JPS60106679A - 電縫管の入熱制御方法 - Google Patents
電縫管の入熱制御方法Info
- Publication number
- JPS60106679A JPS60106679A JP21381183A JP21381183A JPS60106679A JP S60106679 A JPS60106679 A JP S60106679A JP 21381183 A JP21381183 A JP 21381183A JP 21381183 A JP21381183 A JP 21381183A JP S60106679 A JPS60106679 A JP S60106679A
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- Japan
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- temperature
- temp
- welding
- distribution
- thickness direction
- 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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-
- 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
- B23K13/00—Welding by high-frequency current heating
- B23K13/01—Welding by high-frequency current heating by induction heating
- B23K13/02—Seam welding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (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】
〔技術の利用分野〕
本発明は電縫管の溶接入熱制御方法に関し、被溶接材の
エッヂコーナ一温度から溶接突き合せ点の肉厚方向の温
度分布を推定し、その温度分布が所定の適性基準分布に
なるように溶接温度を制御する事により入熱に起因する
溶接欠陥をなくし、信頼性の高い溶接部をもつ電縫管の
製造を可能とする電縫管の溶接入熱制御方法に関するも
のである。
エッヂコーナ一温度から溶接突き合せ点の肉厚方向の温
度分布を推定し、その温度分布が所定の適性基準分布に
なるように溶接温度を制御する事により入熱に起因する
溶接欠陥をなくし、信頼性の高い溶接部をもつ電縫管の
製造を可能とする電縫管の溶接入熱制御方法に関するも
のである。
電縫管は帯状金属板を数個の成形ロールによって円筒状
に曲成し、この円筒状金属板の両エッヂ部を加熱装置か
らの電磁誘導（又は通電）により加熱し、その後、スク
イズロールによって加圧し、両エッヂ部を相互に突き合
せ溶接する事により連続Ｍ造される。
に曲成し、この円筒状金属板の両エッヂ部を加熱装置か
らの電磁誘導（又は通電）により加熱し、その後、スク
イズロールによって加圧し、両エッヂ部を相互に突き合
せ溶接する事により連続Ｍ造される。
電縫管の品質上、その溶接条件の設定は非常に重要であ
り、従来は、熟練作業者が常時火色、−一ド形状などの
監視を行い、それらが材質、サイズなどの諸条件に応じ
て経験上好ましいと判断される様に溶接の諸東件を決め
ていた。しかし、このような方法では人の判断による／
々ラツキが生じるので、この／々ラツキを排除する念め
に次の方法が提示されている。即ち、特開昭５７−７９
０８４号に加熱装置と溶接突き合せ点の間の所定位置に
おけるエッヂ部近傍の金朽帯外周面の温度全検知し、そ
の温度が所定の基準温度になるように溶接入熱を制御す
る方法が提示され、また、特開昭５７−１６５１８８号
に加熱手段と溶接突き合せ点の間の任意の位置の肉厚方
向の温度を検知し、その最低温度が溶接突き合せ点で冷
接を発生させないような温度以上になるように溶接涙度
紮制御する方法が提示されている。
り、従来は、熟練作業者が常時火色、−一ド形状などの
監視を行い、それらが材質、サイズなどの諸条件に応じ
て経験上好ましいと判断される様に溶接の諸東件を決め
ていた。しかし、このような方法では人の判断による／
々ラツキが生じるので、この／々ラツキを排除する念め
に次の方法が提示されている。即ち、特開昭５７−７９
