JPS5930493A - 溶接パイプの製造方法 - Google Patents
溶接パイプの製造方法Info
- Publication number
- JPS5930493A JPS5930493A JP57141533A JP14153382A JPS5930493A JP S5930493 A JPS5930493 A JP S5930493A JP 57141533 A JP57141533 A JP 57141533A JP 14153382 A JP14153382 A JP 14153382A JP S5930493 A JPS5930493 A JP S5930493A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- point
- coil
- pipe
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接パイプの製造方法に係り、詳しくは、Ｎ、
線管で代表される溶接パイプをレーザ溶接を適用して製
造する方法に係る。
線管で代表される溶接パイプをレーザ溶接を適用して製
造する方法に係る。
従来、中、小径の電縫管等の溶接パイプにおいては、低
合金鋼は電気抵抗溶接で溶接され、ステンレスなどはＴ
ＩＧ、プラズマ溶接で溶接されている。
合金鋼は電気抵抗溶接で溶接され、ステンレスなどはＴ
ＩＧ、プラズマ溶接で溶接されている。
すなわら、電気抵抗溶接によって電縫管を製造する場合
は、辿當、コイル４を第１図に示すように、フォーミン
グロール（図示せず）で成形し、スクイズロール１で衝
合させつつ、スクイズロール１の近傍に配置された高周
波コイル２による電磁誘導あるいは、コンタクトチップ
からの直接通電によって、衝合点３を加熱、溶融させ、
スクイズロール１によるアプセットで融液を排出し溶接
を完了して製造される。また、ＴＩＧ、プラズマ溶接に
よって製造するｔｌｉ合には、衝合点近傍にトーチを配
置し、溶融溶接を行なうもので、この場合は、アプセッ
トはほとんどかけらねない。
は、辿當、コイル４を第１図に示すように、フォーミン
グロール（図示せず）で成形し、スクイズロール１で衝
合させつつ、スクイズロール１の近傍に配置された高周
波コイル２による電磁誘導あるいは、コンタクトチップ
からの直接通電によって、衝合点３を加熱、溶融させ、
スクイズロール１によるアプセットで融液を排出し溶接
を完了して製造される。また、ＴＩＧ、プラズマ溶接に
よって製造するｔｌｉ合には、衝合点近傍にトーチを配
置し、溶融溶接を行なうもので、この場合は、アプセッ
トはほとんどかけらねない。
しかしながら、第１図で示す如〈従来法でアプセットを
かけ融液を排出する場合には、接合点のメタルフローの
方向が半径方向に指向し。
かけ融液を排出する場合には、接合点のメタルフローの
方向が半径方向に指向し。
接合部でフッククラックが生じやすり、衝撃特性も劣化
するσ）が通常である。更に、融液の排出が不十分な場
合には、コイルエツジ４が衝合点に達するまでに高温で
酸化性雰囲気にさらされて酸化物が生じ、この酸化物が
接合面に残り、ペネトレータ欠陥が生じて好ましくない
。また。
するσ）が通常である。更に、融液の排出が不十分な場
合には、コイルエツジ４が衝合点に達するまでに高温で
酸化性雰囲気にさらされて酸化物が生じ、この酸化物が
接合面に残り、ペネトレータ欠陥が生じて好ましくない
。また。
１’ Ｔ Ｏ、プラズマ等のアーク溶接で製造する場合
には、上記欠陥は生じないが、溶接速１ｗが遅く、造管
効率が著しく低下する。
には、上記欠陥は生じないが、溶接速１ｗが遅く、造管
効率が著しく低下する。
以上のところから、溶接熱源、にレーザに代表される高
エネルギー密度熱源を用いて、溶接速度を増大させろこ
とも考えられろ。しかし、この場合、衝合点の位置は一
定一耽ず、造管時に変位するのが通路で１価合点あるい
