JPH04178295A - Inside supporting device for manufacturing pipe - Google Patents

Inside supporting device for manufacturing pipe

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JPH04178295A
JPH04178295A JP30333390A JP30333390A JPH04178295A JP H04178295 A JPH04178295 A JP H04178295A JP 30333390 A JP30333390 A JP 30333390A JP 30333390 A JP30333390 A JP 30333390A JP H04178295 A JPH04178295 A JP H04178295A
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cylindrical body
cylindrical
shape
support shaft
metal strip
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Takefumi Nakako
武文 仲子
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Abstract

PURPOSE:To accurately abut both ends in the cross direction on each other to perform welding and to manufacture a welded pipe having a fixed bead shape by holding the inside of a cylindrical body by an expandable inside supporting device. CONSTITUTION:A shape holding tool 30 is cut out from a hard copper-Al alloy block so that its outside diameter is slightly larger than the inside diameter of the welded pipe to be manufactured. The outside of the cylindrical body 50 to be welded is pressed down by squeeze rolls 60 and 61 and the cylindrical body is energized in the diameter expanding direction from the inside by the repulsive force of the shape holding tool 30. Further, the shape holding tool 30 abuts on a stepped part of an end 22 of a cylindrical block 20 and stops thrust when the cylindrical body 50 is continuously conveyed. Since the cylindrical body 50 is welded on a butt part 51 while the inside and outside diameters being surely guided, the desired cross-sectional shape is obtained without lapping the end and correction work in the succeeding stage is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、曲げ及び曲げ戻しにより付与された残留応力
を利用して金属ストリップを幅方向にカールさせること
により得られた円筒体の幅方向両端部を突合せ溶接して
管体な製造するとき、両端部がラップすることを防止し
、溶接される円筒体を所定の断面形状に保持する内面支
持装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention is directed to the crosswise curling of a cylindrical body obtained by curling a metal strip in the widthwise direction using residual stress imparted by bending and unbending. The present invention relates to an inner surface support device that prevents both ends from wrapping and holds a cylindrical body to be welded in a predetermined cross-sectional shape when manufacturing a cylindrical body by butt welding both ends.

[従来の技術] 金属ストリップから管体を製造する従来の方法では、多
数のタンデムミルに配置されたカリバーを有するフォー
ミングロール、ケージロール等からなるロール成形機が
使用されている。この成形機により、金属ストリップは
、幅方向に順次曲げ加工され、管状に成形される。そし
て、成形された金属ストリップの幅方向両端部を突き合
わせて溶接することにより、管体を連続的に製造してい
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional methods for producing tubes from metal strip use roll forming machines consisting of forming rolls, cage rolls, etc. with calibers arranged in a number of tandem mills. This forming machine sequentially bends the metal strip in the width direction and forms it into a tubular shape. Then, the tube body is continuously manufactured by butting and welding both ends of the formed metal strip in the width direction.

しかし、この方法では、多段の成形スタンドが配置され
た成形機を必要とするため、設備的な負担が太き(なる
。また、設備の複雑化に伴って保守・点検等の作業も面
倒なものとなる。そして、径の異なる管体を製造しよう
とするとき、成形ロールの組替えが長時間を要する作業
となる。
However, this method requires a molding machine with multi-stage molding stands, which places a heavy burden on the equipment.Also, as the equipment becomes more complex, maintenance and inspection work becomes troublesome. When trying to manufacture tubes with different diameters, changing the forming rolls becomes a time-consuming task.

しかも、板幅に比較して板厚が小さな金属ストリップを
製管用素材とすると、曲げ過程における弾性変形による
影響が大きく現れる。たとえば、前段の成形ロールから
後段の成形ロールに至る過程で大きなスプリングバック
が生じ、特に幅方向両端部が十分な曲げ加工を受けるこ
となく、後段の成形ロールに送り込まれる。そのため、
製造された管体の真円度が劣化する。また、エツジスト
レッチが大きいことから、緑液が発生し易く、溶接が困
難になる。
Moreover, if a metal strip whose thickness is small compared to the width of the pipe is used as a material for pipe production, the influence of elastic deformation during the bending process will be significant. For example, a large springback occurs in the process from the former forming roll to the latter forming roll, and in particular, both ends in the width direction are sent to the latter forming roll without being sufficiently bent. Therefore,
The roundness of the manufactured tube deteriorates. Furthermore, since the edge stretch is large, green liquid is likely to be generated, making welding difficult.

本発明者等は、このような問題を解消した製管方法とし
て、従来の成形ロールを使用することなく、金属ストリ
ップが有する伸性力を利用して管状に成形する方法を開
発し、特開昭62−176611号公報、特開平1−4
8624号公報等として紹介している。
The present inventors have developed a method for forming tubes that eliminates these problems by utilizing the elasticity of metal strips without using conventional forming rolls, and have published the patent application Publication No. 176611/1984, Japanese Patent Application Publication No. 1-4
It is introduced as Publication No. 8624, etc.

