JPS63290617A

JPS63290617A - 溶接金属管の製造方法

Info

Publication number: JPS63290617A
Application number: JP12594487A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ebato; 江波戸　和男; Takeya Toge; 峠　竹弥; Kagehiro Amano; 天野　景博
Original assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Current assignee: Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-11-28

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）本発明は、溶接金属管の製造方法に関し、特に双ロール
冷却法により急冷凝固した金属薄帯を素材として、造管
成形、溶接することにより溶接金属管を連続製造する方
法に関する。

（従来の技術）一般に、金属管には継目なし管と溶接管とがある。継目
なし管は肉厚が厚いものに適用される管であり、連続鋳
造、遠心鋳造により溶融金属から直接鋳造する方法、あ
るいはマンネスマン法のように高温のビレットをマンド
レルを用いてせん孔する方法などにより製造される。一
方、溶接管は肉厚の薄いものに適用される管であり、熱
間、冷間圧延された薄板を用いて、造管成形、溶接工程
を経て製造される。

（発明が解決しようとする問題点）継目なし管の製造方法としては、連続鋳造、遠心鋳造の
ように溶湯から直接鋳造する方法があるが、上述したよ
うに、一般に肉厚の厚いものにしか適用されず、肉厚分
布も不均一となりやすい。

一方、溶接管は肉厚の薄いものにも適用されるが、板厚
を均一にした熱間、冷間圧延された金属薄板を素材とし
て使用しなければならず、従って多（の工程、とりわけ
、圧延工程を必要とするため歩留りが悪（、とくに加工
性の悪い材料ではその圧延が困難であり、実生産が難し
いという欠点があった。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、歩留りのよい簡
略化された工程で、従来の熱間圧延工程では製造困難で
あった材料でも容易に金属管を製造できる方法を開発す
るところにある。

（問題点を解決するための手段）上記の目的は、次の事項を骨子とする方法、すなわち、
双ロール冷却法により溶融金属を急冷凝固させる際、ロ
ール巾方向に溶融金属を均一に供給し、さらに双ロール
面、サイド面での冷却を均一にするために、サイド板を
予熱して湯溜り部の凝固速度を制御することにより、巾
方向に均一な板厚分布を有する金属薄帯を製造し、該金
属薄帯を管径に応じて所定の巾に連続的にスリットし、
得られた巾調整後の薄帯を素材とし、この素材を造管成
形し溶接することにより、連続管とすることを特徴とす
る溶融金属管を製造する方法によって達成される。

（作　用）次に本発明思想の内容について詳細に説明する。

本発明は、互いに逆方向に回転する一対の隣接配置した
冷却ロールの間隙部に溶融金属を注湯し、該冷却ロール
表面で急冷凝固させることにより、巾方向に均一な板厚
分布を有する金属薄帯を鋳造し、この金属薄帯をスリッ
ト工程で管径に応じて所定の巾に切断し、その後造管成
形、溶接して溶接金属管を連続製造する方法である。

本発明では、均一な板厚分布の金属薄帯を得るため、ロ
ール巾方向に溶湯の均一な供給が不可欠であり、巾方向
に拡がった傾斜板注入法またはスリット式ノズルを用い
る。また、冷却ロール面及びサイド面での冷却を均一に
することにより均一な板厚分布が得られるように、サイ
ド板を予熱し、薄帯端部の凝固速度を制御する。なお、
前記薄帯が鋳造後の冷却中に酸化するおそれがあるとき
は、ＡｒガスやＮ２ガス雰囲気を利用して酸化防止を行
ってもよい。

次に、金属薄帯を管径に応じてロール成形またはブレー
キプレス成形に必要となる所定の巾に連続的にスリット
する。このようにして得られる金属薄帯は黒皮のままを
用いてもスケールが薄いため、スリット切断の際に刃の
寿命を短くするとし１うようなトラブルは発生しない。

次に、造管成形工程は、従来の成形ロールまたはブレー
キプレス金型を使用するが、この工程においても前記金
属薄帯の場合、疵を発生させるなどのトラブルがな（、
さらに溶接工程についても従来と同じ条件で欠陥のない
良好な品質の溶接金属管を得るのに障害は全くない。

