JPH04319021A - 溶接管の成形方法 - Google Patents

溶接管の成形方法

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JPH04319021A
JPH04319021A JP8558691A JP8558691A JPH04319021A JP H04319021 A JPH04319021 A JP H04319021A JP 8558691 A JP8558691 A JP 8558691A JP 8558691 A JP8558691 A JP 8558691A JP H04319021 A JPH04319021 A JP H04319021A
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forming
fin
bending
curvature
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Kenji Haneda
羽田 憲治
Yasuo Kimiya
康雄 木宮
Daigo Sumimoto
住本 大吾
Fumihiko Niiyama
文彦 新山
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電気抵抗溶接法、ある
いは、その他の溶接法にて、所定の幅の金属帯を連続的
にロール成形、溶接する、溶接管の製造ラインにおける
寸法精度の良好な溶接管の成形方法に関するものである
【0002】
【従来の技術】一般に、電気抵抗溶接鋼管などの溶接管
を製造する製造工程においては、所定の幅の鋼帯が、複
数のブレークダウンロール、サイドロール、フィンパス
ロールなどからなる成形ロール群に連続的に供給され、
然かる後に、スクイズロールで高周波溶接他の溶接を施
されることによって製造される。
【0003】この方法は、連続で製造可能なため、高能
率で、低コストであることが大きな利点である。このた
め、機械構造用管、ボイラー管、油井管、各種配管など
幅広く用いられており、最近では、管の寸法精度、形状
の良好な溶接管の要求が増加している。
【0004】冷間ロール成形法で電縫管などを製造する
場合の成形方法としては、従来より、粗、中間成形過程
では、エッジベンド方式、センターベンド方式、サーキ
ュラーベンド方式、あるいはこれらを組合せた方式、仕
上成形過程では、ヨーダー・マッケイ型、エトナ型が用
いられてきた。これらの従来の成形ロールマップの代表
的な例を図2に示す。
【0005】さらに、管形状寸法、溶接品質の向上を目
的として、特開昭60−24220に示すような、粗、
中間成形過程で帯鋼中央部に曲げ成形を施し、U字型フ
ラワーを得た後、仕上げ成形過程であるフィンパス成形
では、エッジ部を所定の曲げ曲率にした後、幅張出し成
形を施す方式なども開発されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記で示した従来の成
形方式により、溶接管を製造しようとした場合、以下に
示すような問題点がある。従来の成形方式では、粗成形
過程においてのエッジベンド量が比較的小さく、フィン
パス成形時の成形負荷が大きい。このため、フィンパス
ロールでは一般に、エッジ部の成形を行うため、リダク
ションを比較的高くしている。この場合、フィン角度の
大きな上流フィンパスでの成形時にエッジ部の増肉が大
きくなるといった問題点がある。さらに、高強度材のよ
うなスプリングバックが比較的大きな材料を被成形材と
した場合、フィンパスの上下ロールギャップ位置付近で
被成形材にロールマークが発生することがある。
【0007】一方、これらの問題点を避けるため、フィ
ンパスロールでのリダクションを低減する場合、エッジ
部の曲げ成形を十分に行うことができないため、溶接部
の品質に支障をきたすことがある。
【0008】また、前記の特開昭60−24220に示
した方法により溶接鋼管を製造した場合、フィンパスで
は張出し成形をするため、ロールマークの問題について
は比較的有利となるものの、基本的には、フィンパスで
の成形負荷が非常に大きくなるため、寸法精度の良好な
溶接管を製造しようとする場合、上記問題点の本質的解
決には至っていない。本発明は、かかるような問題点を
解決し、寸法精度や形状の良好な溶接管を安定的に製造
することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の溶接鋼管の成形方法は、所定の幅の金属帯を
ロール成形、溶接する溶接管の製造ラインの、初期成形
ロール群に配置されたブレークダウンロールにおいて、
被成形材料である鋼帯の曲げ幅L1 、および、曲げ曲
率半径R1 を、下■式を満足する範囲に設定し、さら
に、中期成形ロール群に配置されたブレークダウンロー
ルまたはクラスターロールにおいて、曲げ幅L2 、お
よび、曲げ曲率半径R2 を、下■式を満足する範囲に
設定し、さらに、後期成形工程であるフィンパス成形ロ
ール群において、各成形ロールのフィン角度θおよびフ
ィンパスリダクションRf を下■式を満足するような
範囲に設定することを特徴とする寸法精度の良好な溶接
管の成形方法、である。
【0010】
【数2】
【0011】
【作用】以下に、本発明の詳細な説明および、上記のよ
うに、被成形材である鋼帯の曲げ幅、曲げ曲率半径の範
囲を決定した理由について述べる。本発明においては、
所定幅の金属帯を連続的にロール成形、溶接して溶接管
を製造する際に、粗成形過程であるブレークダウンロー
ルにおいて、被成形材である鋼帯のエッジ部を製品の管
曲率程度以上に曲げ、さらに、中間成形過程であるブレ
ークダウンロールあるいはクラスターロールにおいて、
センター部分を管曲率付近にまで曲げることにより、仕
上げ成形過程であるフィンパス成形における成形負荷を
極力軽減することができる。さらに、これにより、上流
フィンパスロールにおけるフィン角度を軽減することが
でき、また、各フィンパスロールにおけるリダクション
を限定することによって、フィンパスロールにおけるエ
ッジ部の増肉を軽減することが可能である。
【0012】本発明においては、ブレークダウンでのエ
