JPH0459121A - 大径角形鋼管の熱間成形工法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築用、その他に用いられるワン・シーム大
径角形鋼管の熱間成形工法に関する。

〔従来の技術〕

大径角形鋼管は、以下に述べるような構造上の特徴に着
目され、鉄骨の低・中層建築物のコラム材として最近、
確実に需要が増加しており、これに対する供給量も年々
増加の傾向にある。

大径角形鋼管は、断面がボックス状をなしていることか
ら、構造上からみると （１）重量当りの断面２次モーメント、断面係数が大で
ある。

（２）Ｘ、Ｙ方向の断面特性のバランスが良好。

（３）断面２次半径が大きく、座屈に対して強い。

（４）捩り剛性が極めて大。

施工上からは。

（５）断面がボックス形であるから材料を、そのまま露
出して使用しても美観を損わない。

（６）耐火被覆、塗装その他コラム回りの装飾・施工が
容易で経済的。

（７）コラム断面積を比較的に小さくすることができ、
同一建坪に対する可使用面積比を大にすることができる
。

ところで、この種、大径角形鋼管の製造方法としては日
本国内において従来、大別して次に述へる二つの工法が
実施されている。

その一つは、圧延コイルをアンコイラ−により巻き戻し
て、これに幅決め・開先加工をした後、プレフォーミン
グロール、フィンパスロールおよび連続成形ロール等を
通して、帯鋼の断面を弧状から円形に成形し、管周壁の
隙間縁の目違い発生を防止し、突合せ面が充分密着する
よう鋼管を拘束しながら当該個所を電気またはガス溶接
して、−旦、丸鋼管を製造した後、これをサイジングロ
ールおよびタスクヘッドロールを通して、最終的に断面
を角形に成形しての大径角形鋼管を製造する工法である
。

上述工法により辺長（径）３５０Ｉ１１ｏ〜４００ＩＩ
ＩＩｌ、板厚１２閣程度の大径角形鋼管の成形が可能で
ある。

この工法の特徴は、生産性の高さと品質の安定性にある
。

ただし、生産設備を整えるのに多大の資金を用する上に
、成形鋼管のサイズを変える調整に時間がかかるなどし
て、少量多種の鋼管の生産には向かない。

また、設備を展開するための広大な敷地が必要となる。

その二つは、プレスとロール成形の組合わせによる工法
で、−枚の厚肉鋼板を成形プレスにより、断面を大径角
形鋼管に近似した形状に折曲げ成形した後、これを成形
ロールに通して角形断面に整形し、その突合せ面を仮付
は溶接した後、当該個所を裏表から本溶接して一本の溶
接継手を形成し、ワンシームの大径角形鋼管を製造する
ものである（たとえば、特公昭５８−１３２４５号公報
参照）ただし、上記工法における鋼板周辺の突合せ端面
の溶接については、その突合せラインに内外側から電弧
溶接を施すとか、当該個所を一度に高周波抵抗溶接する
とか、片面のみからサブマージド・アーク溶接をするな
どして大径角形鋼管を成形することも行なわれていた。

この工法では、比較的小規模な設備によって多種生産が
可能であるが、生産性は、さぎの工法に劣るものと考え
られる。

上記工法によれば、鋼管の辺長３５０ｍ＋〜６００ｍｍ
、板厚９■〜３２閣程度（カタログ記載の標準寸法）の
サイズの角形鋼管まで製造することができる。

ところで、上述いずれの工法においても、角形鋼管の隅
角部相当個所の厚肉鋼板に対し、冷間において略、直角
に折曲げ加工を施すため、隅角部相当個所の鋼板には、
そのニュートラル面を境にして、折曲げの外側部材には
引張り力が、内側面部材には圧縮力が、それぞれ掛かる
ので、鋼板の折曲げ個所に相当する鋼管の隅角部には、
大きなＲを与えるようにして折り曲げによる発生応力の
大きさをセーブするよう′にしている。

それは鋼板の肉厚が大である程、また前記Ｒが小さい程
、大きな応力が発生して鋼板の折曲げ部に亀裂が生ずる
とか、折曲げ歪みの残留応力が角形鋼管の隅角部の耐用
時間を早めるなどのおそれがあるからである。

