JPS6037214A - 電縫鋼管の製造方法 - Google Patents
電縫鋼管の製造方法Info
- Publication number
- JPS6037214A JPS6037214A JP14388283A JP14388283A JPS6037214A JP S6037214 A JPS6037214 A JP S6037214A JP 14388283 A JP14388283 A JP 14388283A JP 14388283 A JP14388283 A JP 14388283A JP S6037214 A JPS6037214 A JP S6037214A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pipe
- reduction rate
- outer diameter
- steel
- carbon
- 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
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
- B21C37/0807—Tube treating or manipulating combined with, or specially adapted for use in connection with tube making machines, e.g. drawing-off devices, cutting-off
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
本発明は電縫鋼管の製造方法に関する。更に詳細には、
本発明は鋼帯をフォーミングミルによって管状に成形し
、その継目を高周波誘導溶接又は高周波抵抗溶接等の電
縫溶接法により溶接して素管を形成する電縫鋼管の製造
方法に於いて外径精度が高く横切れ等の不良の生じない
、特に高炭素鋼に適した電ｈｌ鋼管の製造方法に関する
。
本発明は鋼帯をフォーミングミルによって管状に成形し
、その継目を高周波誘導溶接又は高周波抵抗溶接等の電
縫溶接法により溶接して素管を形成する電縫鋼管の製造
方法に於いて外径精度が高く横切れ等の不良の生じない
、特に高炭素鋼に適した電ｈｌ鋼管の製造方法に関する
。
公知の如く、いわゆる電気抵抗溶接鋼管の製造法では、
帯鋼を管状に成形し、その継目を電縫溶接し、次いで溶
接部を冷却した後、内外面又は少なくとも外面の溶接ビ
ードを除去し、次いでサイザーにより所定の外径に縮径
する定型工程を経て、定寸切断及び検査等の精整工程に
より製品とされる。ここで定径にするためのサイザーと
しては垂直ロール及び水平ロールを複数組組合せたタイ
プのものと、素管の周方向に４分割されたロールからな
るものが知られている。
帯鋼を管状に成形し、その継目を電縫溶接し、次いで溶
接部を冷却した後、内外面又は少なくとも外面の溶接ビ
ードを除去し、次いでサイザーにより所定の外径に縮径
する定型工程を経て、定寸切断及び検査等の精整工程に
より製品とされる。ここで定径にするためのサイザーと
しては垂直ロール及び水平ロールを複数組組合せたタイ
プのものと、素管の周方向に４分割されたロールからな
るものが知られている。
しかしながら電縫溶接によって継目部に形成された溶接
部及びその近傍は加熱、溶融、冷却の熱サイクルを経る
ことによって第１図に示す如く硬度が著しく上昇する。
部及びその近傍は加熱、溶融、冷却の熱サイクルを経る
ことによって第１図に示す如く硬度が著しく上昇する。
第１図は０．４％（、−１，５％Ｍｎ鋼を溶接速度３０
ｍ／分、ヒート係数１３．２の条件で外径４５ｔｍ、厚
さ４．０１墓の素管に電縫溶接した場合の溶接部及びそ
の近傍の硬度分布を示すものである。
ｍ／分、ヒート係数１３．２の条件で外径４５ｔｍ、厚
さ４．０１墓の素管に電縫溶接した場合の溶接部及びそ
の近傍の硬度分布を示すものである。
このような溶接部の硬度が上昇した素管をサイザーによ
って縮径すると溶接部の管軸方向に周期性をもった周方
向亀裂が生じ、場合によっては亀裂が肉厚方向に貫通ず