はその延長のシーム部に高エネルギー密度の微小スポッ
トを連続して照射することが非常に困難である本発明は
以−ヒの点の改善を目的とし、具体的には、電縫管等の
溶接パイプの製造において。
エネルギー密度熱源を用いて、溶接速度を増大させろこ
とも考えられろ。しかし、この場合、衝合点の位置は一
定一耽ず、造管時に変位するのが通路で１価合点あるい
はその延長のシーム部に高エネルギー密度の微小スポッ
トを連続して照射することが非常に困難である本発明は
以−ヒの点の改善を目的とし、具体的には、電縫管等の
溶接パイプの製造において。
コイルの衝合点にエネルギー密度の高い線状のレーザビ
ームを照射して溶接し、浴接バイブの製造にレーザビー
ム溶接の適用を可能にした製造方法を提案した。
ームを照射して溶接し、浴接バイブの製造にレーザビー
ム溶接の適用を可能にした製造方法を提案した。
すなわち１本発明方法はコイルにスクイズロールにてア
プセットをかけつつコイルエツジを衝合させ、その衝合
点を溶接して溶接パイプを製造する際に、その衝合点の
手前のＶ字状開口部からコイルエツジの衝合点において
コイル板厚全体にわたって線状に収束されたレーザビー
ムを照射１〜′〔溶接することを特徴とずろ。
プセットをかけつつコイルエツジを衝合させ、その衝合
点を溶接して溶接パイプを製造する際に、その衝合点の
手前のＶ字状開口部からコイルエツジの衝合点において
コイル板厚全体にわたって線状に収束されたレーザビー
ムを照射１〜′〔溶接することを特徴とずろ。
以下１本発明方法について説明する。
まず、本発明方法においては、レーザビームを集光させ
て線状の高エネルギー密度ビームをつくり、コイルエツ
ジ衝合点の手前のｖ字状開口部方向から衝合点に向けて
レーザビームを照射する。この場合、レーザビームは高
エネルギー密度を持っており、衝合点においてコイルの
板厚方向全体にわたって照射されるため、瞬間的に溶融
され、アプセットをほとんどがけることなく溶接される
。
て線状の高エネルギー密度ビームをつくり、コイルエツ
ジ衝合点の手前のｖ字状開口部方向から衝合点に向けて
レーザビームを照射する。この場合、レーザビームは高
エネルギー密度を持っており、衝合点においてコイルの
板厚方向全体にわたって照射されるため、瞬間的に溶融
され、アプセットをほとんどがけることなく溶接される
。
更Ｖｒ−詳しく説明すると、第２図ならびに第３ＩＲＩ
で示す如く、コイル４は７オーミングロール（図示せず
）あるいはケージロール（し１示せず）でパイプ状に予
め成形されろ。このコイル４は溶拷時にスクイズロール
１でコイルエツジ４ａを衝合させ、この衝合点３にレー
ザビーム５をＶ字状開口部から照射し、その衝合点３に
おいてコイルエツジ４ａの板厚全体にわたって照射する
。このようにレーザビーム・をＶシエイブ内にＪＩＮ射
すると、衝合点３が円周方向あるいはパイプ長手方向に
ずれても、レーザビーム５は両アプセットをほとんどか
けない状態で溶接は完了でき、従来例では高エネルギー
密度熱源の溶接で不可欠とされている突合せ間隙位置、
つまり、衝合点における高い精度の、要求は不要となる
。
で示す如く、コイル４は７オーミングロール（図示せず
）あるいはケージロール（し１示せず）でパイプ状に予
め成形されろ。このコイル４は溶拷時にスクイズロール
１でコイルエツジ４ａを衝合させ、この衝合点３にレー
ザビーム５をＶ字状開口部から照射し、その衝合点３に
おいてコイルエツジ４ａの板厚全体にわたって照射する
。このようにレーザビーム・をＶシエイブ内にＪＩＮ射
すると、衝合点３が円周方向あるいはパイプ長手方向に
ずれても、レーザビーム５は両アプセットをほとんどか
けない状態で溶接は完了でき、従来例では高エネルギー
密度熱源の溶接で不可欠とされている突合せ間隙位置、
つまり、衝合点における高い精度の、要求は不要となる
。
また、上記の如く線状の集光ビームを得るには、何れの