これを避けるため、角形鋼管の鋼板の肉厚と、その隅角
部のＲ（外周半径）の大きさとは、ある程度の関数関係
を備えている。

たとえば、あるカタログに記載の数値によれば、板厚ｔ
が１６ｍｍであれば、Ｒは４８国、板厚しが１９ｍｍの
ときＲは６４ｍｎ、板厚ｔが２２ｎｍであれば、Ｒは７
７画、板厚ｔが２５ｍｍのときにはＲは１００ｍｎとい
った具合である。

上記のデータから直ちにに理解できるように、板厚ｔが
比較的に薄い場合（鋼管の径の小さい場合が多い）には
Ｒ／ｌが略、３に近いのに対して、板厚が厚くなるにつ
れて、その比率が除々に大きくなっている。

最近、多数計画されている鉄骨中・高層建築物、たとえ
ば１０階とか３０階などの建築物にも、この種の大径角
形鋼管の需要が拡大する傾向にあるが、ここに使用され
るような角形鋼管コラムの板厚は少なくとも４０ｍｍ〜
５０■は必要とされているから、それに伴なって、角形
鋼管隅角部のＲも予想以上に大きく採らねばならず、こ
れでは角形鋼管を採用したメリットも薄れることになる
。

のみならず、現在、上述のワンシーム大径角形鋼管の製
造方法に対し、如何に隅角部にＲを施したとはいえ厚肉
鋼板の略９０°折曲げを冷間塑性加工により施すことは
、 （１）弾性限界の範囲内での塑性変形とはいえ、当該部
分の材質の劣化を招く。

（２）急激な折曲げ加工が施されるため鋼板の塑性変形
後にも、その隅角部に応力が残留する。

（３）鋼板の材質の選定、Ｒ／を比の与え方にもよるが
、局部に折曲げ加工に伴なう潜在的なひび割れ現象が生
じるおそれがある。

等々、鋼板の冷間塑性加工に基づき生ずる角形鋼管隅角
部の構成材の材質変化を回避することができない。

しかるに、この材質変化の程度問題については現在に到
るも技術的な分析・検討がなされていない。

また、建築物のコラムは、−度施工した後は、長期にわ
たりそれ自体の構造物重量を支えることは勿論、地震、
台風等の外力による過酷な繰返し負荷に耐えることを要
求され、原則的に交換・補修が可能でないといった施工
方法上の問題点もある。

といった指摘があり、従来から、この種鋼管素材の材質
的特性（形状的規格でなしに）についての信頼性の向上
もしくは確認（見きわめ）が要望されている。

これに対し本出願前から、厚肉鋼板に対する冷間の塑性
加工に基づいて生ずる当該個所の材質の劣化を修復する
対策として、鋼管隅角部の残留応力を消去し、組織を均
一化して材質を安定させるよう、成形品を焼なましする
工法が、屡々、行なわれている。

しかしながら、塑性加工後の大径角形鋼管は、素材の重
量に比べて製品容量が極めて大きく、同鋼管を複数本収
容できるような焼なまし炉の内容積も極めて大きくなる
上に、材料の調質のためには、相当長時間の高温、加熱
保持を必要とするから、その設備費、稼働式共に莫大な
ものとなり、焼なまし加工済鋼管の備えるメリットを超
えたコストアップを生じることが予想される。

また、敢えて上述のような不都合を承知の上、鋼管全体
に熱処理加工を施したところで、−旦冷間急速折曲げに
よる塑性加工により劣化した鋼管隅角部の材質が、これ
によって全く旧に復するといった保証はない。

そこで、角形鋼管成形時における厚肉鋼板の冷間塑性加
工に替えて、熱間折曲げ加工を施すことが考えられてい
る。

その場合はもっばら、鋼材の隅角部相当個所を、あらか
じめ、ガス燃焼、電気・磁気的手段により局部的に加熱
して７００℃〜９００℃程度に温度上昇させ、当該個所
が温度低下する前に同個所を成形プレスの折曲げ型また
は折曲げロールにかけて熱間加工を施すのであるが、 （１）いずれの場合にも、厚肉帯鋼板の長手軸方向に対
して局部加熱をするので、前記鋼板に熱膨張による歪が
不均一に加わると成形前の素材が曲がるおそれがある。

