JPH0698487B2 - 電縫管用帯鋼の接合方法 - Google Patents

電縫管用帯鋼の接合方法

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JPH0698487B2
JPH0698487B2 JP14079490A JP14079490A JPH0698487B2 JP H0698487 B2 JPH0698487 B2 JP H0698487B2 JP 14079490 A JP14079490 A JP 14079490A JP 14079490 A JP14079490 A JP 14079490A JP H0698487 B2 JPH0698487 B2 JP H0698487B2
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B15/00—Arrangements for performing additional metal-working operations specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, metal-rolling mills
    • B21B15/0085—Joining ends of material to continuous strip, bar or sheet

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  • Arc Welding In General (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、電縫管製造ミルラインにおいて、先行帯鋼
の後端縁とアンコイラーから送られる後行帯鋼の先端縁
を溶接する方法に関する。
従来の技術 電縫管製造ミルラインは、一般に第3図に示すとおり、
熱間あるいは冷間圧延によりコイル状に巻き取られた帯
鋼(11)は、エントリー工程において、アンコイラー
(12)により巻き戻され、レベラー(13)により平坦化
されたのち、その最先端および最後端の不良部をエンド
カットシャー(14)により切落される。その後エンドウ
エルダー(15)で先行帯鋼の後端縁と後行帯鋼の先端縁
が突合され溶接される。その間ルーパー(16)は、蓄え
た帯鋼を成形工程以降の製管機(17)に供給し、先行帯
鋼の後端縁と後行帯鋼の先端縁の突合せ溶接に要する時
間を吸収し、これに続く製管工程の連続性を確保するよ
うにしている。しかし最近では製管速度150m/minを超え
るミルもあり、エンドウエルダーでの帯鋼溶接時間は、
ミルの性能を決定するうえで重要である。
上記従来の連続製管は、主として外径200mm以下の中・
小径ミルで実施されていた。
しかし、最近は能率の向上、コイル先端、後端の成形不
良部の減少による製品歩留の向上を目的として、大径ミ
ルにおいても連続製管が適用されつつある。
大径ミルにおける連続製管においては、前記エンドウエ
ルダーで溶接される帯鋼幅が広幅となり、かつ、厚みが
厚くなる。このため、溶接所要時間が長くなり、その間
製管工程に帯鋼を供給するためのルーパーが大がかりな
ものとならざるを得ない。
したがって大径ミルにおける連続製管でのエンドウエル
ダーが具備すべき条件としては、 (1)ルーパーおよびその後の成形工程、定径工程で破
断しない十分な溶接強度が得られること、 (2)狭幅から広幅まで、また薄肉から厚肉まで各種の
帯鋼が溶接できること、 (3)短時間で溶接できること、 が要求れさる。
これらはすべて小径ミルでも当てはまることであるが、
大径ミルの場合はより切実な要望となる。
その理由は、大径となることにより必要とされる溶接強
度がより大きくなること、また、大径となることによ
り、板幅、板厚の最大と最小の差がより大きくなるこ
と、溶接時間は短いほど製管工程の能力を制限せず、か
つルーパーは小規模なものでよく、設備費用の大幅削減
が可能となるからである。
前記のエンドウエルダーにおける溶接所要時間を短縮す
る方法としては、大電流MIG溶接により溶接する方法
(特開昭57-142776号公報)、あるいは複数の消耗電極
を有するガスシールドアーク溶接により行う方法が提案
されている。
発明が解決しようとする課題 前記特開昭57-142776号公報の大電流MIG溶接により溶接
する方法を適用しても、肉厚6mmないし19.1mmの帯鋼に
対し、実用上可能な溶接速度は600〜1200mm/minであ
り、仮に2000mmの板幅を溶接するとすれば3.3〜1.7分も
必要となり、その所要時間は決して短時間とはいえず、
