JPS5816781A - 溶接管の製造方法 - Google Patents

溶接管の製造方法

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JPS5816781A
JPS5816781A JP56116735A JP11673581A JPS5816781A JP S5816781 A JPS5816781 A JP S5816781A JP 56116735 A JP56116735 A JP 56116735A JP 11673581 A JP11673581 A JP 11673581A JP S5816781 A JPS5816781 A JP S5816781A
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pipe
welding
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laser beam
welded
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JP56116735A
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Takao Ko
高 隆夫
Hirotsugu Inaba
稲葉 洋次
Nobuyuki Yamauchi
山内 信幸
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/60—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
    • B23K26/262—Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes

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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】 本発明は高周波溶接等の溶接技術を利用して電縫鋼管等
の溶接管を製造する方法において、ペネトレータの発生
を効果的に防止して溶接品質の向上を図る溶接管の製造
方法を提案するものである。
一般に電縫鋼管を製造する方法においては、帯鋼が複数
のブレイクダクンロール、サイドロール、フィンバスロ
ール等からなる成形ロール群に連続的に送給されて、ま
ずU字形に成形された後に略円形のオープンパイプに曲
成され、然る後にだ接種に送給され、誘導コイル方式又
はサーマツール方式によりオープンパイプの対向側端面
に高周波電流を通じてその部分を加熱溶融させた後、ス
クイズロールにより圧接することによって電縫鋼管が製
造される。
所かる方法は他の製管方法に比して高能率であることが
大きな利点であシ、油井管、ラインパイプ用鋼管、ボイ
ラ用鋼管、機械構造用−鋼管等の低コスト化が実現でき
る。
然るにオープンパイプの対向側端面が加熱だ融される際
に大気中の酸素により素材中の合金成分が酸化されて生
成した酸化物の中で高融点のもの(Mn* Sip C
r等の酸化物)が排出されずに溶接部内部に残留し、ペ
ネトレー“り七呼ばれる溶接欠′陥が発生することがあ
る。このベネトレータFi 拡管、偏平、シャルピー各
試験等により確認される機械的性質を著しく劣化させ、
電縫鋼管の信頼性を低下させるので、その用途を限定す
る一因となる。
このためペネトレータの□発生を防止する方法が種々開
発されており、その主なものとして溶接現象を安定させ
る方法及び窒素ガス等により加熱部周辺をシールドする
方法がある。前者による方法は過大な溶接入熱のときに
ペネトレータが発生しやすいことに着目し、板厚、■形
状、電源電圧等の変動に材して常に適正入熱が得られる
ように制御してベネトレークの発生を防止する方法であ
るが、仮自適正人熱が得られるように制御できたとして
もベネトレータが素材中のMn* Sit Cr等の合
金成分の酸化現象に起因している限り、その酸化現象を
根本的に防止しなければペネトレータの発生を皆無にす
ることはできず、実際には溶接入熱の・制御のみでは微
小なベネトレータが残存する。
また後者による方法は窒素ガス等により加熱部周辺を大
気からシールドして酸化を防止する方法であってペネト
レータの発生が相当減少することが既に知られているが
、加熱蔀周辺に取り付けられる誘導加熱コイル又は接触
給電子等の構造が複雑であるために、加熱部周辺を大気
から完全にシCr等の合金成分の酸化を防ぎきれず、微
小なペネトレータの発生は避は得ない上、装置が大掛か
りなものとなり、その保守も類型であるという雄点があ
る。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電縫
鋼管等の溶接管を製造する際に加熱部周辺の素材の酸化
を略完全に防止して微小ペネトル−クを大幅に低減し、
溶接管の品質の向上を図ることを目的とする。
本発明に係る溶接管の製造方法は、金属帯の側端面同士
を対向させるべくこれを曲成してオープンパイプとし、
該オープンパイプの対向側端部に電りを通じて加熱する
と共に両側方から加圧することにより両側端部を溶接し
て管を製造する方法において、溶接点近傍にレーデビー
ムを照射し、照射部の金属を蒸発せしめつつ溶接するこ
とを特徴とする。
以下本発明方法をその実施状態を示す図面に基いて詳細
