JPS6372424A - 熱間溶接鋼管の製造設備 - 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〕 本発明は、熱間溶接法における鋼管の製造設備、詳しく
は、ラインの下流に聞けて加熱炉、内面ビード切削装置
、成形スタンド列、溶接機の順に配列した熱間溶接鋼管
の製造設備に関する。

〔従来の技術〕

熱間溶接法と鍛接管の製造法は共に加熱炉を使用するた
め近似した面をもっているが、その加熱炉の役割はそれ
ぞれ異なる。すなわち、鍛接管の製造方法では、成形し
た鋼帯の両端を鍛着で溶接するため、鋼帯温度が鍛着温
度にあることが必要である。このため、加熱炉で加熱さ
れるが、鍛着温度に達しない鋼帯は加熱炉出側で全て廃
棄している。これに対し熱間溶接法は電縫管と、鍛接管
との中間的な位置に属し、専ら成形性を良くするために
加熱が行なわれるものであるから、！２帯温度が十分上
がっていない全くのスタート時から鋼帯を成形し、溶接
することが可能である。従って熱間溶接法では冷間状態
にあるスタート時から鋼帯を成形スタンド列に通板させ
、突き合わせ部を溶接している。しかし加熱が十分でな
い鋼帯は加工性が悪く、通板させても成形不良（中央が
座屈陥没する）が生じ、また成形スタンド数も比較的少
いため、冷間状態では通板しずらい面がある。

そこで、スタート時から、成形スタンド列の直前に予備
成形機を投入し、予め成形角度をつけて噛み込ませるよ
うにしている。一般に鋼帯の成形性が良好になる温度は
８００℃程度であるため、その温度に達するまで予備成
形機が使用される。

その後は予備成形機をラインから後退させ、その空きス
ペースに内面ビード切削装置を挿入し、次いで溶接機の
電源を停め、切削バイトをオーブン位置から溶接管内に
挿入するようにしている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記設備においては、予備成形機と内面ビード切削装置
を同時に使用することは不可能であり、また熱間成形ゆ
え停機することもできないため、通板時には、鋼帯温度
が所定温度以上になるまで、予備成形機で成形角度をつ
け、そののち内面ビード切削装置を装入するという工程
がとられる。したがって、切削バイトが溶接箇所の下流
側に挿入されるまでは一般に溶接電源が停められるため
、その間、非溶接のオーブン状態が続き、そのオーブン
管は全てスクラップとされる。また、オーブンが発生す
るため、その後のレデューシング時にパイプ切れが発生
しやすくなるという欠点がある。

そこで、本発明の目的は通板時から内面ビード切削装置
を装入できる熱間溶接鋼管の製造設備を提供することに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は、調帯を所定の温度
に加熱する加熱炉、鋼帯の両端を下向きに湾曲させ、オ
ープン管に成形する成形スタンド列、オープン管を溶接
する溶接機、調帯のオーブン位置から切削バイトを溶接
管内に挿入し、その内面ビードを切削する内面ビード切
削装置から成り、ラインの下流に向けて、加熱炉、内面
ビード切削装置、成形スタンド列、溶接機の順に配列し
た熱間溶接鋼管の製造設備において、上記加熱炉と内面
ビード切削装置との間に、鋼帯に予め成形角度をつける
予備成形機を配列したことを特徴とする。

〔作　用〕

予備成形機が内面ビード切削装置の入側に配置されてい
るため、内面ビード切削装置をラインに装入する障害と
ならず、前もって装入しておくことができる。したがっ
て通板開始時から内面ビードの切削が可能となり、オー
ブン状態を回避できる。また予備成形で調帯の横断面が
湾曲し、剛性が著しく増すため、自重で垂れ下がること
もなくなり、内面ビード切削装置を装入するスペースが
事前に確保される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を説明する。

熱間溶接管の製造設備は、第１図にみられるように、加
熱炉１．内面ビード切削装置２．成形スタンド列３．溶
接機４から構成され、その配列順序はラインの下流に沿
って上記順に配列されている。