たとえば、特開昭62−176611号公報では、第5
図に概要を示した設備構成を使用している。アンコイラ
1から送り出された金属ストリップSは、ガイドロール
2を経て予変形部3に送り込まれる。予変形部3は、小
径の曲げロール3a及び大径のサポートロール3bを備
えており、サポートロール3bの表面にポリウレタン等
の弾性ライニング3cが施されている。
For example, in JP-A-62-176611, the fifth
The equipment configuration outlined in the figure is used. The metal strip S sent out from the uncoiler 1 is sent into the pre-deformation section 3 via the guide rolls 2. The pre-deformation section 3 includes a small-diameter bending roll 3a and a large-diameter support roll 3b, and an elastic lining 3c made of polyurethane or the like is provided on the surface of the support roll 3b.

そして、得られる管体の内面側が曲げロール3al!I
に接触するように、金属ストリップSを曲げロール3a
とサポートロール3bとの間に送り込む。金属ストリッ
プSが曲げロール3bで塑性的げを受けるため、幅方向
に一様な曲げ応力が予変形部3を通過した後の金属スト
リップSに残留する。
Then, the inner surface of the obtained tube is a bending roll 3al! I
Bend the metal strip S so that it is in contact with the roll 3a
and the support roll 3b. Since the metal strip S is subjected to plastic bending by the bending rolls 3b, a uniform bending stress in the width direction remains in the metal strip S after passing through the pre-deformation section 3.

曲げ及び曲げ戻しによる残留応力が与えられた金属スト
リップSは、保形ロール4.サイドロール5及び送りロ
ール6を経て下流側に送られる。
The metal strip S, which has been given residual stress due to bending and unbending, is passed through shape-retaining rolls 4. It is sent to the downstream side via side rolls 5 and feed rolls 6.

この送り過程で、金属ストリップSは、長手方向の変形
が拘束されているので、残留応力によって管状に弾性変
形する。そして、管状に成形された金属ストリップSは
、保形ロール4及びサイドロール5により形状が拘束さ
れた状態で、幅方向両端部が突き合わされる。この突合
せ部を溶接トーチ7で溶接することにより、管体pが得
られる。
During this feeding process, the metal strip S is restrained from being deformed in the longitudinal direction, so it is elastically deformed into a tubular shape due to residual stress. Then, the metal strip S formed into a tubular shape is abutted against each other at both ends in the width direction, with the shape being restrained by the shape retaining rolls 4 and the side rolls 5. By welding this abutted portion with a welding torch 7, a tube body p is obtained.

この方法においては、弾性変形を利用して金属ストリッ
プSを管状に成形するため、得られた管体pの真円度は
優れたものとなる。また、金属ストリップSを管状に曲
げ加工する成形ロールを必要としないため、設備構成が
簡単になり、特に薄肉管の製造に適した方法である。
In this method, since the metal strip S is formed into a tubular shape using elastic deformation, the resulting tubular body p has excellent roundness. Furthermore, since no forming rolls are required for bending the metal strip S into a tubular shape, the equipment configuration is simplified, and this method is particularly suitable for manufacturing thin-walled tubes.

また、特開平2−75418号公報では、第6図に示し
た概略構成をもつ予変形部を提案した。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-75418, a pre-deformation section having a schematic configuration shown in FIG. 6 was proposed.

この予変形部3では、一対の大径ロール3d及び3eの
間に曲げロール3fを配置している。金属ストリップS
は、大径ロール3dと曲げロール3fの間を通過した後
、曲げロール3fを周回し、大径ロール3eと曲げロー
ル3fとの間から送り出される。この走行過程で、金属
ストリップSに曲げ及び曲げ戻しによる残留応力が付与
される。
In this pre-deformation section 3, a bending roll 3f is arranged between a pair of large diameter rolls 3d and 3e. metal strip S
After passing between the large diameter roll 3d and the bending roll 3f, the material goes around the bending roll 3f and is sent out from between the large diameter roll 3e and the bending roll 3f. During this traveling process, residual stress is applied to the metal strip S due to bending and unbending.

、 この予変形部3は、小径の曲げロール3fをバック
アップする機構を省略することができ、所定の残留応力
を金属ストリップSに付与することが容易となる。
, This predeformation section 3 can omit a mechanism for backing up the small diameter bending roll 3f, and it becomes easy to apply a predetermined residual stress to the metal strip S.

