JPH06154850A - 角形電縫管の製造方法 - Google Patents
角形電縫管の製造方法Info
- Publication number
- JPH06154850A JPH06154850A JP31384192A JP31384192A JPH06154850A JP H06154850 A JPH06154850 A JP H06154850A JP 31384192 A JP31384192 A JP 31384192A JP 31384192 A JP31384192 A JP 31384192A JP H06154850 A JPH06154850 A JP H06154850A
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- JP
- Japan
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- electric resistance
- resistance welded
- tube
- pipe
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 小電力で、脆弱破壊を生じないようにしたも
のである。 【構成】 帯鋼コイル部材１１の幅方向両端の隅部を圧
延整形工程１２で円弧状に整形する。整形された部材は
丸形管成形工程１３で丸形管状体に成形された後に、高
周波溶接工程１４により溶接して丸形管に造管する。そ
の後、角形管成形工程１５で角形管状に形成し、最終的
に温間成形工程にて角形管に成形する。
のである。 【構成】 帯鋼コイル部材１１の幅方向両端の隅部を圧
延整形工程１２で円弧状に整形する。整形された部材は
丸形管成形工程１３で丸形管状体に成形された後に、高
周波溶接工程１４により溶接して丸形管に造管する。そ
の後、角形管成形工程１５で角形管状に形成し、最終的
に温間成形工程にて角形管に成形する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電縫管、特に角形電縫
管の製造方法に関するものである。
管の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、角形管の製造には冷間成形による
手段が採られていた。その第１はプレスにより厚板を図
５Ａに示すようにチャネル状に形成して一対の成形体
１，２を得、この成形体１，２を突き合せて角形にした
後に、図５Ｂに示すようにサブマージアーク溶接法によ
り成形体１，２を接合して角形管を形成するものであ
る。
手段が採られていた。その第１はプレスにより厚板を図
５Ａに示すようにチャネル状に形成して一対の成形体
１，２を得、この成形体１，２を突き合せて角形にした
後に、図５Ｂに示すようにサブマージアーク溶接法によ
り成形体１，２を接合して角形管を形成するものであ
る。
【０００３】第２は図３ｃに示すようにプレスにより厚
板をチャネル状に半形成した後、ロール成形を行いつつ
合わせ目のエッジ同志を高周波溶接して角形管を造管す
る手段である。
板をチャネル状に半形成した後、ロール成形を行いつつ
合わせ目のエッジ同志を高周波溶接して角形管を造管す
る手段である。
【０００４】第３は図６に示すように、帯鋼コイル材５
を丸形成形部６にて連続的に円管状にロール成形し、合
わせ目のエッジ同志を高周波溶接部７で高周波溶接を行
った後、冷間のまま角形成形部８で角形管に成形手段を
採るものである。なお、成形された角形管は図示しない
切断装置にて所定長に切断する。
を丸形成形部６にて連続的に円管状にロール成形し、合
わせ目のエッジ同志を高周波溶接部７で高周波溶接を行
った後、冷間のまま角形成形部８で角形管に成形手段を
採るものである。なお、成形された角形管は図示しない
切断装置にて所定長に切断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の角
形管の製造の場合には冷間のまま厚板を強く折曲して成
形体１，２を形成するので、コーナ部分は加工硬化を起
し、強度、靭性の低下を招いていた。また、例えば肉厚