調帯Ｓ、は成形加工前に加熱炉１で加工に適した温度に
加熱され、次いで成形スタンド列３の第１番目にあるフ
ォーミングロール３ａにより調帯Ｓ１の両端が下方に湾
曲され、続いて中間ロール３ｂ、最終組のフィンバスロ
ール３ｃによって円筒状のオープン管Ｓ２に成形される
。オープン管Ｓ２は、溶接機４を構成するワークコイル
４ａにより下部オーブン状態の溶接部に加熱用の高周波
電流が集中的に流され、続いてスクイズロール４ｂによ
って連続的圧着溶接される。この溶接手段は電縫管にみ
られる溶接と同じである。

この間、圧着溶接によって生じた溶接管Ｓ、の内面ビー
ドは次に説明する内面ビード切削装置２により切削除去
される。切削は一般に熱間のまま行なわれるため、切削
パイ）２ａの寿命が著しく低く、切削途中においてバイ
トの交換が頻繁に行なわれる。このため、内面ビード切
削装置２は、通板時のみならず、バイトの交換時におい
てもラインへの装入、後退が自由に行なえるように本体
自体２ｂが２次元に動き、切削バイト２ａを支持するマ
ンドレル２ｃが本体２ｂの長手方向、すなわちライン方
向に沿って動くようにされている。

この設備においては、鋼帯Ｓ、の両端をボトムラインで
突き合わせるようにしているため、本体２ｂは台車５に
搭載されたアクチュエータ２ｄにより昇降自在に構成さ
れ、台車５のレールはラインと水平に直交する方向に敷
設されている。またマンドレル２Ｃの前進・後退には一
般にネジ送り機構が用いられている。

バイト交換時には、上記ネジ送り機構を用いてマンドレ
ル２Ｃの前進・後退が行なわれるが、その際切削バイト
２ａやマンドレル２Ｃがオープンパイプの両エツジ部に
接触することがある。この両エツジ部に前述した高周波
電流が流れていると、接触でアークが飛び、バイ１−２
ａやマンドレル２ｃを損傷させるため、通板時の挿入や
バイト交換時には、−ｉに溶接電源を切り接触してもア
ークが飛ばないようにしている。従って通板時やバイト
交換時にはアークが飛ばないが、溶接されていないオー
ブン管Ｓ２がラインを流れるため、均熱炉６以後のレデ
ュシング工程でパイプ切れが生じやすく、１つの問題を
発生していた。本実施例では、このような問題を解消す
るため、マンドレル２Ｃの下面を支持するサポートロー
ラ７が突き合わせ溶接の直前の間隙Ｔ、具体的には中間
ロール３ｂとフィンバスロール３Ｃとの間に配列されて
いる。

このサポートローラ７は先端に有するローラ７ａをアク
チュエータ７ｂにより昇降自在とする簡単な構造を成す
もので、マンドレル２Ｃの前進・後退中にローラ７ａが
アクチュエータ７ｂにより押し上げられ、マンドレル２
Ｃをオープン管Ｓ２上方内面に押し付け、溶接部との接
触を避けるようにしている。従って、前進・後退中にマ
ンドレル２ｃが溶接部に接触することがなく、通販時や
バイト交換時においても溶接電流を流すことができるた
め、非溶接箇所が皆無となる。

ところで、従来の設備は、第１図、二点鎖線で示す位置
すなわち、成形スタンド列３の入側直前に予備成形機Ａ
を置き、鋼帯Ｓ、が加工に適した温度に達するまで予備
成形を行っていたが、上記位置では、予備成形機Ａと内
面ビード切削装置２を同時に使用することができないた
め、また予備成形ａＡをラインから後退させた後、内面
ビード切削装置をラインに装入していたため、スクラッ
プ量が増大し、無駄も多く、また非溶接箇所がでるため
レデュシング工程でパイプ切れが生じる等の問題が発生
していた。

本発明においては、予備成形機８が加熱炉１と内面ビー
ド切削袋Ｗ２との間に配列され、マンドレル２０挿入の
障害ともならないため、予備成形機８と内面ビード切削
装置２の同時使用が可能である。従ってスタート時から
内面ビード切削装置２をラインに装入し、前述のサポー
トローラ７と協同させ内面ビードを切削することもでき
る。ここで用いられる予備成形機８は、従来の予備成形
機Ａと異なり、ラインへの投入・離脱を必要としないた
め、第２図にみられるようなラインに固定されたロール
対８ａ、８ｂを用いることができる。