[発明が解決しようとする課題J このような弾性変形を利用した造管法は、金属ストリッ
プを所定の形状に塑性変形させるために往来の造管法で
必要とされていた成形ロールが不要となる。そして、金
属ストリップは、付与した残留応力によって幅方向にカ
ールし、円筒体となる。このとき、素材としである程度
の厚みをもつ金属ストリップを使用するとき、スクイズ
ロールを若干締め気味にすることにより、金属ストリッ
プを内側からスクイズロールに押し付けることができ、
突合せ形状を精度良く保持することができる。
[Problem to be Solved by the Invention J] This pipe-making method that utilizes elastic deformation eliminates the need for forming rolls, which were required in conventional pipe-making methods to plastically deform the metal strip into a predetermined shape. Become. Then, the metal strip curls in the width direction due to the applied residual stress and becomes a cylindrical body. At this time, when using a metal strip with a certain thickness as the material, by slightly tightening the squeeze roll, the metal strip can be pressed against the squeeze roll from the inside.
The butt shape can be held with high precision.

しかし、金属ストリップが薄くなるに従って、スクイズ
ロールを締め気味にすると、突合せ部でエツジが食い違
い、ラッピングを生じ易くなる。
However, as the metal strip becomes thinner, if the squeeze roll is tightened a little, the edges may become misaligned at the abutting portions, making lapping more likely to occur.

そして、金属ストリップを内側からスクイズロールに押
し付けることができなくなる。その結果、突合せ形状が
不安定になり、一定した条件下での溶接が困難になる。
And it becomes impossible to press the metal strip against the squeeze roll from the inside. As a result, the butt shape becomes unstable, making it difficult to weld under consistent conditions.

このラッピングを防止するため、円筒体の内部にプラグ
を挿入し、過度のカーリングを抑制することが考えられ
る。しかし、単にプラグを挿入しただけでは、金属スト
リップがプラグとスクイズロールとの間に挟まれ1表面
疵が発生する虞れがある。また、極端な場合には、金属
ストリップがプラグとスクイズロールとの間で詰まり、
素材の搬送ができなくなることも予想される。
In order to prevent this lapping, it is conceivable to insert a plug inside the cylindrical body to suppress excessive curling. However, if the plug is simply inserted, there is a risk that the metal strip will be caught between the plug and the squeeze roll, resulting in surface flaws. Also, in extreme cases, the metal strip can get stuck between the plug and the squeeze roll.
It is also expected that materials will not be able to be transported.

そこで、本発明は、このような問題を解消するため、拡
開可能な保形部を備えた内面支持装置で円筒体を内面側
から支持することにより、幅方向両端部でラッピングを
防ぎ、幅方向両端部が正確に突き合された円筒体を成形
し、その突合せ部を溶接することにより一定したビード
形状をもつ溶接管を製造することを目的とする。
Therefore, in order to solve this problem, the present invention prevents wrapping at both ends in the width direction by supporting the cylindrical body from the inner side with an inner surface support device equipped with an expandable shape retaining part. The object of this invention is to manufacture a welded pipe with a constant bead shape by molding a cylindrical body whose opposite end portions are accurately abutted, and by welding the abutted portions.

[課題を解決するための手段] 本発明の造管用内面支持装置は、その目的を達成するた
め、曲げ及び曲げ戻しにより残留応力が付与された金属
ストリップを幅方向にカールさせて成形した円筒体の幅
方向両端部を突き合わせて溶接するときに円筒体の内面
を支持する装置であって、前記円筒体に挿入される支持
軸と、該支持軸に装着された円筒状ブロックと、該円筒
状ブロックの周囲に設けられた拡開可能な保形具とを備
えていることを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the object, the inner surface support device for pipe making of the present invention is a cylindrical body formed by curling a metal strip in the width direction to which residual stress is applied by bending and unbending. A device for supporting the inner surface of a cylindrical body when welding both ends of the cylindrical body against each other in the width direction, the apparatus comprising: a support shaft inserted into the cylindrical body; a cylindrical block attached to the support shaft; It is characterized by comprising an expandable shape retainer provided around the block.

ここで、保形具は、弾撥力によって円筒体内面に押し付
けられるように、弾性材料で作られ、長手方向にギャッ
プが設けられた筒状体を使用することができる。或いは
、円筒状ブロックの周面に加圧室を形成する外皮を設け
、加圧室に供給される圧力流体によって外皮を膨張させ
て円筒体の内面に押し付ける形式の保形具であってもよ
い。
Here, the shape retainer may be a cylindrical body made of an elastic material and provided with a gap in the longitudinal direction so as to be pressed against the inner surface of the cylindrical body by elastic force. Alternatively, it may be a shape retaining device in which an outer skin forming a pressurizing chamber is provided on the circumferential surface of a cylindrical block, and the outer skin is expanded by pressure fluid supplied to the pressurizing chamber and pressed against the inner surface of the cylindrical body. .

