JPS61111724A - ステンレス鋼管の曲げ加工法 - Google Patents
ステンレス鋼管の曲げ加工法Info
- Publication number
- JPS61111724A JPS61111724A JP23234784A JP23234784A JPS61111724A JP S61111724 A JPS61111724 A JP S61111724A JP 23234784 A JP23234784 A JP 23234784A JP 23234784 A JP23234784 A JP 23234784A JP S61111724 A JPS61111724 A JP S61111724A
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- JP
- Japan
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- bending
- stainless steel
- pipe
- steel pipe
- bend
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D7/00—Bending rods, profiles, or tubes
- B21D7/02—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment
- B21D7/024—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member
- B21D7/025—Bending rods, profiles, or tubes over a stationary forming member; by use of a swinging forming member or abutment by a swinging forming member and pulling or pushing the ends of the work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (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】
［産業上の利用分野］
本発明はステンレス鋼管をその曲げ外側の内部結晶粒界
にマイクロクラックの発生するのを防止すると共に該曲
げ外側の減肉を防止し乍ら適正な形状に曲げ加工する熱
間曲げ加工方法に関するものである。
にマイクロクラックの発生するのを防止すると共に該曲
げ外側の減肉を防止し乍ら適正な形状に曲げ加工する熱
間曲げ加工方法に関するものである。
［従来の技術］
近年、原子カプラントの配管において、ステンレス鋼管
が多用されているが、このステンレス鋼管は溶接により
接続すると、継手溶接部に応力腐食割れ等の欠陥の発生
する可能性があり、この防止は重要な課題である。一方
、現地継手を含めて溶接継手をなるべく少なくすること
は信頼性上すこぶる有効であるので、エルボ結合等に代
え、曲げ管部を一体に組込んだ信頼性の高いステンレス
鋼管の需要が急増してきた。
が多用されているが、このステンレス鋼管は溶接により
接続すると、継手溶接部に応力腐食割れ等の欠陥の発生
する可能性があり、この防止は重要な課題である。一方
、現地継手を含めて溶接継手をなるべく少なくすること
は信頼性上すこぶる有効であるので、エルボ結合等に代
え、曲げ管部を一体に組込んだ信頼性の高いステンレス
鋼管の需要が急増してきた。
一１ユ記のような背景において、配管のためのスペース
、組立て及び配管設計の実績などから管の外径の１．５
倍程度の小さい曲げ半径（以下１．５ ＤＲという）の
曲管は極めて有用される。然し乍ら、小さい曲げ半径で
の曲げ加工は、冷間曲げでは機械設備、曲げ形状の問題
から不可能であり、また、通常の熱間曲げ加工方法では
、曲げ外側の内部結晶粒界に１０〜２０μｍ程度のマイ
ク「１クラツクが引張応力の方向に対し直角方向に発生
する現象がしばしば見られるので、容易に採用出来ない
。
、組立て及び配管設計の実績などから管の外径の１．５
倍程度の小さい曲げ半径（以下１．５ ＤＲという）の
曲管は極めて有用される。然し乍ら、小さい曲げ半径で
の曲げ加工は、冷間曲げでは機械設備、曲げ形状の問題
から不可能であり、また、通常の熱間曲げ加工方法では
、曲げ外側の内部結晶粒界に１０〜２０μｍ程度のマイ
ク「１クラツクが引張応力の方向に対し直角方向に発生
