JPS6030585A - ステンレスクラツド鋼管の製造方法 - Google Patents

ステンレスクラツド鋼管の製造方法

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JPS6030585A
JPS6030585A JP13995283A JP13995283A JPS6030585A JP S6030585 A JPS6030585 A JP S6030585A JP 13995283 A JP13995283 A JP 13995283A JP 13995283 A JP13995283 A JP 13995283A JP S6030585 A JPS6030585 A JP S6030585A
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JP
Japan
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welding
groove
depth
welded
stainless steel
Prior art date
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Pending
Application number
JP13995283A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Katsumoto
勝本 憲夫
Mutsuo Nakanishi
中西 睦夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6030585A publication Critical patent/JPS6030585A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B23K33/004Filling of continuous seams
    • B23K33/006Filling of continuous seams for cylindrical workpieces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

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UO方式の大径鋼管製造設備を用いてクランド
鋼管を製造し得る新規な方法に関する。
UO管は次のような工程を経て製造される。即ち鋼板の
素材に対してエツジプレーニングを用いて板幅加工及び
開先加工を施した後、Cプレスを用いて端曲げ加工を施
し、更にUプレス及び0プレスを用いて断面をU形とな
すり加工(Uing )及び断面が相対向するようにO
形となす0加工(O3ng )を施し、然る後に相対向
する端面同士を溶接して製造される。その後必要に応じ
て拡径して(UOE方式の場合)大径鋼管に成形される
而して従来υθ方式による鋼管製造の場合の溶接方法に
ついて詳述すると、まず開先加工後の鋼板2を断面O形
となる迄成形加工して両端面を突合せ〔第1図(イ)〕
、外側開先部の谷部を仮付溶接した〔第1図(ロ)〕後
、内側開先部を−N溶接し〔第1図(ハ)〕、次いで外
側開先部を仮付溶接部4まで熔込ませるようにして溶接
している。
然るところ、ステンレスクラツド鋼管を同様の方式によ
り溶接して製造せんとする場合は次のような問題がある
ステンレス鋼を合材、炭素鋼を母材とするフラーラド鋼
板を突合せ溶接する場合は次のように行われる。まず第
2図(イ)に示すようにステンレスクラツド鋼板1の炭
素鋼板2(母材)側を開先加工して突合せ、この開先部
を溶接棒(炭素鋼)を用いて多層溶接し〔第2図(ロ)
〕、その後ステンレス鋼板3(合材)側を裏はつりしく
第2図(ハその開先部を溶接棒(ステンレスm)により
多層溶接している。従ってこのように多層溶接を行い、
しかも炭素鋼板2側を裏はつりを行っているので溶接入
熱が分散され、これにより炭素鋼板2とステンレス鋼板
3とが溶融混合することが抑制されて使用鋼材の炭素鋼
板2.ステンレス鋼板3と溶接部の炭素鋼側、ステンレ
ス鋼側とが夫々略均質となって、良好な溶接部が得られ
ていた。
ところがこれと同様の方法をUO方式の大径鋼管製造設
備をそのまま使用して適用することには次のような問題
がある。その1つは従来設備では初層溶接を行う構成と
していないことであり、いま1つは裏はつりを自動的に
行う設備を備えていないことである。そして普通鋼の場
合と同様の溶接を行う場合は溶接部のステンレス鋼と炭
素鋼とが溶融混合して、Ni、Cr等の合金元素が希釈
