KR890005117B1 - Continuous manufacturing method of a metallic tube - Google Patents
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Abstract
내용 없음.No content.
Description
제1도는 본 발명에 따른 금속관 제조공정도.1 is a metal pipe manufacturing process according to the present invention.
제2도는 제1도의 열처리기 및 냉각기를 발췌하여 보인 개략 확대단면도.2 is a schematic enlarged cross-sectional view showing an extract of the heat treatment and cooler of FIG.
제3도는 제2도의 A-A선 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
본 발명은 강판재를 금속관으로 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 관성형기에서 일차 성형하여 용접 이음을 행한후, 고가공 압축기에서 이차 성형하여 제품의 외경을 결정하고, 광휘(光輝) 소둔을 동일라인에서 연속으로 행하는 금속관 연속 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a steel sheet material into a metal tube, and in particular, after forming by welding in a tubular molding machine, and then by secondary molding in a high processing compressor to determine the outer diameter of the product, the same annealing of bright annealing It relates to a metal tube continuous manufacturing method to be carried out continuously.
종래에는 탄소강, 티타늄강, 스텐레스강 등 각종 강재의 관제조를 연속공정이 아닌 불연속 공정으로 작업하여 왔다. 즉,강판재를 성형하여 용접이음한 후 그 반제품 상태의 관을 용접라인과 별도로 배설된 열처리로에 장입하여 열처리하였으므로 운반취급 및 열처리 작업이 번거롭게 되어 생산성이 현저히 저하되고 관이 이동중이나 로속에서 휘어지게 되어 그 직진도가 저하되는 결함이 있었다.Conventionally, control of various steel materials such as carbon steel, titanium steel, and stainless steel has been performed in a discontinuous process instead of a continuous process. In other words, after forming and welding the steel plate, the semi-finished tube is inserted into a heat treatment furnace separately from the welding line and heat treated, which makes the handling and heat treatment work cumbersome. There existed a defect which fell and the straightness fell.
또한, 종래 용접이음관의 경우에는 관성형기에서 강판재를 관으로 성형한 다음 관의 외경을 축소가공하는 과정을 행하지 않았으므로 강재의 폭이 바로 제품의 외경이 되었다. 따라서 종래의 기술은 하나의 모재로 여러가지 외경의 관을 성형하지 못하였으므로 제품생산에 다양성이 결여된 결함이 있었다.In addition, in the case of the conventional welded joint pipe, the width of the steel became the outer diameter of the product because the process of forming the steel plate into the tube and then reducing the outer diameter of the tube was performed. Therefore, the prior art has not been able to form tubes of various outer diameters with one base material, so there is a deficiency in lack of variety in production.
본 발명은 이와같은 종래 기술을 감안하여 창안한 것으로, 관성형기에서 강판재를 소정직경의 관형태로 일차 성형하여 용접이음을 행한후 고가공 압축기에서 관의 직경을 축소 성형하여, 하나의 모재로 여러가지 직경을 가지는 관이 제조되고 관의 용접이음 부분의 조직과 강도가 용접이음이 없는 관(Seamless관)과 거의 동일하게 개선될 수 있게한 금속관 연속 제조방법을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.The present invention was conceived in view of such a prior art, and the steel sheet material is first formed in a tubular shape having a predetermined diameter in a tubular molding machine to perform a welding joint, and then the diameter of the tube is reduced in a high processing compressor to form a single base material. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method for the continuous manufacture of metal tubes in which a tube having various diameters is manufactured and the structure and strength of the welded joint portion of the tube can be improved to be almost the same as that of a weldless tube.
또, 본 발명은 용접기와 고가공 압축기가 설치된 동일라인에 광휘 소둔로를 설치하여 열처리를 연속으로 행하게 됨으로써 양질의 금속관이 간소화된 제조공정에 의하여 제조되는 금속관 연속 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a method for continuously manufacturing a metal tube, in which a high quality metal tube is manufactured by a simplified manufacturing process by installing a bright annealing furnace on the same line where a welding machine and a high processing compressor are installed. .
또한, 본 발명은 카메라에 센서가 부착된 용접기로 용접을 행하여 용접부위가 용접기에서 이탈되는 때에 용접기 자체가 자동으로 이동하여 용접이 정확하게 되고, 광휘소둔후 흑연관이 부착된 2중 동관체 냉각기로 냉각하여 열처리가 우수하게 되며 관이 원활하게 이송되는 금속관 연속 제조방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is welded by the welding machine with a sensor attached to the camera, when the welding part is separated from the welding machine, the welding machine itself is automatically moved, the welding is accurate, after the bright annealing is a double copper tube cooler with a graphite tube attached Another object of the present invention is to provide a method for continuously manufacturing a metal tube in which heat treatment is excellent by cooling and the tube is smoothly transferred.
