JPH0246311B2 - - Google Patents

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JPH0246311B2
JPH0246311B2 JP57041153A JP4115382A JPH0246311B2 JP H0246311 B2 JPH0246311 B2 JP H0246311B2 JP 57041153 A JP57041153 A JP 57041153A JP 4115382 A JP4115382 A JP 4115382A JP H0246311 B2 JPH0246311 B2 JP H0246311B2
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JP
Japan
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welding
temperature
heat input
temperature distribution
parameters
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JP57041153A
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JPS58157579A (ja
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Yutaka Mihara
Koji Suzuki
Takeo Yamada
Naoki Harada
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JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K13/00Welding by high-frequency current heating
    • B23K13/04Welding by high-frequency current heating by conduction heating
    • B23K13/043Seam welding
    • B23K13/046Seam welding for tubes

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Control Of Temperature (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、電縫管の溶接入熱制御方法、詳しく
は、電縫部近傍の円周方向の温度分布を計測して
供給電力に対して正の相関関係のある特殊なパラ
メータを求めることにより溶接入熱を制御するよ
うにした電縫管の溶接入熱制御方法に関する。
[従来の技術] 電縫管は鋼帯を帯幅方向に連続的に順次湾曲成
形し、管状とした後、その突合せ部に高周波電力
を印加することにより抵抗加熱或は誘導加熱を行
い、突合せ部を加熱圧接することにより製造され
る。
このような電縫管の製造に際して、製品である
鋼管の品質、特に溶接部の品質に特に与える要因
として溶接入熱がある。
従来この種の電縫管の溶接入熱の管理は、オペ
レータが目視により入熱状態を判断し、溶接電圧
を手動設定することにより溶接電圧を管理する方
法により行われていた、だが、この方法には、作
業性は悪く、オペレータ個人の熟練度に依存する
度合が大きいため、品質にバラツキを生じたり、
加熱状況の変動に対する溶接制御の遅れによつて
品質の劣化、溶接欠陥の発生等が起こり、高強
度、高靭性を必要とする電縫管の製造において安
定した品質を得ることはむずかしい、という問題
があつた。
このため最近では、近年の温度計測技術の進歩
とあいまつて、放射温度計、2色温度計等による
電縫管近傍の温度計測に基づく計測値又はその計
測値の平均値等の演算値と、設定温度との偏差を
求め、この偏差が零になるように制御する方法に
より溶接入熱が管理されている。そして、この制
御方法では、溶接速度、溶接部肉厚を考慮する方
法も提案されている(特開昭53−140265号公報)。
[発明が解決しようとする問題] しかしながら、この方法にもまた、第1図に示
すように、高入熱測で計測温度が飽和或いは減少
する傾向を示し、定常溶接時(溶接速度及び溶接
部肉厚が一定の場合)は、溶接入熱の高低を判断
することが不可能となり、的確な制御ができない
という問題がある。
このような高入熱側で計測温度が飽和或いは減