されて溶接部ステンレス鋼側が合材組成よりも低品位と
なり、その使用目的に充分機能せず、またマルテンサイ
ト組成が形成されて高温割れが発生し易くなる欠点があ
る。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、溶接
部母材側及び合材側が夫々母材1合材の品質と同等にな
るようにしたUO方式の大径鋼管製造設備によるステン
レスクラツド鋼管の製造方法を提供することを目的とす
る。
本発明に係るステンレスクラツド鋼管の製造方法は、ス
テンレスクラツド鋼板をステンレス材を内側として管状
に成形して後、相対向する端同士を突合せ、その突合せ
部を溶接してステンレスクラツド鋼管を製造する方法に
おいて、外側開先深さが全肉厚さの40〜70%、内側
開先深さが31以下となるように開先加工しておき、 外側開先部の谷部を溶接電流が500〜800A、溶接
電圧が23〜33v1溶接速度が30〜70■/分の条
件でMIG又はSA−溶接し、 次いで内側開先部を溶接し、 更に外側開先部を熔込み深さが全肉厚のz以下となるよ
うに溶接することを特徴とする。
本発明ではクラツド鋼管溶接部の母材側及び合材側部分
の組成を夫々母材9合材の組成と同等とすべく以下の如
き溶接条件を採る。 −■ 外側開先深さは全肉厚の4
0〜70%■ 内側開先深さは311A以下 ■ 外側の初層溶接をMIG溶接により行い、その溶接
条件は (イ) 溶接電流が500〜800A (ロ) 溶接電圧が23〜33V (ハ) 溶接速度が30〜70cm/分■ 初層溶接に
次いで内側開先部を溶接し、更に外側開先部を溶接する ■ 外側開先部溶接時の溶込み深さは全肉厚の2以下 次に各限定理由につき説明する。まず外側開先深さにつ
いては、初層MIG又はSAW溶接で十分な熔込み及び
のど厚を得る為に必要であって、これが全肉厚に対して
40%未満では合材側からの溶込み部と重ならず未溶接
部かのこることになり、また逆に70%を超える場合に
は母材側のMIG又はSIV溶接時に内側へ溶融炭素鋼
が溶は落ちて、合材側溶接後その溶接部が合材組成と著
しく異なり好ましくない。したがって外側開先深さは全
肉厚に対して40%以上でかつ70%以下とする。
内側開先深さについては溶接後の組成上合材肉厚程度と
するのが良いが、その深さが3 mmを超えた場合には
溶接部のステンレス鋼と炭素鋼とが溶融混合して、Ni
、Cr等の合金元素が希釈されて溶接部ステンレス鋼側
が合材組成よりも低品位となり耐食性が劣化する虞れが
ある。したがって内側開先深さは3mm以下とする。そ
して合材側開先部はならい溝を兼ねている場合が多々あ
り、その場合には成る程度の深さが要求される。
なお外側開先、内側開先は共に熔込み、ビード形状1作
業能率の点で60〜90°の開先角度が望ましい。
外側開先谷部の初層溶接については従来の仮付溶接の替
わりにMIG又はSIV溶接を行う。この溶接条件につ
いて述べると溶接電流は500A未満では熔込み不足と
なり、逆に80OAを超える場合には内側開先部へ熔落
ちが発生し易く、500八以上で800 A以下とする
。溶接電圧は23V未満では溶接ビードが不安定で溶接
部上側に凸形となり高温割れが発生し易く、逆に33V
を超えると溶込みが少なく溶込み不足になり易くなるた
め23V以上33V以下とする。溶接速度は上記溶接電
流、溶接電圧の範囲で安定したビードが得られる30〜
70cm/分とする。
初層溶接に次いで内側開先部を溶接し、更に外側開先部
を溶接するのはUO方式の大径鋼管製造設備の変更を極
力抑える為である。
外側開先溶接時の熔込み深さについては、合材側の合金
元素が母材側の溶接部に混合すると、その組織がマルテ
ンサイトとなって高温割れが発生するため、全板厚のA
以下にする。
次に本発明を具体的に説明する。第2図は本発明方法の
実施状態を示す模式図であり、図中1はステンレスクラ
ツド鋼板である。このステンレスクラツド鋼板lは母材
が炭素鋼板2で合材にステンレス鋼板3を用いており、
外側開先深さ、内側開先深さ、開先角度については成形
後に規制溶接条件を満足するように開先加工された後、
ステンレス鋼板3が内側となるように端曲げ加工、U加
工、0加工されて相対向する端面同士を突合せている 〔第3図(イ)〕。このように突合された成形管の外側
開先谷部を従来の仮付溶接機を用い〜50〜80%Ar
+CO2ガスシールド(従来では計ガスは使用せず)の
低酸素雰囲気下でMIG又はS1溶接法にて初層溶接す
る〔第3図(ロ)〕。なおこの場合高温割れ防止のため
ビード形状係数11/W (H:溶込み深さ、W:ビー
ド幅)は1.4以下に管理するのが良く、このため溶接