이하, 이러한 본 발명을 첨부한 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings of the present invention.
제1도는 본 발명에 따른 제조공정도로서, 이에 도시한 바와같이, 관성형기(1), 불활성가스주입부(2), 용접기(3), 냉각기(4), 고가공압축기(5), 표면비드제거기(6), 드로우벤치(7), 교정기(8), 탈지기(9), 수세기(10)가 동일라인에 순차적으로 배치되어 있고 수세기(10)의 다음에는 광휘소둔로(11), 냉각기(12)(13), 폴리싱기(polishing m/c) (14), 교정기(15) 및 기계톱(16) 등이 역시 동일라인에 순차적으로 배치되어 있다.1 is a manufacturing process diagram according to the present invention, as shown therein, an
강판재는 관성형기(1)에서 공급되어 상기 각 요소부분(2)-(16)을 순차적으로 거쳐 기계톱(16)에서 일정길이로 절단되어진다.The steel sheet material is supplied from the
상기 관성형기(1)는 일련의 통상의 성형롤로 구성되어 성형기(1)에 공급되는 편평한 강판재는 그의 양측변부가 용접시 접합부를 이루도록 거의 맞닿는 상태인 원형관 형태로 연속 변형되고, 성형기(1)에 의해 생성된 연속관상체(p')는 용접기 (3)에 무한한 길이로 직접 진입된다.The inertial forming machine (1) is composed of a series of conventional forming rolls and the flat steel sheet supplied to the forming machine (1) is continuously deformed into a round tube shape in which both sides thereof abut each other to form a joint during welding, and the forming machine (1) The continuous tubular body p 'produced by the direct entry into the
이 용접기(3)는 관상체(p')의 접합부를 용접할때에 관상체(p')의 내측비드(bead)부가 최소로 되도록 설계된 다음극 TIG용접기(multi cathode TIG welder)가 바람직하다. 용접기(3)에는 4개의 전극 (31)이 구비되어 전방부의 2개 전극은 예열을 행하고 후방부의 2개 전극은 용접을 행하게 된다. 또한 용접기 (3)에는 센서가 달린 카메라(도시되지 않음)가 부착되어 용접할 부위가 용접기(3)에서 이탈한 경우 센서가 이를 감지하고, 그 감지신호에 따라 D.C 구동모터와 기어열(도시되지 않음)의 구동에 의하여 용접기(3) 자체가 이동하여 정확하게 용접하면서 빠른속도로 용접작업이 행하여진다.This
이러한 용접기(3)의 전방부에는 불활성가스주입부(2)가 설치되어 용접할때 관상체(p')의 용접부분이 산화가 되는것을 방지할 수 있도록그 용접부위에 불활성가스를 공급하도록 되어있다.An inert
용접직후 관(P)의 내면에 생긴 비드는 롤(Roll)형시그로 된 비드제거기(도시되지 않음)로 제거되면서 냉각기(4)를 거쳐 냉각되고 냉각기(4)를 거친 관(P)은 6개의 스탠드(stand)로 구성된 고가공 압축기(5)를 통과하면서 관(P)표며의 비드부가 압축되고 원하는 최종 싸이즈의 제품으로 가공된다. 이 고가공 압축기(5)의 각 스탠드에는 관의 두께 편차를 적게하기 위하여 D.C모터가 설치되어 속도를 조절할 수 있도록 되어 있으며 또한, 진원도를 향상시키기 위하여 각 스탠드의 롤 압력을 적절히 조절하기 위한 조절수단이 구비되어 있다. 고가공 압축기(5)에서 나온 관(P)의 외주면에 부분적으로 남아 있는 비드부는 표면비드제거기(6)에서 갈아주게 된다.The beads generated on the inner surface of the pipe P immediately after welding are removed by a roll remover bead remover (not shown), cooled via the cooler 4, and the pipe P passed through the cooler 4 is 6 The bead portion of the pipe P mark is compressed and processed into the product of the desired final size while passing through the high processing compressor 5 composed of two stands. Each stand of the high processing compressor (5) is provided with a DC motor to adjust the speed in order to reduce the deviation of the thickness of the tube, and also adjusting means for appropriately adjusting the roll pressure of each stand to improve the roundness It is provided. The bead part remaining on the outer circumferential surface of the pipe P from the high processing compressor 5 is changed in the surface bead remover 6.
