JPH04108918U - 金属めつき溶接管製造装置用ロール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属めっき鋼帯を連続的に通板しながら幅方
向に円筒状に成形してその成形された金属めっき鋼帯の
両エッジ部同士を突合せ溶接して金属めっき溶接管を製
造する際に、金属めっき鋼帯のめっき金属が母材である
鋼帯より軟質であっても製造される金属めっき溶接管に
疵を付き難くする。 【構成】 円筒状に成形される金属めっき鋼帯と当接す
るロールの表面であって金属めっき鋼帯のエッジ部に当
接する部位近傍と金属めっき溶接管の溶接部と当接する
部位近傍とのいずれかの部位を金属製とし、他の部位を
少なくとも自己潤滑性と耐摩耗性とが優れていて工業部
品として加工可能な合成樹脂製とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、金属めっき鋼帯を連続的に通板しながら幅方向に円筒状に成形して その成形された金属めっき鋼帯の両エッジ部同士を突合せ溶接して金属めっき溶 接管を製造する装置に設置されるロールであって、金属めっき鋼帯のめっき金属 が母材である鋼帯より軟質であっても製造される金属めっき溶接管に疵が付き難 い金属めっき溶接管製造装置用ロールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、自動車の排ガス処理装置の部材として使用される鋼管は、自動車の高性 能化に伴う排ガスの高温化や、寒冷地域での路面凍結防止剤による塩害等に対し て高い耐食性を要求されるようになってきた。このような耐高温・耐塩害性の向 上に対処するには、溶接鋼管の表面にアルミニウム又はアルミニウム合金等の金 属めっきを施すことが効果的である。

【０００３】 このような金属めっきを施された溶接鋼管を製造するには、既に製造された溶 接鋼管の表面に別途金属めっきを施すよりも、溶接管を製造するために連続的に 通板されて幅方向に円筒状に成形される鋼帯として予め金属めっきを施されてい る金属めっき鋼帯を使用することが、連続処理が可能である点や突合せ溶接され る部位では多少の問題はあるがその他の部位では品質が優れていることが既に保 証されているために一般的である。

【０００４】 そして、自動車の排ガス処理装置の部材の中でもベローズ加工を施してフレキ シブルチューブとして用いられる鋼管は、特に近年に至って薄肉で且つ優れた加 工性を要求されるために、他の部材が殆ど高周波溶接鋼管であるにも拘らず、溶 接部の加工性を確保するためにアーク溶接によって製造された金属めっき溶接管 が使用されている。

【０００５】 このような現状に鑑み、本出願人は先に特願平1-234109号「連続溶接造管方法 」において、帯状めっき鋼板の連続移送下に、めっき鋼板を円筒状に成形し、成 形されためっき鋼板のエッジ部を突合せ溶接するめっき鋼板の連続溶接造管方法 において、砥粒を含む液体の噴射流を吹付けてめっき鋼板の両エッジ部表面のめ っき金属を除去した後にめっき溶接管を製造する方法を提案した。

【０００６】 しかしながら、この方法においても金属めっき鋼管を製造する際に、めっき鋼 帯を連続的に通板しながら幅方向に円筒状に成形する過程や、円筒状に成形され た金属めっき鋼帯の両エッジ部同士を突合せ溶接する過程や、突合せ溶接された 金属めっき溶接管を移送する過程において、金属めっき鋼帯と当接するロールは 金属めっき鋼帯を円形又はそれに近い形状に維持できるように金属めっき鋼帯と 当接する表面が曲面をなす形状をなしていることから、その表面は軸心からの距 離が短い部位と長い部位とが連続して設けられているため、結果的に軸心からの 距離が長い部位が短い部位よりその周速が速いのでロールと金属めっき鋼帯との 間に滑りが生じ、その結果金属めっき鋼帯がアルミニウム又はアルミニウム合金 等の軟質な金属めっきを施されたものである場合にはめっき金属がロール表面に 付着・堆積して製品となる金属めっき溶接管の表面に著しい疵が発生するという 問題が生ずることが判った。