０８４号に加熱装置と溶接突き合せ点の間の所定位置に
おけるエッヂ部近傍の金朽帯外周面の温度全検知し、そ
の温度が所定の基準温度になるように溶接入熱を制御す
る方法が提示され、また、特開昭５７−１６５１８８号
に加熱手段と溶接突き合せ点の間の任意の位置の肉厚方
向の温度を検知し、その最低温度が溶接突き合せ点で冷
接を発生させないような温度以上になるように溶接涙度
紮制御する方法が提示されている。
ところで、電縫管の溶接の信頼性という観点から見れば
金属板の肉厚方向全体にわたｂ適性に溶接されているこ
とが必要であり、そのためには、溶接突き合せ点の全肉
厚方向の温度が溶は落ち又は冷接を発生させない適性温
度範囲内にあるように制御し管理する事が必要である。
金属板の肉厚方向全体にわたｂ適性に溶接されているこ
とが必要であり、そのためには、溶接突き合せ点の全肉
厚方向の温度が溶は落ち又は冷接を発生させない適性温
度範囲内にあるように制御し管理する事が必要である。
しかるに、上記の前者の方法はエーツヂ部近傍の金属帯
外周面の温度を管理するのであり、溶接突き合せ点の肉
厚方向の温度を制御し管理するのではない、一方、上記
の後者の方法は肉厚方向の温度を加熱手段と溶接突き合
せ点の間の任意の箇所で検知するのでおるが、該任意の
箇所では測温すべきオープンツクイブの両エッヂ端面は
近接していて該エッヂ端面の全肉厚方向の温度分布′ｆ
ｃ温度計の視野内に収める事が出来ず、従って突き合せ
点の肉厚方向の一部分の温度を検知し、これに基づく制
御である、 従って上記の方法は何れも信頼性の高い溶接ができない
おそれがある。
外周面の温度を管理するのであり、溶接突き合せ点の肉
厚方向の温度を制御し管理するのではない、一方、上記
の後者の方法は肉厚方向の温度を加熱手段と溶接突き合
せ点の間の任意の箇所で検知するのでおるが、該任意の
箇所では測温すべきオープンツクイブの両エッヂ端面は
近接していて該エッヂ端面の全肉厚方向の温度分布′ｆ
ｃ温度計の視野内に収める事が出来ず、従って突き合せ
点の肉厚方向の一部分の温度を検知し、これに基づく制
御である、 従って上記の方法は何れも信頼性の高い溶接ができない
おそれがある。
そこで、本発明の目的は上記のような従来技術の欠点を
除去し、溶接突き合せ点の全肉厚方向の温度分布全推定
可能であり、該推定した温度分布を制御することにより
信頼性の高い溶接部をもつ電縫管の製造が可能である
電縫管の入熱制御方法を提供することである。
除去し、溶接突き合せ点の全肉厚方向の温度分布全推定
可能であり、該推定した温度分布を制御することにより
信頼性の高い溶接部をもつ電縫管の製造が可能である
電縫管の入熱制御方法を提供することである。
而して、本発明の要旨は、電縫管の溶接工程において、
加熱装置と溶接突き合せ点との間の任意の２ケ所以上の
エッヂコーナーの温度を検知し、その検知温度から溶接
突き合せ点の肉厚方向の温度分布を推定し、その肉厚方
向の温度分布が所定の基準分布になるように加熱用電源
を制御することを特徴とする電縫管の入熱制御方法であ
る。
加熱装置と溶接突き合せ点との間の任意の２ケ所以上の
エッヂコーナーの温度を検知し、その検知温度から溶接
突き合せ点の肉厚方向の温度分布を推定し、その肉厚方
向の温度分布が所定の基準分布になるように加熱用電源
を制御することを特徴とする電縫管の入熱制御方法であ
る。
以下、本発明を具体的に説明する。
第１図は本発明方法ヲ冥施するための装置の全体的構成
を略示する模式図である。
を略示する模式図である。
本発明方法は、第１図を参照して次のように実施される
。、まづ、イメージガイド１，１′を含む温度測定装置
２にてワークコイル６と溶接突き合せ点８（以下７点と
呼ぶ）との間のオープンノミイブ７の任意の２ケ所（又
は２ケ所以上）のエッヂコーナーの温度を検知し、その
検知温度ケ比較回路３に与え、次いで別途設定されたＶ
点の肉厚方向の温度分布が最適温度分布になるようなエ
ッヂコーナ一温度の基準湯度（ＴｓＩ＋ Ｔｓｚ ）に
前記２ケ所の検知温度が一致するように高周波電源５が
ワークコイル６に流す溶接電流値を高周波雷、源制御回
路４で制御する。
。、まづ、イメージガイド１，１′を含む温度測定装置
２にてワークコイル６と溶接突き合せ点８（以下７点と
呼ぶ）との間のオープンノミイブ７の任意の２ケ所（又
は２ケ所以上）のエッヂコーナーの温度を検知し、その
検知温度ケ比較回路３に与え、次いで別途設定されたＶ
点の肉厚方向の温度分布が最適温度分布になるようなエ