드로우벤치(7)는 2개의 드로우어 (drawer)로 구성되어 관상체(p')를 일정한 힘으로 당겨 일정한 속도로 이동시킨다. 그리고 드로우벤치(7) 바로전에는 관(P)의 외경과 같은 크기의 다이(도시되지 않음) 가 설치되어 관(P)이 그 다이를 통과하면서 설정된 정확한 외경으로 가공되어 진다.The draw bench 7 is composed of two drawers to draw the tubular body p 'with a constant force and to move at a constant speed. And just before the draw bench 7, a die (not shown) having the same size as the outer diameter of the pipe P is installed, and the pipe P is processed to the correct outer diameter set while passing through the die.
드로우벤치(7)를 나온 관(P)은 교정기(8)를 거치면서 일차적으로 교정된다. 이때에 교정이 되지 않는 경우에는 광휘소둔로(11)에 통과하면서 원활하게 통과하지 못하게 되므로 주의하여야 한다.The pipe P exiting the drawbench 7 is first calibrated through the calibrator 8. At this time, if the calibration is not performed, care must be taken because it does not pass smoothly while passing through the bright annealing furnace (11).
교정기(8)를 통과한 관(P)은 탈지(9)및 수세기(10)를 통과하여 탈지 및 수세가 행하여진다. 탈지시에는 관(P)의 표면에 묻어있는 기름을 솔벤트등으로 세척하여 제거시키고 경우에 따라서는 알카리탈지를 행한 후 수세한다.The pipe P passing through the straightener 8 passes through the degreasing 9 and the
탈지 및 수세되어진 관(P)은 광휘소둔로(11)로 이동되어 광휘 열처리되어진다. 광휘소둔로(11)의 가열방법으로는 고주파 유도 가열 방법을 채택하였다. 고주파 유도 가열법은 단시간에 온도를 쉽게 올릴 수 있으므로 본 발명과 같은 연속공정에 적합하다.The pipe P degreased and washed with water is moved to the bright annealing
이 광휘소둔로(11)는 내부 중간부에 관(P)이 삽입되어 통과되는 석영관(111)이 길이방향으로 고정설치되어 있고, 석영관(111)의 주위에는 고주파 유도가열기(112)가 설치되어 있으며, 광휘소둔로(11)의 내부에는 격판(113)이 고정되어 있다. 또 광휘소둔로(11)의 외주벽 일측에는 가스주입구(114)와 가스량조절기(115)가 설치되어 가스주입구(114)에서 불활성가스와 환원성가스가 혼합된 Ar+H2또는 N2+H2등의 혼합가스 또는 천연가스등의 분위기가스가 공급되고 그 분위기가스는 격판(113)에 의하여 소둔로(11)의 가열부(11a) 에는 유입되지 못하고 환원구역(11b)과 석영관(111)의 내부로 유입되게 되어있다.The bright annealing
상기한 바와같이 탈지 및 수세를 마친 관(P)은 광휘소둔로(11)에 설치된 석영관(111)의 내부를 통과하면서 가열기(112)에 의하여 재결정온도 부근으로 가열되며, 이와같이 가열되는 관(P)은 석영관(111) 내부에 공기가 제거되고 불활성가스와 환원성가스가 채워진 상태에서 가열되므로 산화가 일어나지 않게 되고 착색현상이 배제되어 표면이 빛나는 상태로 충분히 열처리된다.Tube P, which has been degreased and washed with water as described above, is heated near the recrystallization temperature by the
이와같이 열처리되는 관(P)은 가스량에 따라 표면의 상태가 변하므로 가열하면서 가스조절기(115)로 계속 조절하여 분위기 가스를 적절하게 공급한다. 열처리 유지온도에 도달한후 관(P)은 냉각(12) (13)에 공급된다.The tube P heat-treated in this way changes the state of the surface in accordance with the amount of gas to continue to control the