に説明する。第1図は電縫鋼管製造フィンの要部を模式
的に示す平面図であり、@2図はその溶接点近傍を模式
的に示す斜視図である。図示しない縁側装置でその両側
縁が溶接に適する面に仕上げられた帯鋼STは白抜矢符
方向′に送給されてプレークダクンロール61a、 6
1b及び62a。
62b並びにサイドロール51/、51r、 52/、
 52r及び53/y 53rによってU字型に成形さ
れる。そして上下に対設されたフィンバスロールレ41
,42(図には上′方のローA/のみを表わしである)
、更にはとのフィンバスd−ル41,42間の最終のサ
イドロール54/l 54rによって略円形に成形され
てオープンパイプOPとなり、また上方のフィンバスロ
ールが有するフインプレークトによって対向する両縁が
正確に案内されて誘導加熱コイ゛ル1へ送給される。誘
導加熱コイル1へは高周波電源2から200〜500 
kHz程度の高周波電流が供給され、オープンパイプO
Pの対向側端部にij誘導電流が発生する。この誘導電
流によって対向側端部が加熱されたオープンパイプ0P
tiスクイズロール3/e3rによって両側方から加圧
されて溶接点Aにて溶接されてパイプPとなる。そして
溶接点Aの上方KFi第2図に示すようにレーデビーム
発生装置7が設置されており、溶接点A近傍にレーザビ
ームを照射する。
ここで溶接点A近傍とは加熱溶融された対向側端部がス
クイズロール3/*3rにより加[Eされて接合する実
質上の溶接点、所謂溶接突合せ点からその上流の加熱溶
融された対向側端部が接近して外観上接合してみえる見
掛は上の溶接点迄の間、更にはその上流側20w程度の
部分を指す。
またレーザビーム発生装置17としてはルビ、YAG等
の固体レーザ又はCO3で代表される気体レーザの発生
装置を用い、100KW/csf程度の出力で連続的に
ビームを照射する。対向側端部は高周波誘導電流によシ
加熱されており、照射部の金属・を蒸発させるにはこの
程度で十分である。
なお実施例ではレーデビーム発生装置7から直接溶接点
A近傍へ照射したが、溶接点Aの上方の適宜位置にミラ
を配し、他の位置にて発生されたレーザビームをそのミ
ラにて反射させて溶接点A近傍へ照射してもよく、溶接
点への上流側の適宜位置、例えばオープンパイプOPの
対向側端部間に生じた間隙にミラを配し、他の位置にて
発生されたレーデビームをそのミラにて反射させて水平
ビームとして溶接点A近傍へ照射してもよい。
斯かる本発明一方法による場合は、溶接点A近傍の金属
表面はレーザビームにより急激に加熱され゛てその金J
l!Fi蒸発し、その蒸気圧により金X表面は大気から
シールドされることKなる。またその蒸気が酸化される
ことにより周辺の酸素が消費され、酸素分圧は著しく低
下する。またその除虫じた酸化物も殆どが大気中に飛散
して溶接部に悪影響を及ぼすことはない。このように本
発明方法は素材金属が自ら蒸発していくことにより金属
表面を言わば自己シールドするので効果的に加熱部周辺
を非酸化雰囲気とすることができ、その部分での素材中
の合金成分の酸化が防止され、微小なペネトレークも防
止できる。また従来の窒素ガス等によりシールドする方
法に比し、装置も簡単なもので済み既存設備への適用も
容易である。
次に零発1月の実施例について説り」する。化学成分が
C:0.14%、Si:0.30%、Mn : 0.5
0%、Cr:1.0% の供試材を板厚:3.2酎、外
径:48.6鋼の鋼管とすべく製管速度:2シ分にて製
管した。
Xl51表は従来法による場合と本発明方法による場合
とについてペネトレータの発生状況を比較したものであ
る。
従来法による場合、ベネトレータが多発するような溶接
入熱条件で溶接したとさも、本発明による場合はペネト
レータの発生を皆無に近い状況にすることができ、零発
すj方法のペネトレータの発生を防止する上での効果が
十分確認できた。
以上詳述した如く本発IJ1方法による場合は溶接管を
製造する際に溶接点近傍にレーザビームを照射し、照射
部の金属を蒸発せしめつつ溶接するので素材金属が金属
表面を大気から自己シールドする。・従って素材中の合
金成分の酸化を防止でき、ペネトレータの発生を効果的
に防止でき、電縫鋼管等の溶接管の品質向上に多大の効
果がある。
【図面の簡単な説明】
$1図は電縫銅管製造ラインの要部を模式的に示す平面
図であり、第2図はその溶接点近傍を模式的に示す斜視
図である。 P・・・パイプ OP・・・オープンパイプ ST・・
・帯鋼 A・・・溶接点 1・・・誘導加熱コイル 2
・・・高周波電源 3/+3r・・・スクイズロール 
7・・・レーザビーム発生装置 特 許 出 願 人   住友金属工業株式会社代理人
 弁理士  河 野 登 犬

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、金属帯の側端面同士を対向させるべくこれを曲成し
    てオープンパイプとし、該オープンパイプの対向側端部
    に電流を通じて加熱すると共に両側方から加圧すること
    により両側端部を溶接して管を製造する方法において、
    溶接点近傍にレーザビームを照射し、照射部の金属を蒸
    発せしめつつ溶接することを特徴とする溶接管の製造方
    法。
JP56116735A 1981-07-24 1981-07-24 溶接管の製造方法 Granted JPS5816781A (ja)

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