ッヂコーナ一温度の基準湯度（ＴｓＩ＋ Ｔｓｚ ）に
前記２ケ所の検知温度が一致するように高周波電源５が
ワークコイル６に流す溶接電流値を高周波雷、源制御回
路４で制御する。
次にエッヂコーナ一温度から溶接突き合せ点の肉厚方向
の温度分布を推定することができる理由について述べる
。
の温度分布を推定することができる理由について述べる
。
第２図は加熱手段であるワークコイル６とｖ点８との間
における両エッヂコーナーＡ、Ａ’間、即ちエッヂコー
ナ一端面の肉厚方向の温度分布を等溝線にて表わした図
である。第２図から明らかな如く、両ニップコーナー４
，４′の温度は等しく、かつ高周波電源の表皮効果のた
め最も高く。
における両エッヂコーナーＡ、Ａ’間、即ちエッヂコー
ナ一端面の肉厚方向の温度分布を等溝線にて表わした図
である。第２図から明らかな如く、両ニップコーナー４
，４′の温度は等しく、かつ高周波電源の表皮効果のた
め最も高く。
中央部Ｂの温度が最も低い。この第２図から溶は落ちを
防ぐにはニップコーナーＡ又はＡ′の温度を、冷接を避
けるには中央部Ｂの温度を、それぞれ制御すればよく、
これにより肉厚方向全体の温度を適性に管理できる仁と
が知られたうそこで、次に縦軸に温度を、横軸にワーク
コイル６から７点８までの距声ＦＰＱＶを示し 上記エ
ッヂコーナーＡ又はＡ′と肉厚方向の中央部Ｂとの温度
該距離ＱＶ間における変化状態を調べて、それぞれ模式
的に示し几ものの１例が第３図である、ただし、この曲
＃（以下温度上昇曲線という）は溶接突き合せ形状がＩ
型（エッヂ端面同志が平行であること）である事を前提
としている。
防ぐにはニップコーナーＡ又はＡ′の温度を、冷接を避
けるには中央部Ｂの温度を、それぞれ制御すればよく、
これにより肉厚方向全体の温度を適性に管理できる仁と
が知られたうそこで、次に縦軸に温度を、横軸にワーク
コイル６から７点８までの距声ＦＰＱＶを示し 上記エ
ッヂコーナーＡ又はＡ′と肉厚方向の中央部Ｂとの温度
該距離ＱＶ間における変化状態を調べて、それぞれ模式
的に示し几ものの１例が第３図である、ただし、この曲
＃（以下温度上昇曲線という）は溶接突き合せ形状がＩ
型（エッヂ端面同志が平行であること）である事を前提
としている。
この温度上昇曲線のうち、溶接部の品質上、最適な温度
上昇曲線は、実験によって、得ようとする溶接部の品質
との関係から最適入熱条件であると判断した時の温度上
昇曲線をめることによって得ることができ、また、伝熱
モデル式を立ててめても良いう この最適温度上昇曲線を基準表し、英棚した温度上昇曲
線をこの基準に合致させることによって適性の溶接が得
られる。
上昇曲線は、実験によって、得ようとする溶接部の品質
との関係から最適入熱条件であると判断した時の温度上
昇曲線をめることによって得ることができ、また、伝熱
モデル式を立ててめても良いう この最適温度上昇曲線を基準表し、英棚した温度上昇曲
線をこの基準に合致させることによって適性の溶接が得
られる。
従って本発明の入熱制御方法に必要な、実験でめるべき
最適温度上昇曲線は上記から判るように、突き合せ角度
が一定ならば、前記エッヂコーナーと肉厚方向の中央部
のものである。
最適温度上昇曲線は上記から判るように、突き合せ角度
が一定ならば、前記エッヂコーナーと肉厚方向の中央部
のものである。
次に、肉厚方向の中央部Ｂの温度パターンを１゛Ｍ、エ
ッヂコーナーＡ又はＡ′の温度パターンをＴＥ とすれ
ば、ＴＭとＴＩ！！ との間には一般的に次式のような
関係がある。
ッヂコーナーＡ又はＡ′の温度パターンをＴＥ とすれ
ば、ＴＭとＴＩ！！ との間には一般的に次式のような
関係がある。
ＴＭ＝ｆ（ｖ、ｔ、Ｄ、θＡ１Ｍ、Ｔ只）・・・・・・
（１）Ｖ ： 酸質速度 ｔ ： 被溶接材の肉厚 Ｄ ： ｌ の外径 Ｍ ： ＃ の材質 ０Ａ： アペックス角度 いま、被溶接拐のライズ、利質、速度別にｆを実験によ
り決定すれば ＴＭ−２（’ｒ刊、θＡ） ・・・・・・（２）となる
。
（１）Ｖ ： 酸質速度 ｔ ： 被溶接材の肉厚 Ｄ ： ｌ の外径 Ｍ ： ＃ の材質 ０Ａ： アペックス角度 いま、被溶接拐のライズ、利質、速度別にｆを実験によ
り決定すれば ＴＭ−２（’ｒ刊、θＡ） ・・・・・・（２）となる
。
ここで、０Ａは被溶接材のサイズ、鋼種が同じ時変動が
小さいならばθｈｆ定数と扱っても良いし、又直接制御
因子として取り入れても良い。その判断は各ミルの特性
に委ねられる。
小さいならばθｈｆ定数と扱っても良いし、又直接制御