냉각기(12)는 구리등과 같은 재질로 2중관 형상으로 되어 냉각수 유통구(121)를 통하여 공급되는 냉각수가 순환되도록 되어 있으며 그 냉각기(12)의 내주면과 관(P)의 외주면 사이에는 공간부(122)가 형성되어 그 공간부(122)에는 분위기가스가 채워진다. 분위기가스는 주입구(123), 유입로(124)및 유입공(125)을 통하여 공간부(122)에 공급되고 배출공(126), 배출로(127) 및 배출구(128)를 통하여 배출된다. 유입로(124)와 배출로(127)는 가름편(129)에 의하여 구분되어 있다. 냉각기(13)는 관(P)의 좌우측부에서 결합되고 분리가능하게 좌우부분(13')(13")으로 구성되고 또 좌우부분(13')(13")은 결합시 스프링(19)의 탄력에 의하여 관(P)의 좌우부에 꽉 밀착되게 구성되어 있으며 좌우부분(13')(13")은 반원형 2중관(131)의 내주면에 반원형 혹연관(132)이 고정되어 있다. 133, 134는 냉각수 유통구이다.The
광휘소둔로(1)와 냉각기(12)를 통과하면서 불활성 가스와 환원성가스의 분위기에서 가열되고 냉각되어 성형가공과 용접시 발생된 응력이 폴리어진 관(P)은 냉각기(13)의 내부에 설치된 흑연관(132)의 내부를 통과하면서 폴리싱기(14)측으로 배출된다. 흑연관(132)은 관(P)이 밀착되면서 이동되도록 내경이 주어져서 분위기가스가 무단히 외부로 방출되는 것을 억제시키고, 관냉각효과를 최대화시켜 제품 품질의 고급화를 꾀하는데 기여한다. 또한, 관(P)은 흑연관 (132)의 윤활성 때문에 원활하게 이동된다. 폴리싱기(14)에서 관(P)의 표면에 묻어 나오는 흑연분말을 제거하여 준다. 이때 폴리싱기(14)에는 통상 네개의 브러쉬(도시되지 않음)가 설치되어 관(P)의 외주면을 폴리싱하게 되는데, 브러쉬가 철재브러쉬인 경우에는 관(P)의 외주면에 철가루가 부착되어 녹이 슬게 되므로, 다이아몬드 부러쉬 혹은 스테인레스 브러쉬를 연마지로 집합시킨 특수 폴리싱을 행하게 된다. 그후 관(P)은 8개의 롤로 구성된 교정기(15)에서 상. 하 좌.우가 2차 교정된 다음 기계톱(16)에서 적당한 길이로 절단된다.The pipe P, which is heated and cooled in the atmosphere of inert gas and reducing gas while passing through the bright
도면에서 17은 광휘소둔로(11)의 기밀유지를 위한 몰탈재이고, 18은 광후소둔로(11)와 냉각가(12)의 기밀유지를 위한 몰탈재이다.In the figure, 17 is a mortar material for the airtight holding of the bright annealing
이상에서 설명한 바와같은 본 발명은 카메라가 부착된 용접기(3)로 용접을 행하여 용접기(3)와 용접부분이 일치되지 않는 경우에 용접기(3) 자체가 이동하면서 용접하게 되어 있으므로 용접이 정확하게 된다.In the present invention as described above, the welding is performed with the
그리고, 용접기(3)에서 소정직경으로 용접된 관(P)을 고가공 압축기(5)에서 관(P)표면의 비이드부를 압축하면서 원하는 치수로 재성형할 수 있으므로 관(P)의 물성이 월등히 개선되고 이러한 본 발명 제조방법에 의하면서 3개까지의 모튜브(mother tube)를 성형할 수 있으며, 하나의 폭으로 주어지는 모재를 가지고 여러가지 직경의 관을 생산하게 되어 제품생산의 다양성이 향상된다. 특히 고주파 유도가열방식의 광휘소둔로(11)가 용접기(3) 및 고가공 압축기(5)와 동일라인에 설치되어 있으므로 관(P)의열처리를 동일라인에서 연속으로 행할 수 있게되어 열처리로가 별도로 설치되는 종래 기술에 비하여 생산성이 증대된다. 뿐만아니라, 광휘소둔로(11)의 내부에서 석영관(111)을 설치하여 그 내부에 불활성가스 및 환원성가스의 혼합가스인 분위기가스를 채우고 관(P)을 이동시키게 되어 있으므로 관(P)은 그 주위에 분위기가스가 항상 충분하게 유지된 상태에 열처리되며 그에 따라, 관(P)이 산화되어 스케일이 발생되는 결함이 거의 발생하지 않는다.In addition, since the pipe P welded to the predetermined diameter in the
또, 고주파 유도가열기(112)의 가열에 의해서 요구되는 적정온도로 균일하고 빠르게 가열되어 열처리 비용이 절감되고 열처리 효과가 향상되는 이점이 있으며, 또 2중구조의 냉각기(12)(13)에 의하여 효과적으로 냉각됨과 아울러 냉각기(13)의 내주면에 부착된 흑연관(132)에 분위기 가스가 방출됨이 방지되면서 관(P)이 원활하게 이송된다.In addition, there is an advantage that the heat treatment cost is reduced uniformly and quickly to the appropriate temperature required by the heating of the high
그리고, 연마기(14)에서는 관(P)의 표면에 있는 결함을 제거하게 되어 양질의 관(P)이 제조된다.And the grinding |
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