JPS62156031A - 接続部を有する金属管の製造方法 - Google Patents

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 この発明は、溶接などにより製造された金属管を接続す
る際に良好に接続されるようにその両端部を加工して接
続部を形成する接続部を有する金属管の製造方法に関す
るものでおる。

従来の技術 周知のように、ＵＯＥｌａｌ管などのように溶接によっ
て製造される金属管は、溶接熱の影響を受け、冷却後に
おいても、この熱影響による残留応力のために歪が生じ
、真円度や真直度が悪化してしまい製品品質を低下させ
る。

この金属管を用いて突合わせ溶接をする際には管端部が
前記のように真円状態が失われて形状に狂いが生じてし
まっているため、接続部分に段差が生じてしまい良好な
接続状態が得られない。

ざらに、このような形状不良か生じている管端部を欠陥
のないように突き合わせ溶接することは高度な技術が必
要であるとともに手間がかかり作業効率も良好ではない
。

このため、形状に狂いが生じてしまった金属管の項部を
特別な矯正装置を用いて真円状態を向・上させて形状の
矯正を行なっている。

また、接続を容易にするために使用目的などに適合する
ような各種の特別の接続端子を用いる方法も取られてい
る。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら金属管の突合わせ溶接後に生じる段差を解
消するために特別の矯正装置で管端部の真円度の向上を
図る従来の方法によれば、矯正のための作業に時間を要
し作業効率が良好ではない。

しかも金属管は製造の際の溶接の熱影響などにより管端
部の円周方向などに強度の不均一が生じており、これを
良好な真円度を有するように矯正することは従来の矯正
装置では困難であり、したがって突合わせ溶接において
も満足のいく接続状態が得られないという問題点がある
。

また、接続を容易にするために用いられる特別な端子を
用いたとしても、この端子を金属管の端部に取り付ける
際には前述と同様に形状に狂いが生じてしまっている管
端部に接続する必要があるために段差の発生や、作業効
率の不良という問題点がある。

この発明は上記問題点を解決することを基本的な目的と
し、金属管の端部を精度のよい真円状態が得られるよう
に加工して接続部を形成し、良好な接続状態を得ること
のできる金属管を効率よく製造する金属管の製造方法を
提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 すなわちこの発明の接続部を有する金属管の製造方法は
、金属管の管端部を、その弾性係数が低下する温度に昇
温して、その金属管の一方側の管端部では外径が実質的
に維持されるようにその管端部の内面側から拡管加工を
施して管端部を真円上に保持し、金属管の他方の管端部
では管厚だけ内径を増大するようにその管端部の内面側
から拡管加工して管端部を真円状に保持し、これら各保
持状態のまま、各管端部を冷却することにより、管端部
を真円に矯正して接続部を形成することを特徴とすると
するものである。

作用 本発明の作用を述べるに先立ち、この発明を実施するた
めの具体的な説明を行なう。

金属管の端部をその弾性係数が低下する温度に昇温させ
るための装置としては種々の加熱炉を用いることが可能
であり、ざらには高密度エネルギー源の照射によるもの
とすることも可能である。

但し作業効率や装置の小型化などの観点から誘導力り熱
炉を用いるのが望ましい。

また、このような装置を用いて行なう金属管の管端の昇
温はその金属管の材質に基づき昇温により所望の弾性係
数にまで低下するような温度で行なわれる。

ところで通常の炭素鋼でおれば、第５図に示されるよう
に４５０’Ｃにまで昇温することにより弾性係数が低下
して軟化し始め、温度の上昇とともにざらに弾性係数は
低下し、約７００’Ｃで常温状態の鋼管の１７１０の弾
性係数にまで低下する。後の真円状態の保持作業を容易
にするためには、弾性係数がこのような１／１０程度に
まで低下するのが作業性などの観点から好ましく、した
がって、管端を７００°Ｃ以上に昇温させるのが望まし
い。しかし、金属管の材質、後の真円状態の保持などの
条件により要求される弾性係数の低下の程度も異なるも
のであり、所望の弾性係数にまで低下するように昇温温
度を適宜選択することができる。

また、管端部の拡管加工は従来用いられているメカニカ
ル拡管機などを用いることができ、この拡管加工を一方
側の管端部で行なった後に他方側の管端部をざらに拡管
加工するものであってもよく、また両端部を同時に拡管
加工するものであってもよい。

ざらに、真円状態に保持された管端の冷却の方法も特に
限定されるものではなく、放冷、空冷、水冷などで行な
うことが可能でおるが作業効率などの点から水冷が好ま
しい。

すなわちこの発明によれば、管端部を、その弾性係数が
低下する温度に昇温するので、昇温前に管端の円周方向
の強度が溶接熱影響や溶接金属の存在などにより不均一
であっても、その強度差は昇温により極めて小さくなり
、しかも小ざな力で容易に管の内面側から拡管加工して
管端部を真円状に保持することができ、この保持した状
態で管端部を冷却することにより、管端部は精度の高い
真円度を有する接続部が得られる。しかも、拡管加工に
より一方側の管端部は実質的に外径が維持され、他方側
の管端部は管厚だけ内径が増大されるので、外径が維持
された管端部を内径が増大された管端部に差し込むこと
により金属管同士を容易に接続することができる。

実施例 次にこの発明の実施のために用いられる装置の一例を第
１図に基づいて説明する。

２は鋼管１の管端を昇温させるだめの誘導加熱炉であり
、３は鋼管１を移動するための搬送ローラーである。こ
の搬送ローラー３による鋼管１のの移動方向（図示右方
向）には鋼管１の管端部を真円状態に保持するために従
来用いられているメカニカル拡管機が配置されている。

