JPH03281727A - 金属管の誘導加熱方法 - Google Patents
金属管の誘導加熱方法Info
- Publication number
- JPH03281727A JPH03281727A JP2083367A JP8336790A JPH03281727A JP H03281727 A JPH03281727 A JP H03281727A JP 2083367 A JP2083367 A JP 2083367A JP 8336790 A JP8336790 A JP 8336790A JP H03281727 A JPH03281727 A JP H03281727A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- induction heating
- pipe
- thickness
- becomes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- General Induction Heating (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
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。
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、鋼管の溶体化熱処理等に用いられる金属管の
誘導加熱方法に関する。
誘導加熱方法に関する。
（従来の技術］
最近のＦＡ化に伴い、鋼管の溶体化処理等では、環状コ
イルに被処理管を挿通さセる誘導加熱力法が普及してき
た。誘導加熱では、電源周波数ｆが高（なるほど浸透深
さδが浅くなり、加熱範囲が表層部に限定されるように
なる。このため、鋼管に対する加熱では、鋼管の肉厚方
向全体を短時間で効率よ（加熱するという観点から、浸
透深さδは鋼管の肉厚Ｅと同程度か、これより若干太き
（設定するのが通例になっている。
イルに被処理管を挿通さセる誘導加熱力法が普及してき
た。誘導加熱では、電源周波数ｆが高（なるほど浸透深
さδが浅くなり、加熱範囲が表層部に限定されるように
なる。このため、鋼管に対する加熱では、鋼管の肉厚方
向全体を短時間で効率よ（加熱するという観点から、浸
透深さδは鋼管の肉厚Ｅと同程度か、これより若干太き
（設定するのが通例になっている。
しかし、例えば継目無鋼管のように、周方向に比較的大
きな偏肉が生しる場合には、その偏肉に起因して周方向
に偏熱が生し、熱処理済みの鋼管の＆ｌｌ織が不均一に
なったり、熱処理中に鋼管が曲がったりするおそれがあ
る。
きな偏肉が生しる場合には、その偏肉に起因して周方向
に偏熱が生し、熱処理済みの鋼管の＆ｌｌ織が不均一に
なったり、熱処理中に鋼管が曲がったりするおそれがあ
る。
偏肉管であっても偏熱が生しないようにするために、例
えば特開昭５２−１１９５４９号公報には、浸透深さδ
が鋼管の肉厚【よりも極端に大きくなるような電源周波
数ｆを選択する誘導加熱方法が開示されている。この方
法は、鋼管の肉厚が厚い場合には効果があるものと思わ
れる。しかし、例えば肉ｊ７３閣以下のような薄肉管の
場合には、偏熱は殆ど解消されない。浸透深さδを大き
くすることが薄肉管の偏熱解消に効果のない理由は、次
のように説明される。
えば特開昭５２−１１９５４９号公報には、浸透深さδ
が鋼管の肉厚【よりも極端に大きくなるような電源周波
数ｆを選択する誘導加熱方法が開示されている。この方
法は、鋼管の肉厚が厚い場合には効果があるものと思わ
れる。しかし、例えば肉ｊ７３閣以下のような薄肉管の
場合には、偏熱は殆ど解消されない。浸透深さδを大き
くすることが薄肉管の偏熱解消に効果のない理由は、次
のように説明される。
誘導加熱による金属管の温度上昇メカニズムは、管肉部
に誘導雷流■が発ベーすることにより、管肉部の抵抗Ｈ
によるジュール熱ビＲが発生し、これが肉厚方向、管周
方向へ伝熱するというものである。金属管にその肉厚［
（平均肉厚）より極端に大きい浸透深さδの電流を作用
させた場合を第３図に示す。
に誘導雷流■が発ベーすることにより、管肉部の抵抗Ｈ
によるジュール熱ビＲが発生し、これが肉厚方向、管周
方向へ伝熱するというものである。金属管にその肉厚［
（平均肉厚）より極端に大きい浸透深さδの電流を作用
させた場合を第３図に示す。
誘導電流Ｉは周方向に一定であり、浸透深さδは最厚肉
部肉Ｗ Ｌ ＩＩａｍより大きいから、最薄南部に発生
するジェール熱ＪＬＨ，ｈ、最厚肉部に発生するジュー
