JPS6221422A

JPS6221422A - 薄肉電縫管の製造法

Info

Publication number: JPS6221422A
Application number: JP15830585A
Authority: JP
Inventors: Toshiro Yamada; 山田　利郎; Fusaji Abe; 房次阿部; Takao Atsumi; 厚美　孝夫
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1985-07-19
Filing date: 1985-07-19
Publication date: 1987-01-29
Also published as: JPH0580285B2

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】本発明は、薄肉電縫管の製造法に関する。

電縫管は、帯板を連続的にフォーミング・ロールによっ
て略円弧状に成形し、得られたスケルプの両エツジをス
クイズ・ロールで電気抵抗溶接により接合し、溶接後管
体の外面および内面に突出した溶接ビードを削除し、そ
して管体をサイジング・ロールで真円状に成形すること
によって製造される。この場合、内面側溶接ビードは、
削除されないこともあるが、外面側溶接ビードは、管の
真円度を精度よく保つべく、必ず削除されている。

外面側溶接ビードの削除は、スクイズ・ロールでの溶接
後直ちに切削工具により行われる。

一般に、スケルプ・エツジの成形は不充分になりやすく
、スクイズ・ロールに入る直前のスケルプ・エツジ付近
の曲率半径は、管半径の呼び寸法よりも大きいのが普通
であり、溶接部は管の仮想外周円よりも外側にやや突出
する傾向にある。そのため、第３図に示す如く、外面側
溶接ビード１に隣接する母材外表面２はかなり広い範囲
に渡って管の仮想外周円３よりも外側に突出しており。

また、内面側溶接ビード４に隣接する母材内表面５もか
なり広い範囲に渡って管の仮想内周円６よりも外側に突
出している。かような外面側溶接ビードの削除は、管の
仮想外周円よりもやや大きい曲率半径を持つ切削工具を
用いて、第４図に示す如く９管の仮想外周円３よりも外
側に突出した部分７を切削除去するのが通例である。だ
が、従来からのこの削除方法では、第４図に示す如く、
外面側溶接ビードとともに母材の一部をも削除してしま
うので、溶接部に隣接する母材の肉厚減少が避けられな
かった（第５図）。また、そのようにして外面側溶接ビ
ードを削除後サイジング・ロールにより管の外周が真円
になるように成形した電縫管では、溶接部に隣接する母
材の肉厚が最小となった位置で、管の内面の曲率が最小
となることも避けられなかった（第５図）。

溶接部付近で母材の肉厚が減少し、かつその位置で管の
内面の曲率が最小になることは、管の機械的性質に対し
て大きなマイナスであることがわかった。特に、管が曲
げ成形された後３強度部材として使用される場合には、
使用中に管の円周方向に大きな応力が作用すると、溶接
部に隣接した肉厚が最小でありかつ管の内周の曲率が最
小である母材部分が切欠として作用し、疲労寿命の低下
およびその他の不都合を招くことがわかった。

また、母材表面が耐熱性および／または耐食性の観点か
ら酸化物皮膜や表面処理皮膜により被覆されている場合
には、外面側溶接ビードの削除幅は狭い程好ましいが、
従来からの削除方法によれば外面側溶接ビード幅の少な
くとも２倍の幅で被覆のない母材裸面が生じてしまい、
耐熱性や耐食性の劣化を招く不都合があった。

本発明の主たる一つの目的は、従来技術の前記のような
不都合を克服した。溶接部に隣接する母材の肉厚減少の
小さい薄肉電縫管の製造法を提供することである。

本発明の他の一つの目的は、管の内面の曲率変化を最小
にした薄肉電縫管の製造法を提供することである。

本発明のさらに一つの目的は、外面側溶接ビード削除に
よる母材新生面の面積を最小に留めた薄肉電縫管の製造
法を提供することである。

本発明によれば、これらの目的は、帯板を連続的にフォ
ーミング・ロールにより略円弧状に成形し、得られたス
ケルプの両エツジをスクイズ・ロールで電気抵抗溶接に
より接合し、得られた管の外面および内面に突出した溶
接ビードを削除し。

そして管をサイジング・ロールにより整形することから
なる薄肉電縫管の製造法において、外面側の切削残存溶
接ビード高さを０．０５〜０．５１１１Ｉ１１とした後
、サイジング整形することを特徴とする薄肉電縫管の製
造法により達成される。