する現象がしばしば見られるので、容易に採用出来ない
。
［発明が解決しようとする問題点］
上記のマイクロクラックはステンレス製鋼時に非金属介
在物が結晶粒界に存在するときが最も起り易く、高温で
過度の引張応力を受けることで一種の初期促進クリープ
破断現象と考えられ、この現象が起ると、応力腐食割れ
や振動疲労が生じ易く、靭性の面で問題とされている。
在物が結晶粒界に存在するときが最も起り易く、高温で
過度の引張応力を受けることで一種の初期促進クリープ
破断現象と考えられ、この現象が起ると、応力腐食割れ
や振動疲労が生じ易く、靭性の面で問題とされている。
［問題点を解決するための手段］
従って、本発明は、ステンレス鋼管を曲げ加工するに際
し、該ステンレス鋼管の曲げ外側にマイクロクラックを
生じさせないようにすると共に材質、形状２強度がすぐ
れ、且つ、所望の小さい曲げ半径に曲げ加工することの
出来る方法を提供することを目的としてなされたもので
、その構成は、曲げ加工すべきステンレス鋼管を高周波
誘導子のように狭幅で高温加熱できる加熱装置の中に通
して鎖管の先端又は中間適宜の箇所を回転自在且つ曲げ
半径に即したアームにクランプし、鎖管を連続的１１つ
直進的に推進し乍ら前記加熱装置により加熱した直後所
定温度まで冷却する操作を行ない、鎖管に曲げモーメン
トを付与しつつ鎖管をその加熱領域において連続的に塑
性変形させることにより曲げ加工する方法において、前
記ステンレス鋼管に圧縮力を付与し乍らその曲げ外側を
１０００〜１０５０℃の加工温度範囲で加熱すると共に
加工速度を１１．５ｎｏ／ｓｅｅ以上とし且つ該曲げ外
側の伸び率が２０％以下となるように曲げ加工すること
を特徴とするものである。
し、該ステンレス鋼管の曲げ外側にマイクロクラックを
生じさせないようにすると共に材質、形状２強度がすぐ
れ、且つ、所望の小さい曲げ半径に曲げ加工することの
出来る方法を提供することを目的としてなされたもので
、その構成は、曲げ加工すべきステンレス鋼管を高周波
誘導子のように狭幅で高温加熱できる加熱装置の中に通
して鎖管の先端又は中間適宜の箇所を回転自在且つ曲げ
半径に即したアームにクランプし、鎖管を連続的１１つ
直進的に推進し乍ら前記加熱装置により加熱した直後所
定温度まで冷却する操作を行ない、鎖管に曲げモーメン
トを付与しつつ鎖管をその加熱領域において連続的に塑
性変形させることにより曲げ加工する方法において、前
記ステンレス鋼管に圧縮力を付与し乍らその曲げ外側を
１０００〜１０５０℃の加工温度範囲で加熱すると共に
加工速度を１１．５ｎｏ／ｓｅｅ以上とし且つ該曲げ外
側の伸び率が２０％以下となるように曲げ加工すること
を特徴とするものである。
即ち、本発明の発明者はステンレス鋼管を曲げ加工する
方法において、マイクロクラックの発生現象が起らず、
曲げ加工後の管の形状が適正で、機械的性質が良好な上
に耐食性の優れたステンレス曲管を得る方法につき、鋭
意研究の結果、曲げ加工温度を制限すると共に加工速度
を適切な数値とし目つ該曲げ外側の伸び率を小さくする
ことにより、小さな曲げ半径で充分満足し得るステンレ
ス曲管を得られることを知得し、本発明を完成したので
ある。
方法において、マイクロクラックの発生現象が起らず、
曲げ加工後の管の形状が適正で、機械的性質が良好な上
に耐食性の優れたステンレス曲管を得る方法につき、鋭
意研究の結果、曲げ加工温度を制限すると共に加工速度
を適切な数値とし目つ該曲げ外側の伸び率を小さくする
ことにより、小さな曲げ半径で充分満足し得るステンレ
ス曲管を得られることを知得し、本発明を完成したので
ある。
而して、本発明においては、曲げ加工温度を限定すると
共に加工速度及び曲げ外側の伸び率を次のように限定し
た。
共に加工速度及び曲げ外側の伸び率を次のように限定し
た。
皿Ｖ雄工１１−功亜〜１０５０°Ｃ：
マイクロクラック現象を防止するためには、ステンレス
鋼管の熱間マイクロクラック感受性から９００〜１００
０℃の温度適用が有効であるが、この加熱温度では粒界
鋭敏化、σ相析出の問題から曲げ加工後、再固溶化処理
が必要となり、寸法狂いの生じるおそれがあるばかりで
なく、コスト高になるなどの欠点があるし、更には曲げ
加工時の管の変形抵抗も大きくなるので、曲げ機の強度
を大きくしなければならない。
鋼管の熱間マイクロクラック感受性から９００〜１００
０℃の温度適用が有効であるが、この加熱温度では粒界
鋭敏化、σ相析出の問題から曲げ加工後、再固溶化処理
が必要となり、寸法狂いの生じるおそれがあるばかりで