能率的に不十分である。
また、複数の消耗電極を有するガスシールドアーク溶接
により行う方法は、各電極当たりの溶接長さを短くで
き、溶接時間を短縮できることは明らかである。しか
し、単に複数の電極を配置するのみでは、狭幅から広幅
までの帯鋼の幅変動に対応するのは困難であり、実用化
したとしてもその制御方法、電極走行設備は大掛かりな
ものとならざるを得ない。
この発明の目的は、前記帯鋼のエンドウエルダーとして
複数の溶接トーチを使用するガスシールドアーク溶接装
置において、比較的容易に狭幅から広幅、薄板から厚板
までの種々の帯鋼を能率よく溶接できる電縫管用帯鋼の
接合方法を提供するものである。
課題を解決するための手段 前記目的を達成するため、複数の溶接トーチを用いるガ
スシールドアーク溶接を電縫管用帯鋼の溶接装置に適用
すべく種々試験検討した。その結果、複数の溶接トーチ
を2組に分割してそれぞれ走行台車に所定間隔で搭載
し、一方の走行台車を帯鋼の一側端に、他方の走行台車
を帯鋼の他の側端に配置し、帯鋼の両側端から中央部に
向かって溶接することによって、比較的容易に狭幅から
広幅、薄板から厚板までの種々の帯鋼を能率よく溶接で
きることを究明し、この発明に到達した。
すなわちこの発明は、電縫管製造ミルラインで、先行帯
鋼の後端縁をアンコイラーから送られる後行帯鋼の先端
縁を、複数の溶接トーチを持ったガスシールドアーク溶
接装置により接合する方法において、溶接トーチを2組
に分割してそれぞれ走行台車に所定間隔で配設し、接合
する帯鋼の幅に応じて使用する溶接トーチ数を選択し、
帯鋼両側端面から中央に向かって溶接するのである。
作用 この発明においは、複数の溶接トーチを持ったガスシー
ルドアーク溶接装置により接合する方法において、溶接
トーチを2組に分割してそれぞれ走行台車に所定間隔で
配設し、帯鋼の幅に応じ、使用する溶接トーチ数を選択
し、帯鋼両側端面から中央に向かって溶接接合するので
ある。
したがって、溶接すべき帯鋼幅をW、各走行台車に配置
した溶接トーチ間距離をL、各走行台車の先端溶接トー
チの設備制約から生じる最接近可能距離をAとすると、
設備的に与えられたL、Aおよび帯鋼幅Wに応じ、溶接
所要時間が最短となるよう、使用する溶接トーチ数およ
び各溶接トーチで溶接すべき長さを決定する。
使用する溶接トーチ数および各溶接トーチで溶接すべき
長さの決定は、後述するとおり種々の方法が考えられ
る。しかし1溶接トーチの最大溶接長さは、L+Aとな
り、板厚、溶接条件等により定まる最適溶接速度をVと
すると、必要溶接時間Tは、板幅に関係なく、T=(L
+A)/Vで全幅に亘り溶接可能となる。
なお、この発明では溶接トーチのスタート位置を帯鋼の
両側端としたが、これは、 (1)溶接開始点と溶接終了点の健全性を比較すれば、
溶接終了点は一般にクレーターと呼ばれる溶接不完全部
が残り、溶接開始点に比較して健全性が劣ること、 (2)帯鋼のキャンバーにより発生する溶接部の負荷の
幅方向での不均一および帯鋼の成形工程で発生する溶接
部の負荷の不均一が、帯鋼の端と中央部を比較すれば、
端の方が大きくより健全性を求められこと、 の理由によるものである。これによって溶接装置にクレ
ーター処理の機能を付与することなく、安価な装置での
溶接が可能となる。
なお、設置する溶接トーチ数n、溶接トーチ間隔Lは、
溶接される帯鋼の幅範囲、許容される溶接時間Tから、
任意に定められるものである。
また、溶接トーチを2組に分割する場合、一方の走行台
車に1本の溶接トーチを、他方の走行台車に残りの溶接
トーチを搭載することもできるし、両走行台車に半数づ
つ搭載することもできる。設置する溶接トーチ数が多く
なった場合、両走行台車に半数づつ搭載すると負荷を等
しくするという利点があるが、溶接時間の短縮という面
での有利性はない。
実施例 この発明方法に使用する溶接装置を示す第1図および第
2図に基づき、この発明方法を詳細に説明する。
図示しないエンドカットシャーにより後端が切断された
先行帯鋼(1)と、同様に図示しないエンドカットシャ
ーにより先端が切断された後行帯鋼(2)は、先行帯鋼
(1)の後端縁(1a)と後行帯鋼(2)の先端縁(2a)
は、図示しないクランプ装置上で突合わされてクランプ
されたのち、n本の溶接トーチ(3−1)〜(3−n)
に供給さる消耗電極ワイヤ(4)でのガスシールドアー
ク溶接により溶接される。
この溶接トーチ(3−1)〜(3−n)は、一方の走行
台車(5)に溶接トーチ(3−1)を、他方の走行台車
(6)に溶接トーチ(3−2)〜(3−n)を所定間隔
Lで搭載する。この走行台車(5)(6)は、帯鋼の両
側端にそれぞれ配置する。
溶接すべき帯鋼幅をW、また、図示していないが溶接ト