また、円筒状ブロック自体に保形機能を持たせることも
できる。この方式の内面支持装置は、円筒体に挿入され
る支持軸を中空にし、該中空支持軸に装着された円筒状
ブロックと、該円筒状ブロックの外周部に形成されたガ
ス流出層とを備えており、前記中空支持軸からガス流出
層を経て前記円筒体の内面に加圧ガスが吹き出されるこ
とを特徴とする。
Further, the cylindrical block itself can have a shape-retaining function. This type of internal support device includes a hollow support shaft inserted into a cylindrical body, a cylindrical block attached to the hollow support shaft, and a gas outflow layer formed on the outer periphery of the cylindrical block. The pressurized gas is blown out from the hollow support shaft to the inner surface of the cylindrical body through a gas outflow layer.

[作 用] 幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しによって残留応力が付
与された金属ストリップは、拘束を受けない自由状態で
は、長手方向にカールする傾向をもっている。この金属
ストリップに、長手方向の変形を阻止する拘束を加える
と、幅方向に変形する。この特性を利用して金属ストリ
ップを円筒状に成形するとき、特に薄肉の金属ストリッ
プにあっては、幅方向両端部に食い違いが生じ、相互に
ラッピングした状態になり易い。そのため、突合せ溶接
ができなくなる。
[Function] A metal strip to which residual stress is applied by uniform bending and unbending in the width direction has a tendency to curl in the longitudinal direction in a free state without being constrained. When restraints are applied to this metal strip to prevent it from deforming in the longitudinal direction, it deforms in the width direction. When a metal strip is formed into a cylindrical shape by utilizing this property, particularly in the case of a thin metal strip, misalignment occurs at both ends in the width direction, which tends to result in mutual wrapping. As a result, butt welding becomes impossible.

本発明においては、このラッピングを防ぎ、且つ溶接さ
れる金属ストリップの幅方向両端部を正確に突き合わせ
るため、拡開可能な保形具等で内面側から円筒体を支持
している。保形具は、常に内面を押し広げようとする力
を円筒体に加える。
In the present invention, in order to prevent this lapping and to accurately abut both ends of the metal strip in the width direction to be welded, the cylindrical body is supported from the inner side with an expandable shape retainer or the like. A shape-retaining device constantly applies a force to the cylindrical body that tries to spread the inner surface.

このとき、円筒体の外径はスクイズロール等で拘束され
ているので、円筒体は所定の形状に維持され、幅方向両
端部が正確に突き合わされる。したがって、溶接条件が
安定化し、所定のビードが形成された溶接管が得られる
At this time, since the outer diameter of the cylindrical body is restrained by a squeeze roll or the like, the cylindrical body is maintained in a predetermined shape, and both ends in the width direction are accurately butted together. Therefore, the welding conditions are stabilized, and a welded pipe in which a predetermined bead is formed can be obtained.

仮に、スクイズロール等によって円筒体の外側から異常
に大きな力が加えられる事態が生じた場合、保形具の径
が縮小する。そのため、円筒体がスクイズロールと保形
具との間に詰まることがなく、円滑な搬送が行われる。
If an abnormally large force is applied from the outside of the cylindrical body by a squeeze roll or the like, the diameter of the shape retainer will be reduced. Therefore, the cylindrical body does not get stuck between the squeeze roll and the shape retainer, and smooth conveyance is performed.

[実施例] 以下、図面を参照しながら、実施例によって本発明を具
体的に説明する。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples with reference to the drawings.

実施例1: 本実施例の内面支持装置は、第1図に示すように、溶接
される円筒体の管軸方向に挿入される支持軸10を備え
ている。支持軸10としては、この内面支持装置に内面
シール作用を兼ね備えさせるために、先端部11が閉塞
された中空管を使用することが好ましい。
Embodiment 1: As shown in FIG. 1, the inner surface support device of this embodiment includes a support shaft 10 inserted in the tube axis direction of a cylindrical body to be welded. As the support shaft 10, it is preferable to use a hollow tube with a closed tip 11 in order to provide this inner surface support device with an inner sealing effect.

支持軸10に、直径28.0mm、胴部長さ30mmの
円筒状ブロック20を嵌挿し、ボルト21で支持軸10
に締結した。円筒状ブロック20は、少なくとも軸方向
一端部にフランジ22が形成されている。そして、円筒
状ブロック20の他の周面ば、フランジ22が形成され
ている部分の周面よりも−B低くなっている。
A cylindrical block 20 with a diameter of 28.0 mm and a body length of 30 mm is inserted into the support shaft 10, and the support shaft 10 is fixed with a bolt 21.
concluded. The cylindrical block 20 has a flange 22 formed at least at one end in the axial direction. The other circumferential surface of the cylindrical block 20 is -B lower than the circumferential surface of the portion where the flange 22 is formed.

円筒状ブロック20の周面に、保形具30を嵌挿した。A shape retainer 30 was fitted onto the circumferential surface of the cylindrical block 20.

