JPS63262424A - 電縫鋼管の熱処理方法およびその熱処理装置 - 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〉 大発明は、！縫溶接部が母材部と同程度に低温靭性の優
れた電縫鋼管の熱処理方法、およびその熱処理設備に関
するものである。

〈従来の技術〉 従来から電縫鋼管の１ｔｕ溶接部靭性を改善するための
熱処理とくに焼入れ、焼戻しについて検討が行われてい
る。たとえば特公昭５６−４６５３８号公報、特公昭５
６−４８５６８号公報には最高加熱温度８００〜１００
０℃の焼入れ、４５０〜７００℃での焼戻し熱処理によ
り高強度・高靭性の電縫鋼管が製造できると開示されて
いる。しかし、強度が高い鋼管の場合、前記の焼入れ・
焼戻し熱処理を行っても靭性値のバラツキが大きく、異
常に低い衝撃値が認められた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者らは、従来の熱処理方法によると強度の高い電
１ａ綱管の溶接部の靭性が低くなるという欠点を克服し
、溶接部が母材と同程度の低温靭性となるような熱処理
方法およびその熱処理設備を提供するためになされたも
のである。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、を４溶接部Ｏ靭性値バラツキの減少につ
いて鋭意研究を重ねた結果、強度の高い電縫鋼管の電縫
溶接部に生ずる線状組織が靭性の劣化、靭性バラツキ拡
大の原因であるとの知見を得て、この知見にもとづいて
この発明をなすに至った。

本発明は、■電縫鋼管の溶接部を、電縫鋼管の外面から
誘導加熱装置で肉厚中央部を１０００°Ｃ以上になるよ
うに加熱した直後、電縫鋼管の内面から急冷する電縫鋼
管の熱処理方法および■電縫鋼管のバスライン上に設け
た電縫鋼管の溶接部外面を加熱する誘導加熱装置、電縫
鋼管内部に鋼管内面に滑動自在にフィンバス成形域から
挿入され、溶接部に向けて水を噴射する多数のノズルを
備え、かつ水量調整器を備えている溶接部内面の水冷装
置、前記冷却装置をその不作動時に載置する鋼管バスラ
イン直下に設けた落下防止装置から成る熱処理装置であ
る。

く作　用〉 本発明者らが、鋼管の強度が高い電縫鋼管の電縫溶接部
の靭性劣化状況について研究した結果、つぎのことが明
らかになった。すなわち０強度の高い′Ｉｉ縫鋼管鋼管
有の線状組織が電縫溶接部に生じ、■この線状組織は、
電縫溶接時のスクイズロールによるアプセット圧により
電縫溶接部凝固金属粒界が塑性変形して、とくに肉厚中
央部に生じるパーライト状組織である。

上記線状組繊を消失させ、靭性を改善するのが本発明の
狙いであるが、研究の結果１０００°Ｃ以上に加熱する
と短時間で線状ｍ織を削減できることが明らかになった
。しかし、オンラインシームアニール装置は外面からの
誘導加熱装置であるので、加熱された部分の温度は鋼管
外表面が肉厚中央部より、かなり高温で、１５　ｍｍ程
度の厚肉材の場合、その温度差は１００°Ｃにも達する
。したがって肉厚中央部を１０００°Ｃ以上に加熱する
には外表面は１１００°Ｃ程になり結晶粒が粗大化する
。この外表面の結晶粒粗大化を防止しながら、線状＆ｌ
Ｉ織を消失させることが電縫；容接部の靭性向上のため
に必要である。

本発明者らは、外表面の結晶粒粗大化の防止のために、
誘導加熱装置で外表面を加熱後、急冷し顕微鏡でＡｌ１
織をＩ＋１！認したところ、肉厚中央は微細なミクロ組
織になるが、外表面は低温生成物が生じ、硬度が高く脆
くなっていた。

この事実に鑑み、誘導加熱装置を用いた熱処理において
、仮に加熱後、内表面から急冷しても肉厚中央部は、当
然微細なミクロ組織になる予測されたが、外表面および
内表面について検討した結果、いづれも微細なミクロ組
織となることが判明した。

