JPS62137184A

JPS62137184A - 熱間溶接管のビ−ド除去方法および装置

Info

Publication number: JPS62137184A
Application number: JP27586885A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiro Hasegawa; 長谷川　勝弘
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1985-12-10
Filing date: 1985-12-10
Publication date: 1987-06-20

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】（産業上の利用分野）本発明は加熱したスケルプをオープン管状に成形し、ス
ケルプエツジを高周波電気抵抗溶接法等によって加熱圧
接して溶接管を熱間で製造する際に生じる溶接ビードの
除去方法、特に、加熱したスケルプエツジをスクイズロ
ールで互に圧接して溶接する際に溶接管の内面に発生す
る内面ビードを除去する方法およびその方法を実施する
に用いられる装置に関するものである。

（従来の技術）上述したように、スケルプエツジを加熱し、スクイズロ
ールで互に圧接して溶接管を製造する熱間溶接管製造方
法においては、スクイズロールによる圧接時に溶接シー
ム部と母材部の温度差が大きいため、発生する溶接ビー
ドは鍛接管で発生する溶接ビードに比べ大きく、外面ビ
ードをスクイズロールで圧着する場合、内面ビードは外
面ビードをスクイズロールで圧着しない場合に比べて更
に大きくなる。このように、熱間溶接管の内面に発生し
た大きなビードは品質を低下させ、生産歩留りの低下、
作業能率の低下を引き起す原因となるため除去する必要
がある。

従来、熱間溶接管の内面ビード除去方法として、特開昭
５８−１２２１２１号公報「熱間溶接管のビード除去方
法及び装置」および特開昭５９−１４６７１１号公報「
溶接管のビード切削装置」等に開示されているように、
スクイズロールにより圧接後の溶接管の内側に位置させ
た押圧ローラまたは切削バイト等の内面ビード除去工具
により内面ビードを圧潰成形または切削して内面ビード
を除去することが既知である。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、従来の内面ビード除去方法は、いづれも
内面ビード除去工程をスクイズロールによる圧接工程よ
り後工程で行なっており、この結果、熱間溶接管の安定
生産上において、下記のよな問題があり、必ずしも十分
に満足できる技術ではない。

一般に熱間溶接管の製造に際しては、スクイズロールの
上流側にフィンロールまたはロータリーシームガイドロ
ールを設置し、スケルプ管の対向するスケルプエツジに
フィンを掛合させてスケルプエ・フジ間の間隔を一定に
保つとともに、スケルプエツジ間の中心線を対のスクイ
ズロールの中心を結ぶ線上に保持して溶接シームの捩れ
を防止している。しかし、スクイズロールによる圧接後
においては、フィンロールまたはロータリーシームガイ
ドロール等による案内を溶接管に対して行なうことがで
きず、わずかな管温度の不均一、偏肉、およびスクイズ
ロールと後工程設備との通り芯のずれにより溶接ビード
に捩れが生じ易い。そして、この溶接ビードの捩れ量を
定量的にコントロールすることは現状の技術では困難で
ある。このため、ビード除去工具と溶接ビードとの芯が
ずれ、溶接ビードが完全に除去されず、良好な品質を確
保することが難しいという問題がある。

また、ビード除去工具と溶接ビードとの芯ずれに対する
対策として、ビード除去工具に溶接ビード追従機構を設
けたとしても、溶接ビードの映れ量を定量的にコントロ
ールできないため、同様に良好な品質を安定して得るこ
とは困難である。また、ビード除去装置が複雑、大型化
し、設備費も高くなるという問題がある。

さらに、スクイズロールによる圧接工程より後工程で溶
接ビードを圧潰成形して除去する方法では、圧潰成形が
行なわれるまでの時間経過中に高温の溶接部にスケール
が発生し、圧潰時にスケールを溶接シーム部に押し込む
ことになる。この結果として、シーム部の溶接強度が低
下し、また、平滑なシーム部表面が得にくいという問題
がある。