少する現象の原因として、溶融潜熱の影響接
合V点近傍表面に形成される酸化物の影響がある
ことを出願人は確認している。いずれについて
も、放射温度計を用いるか2色温度計を用いるか
に拘らず、即ち測定法によらずその現象の原因で
あることを確認している。
その原因はともかく、本発明は、上記のような
状況に鑑みて発明されたものであり、電縫部近傍
の円周方向温度分布を計測し、この結果を演算す
ることにより、供給電力に対して正の相関関係の
ある特殊な制御パラメータを求め、このパラメー
タの設定値との偏差を零にするようなフイードバ
ツク制御を行うことにより、高品質でかつ安定し
た品質の電縫管が得られる電縫管の溶接入熱制御
方法を提供することを目的とするものである。
[課題を解決するための手段] 即ち、上記目的を達成する本発明に係る方法
は、電縫管の溶接点近傍の円周方向(X軸方向)
の温度分布(T(x))を計測した場合において、
そのピーク温度をTnaxとし、その分布温度が所
定の基準温度Tp以上となるX座標の最小値及び
最大値をそれぞれa、b(Tp=T(a)=T(b))と
し、更にはT1=0.5×(Tnax−Tp)+Tpである温度
T1以上となるX座標の最小値及び最大値をそれ
ぞれc、d(T1=T(c)=T(d))と定義した時、Ss
=∫b aT(x)dx、SI=Tnax×(b−a)、W=b−
a、H=d−cでそれぞれ表わされるパラメータ
Ss、SI、W又はHを求め、これらのパラメータの
内いずれか一つが各々の制御パラメータに対して
適正な設定値になるように溶接入熱をフイードバ
ツク制御する方法である。
[作用] 先ず、本発明がなされるに至つた理論的な根拠
を明らかにする。
第2図A,Bは、高周波溶接による電縫管の製
造方法の説明図である。同図Aにおいて、連続し
て形成されたストリツプ1の両縁に給電接触子2
を取付けて高周波電流を流すと、V字形端面に沿
つて高周波電流3が流れ、それによつて加熱エネ
ルギーはエツジ面に集中し、加熱した部分をスク
イズロール4に加圧して鍛着させることにより鋼
管が連続して製造される。同図Bは誘導溶接法の
場合であり、ワーキングコイル2−1に高周波電
流を流すことによつて、同様に鋼管が連続して製
造される。
シーム収束点5における入熱状態を定量的に把
握するために、シーム収束点上方に光学系6を備
えた温度分布検出器7が配置されている。
第3図A,B,Cはそれぞれ温度分布検出器7
により得られた円周方向(X軸方向)の温度分布
(T(x))の例である。同図Aは溶接機電圧が小
さい、即ち低入熱状態の場合、同図Bは正常溶接
の状態の場合、同図Cは溶接機電圧が大きい、即
ち高入熱状態の場合を示す。
尚、第3図における溶接条件は、管外径114.3
mmφ、肉厚6.35mmt、ミル速度23m/min、ワー
クコイル距離110mm、スクイズ量0.5mmである。
これらの図からも明らかなように、高入熱溶接
(第3図c)のピーク温度は正常溶接(第3図B)
のほとんど同じであるが、分布の幅が大きくなつ
ている。このことは、第1図に示すように高入熱
側では計測されるピーク温度が飽和或いは減少す
る傾向を示すことに対応する。また、低入熱(第
3図A)ではピーク温度が低く、分布の幅も狭く
なつている。このような温度分布特性からは、次
のようなパラメータが例えば抽出できる。(第4
図参照)。
(a) Tnax;得られた温度分布T(x)における最
高温度(ピーク温度)。
(b) W=b−a;得られた温度分布T(x)が所
定の基準温度Tp以上となるX座標の最小値及
び最大値をそれぞれa、b(Tp=T(a)=T(b))
とするとき、b−aで定義される温度分布幅。
得られた温度分布T(x)が所定の基準温度Tp
以上となる時の最大温度分布幅ともいえる。
(c) Ss=∫b aT(x)dx;上記Wで定義される温度
分布幅内における溶接入熱に相当する積分値。
(d) SI=Tnax×W;上記Ssの近似値。Ssを簡易
的・近似的に求めたことに相当する。
(e) H=d−c;T1=0.5×(Tnax−Tp)+Tpで定
義される温度T1以上となるX座標の最小値及
び最大値をそれぞれc、d(T1=T(c)=T(d))
とする時、d−cで定義される温度分布幅。一
種の半値幅であるので、制御パラメータとして
の特性は、凡そWのそれと定性的に同じにな
る。
なお、基準温度Tpは、少なくとも次の2条件
を考慮して決められる。即ち、 基準温度Tp(℃)は冷接欠陥が発生する溶接
時のピーク温度に等しいか、又はそれ以下であ
ること。
温度分布検出器の分解能、演算器の計算時
