JPS632686B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は断面角形の溶接鋼管を製造する方法
の改良に係る。

帯鋼またはストリツプ（本明細書では帯鋼と
う）を成形し継目を高周波抵抗溶接或いは高周波
誘導溶接等によつて電気溶接していわゆる電縫鋼
管（以下溶接鋼管という）を製造する方法が広く
行なわれているが、断面角形の溶接鋼管の製造方
法としては第１図従来法１に示すようにまず断面
丸形の溶接鋼管と同様な工程で溶接して丸形の素
鋼管を製作したのち、これをサイジングロールに
通して断面角形状に成形し、次にタークスヘツド
ロールにかけて長手方向の形状を矯正して製品に
するのが通例であり、断面丸形のクローズドセク
シヨンの溶接鋼管を断面角形に成形するため変形
抵抗力が大きく、ややもすれば間欠的に前進する
いわゆるステイツクスリツプを起し、長尺ものの
連続運転であるためサイジング工程で生じたステ
イツクスリツプは前の工程のスクイズ工程にも波
及して溶接が均一に行なわれなくなり、或いは不
可能になつてしまう。この傾向は帯鋼板厚が辺長
（隣接する二辺の長さの平均で示す）に比して厚
くなると著しくなり、板厚の辺長に対する割合が
７〜８％を越すと造管できなくなる。

これを解決するため第１図従来法２に示すよう
にオープンセクシヨンで断面角形状に粗成形し、
稜線のところを継目Ｓとして溶接し、従来と同一
工程で角形鋼管を製造することも試みられている
が、角形鋼管の稜線に溶接継目Ｓがあると該稜線
のある角隅部のアールの値が他の角隅部と不揃い
になり、外アールの規格値を満たすためには研削
等の後処理を必要とするようになる欠点があり、
或いは稜線に継目Ｓがあると一般用途として不適
当なためごく一部の用途に限られているのが現状
である。

その上、帯鋼に対して始めから角隅部の位置で
折り曲げるためロール各段での成形量を多くする
と折り曲げ部分が塑性変形を起して波を打つよう
になるので、ロール各段における成形量を円弧状
に曲げる場合に比較して小さくせねばならず、そ
の結果ロールスタンド数を多く必要とするという
問題点があり、或いは各角隅部の板厚が薄くなる
とか、残留応力が大きくなる等の欠点がある。

本発明は上記のような問題点を解決する角形溶
接鋼管の製造方法を提供することを目的とし、 帯鋼を材料としロールに通して溶接継目が一つ
の面のほぼ中央にある断面角形の溶接鋼管を製造
する方法において、帯鋼をブレークダウンロール
に通して円弧状に曲げたのちフインパスロールに
通してオープンセクシヨンの断面ほぼ角形形状
で、かつ次段のスクイズロールで溶接継目を突合
せたとき該継目面が僅かに凸曲面になるように粗
成形し、次にスクイズロールに通して僅かに凸曲
面の継目を電気溶接して素鋼管とし、これをター
クスヘツドロールに通して断面形状と長手方向の
形状とを矯正することを特徴とするステイツクス
リツプを起さずに角形溶接鋼管を連続一貫して製
造する方法に係る。

この方法は従来方法とは異なり、フインパス工
程において断面をオープンセクシヨンで角形状に
粗成形してからスクイズ工程で面のほぼ中央で溶
接して角形素管とするところが一つの特徴であつ
て、これに使用するのに適当なフインパスロール
は通例のフインパスロールと同様に上下左右の四
ロールで一組で、これを三組ないし四組をタンデ
ムにならべたものであるが、上ロールのフインは
継目用の隙間を形成する役目のほかに帯鋼を中央
部が一つの面を形成する断面角形状に成形するの
を容易にするため、下ロールに対して帯鋼材料の
中央部を押しつけて挾むようにしておくとよい。
このため第３図に示すように上ロール１のフイン
ロール１Ｂは両側のフランジロール１Ａよりも径
が大きく、断面でみると長くカリバー５内に突出
し、下ロール３の表面との間に帯鋼材料を挾むよ
うにしてある。

このようにしておけばブレークダウン工程を経
てフインパスロールのカリバー５内に供給された
帯鋼材料６はフインロール１Ｂによつて下ロール
３に押しつけられ、挾まれて送りをかけられると
共に、左右ロール２と４とによつて左右から、ま
た上ロールのフランジロール１Ａによつて上方か
ら内側に向けて押され、両端縁７，７はフインロ
ール１Ｂの基部の両側に当接し、左右ロール２，
４と上下ロール１Ａ，３によつて圧下力を受け、
カリバー内で変形し、オープンセクシヨンである
ため変形抵抗力が小さく、容易にロール曲面に沿
つた形状をとるようになる。フインパスロールの
段数が進むに従つてフインロールのフインの幅Ｄ
が狭くなるようにしておけば材料６の断面形状は
順次角形に近づいて行く。

