JPS63171220A - 鋼管の曲げ加工法 - Google Patents
鋼管の曲げ加工法Info
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- JPS63171220A JPS63171220A JP245087A JP245087A JPS63171220A JP S63171220 A JPS63171220 A JP S63171220A JP 245087 A JP245087 A JP 245087A JP 245087 A JP245087 A JP 245087A JP S63171220 A JPS63171220 A JP S63171220A
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Landscapes
- 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）
本発明は鋼管を該曲げ管外側の減肉な防止すると共にそ
の機械的性質の劣化を防止しなが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。
の機械的性質の劣化を防止しなが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、化学プラント配管および原子力、火力プラント配
管にエルボ結合等に代え溶接継手をなるべく少なくする
ことＫより信頼性とコスト低減にすこぶる有利な曲げ管
を組み込んだ鋼管の需要が急増してきた。
管にエルボ結合等に代え溶接継手をなるべく少なくする
ことＫより信頼性とコスト低減にすこぶる有利な曲げ管
を組み込んだ鋼管の需要が急増してきた。
上記のような背景において曲げ管の曲げ半径は配管設計
め実績、配管のためのスペースなどから小さい曲げ半径
が有用される。
め実績、配管のためのスペースなどから小さい曲げ半径
が有用される。
しかしながら通常の１．５ＤＲ（Ｄは鋼管の外径）程度
の小さい曲げ加工では加工性および結晶粒°粗大化防止
からＡｃ３変態点以上５０〜１５０℃を採用するため、
曲げ外側の減肉は２５％程度と大きいものである。
の小さい曲げ加工では加工性および結晶粒°粗大化防止
からＡｃ３変態点以上５０〜１５０℃を採用するため、
曲げ外側の減肉は２５％程度と大きいものである。
また小さい曲げ半径の曲げ加工は形状変化とくに楕円化
防止のため曲げ加工と同時に水噴射の冷却が必要となる
。
防止のため曲げ加工と同時に水噴射の冷却が必要となる
。
このような加工方法では低合金鋳鋼管などの曲げ鋼管部
は外側の減肉のため曲げ管のための原管として厚肉サイ
ズを用い、また材質的には焼入ままの状態となり機械的
性質とくに伸びおよび靭性の低下硬さの上昇現象が起こ
り直管と曲げ加工部では不均質な強度、組織が生ずるた
め焼もどしなどの後熱処理を必要としていた。
は外側の減肉のため曲げ管のための原管として厚肉サイ
ズを用い、また材質的には焼入ままの状態となり機械的
性質とくに伸びおよび靭性の低下硬さの上昇現象が起こ
り直管と曲げ加工部では不均質な強度、組織が生ずるた
め焼もどしなどの後熱処理を必要としていた。
例えば特開昭５３−１３５８７０号公報や特開昭５３−
１３５８７１号公報に記載されているように、Ａｃ３変
態点以上の減肉防止技術として曲げ外側と内側の温度差
をつけて（例えば特開昭５３−１３５８７０号公報では
別表で３５０℃以上などとある）曲げ加工を行なう場合
があるが通常の温度差は誘導子などの設備上の制約から
限度がらり、この温度域での強度差は小さく 減肉防止効果は小さい。
１３５８７１号公報に記載されているように、Ａｃ３変
態点以上の減肉防止技術として曲げ外側と内側の温度差
をつけて（例えば特開昭５３−１３５８７０号公報では
別表で３５０℃以上などとある）曲げ加工を行なう場合
があるが通常の温度差は誘導子などの設備上の制約から
限度がらり、この温度域での強度差は小さく 減肉防止効果は小さい。
さらに曲げ加工を行ないながら肢管に圧縮力を付与する
方法もあるがＡｃ３変態点以上の温度では焼入防止とし