が２２ｍｍ以上のような厚肉の角形管やコーナ部の円弧
状の曲率Ｒを３．５ｔ以下（ｔは管の肉厚）のように小
さくしてコーナ部の加工度を上げると、脆性破壊を部分
的に発生し始めるので、角形管（コラム）の主用途であ
る高層建築の柱に使用するには不適当となる。
形管の製造の場合には冷間のまま厚板を強く折曲して成
形体１，２を形成するので、コーナ部分は加工硬化を起
し、強度、靭性の低下を招いていた。また、例えば肉厚
が２２ｍｍ以上のような厚肉の角形管やコーナ部の円弧
状の曲率Ｒを３．５ｔ以下（ｔは管の肉厚）のように小
さくしてコーナ部の加工度を上げると、脆性破壊を部分
的に発生し始めるので、角形管（コラム）の主用途であ
る高層建築の柱に使用するには不適当となる。
【０００６】そこで、上記コーナ部分を熱間や温間成形
で加工すれば、製造上問題はないが、熱間や温間成形を
インライン化するには昇温のための炉長が１００ｍ近く
になってしまうので、工場敷地占有面積を大きく取らな
ければならないこと、及びコーナを加工するために板全
体を加熱してしまうエネルギの無駄とコストアップが問
題となり、実用性に乏しい。また、高周波電縫管溶接の
場合についてコーナ部の熱間、温間成形をインライン化
して生産性を維持しようとすると、通常の生産規模が１
０万トン／月レベルとなるので、昇温のための必要エネ
ルギは１０万ｋｗレベル（８６百万ｋcal／Ｈ）相当の
熱源が必要となり、スペースの短縮のために、誘導加熱
を採用しても、電力の供給自体入手が困難で実用性に乏
しい。なお、上記の電力量が必要な理由は次のことから
である。すなわち、高周波電縫管溶接で通常良好な溶接
特性を得るには１０ｍ／分以上のライン（溶接）速度で
ないと、良好な溶接結果が得られないことがすでに知ら
れている。図７Ａは良好な溶接結果が得られる接触式電
縫管溶接装置の概念図で、図７Ａについて説明すると、
金属板を管状に成形した管状体２１が、対向配置された
一対の加圧ロール２２ａ、２２ｂ間に挿入され、これを
矢印方向に移動させる。この場合管状体２１の進行方向
にみて加圧ロール２２ａ。２２ｂの手前側にはＶ字状ギ
ャップ２３が形成され、その対向する縁部２５ａ、２５
ｂには１００ＫＨｚから４００ＫＨｚ程度の周波数の高
周波電源２７に接続された一対の接触子２８ａ、２８ｂ
によって高周波電力が供給され、溶接電流Ｉが流れるこ
とにより両縁部が加熱される。更に加圧ロール２２ａ、
２２ｂによる加圧によってＶ字状ギャップ２３が閉じて
両縁部２５ａ、２５ｂが接するＶシーム溶接点２４にお
いて、前記両縁部２５ａ、２５ｂの温度が溶融点近傍に
達し加圧されながら溶接接合が行われる。特に厚肉管の
高周波電縫管溶接の場合には、図７Ｂに示すように溶接
される両縁部２５ａ、２５ｂの隅部２６に高周波電流が
エッジ効果によって集中して流れるため隅部２６がオー
バーヒートして良好な溶接部が得られにくくなる。これ
らのことから、上記１０ｍ／分以上の速度を鑑みて計算
すると上述のような電力量になってしまう問題がある。
で加工すれば、製造上問題はないが、熱間や温間成形を
インライン化するには昇温のための炉長が１００ｍ近く
になってしまうので、工場敷地占有面積を大きく取らな
ければならないこと、及びコーナを加工するために板全
体を加熱してしまうエネルギの無駄とコストアップが問
題となり、実用性に乏しい。また、高周波電縫管溶接の
場合についてコーナ部の熱間、温間成形をインライン化
して生産性を維持しようとすると、通常の生産規模が１
０万トン／月レベルとなるので、昇温のための必要エネ
ルギは１０万ｋｗレベル（８６百万ｋcal／Ｈ）相当の
熱源が必要となり、スペースの短縮のために、誘導加熱
を採用しても、電力の供給自体入手が困難で実用性に乏
しい。なお、上記の電力量が必要な理由は次のことから
である。すなわち、高周波電縫管溶接で通常良好な溶接
特性を得るには１０ｍ／分以上のライン（溶接）速度で
ないと、良好な溶接結果が得られないことがすでに知ら
れている。図７Ａは良好な溶接結果が得られる接触式電
縫管溶接装置の概念図で、図７Ａについて説明すると、
金属板を管状に成形した管状体２１が、対向配置された