第１図は、スクイズ・ロールで溶接した管の外面側溶接
ビードを１本発明にしたがい、僅かだけ残して削除した
場合における。管の溶接部付近の横断面形状を示す斜視
図である。スクイズ・ロールで溶接された電縫管の溶接
部付近の横断面形状は、第３図に示すように、外面側溶
接ビード１とそれに隣接する母材２とがかなりな広い範
囲に渡って管の仮想外円周３よりも外側に突出している
。

本発明においては、第１図に示すように、外面側溶接ビ
ードが仮想外円周に対し高さ０．０５〜０．５　ｍｎ＋
の範囲で残存するように外面側溶接ビードの削除を行う
。

このように外面側の切削残存溶接ビード高さを０．０５
〜０．５　ｍｍとした後、サイジング整形して得た本発
明の電縫管の溶接部付近における肉厚および内面の曲率
半径の変動の様子を、第２図に模式的に示す。第２図に
示す如く、外面側溶接ビードを僅かに残存せしめること
により、溶接部に隣接する母材の肉厚が減少する現象を
防止することができる。加えて、僅かに残存した外面側
溶接ビード１０は、サイジング・ロールによる整形の際
、内側へ押し戻されるので、第２図に示す如く、溶接部
に隣接する母材の内面の曲率は、管の仮想内円周６の曲
率と殆ど等しくなる。

管の外面の真円度や表面粗度を重視すれば、外面側溶接
ビードの残存高さをＯ（ゼロ）とするのが理想であるが
、実際には電縫管製造ラインを流れる管は僅かではある
が常に揺動しているので。

母材表面に損傷を与えることなく安定して外面側溶接ビ
ードのみを削除することは殆ど不可能である。加えて、
僅かに残存する外面側溶接ビードは溶接に隣接する母材
の内面の曲率を管の仮想内円周の曲率に近ずける作用が
ある。本発明の目的のためには、外面側溶接ビードの切
削残存高さを少なくとも０．０５ｍｍとすべきであるこ
とがわかった。

また、外面側溶接ビードの残存高さが０．５ｍｍを実質
的に超えると、管の外面の真円度や表面粗度が低下する
のみならず、残存する外面側溶接ビードの縁が切欠とし
て作用する傾向がある。それ故外面側溶接ビードの切削
残存高さの上限値は０．５ｍｍとする。

以下、比較実験結果により９本発明の詳細な説明する。

対照試料として、従来からの方法により、溶接後向面側
溶接ビードおよび外面側溶接ビードを外面側溶接ビード
に隣接する母材の一部とともに削除した管体をサイジン
グ整形して普通鋼電縫管試料（ＳＴＫ旧ＩＡ　、外径：
　４２．７ｍｍ、肉厚：　１．Ｏｍｍ　）を多数作成し
た。本発明試料として、外面側溶接ビードを約０．１０
１１１１１１の高さ残存させたものをサイジング整形し
た以外は同様にして本発明による普通鋼電縫管試料を多
数作成した。これらの試料を様々な拡管率（拡管後の管
の外径りと原管の外径り。

との比）で拡管加工に付した。拡管加工は８個の分割爪
を有するサイザーにより行い、管の溶接部が隣接分割爪
の中間に来るように設定してサイザー拡管を行った。拡
管長さは１００ｍｍ　とした。拡管部に発生ずる割れお
よびネッキングの有無を観察した。発生ずる場合１割れ
は、溶接部に隣接する母材部に発生した。試験結果を第
６図に示す。第６図によれば、この拡管試験において１
割れもネッキングも発生しない拡管率（限界拡管率）は
。

対照試料の場合１．１１〜１．１２に過ぎないのに対し
。

本発明試料では１．１８〜１．２０と拡管性能が格段に
向にしていることが明らかである。

対照試料として、従来からの方法により、溶接後向面側
溶接ビードおよび外面側溶接ビードを外面側溶接ビード
に隣接する母材の一部とともに削除した管体をサイジン
グ整形して４５キロ級の高張力鋼電縫管（外径：　４２
．７ｍｍ、肉厚：　１．６ｍｍ　）を多数作成した。本
発明試料として、外面側溶接ビードを約０．１５ｍｍの
高さ残存させたものをサイジング整形した以外は同様に
して本発明による高張力鋼電縫管試料を多数作成した。