て水冷却のかわりに空気などの緩冷却方法では曲がり管
の内側に蛇腹状の変形を生じ、楕円化もかなり大きいも
のとなり、曲がり鋼管としての性能を確保することはで
きない。
方法もあるがＡｃ３変態点以上の温度では焼入防止とし
て水冷却のかわりに空気などの緩冷却方法では曲がり管
の内側に蛇腹状の変形を生じ、楕円化もかなり大きいも
のとなり、曲がり鋼管としての性能を確保することはで
きない。
Ａｃ３変態点以下では焼入硬化問題は無く水冷でもよい
が圧縮曲げ機構としての大幅な設備増強が必要となり、
構造も複雑となる。
が圧縮曲げ機構としての大幅な設備増強が必要となり、
構造も複雑となる。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は、上記した鋼管の曲げ加工を従来よりも簡便に
おこなうことができるよう種々検討の結果なされたもの
であって、その目的とするところは被加工材の曲げ外側
の減肉を従来より５も小さくし、しかも材質の劣化を生
じさせない、作業性にすぐれた鋼管の曲げ加工方法を提
供しようとするものである。
おこなうことができるよう種々検討の結果なされたもの
であって、その目的とするところは被加工材の曲げ外側
の減肉を従来より５も小さくし、しかも材質の劣化を生
じさせない、作業性にすぐれた鋼管の曲げ加工方法を提
供しようとするものである。
（問題・を解決するための手段）
従って本発明は、鋼管を曲げ加工するに際し、該鋼管の
曲げ加工部の外側の減肉を防止しながらかつ機械的性質
すなわち伸び、靭性の低下、硬さの上昇を生じさせない
ようにし所望の小さい曲げ半径に曲げ加工できる方法を
提供したものでその構成は、曲げ加工すべき鋼管を高周
波誘導子のように狭幅の加熱装置の中に通して核管の先
端を回転自在のアームにクラシづし、該鋼管を連続的か
つ直進的に推進しなが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装作を行ない、該鋼管に曲げモ
ーメントを付与しつグ該鋼管を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低合金鋼鋼管
などの加工温度を設定する際曲げ内側の温度をその該鋼
管の高温強度特性より外側の降伏強度と同程度の引張強
度となるように高温となる温度差をつけて曲げ加工し減
肉を防止する方法、かつその効果を簡便に行なうため温
度差が小さくて行なえるＡｃ３変態点以下で材質劣化の
無い曲げ加工をすることを特徴とするものである。
曲げ加工部の外側の減肉を防止しながらかつ機械的性質
すなわち伸び、靭性の低下、硬さの上昇を生じさせない
ようにし所望の小さい曲げ半径に曲げ加工できる方法を
提供したものでその構成は、曲げ加工すべき鋼管を高周
波誘導子のように狭幅の加熱装置の中に通して核管の先
端を回転自在のアームにクラシづし、該鋼管を連続的か
つ直進的に推進しなが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装作を行ない、該鋼管に曲げモ
ーメントを付与しつグ該鋼管を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低合金鋼鋼管
などの加工温度を設定する際曲げ内側の温度をその該鋼
管の高温強度特性より外側の降伏強度と同程度の引張強
度となるように高温となる温度差をつけて曲げ加工し減
肉を防止する方法、かつその効果を簡便に行なうため温
度差が小さくて行なえるＡｃ３変態点以下で材質劣化の
無い曲げ加工をすることを特徴とするものである。
（作 用）
即ち本発明は低合金鋼鋼管などの曲げ加工に於て減肉防
止効果の大きい、材質劣化防止の曲げ管を製作するに際
し、第１図より温度差として該鋼管の高温強度特性を利
用して曲げ外側を塑性変形開始前の降伏強さ近傍の温度
、曲げ内側を完全塑性変形する引張強さ近傍の温度とす
る（即ち第１図におけるＡ−Ｂ又はＣ−Ｄ）ことで、外
側はほとんど減肉がなく内側を増肉し易くさせて曲げ加
工するものであり、その温度差はＡｃ３変態点以下の特
性カーづの勾配の大きい所で温度差が小さい（即ち第１