ル熱Ｊｔ、、、は以上のようになる。
部肉Ｗ Ｌ ＩＩａｍより大きいから、最薄南部に発生
するジェール熱ＪＬＨ，ｈ、最厚肉部に発生するジュー
ル熱Ｊｔ、、、は以上のようになる。
、Ｊ ｔ□８−Ｉ２ ・Ｒｔ、、、Ｉ
Ｊ Ｌｓ−ｍ ＝ １” ・ＲＬＮ−８ここで、Ｒ１
，、、、Ｒ１−、はＲ薄肉部、最厚内部の各抵抗を示し
、これらは肉厚に反比例し下式で表わされる。
，、、、Ｒ１−、はＲ薄肉部、最厚内部の各抵抗を示し
、これらは肉厚に反比例し下式で表わされる。
Ｒｔ、＜ｉお−Ｋ ／ ｔ ｓ ｔ ｙ＋Ｒｔ Ｎ−、
＝ ＝ Ｋ ／ ｔ ｓ＊、（Ｋ ’定数）従って、最
薄南部に発生するジコール熱Ｊ１．＋＋ｉｎは最厚内部
に発生する熱、Ｊｔ、４−より大きくなり、偏熱を発生
さゼる。そして、この偏熱は、偏肉率（Ｌｌ、ＩＭＸ
＋、ｌｉ＊ ） ／ｌζこ依存するので、肉ＪツＬ
（平均肉厚）が小さい薄肉管では、僅かの偏肉量（［□
ｗ ＬＭｉｎ）でも大きな偏熱を生し２ることになる
。
＝ ＝ Ｋ ／ ｔ ｓ＊、（Ｋ ’定数）従って、最
薄南部に発生するジコール熱Ｊ１．＋＋ｉｎは最厚内部
に発生する熱、Ｊｔ、４−より大きくなり、偏熱を発生
さゼる。そして、この偏熱は、偏肉率（Ｌｌ、ＩＭＸ
＋、ｌｉ＊ ） ／ｌζこ依存するので、肉ＪツＬ
（平均肉厚）が小さい薄肉管では、僅かの偏肉量（［□
ｗ ＬＭｉｎ）でも大きな偏熱を生し２ることになる
。
本発明の目的は、薄肉管の偏熱も効果的に解消し得る誘
導加熱方法を捉供することにある。
導加熱方法を捉供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明の誘導加熱力法は、環状コイルζこ被処理管を挿
通させて誘導加熱するにあたり、浸透深さが被処理管の
周方向における最薄南部の肉１１の５０〜１００％とな
る周波数の電源を前記環状コイルに供給することを特徴
としてなる。
通させて誘導加熱するにあたり、浸透深さが被処理管の
周方向における最薄南部の肉１１の５０〜１００％とな
る周波数の電源を前記環状コイルに供給することを特徴
としてなる。
（作 用〕
第１図は本発明の誘導加熱力法における金属管の肉厚と
浸透深さとの関係を示した櫂弐図である。
浸透深さとの関係を示した櫂弐図である。
浸透深さδは金属管の最頂部肉厚Ｌｌｌｉｎの５０〜１
００％に選択されている。こ・）すると、薄肉部、厚肉
部とも、発生するジュール熱は１２ Ｒδとなる。Ｒδ
は浸透深さδの領域における抵抗である。
００％に選択されている。こ・）すると、薄肉部、厚肉
部とも、発生するジュール熱は１２ Ｒδとなる。Ｒδ
は浸透深さδの領域における抵抗である。
浸透深さδの領域より内面側は、伝熱により加熱される
が、その伝熱の過程で肉厚方向、管周方向の双方にジュ
ール熱が移動し、ジュール熱の拡散均等化が図られるの
で、偏熱は完全には防止されないが、その程度は大幅に
軽減される。
が、その伝熱の過程で肉厚方向、管周方向の双方にジュ
ール熱が移動し、ジュール熱の拡散均等化が図られるの
で、偏熱は完全には防止されないが、その程度は大幅に
軽減される。
浸透深さδが最頂部肉厚ｔ。、７のｌＯＯ％超では、薄
肉部と厚肉部とで発生するジュール熱に差が生じ、偏熱
を十分に解消することができない。
肉部と厚肉部とで発生するジュール熱に差が生じ、偏熱
を十分に解消することができない。
浸ｉ３深さδが最薄部内Ｊ’Ｘ ＬＮｉ＋＋の５０％未
満では、ジュール熱の発生ずる領域が狭（なり、伝熱領
域が広（なって加熱速度が低下する。
満では、ジュール熱の発生ずる領域が狭（なり、伝熱領
域が広（なって加熱速度が低下する。
薄肉管では、元々肉厚が小さいので、浸ｉ３深さδが展
蒲部肉厚富の１００％以下でも、伝熱領域は僅かであり
、浸透深さδを最頂部肉厚ｔの１００以下としたことに
よる加熱速度の低下は小さい。
蒲部肉厚富の１００％以下でも、伝熱領域は僅かであり
、浸透深さδを最頂部肉厚ｔの１００以下としたことに
よる加熱速度の低下は小さい。
以下に本発明の詳細な説明する。
Ｓ Ｕ Ｓ ３０４ ヨリナル外径２５−１平均肉ｒ￥
２閣の鋼管で種々の偏肉の生じたものを、４段に配設し
た環状コイルに５００ｍ／Ｈｒの速度で通過さ・υで１
１控４度１１５０’ｃに誘導加熱した。ＴＭ、源周波数
Ｎｉ１ＯｋＨｚ、４００ｋＨｚ＋７）２種類とし、浸透
深さδは前者では５鵬、後者ではｌ鵬である。結果を第
１表および第２図に示す。また、電源周波数１を１ｏＯ
ｋＨｚ（浸透深さδはＩ、７ａｍ）の場合の結果を第２
表に示す。
２閣の鋼管で種々の偏肉の生じたものを、４段に配設し