ることとなる（以下、この現象を“横切れ”という）。
って縮径すると溶接部の管軸方向に周期性をもった周方
向亀裂が生じ、場合によっては亀裂が肉厚方向に貫通ず
ることとなる（以下、この現象を“横切れ”という）。
第２図にサイザーロールによる縮径の過程での素管の変
形を模式的に示すように、素管１はサイザーロール２に
進入する直前のＢ、の位置で肉厚外面にロールカリバー
に沿った曲げを受け、Ｂ２の位置では肉厚内面に引張力
を受ける。この引張力が硬度の大きい溶接部の抗張力以
上になると横切れが発生する。いったん横切れが発生す
ると引張力を吸収するよう発展するため横切れは素管軸
方向に一定の周期で発生することとなる。
形を模式的に示すように、素管１はサイザーロール２に
進入する直前のＢ、の位置で肉厚外面にロールカリバー
に沿った曲げを受け、Ｂ２の位置では肉厚内面に引張力
を受ける。この引張力が硬度の大きい溶接部の抗張力以
上になると横切れが発生する。いったん横切れが発生す
ると引張力を吸収するよう発展するため横切れは素管軸
方向に一定の周期で発生することとなる。
第３図は第１図の場合と同一の条件で製造した素管をサ
イザーミルによって各種外径リダクション率で縮径した
場合のりダクション率と横切れの発生の関係を示すグラ
フである。第３図に示すように横切れを確実に抑止する
ためにはサイザーミルの各スタンド毎のりダクション率
は約０．３５％以下に制限されなければならない。この
値は溶接部の硬度、サイザーミルのロール径などによっ
ても相違するが本発明者らの経験によれば上記の数値は
ほぼ正当性があると考えられる。
イザーミルによって各種外径リダクション率で縮径した
場合のりダクション率と横切れの発生の関係を示すグラ
フである。第３図に示すように横切れを確実に抑止する
ためにはサイザーミルの各スタンド毎のりダクション率
は約０．３５％以下に制限されなければならない。この
値は溶接部の硬度、サイザーミルのロール径などによっ
ても相違するが本発明者らの経験によれば上記の数値は
ほぼ正当性があると考えられる。
従って、従来のサイザーミルを使用すると、たとえ３〜
４スタンド組合せても横切れを抑止するためには全体と
して１％余りの縮径しが行うことができず、製品形状及
び寸法の精度が可成り低くなる。
４スタンド組合せても横切れを抑止するためには全体と
して１％余りの縮径しが行うことができず、製品形状及
び寸法の精度が可成り低くなる。
他方、電縫管の用途は多岐にわたるため製品の注文寸法
は様々である。しかしながら上記の如くサイザーでの縮
径は横切れ現象を抑止するため限度があり、製品と素管
の外径差を余り吸収することができず、可成り小さな製
品寸法幅に合わせて帯鋼のフォーミングロールのロール
替えを頻繁に行ったり、或いは炭素或いは炭素当量を低
減して溶接部の硬度上昇を抑止するため高価な合金元素
を含む素材の使用を余儀なくされていた。
は様々である。しかしながら上記の如くサイザーでの縮
径は横切れ現象を抑止するため限度があり、製品と素管
の外径差を余り吸収することができず、可成り小さな製
品寸法幅に合わせて帯鋼のフォーミングロールのロール
替えを頻繁に行ったり、或いは炭素或いは炭素当量を低
減して溶接部の硬度上昇を抑止するため高価な合金元素
を含む素材の使用を余儀なくされていた。
本発明は外径精度が高く横切れ等の製品不良の生じない
特に高炭素鋼、すなわち炭素含有量が０．３％以上の炭
素鋼に適した電縫鋼管の製造方法を提供することを目的
とする。
特に高炭素鋼、すなわち炭素含有量が０．３％以上の炭
素鋼に適した電縫鋼管の製造方法を提供することを目的
とする。
更に詳細には、本発明は電ＩＮ！鋼管の定型工程を高リ
ダクション率で能率よく行いうる方法を提供することを
目的とする。
ダクション率で能率よく行いうる方法を提供することを
目的とする。
本発明に従うと、鋼帯をフォーミングミルにより成形し
、電縫溶接して素管を製造し、該素管の少なくとも外面
溶接ビードを除去した後、下記（１）式を満足する外径
リダクション率で１回又は複数回のダイス引きを行い所