保形具30として、硬質Cu−AP金合金ブロックから
ワイヤカット法で切り出した肉厚1.0mmの円筒体を
使用した。そして、幅1゜Ommのスリットを形成しギ
ャップ31とした。
As the shape retainer 30, a cylindrical body with a wall thickness of 1.0 mm was used, which was cut out from a hard Cu-AP gold alloy block by a wire cutting method. Then, a slit with a width of 1°Omm was formed to form a gap 31.

また、保形具40の外径は、無負荷状態で28゜5mm
であった。なお、無負荷状態における保形具30の外径
は、製造しようとする溶接管の内径より若干大きくする
ことが好ましい。
In addition, the outer diameter of the shape retainer 40 is 28°5 mm under no load.
Met. In addition, it is preferable that the outer diameter of the shape retainer 30 in an unloaded state is slightly larger than the inner diameter of the welded pipe to be manufactured.

図示の場合、円筒体50の搬送方向に関して上流側から
、すなわちフランジ22が形成されていない側から、保
形具30を円筒状ブロック20に嵌め合わせた。なお、
軸方向両端部にフランジを形成した円筒状ブロック20
を使用する場合1弾撥力に抗して保形具30を開き、円
筒状ブロック200周面に嵌め合わせる。
In the illustrated case, the shape retainer 30 was fitted into the cylindrical block 20 from the upstream side with respect to the transport direction of the cylindrical body 50, that is, from the side where the flange 22 is not formed. In addition,
Cylindrical block 20 with flanges formed at both ends in the axial direction
When using 1, the shape retainer 30 is opened against the elastic force and fitted onto the circumferential surface of the cylindrical block 200.

円筒状ブロック20の両側で、溶接される円筒体の内面
をシールするため、シール材40.41が支持軸10に
装着した。シール材40.41としては、ステンレス鋼
繊維等の耐熱性繊維をフェルト状のディスクに成形した
ものが好適である。
On both sides of the cylindrical block 20, sealants 40, 41 were fitted to the support shaft 10 in order to seal the inner surfaces of the cylinders to be welded. As the sealing material 40, 41, it is preferable to use heat-resistant fibers such as stainless steel fibers formed into a felt-like disk.

また、これらシール材40.41と溶接される円筒体の
内面により囲まれた内部空間にアルゴン等の不活性ガス
を吹き込むため、シール材40,41と円筒状ブロック
20との間の支持軸10に複数のガス噴出孔12を穿設
し、支持軸10の基端を不活性ガス供給源(図示せず)
に接続した。
Furthermore, in order to inject an inert gas such as argon into the internal space surrounded by the inner surface of the cylindrical body to be welded with the sealing materials 40 and 41, the support shaft 10 between the sealing materials 40 and 41 and the cylindrical block 20 is A plurality of gas ejection holes 12 are bored in the support shaft 10, and the base end of the support shaft 10 is connected to an inert gas supply source (not shown).
connected to.

この内面支持装置を、第2図に示すように、溶接される
円筒体50の内部に挿入した。また、円筒体50の外面
は、スクイズロール60,61で拘束した。
This inner surface support device was inserted into the interior of the cylindrical body 50 to be welded, as shown in FIG. Further, the outer surface of the cylindrical body 50 was restrained with squeeze rolls 60 and 61.

溶接される円筒体50は、板厚0.1mmで板幅89.
6mmのステンレス鋼板を第6図に示した装置で曲げ及
び曲げ戻しによる留応力を与え、輻方向にカールさせる
ことによって、直径28゜6mmの円筒状に成形したも
のである。また、幅方向両端部を突き合わせ、設定間隙
Ommの突合せ部51を形成した。
The cylindrical body 50 to be welded has a plate thickness of 0.1 mm and a plate width of 89 mm.
A 6 mm stainless steel plate was formed into a cylindrical shape with a diameter of 28° and 6 mm by applying a retaining stress by bending and unbending using the apparatus shown in FIG. 6 and curling it in the radial direction. Further, both ends in the width direction were butted against each other to form an abutment portion 51 with a set gap of Omm.

スクイズロール60,61としては、この円筒体50の
直径に対応した曲率半径14.3mmの凹クラウンを形
成した一対のロールを使用した。
As the squeeze rolls 60 and 61, a pair of rolls having a concave crown with a radius of curvature of 14.3 mm corresponding to the diameter of the cylindrical body 50 was used.

このスクイズロール60,61によって、円筒体50が
拡径しようとする力が押さえられた。
The squeeze rolls 60 and 61 suppressed the force that would cause the cylindrical body 50 to expand in diameter.

他方、保形具30は、弾撥力によって円筒体50に拡径
方向の力を付勢している。そのため、円筒体50を連続
的に搬送しながら突合せ部51の溶接を行ったとき、円
筒体50の外周面が常にスクイズロール60,61のロ
ール周面に押し付けられ、幅方向両端部52.53が相
互にラッピングすることなく密着した突合せs51が維
持された。
On the other hand, the shape retaining tool 30 applies a force in the direction of diameter expansion to the cylindrical body 50 by elastic force. Therefore, when the butt portion 51 is welded while the cylindrical body 50 is continuously conveyed, the outer circumferential surface of the cylindrical body 50 is always pressed against the roll circumferential surfaces of the squeeze rolls 60, 61, and both widthwise ends 52, 53 The abutment s51 was maintained in close contact with each other without lapping with each other.