場合によっては高品質の角形鋼管が得られないことにな
る。

（２）プレス型による鋼板の折曲げ加工の場合には、操
作の都度、鋼板の長手軸方向の全長にわたり一度に折曲
げるから、好ましくは、その全長にわたって鋼板が同一
加熱温度を保持すべきであるが、この温度管理が困難で
ある。

（３）型による鋼板の折曲げ加工の直前までに、該当個
所を所定温度迄加熱することが必要であるが、それに要
する時間のためプレス加工の作業効率が低下する。

（４）ロール成形による鋼板の折曲げ加工では、上述（
３）項記載と同様な欠陥を内包する外、成形ロールの直
前に、それぞれ局部加熱装置を配設する必要があり、加
熱装置の設置台数が多くなることを免れない。

等々の問題点が少なからず存在する。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明工法は、上述、大径角形鋼管に対する多くのユー
ザーの要望を充足するため開発されたものであって、可
能な限り従来の設備が利用でき、製造コストを上昇させ
ることなしに、極力前記肉厚鋼板の冷間急速折曲げ加工
に伴なう材質の劣化を防止し、かつ、その為に加工能率
を低下させることのない大径角形鋼管の成形工法を提供
することを目的とする。

また、本発明工法においては、成形プレスによる厚肉帯
鋼板の折曲げ加工に基づく大径角形鋼管の製造工程に付
加して、その前工程に前記鋼板を全体的に所要温度まで
加熱する工程を配置し、つには加熱鋼板の炉内からの供
給スピードを、プレスによる折曲げ加工の作業スピード
にマツチさせ、加工能率を向上させる。

二つには、鋼板加熱炉の熱源に安価なものを使用し、か
つ−度に複数枚の厚肉鋼板を収容、加熱することにより
、単位鋼板当りの加熱に要する見掛けの時間を短縮し、
鋼板加熱による製品のコストアップを極力抑える。

三つには、鋼板の加熱により、塑性変形に要する機械的
加工エネルギーを減少させ、成形プレス、その他の設備
の容量を小型にする一方、より厚肉鋼板を用いた角形鋼
管の製造を可能にする。

四つには、熱間折曲げ加工により、残留応力なしに角形
鋼管隅角部に与えるＲの大きさを、鋼板肉厚に対し、よ
り小さくして製品の断面２次モーメント、断面係数等々
を、より大きくし、また外観を良好にした、高品質の大
径角形鋼管を成形する角形鋼管の熱間成形工法を開発す
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〕

本発明工法は、上記の目的を達成するために、次に述べ
るとおりの各構成要件を具備する。

（１）単位長の厚肉帯鋼板を長手軸方向に移送して幅決
め加工を施した後、同鋼板を加熱炉に装入して全体を均
一に所要温度まで加熱し、前記加熱温度を維持したまま
の鋼板を成形げプレスまで搬送して、その加熱温度が所
定温度以下に低下する前に、鋼板を成形して得られる角
形鋼管の隅角部相当個所に当る前記鋼板部分に対し、順
次直角に近く折曲げ加工して、前記鋼板の横断面を、少
なくとも五角形に近い角形鋼管近似の形状に成形するこ
とを特徴とする、隅角部を避けた位置に一本の溶接継手
を備えた大径角形鋼管の熱間成形工法。

〔作　　　用〕

本発明にかかる成形方法および装置の作用につき、第１
図に沿って原理的な説明をすると、次のとおりである。

熱延コイルを巻き戻して長手軸方向に搬送し、レベラー
にかけた後１幅決め加工機を通し長手軸方向に所要長毎
に直角に截断する。剪断刃の形状は通常直線であるが、
要すれば凸字形であってもよい。

一枚板の鋼板素材の長手軸方向に直角な端面の形状が、
それぞれ凹凸形であるときは、前記−枚板鋼板の折曲げ
成形後の各単位の半成形角形鋼管の周壁縁の突合わせ溶
接工程において、前記端面の凹凸形を相互に係合して素
材を成形ロール、溶接工程に搬込させることにより、あ
たかも連続した半成形角形鋼管の周壁縁の突合わせ溶接
と同等な作業が可能となり、材料の有効利用および溶接
効率を高めることができるが、この点については〔実施
例〕の項で詳述する。