定の外径とすることを特徴とする電縫鋼管の製造方法が
提供される。
、電縫溶接して素管を製造し、該素管の少なくとも外面
溶接ビードを除去した後、下記（１）式を満足する外径
リダクション率で１回又は複数回のダイス引きを行い所
定の外径とすることを特徴とする電縫鋼管の製造方法が
提供される。
ここで、Ｒｅは外径リダクション率を示し、Ｃｅｑは鋼
帯成分の炭素当量を示す。
帯成分の炭素当量を示す。
ここで炭素当量Ｃｅｑは次式（２）により表現される。
或いはＮｉ、 Ｍｏ、Ｖ、Ｃｕ等を含有する銅帯を使用
するときは次式（３）により炭素当Ｍ Ｃｅ ｑを計算
してもよい。
するときは次式（３）により炭素当Ｍ Ｃｅ ｑを計算
してもよい。
更に外径リダクション率Ｒｅとは次式（４）又は（５）
により決定される。
により決定される。
Ｘ１００ （４１
又は
Ｘ１００ （５１
更に本発明に於けるダイス引きとは、素管をダイスでそ
のまま絞る、いわゆる“空引”、或いは素管内にプラグ
を挿通してダイスとプラグとの間で絞るいわゆる“プラ
グ引き”により行うことができる。
のまま絞る、いわゆる“空引”、或いは素管内にプラグ
を挿通してダイスとプラグとの間で絞るいわゆる“プラ
グ引き”により行うことができる。
本発明の方法を実施するに際して、素管外径と製品外径
によって決定される成型工程での外径リダクション率が
＋１１式を満足しないときは２回又は２回以上に分けて
ダイス引きを行うことができる。
によって決定される成型工程での外径リダクション率が
＋１１式を満足しないときは２回又は２回以上に分けて
ダイス引きを行うことができる。
或いは、製品の内外面とも美麗且つ寸法精度よく仕」二
げたいときは１回のプラグ引きとするため、目標製品寸
法に対して式（１１を満足する素管外径となるようにフ
ォーミングロールをセントすればよい。
げたいときは１回のプラグ引きとするため、目標製品寸
法に対して式（１１を満足する素管外径となるようにフ
ォーミングロールをセントすればよい。
本発明による電縫鋼管製造方法を適用するミルライン１
０のレイアウトを第４図を参照して説明する。まず材料
となる鋼帯１１ｏを例えば、複数対の垂直ロール１２ａ
と水平ロール１２ｂとからなるフォーミングミル１２で
成形して管形１１．にする。この管形１１１の継目を、
例えば、高周波誘導加熱溶接のウエルダ１３で接合して
製管する。このウエルダ１３は、ワーク（インダクショ
ン）コイル１３ａと１対のスクイズロール１３ｂとから
構成しである。
０のレイアウトを第４図を参照して説明する。まず材料
となる鋼帯１１ｏを例えば、複数対の垂直ロール１２ａ
と水平ロール１２ｂとからなるフォーミングミル１２で
成形して管形１１．にする。この管形１１１の継目を、
例えば、高周波誘導加熱溶接のウエルダ１３で接合して
製管する。このウエルダ１３は、ワーク（インダクショ
ン）コイル１３ａと１対のスクイズロール１３ｂとから
構成しである。
溶接後の素管１１２は、外面のバイト１４でそのビード
切削をした後、クーラント槽１５を通すことによって冷
却する。冷却後の素管１１３は、連続引抜加工を行う前
に、給油ポンプ１６から潤滑油の供給を受けると共にブ
ツシュ・ポインタＩ７によって芯合わせされる。給油さ
れ芯合わせされた素管１１３は、本発明の方法を用いて
いる連続引抜機１日によって引抜加工される。
切削をした後、クーラント槽１５を通すことによって冷
却する。冷却後の素管１１３は、連続引抜加工を行う前
に、給油ポンプ１６から潤滑油の供給を受けると共にブ
ツシュ・ポインタＩ７によって芯合わせされる。給油さ
れ芯合わせされた素管１１３は、本発明の方法を用いて
いる連続引抜機１日によって引抜加工される。
潤滑油としては硫黄分を３〜１５−ｔ％含み、４０℃に
於ける粘度が２００〜５０００ｃｓ ｔの硫化油脂を使
用するのが好ましい。更に上記硫化油脂に粒径２００μ
ｍ以下の熱可塑性高分子ポリマーの粉体を５〜３０ｗｔ
％混入したものを使用することができる。
於ける粘度が２００〜５０００ｃｓ ｔの硫化油脂を使
用するのが好ましい。更に上記硫化油脂に粒径２００μ
ｍ以下の熱可塑性高分子ポリマーの粉体を５〜３０ｗｔ
