JPH0459130A - 電縫鋼管の成形方法 - 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、溶接接合部に溶接欠陥のない、高品質の製品
を得ることができる！縫鋼管の成形方法に関する。

【従来の技術】

電縫鋼管の成形技術としては、例えば、特開昭５８−１
９６１８１号公報に、ローラ成形する際に、板端から一
定の長さの部分を曲げずに楕円又は長円に近い形状に成
形することにより、薄肉電縫管の成形を無理なく行うこ
とができ、成形後の溶接を容易に行うことができる薄肉
電縫管の成形方法が開示されている。 又、特開昭６１−１６５２２５号公報に、被成形材の両
縁部近傍を目的とする管と同方向、前記両縁部近傍以外
の部分を前記管と逆の方向にそれぞれ曲げ成形する工程
を含み、且つ前記被成形材の各横断面内の両端を結ぶ直
線の軌跡面を平面又は略平面状に維持することにより、
管の周方向に対応する被成形材の各部分の軌跡の伸びの
差を減らし、該被成形材に座屈や形状不良を発生させる
ことなく、薄肉又は極薄肉の＄縫管の製造を可能とする
装置が開示されている。

【発明が達成しようとする課題】

しかしながら、前記特開昭５８−１９６１８１号公報に
開示されている成形方法の場合は、成形後に行う溶接に
より、該溶接部に平坦部が形成されることになるなめ、
その後のサイジング工程で強圧下し、管を真円状に成形
することが必要になる。そのなめ、サイジングロールに
疵が発生し易くなると共に、加工硬化によって管の延性
が低下する問題がある。又、強圧下を避けたためにサイ
ジング時の圧下か不十分である場合には、管の真円度不
良という問題が生じる。 一方、前記特開昭６１−１６５２２５号公報に開示され
ている装置の場合は、特に成形初期の段階（成形ロール
入側）においては、縁部の軌跡の長さの差が大きいため
に長手方向の膜歪が大きくなり、該縁部が長手方向にの
びることを十分に防止することができない、そのため、
エツジ曲げの際に縁部が長手方向に仲ばされ、成形後に
縁部に長手方向に対する圧縮応力が残留することになり
、形状不良が発生し易いという問題がある。 本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたも
ので、成形素管の両縁部に形状不良が発生することを防
止でき、その結果、溶接部における上記両縁部の突き合
せ形状が良好となるので、溶接欠陥が発生することを防
止できると共に、サイジング工程で無理な強圧下を行う
こともなく良好な形状の電縫鋼管を製造することができ
る電縫鋼管の成形方法を提供することを課題とする。

【課題を達成するための手段】

本発明は、ブレーク・ダウン成形工程の後、所定の工程
を経て電縫鋼管を製造する電縫鋼管の成形方法において
、上下ロール間で素管を圧下して行うブレーク・ダウン
成形工程の少なくとも一バスを、素管両縁部の内側に位
置し且つ周方向長さが素管周長の５０〜９０％である内
側部に対して素管両縁部に対するより大きな圧下率で圧
延することにより、前記課題を達成したものである。

【作用及び効果】

本発明者等は、素管のブレーク・ダウン成形について種
々検討した結果、第２図に応力分布の例を示したように
、従来のように素管を周長のいずれの部分も圧延せず成
形する場合や、周長全体にわたって均一な圧下率で圧延
しながら成形する場合に比べ、素管の両縁部に対するよ
り該両縁部の内側の内側部に対する圧下率を大きくする
ことにより、上記両縁部における長手方向の残留応力を
低減できることを見出した。 又、後述する実施例に示すように、上記内側部の周方向
の長さを素管の周長の５０〜９０％とすることにより、
上記両縁部に残存する長手方向の圧縮応力に起因する縁
部等の形状不良の発生を特に好適に防止でき、その結果
、溶接する際の両縁部の突き合せ形状が良好となるため
、溶接が容易且つ確実に行うことが可能となり、溶接不
良又は溶接形状不良等の欠陥が発生することを有効に防
止できることが明らかとなった。