なく、コスト高になるなどの欠点があるし、更には曲げ
加工時の管の変形抵抗も大きくなるので、曲げ機の強度
を大きくしなければならない。
また、１１００℃以−トの高温では曲げ加工自体は管の
変形抵抗が低下するので容易になるが、粒界の劣化は温
度に敏感なため助長され、曲げ外側の伸び率を小さくし
てもマイクロクラックの発生現象−４＝ を抑制するのは困難である。
変形抵抗が低下するので容易になるが、粒界の劣化は温
度に敏感なため助長され、曲げ外側の伸び率を小さくし
てもマイクロクラックの発生現象−４＝ を抑制するのは困難である。
従って、本発明においては、曲げ加工温度を、１０００
〜１０５０℃に限定したのである。
〜１０５０℃に限定したのである。
■、工、速兼−」ｊ徊Ｃ以上ニ
ステンレス鋼の加工では、加工速度が大きい方が高温引
張歪特性からみて強度は大きく、耐クラツク性も良い。
張歪特性からみて強度は大きく、耐クラツク性も良い。
これに対し、加工速度が遅くなると、加熱装置により加
熱されている管の円周方向の加熱幅が大きくなり、また
、冷却能が低下するところから、形状的には圧縮側即ち
管の曲げ内側に蛇腹現象が発生し、更には、高周波誘導
加熱による曲げ加工の場合はその特徴である曲げ加工と
同時に進行する固溶化処理に悪影響が生じてくる。実験
例では０．５ｎｏ／ｓｅｅの加工速度に達すると、これ
らカー解決され、且つ、１．０ｎｏ／ｓｅｅでも更に良
好な結果が得られ、また、生産性の問題からも加工速度
は大きい方がよいので、０．５ｎｗｎ／ｓｅｅ以上とし
た。然し乍ら、加工速度をあまり大きくすることは、曲
げ機の作業能力から限度があり、自ら定まってくるもの
である。
熱されている管の円周方向の加熱幅が大きくなり、また
、冷却能が低下するところから、形状的には圧縮側即ち
管の曲げ内側に蛇腹現象が発生し、更には、高周波誘導
加熱による曲げ加工の場合はその特徴である曲げ加工と
同時に進行する固溶化処理に悪影響が生じてくる。実験
例では０．５ｎｏ／ｓｅｅの加工速度に達すると、これ
らカー解決され、且つ、１．０ｎｏ／ｓｅｅでも更に良
好な結果が得られ、また、生産性の問題からも加工速度
は大きい方がよいので、０．５ｎｗｎ／ｓｅｅ以上とし
た。然し乍ら、加工速度をあまり大きくすることは、曲
げ機の作業能力から限度があり、自ら定まってくるもの
である。
−曲１Ｌ外−側−のコ申び率 ２ヤ（基」（三−伸び率
を小さくすればする程、耐マイクロクラック性が良くな
るのは周知であるが、１．５１）Ｒ等の小半径曲げにお
いては、通常の曲げモーメント方式では管の曲げ内側の
伸び率は２５〜３０％となり、９５０℃の温度でもマイ
クロクラックが発生する。
を小さくすればする程、耐マイクロクラック性が良くな
るのは周知であるが、１．５１）Ｒ等の小半径曲げにお
いては、通常の曲げモーメント方式では管の曲げ内側の
伸び率は２５〜３０％となり、９５０℃の温度でもマイ
クロクラックが発生する。
そこで、圧縮力を加えながら曲げると、前記伸び率を２
０％以下とすることが出来、マイクロクラックの発生を
防止出来ることが判ったので、本発明においては前記伸
び率を２０％以下としたのである。
０％以下とすることが出来、マイクロクラックの発生を
防止出来ることが判ったので、本発明においては前記伸
び率を２０％以下としたのである。
然し乍ら、１．５０Ｒ等の小半径曲げでは、管の曲げ外
側の伸び率を１０％程度になる。まで圧縮力を加えると
、逆に曲げ内側の圧縮量が大きくなり過ぎるため、曲げ
内側に蛇腹状の欠陥が生じる場合があり、形状的には不
完全となるおそれがあるので、注意を要する。
側の伸び率を１０％程度になる。まで圧縮力を加えると
、逆に曲げ内側の圧縮量が大きくなり過ぎるため、曲げ
内側に蛇腹状の欠陥が生じる場合があり、形状的には不
完全となるおそれがあるので、注意を要する。
［実施例］
次に本発明の実施例について説明する。
図は本発明曲げ加工法の実施に使用する管曲げ装置の一
例を示すもので、ｌは曲げ加工すべきステンレス鋼管、
２は鎖管を支持案内する案内ローラ、３は環状で前記管
ｌをその外周から局部的に狭幅に加熱する高周波誘導子
から成る加熱装置、４は先端部にクランプ５を具えた回
転自在の曲げ腕、６は管端部支持台で、クランプ５に管
１の先端部を緊締し、管１を加熱装置３により局部的に
高温加熱すると共に適宜手段により矢印方向に推進させ
ることにより管ｌを曲げ加工出来るようになっている。
例を示すもので、ｌは曲げ加工すべきステンレス鋼管、
２は鎖管を支持案内する案内ローラ、３は環状で前記管
ｌをその外周から局部的に狭幅に加熱する高周波誘導子