なお、溶接条件は、シールドガスとしてAr十10%H
,ガスを流量10p!、7分で供給しながら溶接電流1
0Aでマイクロプラズマ溶接する方法を採用した。この
ときの溶接速度は、3 m 7分に設定した。
The welding conditions were Ar and 10% H as the shielding gas.
, gas flow rate 10p! , welding current 1 while supplying in 7 minutes
A method of microplasma welding at 0A was adopted. The welding speed at this time was set to 3 m 7 minutes.

突合せ部51に形成されたビードの形状を観察したとこ
ろ、ビード幅は、0.5mmを中心として±0.1mm
の範囲に収められていた。また、ビードの最大高さは、
0.12±0.01mmの範囲にあった。すなわち、実
質的に一定した形状のビードをもつ溶接管が得られた。
When we observed the shape of the bead formed on the butt portion 51, we found that the bead width was ±0.1 mm with a center of 0.5 mm.
was contained within the range. Also, the maximum height of the bead is
It was in the range of 0.12±0.01 mm. That is, a welded tube with a bead of substantially constant shape was obtained.

そして、形状特性に優れたビードが形成されたため、後
続するビード整形工程におけ作業が非常に軽減された。
Since a bead with excellent shape characteristics was formed, the work required in the subsequent bead shaping process was greatly reduced.

これに対し、円筒状ブロック20に保形具30を装着し
ない外は同じ条件下で溶接を行ったところ、ラッピング
が発生し、安定した溶接を行うことができなかった。
On the other hand, when welding was performed under the same conditions except that the shape retainer 30 was not attached to the cylindrical block 20, lapping occurred and stable welding could not be performed.

この対比から明らかなように、本実施例の内面支持装置
を挿入して円筒体50を溶接するとき、溶接条件が極め
て安定し、優れたビード形状をもつ溶接管が得られるこ
とが判かる。また、保形具30で円筒体50をスクイズ
ロール60,61のロール周面に押し付けた状態で溶接
が行われるため、得られた溶接管の真円度も向上してい
る。そのため、溶接管の矯正工程における作業負担も軽
減された。
As is clear from this comparison, when the cylindrical body 50 is welded by inserting the inner surface support device of this example, the welding conditions are extremely stable and a welded pipe with an excellent bead shape can be obtained. Further, since welding is performed while the cylindrical body 50 is pressed against the circumferential surfaces of the squeeze rolls 60 and 61 with the shape retainer 30, the roundness of the obtained welded pipe is also improved. Therefore, the work load in the welded pipe straightening process was also reduced.

実施例2: 本実施例においては、弾性材料で作られた保形具に代え
て、円筒状ブロック20の周囲に膨張可能な部材を設け
た。
Example 2: In this example, an expandable member was provided around the cylindrical block 20 instead of the shape retainer made of an elastic material.

すなわち、第3図に示すように、円筒状ブロック20の
周囲に、可撓性材料でできた外皮70を取り付けた。外
皮70としては、板厚0.1rnmのステンレス鋼板を
使用した。
That is, as shown in FIG. 3, an outer skin 70 made of a flexible material was attached around the cylindrical block 20. As the outer skin 70, a stainless steel plate with a thickness of 0.1 nm was used.

外皮70は、円筒形ブロック20の軸方向両端部に形成
したフランジ22に気密に溶接した。そして、外皮70
と円筒状ブロック20の周面との間に間隙1.0mmの
円筒状空間部を形成し、加圧室71とした。
The outer skin 70 was hermetically welded to flanges 22 formed at both ends of the cylindrical block 20 in the axial direction. And the outer skin 70
A cylindrical space with a gap of 1.0 mm was formed between the cylindrical block 20 and the circumferential surface of the cylindrical block 20 to form a pressurizing chamber 71.

他方、円筒状ブロック20には、支持軸10が挿通され
る貫通孔から放射状に延びる複数のガス通路23を穿設
した。ガス通路23は、加圧室71に開口している。
On the other hand, the cylindrical block 20 is provided with a plurality of gas passages 23 extending radially from the through hole through which the support shaft 10 is inserted. The gas passage 23 opens into the pressurizing chamber 71 .