％混入したものを使用することができる。
この連続引抜機１８は、例えば２個のタンデム配置のダ
イス１９．及び１９２と、このダイス１９１及び１９２
と組合せて素管１１３を連続して冷間引抜加工する引抜
機構２１とから構成される。ダイスによる１回の引抜当
たりの外径リダクション率は式ｆ１１によって素材の炭
素当量から決定する。また、引抜機構２１は、ミルライ
ン上にタンデム配置されている１対のチャッキング装置
をマウントしたキャリッジ２１ａが相補的に素管ＩＩ３
の口絞りした尖頭を、チャッキング−引抜−関放一原点
復帰を繰り返すことによって、連続的にライン方向の引
抜力を発生する機構である。
イス１９．及び１９２と、このダイス１９１及び１９２
と組合せて素管１１３を連続して冷間引抜加工する引抜
機構２１とから構成される。ダイスによる１回の引抜当
たりの外径リダクション率は式ｆ１１によって素材の炭
素当量から決定する。また、引抜機構２１は、ミルライ
ン上にタンデム配置されている１対のチャッキング装置
をマウントしたキャリッジ２１ａが相補的に素管ＩＩ３
の口絞りした尖頭を、チャッキング−引抜−関放一原点
復帰を繰り返すことによって、連続的にライン方向の引
抜力を発生する機構である。
冷間引抜された素管１１４は、ストレートナ２２で曲が
り矯正を行った後所望の寸法にフライングプレスカッタ
２３を用いて切断される。切断後の鋼管１１５は、通常
のように、管端加工と防食加工等を行って製品として出
荷される。
り矯正を行った後所望の寸法にフライングプレスカッタ
２３を用いて切断される。切断後の鋼管１１５は、通常
のように、管端加工と防食加工等を行って製品として出
荷される。
以下に本発明を実施例により説明するが、この実施例は
本発明の単なる例示であって本発明の範囲を何等制限す
るものではないことは勿論である。
本発明の単なる例示であって本発明の範囲を何等制限す
るものではないことは勿論である。
実正■
各種成分の炭素鋼鋼帯をフォーミングロールで外径４５
ｍ、厚さ５．０鶴の管状に成形し、３０ｍ／分の速度で
電縫溶接した。外面ビードを切削後、これらの素管をア
プローチ両角２α＝２５°のダイスを使用して各種外径
リダクション率でダイス引きし、材料成分の炭素当量Ｃ
ｅｑと外径リダクション率を対比させてダイス引き後の
鋼管溶接部に割れが発生したか否かを検査した。結果を
第５図に示す。
ｍ、厚さ５．０鶴の管状に成形し、３０ｍ／分の速度で
電縫溶接した。外面ビードを切削後、これらの素管をア
プローチ両角２α＝２５°のダイスを使用して各種外径
リダクション率でダイス引きし、材料成分の炭素当量Ｃ
ｅｑと外径リダクション率を対比させてダイス引き後の
鋼管溶接部に割れが発生したか否かを検査した。結果を
第５図に示す。
尚、炭素当量Ｃｅｑは式（２）により計算した。図中、
白丸は割れのない場合を、黒丸は割れの発生した場合を
示す。更に図中の曲線は弐（１１を示す。
白丸は割れのない場合を、黒丸は割れの発生した場合を
示す。更に図中の曲線は弐（１１を示す。
第５図に示す結果により明らかな如く、炭素当量０．３
％では約３０％、０．６％では約１０％の外径リダクシ
ョン率のダイス引きが割れを発生させないで可能である
。ダイス引きされた鋼管はいずれも外面が美麗で外径精
度±０．１ｎ以下であった。
％では約３０％、０．６％では約１０％の外径リダクシ
ョン率のダイス引きが割れを発生させないで可能である
。ダイス引きされた鋼管はいずれも外面が美麗で外径精
度±０．１ｎ以下であった。
以上詳述の如く、本発明の方法に従えば炭素成分が０，
３％以上の高炭素鋼鋼管に於いても数十％の高外径リダ
クション加工が可能であり且つ高い外径精度を達成する
ことができる。
３％以上の高炭素鋼鋼管に於いても数十％の高外径リダ
クション加工が可能であり且つ高い外径精度を達成する
ことができる。
本発明の効果を列記すると次の如くである。
■薄肉且つ小径の鋼管の製造が容易となる。
■庇がなく、表面性状の良好な鋼管が得られる。
■寸法績度のよい鋼管を製造できる。
■多寸法仕様の鋼管を同一のフォーミングミルによって
製造可能となり、工数の多いロール替えを減らすことが