方法をも用いられるが、通常は、第２図の如く凹面鏡６
の光軸に斜めにレーザビーム５を入射させ、収差を利用
して線状の集光ビームを得、更に、平面鏡７で反射させ
て色合点３に向ければ十分である。
方法をも用いられるが、通常は、第２図の如く凹面鏡６
の光軸に斜めにレーザビーム５を入射させ、収差を利用
して線状の集光ビームを得、更に、平面鏡７で反射させ
て色合点３に向ければ十分である。
要するに、以上の通り本発明方法によってレーザ溶接す
ると、衝合点は板厚全長にわたって同時に溶９１するた
め高速で溶接しても従来のアーク溶接等の溶融溶接でみ
られたハンピング現象が起らず、電気抵抗溶接による通
常の造管速度で溶融溶接が可能となる。
ると、衝合点は板厚全長にわたって同時に溶９１するた
め高速で溶接しても従来のアーク溶接等の溶融溶接でみ
られたハンピング現象が起らず、電気抵抗溶接による通
常の造管速度で溶融溶接が可能となる。
また、高温に加熱される面積も小さく、短時間でもある
ので簡単なシールドを施すことにより、溶融部での酸化
も防止される。さらに、レーデ出力が不十分な場合に衝
合点の溶融を容易にするために、高周波コイルなどを用
いて衝合点近傍を予熱することもできる。
ので簡単なシールドを施すことにより、溶融部での酸化
も防止される。さらに、レーデ出力が不十分な場合に衝
合点の溶融を容易にするために、高周波コイルなどを用
いて衝合点近傍を予熱することもできる。
また、レーザビーム３を照射するときは、第３しＩＫ示
すようにビーム焦点８は衝合点３前方において、コイル
エツジ４ａの反射を積極的に利用することもできる。
すようにビーム焦点８は衝合点３前方において、コイル
エツジ４ａの反射を積極的に利用することもできる。
更に、本発明方法と従来例のｉｉ、気抵抗溶接とにおけ
る接合部の組織を対比すると１次の通りである。
る接合部の組織を対比すると１次の通りである。
すなわち、第４図１（ａ）は従来例の電気抵抗溶接によ
って電縫管を接合した場合の接合部の模式図・であり、
笛４艮１（ｈｌフエらびｔｃ（ｒ）は大発明方法ｌ［よ
って溶接した場合の接合部の模式図である。
って電縫管を接合した場合の接合部の模式図・であり、
笛４艮１（ｈｌフエらびｔｃ（ｒ）は大発明方法ｌ［よ
って溶接した場合の接合部の模式図である。
第４図（ａ）に示す如く、従来法によるものではパイプ
Ｗ板のバンド組織９が接合部１０で半径方向に向き、フ
ッククラックが発生しやすい形状となり、パイプ半径方
向の衝撃特性も悪化している。これに対し１本発明方法
によってアプセットをかけて溶接したものは、第４図（
ｂ）に示す如くバンド組織の向きは、従来法ではパイプ
表面に対して８０〜７０度の角度を有するのにも拘らず
、４５度以下となり、接合部の特性が改善されているこ
とがわかる。また、アプセットをほとんどかけず匠溶接
した場合には、第４し１（ｃ）Ｋ、示す如く接合部１０
６Ｃ凝固組織１１が存在し、バンド組線はパイプ表面に
平行なままであり、フッククラック、ペネトレータなど
の欠陥も発生していない。
Ｗ板のバンド組織９が接合部１０で半径方向に向き、フ
ッククラックが発生しやすい形状となり、パイプ半径方
向の衝撃特性も悪化している。これに対し１本発明方法
によってアプセットをかけて溶接したものは、第４図（
ｂ）に示す如くバンド組織の向きは、従来法ではパイプ
表面に対して８０〜７０度の角度を有するのにも拘らず
、４５度以下となり、接合部の特性が改善されているこ
とがわかる。また、アプセットをほとんどかけず匠溶接
した場合には、第４し１（ｃ）Ｋ、示す如く接合部１０
６Ｃ凝固組織１１が存在し、バンド組線はパイプ表面に
平行なままであり、フッククラック、ペネトレータなど
の欠陥も発生していない。
次に、実施例について説明する。
実施例１゜
板厚１１’の構造用パイプ＠ｓＴＫＭを用い。
Ｒ７Ｚ １％’ ／７）（’ ｎ や１ ／−ぜ出′１
３ テＭ ｆｌ’ Ｊ ｎ ｎ ｍｙ ／’Ｎ 造管を