所要長毎に截断した厚肉帯鋼板でも、始めから一枚板厚
肉鋼板に成形されている素材であっても良いが、幅決め
加工後、これを−枚宛トンネル形燃焼炉（直接加熱炉ま
たは間接加熱炉）の入口から装入して、新規搬入鋼板に
より加熱炉中の鋼板を押圧・移送させる結果、燃焼炉の
出口付近に到達する頃には鋼板の温度は、均一に略、７
００°Ｃ〜１０００℃の範囲に加熱されている。

加熱鋼板の取扱い運搬は危険を伴なうから、もっばらロ
ボット装置により操作するようにして、これを成形プレ
ス機械の所要位置に搬入し、前記銅板を折曲げ型に対し
て、少なくとも幅方向には精密な位置決めを行ってから
、プレスを操作して加熱鋼板の長手軸方向に沿って第１
隅角部相当個所、すなわち厚肉帯鋼板の側縁に近い隅角
部相当部分の熱間折曲げ加工を施す。

加熱鋼板の型位置に対する幅方向の精密位置決めは、た
とえば、折曲げ型から、あらかじめ所定間隔だけ離して
上、下する少なくとも一対のピンをストッパとし、前記
ピンに対して加熱鋼板の長半軸方向側縁を押し付けるよ
う幅方向に鋼板を移動させることによって、可能であり
、それによって、折曲げ型に対し精密に位置決めした塑
性加工をすることができる。

その際、隅角部に与えられるＲ’（内周半径）の大きさ
は、折曲げ雄型の先端部に形成した曲面によって自づと
与えられる。本発明の工法では、熱間塑性加工を採用し
ているため、上記Ｒ′の大きさは、従来の規格に拘束さ
れる必要はない。

そして、上記加熱鋼板の折曲げ加工は、加工工具その他
、鋼板の支承部材が加熱鋼板に接触する面積および機会
が割合に少ないこと、−回当りの加工量が比較的に大で
あることから、加工量に比べ加工工具等により厚内鋼板
の加熱温度を低下させることが比較的に少なく、また、
加工工具その他に、加熱鋼板から伝導する熱エネルギー
の量も小さい。

とはいえ、上記工具類には強度を落すことなく通水孔な
どを施して、常時、前記孔に冷媒を流し、これによって
加熱鋼板から工具類に漏出する熱エネルギーを搬出する
よう設備することは、いうまでもない。

以上、説明したとおり、加熱鋼板の強度が数分の−に低
下している状態のもとて塑性加工をしているから、厚肉
鋼板の折曲げ加工としては投入される機械的エネルギー
が比較的に小さくできる上に、板厚に比べて隅角部に与
えるＲの大きさを小さくしても加工に基づいて材質の劣
化のおそれがなく、また折曲げ成形後、冷却された状態
で塑性変形に基づく隅角部における残留応力が少ない。

かくして、厚肉鋼板の加熱温度が低下する前に。

鋼板素材における第２〜４隅角部相当個所の折曲げ加工
を完了しなければならないが、そのいずれの場合にも、
プレスの折曲げ型に対する厚肉鋼板の幅方向位置決めは
精密に行われる。

誤差の範囲が大きなときは長手軸方向に捩れた角形鋼管
が成形され、品質の低下を招く。

とはいえ、恋人りに時間をかけて鋼板の位置決めをして
いたのでは、最終の折曲げ加工の時刻迄に鋼板の加熱温
度が所定の加工温度、すなわち塑性変形を加えても冷却
後に当該個所に残留応力が生しない、または材質が劣化
しない程度の加熱温度以下に低下してしまうおそれがあ
る。

そこで本発明工法においては、第１折曲げ工程で利用し
た鋼板の位置決め手段を、第２折曲げから第４折曲げ工
程迄の、すへての鋼材の位置決め手段に採用すると単純
な構造の割に精度が高く、しかも短時間のうちに目的を
達することができる。

そのための位置決めピンは、それぞれ単独のものを複数
個設置し、かつ、その設置位置を移動・調整することが
でき、必要に応じ流体圧等しこよって垂直方向に滑動可
能であるものが望ましい。