（問題点を解決するための手段）本発明は上述した従来技術の問題点を解決することを目
的とする。これがため、本発明による熱間溶接管のビー
ド除去方法は、加熱したスケルプをオープン管状に成形
し、対向するスケルプエツジ間の中心線がスクイズロー
ル中心に一致するようスケルプを案内し、対向するスケ
ルプエツジを加熱した後、スクイズロールで圧接して溶
接管を製造する熱間溶接管製造方法において、内面ビー
ド除去工具を管内側で、実質的スクイズロール中心位置
すなわち、対のスクイズロールの長さ方向中心でロール
軸線に対し垂直な内面でロール中心を結ぶ線上の位置を
含む近傍位置に設置し、スクイズロールに隣接して配置
された電磁石により内面ビード除去工具を管内面に吸着
させ、これによりスクイズロールによるスケルプエツジ
の圧接に際してビードの発生を抑えて溶接シーム部を成
形することを特徴とする。また、本発明による熱間溶接
管のビード除去装置は、熱間でオープン管状に成形され
たスケルプ管の内側に挿入された水冷工具ホルダーと、
この水冷工具ホルダーに回転自在に保持されたビード成
形ローラと、このビード成形ローラの中心が対のスクイ
ズロールの中心を結ぶ線上に位置するよう水冷工具ホル
ダーを管内側に支持するようオープン管の開口部を経て
管内に延長された水冷支持棒と、前記水冷工具ホルダー
に磁気作用してビード成形ローラを管内壁に吸着させる
ようスクイズロールに隣接して設けられた電磁石装置と
を具えることを特徴とする。

（作　用）スケルプ管のスケルプエツジの位１はシームガイドロー
ルに近いほど安定しており、スクイズロール位置では他
の位置に比べ、最もスケルプエツジ位置が安定し、溶接
ビードの捩れが小さい。従って、ビード成形ローラ等の
ビード除去工具をスクイズロール中心位置を含む近傍位
置に設置することにより、溶接ビードの捩れによるビー
ド除去不良の発生が非常に少くなる。

また、スクイズロール中心を含むその近傍の管内面にビ
ード除去工具を吸着させるため内面ビードの発生が抑え
られ、更に、発生したビードは直ちに圧潰成形されるた
め、溶接ビードの時間経過による酸化スケールの発生が
なく、溶接シーム部へのスケール噛込み（スケールの押
込み）がなく、平滑な）８接シーム面が得られる。また
、溶接シーム部の溶接強度の低下も防止できる。

さらに、ビード圧潰量と関係する内面ビード成形ローラ
等の内面ビード除去工具の管内面への吸着力の調整は、
電磁石の電流を調整し、磁力を変更することにより可能
である。従って、遠隔操作により容易にビード除去量を
コントロールでき安定した品質が得られる。また、同様
の理由でスレッディング作業時などのようにビード除去
が必要でない時は、ビード成形ローラと管内面との縁を
切ることができるため作業が容易に行なえ、有利である
。

（実施例）次に、本発明の好適実施例を図面につき説明する。

第１図は本発明により熱間溶接管のビードを除去して配
管用炭素鋼鋼管ＳＧＰ　５０Ａを連続的に製造するライ
ンを線図的に示す。

第１図において、■は幅３５８１、厚さ３．８　ｍｍの
配管用炭素＠鋼管製造用鋼板であるスケルプで、従来方
法と同様にスケルプ加熱炉２から約７００℃以上、例え
ば９５０℃で抽出する。３は加熱炉２から抽出されたス
ケルプの温度を測定するスケルプ温度計を示す。

加熱したスケルプ１を管成形装置４により第２図に断面
で示すように両スケルプエツジｌａ、ｌａ間に開口１ｂ
を有するオープン管状に成形する。管成形装置４は、複
数個の横型および竪型の成形および絞りロール４ａ、４
ｂ、４ｃで構成されている。