行なった。
３ テＭ ｆｌ’ Ｊ ｎ ｎ ｍｙ ／’Ｎ 造管を
行なった。
造管速度は２４ｍ／ｍｉｎで一対の発振管を用いてＶシ
エイプ近傍の予熱を行なって（・る。発振管それぞれの
条件はプ、レート電流、電圧を（１２，６Ａ、８．６
ＫＶ ）、（１２，８Ａ、８．５ＫＶ）とし、コンタク
トチップはスクイズロール上流側２５０ｍとした。レー
ザビームは０．５ Ｗ Ｘ１２Ｌの矩形に集光しくノ（
ワー密度８，３Ｘ１０’’ｖＶ／ｃｒＡ ） 、 Ｖシ
エイプ接合部に投射した結果、°アプセット欺１謔で健
全な接合部が得られた。
エイプ近傍の予熱を行なって（・る。発振管それぞれの
条件はプ、レート電流、電圧を（１２，６Ａ、８．６
ＫＶ ）、（１２，８Ａ、８．５ＫＶ）とし、コンタク
トチップはスクイズロール上流側２５０ｍとした。レー
ザビームは０．５ Ｗ Ｘ１２Ｌの矩形に集光しくノ（
ワー密度８，３Ｘ１０’’ｖＶ／ｃｒＡ ） 、 Ｖシ
エイプ接合部に投射した結果、°アプセット欺１謔で健
全な接合部が得られた。
実施例２゜
板厚２ｔの構造用ノ（イブ材Ｓ ’Ｔ’ Ｎを用（・、
外径２５ψのパイプを２ＫＷσ）Ｃ０２レーヤ“１１．
１ブｊで造管した。
外径２５ψのパイプを２ＫＷσ）Ｃ０２レーヤ“１１．
１ブｊで造管した。
造管速度は５ Ｑ ｍ ／ ｍ １ ｎでＶシエイプ近
傍の予熱はワークコイルを用いて行な（・１発振管のプ
レート電流２０Ａ、電圧６ＫＶで周波数＆工２５０ＫＨ
，である。レーザビームＧ？、０．５ＷＸ３Ｌの矩形に
集光しくパワー密度１．３ＸＩＯＪ■／−）、■シエイ
ブ接合部に投射した結果、アプセット邦１−で健全な接
合部が得られたー以上のように、本発明方法によって溶
接して製造すると、従来例の電縫管σ）ペネトレータ。
傍の予熱はワークコイルを用いて行な（・１発振管のプ
レート電流２０Ａ、電圧６ＫＶで周波数＆工２５０ＫＨ
，である。レーザビームＧ？、０．５ＷＸ３Ｌの矩形に
集光しくパワー密度１．３ＸＩＯＪ■／−）、■シエイ
ブ接合部に投射した結果、アプセット邦１−で健全な接
合部が得られたー以上のように、本発明方法によって溶
接して製造すると、従来例の電縫管σ）ペネトレータ。
フッククラックなどの欠陥の発生要因カー除去でき、゛
アーク溶接などの溶融溶接法による場合のように、造管
速度の低下をきたすことなく造管が行なわれ、生産効率
を落さずに雷、線管の品質向上が可能となる。
アーク溶接などの溶融溶接法による場合のように、造管
速度の低下をきたすことなく造管が行なわれ、生産効率
を落さずに雷、線管の品質向上が可能となる。
第１図は従来例の電縫管製造方法σ）−例を示す説明図
、第２図は本発明方法によってノシイフ“の製造をする
場合の一例の斜視図、第３図１（エネ：発明方法によっ
て衝合点へのレーザビームをｆＫ射する場合の一例の説
明図、第４図＋（ａ）＆１従末法による電縫管接合部σ
ル（ンド組織σ〕模式図１、第４図（ｂ）ならびに（ｃ
）＆土木発明方法による接合部５グ）バンド組織の模式
図である。 符号１・・・・−・スクイズロール ２・・・・・・高周波コイル ３・・・・・・Ｉｉ会合点 ４・・・・・・コイル４
ａ・・・コイルエツジ ５・・・・・・レーザビーム ６・・・・・・凹面鏡 ７・・・・・・平１６１釦
８・・・・・・ビーム焦点 ９・・・・・・バンド組織 １０・・・・・・接合部 １１・・・・・・凝固組織
特許用１人 ＋１＋１ｌｌｆｉｉ製鉄株式会社代理人弁
理士松下義肋 弁論士 剛 島 文 雄
、第２図は本発明方法によってノシイフ“の製造をする
場合の一例の斜視図、第３図１（エネ：発明方法によっ
て衝合点へのレーザビームをｆＫ射する場合の一例の説
明図、第４図＋（ａ）＆１従末法による電縫管接合部σ
ル（ンド組織σ〕模式図１、第４図（ｂ）ならびに（ｃ
）＆土木発明方法による接合部５グ）バンド組織の模式
図である。 符号１・・・・−・スクイズロール ２・・・・・・高周波コイル ３・・・・・・Ｉｉ会合点 ４・・・・・・コイル４