すなわち、例えば１５＋ｍ＊程度の厚肉材の場合、外表
面側は１１００°Ｃに加熱された後、内表面から水冷さ
れるために空冷よりは速い冷却速度で、かつ直接外表面
からの水冷よりは遅い速度で冷却されることになり低温
脆性生成物も殆どなく微細なミクロ組織となる。一方、
内表面側は、最高加熱温度が１０００°Ｃ以下と比較的
低いので直接水冷されても低温脆性生成物の発生はなく
微細なミクロ組織となる。

肉厚中央部は１０００’Ｃ以上に加熱されるので短時間
で線状組織が消滅し、さらに内表面からの急冷によって
微細なミクロ組織となる。

従って、ｉ縫溶接部を鋼管の外面から加熱し、そのｉｉ
　縫溶接部を銅管内面から急冷することによって低温靭
性に優れた電縫鋼管を製造することができる。

次に、前述の製造方法の実施に直接使用する装置を第１
図に従って説明する。

水冷装置３は直線状にならんだ多数のノズルで構成され
、造管対象材の肉厚造管速度によって流量が調整できる
ように流量調整器４を具えている。

また、水冷装置はフィンバス成形域６から挿入され非常
に長いためそれを支える必要上から鋼管内面上を回転で
きる車輪７を多数固着している。

なお、鋼管２が通過した後水冷ノズル全体が床面に落下
しないように落下防止装置８が設置されている。この落
下防止装置は、鋼管先後端値１検出器９の（３号によっ
て上下動できるようになっている。たとえば、鋼管先端
部が進入して来たとき、まずもっとも上流側の落下防止
装置８−１が鋼管先後端位置検出器の信号により下降し
、そこに鋼管が進入する。このようにして順次落下防止
装置が下降していきスムーズに鋼管の進入が終了する。

本発明を低温靭性の要求される低炭素系ラインパイプ製
造に適用した時の状況の一例を第１表に示した０表に示
すように外径２４′φ、肉厚１４．２７−の鋼管を造管
後、本発明に係る装置で外表面１１００°Ｃ１内面９２
０″Ｃになるように加熱しただちに内表面から水冷を行
った。その時の冷却速度は外面側３０″（／ｓｅｅ、内
面側１６０℃／ｓｅｅであった。

このようにして造管したパイプの溶接部のシャルピー衝
撃試験結果を前述の焼入れ、焼戻し熱処理する従来法と
し′て比較して第２表に示した０表から明らかなように
本発明によると、ｔ　ｔａ　ｍ接部は非常に優れた低温
靭性を示し、本発明が有効な方法および設備であること
が判る。

第１表 （注）■　衝撃試験本数；各１０本 ■　電縫溶接部衝撃試験片サイズ；フルサイズ ■　母材の平均シャルピーｄｊ　Ｈ値：　１０．３ｖＥ
ａｈ　（ｋｇ−ｍ） 〈発明の効果〉 本発明に従うと、実施例で明らかなように電縫鋼管の電
縫溶接部が低温靭性に優れた高靭性の電縫鋼管を工業的
に生産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る電縫鋼管の熱処理装置の説明図
である。 ｌ・・・誘導加熱装置、２・・・鋼管、３・・・水冷装
置。 ４・・・水量調整器、５・・・スクイズロール。 ６・・・フィンバス成形域、７・・・車輪。 ８・・・水冷装置落下防止装置。 ９・・・綱管先後端位置検出器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電縫鋼管の溶接部を、電縫鋼管の外面から誘導加
   熱装置で肉厚中央部を１０００℃以上になった直後に、
   電縫鋼管の内面から急冷することを特徴とする電縫鋼管
   の熱処理方法。
2. （２）電縫鋼管のバスライン上に設けた電縫鋼管の溶接
   部外面を加熱する誘導加熱装置、 電縫鋼管内部に鋼管内面に滑動自在にフィンバス成形域
   から挿入され、溶接部に向けて水を噴射する多数のノズ
   ルを備え、かつ水量調整器を備えている溶接部内面の水
   冷装置。 前記冷却装置をその不作動時に載置する鋼管バスライン
   直下に設けた落下防止装置、 から成ることを特徴とする熱処理装置。