【実施例】

以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第１図は、一実施例の！縫鋼管の成形方法におけるブレ
ーク・ダウン成形工程の概略を示す工程断面図である。 本実施例は、第１図（Ａ）〜（Ｄ）の４バスのブレーク
・ダウン成形工程の後、図示しないフィンパス成形工程
及びスクイズロール成形工程等の通常の工程を経て電Ｖ
！鋼管を成形するものである。 第１図（Ａ）は、第１バスのブレーク・ダウン成形工程
を示す。このパスでは、何れも回転軸中心を切る断面で
示す、上ロール１０と下ロール１２との間に、長尺状の
鋼板からなる素管Ａを紙面に垂直な方向に通過させ、そ
の横断面を同図に示すような形状にする成形を行う、そ
の際、素管Ａに対する圧下率は素管の周長全体に対して
同一の圧下率で成形する。 第１図（Ｂ）は第２パスのブレーク・ダウン成形工程で
あり、上記第１段階で成形した素管Ａを、上ロールＩＯ
Ａと下ロール１２Ａとの間に通過させ、曲率を大きくす
る成形を行う、その際、上記素管Ａに対する圧下率は、
両縁部に対するより、該両縁部の内側に位置する周方向
長さが１の内側部に対する圧下率を大きくする。即ち、
素管の両縁部［（ｆｆｌｏ−Ｊり÷２コが接触する位置
の上下両ロールの間隙δ１が、内側部が接触する位置の
間隙δ２より大きくなるように設計した上ロール１０Ａ
及び下ロール１２Ａを用いて上記成形を行う、ここで、
内側部の周方向長さ２は、素管周長１ｏの５０〜９０％
である。 第１図（Ｃ）は第３パスのブレーク・ダウン成形であり
、上記第２バスで成形した素管Ａを、上ロールＩＯＢと
下ロール１２Ｂとの間に通過させ、更に曲率を大きくす
る成形を行う。このパスでも、上記第２バスと同様に、
両縁部が接触する位置のロール間隙δ３が内側部が接触
する位置のロール間隙δ４より大きな上下両ロールＩＯ
Ｂ及び１２Ｂを用いて行う、又、図示はしないが、この
第３パスでも、内側部の周方向長さは素管周長の５０〜
９０％である。 第１図（Ｄ）は第４パスのブレーク・ダウン成形であり
、上記第３パスで成形した素管Ａを、対のサイドロール
１４．１４で両サイドから圧下し、曲率を一段と大きく
して略Ｕ字形状まで成形する。 以上の第１〜第４パスのブレーク・ダウン成形を経た後
、フィンパス成形で素管を管形状に近付け、次のスクイ
ズロール成形で突き合せた素管の両端部を溶接して管と
し、その他所窓の工程を経て電縫鋼管を製造する。 本実施例によれば、４パスのブレーク・ダウン工程の第
２バス及び第３パスにおいて、素管の両縁部より内側部
に対する圧下率を大きくしているので、ブレーク・ダウ
ン成形工程で素管の両縁部に生じる圧縮応力を減少させ
ることができ、その残留応力に起因する形状不良等の欠
陥の発生が有効に防止される。なお、内側部に対する圧
下率を大きくするパスは、第２又は第３の何れか一方の
パスだけでもよい。 本実施例において、両縁部と内側部との間の圧下率の差
は、特に銀定されるものでなく、素管の材料特性、厚さ
、幅、成形条件等の種々の要因により影響されるため、
−率に決めることはできない、形状不良が発生せず、し
かも管の寸法精度にほとんど影響のない範囲でｆｉ！適
な圧下率差か採用されることになる。 ここで、造管サイズが４２．７φｘ１．２ｔの場合の上
記圧下率差について具体的に説明する。 但し、便宜上、圧下量差として説明する。 上記素管の周長全体の圧下量が同一で、圧下率差がＯの
場合（第１図ＣＢ）でδ１＝δ２に相当）は、通常、両
縁部に０．２〜０．３％の圧縮歪が発生する。 今、０．２％の圧縮歪を減少させると仮定した場合、下
記計算式（１）により、内側部と両縁部との間の圧下量