このようにしてオープン管状に成形したスケルプ管１′
をロータリー型シームガイドロール５により案内してス
クイズロール６に送る。ロータリー型シームガイドロー
ル５は、第３図に示すように一対の上下孔型ロールの一
方にフィン７がロール長さ方向中心位置で設けられてい
る。このフィン７をスケルプ管１′のスケルプエツジｌ
ａ、ｉａの間の開口１ｂに挿入してこれらのスケルプエ
ツジに掛合させ、これによりスケルプエツジｌａ、　Ｉ
ａ間の中心線１ｃをスクイズロール６の中心に一致させ
るようスケルプ管を案内するとともにスケルプエツジｌ
ａ、　Ｉａ間の間隔を予定の大きさに一定に保持する。

上述したように、シームガイドロール５によってスケル
プエツジを拘束したスケルプ管を、次に、周波数４５０
　ｋＨｚ　、出力８００　ｋｗの高周波誘導加熱装置の
誘導加熱コイル８により開口で向い合う両スケルプエツ
ジｌａ、　Ｉａを１４５０°Ｃに高周波誘導加熱した後
、スクイズロール６により４ｍｍのアプセットを加えて
両スケルプエツジｌａ、Ｉａを互に圧接し、この圧接と
ほぼ同時に管内面に生じる内面ビードを内面ビード除去
装置９により除去する。

このようにして溶接した熱間溶接管を空冷ゾーン１０で
管用周方向を均熱した後、絞り圧延機の交互に配置され
た複数の竪型絞りロール１１および横型絞りロール１２
によって所定の肉厚を確保しながら順次外径を絞って縮
径した後、ロータリーホットソー１３によって所定長さ
に切断する。さらに、定径圧延機の交互に配置された複
数の横型定径ロール１４および竪型定径ロール１５によ
って所定の外径の溶接管１″に仕上げる。

第６図ないし第８図に示すように、内面ビード除去装置
９は、その内面ビード成形ローラ１６をスクイズロール
中心にほぼ一致する位置で内面ビードに対し押圧するた
め、スケルプ管１′の内側に配置された水冷工具ホルダ
ー１７を具え、この水冷工具ホルダー１７の下部に内面
ビード成形ローラ１６が軸１８の周りに回転自在に支承
して設けられ、内面ビード成形ローラ１６の両側位１で
ガイドローラ１９、１９が軸２０．２０の周りにそれぞ
れ回転自在に支承して設けられている。ビード成形ロー
ラ１６およびガイドローラ１９は耐熱性合金鋼でつくら
れており、その一部を工具ホルダー１７の円弧状下面１
７ａよりそれぞれ突出して管内面１ｄにそれぞれ接触し
ている。また、ローラ１６．１９が管内面１ｄと接触す
る側とは反対側で、冷却水によって絶えず冷却されるよ
うにするため、水冷工具ホルダー１７の内部に冷却水室
２工が設けられ、この冷却水室２１に対してローラ１６
，１９が露出されている。

工具ホルダー１７は、ビード成形ローラ１６の取付部分
から前方、すなわち、スクイズロール６より下流側に向
は延長された延長部分１７ｂを有し、この延長部分Ｌ７
ｂに対応するスクイズロール隣接位置に電磁石装置２２
が設けられいる。

電磁石装置２２は、第８図に示すように、スケルプ管１
′の下部両側に配置された電磁石２３と、これらの電磁
石を連結するヨーク２４と、このヨーク２４に巻装され
たコイル２５とによりほぼコ字形に構成されている。ス
ケルプ管１′が電磁石２３に吸着されるのを防止すると
ともに電磁石２３と内面ビード成形ローラ１６との距離
を一定に保ってスケルプ管を安定して支持するため、電
磁石２３上に支持ローラ２６がそれぞれ設けられ、これ
らの支持ローラ２６によってスケルプ管１′の下部を両
側から支持している。