各試料を曲げ成形した後２曲げ成形と同じ方向に両振り
の繰り返し曲げモーメントを負荷する疲労試験に付した
。曲げ部の曲げ半径は、管の中心線を基準として１２（
１ｍｍとし２曲げ角度は、６０度とした。繰り返し曲げ
モーメントを負荷すると１曲げ部の各部分に管の軸方向
および円周方向の応力が作用するが２曲げモーメントの
負荷方向に対し直角方向の位置における円周方向の応力
が最大応力となるので、管の溶接部が最大応力発生位置
となるように曲げ成形を行っておいて、繰り返し曲げモ
ーメントを負荷した。負荷した曲げモーメントの繰り返
し数が限界を超えると、疲労亀裂が溶接部に隣接する母
材に発生し、溶接部に沿って管の軸方向に成長した。

第７図は、この疲労試験の結果を２曲げモーメント−繰
り返し数線図で整理したものである。第７図によれば、
疲労寿命（疲労亀裂が発生するまでに負荷した曲げモー
メントの繰り返し数）は５曲げモーメントの大きさが同
一なら１本発明試料は対照試料よりも略−桁優れている
ことが明らかである。

対照試料として、従来からの方法により、溶接後向面側
溶接ビードおよび外面側溶接ビードを外面側溶接ビード
に隣接する母材の一部とともに削除した管体をサイジン
グ整形してアルミニウムめっき綱電縫管（外径：　４２
．７ｍｍ、肉厚：１．６ｍｍ）を作成した。本発明試料
として、外面側溶接ビードを約０．１５ｍｍの高さ残存
させたものをサイジング整形した以外は同様にして本発
明によるアルミニウムめっき鋼電縫管を作成した。外面
側溶接ビードの削除幅は、対照試料の場合４　、０ｍｍ
　、　　本発明試料の場合１．０ｍｍであった。どちら
の試料についても、外面側溶接ビードの削除面には、何
等補修を施さなかった。両試料から５０ａｍ長さの試験
片を切取り、それらを電気マツフル炉により大気中８０
０℃で１０００時間連続加熱した。溶接部の酸化による
肉厚減少を観察することにより耐熱性を評価した。

第８図は、連続加熱後の対照試料の溶接部の横断面を示
す写真（倍率：１５倍）であるが、溶接部はすべて酸化
スケール化していることがわかる。第９図は、連続加熱
後の本発明試料の溶接部の横断面を示す倍率１５倍の写
真である。本発明試料ではかなりの酸化損耗が認められ
るものの、溶接部の肉厚の約２０％は残存しており、か
つ酸化損耗を受けた領域も対照試料のそれに比べて著し
く狭いことがわかる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法における電縫管の外面側溶接ビード
削除の様子を示す斜視図５第２図は本発明による電縫管の溶接部付近における肉厚
および内面の曲率半径の変化を模式的に示す図。第３図は円弧状に成形したスケルプをスクイズ・ロール
で溶接した直後における管の溶接部の横断面図。第４図は従来法における電縫管の外面側溶接ビード削除
の様子を示す斜視図。第５図は従来法による電縫管の溶接部付近における肉厚
および内面の曲率半径の変化を模式的に示す図。第６図は本発明方法および従来法による普通鋼電縫管の
拡管性能を比較表示するグラフ。第７図は本発明方法および従来法による４５級高張力鋼
電縫管についての疲労試験結果を示すグラ乙第８図は従来法によるアルミニウムめっき綱電縫管を大
気中８００℃で１０００時間連続加熱した後における溶
接部付近の横断面写真、そして第９図は本発明によるア
ルミニウムめっき鋼電縫管を大気中８００℃で１０００
時間連続加熱した後における溶接部付近の横断面写真、
である。１・・外面側溶接ビード２・・母材外表面３・・管の仮想外円周４・・内面側溶接ビード５・・母材内表面６・・管の仮想内円周７・・従来法において削除される部分８・・従来法においてビード削除後生ずる母材新生面９・・本発明方法において削除される部分１０・・本発
明方法においてビード削除後生ずる母材新生面１１・・本発明方法において削除されないで残存する外
面側溶接ビードの高さ

Claims

【特許請求の範囲】

帯板を連続的にフォーミング・ロールにより略円弧状に
成形し、得られたスケルプの両エッジをスクイズ・ロー
ルで電気抵抗溶接により接合し、得られた管の外画およ
び内面に突出した溶接ビードを削除し、そして管をサイ
ジング・ロールにより整形することからなる薄肉電縫管
の製造法において、外面側の切削残存溶接ビード高さを
０．０５〜０．５ｍｍとした後、サイジング整形するこ
とを特徴とする薄肉電縫管の製造法。