から成る加熱装置、４は先端部にクランプ５を具えた回
転自在の曲げ腕、６は管端部支持台で、クランプ５に管
１の先端部を緊締し、管１を加熱装置３により局部的に
高温加熱すると共に適宜手段により矢印方向に推進させ
ることにより管ｌを曲げ加工出来るようになっている。
また、７は上記の曲げ加工時に管１に圧縮をかけるため
曲げ腕４を反曲げ加工方向に引張する引張装置である。
曲げ腕４を反曲げ加工方向に引張する引張装置である。
上記の曲げ装置を用いて、次に示す曲げ加工を諸条件を
変えて行なった。
変えて行なった。
供試材： ５ＵＳ３０４ＴＰ（シームレス）５”ＸＳ／
４Ｄ（６，６ｔ）曲げ半径： ２１０ｎｗｎ 周波数： ２０００１１ｚ 冷 却：水噴射 而して、その結果は次表の通りであった。
４Ｄ（６，６ｔ）曲げ半径： ２１０ｎｗｎ 周波数： ２０００１１ｚ 冷 却：水噴射 而して、その結果は次表の通りであった。
上記表において、Ｏ印は良品であるが、＊印は鋭敏化し
たことことによる欠陥品、Δ印は管の曲げ内側に蛇腹現
象が発生したことによる欠陥品、Ｘ印はマイクロクラッ
クが発生したことによる欠陥品であること、をそれぞれ
示す。
たことことによる欠陥品、Δ印は管の曲げ内側に蛇腹現
象が発生したことによる欠陥品、Ｘ印はマイクロクラッ
クが発生したことによる欠陥品であること、をそれぞれ
示す。
また、上記の判定は試料を１０％シュウ酸で腐食させた
後、光学顕微鏡で行なった。
後、光学顕微鏡で行なった。
上記表から明らかなように、加工速度が０．５＋ｎｍ／
ｓｅｃ及び１．Ｏｍｎ／ｓｅｅ、加工温度１０００℃及
び１０５０℃、並びに曲げ外側の伸び率を１５％及び２
０％で曲げ加工したものは、加工部分が鋭敏化すること
なく、曲げ内側に蛇腹現象が発生せず、マイクロクラッ
クも発生することなく、良形状で良質に加工されだので
ある。
ｓｅｃ及び１．Ｏｍｎ／ｓｅｅ、加工温度１０００℃及
び１０５０℃、並びに曲げ外側の伸び率を１５％及び２
０％で曲げ加工したものは、加工部分が鋭敏化すること
なく、曲げ内側に蛇腹現象が発生せず、マイクロクラッ
クも発生することなく、良形状で良質に加工されだので
ある。
［効 果コ
本発明は上述の通りであって、ステンレス鋼管を熱間曲
げ加工するに当り、該ステンレス鋼管に圧縮力を付与し
乍ら、１０００〜１０５０’Ｃの加工温度範囲で加熱す
ると共に加工速度を０．５＋ｎｍ／ｓｅｅ以上とし一目
つ前記ステンレス鋼管の曲げ外側の伸び率を２０％以下
となるようにしたから、曲げ加工部分が鋭敏化すること
なく、曲げ内側に蛇腹現象が発生せず、マイクロクラッ
クも発生しないで、良形状。
げ加工するに当り、該ステンレス鋼管に圧縮力を付与し
乍ら、１０００〜１０５０’Ｃの加工温度範囲で加熱す
ると共に加工速度を０．５＋ｎｍ／ｓｅｅ以上とし一目
つ前記ステンレス鋼管の曲げ外側の伸び率を２０％以下
となるようにしたから、曲げ加工部分が鋭敏化すること
なく、曲げ内側に蛇腹現象が発生せず、マイクロクラッ
クも発生しないで、良形状。
良質のステンレス曲管を得ることが出来、特に原子カプ
ラント等で需要の多い比較的小径のステンレス鋼管を１
．５ ＤＲのような小さい曲げ半径で曲げ加工するのに
好適である。
ラント等で需要の多い比較的小径のステンレス鋼管を１
．５ ＤＲのような小さい曲げ半径で曲げ加工するのに
好適である。
第１図は本発明の実施に使用する曲げ機の一例の平面図
、第２図ａは供試材の曲げ加工すべき部分の組織の１０
０倍顕微鏡写真、同すは４００倍顕微鏡写真、第３図乃
至第５図は供試材の曲げ加工部分の外側の顕微鏡写真で
、第３図ａは曲げ加工温度９００℃、加工速度０．２ｍ
ｍ／ｓｅｃ、伸び率２０％で曲げ加工した例の１００倍
写真、同図りは４００倍写真であり鋭敏化現象の生じた
ことを示す。第４図ａは曲げ加工温度１１００℃、加工
速度１．０ｍ／ｓｅｅ、伸び率１５％で曲げ加工した例
の１００倍写真、同図すは４００倍写真で、マイクロク
ラックの発生したことを示す。 第５図ａは曲げ加工温度１０００℃、加工速度０．５−
／ｓｅｃ 、伸び率２０％で曲げ加工した例の１００倍
写真、同図すは４００倍写真で、良品であることを示す
ものである。
、第２図ａは供試材の曲げ加工すべき部分の組織の１０
０倍顕微鏡写真、同すは４００倍顕微鏡写真、第３図乃
至第５図は供試材の曲げ加工部分の外側の顕微鏡写真で
、第３図ａは曲げ加工温度９００℃、加工速度０．２ｍ
ｍ／ｓｅｃ、伸び率２０％で曲げ加工した例の１００倍
写真、同図りは４００倍写真であり鋭敏化現象の生じた