”要は、厚肉鋼板の加熱温度が低下する前に、可能な限
り素早く、しかも正確に、鋼板の４回折曲げ成形加工を
完了する事である。

その為には、折曲げロールよりも折曲げプレス加工の工
法を選択した方がより短時間に、かつ容易に目的を達成
し得るものと考えられる。

また、この工程における厚肉鋼板の取扱いは、前記素材
が１０００℃近くに加熱されている事から、すへてロボ
ット制御による搬送手段を採用する。

かくして、プレス機械による厚肉鋼板の熱間折曲げ加工
工程が終了する段階では前記鋼板の長手軸方向に直角な
断面が、略、角形鋼管近似の断面。

すなわち、開口部を備えた五角形に成形される一方、加
工時における放熱によって、その加熱温度も６００℃以
下に低下している。

なお、上述、鋼材の五角形断面の開口部の隙間幅は、成
形プレスによる最終折曲げ加工の後に、その隙間から折
曲げ型のうちの上型が抜き出せる最小限の寸法である。

成形プレスによる熱間折曲げ加工を経た半成形鋼管は、
成形ロール、フィンパスロール、スクイズロール等を通
して断面を正方形に整形っつ前記開口隙間を狭めて、そ
の間光面をメタルタッチにし、かつ、その突合せ部に目
違いが生じないよう調整しながら当該個所を仮付は溶接
（スポットまたは連続）し、その鋼管断面の形状を固定
する。

その後、仮付は溶接部を、鋼管内、外周から本溶接して
、ワン・シーム角形鋼管を成形する。

また、突合わせ面をメタルタッチさせながら、−度に高
周波抵抗または誘導加熱によって溶着して、ワン・シー
ム角形鋼管を成形してもよい（この場合は、厚肉帯鋼板
の側縁の開先加工は不要である）。

あるいは、前記突合わせ面を対向させて、サブマージド
アーク溶接を施し、ワン・シーム角形鋼管を生産する。

突合わせ面の溶接継手の形成手段には、上述以外にも各
種の工法があり得るが、本発明工法はワン・シームの溶
接継手の形成工法の如何を問わない。

また、溶接継手の探傷検査とか、角形鋼管の長手軸方向
の歪の矯正、要すれば溶接継手の肉盛り切除等々の後処
理については、従来実施されている大径角形鋼管の製造
方法と同様である。

〔実　施　例〕

以下に、本発明工法および同工法を実施するための厚肉
角形鋼管の熱間成形装置の一実施例につき概略の説明を
するが、本発明工法は本出願当時の当業界における技術
レベルの範囲内で、各種の部分的変形があり得るから、
格別の理由がない限り本実施例記載の説明のみに基づい
て、本発明工法の構成要件を限定的に解釈す八きではな
い。

第１図は、本発明工法を実施する大径角形鋼管の熱間成
形装置の概略を示すもので、図中、１１は、材料供給部
に支承される熱間圧延コイルで、同コイルから厚肉鋼板
１を巻戻して、レベラー２を通し、鋼板１の曲りを矯正
した後、剪断機３にかけて、連続する鋼板１を長手軸方
向の所定長さ毎に切断する。

この際、要すれば凸形剪断刃を使用することにより、帯
鋼板１の端面を凹凸形状に形成する。

移送ローラ４・・・によって鋼板１を長手軸方向に移送
しながら、切断機５によって鋼板の幅方向の寸法を決め
（その際、必要に応じ開先加工も施す）−列にしてトン
ネル状連続式加熱炉６中に押送・装入する。

加熱炉６は、ガスまたは重油等の燃料を熱源とする若干
低温の人造用加熱炉であって、鋼板は、加熱炉に装入さ
れた後、その出口まで搬送される間に、均一に（長手軸
方向にも幅方向にも）８００°Ｃ〜１０００°Ｃに加熱
される。また、加熱炉中の温度制御を右の条件に適合さ
せる。

加熱炉６から鋼板１を引出すや否や、素早く同鋼板１を
成形プレス機械７のもとに移送して、折曲げ型７１に対
し、加熱鋼板１の幅方向位置を定め、厚肉鋼板１の長手
軸方向側縁に平行した第１の隅角部相当個所１４（第２
図参照）が折曲げ型の真下に位置するよう調整して、角
形鋼管の隅部に相当する部分に曲げ加工を施す。