このメカニカル拡管機について説明すると、セグメント
ジョー４の内部にコーン５が挿通されてあり、セグメン
トジョー４の内面は管中央部に向かい径が増加するくさ
び面にされており、ざらにこのコーンの引き棒５ａを収
納するとともにセグメントジョー４に当接して固定させ
るためのケース兼セグメントストッパー６を有している
。ざらにこのメカニカル拡管機の外周部には管端を冷却
するための冷却装置７が配置されている。

この装置を用いて本発明の方法を行なう場合について説
明する。

金属管としてＵ　ＯＥ　鋼管１を用い、この多閣管１を
搬送ローラー３で移動してその一方側の管端を加熱炉２
で７００　’Ｃに昇温させる。次いで、さらに搬送ロー
ラー３でこの鋼管１を移動し、メカニカル拡管機を前記
により加熱昇温された鋼管の管掌部の内部に挿入し、ケ
ース兼セグメントストッパー６でセグメントジョー４を
固定した状態でコーン５を引く。セグメントジョー４と
コーン５とのくさび作用によりセグメントジョー４は外
方に拡がり、管端を拡管加工して真円状態に保持する。

この拡管の際に金属管同士の接合にあたり内挿されるべ
き管端部１ａでは内径が実質的に維持されるように拡管
加工して真円状態に保持され、外挿されるべき他端側の
管端部１ｂでは第２図に示されるように管厚だけ外径が
増大するように拡管加工して真円状態に保持される。こ
の管端部の外径を増大させる場合にはコーン５の引き恢
き量を増やせばよく、また内挿されるべき管端部１ａに
配置される拡管機とは外径を異ならしめたメカニカル拡
管機を用いるものでおってもよい。

この管端部１ａの真円状の拡管加工では管端部１ａは昇
温により充分に弾性係数が低下しているので弾性変形範
囲内で変形させることにより行なえばよい。この保持状
態で冷却装置７で管端部１ａもしくは１ｂを冷却する。

冷却後にコーン５を押し戻してメカニカル拡管機を管端
部１ａもしくは１ｂから取り外し、搬送ローラー３で鋼
管１を図示左側に移動させ、ざらに他方の管端部を前記
と同様に加熱し、前記管端部とは異ならしめるようにそ
の昇温された管端部を外径が維持され、もしくは内径が
拡大されるようにメカニカル拡管機で拡管加工して真円
状態に保持して冷却する。その後は前記と同様にメカニ
カル拡管機を管端部から取り外し搬送ローラ３で鋼管１
を図示左側に移動させることにより管端部に形状矯正が
された接続部が形成される。

ここでは、鋼管１の一方の管端部１ａもしくは管端部１
ｂのみを加工し、他方は鋼管１を反転させて接続部を形
成するものとしたが、別に設けられた装置により同時に
両端部に接続部を形成するものであってもよい。

このようにして接続部が形成された鋼管１は一端は内径
を維持するように形状矯正がされ、他端は内径を増大す
るように形状矯正がなされており、外径が維持された管
端部１ａを他の鋼管の内径が増大された管端部１ｂに嵌
挿して接続する。これを繰り返すことにより次々と鋼管
を簡単に接続することができる。この鋼管１はざらに、
第３図に示されるように、所望により管端部１ｂの端部
を隅肉溶接して溶接部８を形成することにより接続が強
化されて使用される。

また第４図に示されるように接続部のシール性を増大さ
せるように管端部１ａの先端部と管端部１ｂとの接続部
にパツキン９を配置するために所望により管端部１ａの
先端面１０を傾斜させたり、パツキン９を保持するため
の突起１１を有するように面取り加工を施すことも可能
である。

なお、本発明の実施例としては、鋼管の端部を矯正する
場合について説明したが、金属管としてＳ間装のものに
限定されるものではなく、他の金属種からなる管にも応
用することができる。

発明の詳細 な説明したようにこの発明によれば、金属管の管端部を
、その弾性係数が低下する温度に昇温して、その金属管
の一方側の管端部では外径が実質的に維持されるように
その管端部の内面側から拡管加工を施して管端部を真円
上に保持し、金属管の他方の管端部では管厚だけ内径を
増大するようにその管端部の内面側から拡管加工して管
端部を真円状に保持し、これら各保持状態のまま、各管
端部を冷却して接続部を形成するので、管端部の円周方
向に強度の不均一が存在していても良好な真円度を有す
るように矯正して接続部を形成することができ、再度の
形状矯正を行なうことなく良好な接続状態が得られ、し
かも金属管の端部はそれぞれ内挿用、外挿用に用いるこ
とができるので内挿用の管端部を外挿用の管端部に差し
込むことにより金属管同士を効率よく接続することがで
きる高品質の金属管を製造することができるという効果
がおる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に用いられる装置の一例を示す概略図
、第２図は同じく鋼管の他端部の一部拡大図、第３図は
鋼管の接続部に隅肉溶接を施した場合の一部断面図、第
４図は鋼管の接続部にパツキンを配置した場合の一部断
面図、第５図はこの発明を説明するためであって、昇温
温度に対する鋼管の弾性係数を示すグラフである。 １・・・鋼管、２・・・加熱炉、４・・・セグメントジ
ョー、５・・・コーン、７・・・冷却装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属管の管端部を、その弾性係数が低下する温度に昇温
   して、その金属管の一方側の管端部では外径が実質的に
   維持されるようにその管端部の内面側から拡管加工を施
   して管端部を真円上に保持し、金属管の他方の管端部で
   は管厚だけ内径を増大するようにその管端部の内面側か
   ら拡管加工して管端部を真円状に保持し、これら各保持
   状態のまま、各管端部を冷却することにより、管端部を
   真円に矯正して接続部を形成することを特徴とする接続
   部を有する金属管の製造方法。