ーチ(3−1)と溶接トーチ(3−2)の設備制約から
生じる最接近可能距離をAとする。
このように溶接トーチを配列したのち、設備的に与えら
れたL、Aおよび接合すべき帯鋼幅Wに応じ、溶接所要
時間が最短となるよう、使用する溶接トーチ数および各
溶接トーチの溶接すべき長さを決定し、両側端から溶接
を行う。
使用する溶接トーチ数および各溶接トーチの溶接すべき
長さの決定は、種々の方法が考えられる。
例えば (1)W≧2L+Aの場合 溶接トーチ(3−1)と溶接トーチ(3−2)を選択
し、一端から走行台車(5)により(W−A)/2を溶接
トーチ(3−1)で、他端から走行台車(6)により
(W+A)/2を溶接トーチ(3−2)で溶接する。
(2)2L+A<W≦3L+Aの場合 溶接トーチ(3−1)〜(3−3)を選択し、溶接トー
チ(3−1)を一端に、溶接トーチ(3−3)を他端に
配置し、溶接トーチ(3−1)でW−(2L+A)を、溶
接トーチ(3−2)でL+Aを、溶接トーチ(3−3)
でLを溶接する。
(3)NL+A<W≦(N+1)L+Aの場合 溶接トーチ(3−1)〜(3−n+1)を選択し、溶接
トーチ(3−1)を一端に、溶接トーチ(3−n+1)
を他端に配置し、溶接トーチ(3−1)でW−(NL+
A)を、溶接トーチ(3−2)でL+Aを、その他の溶
接トーチ(3−3)〜(3−n+1)でそれぞれLを溶
接する。
このように決定することによって、すべての幅の帯鋼に
対し、1溶接トーチでの最大溶接長さは、L+Aとな
り、板厚、溶接条件等により定まる最適溶接速度をVと
すると、必要溶接時間Tは、帯鋼幅にかかわらず、 T=(L+A)/V で全幅に亘り溶接可能となる。
つぎに溶接すべき帯鋼幅Wの測定方法の一例を第2図に
示す。このようなエンドウエルダーでは先行帯鋼(1)
の後端と、後行帯鋼(2)の前端を正しくセンタリング
することが不可欠である。このセンタリング装置(7a)
〜(7d)のガイドロール(8)移動量を演算し、それぞ
れの帯鋼幅を算出し、必要な溶接すべき帯鋼幅Wを測定
する。また、他の光学的な測定装置、機械的な測定装置
により帯鋼(1)(2)の幅を測定することもできる。
実施例1 第1図および第2図で説明した溶接トーチの配置によ
り、溶接トーチ数:6、溶接トーチ間距離L:320mm、溶接
トーチ(3−1)と(3−2)との最接近間隔A:100mm
の溶接装置を使用し、消耗電極ワイヤとして大電流MIG
溶接4.0mmφを使用し、最小幅から最大2020mmまでの帯
鋼を、帯鋼幅に応じて溶接トーチ数を選択し、第1図お
よび第2図で説明した溶接方法により溶接した。
その結果、板厚19.0mmの時、溶接速度500mm/min、溶接
時間最大50秒であった。また、板厚3.0mmの時は、溶接
速度1800mm/min、溶接時間最大14秒で全幅に亘り溶接で
きた。
発明の効果 以上述べたとおりこの発明によれば、複数の溶接トーチ
を持ったガスシールドアーク溶接装置を電縫管製造ミル
ラインの先行帯鋼の後端縁と後行帯鋼の先端縁を溶接す
る溶接装置として使用することができ、溶接時間が短縮
され、大径電縫管製造ミルラインにも適用できる。この
ため少容量のルーパーで、本来の製管機の製管速度能力
を損うことなく、製管機に帯鋼の供給が可能となり、そ
の効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に使用する溶接装置の概略説明図、第
2図は帯鋼幅測定方法の概略説明図、第3図は一般的な
電縫管製造ミルラインの説明図である。 1……先行帯鋼、1a……後端縁、 2……後行帯鋼、2a……先端縁、 3−1〜3−n……溶接トーチ、 4……消耗電極ワイヤ、5、6……走行台車、 7a〜7b……センタリング装置、 8……ガイドロール、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 9/173 E 7920−4E

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電縫管製造ミルラインで、先行帯鋼の後端
    縁とアンコイラーから送られる後行帯鋼の先端縁を、複
    数の溶接トーチを持ったガスシールドアーク溶接装置に
    より接合する方法において、溶接トーチを2組に分割し
    てそれぞれ走行台車に所定間隔で配設し、接合する帯鋼
    の幅に応じて使用する溶接トーチ数を選択し、帯鋼両側
    端面から中央に向かって溶接することを特徴とする電縫
    管用帯鋼の接合方法。
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