一対の加圧ロール２２ａ、２２ｂ間に挿入され、これを
矢印方向に移動させる。この場合管状体２１の進行方向
にみて加圧ロール２２ａ。２２ｂの手前側にはＶ字状ギ
ャップ２３が形成され、その対向する縁部２５ａ、２５
ｂには１００ＫＨｚから４００ＫＨｚ程度の周波数の高
周波電源２７に接続された一対の接触子２８ａ、２８ｂ
によって高周波電力が供給され、溶接電流Ｉが流れるこ
とにより両縁部が加熱される。更に加圧ロール２２ａ、
２２ｂによる加圧によってＶ字状ギャップ２３が閉じて
両縁部２５ａ、２５ｂが接するＶシーム溶接点２４にお
いて、前記両縁部２５ａ、２５ｂの温度が溶融点近傍に
達し加圧されながら溶接接合が行われる。特に厚肉管の
高周波電縫管溶接の場合には、図７Ｂに示すように溶接
される両縁部２５ａ、２５ｂの隅部２６に高周波電流が
エッジ効果によって集中して流れるため隅部２６がオー
バーヒートして良好な溶接部が得られにくくなる。これ
らのことから、上記１０ｍ／分以上の速度を鑑みて計算
すると上述のような電力量になってしまう問題がある。
【０００７】この発明は上記の事情に鑑みてなされたも
ので、小電力で脆弱破壊を生じない角形管を製造するこ
とができる角形電縫管の製造方法を提供することを目的
とする。
ので、小電力で脆弱破壊を生じない角形管を製造するこ
とができる角形電縫管の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために、帯鋼コイル部材の幅方向両端部の隅部
２６を取り除いて両端部を円弧状に形成した後、そのコ
イル部材を丸形管状体に成形し、その丸形管状体の合わ
せ目の端部同志を高周波溶接により丸形電縫管に造管
し、しかる後、その丸形電縫管を順次変形させて角形管
に成形し、その角形管のコーナ部を誘導加熱により局部
加熱した後、更に所定の角形管形状にまで温間成形する
ことを特徴とするものである。また、温間成形は再結晶
温度範囲内で行うようにしたものである。
達成するために、帯鋼コイル部材の幅方向両端部の隅部
２６を取り除いて両端部を円弧状に形成した後、そのコ
イル部材を丸形管状体に成形し、その丸形管状体の合わ
せ目の端部同志を高周波溶接により丸形電縫管に造管
し、しかる後、その丸形電縫管を順次変形させて角形管
に成形し、その角形管のコーナ部を誘導加熱により局部
加熱した後、更に所定の角形管形状にまで温間成形する
ことを特徴とするものである。また、温間成形は再結晶
温度範囲内で行うようにしたものである。
【０００９】
【作用】帯鋼コイル部材の隅部を、機械的に切削する
か、その隅部を圧延するかして取り除く。これにより丸
形管状体に成形した合わせ目の端部同志を高周波溶接し
たときにもエッジ効果で両端部の隅部にオーバーヒート
を生じることなく、１０ｍ／分よりも大幅に低速でも良
好に丸形管に溶接造管できる。その後、丸形管を順次角
形に変形させて角形管に成形させるが、角形管のコーナ
部を同一の曲率半径に成形した状態で誘導加熱で局部加
熱することによりコーナ部の曲率ごとに多種類の誘導子
を必要としなくて一種類の同じ誘導子を用いて誘導加熱
を行って温間成形できる。また、ライン速度を低速にす
ることができることとも合わせて大電力を必要としなく
てよい。
か、その隅部を圧延するかして取り除く。これにより丸
形管状体に成形した合わせ目の端部同志を高周波溶接し
たときにもエッジ効果で両端部の隅部にオーバーヒート
を生じることなく、１０ｍ／分よりも大幅に低速でも良
好に丸形管に溶接造管できる。その後、丸形管を順次角
形に変形させて角形管に成形させるが、角形管のコーナ
部を同一の曲率半径に成形した状態で誘導加熱で局部加
熱することによりコーナ部の曲率ごとに多種類の誘導子
を必要としなくて一種類の同じ誘導子を用いて誘導加熱
を行って温間成形できる。また、ライン速度を低速にす
ることができることとも合わせて大電力を必要としなく
てよい。
【００１０】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１において、１１は帯鋼コイル部材で、このコ
イル部材１１を引き出して、まずコイル部材１１の幅方