因子として取り入れても良い。その判断は各ミルの特性
に委ねられる。
次に、（２）式の２が得ら力、ればＶ点での肉厚中央部
の温度ＴＭＶ 、 Ｖ点でのエッヂコーナーの温度Ｔｂ
ＶけＴＦ、により決定出来る、つまり、Ｔ＋Ａｖ、Ｔｍ
Ｖ全管理するという事は最適温度上昇曲線が得られてお
ればＴｐ、−（Ｈ管理することに帰する。換言すると、
エッヂコーナ一温度からＶ点の肉厚方向の温度分布を推
定でき、更らに該温度分布を所定の基準分布になるよう
にするにはエッヂコーナ一温度を調整すればよいという
ことである。
の温度ＴＭＶ 、 Ｖ点でのエッヂコーナーの温度Ｔｂ
ＶけＴＦ、により決定出来る、つまり、Ｔ＋Ａｖ、Ｔｍ
Ｖ全管理するという事は最適温度上昇曲線が得られてお
ればＴｐ、−（Ｈ管理することに帰する。換言すると、
エッヂコーナ一温度からＶ点の肉厚方向の温度分布を推
定でき、更らに該温度分布を所定の基準分布になるよう
にするにはエッヂコーナ一温度を調整すればよいという
ことである。
次に本発明方法の適用例について述べる。
Ｍ４図において、０１はあるサイズ、利賀、速度での電
縫管の溶接におけるエッヂコーナーの最測定しＤ１曲線
であったならば、これ’ｆｆ１Ｃ＋に合致させるようＫ
［流を変えることによシ適性な溶接が得られる。
縫管の溶接におけるエッヂコーナーの最測定しＤ１曲線
であったならば、これ’ｆｆ１Ｃ＋に合致させるようＫ
［流を変えることによシ適性な溶接が得られる。
又ＤＩ曲線から関数？を用いて肉厚中央部の温度上昇曲
線り、を推定でき、上記のようにＤ＋ｋＯ＋に一致させ
るとＤ２もり、から関数２により一意的に決めらり、て
いる事よりＯｘ Ｋ一致する。つまシ、入熱Ｗ理のポイ
ントであるＴＭＶ 、 Ｔｍｖを管理するには本発明方
法に示す通りＤｌを管理すれば良いのである。
線り、を推定でき、上記のようにＤ＋ｋＯ＋に一致させ
るとＤ２もり、から関数２により一意的に決めらり、て
いる事よりＯｘ Ｋ一致する。つまシ、入熱Ｗ理のポイ
ントであるＴＭＶ 、 Ｔｍｖを管理するには本発明方
法に示す通りＤｌを管理すれば良いのである。
ただし、温度上昇曲線の型を管理する以上、エッヂコー
ナーの検知温度は最低２ケ所、即ち２ケ所以上必要であ
る事は言う捷でもない。
ナーの検知温度は最低２ケ所、即ち２ケ所以上必要であ
る事は言う捷でもない。
ＴＩＩＩｖが溶は落ち父は冷接を発生させず％”’Ｍｖ
が冷接全発生させ力いニップコーナーの検知温度Ｔｌ、
Ｔｌの範囲、即ち適性温度範囲全Ｔａ （ＴＩ（Ｔｂ
・・・・・１３１Ｔｃ （ＩＪ （Ｔｄ ・・・・・・
（４）”Ｉ’ｔ （Ｔｐ、＝ １’■−’Ｉ’＋ ／、
ｉ’ｆ −・−＋５１とすれば溶接空き合せ点の肉厚方
向の温度分布が適性であるためには常時＊ ’ｌ’ｌ
、ｌ−、、Ｔ’Ｉ が上記した最適流度内に入るように
溶接電流を制御すれば良い事になる、但し、 Ｔｌ は
溶接電流では制御出来るものではなく成形上の問題とな
るため監視的な意味しか持たない。
が冷接全発生させ力いニップコーナーの検知温度Ｔｌ、
Ｔｌの範囲、即ち適性温度範囲全Ｔａ （ＴＩ（Ｔｂ
・・・・・１３１Ｔｃ （ＩＪ （Ｔｄ ・・・・・・
（４）”Ｉ’ｔ （Ｔｐ、＝ １’■−’Ｉ’＋ ／、
ｉ’ｆ −・−＋５１とすれば溶接空き合せ点の肉厚方
向の温度分布が適性であるためには常時＊ ’ｌ’ｌ
、ｌ−、、Ｔ’Ｉ が上記した最適流度内に入るように
溶接電流を制御すれば良い事になる、但し、 Ｔｌ は
溶接電流では制御出来るものではなく成形上の問題とな
るため監視的な意味しか持たない。
以上のように５本発明によれば加熱装置表溶接突き合せ
点の間の任意の２ケ所以上で比較的温度計測が簡単な電
縫管のエッヂコーナーの湿度を検知する事によってＶ点
の全肉厚方向のｉＫ分布の推定が可能であり、かつ該推
定した肉厚方向の湿度分布が所定の基準分布になるよう
に制御するので、７点での全肉厚方向の温度を適性範囲
に管理でき、従って溶は落ちはもちろん冷接の発生しな
い溶接部をもつ電縫管を製造することができる。
点の間の任意の２ケ所以上で比較的温度計測が簡単な電
縫管のエッヂコーナーの湿度を検知する事によってＶ点
の全肉厚方向のｉＫ分布の推定が可能であり、かつ該推
定した肉厚方向の湿度分布が所定の基準分布になるよう
に制御するので、７点での全肉厚方向の温度を適性範囲
に管理でき、従って溶は落ちはもちろん冷接の発生しな
い溶接部をもつ電縫管を製造することができる。
従って入熱に起因する溶接欠陥を完全に防止でき、電縫
管の溶接品質の信頼性の大巾方向上が図れるなど本発明