フインパスロールの最終段では、スクイズ工程
および矯正工程で各辺の曲面が内側にへこむこと
のないように外側に凸状をとりながら可及的に平
らになるようにし、溶接継目のある面（図では上
面）は次のスクイズロールで継目を突合せたとき
凸曲面となるようにすることが溶接継目面のラツ
プとか座屈を防止して安定した溶接をするために
望ましく、スクイズ工程の次の矯正工程でターク
スヘツドロールを通過して正しい四角形になるよ
うに上面の凸曲面を平らにしたとき上面の両端が
外側へ広がる分だけ左右の面の上端が内側に倒れ
ているようにカリバーを設計する。

この方法の他の特徴は帯鋼の加工を円弧状に曲
げることから始めることである。このようにする
ことにより前記したように始めから角隅部位置で
折り曲げ成形して行く従来法の問題点や欠点を解
決すると共に、各面が僅かに凸形形状の曲面を有
するオープンセクシヨンの角形形状に粗成形する
ことが容易になるほか、始めから角隅部を折曲げ
る方法に比較して各角隅部の残留応力を小さくす
ることができる。

次に本発明の方法による角形鋼管の製造方法を
第３図に示す工程順に説明する。第２図には各工
程後の材料の断面形状も図解的に示してある。

材料帯鋼は通例のブレークダウン工程と同様に
４〜５段（換言すれば４〜５ロールスタンド）の
ブレークダウンロールに通して順次半径の小さい
円弧状に曲げて行き、最終段ブレークダウンロー
ルで曲げ半径をスクイズ半径の2.5倍以下、成形
達成角度を90〜130゜とすれば次工程のフインパス
ロールへ材料をスムースに送り込むことができる
ことは丸形鋼管成形の場合と同様である。ブレー
クダウンロールで円弧状に曲げられた材料は次の
角化フインパス工程でフインパスロールによつて
粗成形される。

すなわちフインパスロールは前記したような構
造にしてあるので、送りこまれた断面円弧状の材
料は中央部でフインロールの先端と下ロールとの
間に押えられ、左右および上ロールによつて内側
に向けて圧下力を受け、材料の両縁が寄つて来て
フインロールの基部両側に当接し、更に左右およ
び上ロールによつて圧下されると材料の両縁は移
動を拘束されているから材料はカリバー内で各ロ
ールのロール面に沿つて断面でほぼ左右対称に変
形して次第に角形状断面になるように成形され
る。フインパスロールの最終段で溶接継目面がオ
ーバル形の僅かに凸形曲面になるようにオープン
状粗角断面形状まで成形された材料を次工程のス
クイズロールへ送れば継ぎ目は突き合わされ、電
気溶接されて継目Ｓが上面のほぼ中央にある断面
角形状の素管となる。

次に素管は矯正工程で通例のタークスヘツドロ
ールによつて各面が平らになり、各角隅部が直角
になるように断面形状が矯正され、次に長手方向
の形状も矯正されて直角な角形鋼管になる。

以上説明したように本発明の方法は断面丸形の
素管に溶接したのち断面角形に成形する従来方法
とは異なり、フインパスロールを通す間に溶接前
のいわゆるオープンセクシヨンの状態で角形状に
粗成形するので、ロールの圧下力に対する材料の
変形抵抗力が小さく、比較的小さな圧下力で角化
成形されるようになるからステイツクスリツプを
発生することなく、材料は一貫してスムースに各
ロール間を流れるようになる。その結果、従来よ
りも板厚／辺長の比の大きなサイズの継目が面の
ほぼ中央にある角形鋼管の製造が容易になり、例
えば板厚／辺長の百分比が７〜８％で辺長150mm
以上の角形鋼管の製造が可能になる。また帯鋼の
成形は始めは円弧状に曲げるので必要スタンド数
が少なくて済み、換言すればロール各段の成形量
を大きくとることがで、或いは各辺が僅かに凸形
の曲面をした断面角形形状に容易に成形すること
ができる。その上フインパスロールにサイジング
ロールの役目をさせるのでサイジングロール或い
はサイジング工程を省略することができ、設備費
の節約、設備ライン長の短縮、生産能率の増大等
の効果が得られ、実用上その効果はきわめて大き
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法の製造工程および材料の断面
形状の変化を図解的に示した流れ図、第２図は本
発明の方法の第１図と同様な流れ図、第３図は本
発明の方法の実施に好適なフインパスロールの要
部を材料に関連させて示した断面図である。 １……上ロール、１Ａ……フランジロール、１
Ｂ……フインロール、２……左ロール、３……下
ロール、４……右ロール、５……カリバー、６…
…材料、７……材料側縁、Ｓ……溶接継目。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯鋼を材料としロールに通して溶接継目が一
   つの面のほぼ中央にある断面角形の溶接鋼管を製
   造する方法において、 帯鋼をブレークダウンロールに通して円弧状に
   曲げたのち、フインパスロールに通してオープン
   セクシヨンの断面ほぼ角形形状で、かつ次段のス
   クイズロールで溶接継目を突合せたとき該継目面
   が僅かに凸形曲面になるように粗成形し、次にス
   クイズロールに通して僅かに凸形曲面の継目を電
   気溶接して素鋼管とし、これをタークスヘツドロ
   ールに通して断面形状と長手方向の形状とを矯正
   することを特徴とするステイツクスリツプを起さ
   ずに角形溶接鋼管を連続一貫して製造する方法。