図Ｃ−Ｄ）範囲で曲げ加工を行なうことで曲げ加工も安
易なものとなる。
止効果の大きい、材質劣化防止の曲げ管を製作するに際
し、第１図より温度差として該鋼管の高温強度特性を利
用して曲げ外側を塑性変形開始前の降伏強さ近傍の温度
、曲げ内側を完全塑性変形する引張強さ近傍の温度とす
る（即ち第１図におけるＡ−Ｂ又はＣ−Ｄ）ことで、外
側はほとんど減肉がなく内側を増肉し易くさせて曲げ加
工するものであり、その温度差はＡｃ３変態点以下の特
性カーづの勾配の大きい所で温度差が小さい（即ち第１
図Ｃ−Ｄ）範囲で曲げ加工を行なうことで曲げ加工も安
易なものとなる。
またＡｃ３変態点以下の曲げ加工では曲げ鋼管部の材質
は水冷却を行なってもＡｃ、変態点以下では原管と同じ
組織を呈し、Ａｃ１〜Ａｃ３変態点の間ではフェライト
＋パーライト（一部ベーナイト）の組織であり、伸び、
靭性、硬さの劣化をそこなわない曲げ加工が可能となる
。
は水冷却を行なってもＡｃ、変態点以下では原管と同じ
組織を呈し、Ａｃ１〜Ａｃ３変態点の間ではフェライト
＋パーライト（一部ベーナイト）の組織であり、伸び、
靭性、硬さの劣化をそこなわない曲げ加工が可能となる
。
さらに第１図の高温強度特性は鋼ではＡｃ３変態点以上
では横パイ、Ａｃ３変態点以下で立ち上がり現象の同傾
向を示すため、幅広い鋼種にも応用できる。
では横パイ、Ａｃ３変態点以下で立ち上がり現象の同傾
向を示すため、幅広い鋼種にも応用できる。
（実施例）
次に本発明の実施例について説明する。
第２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、１は曲げ加工すべき低合金鋼鋼管
（、ＴＩＳ ５ＴＰＡ２４）、２は該鋼管を支持案内す
る案内ロー５．３は環状で前記鋼管１をその外周から局
部的に狭幅に加熱し冷却タシクを有する高周波誘導子か
ら成る加熱装置、４は先端部にクラシづ５を具えた回転
自在の曲げアーム、６は管端部支持台である。
の一例を示すもので、１は曲げ加工すべき低合金鋼鋼管
（、ＴＩＳ ５ＴＰＡ２４）、２は該鋼管を支持案内す
る案内ロー５．３は環状で前記鋼管１をその外周から局
部的に狭幅に加熱し冷却タシクを有する高周波誘導子か
ら成る加熱装置、４は先端部にクラシづ５を具えた回転
自在の曲げアーム、６は管端部支持台である。
本装置はクラシづ５に鋼管１の先端部を緊締し、鋼管１
を加熱装置３１Ｃ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鋼管１を曲
げ加工できるよう罠なっている。
を加熱装置３１Ｃ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鋼管１を曲
げ加工できるよう罠なっている。
上記の曲げ装置を用いて、次に示す曲げ加工を行なった
。
。
供試材：Ｊ工Ｓ ５ＴＰＡ ２４ １６５．２φＸ７．
１ｔｓｍ曲げ半径： ２５０ｍ 冷 却：水噴射 使用した曲げ加工温度は該鋼管のＡｃ３変態点は約８５
０℃前後であるから曲げ外側の温度を７２０℃曲げ内側
のそれを７６０℃とし原管の推進速度を１瓢／３ で行
なった。その結果曲げ鋼管外側の減肉率は８チと大幅な
低減であった。
１ｔｓｍ曲げ半径： ２５０ｍ 冷 却：水噴射 使用した曲げ加工温度は該鋼管のＡｃ３変態点は約８５
０℃前後であるから曲げ外側の温度を７２０℃曲げ内側
のそれを７６０℃とし原管の推進速度を１瓢／３ で行
なった。その結果曲げ鋼管外側の減肉率は８チと大幅な
低減であった。
機械的性質および硬さも原管と比較してほとんど同等の
性能が得られた。
性能が得られた。
また、Ａｃ３変態点以上での曲げ加工として曲げ外側の
温度を９００℃、曲げ内側のそれを１０００℃とし原管
の推進速度は１ ＝／ｓの同じ速度とした。
温度を９００℃、曲げ内側のそれを１０００℃とし原管
の推進速度は１ ＝／ｓの同じ速度とした。
その結果曲げ管外側の減肉率は２０％と犬きく、機械的
性質も硬化現象が大きく伸びの低下と硬さの上昇は大き
なものであった。
性質も硬化現象が大きく伸びの低下と硬さの上昇は大き
なものであった。
表１にこれらの機械的性質の結果、表２に減肉の結果、