た環状コイルに５００ｍ／Ｈｒの速度で通過さ・υで１
１控４度１１５０’ｃに誘導加熱した。ＴＭ、源周波数
Ｎｉ１ＯｋＨｚ、４００ｋＨｚ＋７）２種類とし、浸透
深さδは前者では５鵬、後者ではｌ鵬である。結果を第
１表および第２図に示す。また、電源周波数１を１ｏＯ
ｋＨｚ（浸透深さδはＩ、７ａｍ）の場合の結果を第２
表に示す。
第
表
第
１
表
第１表、第２表および第２図かられかるように、薄肉管
の場合にも、浸透深さδが鋼管の最頂部肉厚を以下とな
るように、電源周波数１を高周波化することにより、偏
熱が大幅に緩和される。そして、その効果は偏肉率が大
きいほど顕著になる。
の場合にも、浸透深さδが鋼管の最頂部肉厚を以下とな
るように、電源周波数１を高周波化することにより、偏
熱が大幅に緩和される。そして、その効果は偏肉率が大
きいほど顕著になる。
なお、上記実施例はステンレス鋼管に対する加熱例であ
るが、本発明は炭素鋼、合金鋼等よりなるステンレス鋼
以外の鋼管に対して適用でき、更には、鋼管以外の金属
管に対しても適用可能である。
るが、本発明は炭素鋼、合金鋼等よりなるステンレス鋼
以外の鋼管に対して適用でき、更には、鋼管以外の金属
管に対しても適用可能である。
（発明の効果〕
以上に説明したとおり、本発明の誘導加熱方法は、例え
ば肉厚３踵以上の薄肉管においても、偏肉に起因する偏
熱を効果的に解消し得、その熱処理品質の向上、熱処理
における管曲り防止等に大きな効果を発揮する。
ば肉厚３踵以上の薄肉管においても、偏肉に起因する偏
熱を効果的に解消し得、その熱処理品質の向上、熱処理
における管曲り防止等に大きな効果を発揮する。
第１図は本発明法における金属管肉厚と浸透深さとの関
係を示した模式図、第２図は本発明法の実施効果を示し
たグラフ、第３図は従来法における金属管肉厚と浸透深
さとの関係を示した模式図である。 第 図 第 図
係を示した模式図、第２図は本発明法の実施効果を示し
たグラフ、第３図は従来法における金属管肉厚と浸透深
さとの関係を示した模式図である。 第 図 第 図
Claims (1)
- （１）環状コイルに被処理管を挿通させて誘導加熱する
にあたり、浸透深さが被処理管の周方向における最薄肉
部の肉厚の５０〜１００％となる周波数の電源を前記環
状コイルに供給することを特徴とする金属管の誘導加熱
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083367A JPH03281727A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 金属管の誘導加熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083367A JPH03281727A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 金属管の誘導加熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03281727A true JPH03281727A (ja) | 1991-12-12 |
Family
ID=13800459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2083367A Pending JPH03281727A (ja) | 1990-03-29 | 1990-03-29 | 金属管の誘導加熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03281727A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006099923A1 (de) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh & Co. Kg | Rollstab |
-
1990
- 1990-03-29 JP JP2083367A patent/JPH03281727A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006099923A1 (de) * | 2005-03-19 | 2006-09-28 | Siempelkamp Maschinen- Und Anlagenbau Gmbh & Co. Kg | Rollstab |
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