ａ・・・コイルエツジ ５・・・・・・レーザビーム ６・・・・・・凹面鏡 ７・・・・・・平１６１釦
８・・・・・・ビーム焦点 ９・・・・・・バンド組織 １０・・・・・・接合部 １１・・・・・・凝固組織
特許用１人 ＋１＋１ｌｌｆｉｉ製鉄株式会社代理人弁
理士松下義肋 弁論士 剛 島 文 雄
Claims (1)
- コイｐ、−ＩＣスクイズロールにてアプセットをかけつ
つコイルエツジを衝合させ、その衝合点を溶接して、溶
接パイプを製造する際に、その衝合点の手前のＶ字状開
口部からコイルエツジの衝合点にお（・て、コイル板厚
全体にわたって線状に収束されたレーザビームを照射し
て溶接することを特徴とする溶接パイプの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141533A JPS5930493A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 溶接パイプの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57141533A JPS5930493A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 溶接パイプの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5930493A true JPS5930493A (ja) | 1984-02-18 |
Family
ID=15294179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57141533A Pending JPS5930493A (ja) | 1982-08-13 | 1982-08-13 | 溶接パイプの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5930493A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4769522A (en) * | 1986-09-11 | 1988-09-06 | Fried. Krupp Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Method and apparatus for laser beam welding of longitudinal seams in container bodies |
| JP2007091174A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Press Kogyo Co Ltd | 自動車窓のサッシュ |
-
1982
- 1982-08-13 JP JP57141533A patent/JPS5930493A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4769522A (en) * | 1986-09-11 | 1988-09-06 | Fried. Krupp Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung | Method and apparatus for laser beam welding of longitudinal seams in container bodies |
| JP2007091174A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-12 | Press Kogyo Co Ltd | 自動車窓のサッシュ |
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