さらに、加工性が悪く、熱間圧延工程では製造困難なス
テンレスｍ（ＳＯ５３０５，ＳＯ５３２９Ｊ、Ｌ）の場
合でも、溶湯から薄帯を直接鋳造した素材を用いるため
素材歩留りが良くなり、従って、薄肉金属管を高歩留り
で製造することができる。

本発明の溶接金属管の製造方法は、双ロール冷却法によ
り急冷凝固させて得られる金属薄帯を用い、管径に応じ
て所定の巾に連続的にスリット切断したのち、造管成形
、溶接する方法であるから、工程が簡略化されるのに加
え良好な品質の溶接金属管を容易に生産することができ
る。

また、本発明によれば、加工性が悪（熱間圧延工程では
製造困難であった材料も薄帯として直接鋳造したものを
素材とすることにより、溶接金属管を歩留り良く製造す
ることができ、その特性を十分に発揮することができる
。

さらに、本発明によれば、溶湯より直接鋳造する際、冷
却ロールの熱伝導をコントロールするなどの方法で、冷
却速度を適切に選ぶことにより、素材として用いる薄帯
の金属組織を制御することができ、その特性を有効に利
用することができる。

（実施例−１）この実施例は、一旦溶融金属より金属薄帯を製造し、次
いでこれを素材として金属管を連続製造する実施態様で
ある。

第１図において溶融金属１は、タンディツシュ２、ノズ
ル３を介して冷却ロール４，４′の湯溜り部に巾方向に
均一に注湯される。このとき、サイド板５を予熱して金
属薄帯端部の凝固速度を制御した。

注湯された溶融金属１は、各冷却ロール４，４′に接し
て急冷され、凝固シェル６を生成すると共にロールの回
転に従って下方に引出され、心部まで凝固を完了して板
厚分布の均一な金属薄帯７となる。この金属薄帯７は黒
皮コイル８として巻取られる。

次に、得られた黒皮コイル８は、さらに第２図に示すよ
うに、スリットラインのスリット用回転刃１０にて連続
的に所定の巾にスリット切断して所定巾の黒皮帯１１と
し、これを巻き取って所定巾の黒皮コイル１２とする。

そして、このコイル１２を、第３図に示す造管成形ロー
ル１４（またはブレーキプレス成形装置でもよい）にて
造管し、溶接ロール１５にてアプセットしなからＴＩＧ
溶接して連続管とする。溶接後は定型・矯正ロール１６
を通し、熱処理を施してから製品とする。

第１表にステンレス鋼ＳＵＳ　３０４．５ＬＩＳ　３０
５．　５Ｏ５４１０およびＳＵＳ　３２９　ＪｚＬを用
いて、本発明の方法と従来の方法により実施した溶接金
属管の溶接のま＼および熱処理後の結晶粒度、常温での
引張強さ、伸びなどの機械的性質、および硫酸・硫酸銅
試験、１０％蓚酸試験による耐食性の結果を示す。

第１表の結果から、本発明の方法と従来の方法とは同等
もしくはそれ以上の特性が得られることが判った。特に
、ＳＵＳ　３２９　Ｊ２Ｌは加工性が悪いために常法に
よる熱間圧延での製造は困難であったが、本発明の方法
により容易に製造することができることが確かめられた
。

（実施例−２）この実施例は、直接鋳造した金属薄帯を、造管成形装置
に直接供給し、いわゆる完全に連続的に溶接管とする例
を示す。第４図において溶融金属１は、タンディンシュ
２．ノズル３を介して冷却ロール４．４′の湯溜り部に
巾方向に均一に注湯される。この際、サイド板５を予熱
して金属薄帯端部の凝固速度を制御する。

注湯された溶融金属１は、各冷却ロール４．４′に接し
て急冷され、凝固シェル６を生成すると共にロールの回
転に従って下方に引出され、８部まで凝固を完了して板
厚分布の均一な金属薄帯７となる。なお、冷却ロール４
，４′の巾を、後の工程で造管成形される所定巾に凝固
収縮量を加えた巾として鋳造すれば、鋳造後に実施例１
に示したスリット工程は不要となるが、ロール巾と所定
スリット巾とが一致しない場合は、第２図に示すように
スリット用回転刃１０を入れなければならない。