向両端部を圧延整形工程１２で隅部が円弧状となるよう
にする。なお、両端部は機械的に切削して角部を円弧状
にしてもよい。隅部が円弧状に形成されたコイル部材１
１は丸形管成形工程１３で丸形管状に成形される。その
後、高周波溶接工程１４で丸形管状体の合わせ目の端部
同志を溶接し、丸形電縫管を造管する。このときの溶接
速度は種々の肉厚に対し１０ｍ／分以下を含むような値
とする。
する。図１において、１１は帯鋼コイル部材で、このコ
イル部材１１を引き出して、まずコイル部材１１の幅方
向両端部を圧延整形工程１２で隅部が円弧状となるよう
にする。なお、両端部は機械的に切削して角部を円弧状
にしてもよい。隅部が円弧状に形成されたコイル部材１
１は丸形管成形工程１３で丸形管状に成形される。その
後、高周波溶接工程１４で丸形管状体の合わせ目の端部
同志を溶接し、丸形電縫管を造管する。このときの溶接
速度は種々の肉厚に対し１０ｍ／分以下を含むような値
とする。
【００１１】丸形管に造管されたなら、次に直線辺拡大
フォーミングによる角形管成形工程１５で、角成形法を
図２Ａ〜Ｄに示すようにコーナ部の曲率半径Ｒとフラッ
ト辺長Ｆとし、半径Ｒを順次絞って、Ｒ1＞Ｒ2＞Ｒ3と
なるように成形するとともに、フラット辺長Ｆの辺の長
さを、Ｆ1＜Ｆ2＜Ｆ3となるように成形する。そして図
２Ｄに示すように角形管成形後に、図３、図４に示すよ
うなコーナ部局部加熱用の誘導加熱工程１６の加熱コイ
ル１６ａ〜１６ｄを角形管１７の各コーナ部に配置して
角形管１７の各コーナ部を誘導加熱により局部加熱した
後、更に４５０℃〜６５０℃の再結晶温度範囲で角形管
１７のコーナ部を図２Ｅに示す最終の曲率半径Ｒ4とな
るように温間成形工程１８で成形する。なお、Ｒ4は角
形管１７を製品とするときの値で、この値は例えば２．
５〜３．５ｔ（ｔ：肉厚）としている。また、前記加熱
コイル１６ａ〜１６ｄは図３では１組しか示さなかった
が、各コーナ部に同じ加熱コイルが設けられる。これに
より、角形管１７の曲率半径Ｒ4等の製品形状が変わる
ごとに何種類の加熱コイルを準備したり、交換したりす
る必要がなくなり、管のサイズ変更の際のコイル交換の
ための作業時間の損失が生じない利点がある。なお、図
４において、１９は鉄心、２０は銅管である。
フォーミングによる角形管成形工程１５で、角成形法を
図２Ａ〜Ｄに示すようにコーナ部の曲率半径Ｒとフラッ
ト辺長Ｆとし、半径Ｒを順次絞って、Ｒ1＞Ｒ2＞Ｒ3と
なるように成形するとともに、フラット辺長Ｆの辺の長
さを、Ｆ1＜Ｆ2＜Ｆ3となるように成形する。そして図
２Ｄに示すように角形管成形後に、図３、図４に示すよ
うなコーナ部局部加熱用の誘導加熱工程１６の加熱コイ
ル１６ａ〜１６ｄを角形管１７の各コーナ部に配置して
角形管１７の各コーナ部を誘導加熱により局部加熱した
後、更に４５０℃〜６５０℃の再結晶温度範囲で角形管
１７のコーナ部を図２Ｅに示す最終の曲率半径Ｒ4とな
るように温間成形工程１８で成形する。なお、Ｒ4は角
形管１７を製品とするときの値で、この値は例えば２．
５〜３．５ｔ（ｔ：肉厚）としている。また、前記加熱
コイル１６ａ〜１６ｄは図３では１組しか示さなかった
が、各コーナ部に同じ加熱コイルが設けられる。これに
より、角形管１７の曲率半径Ｒ4等の製品形状が変わる
ごとに何種類の加熱コイルを準備したり、交換したりす
る必要がなくなり、管のサイズ変更の際のコイル交換の
ための作業時間の損失が生じない利点がある。なお、図
４において、１９は鉄心、２０は銅管である。
【００１２】次に上記実施例の動作を述べる。コイル部
材１１の幅方向両端部の隅部を圧延整形工程１２で円弧
状に成形する。これは、後段の高周波溶接工程１４によ
り端部同志の溶接を行った際に、上記端部の隅部が存在
していると、エッジ効果のために、隅部（コーナ部）が
オーバーヒートして溶接部の健全性（酸化物をまき込む
等）が喪失されるから、これを防止するために上記のよ
うに隅部を円弧状に成形する必要がある。圧延整形工程
１２で隅部が円弧状に成形されたコイル部材１１は丸形
管成形工程１３で丸形管状体に成形される。この丸形管