差は０．００２〜０．００：３＋ｎと求めることができ
る。但し、実際の圧下量差は、計算で求めた上記値を全
て採用するとは限らず、他の諸条件を考慮に入れて、計
算値内の適切な値を採用することも可能である。 エツジ部圧縮歪の減少量 キ（内側部と両縁部の圧下量の差によって生じる長手方
向膜歪差）ｘｋ ＝（内側部膜歪−両縁部膜歪）Ｘｋ　　・・・（１）こ
こで、ｋ：圧下条件によって定まる定数（通常１〜１．
５） 上記（１）式によって適切な圧下量差を求めることがで
きる。 次に、造管サイズが４２．７φＸ１．Ｏｔの５ＵＳ４１
　ＯＬからなる電’ａｍ管を製造するに際し、前記第１
図（Ｂ）のパスにおいて、主として内側部の周方向の長
さａを変えて行った場合の結果を表１に示す。 なお、第１表では、上記内側部の長さぶを、素管周長Ｊ
ｉｏに対する比率で示した。又、上記℃、ｆｌｏ及び表
中の上下ロール間の間隙δ１、δ２は前記第１図（Ｂ）
の場合と同様である。又、他のパスの上下ロールによる
成形では、素管周長全体の圧下率を同一で行った。 第　　１ 表 上記第１表において、δ１−δ２が０．００５１１であ
る条件１〜４を比較すると、ぶの比率が４０％である条
件１の場合は腹伸びの形状不良が発生し、ぶの比率が１
００％である条件４の場合は、縁部の形状不良が発生す
る。これに対し、ぶの比率が６０％及び８０％である条
件２及び３の場合は、何れも成形中に形状不良が発生し
ないため、溶接の際の端部の突き合せ形状も安定してお
り、又、製品肉厚差がないため製品の寸法精度も良好で
あった。 又、条件５は、１の比率が１００％で、しかも圧下量差
が０．０２ｍ１という非常に大きい場合であり、形状不
良は発生しなかったが、０．０２ｒｘｎの製品肉厚差が
現れた。 上述の結果より、内側部の長さぶの比率は５０〜９０％
であることが有効であることが判る。その際、δ１−δ
２［ｎｉコは、１０−２オーダ以下であることが好まし
い。 なお、内側部の長さ１の比率５０〜９０％が有効である
のは、前記４２．７φｘｌＯｔの５ＵＳ４１０Ｌからな
る鋼管に限られるものでなく、例えば３１．８〜５４．
０φで０．８〜１．５ｔの広い範囲においても有効であ
った。又、鯛としても５ＵＳ４１ＯＬに限らず種々ｉ１
１種に対して有効であった。 以上、本発明について具体的に説明したが、本発明は前
記実施例に示したものに限られるものでない。 例えば、両縁部より内側部に対する圧下率を大きくする
成形は、第１パスで行ってもよい。 又、縁部に対するより内側部に対する圧下率を大きくす
る方法は、前記実施例に示したような間隙の異なる上下
ロールを用いるものに限られるものでなく、例えば、上
ロールとして素管の両縁部で接触しない形状のものを用
いることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例におけるブレーク・ダウン
成形の概略を示す工程断面図、第２図は、ブレーク・ダ
ウン成形と縁部における長手方向の残留応力との関係を
示すグラフである。 Ａ・・・素管、 １０、ＩＯＡ、ＩＯＢ・・・上ロール、１２．１２Ａ、
１２Ｂ・・・下ロール、１４・・・サイドロール。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレーク・ダウン成形工程の後、所定の工程を経
   て電縫鋼管を製造する電縫鋼管の成形方法において、 上下ロール間で素管を圧下して行うブレーク・ダウン成
   形工程の少なくとも一パスを、素管両縁部の内側に位置
   し且つ周方向長さが素管周長の５０〜９０％である内側
   部に対して素管両縁部に対するより大きな圧下率で圧延
   することを特徴とする電縫鋼管の成形方法。