この成形は、第２図において、鋼板１の第１隅角部１４
をＺＡ、略、９２″に曲げ加工し、次に、折曲げた隅角
部１４または鋼板側縁をストッパーピンに当てることに
より、第２隅角部相当個所１５を折曲げ型７１に対して
位置決めして略、９２°に折曲げ、さらに第３隅角部相
当個所１６または１７を折曲げ型７１に対して位置決め
して、隅角部を／Ｂ、略、１１５°に折曲げる。

そして最後に、第４の隅角部相当個所１７または１６を
、前述同様にして折曲げ、結局、プレス成形機械７のも
とで、平らな断面の厚肉鋼板１を第２図示のような開口
した五角形の角形鋼管近似の形状１２、すなわち半成形
角形鋼管を成形する。

上記のプレス機７による厚肉鋼板１の成形は、少なくと
も鋼板の加熱温度が７５０°Ｃ程度以下に冷える前に終
了する事を要するから、鋼板の位置決め、折曲げ加工は
、順序よく、かつ素早く行なわねばならない。

各隅角部に与えるＲは、鋼板の板厚に比較して、極めて
小さ〈従来の規格にとられれない。

゛前記Ｒの大きさは、折曲げ上型の先端Ｒ′の大きさに
よって与えられる。また、前記開口幅の大きさは、そこ
から最終折曲げ加工の後の折曲げ上型が、鋼板１の開口
に支えることなく抜き出せる最小の幅である。

この成形加工によって、結局、帯鋼板を第２図実線に示
すような開口を有する五角形断面の角形鋼管近似の形状
、すなわち、半成角形鋼管１２に成形した後、これを移
送ローラ４によって、複数段より成るロール成形機８に
送り込み、ここで前記半成形鋼管１２の周側を、成形ロ
ールによって左、右および上、下方向から抑えて、その
断面を順次、正方形に近付くように整形すると共に、半
成形鋼管の開口幅を狭めて、両突合わせ縁に目違いが生
じないように成形ロールにより整形しつつ（／Ａを９２
°程度に折曲げたのはこのためである）高周波抵抗溶接
装置９により、当該個所を一度に突合わせ溶接して断面
角形の大径鋼管１３　（第２図参照、２点鎖線で示す）
を製造する。

上記溶接装置によるときには、突合せ面に開先加工を要
さず当該溶接継手が一度で完了し、能率的である。ただ
し、あまり肉厚な鋼板の場合は従来工法による。

なお、上記、高周波抵抗溶接装置９の工程は、高周波誘
導溶接装置と置換してもよい。

前述溶接継手の形成は、このほか、開先加工を施した突
合わせ溶接部を、−旦、仮付は溶接（スポットまたは連
続的な）して鋼管断面の形状を固定した後、その内外面
から、たとえばサブマージドアーク溶接などの手段を用
いた本溶接を行う工法、 高周波抵抗溶接継手を、片面からサブマージドアーク溶
接などで補強する工法、 仮付は溶接を行うことなく、始めから片面本溶接を施す
工法、 その他、継目有り鋼管の溶接継手に要求される特性に応
じて、公知の各種の溶接工法を施すことができる。

上記のうち、成形ロールによる角形鋼管の断面整形は、
移送ローラ４により半成形鋼管１２が搬送されるに従っ
て、その断面が正方形に近付き、鋼管開先開口面相互の
幅が狭くなる。

そこで先行する半成形鋼管の後部端面および後続半成形
鋼管の前部端面の開口を備えた辺に対して段差を設け、
ここをイン・ロータイブ１９に仕上げ、前後の半成形鋼
管の両端面を接触させながらロール成形装置内に搬送さ
せれば、先行する半成形鋼管の断面が正方形に近付くよ
う整形されるに従い、その開口面相互の間隔が狭くなる
ので、その半成形鋼管後端の段差間隔も狭くなる。

先行鋼管の後端面にイン・ロータイブ１９で係合してい
る後続半成形鋼管１２の前端面にも、それに伴ない前記
段差を通じて成形ロールによる整形力が伝達され、後続
鋼管１２における開口部幅も狭くなるよう作用する。