方法は優れ次効果を発揮するものである。
管の溶接品質の信頼性の大巾方向上が図れるなど本発明
方法は優れ次効果を発揮するものである。
＠１図は本発明方法を実施するための装置の全体的構成
を示す模式図、第２図は電縫管のエッヂコーナ一端面の
温度分布図、第３図はワークコイルから７点までのニッ
プコーナーと肉厚中央部の温度上昇曲線ケ表わした図、
第４図は本発明方法の適用例説明のための図である。 １．１′・・・イメージガイド、２・・・温度測定装置
、３・・・比較回路、４・・・高周波電源制御回路、５
・・・高周波電源、６・・・ワークコイル、７・・・オ
ープンノミイブ、８・・・突き合せ点。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 外２名
を示す模式図、第２図は電縫管のエッヂコーナ一端面の
温度分布図、第３図はワークコイルから７点までのニッ
プコーナーと肉厚中央部の温度上昇曲線ケ表わした図、
第４図は本発明方法の適用例説明のための図である。 １．１′・・・イメージガイド、２・・・温度測定装置
、３・・・比較回路、４・・・高周波電源制御回路、５
・・・高周波電源、６・・・ワークコイル、７・・・オ
ープンノミイブ、８・・・突き合せ点。 代理人 弁理士 秋 沢 政 光 外２名
Claims (1)
- （１） 電縫管の溶接工程において、加熱装置と溶接突
き合せ点との間の任意の２ケ所以上のエッヂコーナーの
温度を検知し、その検知温度から溶接突き合せ点の肉厚
方向の温度分布を推定し、その肉厚方向の温度分布が所
定の基準分布になるように加熱用電源を制御する事を特
徴とする［縫管の入熱制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21381183A JPS60106679A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 電縫管の入熱制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21381183A JPS60106679A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 電縫管の入熱制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60106679A true JPS60106679A (ja) | 1985-06-12 |
Family
ID=16645423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21381183A Pending JPS60106679A (ja) | 1983-11-14 | 1983-11-14 | 電縫管の入熱制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60106679A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203680A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-09-08 | Kawasaki Steel Corp | 溶接状況監視方法 |
| JP2010137097A (ja) * | 2010-03-23 | 2010-06-24 | Namco Bandai Games Inc | ゲーム装置および情報記憶媒体 |
-
1983
- 1983-11-14 JP JP21381183A patent/JPS60106679A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62203680A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-09-08 | Kawasaki Steel Corp | 溶接状況監視方法 |
| JPH0334431B2 (ja) * | 1985-11-22 | 1991-05-22 | Kawasaki Steel Co | |
| JP2010137097A (ja) * | 2010-03-23 | 2010-06-24 | Namco Bandai Games Inc | ゲーム装置および情報記憶媒体 |
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