【０００７】 このような金属めっき溶接管の製造時に生じる表面疵の防止方法としては、従 来は 金属めっき溶接管を製造する装置に設置されるロールを分割構造とし、材料 の通板速度とロール表面と周速との速度差を減少させる方法 ロール表面にTiN等の硬質な被膜を形成させるか、又はロール材質をセラミ ック製とする方法 ロール表面と円筒状に成形される金属めっき鋼帯表面とを潤滑油によって潤 滑する方法 等が実施されていた。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来技術においてとの方法はめっきを施していない裸 材の鋼帯で溶接管を製造する場合には疵防止に非常に有効な方法であるが、表面 にアルミニウム又はアルミニウム合金等の軟質な金属めっきを施されたものであ る場合には未だ不充分であり、の方法はアルミニウム又はアルミニウム合金等 の軟質な金属めっきを施されたものであっても疵防止という面では満足すべき効 果を得られるが、溶接方法がアーク溶接の場合には潤滑油の燃焼などの危険性が あると共に製造後に潤滑油を除去するのに多大の手数を要するという欠点があっ た。

【０００９】 本考案はこのような従来技術を克服し、アルミニウム又はアルミニウム合金等 のような軟質な金属めっきを含む金属めっきを施された金属めっき鋼帯を連続的 に通板しながら幅方向に円筒状に成形して成形された金属めっき鋼帯の両エッジ 部同士をアーク溶接を含む溶接方法で突合せ溶接して金属めっき溶接管を製造す る際に、製造される金属めっき溶接管の表面疵の発生を有効に防止できる金属め っき溶接管製造装置用ロールを提供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは上記課題を解決するために種々検討した結果、金属めっき鋼帯を 連続的に通板しながら幅方向に円筒状に成形してその成形された金属めっき鋼帯 の両エッジ部同士を突合せ溶接して金属めっき溶接管を製造する装置に設置され るロールにおいて、円筒状に成形される金属めっき鋼帯と当接する表面であって 金属めっき鋼帯のエッジ部に当接する部位と金属めっき溶接管の溶接部と当接す る部位とのいずれかの部位を金属製とし、他の部位を少なくとも自己潤滑性と耐 摩耗性とが優れていて工業部品として加工可能な合成樹脂製とすればよいことを 究明して本考案を完成したのである。

【００１１】 以下、図面により本考案に係る金属めっき溶接管製造装置用ロールについて詳 細に説明する。 図１は金属めっき溶接管製造装置の要部を示す説明図、図２は図１におけるＡ −Ａ線でのロールの各半分を左側のロールのみを断面で示した拡大図、図３は図 １におけるＢ−Ｂ線でのロールの各半分を示す拡大断面図、図４は図１における Ｃ−Ｃ線でのロールの各半分を左側のロールのみを断面で示した拡大図、図５は 図１におけるＤ−Ｄ線でのロールの各半分を示す拡大断面図である。

【００１２】 図面中、１は連続的に通板されて幅方向に円筒状に成形されその両エッジ部1a 同士を突合せ溶接されて金属めっき溶接管とされる金属めっき鋼帯であり、この 金属めっき鋼帯１としては連続溶融めっき法，連続電気めっき法，連続真空蒸着 めっき法のいずれの方法で製造されたものでも使用可能であり、本考案において はそのめっき金属がアルミニウムやアルミニウム合金等のような軟質な金属の場 合に特に有効である。