鋳造され前記金属薄帯７は、高温のため冷却ゾーン１７
で冷却する。このとき、該冷却ゾーンのコントロールは
、冷却ゾーン出口での温度を一定にするために、２色温
度計１８および放射温度計１９を用い、入口、出口の温
度を測定して得られた結果および冷却ロール４，４′に
取り付けた鋳造速度計２０から得られた鋳造速度をもと
に冷却制御演算装置２１を使って行う。

次に、前記冷却ゾーン１７を出た温度一定の金属薄帯７
は、次工程である溶接工程との速度を適合させるため、
ルーパー２２を経由させることにより、鋳造開始時や鋳
造終了時も溶接条件を変更する必要がないようにする。

ルーパー２２を出た金属薄帯７は造管成形ロール１４で
造管され、引続き溶接ロール１５で押えられた状態で誘
導加熱コイル２３にて誘導加熱溶接され、定型・矯正ロ
ール１６で真直度、寸法の調整を受けたのち、プレスカ
ット切断機２４で所定長さに切断され、製品金属管２５
とする。

なお、冷却ゾーン１７を出た金属薄帯７の温度が一定で
あっても、ルーパー量の多少により成形直前の金属薄帯
７の温度が変わるため、前記造管成形ロール１４部にお
いては、接触温度計２６で薄帯温度を測定し、その測定
値信号を誘導加熱電源２７の出力制御用信号とし、溶接
条件を一定に保つ。また、冷却ロール４，４′に取り付
けた鋳造速度計２０から得られた鋳造速度も誘導加熱電
源２７の加熱制御用信号として利用する。

この実施例に示すように、造管成形工程の前での金属薄
帯の温度が一定となるように冷却制御し、かつルーパー
を用いて次工程との工程速度差を吸収しながら溶接条件
が一定となるように工夫することにより、成形−溶接一
矯正一切断ラインを連続的に通すことができることが判
った。

（発明の効果）以上説明したように本発明の製造方法によれば、簡略化
された製造工程で良好な品質の溶接金属管を連続的かつ
安価に製造することができる。しかも、常法の熱間圧延
工程では製造が困難であった材料も、本発明では双ロー
ル冷却法により急冷凝固して得られる薄帯を素材とする
ため素材歩留りが良くなり、従って、溶接金属管を歩留
りよく容易に連続製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶融金属より金属薄帯を製造する装置の説明
図、第２図は、黒皮の金属薄帯を所定巾にスリットするもよ
うを示す説明図、第３図は、所定巾の黒皮コイルをもとに造管成形する装
置の説明図、第４図は、直接鋳造機から造管成形ならびに溶接工程ま
でを連続化した金属管一貫製造工程図である。 ■・・・溶融金属、２・・・タンディツシュ、３・・・
ノズル、４，４′・・・冷却ロール、５・・・サイド板
、６・・・凝固シェル、７・・・金属薄帯、８・・・黒
皮コイル、１０・・・スリット用回転刃、１１・・・所
定巾の黒皮帯、１２・・・所定巾黒皮コイル、１４・・
・造管成形ロール、１５・・・溶接ロール、１６・・・
定型・矯正ロール、１７・・・冷却ゾーン、１８・・・
２色温度計、１９・・・放射温度計、２０・・・鋳造速
度計、２１・・・冷却制御演算装置、２２・・・ルーバ
ー、２３・・・誘瑯加熱コイル、２４・・・プレスカッ
ト切断機、２５・・・製品金属管、２６・・・接触温度
計、２７・・・誘導加熱電源。

Claims

【特許請求の範囲】

１、双ロール冷却法により急冷凝固させて得られる金属
薄帯を、管径に応じて所定の巾に連続的にスリットし、
その巾調整後の薄帯を素材とし、これを造管成形し溶接
することにより連続管とすることを特徴とする溶接金属
管の製造方法。