ幅、アプセット
    前のビード輻およびビード高さにもとづいたメタル70
    −立上がり角度を演算推定し、これを予め設定したメタ
    ル70−立上がり角度の基準値と比較して最適アプセッ
    トを施していくことを特徴とする高周波溶接鋼管のアプ
    セット量制御方法。
JP12304181A 1981-08-07 1981-08-07 高周波溶接鋼管のアプセツト量制御方法 Pending JPS5825883A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61515U (ja) * 1984-06-07 1986-01-06 三菱レイヨン株式会社 伝動軸
EP0525621A2 (en) * 1991-07-23 1993-02-03 Kabushiki Kaisha Meidensha High frequency electronic welding system
EP0566834A2 (en) * 1992-03-25 1993-10-27 Kabushiki Kaisha Meidensha Tube production machine
JP2017056472A (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 新日鐵住金株式会社 電縫溶接工程の監視装置及び監視方法

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EP0525621A2 (en) * 1991-07-23 1993-02-03 Kabushiki Kaisha Meidensha High frequency electronic welding system
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