【００１３】 ２は金属めっき鋼帯１を連続的に通板しながら幅方向に円筒状に成形して成形 された金属めっき鋼帯１の両エッジ部1a同士を突合せ溶接して金属めっき溶接管 を製造する装置に設置されるロールであり、図２に示したロールはサイドロール ，図３に示したロールはシームガイドロール，図４に示したロールはスクイズロ ール，図５に示したロールはサイジングロールである。３はロール２の回転中心 となる軸であり、その表面が円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と当接する部 材であるロール本体４が軸受５で回転自在に支持されている構造である。本考案 はこのようなロール２におけるロール本体４において、金属めっき鋼帯１のエッ ジ部1aに当接する部位と金属めっき溶接管の溶接部と当接する部位とのいずれか の部位が金属Ｍより成り、他の部位が少なくとも自己潤滑性と耐摩耗性とが優れ ていて工業部品として加工可能な合成樹脂Ｒより成っている。

【００１４】 かかる構造において、円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と当接する表面で あって金属Ｍから成る部位の金属としては耐摩耗性に優れている合金工具鋼やア ルミニウム青銅鋳物金属が、また円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と当接す る表面であって金属Ｍから成る部位以外の合成樹脂Ｒとしては工業用ナイロンや エンジニアリングプラスチックが好ましく使用できる。

【００１５】

【作用】

このように構造の本考案に係る金属めっき溶接管製造装置用ロール２は、金属 めっき鋼帯１を連続的に通板しながら幅方向に円筒状に成形してその成形された 金属めっき鋼帯１の両エッジ部1a同士を突合せ溶接して金属めっき溶接管を製造 する場合に、円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と当接する表面であって金属 めっき鋼帯１のエッジ部1aに当接する部位近傍と金属めっき溶接管の溶接部と当 接する部位近傍とのいずれかの部位が金属Ｍより成っているので、ロール２にお ける表面が円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と当接する部材であるロール本 体４が、金属めっき鋼帯１のエッジ部1aに当接することによる摩耗や、突合せ溶 接された金属めっき溶接管の溶接部に当接することによる熱により損傷すること が防止されるのである。そして、この金属Ｍより成っている部位以外の部位が合 成樹脂Ｒより成っていて、金属めっき溶接管を製造される金属めっき鋼帯１のめ っき金属がアルミニウムやアルミニウム合金等のような軟質な金属であっても、 この合成樹脂Ｒは上記金属Ｍに比べて軟質で且つ少なくとも自己潤滑性と耐摩耗 性とが優れていて工業部品として加工可能であることにより、ロール本体４の表 面が軸心からの距離が短い部位と長い部位とが連続して設けられていても金属め っき鋼帯１のめっき金属がロール２の表面に付着・堆積することがなく、その結 果製品となる金属めっき溶接管の表面に疵が発生することがないのである。

【００１６】

【実施例】

図１に示すような金属めっき鋼帯１を連続的に通板しながら幅方向に円筒状に 成形してその成形された金属めっき鋼帯１の両エッジ部1a同士をＴＩＧ溶接によ り突合せ溶接して金属めっき溶接管を製造する装置において、金属めっき鋼帯１ として板幅が159mm，板厚が0.4mm，めっき付着量が80ｇ/ｍ²の溶融アルミニウム 鋼帯を使用し、金属めっき鋼帯１の通板速度を５ｍ/minとし、ＴＩＧ溶接の電流 を120Ａの条件で、直径50.8mmのアルミニウムめっき溶接鋼管を製造するに際し 、図２に示す如くサイドロールにおいては円筒状に成形される金属めっき鋼帯１ と当接するロール本体４であって金属めっき鋼帯１のエッジ部1aに当接する部位 近傍を合金工具鋼SKD 11製としそれ以外の部分をMC 901（モノマー注型ナイロン ：日本ポリペンコ社製製品名）製とし、図３に示す如くシームガイドロールにお いては円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と当接するロール本体４であって金 属めっき鋼帯１のエッジ部1aに当接する部位であって金属めっき鋼帯１のエッジ 部1aの位置決めを行うフィン及びその近傍を合金工具鋼SKD 11製としそれ以外の 部分をMC 901（モノマー注型ナイロン：日本ポリペンコ社製製品名）製とし、図 ４に示す如くスクイズロールにおいては円筒状に成形される金属めっき鋼帯１と 当接するロール本体４であって金属めっき鋼帯１の溶接部に当接する部位であっ て溶接アーク及び溶接ビードの近傍に位置する部分をアルミニウム青銅鋳物ALBC 2製としそれ以外の部分をMC 901（モノマー注型ナイロン：日本ポリペンコ社製 製品名）製とし、図５に示す如くサイジングロールにおいては円筒状に成形され る金属めっき鋼帯１と当接するロール本体４であって金属めっき鋼帯１の溶接部 に当接する部位近傍に位置する部分をアルミニウム青銅鋳物ALBC 2製としそれ以 外の部分をエンジニアリングプラスチックであるＡＢＳ樹脂製とした。