ことを示す。第４図ａは曲げ加工温度１１００℃、加工
速度１．０ｍ／ｓｅｅ、伸び率１５％で曲げ加工した例
の１００倍写真、同図すは４００倍写真で、マイクロク
ラックの発生したことを示す。 第５図ａは曲げ加工温度１０００℃、加工速度０．５−
／ｓｅｃ 、伸び率２０％で曲げ加工した例の１００倍
写真、同図すは４００倍写真で、良品であることを示す
ものである。
Claims (1)
- １ 曲げ加工すべきステンレス鋼管を高周波誘導子のよ
うに狭幅で高温加熱できる加熱装置の中に通して該管の
先端又は中間適宜の箇所を回転自在且つ曲げ半径に即し
たアームにクランプし、該管を連続的且つ直進的に推進
し乍ら前記加熱装置により加熱した直後所定温度まで冷
却する操作を行ない、該管に曲げモーメントを付与しつ
つ該管をその加熱領域において連続的に塑性変形させる
ことにより曲げ加工する方法において、前記ステンレス
鋼管に圧縮力を付与し乍らその曲げ外側を、１０００〜
１０５０℃の加工温度範囲で加熱すると共に加工速度を
０．５ｍｍ／ｓｅｃ以上とし且つ該曲げ外側の伸び率が
２０％以下となるように曲げ加工することを特徴とする
ステンレス鋼管の曲げ加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23234784A JPS61111724A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | ステンレス鋼管の曲げ加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23234784A JPS61111724A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | ステンレス鋼管の曲げ加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61111724A true JPS61111724A (ja) | 1986-05-29 |
Family
ID=16937780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23234784A Pending JPS61111724A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | ステンレス鋼管の曲げ加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61111724A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63313616A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Nippon Steel Corp | 高周波曲げ管の製造方法 |
| JP2016055333A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 第一高周波工業株式会社 | 曲げ金属条材の製造方法 |
| JP2016055334A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 第一高周波工業株式会社 | 曲げ金属条材の製造方法 |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP23234784A patent/JPS61111724A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63313616A (ja) * | 1987-06-17 | 1988-12-21 | Nippon Steel Corp | 高周波曲げ管の製造方法 |
| JPH0512055B2 (ja) * | 1987-06-17 | 1993-02-17 | Shinnippon Seitetsu Kk | |
| JP2016055333A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 第一高周波工業株式会社 | 曲げ金属条材の製造方法 |
| JP2016055334A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 第一高周波工業株式会社 | 曲げ金属条材の製造方法 |
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