状体は高周波溶接工程１４で電縫管溶接されて図２Ａに
示す丸形管に成形される。その後、前述したように角形
管成形工程１５で図２Ｂ〜Ｄのようにして角形管が成形
される。そしてその角形管のコーナ部を誘導加熱工程１
６で加熱した後、更に製品となるようなコーナ部Ｒ4に
温間成形工程１８で成形する。
材１１の幅方向両端部の隅部を圧延整形工程１２で円弧
状に成形する。これは、後段の高周波溶接工程１４によ
り端部同志の溶接を行った際に、上記端部の隅部が存在
していると、エッジ効果のために、隅部（コーナ部）が
オーバーヒートして溶接部の健全性（酸化物をまき込む
等）が喪失されるから、これを防止するために上記のよ
うに隅部を円弧状に成形する必要がある。圧延整形工程
１２で隅部が円弧状に成形されたコイル部材１１は丸形
管成形工程１３で丸形管状体に成形される。この丸形管
状体は高周波溶接工程１４で電縫管溶接されて図２Ａに
示す丸形管に成形される。その後、前述したように角形
管成形工程１５で図２Ｂ〜Ｄのようにして角形管が成形
される。そしてその角形管のコーナ部を誘導加熱工程１
６で加熱した後、更に製品となるようなコーナ部Ｒ4に
温間成形工程１８で成形する。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
次のような効果が得られます。
次のような効果が得られます。
【００１４】（１）帯鋼コイル部材の幅方向両端部の隅
部を予め除去したことにより、厚肉管の健全な低速電縫
管溶接が可能となり、厚肉電縫管の低速でのインライン
化によるが可能となる。
部を予め除去したことにより、厚肉管の健全な低速電縫
管溶接が可能となり、厚肉電縫管の低速でのインライン
化によるが可能となる。
【００１５】（２）角形管成形のための熱源はライン速
度低速化とコーナ部のみの局部加熱のため、大幅に低減
することができ、熱源を狭いスペースに組み込むことが
可能となって実用性が向上する。
度低速化とコーナ部のみの局部加熱のため、大幅に低減
することができ、熱源を狭いスペースに組み込むことが
可能となって実用性が向上する。
【００１６】（３）角形管成形の誘導加熱電力は局部加
熱のために小電力で済み、制御性、再現性に優れてい
る。
熱のために小電力で済み、制御性、再現性に優れてい
る。
【００１７】（４）角形管成形時に再結晶温度範囲での
温間成形を取り入れたので成形に伴うコーナ部の組織及
び強度劣化を防ぐことが可能となる。
温間成形を取り入れたので成形に伴うコーナ部の組織及
び強度劣化を防ぐことが可能となる。
【００１８】（５）角形管成形時のコーナ部の強度や健
全性を有する良質の厚肉角形鋼管を電縫管製造方式によ
って効率良く作成することができる。特に管の肉厚に比
べてコーナ部の曲率半径が小さい角形管の造管において
有効である。
全性を有する良質の厚肉角形鋼管を電縫管製造方式によ
って効率良く作成することができる。特に管の肉厚に比
べてコーナ部の曲率半径が小さい角形管の造管において
有効である。
【図１】この発明の実施例を示す製造工程説明図であ
る。
る。
【図２】実施例の動作説明図である。
【図３】局部加熱を説明するための斜視図である。
【図４】図３の拡大断面図である。
【図５】従来例の角形管製造方法を示すもので、Ａは溶
接前の斜視図、Ｂは溶接後の斜視図である。
接前の斜視図、Ｂは溶接後の斜視図である。
【図６】従来例の角形管製造工程説明図である。
【図７】Ａは高周波電縫管溶接（接触式）の概念図、Ｂ
は管状体の端部の拡大図である。
は管状体の端部の拡大図である。
１１…帯鋼コイル部材 １２…圧延整形工程 １３…丸形管成形工程 １４…高周波溶接工程 １５…角形管成形工程 １６…誘導加熱工程 １７…角形管 １８…温間成形工程
Claims (3)
- 【請求項１】 帯鋼コイル部材の幅方向両端部の隅部を
取り除いて円弧状に形成した後、そのコイル部材を丸形
管状体に成形し、その丸形管状体を高周波溶接により丸
形電縫管に造管し、しかる後、その丸形電縫管を順次変
形させて角形管に成形し、その角形管のコーナ部を誘導
加熱により局部加熱した後、更に温間成形することを特