間・容量の制約から、できるだけ大きくするこ
と。
本発明は、上記(a)〜(e)のパラメータのうち、
Tnaxによつては溶接入熱状態を定量的に把握で
きないが、溶接入熱と正の相関関係を有するパラ
メータW、Ss、SIはHによればそれを的確に定量
的に把握できるとの知見を得たことに起因するも
のである。
即ち、今、温度分布から抽出したパラメータ
Tnax、W、Ss、SI及びHと溶接機電圧EPとの関係
をそれぞれ第5図A〜Dに示す。同図ではTp
1200(℃)とした。
同図Aに示すように、TnaxとEPとの関係は、
従来の放射温度計、2色温度計等による計測結果
と同様に高入熱側で飽和する傾向を示すことが分
かる。他方、残る同図B〜Dに示すように、パラ
メータSs、SI、W、Hは、いずれも溶接機電圧EP
と顕著な正の相関関係を有することが分かる。そ
れ故、Tnaxではなく、Ss、SI、W又はHのパラメ
ータを用いれば、入熱状態を定量的に把握するこ
とができる。
従つて、各パラメータSs、SI、W、Hに対して
設定値Ssp、SIp、Wp、Hpを設け、かかる設定値と
実際値とが一致するように溶接入熱を制御すれ
ば、所望の溶接入熱による溶接が可能となる。も
ちろん、上記パラメータのうちいずれか1個を制
御パラメータとして用いるだけでよい。
尚、SsとSIの関係やWとHの関係からも分かる
ように、溶接入熱と正の相関関係が生じるパラメ
ータは、Ss、SI、W、Hに限定されない。つま
り、SsやWに対して、例えば比例関係を有する
Sn(=m・Ss)、W(=n・W)なる別のパラメー
タを規定したとすると、溶接機電圧EPとSs又はW
との関係と同様の関係が溶接機電圧EPとSn又は
Woとの間にも、比例係数m、nの値いかんに拘
らず定性的に成立することは明白である。本発明
は、溶接入熱との正の相関関係が生じる特殊なパ
ラメータを見出したことに起因するものであり、
技術的思想として上記のようなSn、Woといつた
別のパラメータの存在を排除するものではない。
[発明の実施例] 次に、本発明に係る方法の実施例を図面に基づ
きながら説明する。
第6図は本発明の一実施例に係る方法を実施す
るための装置のブロツク説明図、第7図は第6図
の一部をさらに詳細に図示したブロツク図であ
る。
光学系6及び温度分布検出器7は、シーム収束
点5上方に設置されている。光学系6は、レンズ
及びフイルタ等によつて構成され、レンズ及びフ
イルタの損傷やくもりを防止するため、エアー・
パージや水冷ジヤケツトを備えた構造にしてい
る。また、この光学系6にはグラスフアイバ等の
光導繊維を利用してもよい。
温度分布検出器7は温度分布センサー71、こ
の温度分布センサー71の各素子を読み出すドラ
イバー72及びビデオ信号増幅器73から構成さ
れている。この温度分布センサー71にはシーム
部円周方向の輝度分布が光学系71を介して結像
する。このセンサーとしては、例えばフオトダイ
オードアレイ(リニアアレイ、CCD等)が用い
られる。そして、その出力は、ビデオ信号増幅器
73に供給される。
温度分布検出器制御部8はスタートパルス発振
器81、A/D変換器82、輝度分布記憶回路8
4、温度分布記憶回路85及びシーケンス回路8
6から構成されている。
スタートパルス発生器81からのスタートパル
スは、温度分布検出器7のドライバ72を起動さ
せ、このドライバによりリニアアレイ71を走査
する。この走査により得られたビデオ信号はビデ
オ信号増幅器73により増幅され、A/D変換器
82、輝度分布記憶回路83を通つて、温度変換
回路84により温度信号に変換される。そして、
温度分布記憶回路85に格納される。このとき記
憶されている温度分布は、例えば第3図A,B,
Cに示されるような内容のものである。なお、シ
ーケンス回路86は、スタートパルス発生のタイ
ミング、記憶回路83,85の読み込み、読み出
し、或は演算等のタイミングを調整する回路であ
る。
演算部9は、温度分布記憶回路85に記憶され
ている温度分布を読み出し、上述の制御パラメー
タ、例えば半値幅Hを求めるための演算を行う。
この演算部9における演算は、上値Hではなく、
Ss、SI、Wのいずれかの制御パラメータであつて
も良い。
演算部9で演算された制御パラメータは、数10
Hzの周波数で入熱制御演算部10に供給される。
この演算部10では、入力された数値を定常状態
の変動状況に応じて平滑処理を行い、設定値Hp
(或いは、Ssp、SIp、Wp)と比較してその偏差に
応じた溶接入熱に対応する溶接機電圧の修正値を
計算する。この修正値信号は、高周波発振器電源