ロール対８ａ、８ｂは、鋼帯Ｓ、に成形角度をつけ、鋼
帯Ｓ、の両端を下向きに湾曲させるため、上ロール８ａ
が凹状に湾曲したロールで構成され、下ロール８ｂが上
ロール８ａと整合性のある凸状に湾曲したロールに構成
されている。また、別の態様としては、第３図にみられ
るようなポンチ８Ａダイス８Ｂが一対になったブロック
で構成することもできる。ブロックの上側となるポンチ
８Ａは凹状の曲面が、下のダイス８Ｂは凸状の曲面がそ
れぞれ形成されている。この態様におけるブロック８Ａ
、８Ｂは上述のロール対８ａ、８ｂと異なり転動しない
ため、ポンチ８Ａがバネ８Ｃにより付勢されている。

次いで、成形スタンド列３との関係で予備成形機による
角度づけが問題となるが、フォーミングロール３ａで２
１０°に角度づけするときは、予備成形ではその３０〜
７０％の９０°〜１５０゜に角度づけすればよい。

次いで、第１図のラインの流れに沿って成形角度の遷移
をみてみると、加熱炉１で平坦であったものが内面ビー
ド切削装置２の真上では、加熱炉１出側の予備成形機８
により９０’〜１５０°に角度づけされる。従来におい
ては、予備成形ｉＡがフォーミングロール３ａの入側に
置かれていたため、加熱炉１出側の鋼帯Ｓ、に剛性がみ
られず、自重によりたわむことが多かったが、本発明に
おいては内面ビード切削装置２の入側に置かれているた
め、調帯Ｓ、に剛性が生じ、成形スタンド列３に達する
までたわむことがない。続いてフォーミングロール３ａ
の位置で成形が加えられるが、ラインの主要位置とその
位置における成形角度は第１図にみられる通りである。

なお図中、９は外面ビード切削装置である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
がある。

■　予備成形機と内面ビード切削装置を同時使用するこ
とができる。

■　加熱炉から成形スタンド列までの鋼帯の剛性を向上
させることができる。

■　内面ビード切削装置を通板前から装入できるため、
通板開始時から内面ビードの切削が可能となり、オープ
ン発生がなくなる。

■　レデュシング工程でのパイプ切れがなくなる。

■　予備成形機はラインに固定しておくことができるた
め、ラインイン・ラインアウトの機能が不要となり、設
備費が軽減され、故障も減少する。

■　バイト交換にあたって、従来はラインを速度ダウン
させて行っていたが、本発明においては通板時における
スクラップ量が大幅に減少し、ラインを止めてもそれ程
影響を受けないため、ラインを一時的に停止させてバイ
トの交換ができ、安全操業上からみても好ましい態様が
とれる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示した概要図、第２図は、
本発明の主要部をなす正面図、第３図は、他の態様を示
した正面図である。 １・・・加熱炉、２・・・内面ビード切削装置、２ａ・
・・切削バイト、３・・・成形スタンド列、４・・・溶
接機、７・・・サポートローラ、８．８ａ、８ｂ、８Ａ
、８Ｂ・・・予備成形機。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼帯を所定の温度に加熱する加熱炉、鋼帯の両端
   を下向きに湾曲させ、オープン管に成形する成形スタン
   ド列、オープン管を溶接する溶接機、鋼帯のオープン位
   置から切削バイトを溶接管内に挿入し、その内面ビード
   を切削する内面ビード切削装置から成り、ラインの下流
   に向けて、加熱炉、内面ビード切削装置、成形スタンド
   列、溶接機の順に配列した熱間溶接鋼管の製造設備にお
   いて、上記加熱炉と内面ビード切削装置との間に、鋼帯
   に予め成形角度をつける予備成形機を配列したことを特
   徴とする熱間溶接鋼管の製造設備。