内面ビード成形ローラ１６を、上述したようにスクイズ
ロール６の中心にほぼ一致する実質的スクイズロール中
心位置、すなわち、第６図および第７図に示すように、
上下スクイズロール６．６の長さ方向中心でロール軸線
６Ａに対して垂直な面６Ｂでロール中心６Ｃを結ぶ線６
Ｄ上の位置を含む近傍位置に設置するため、水冷工具ホ
ルダー１７に支持棒２７が連結され、この支持棒２７は
スケルプ管１′の開口部２８を経て管内に延長され、そ
の基端は架台２９にビンを介して揺動自在に連結されて
いる。また、図示の例では、スケルプエツジを溶接温度
に効率的に加熱するため、インピーダー３０が工具ホル
ダー１７と支持棒２７にボルト、ナツト等により固定連
結されている。さらに、支持棒２７およびインピーダー
３０の中心には冷却水供給通路３１がそれぞれ設けられ
、また、工具ホルダー１７には冷却水通路３２が長さ方
向に貫通して設けられており、これにより工具ホルダー
１７の冷却水室２１に冷却水を連続的に供給して冷却し
得るよう構成されている。

本発明によりビード高さはビード圧潰成形時の溶接シー
ム部に捩れもなく、＋０．２　ｍｍ以内のレベルに安定
的に維持することができ、シーム部の溶接強度も十分に
満足できるＳＧＰ　５０Ａが製造できた。

（発明の効果）本発明によれば、スクイズロールによるスケルプエツジ
の圧接時に、内面ビードの発生を抑え、小さな内面ビー
ドが生じたとしてもこれを確実に圧潰して管内面から除
去することができるとともに、スケールの発生を防止し
て溶接シーム部の溶接強度の低下を防止することができ
、これにより溶接部の品質の良い曲げ加工性に優れた熱
間溶接管を極めて高い作業性で安定して製造することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により熱間溶接管のビードを除去して熱
間で溶接管を連続的に製造する設備の概略図、第２図は第１図の■−■線上の断面図、第３図は第１図
のｍ−ｍ線上の断面図、第４図は第１図のＩＶ−ＴＶ綿
線上断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線上の断面図、第
６図は第１図に示す内面ビード除去装置の詳細構造を示
す拡大断面図、第７図は第６図の■−■線上の縦断面図、第８図は第６
図の■−■線上の縦断面図である。１・・・スケルプ　　　　　２・・・加熱炉４・・・管
成形装置５・・・シームガイドロール６・・・スクイズロール７
・・・フィン８・・・誘導加熱コイル　　９・・・内面ビード除去装
置１０・・・放熱帯域　　　　　１１・・・竪型絞りロ
ール１２・・・横型絞りロール１３・・・ロータリーホットソー１４・・・横型定径ロール　　１５・・・竪型定径ロー
ル１６・・・内面ビード成形ローラ１７・・・水冷工具ホルダー　１９・・・ガイドローラ
２１・・・冷却水室　　　　　２２・・・電磁石装置２
３・・・電磁石　　　　　　２４・・・ヨーク２５・・
・コイル　　　　　　２６・・・支持ローラ２７・・・
支持棒　　　　　　２８・・・開口部２９・・・架台第２図　　　第３図第４図　　　　第５図第６図皆第７図

Claims

【特許請求の範囲】１、加熱したスケルプをオープン管状に成形し、対向す
るスケルプエッジ間の中心線がスクイズロール中心に一
致するようスケルプを案内し、対向するスケルプエッジ
を加熱した後、スクイズロールで圧接して溶接管を製造
する熱間溶接管製造方法において、内面ビード除去工具
を管内側に実質的スクイズロール中心位置で設置し、ス
クイズロールに隣接して配置した電磁石により内面ビー
ド除去工具を管内面に吸着させ、これによりスクイズロ
ールによるスケルプエッジの圧接に際してビードの発生
を抑えて溶接シーム部を成形することを特徴とする熱間
溶接管のビード除去方法。２、熱間でオープン管状に成形されたスケルプ管の内側
に挿入された水冷工具ホルダーと、この水冷工具ホルダ
ーに回転自在に保持された内面ビード成形ローラと、こ
のビード成形ローラの中心が実質的スクイズロール中心
位置にあるよう水冷工具ホルダーを管内側に支持するよ
うスケルプ管の開口部を経て管内に延長された水冷支持
棒と、前記水冷工具ホルダーに磁気作用してビード成形
ローラを管内壁に吸着させるようスクイズロールに隣接
して設けられた電磁石装置とを具えることを特徴とする
熱間溶接管のビード除去装置。