第４図にぶ管および曲げ鋼管の硬さ特性をそれぞれ示し
た。
第４図にぶ管および曲げ鋼管の硬さ特性をそれぞれ示し
た。
表 １ 曲がり管の機械的性質
表２ 減肉測定結果
ｔｏ＝原管時肉厚
ｔ：曲げ後肉厚
（発明の効果）
本発明は上述の通りであって鋼管を熱間曲げ加工するに
当り、核鋼管の曲げ加工温度を設定する際、曲げ内側の
温度を外側のそれより高くし、外側をＡｃ３変態点以下
の所定の温度とし内側の温度をその該鋼管の高温強度特
性より、外側の降伏強度と同程度の引張強度となるよう
に高温にして曲げることで曲げ外側の減肉率が約８チ程
度と小さく、材質的にも原管と均質な１．５ＤＲのよう
な小さい曲げ半径で曲げ加工するのに最適である。
当り、核鋼管の曲げ加工温度を設定する際、曲げ内側の
温度を外側のそれより高くし、外側をＡｃ３変態点以下
の所定の温度とし内側の温度をその該鋼管の高温強度特
性より、外側の降伏強度と同程度の引張強度となるよう
に高温にして曲げることで曲げ外側の減肉率が約８チ程
度と小さく、材質的にも原管と均質な１．５ＤＲのよう
な小さい曲げ半径で曲げ加工するのに最適である。
第１図は本発明の温度差を用いるためのＪ工５ＳＴＤＡ
２４材の高温強度特性図、第２図は本発明の実施属使用
する曲げ機の一例の平面図、第３図はＦ’ｓ−Ｃ系鋼の
状態図を示し、第４図はＡｃ３以下で４０℃の温度差で
の曲げ加工とＡｃ３以上での１００℃の温度差での曲げ
加工後の硬さ分布を示した線図である。 １・・・鋼管 ２・・・案内０−ラ３・・・加
熱装置 ４・・・曲げアーム５・・・クランづ
６・・・管端部支持台岸田正行「Ｖ （・−一・ニ 第１図 Ａ、Ｃ−曲げ′外項°１逼庭 Ｂ、ＤＳ 曲＋ ｆｎａ嘗＋＝ｉ＊ 第２図 第３Ｕｉ１５ ０″５ ０％− 第４図 外表面ｎ゛うのｊ取之−ｍ） 手続補正書 、５Ａ２や、ター４１２日 １、事件の表示 昭和１２年特許顆第−２４ｔ±ρ号 事件との関係 出 願 人 ４、代 理 人
←皓１］工）住 所 東京都千代田区丸の内２丁
目６番２号丸の内へ重洲ビル３３０補 正
書 本願明細書中下記事環を補正いたします。 記 １、第４ｊｉ３〜５行目Ｋ ｒＡｃ５変態点以下・・・・・・・構造も複雑となる。 」とあるを削除する。 特許庁長官ｙ、田叩ｆ４殿 い１．事件の表示 昭和＆Ｚ年特許願第ν巧Ｏ号 事件との関係 出 願 人 住 所（居所）東Ｓｔ都千代田区大手町２丁目６番３−
号氏名（名称）（ＣＣ’、） ：２日本製鐵株式θ社４
、代 理 人
（砂２脣）住 所 東京都千代田区丸の内
２丁目６番２号丸の内へ重洲ビル３３０補 正
書 本願明細書中下記事環を補正いたします。 記 １、第菟０頁１４行目Ｋ ｒ ５ＴＤＡ ２４ Ｊとめるを 「５ＴＰＡ ２４ Ｊと訂正する。
２４材の高温強度特性図、第２図は本発明の実施属使用
する曲げ機の一例の平面図、第３図はＦ’ｓ−Ｃ系鋼の
状態図を示し、第４図はＡｃ３以下で４０℃の温度差で
の曲げ加工とＡｃ３以上での１００℃の温度差での曲げ
加工後の硬さ分布を示した線図である。 １・・・鋼管 ２・・・案内０−ラ３・・・加
熱装置 ４・・・曲げアーム５・・・クランづ
６・・・管端部支持台岸田正行「Ｖ （・−一・ニ 第１図 Ａ、Ｃ−曲げ′外項°１逼庭 Ｂ、ＤＳ 曲＋ ｆｎａ嘗＋＝ｉ＊ 第２図 第３Ｕｉ１５ ０″５ ０％− 第４図 外表面ｎ゛うのｊ取之−ｍ） 手続補正書 、５Ａ２や、ター４１２日 １、事件の表示 昭和１２年特許顆第−２４ｔ±ρ号 事件との関係 出 願 人 ４、代 理 人
←皓１］工）住 所 東京都千代田区丸の内２丁
目６番２号丸の内へ重洲ビル３３０補 正
書 本願明細書中下記事環を補正いたします。 記 １、第４ｊｉ３〜５行目Ｋ ｒＡｃ５変態点以下・・・・・・・構造も複雑となる。 」とあるを削除する。 特許庁長官ｙ、田叩ｆ４殿 い１．事件の表示 昭和＆Ｚ年特許願第ν巧Ｏ号 事件との関係 出 願 人 住 所（居所）東Ｓｔ都千代田区大手町２丁目６番３−
号氏名（名称）（ＣＣ’、） ：２日本製鐵株式θ社４
、代 理 人
（砂２脣）住 所 東京都千代田区丸の内
２丁目６番２号丸の内へ重洲ビル３３０補 正