部11に供給され、これにより溶接機電圧12
は、溶接入熱が適切な値になるようにフイードバ
ツク制御される。
第8図は、本発明の他の実施例に係る方法を実
施するための装置のブロツク説明図である。
同図において、溶接前の鋼板1の厚さを板厚検
出器20により検出すると共に、鋼板の移送速度
を速度検出器21により検出する。そして、これ
らの板厚及び速度信号は、設定温度演算器22に
供給され、ここで設定温度が求められる。本発明
では、さらにこの設定温度に基づいて制御パラメ
ータの設定値Hp(或いは、Ssp、SIp、Wp)が求め
られ、この設定値は入熱制御演算部10に供給さ
れる。即ち、上述の実施例(第6図、第7図)と
の対応でいえば、制御パラメータの設定値が、溶
接条件の変化に対応して変化するようにしたもの
であるといえる。従つて、同図の温度分布検出器
7、温度分布検出器制御部8、演算部9、入熱制
御部10及び高周波発振器回路電源部11の各動
作は上述の実施例と同様である。
尚、以上の実施例は、溶接部近傍の温度分布に
基づいて溶接入熱に対するパラメータを求め、単
純にフイードバツク制御を行なうようにしたもの
であるが、溶接速度、溶接部肉厚等をフイードフ
オワード制御する制御系においても適用できるこ
とはいうまでもない。
[発明の効果] 以上の説明から明らかなように、本発明に係る
方法は、電縫部近傍の円周方向温度分布を計測
し、供給電力に対して正相関のある制御パラメー
タを求め、該制御パラメータにより溶接入熱を制
御するようにしたので、的確なる溶接入熱制御が
可能となり、この結果、高品質でかつ安定した電
縫部が得られ、高品質の電縫管の製造が可能にな
つている。
【図面の簡単な説明】
第1図は電縫部の計測温度の特性図、第2図
A,Bはそれぞれ高周波溶接による電縫管の製造
方法の説明図、第3図A,B,Cはそれぞれ円周
方向の温度分布の特性図、第4図は本発明に係る
制御パラメータを求めるための説明図、第5図
A,B,C,Dはそれぞれ制御パラメータの特性
図、第6図は本発明の一実施例に係る方法を実施
するための装置のブロツク説明図、第7図は第6
図のブロツク説明図の一部をさらに詳細に図示し
たブロツク説明図、第8図は本発明の他の実施例
に係る方法を実施するための装置のブロツク説明
図である。 1……ストリツプ、2……給電接触子、2−1
……ワーキングコイル、3……高周波電流、4…
…スクイズロール、5……シーム収束点、6……
光学系、7……温度分布検出器、8……温度分布
検出器制御部、9……演算部、10……入熱制御
演算部、11……高周波発振器電源部、12……
溶接機電圧。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 電縫管の溶接点近傍の円周方向(X軸方向)
    の温度分布(T(x))において、そのピーク温度
    をTnaxとし、その分布温度が所定の基準温度Tp
    以上となるX座標の最小値及び最大値をそれぞれ
    a、b(Tp=T(a)=T(b))とし、更にはT1=0.5
    ×(Tnax−Tp)+Tpである温度T1以上となるX座
    標の最小値及び最大値をそれぞれc、d(T1=T
    (c)=T(d))とする時、 Ss=∫b aT(x)dx、SI=Tnax×(b−a)、W=
    b−a、H=d−cでそれぞれ表されるパラメー
    タSs、SI、W、Hの内いずれか一つが設定値にな
    るように溶接入熱を制御することを特徴とする電
    縫管の溶接入熱制御方法。
JP4115382A 1982-03-16 1982-03-16 電縫管の溶接入熱制御方法 Granted JPS58157579A (ja)

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JPS5319156A (en) * 1976-08-06 1978-02-22 Ishikawajima Harima Heavy Ind Automatic controlling method of high frequency welding
JPS5719191A (en) * 1980-07-11 1982-02-01 Seiichi Okuhara Control device for welding temperature
JPS6028591A (ja) * 1983-07-26 1985-02-13 豊田通商株式会社 車両用マツトの染色製造方法

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