溶接される円筒体50の内面をシールする機能を内面支
持装置に兼ね備えさせるため、支持軸10として中空管
が使用され、この支持軸を介してアルゴン等の不活性ガ
スが導入されている。そこで、この不活性ガスを一部分
岐し、ガス通路23から加圧室71に送り込む、これに
より、加圧室71の圧力が上がり、外皮70が膨張した
In order to provide the inner surface support device with the function of sealing the inner surface of the cylindrical body 50 to be welded, a hollow tube is used as the support shaft 10, and an inert gas such as argon is introduced through this support shaft. Therefore, part of this inert gas was branched off and sent into the pressurizing chamber 71 from the gas passage 23, thereby increasing the pressure in the pressurizing chamber 71 and causing the outer skin 70 to expand.

膨張した外皮70は、実施例1の保形具30と同様に、
円筒体50をスクイズロール60,61のロール周面に
押し付けた。外皮70による押圧力は、気体圧を使用し
たものである。そのため、何らかの原因によって円筒体
50を縮径しようとする異常に大きな力が加わった場合
、その力に応じて外皮70が収縮する。したがって、外
皮70とスクイズロール60,61との間に円筒体50
の詰りが生じることな(、円滑に搬送することができた
。また、定常状態では、円筒体50をスクイズロール6
0,61の凹クラウンに沿った形状に保持するため、突
合せ部51が精度良く保持され、実施例1と同様に形状
特性の優れた溶接管が製造された。
The expanded outer skin 70 is similar to the shape retaining device 30 of Example 1,
The cylindrical body 50 was pressed against the circumferential surfaces of squeeze rolls 60 and 61. The pressing force by the outer skin 70 uses gas pressure. Therefore, when an abnormally large force is applied to reduce the diameter of the cylindrical body 50 for some reason, the outer skin 70 contracts in response to the force. Therefore, the cylindrical body 50 is placed between the outer skin 70 and the squeeze rolls 60 and 61.
The cylindrical body 50 was conveyed smoothly without clogging (and was able to be conveyed smoothly).
In order to maintain the shape along the concave crown of 0.61, the abutting portion 51 was held with high precision, and a welded pipe with excellent shape characteristics as in Example 1 was manufactured.

実施例3: 本実施例においては、第4図に示すように、多孔質セラ
ミックス調成いは多孔質金属粉末焼結体の円筒体を円筒
状ブロック20に嵌め合わせることにより、円筒状ブロ
ック20の外周部にガス流出層80を形成した。また、
ガス流出層80と円筒状ブロック20の周面との間にガ
ス分散室81を設けた。そして、実施例2と同様に、円
筒状ブロック20に放射状に穿設したガス通路23を、
ガス分散室81に開口させた。
Embodiment 3: In this embodiment, as shown in FIG. 4, a cylindrical body made of porous ceramics or porous metal powder sintered body is fitted into the cylindrical block 20, thereby forming the cylindrical block 20. A gas outflow layer 80 was formed on the outer periphery. Also,
A gas dispersion chamber 81 was provided between the gas outflow layer 80 and the circumferential surface of the cylindrical block 20. As in the second embodiment, the gas passages 23 are radially bored in the cylindrical block 20.
The gas dispersion chamber 81 was opened.

中空の支持軸10を介して導入された不活性ガスは、一
部分岐してガス通路23に流入する。そして、ガス分散
室81で周方向に均一な圧力分布となった後、ガス流出
層80を経て円筒状ブロック20の半径方向に流出する
。流出した不活性ガスの圧力で円筒体20がスクイズロ
ール60.61のロール周面に押し付けられる。その結
果、円筒体50は、スクイズロール60,61の凹クラ
ウンに沿った形状に保持され、精度良く突合せ部51が
保たれ、実施例1と同様に形状特性の優れた溶接管が製
造された。
The inert gas introduced through the hollow support shaft 10 is partially branched and flows into the gas passage 23 . After a uniform pressure distribution is achieved in the circumferential direction in the gas distribution chamber 81, the gas flows out in the radial direction of the cylindrical block 20 through the gas outflow layer 80. The cylindrical body 20 is pressed against the circumferential surface of the squeeze rolls 60, 61 by the pressure of the inert gas that has flowed out. As a result, the cylindrical body 50 was held in a shape that conformed to the concave crowns of the squeeze rolls 60 and 61, and the butt portion 51 was maintained with high accuracy, producing a welded pipe with excellent shape characteristics as in Example 1. .