要するに、単位長さの半成形角形鋼管１２を、長手方向
に並べて、連続成形および開口面の突合わせ溶接加工が
可能となり、両端面の間に所要の高周波電流を通すだけ
の結合部分を設けることによって、単位長半成形角形鋼
管１２の開口部の突合わせ溶接加工時に、長手軸方向両
端に生ずる溶接不良個所を除くため、あらかじめ当該部
にタブを溶着しておくといった予備作業が不要になるメ
リットがある。

第３図は、鋼板の長手軸方向直角端面を凹凸剪断刃によ
って切断したときの、鋼管ロール成形工程の要部斜視図
を示すものである。

かくして成形された大径角形鋼管は、必要に応じて外周
の溶接継手の余肉を削り平滑にした後、移送ローラ４に
よって歪矯正機１０のもとに送り込まれプレスまたはロ
ーラを利用した矯正機１ｏにより、主として長手軸方向
の歪を矯正する。

ついで、同鋼管を超音波探傷器１８を通して溶接継手の
検査を行い、パスしたものだけが完成品として並べられ
る。

探傷器１８をパスできなかった成形品は、欠陥の程度に
従って、手動による補修・再生工程に戻される。

〔発明の効果〕

本発明工法は、以上述べたとおりであって、（１）厚肉
大径角形鋼管において従来、当然と思われた各隅角部の
冷間塑性変形に基づく材質の劣化が生じない。また、隅
角部成形のため生ずる残留応力が殆ど無い。

（２）厚肉鋼板を使用している割には角形鋼管隅角部の
Ｒを小さく成形することができる。その為、隅角部まで
コラムの強度計算に組込むことができ、重量当りの断面
係数、断面２次モーメント等々を比較的に大にすること
ができる。

これによって重量当り、より丈夫な大径角形鋼管を成形
することが可能。

（３）従来技術では限界とさ九ている極厚肉鋼板を用い
た大径角形鋼管の成形が可能である。

（４）断面をシャープなボックス形とすることができ施
工上また美観上有利。

（５）本発明工法における厚肉鋼板の折曲げ工程は、熱
間塑性加工である為、被加工材の厚さ、加工程度に比べ
て、そのパワーが小さくてすむので設備を比較的に小容
量にでき、設備費を軽減することができる。

（６）ただし、熱間塑性加工をするため、鋼板を加熱す
るのに要する加工分のコストアップは免れ難い。

等々、従来実施されている厚肉大径角形鋼管の成形工法
には期待することができない、格別の作用および効果を
奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明、厚肉大径角形鋼管の熱間成形工法を
実施する製造ラインの一実施例略図、第２図は、鋼板の
曲げ加工順序を示す断面図、第３図は、半成形角形鋼管
を成形ロール装置に搬送する工程の斜視図を示すもので
ある。 １・・・厚肉鋼板、　　　　　２・・・レベラー３・・
・剪断機、　　　　　　４・・・移送ローラ、４・・・
（開先）切断機、　　６・・・連続式加熱炉、７・・・
成形プレス、　　　　８・・・ロール成形装置、９・・
・高周波抵抗溶接装置、ＩＯ・・・歪矯正機、１２・・
・半成形鋼管　　　　　１３・・・角形鋼管成形品、１
４．１５．１６および１７・・・角形鋼管隅角部、１８
・・・超音波探傷器、　　　１９・・・イン・ロータイ
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）単位長の厚肉帯鋼冷帯を長手軸方向に移送して幅
   決め加工を施した後、同鋼板を加熱炉に装入して全体を
   均一に所要温度まで加熱し、前記加熱温度を維持したま
   まの鋼板を成形プレスまで搬送して、その加熱温度が所
   定温度以下に低下する前に、鋼板を成形して得られる角
   形鋼管の隅角部相当個所に当る前記鋼板部分に対し、順
   次直角に近く折曲げ加工して、前記鋼板の横断面を、少
   なくとも五角形に近い角形鋼管近似の形状に成形するこ
   とを特徴とする隅角部を避けた位置に一本の溶接継手を
   備えた、大径角形鋼管の熱間成形工法。