徴とする角形電縫管の製造方法。 - 【請求項２】 温間成形は再結晶温度範囲内で行うよう
にした請求項１記載の角形電縫管の製造方法。 - 【請求項３】 角形管のコーナ部の誘導加熱を同一のコ
ーナ部の曲率半径にて行うようにした請求項１記載の角
形電縫管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31384192A JPH06154850A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 角形電縫管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31384192A JPH06154850A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 角形電縫管の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06154850A true JPH06154850A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18046158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31384192A Pending JPH06154850A (ja) | 1992-11-25 | 1992-11-25 | 角形電縫管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06154850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003033188A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-24 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Tube and heat exchanger with tubes |
| WO2021039484A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 角形鋼管およびその製造方法並びに建築構造物 |
-
1992
- 1992-11-25 JP JP31384192A patent/JPH06154850A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003033188A1 (en) * | 2001-10-10 | 2003-04-24 | Zexel Valeo Climate Control Corporation | Tube and heat exchanger with tubes |
| WO2021039484A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 角形鋼管およびその製造方法並びに建築構造物 |
| JPWO2021039484A1 (ja) * | 2019-08-30 | 2021-09-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 角形鋼管およびその製造方法並びに建築構造物 |
| TWI747459B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-11-21 | 日商Ｊｆｅ鋼鐵股份有限公司 | 方形鋼管及其製造方法、以及建築結構物 |
| JP2022033802A (ja) * | 2019-08-30 | 2022-03-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 角形鋼管および建築構造物 |
| CN114364468A (zh) * | 2019-08-30 | 2022-04-15 | 杰富意钢铁株式会社 | 方钢管及其制造方法以及建筑结构物 |
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