[発明の効果] 以上に説明したように、本発明においては、金属ストリ
ップを幅方向にカールさせることにより成形した円筒体
の内部に保形具等を挿入して、円筒体に半径方向外向き
の力を加えている。そのため、幅方向両端部がラッピン
グすることなく、−定した間隙をもつ突合せ部が形成さ
れる。また、円筒体自体の所期の断面形状に保持される
。そのため、溶接条件が安定化すると共に、溶接後のビ
ード形状及び溶接管の真円度も向上する。したがって、
後続工程におけるビードの整形、溶接管の矯正等の作業
負担も軽減され、優れた品質の溶接管が製造される。
[Effects of the Invention] As explained above, in the present invention, a shape retainer or the like is inserted into the inside of a cylindrical body formed by curling a metal strip in the width direction, and the cylindrical body is oriented outward in the radial direction. It adds the power of Therefore, an abutting portion with a fixed gap is formed without wrapping at both ends in the width direction. Further, the desired cross-sectional shape of the cylindrical body itself is maintained. Therefore, the welding conditions are stabilized, and the bead shape and roundness of the welded pipe after welding are also improved. therefore,
Work burdens such as bead shaping and welded pipe straightening in subsequent processes are also reduced, and welded pipes of excellent quality are manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例1における内面支持装置を示し
、第2図はその内面支持装置を溶接される円筒体に挿入
している状態を示し、第3図及び第4図はそれぞれ実施
例2及び実施例3の内面支持装置を示す。他方、第5図
及び第6図は、本発明者等が先に提案した設備構成を示
す。 10:支持軸、20:円筒状ブロック、23:ガス通路
、30:保形具、50:円筒体、51:突合せ部、70
:外皮、80ガス流出層 第5図 男3図 第4図
FIG. 1 shows the inner surface support device in Example 1 of the present invention, FIG. 2 shows the state in which the inner surface support device is inserted into the cylindrical body to be welded, and FIGS. 3 and 4 show the inner surface support device according to the first embodiment of the present invention. Figure 2 shows the inner surface support devices of Example 2 and Example 3; On the other hand, FIGS. 5 and 6 show the equipment configuration previously proposed by the present inventors. 10: Support shaft, 20: Cylindrical block, 23: Gas passage, 30: Shape retainer, 50: Cylindrical body, 51: Butt part, 70
: Outer skin, 80 gas outflow layer Figure 5 Figure 3 Figure 4

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しにより残留応力
が付与された金属ストリップを幅方向にカールさせて成
形した円筒体の幅方向両端部を突き合わせて溶接すると
きに円筒体の内面を支持する装置であって、前記円筒体
に挿入される支持軸と、該支持軸に装着された円筒状ブ
ロックと、該円筒状ブロックの周囲に設けられた拡開可
能な保形具とを備えていることを特徴とする造管用内面
支持装置。
(1) When welding both widthwise ends of a cylindrical body formed by curling a metal strip in the widthwise direction to which residual stress has been applied by uniformly bending and unbending in the widthwise direction, the inner surface of the cylindrical body is A supporting device, comprising a support shaft inserted into the cylindrical body, a cylindrical block attached to the support shaft, and an expandable shape retainer provided around the cylindrical block. An internal support device for pipe making, characterized by:
(2)請求項1記載の保形具は、弾性材料製で、長手方
向にギャップが設けられた筒状の形態をもち、弾撥力に
よって円筒体内面に押し付けられることを特徴とする造
管用内面支持装置。
(2) The shape retainer according to claim 1 is made of an elastic material, has a cylindrical shape with a gap in the longitudinal direction, and is used for pipe making, characterized in that it is pressed against the inner surface of the cylindrical body by elastic force. Internal support device.
(3)請求項1記載の保持具は、円筒状ブロックの周面
に加圧室を形成する外皮を備えており、前記加圧室に供
給される圧力流体によって前記外皮が膨張し円筒体の内
面に押し付けられることを特徴とする造管用内面支持装
置。
(3) The holder according to claim 1 is provided with an outer skin that forms a pressurizing chamber on the circumferential surface of the cylindrical block, and the outer skin is expanded by the pressure fluid supplied to the pressurizing chamber, and the cylindrical body is expanded. An inner surface support device for pipe making, characterized in that it is pressed against the inner surface.
(4)幅方向に一様な曲げ及び曲げ戻しにより残留応力
が付与された金属ストリップを幅方向にカールさせて成
形した円筒体の幅方向両端部を突き合わせて溶接すると
きに円筒体の内面を支持する装置であって、前記円筒体
に送入される中空支持軸と、該中空支持軸に装着された
円筒状ブロックと、該円筒状ブロックの外周部に形成さ
れたガス流出層とを備えており、前記中空支持軸から前
記ガス流出層を経て前記円筒体の内面に加圧ガスが吹き
出されることを特徴とする造管用内面支持装置。
(4) When welding both widthwise ends of a cylindrical body formed by curling a metal strip to which residual stress has been applied by uniformly bending and unbending in the widthwise direction, the inner surface of the cylindrical body is A supporting device, comprising a hollow support shaft fed into the cylindrical body, a cylindrical block attached to the hollow support shaft, and a gas outflow layer formed on the outer periphery of the cylindrical block. An inner surface support device for pipe making, characterized in that pressurized gas is blown out from the hollow support shaft to the inner surface of the cylindrical body through the gas outflow layer.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117415527A (en) * 2023-11-24 2024-01-19 河南航天液压气动技术有限公司 An auxiliary tool for welding thin-walled pipe fittings

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