ッジベンドが重要である。ここで、その曲げ曲率R/R
1 は、フィンパス成形における成形負荷を極力小さく
し、本発明の目標を達成するために、最低限0.9は必
要である。なお、この値が1.3を超えると、ブレーク
ダウンで曲げることが難であり、エッジ部突合せ形状も
悪化するため、その上限値を1.3とした。
【0013】この曲げ幅L1 /Wについては、0.1
より小さい場合には曲げモーメントを十分に確保するこ
とができず、上記の曲げ量を確保できないため、0.1
以上の幅を必要とする。一方、ブレークダウンロールに
おいて、L1 /Wが0.25よりも大きな幅を曲げる
ことは、物理的に不可能なため、この上限を0.25と
した。
【0014】なお、本発明においては、上記のブレーク
ダウンでのエッジベンドに加え、中期成形過程における
センターベンドの曲げ曲率、曲げ幅を適正にする必要が
ある。この曲げ曲率、曲げ幅は、フィンパスでの成形負
荷を十分に軽減させるために、上記エッジベンドの量、
幅を前提として、最低限、曲率R2 /Rは0.8、幅
L2 /Wは0.2、それぞれ必要である。一方、この
曲率R2 /Rが1.1を超えると、あるいは、幅L2
 /Wが0.3を超えると、両エッジ間の開口幅が非常
に狭くなり、適正なVシェイプ角度の確保が困難となる
ため、その上限をそれぞれ1.1,0.3とした。
【0015】初期成形過程のエッジベンド、および中期
成形過程のセンターベンドの成形幅、成形曲率を上述の
範囲内の値に設定することにより、エッジ部増肉の原因
となる上流のフィンパスロールのリダクション、および
、フィン角度を低減させることが可能である。ここで、
i番目のフィンパスロールのリダクションRfiは以下
のように定義する。
【0016】
【数3】
【0017】なお、このリダクションは、前述のエッジ
ベンド、およびセンターベンドの成形幅、成形曲率を前
提として、その当該フィンパスロールのフィン角度θf
i(deg.)との積Rfi・θf の値を20以下と
する。このようにリダクションを設定することにより、
エッジ部の増肉は最低限に抑えることが可能である。
【0018】なお、本発明においては、エッジ部あるい
はセンター部をオーバーベンドするため、曲げ幅、曲げ
曲率の選定によっては、図4に示すような縦長あるいは
横長の偏平形状のパイプとなる場合があるが、この場合
は、無理にスクイズロールで真円形状とするのではなく
、この形状のまま溶接し、後段のサイザーロールにおい
て真円形状とすることにより、寸法精度の良好な溶接管
を得ることが可能である。
【0019】
【実施例】以下に、図1〜図3に示す実施例に基づいて
、本発明を説明する。図1は、本発明を適用した場合の
ロールフラワーマップ例を示すものである。このマップ
に基づいて設計されたロール配列および、従来法のロー
ル配列によって、鋼種STKM12A(JIS規格)、
外径φ50.8mmを製作した。ここで、従来のロール
配列としては、図2中(b)に基づくものを用いている
。なお、いずれもフィンパスロールは3段で成形を実施
した。また、本発明によるロール配列のうち、ブレーク
ダウンロールにおけるエッジベンドはWベンド法を採用
した。この成形条件および成形結果について表1に示す
。さらに、図3に、本発明法および従来法におけるフィ
ンパス最終段通過後のエッジ近傍部の肉厚分布例を示す
【0020】表1より、従来法においては、溶接品質を
安定化させるためには、フィン角度の比較的大きな上流
フィンパスでのリダクションを大きくする必要があり、
これによりエッジ部が大きく増肉することがわかる。一
方、曲げ曲率および曲げ幅を本発明の請求項に示した範
囲内とすることにより、フィン角度の比較的大きい上流
フィンパスでのリダクションおよびフィン角度を軽減す
ることができ、エッジ部の増肉を抑えることが可能であ
ることがわかる。
【0021】
【表1】
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、金属帯
を連続的にロール成形、溶接して溶接管を製造する際に
、粗成形過程であるブレークダウンロールにおいて、被
成形材料である鋼帯のエッジ部を製品の管曲率付近以上
まで曲げ、さらに、中間成形過程であるブレークダウン
あるいはクラスターロールにおいてセンター部分を管曲
率付近まで曲げることによって、仕上げ成形過程である
フィンパス成形における成形負荷を軽減化し、上流フィ
ンパスロールのフィン角を軽減することにより、フィン
パスロールで生じるエッジ部増肉を軽減することができ
る。本発明により、溶接管の寸法精度を大幅に向上させ
ることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるロールフラワーマップ例である。
【図2】従来の代表的なロールマップ例である。
【図3】本発明を適用した場合の、エッジ部近傍の肉厚
分布例を示した図である。
【図4】本発明を適用した場合の、フィンパス最終段で
の、縦長形状の例、および、横長形状の例である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  所定の幅の金属帯をロール成形、溶接
    する溶接管の製造ラインの、初期成形ロール群に配置さ
    れたブレークダウンロールにおいて、被成形材料である
    鋼帯の曲げ幅L1 、および、曲げ曲率半径R1 を、
    下■式を満足する範囲に設定し、さらに、中期成形ロー
    ル群に配置されたブレークダウンロールまたはクラスタ
    ーロールにおいて、曲げ幅L2 、および、曲げ曲率半
    径R2 を、下■式を満足する範囲に設定し、さらに、
    後期成形工程であるフィンパス成形ロール群において、
    各成形ロールのフィン角度θおよびフィンパスリダクシ
    ョンRf を下■式を満足するような範囲に設定するこ
    とを特徴とする寸法精度の良好な溶接管の成形方法。 【数1】
JP8558691A 1991-04-17 1991-04-17 溶接管の成形方法 Expired - Lifetime JPH0790288B2 (ja)

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