書 本願明細書中下記事環を補正いたします。 記 １、第菟０頁１４行目Ｋ ｒ ５ＴＤＡ ２４ Ｊとめるを 「５ＴＰＡ ２４ Ｊと訂正する。
Claims (1)
- 鋼管の円周方向の局部を高周波誘導加熱により、塑性変
形可能温度にし、該加熱部を鋼管の長手方向に移動させ
ながら該加熱部に曲げモーメントを付与し、その直後に
冷却を行うことにより連続的に塑性変形を与える鋼管の
曲げ加工法に於て、該鋼管の曲げ外側を所定の温度とし
、かつ曲げ内側が前記曲げ外側の降伏強度と同程度の引
張強度となるように該曲げ内側の温度を曲げ外側の温度
より高温とするとともに、該鋼管のＡｃ＿３変態点以下
の温度範囲に於て曲げ加工することを特徴とする鋼管の
曲げ加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP245087A JPS63171220A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 鋼管の曲げ加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP245087A JPS63171220A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 鋼管の曲げ加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63171220A true JPS63171220A (ja) | 1988-07-15 |
Family
ID=11529617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP245087A Pending JPS63171220A (ja) | 1987-01-08 | 1987-01-08 | 鋼管の曲げ加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63171220A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06158163A (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-07 | Nkk Corp | 耐摩耗性に優れたベンド鋼管の製造方法 |
| US6038902A (en) * | 1998-01-23 | 2000-03-21 | The Babcock & Wilcox Company | Intrados induction heating for tight radius rotary draw bend |
| JP2009279618A (ja) * | 2008-05-22 | 2009-12-03 | Dai Ichi High Frequency Co Ltd | 金属管の温度差曲げ加工方法 |
| CN109127822A (zh) * | 2018-07-17 | 2019-01-04 | 青岛新力通工业有限责任公司 | 一种空间弯管设备 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5265753A (en) * | 1975-11-28 | 1977-05-31 | Nippon Steel Corp | Method of hottbending welded steel pipe |
| JPS5893516A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Hitachi Ltd | パイプの熱間曲げ加工法およびその装置 |
| JPS6146327A (ja) * | 1984-08-08 | 1986-03-06 | Hitachi Ltd | パイプの熱間曲げ加工法 |
-
1987
- 1987-01-08 JP JP245087A patent/JPS63171220A/ja active Pending
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