【００１７】 その結果、製造されたアルミニウムめっき溶接鋼管はその表面に疵の発生は全 く認められず、この製造されたアルミニウムめっき溶接鋼管にベローズ加工を施 してフレキシブルチューブを製造したところ、45％以上の拡管に耐えてしかもそ のフレキシブルチューブは外観及び加工性の優れたものであった。

【００１８】

【考案の効果】

以上詳述した如く構成されている本考案に係る金属めっき溶接管製造装置用ロ ールは、従来の金属めっき溶接管製造方法の中で高周波溶接法が使用できずアー ク溶接法によらなければ製造できない金属めっき溶接管であって、めっき金属が アルミニウム又はアルミニウム合金等の軟質な金属である場合に、めっき金属が ロール表面に付着・堆積して製品となる金属めっき溶接管の表面に著しい疵が発 生するという問題を、ロールを分割構造として材料の通板速度とロール表面と周 速との速度差を減少させるような複雑な構造の採用や、ロール表面にTiN等の硬 質な被膜を形成させたりロール材質をセラミック製とするような高価な構成とす ることや、ロール表面と円筒状に成形される金属めっき鋼帯表面とを潤滑油を供 給して潤滑するようなことを実施しなくても、安価に且つ製造された金属めっき 溶接管に後処理を施すことなく製造することのできるものであり、その実用的価 値の非常に大きなものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属めっき溶接管製造装置の要部を示す説明図
である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線でのロールの各半分を左
側のロールのみを断面で示した拡大図である。

【図３】図１におけるＢ−Ｂ線でのロールの各半分を示
す拡大断面図である。

【図４】図１におけるＣ−Ｃ線でのロールの各半分を左
側のロールのみを断面で示した拡大図である。

【図５】図１におけるＤ−Ｄ線でのロールの各半分を示
す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 金属めっき鋼帯 1a エッジ部 ２ ロール ３ 軸 ４ ロール本体 ５ 軸受 Ｍ 金属 Ｒ 合成樹脂

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属めっき鋼帯を連続的に通板しながら
   幅方向に円筒状に成形してその成形された金属めっき鋼
   帯の両エッジ部同士を突合せ溶接して金属めっき溶接管
   を製造する装置に設置されるロールであって、円筒状に
   成形される金属めっき鋼帯と当接する表面であって金属
   めっき鋼帯のエッジ部に当接する部位近傍と金属めっき
   溶接管の溶接部と当接する部位近傍とのいずれかの部位
   が金属より成り、他の部位が少なくとも自己潤滑性と耐
   摩耗性とが優れていて工業部品として加工可能な合成樹
   脂より成ることを特徴とする金属めっき溶接管製造装置
   用ロール。
2. 【請求項２】 円筒状に成形される金属めっき鋼帯と当
   接する表面であって金属から成る部位の金属が、合金工
   具鋼又はアルミニウム青銅鋳物金属である請求項１に記
   載の金属めっき溶接管製造装置用ロール。
3. 【請求項３】 円筒状に成形される金属めっき鋼帯と当
   接する表面であって金属から成る部位以外の合成樹脂
   が、工業用ナイロン又はエンジニアリングプラスチック
   である請求項１又は２に記載の金属めっき溶接管製造装
   置用ロール。