できる。
製造可能となり、工数の多いロール替えを減らすことが
できる。
■特殊断面形状の鋼管が製造可能となる。
第１図は素管溶接部及びその近傍の硬度分布を示すグラ
フである。 第２図はサイザーロールによる素管の変形過程を模式的
に示す図である。 第３図は従来技術によるサイザーミルによって縮径した
場合の外径リダクションと横切れの発生の関係を示すグ
ラフである。 第４図は本発明の方法を実施するための装置を含む電縫
鋼管製造ラインの１例を示す。 第５図は本発明の実施例の結果を示すグラフである。 （主な参照番号） １：素管、 ２：サイザーロール、 １１ｏ：鋼帯、 １１１：管形の鋼帯、１１２：電縫素
管、 １１３：冷間引抜素管、１１４：冷間引抜鋼管、
１２：フォーミングミル、１３：ウエルダ、 １４：外面ビード切削用バイト、 １５：クーラント槽、１８：連続引抜機構、２３：フラ
イングプレスカソタ、 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 新居 正彦
フである。 第２図はサイザーロールによる素管の変形過程を模式的
に示す図である。 第３図は従来技術によるサイザーミルによって縮径した
場合の外径リダクションと横切れの発生の関係を示すグ
ラフである。 第４図は本発明の方法を実施するための装置を含む電縫
鋼管製造ラインの１例を示す。 第５図は本発明の実施例の結果を示すグラフである。 （主な参照番号） １：素管、 ２：サイザーロール、 １１ｏ：鋼帯、 １１１：管形の鋼帯、１１２：電縫素
管、 １１３：冷間引抜素管、１１４：冷間引抜鋼管、
１２：フォーミングミル、１３：ウエルダ、 １４：外面ビード切削用バイト、 １５：クーラント槽、１８：連続引抜機構、２３：フラ
イングプレスカソタ、 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 新居 正彦
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 鋼帯をフォーミングミルにより成形し、電縫溶接して素
管を製造し、該素管の少なくとも外面溶接ビードを除去
した後、下記の式を満足する外径リダクション率で１回
又は複数回のダイス引きを行い所定の外径とすることを
特徴とする電縫鋼管の製造方法。 Ｃｅｑ ここで、Ｒｅは外径リダクション率を示し、Ｃｅｑは鋼
帯成分の炭素当量を示す。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388283A JPS6037214A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 電縫鋼管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388283A JPS6037214A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 電縫鋼管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037214A true JPS6037214A (ja) | 1985-02-26 |
Family
ID=15349211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14388283A Pending JPS6037214A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | 電縫鋼管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037214A (ja) |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP14388283A patent/JPS6037214A/ja active Pending
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