条件としては溶接電流が500A以上で800A以下、
溶接電圧が23V以上で33V以下、溶接速度が30〜
70cg+/分とする。
その後合材と同程度の溶接部が得られるように選定した
溶接ワイヤを用いて内側開先部を2電極サブマージアー
ク溶接する〔第3図(ハ)〕。この溶接については初層
溶接部4にまで溶込みを到達させ、また溶接部のステン
レス鋼板3と炭素鋼板2とが溶融混合することを抑制す
る必要があり、このため低電流、低速度で浅溶込みを行
うことが望ましい。然る後同様に母材と同程度の溶接部
が得られるように選定した溶接ワイヤを用いて外側開先
部を、高温割れを防止すべく熔込みが全肉厚の2以下と
なるように2電極サブマージアーク溶接する〔第3図(
ニ)〕。
このように従来の仮付溶接相当の部分を初層として残す
ので入熱が分散され、また溶接部のステンレス鋼板3と
炭素鋼板2とが溶融混合することが抑制されて、均質な
りラフト鋼管の製造が可能となる。
次に本発明の実施例につき説明する。クランド鋼板とし
ては、母材に第1表に示す化学組成で板厚が12111
1の炭素鋼板2を、合材に同じく第1表に示す化学組成
で板厚が2鶴の20Cr−25Ni系ステンレス鋼板3
を夫々用いた板厚が14fiのステンレスクラツド鋼板
1を使用し、これをエツジプレーニングにより板幅加工
及び開先加工を施した後、ステンレス鋼板3が内側とな
るように断面円形に成形して開先形状として外側開先深
さが7鰭、内側開先深さが21111.開先角度が70
“となるようにしである。このような開先部に対して第
2表に示す化学成分の溶接ワイヤを使用して第3表に示
す溶接条件にて溶接を行い、また比較のために第4表に
示す溶接条件にて従来方法による溶接を行った。
本発明方法による場合の溶接結果については、第4図に
示す分析試料採取位置、即ち溶接部母材側では母材表面
と同レベル位置(1)、溶接部合材側では合材表面と同
レベル位置(2)から分析試料を採取し、これらを分析
した。この分析結果を第5表に示すが溶接部母材側組成
及び溶接部合材側組成は夫々母材組成2合材組成と略同
等となっており、溶接部合材側では機械的性質、耐食性
等が非溶接部と比較して遜色ないことが明白である。こ
れに第 4 表 卒 5 表 対し板付溶接する従来方法により溶接した場合には、内
側合材溶接部の化学組成を第6表に示すが、この表より
合材組成に対して溶接部でN j+ Cr + Moが
非當に少なくなっていることがわかる。そこで、例えば
この希釈現象を抑制すべ(Ni、Cr、Moがより多量
に含有する溶接ワイヤを使用した場合であっても溶接部
でのステンレス鋼の合金成分が60〜70%希釈される
ため、N ir Cr + M oが所要量入らない。
従ってクラツド鋼管を製造する場合に本発明方法を用い
ることにより合材、母材とも健全な溶接部が得られるこ
とがわかる。
以上詳述した如く本発明に係るステンレスクラツド鋼管
の製造方法は、外側開先谷部を初層溶接し、この初層溶
接部を残留させるように溶接するので、入熱が分散され
、また母材への希釈が抑制されて均質なステンレスクラ
ンド鋼管を製造できる優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はUO方式の大径鋼管製造設備による従来の溶接
方法を示す模式図、第2図はステンレスクランド鋼板の
溶接方法を示す模式図、第3図は本発明方法の実施状態
を示す模式図、第4図は本発明方法により溶接した場合
の分析試料採取位置を示す図である。 I・・・ステンレスクラツド鋼板 2・・・炭素鋼3・
・・ステンレス鋼 特 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理士
 河 野 登 失 笑1図 第2図 弘 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ステンレスクラツド鋼板をステンレス材を内側と
    して管状に成形して後、相対向する端同士を突合せ、そ
    の突合せ部を溶接してステンレスクラツド鋼管を製造す
    る方法において、外側開先深さが全肉厚の40〜70%
    、内側開先深さが3鰭以下となるように開先加工してお
    き、 外側開先部の谷部を溶接電流が500〜800 A、溶
    接電圧が23〜33V、溶接速度が30〜70c11/
    分の条件でMIG又はSAW溶接し、 次いで内側開先部を溶接し、 更に外側開先部を熔込み深さが全肉厚の2以下となるよ
    うに溶接することを特徴とするステンレスクラツド鋼管
    の製造方法。
JP13995283A 1983-07-29 1983-07-29 ステンレスクラツド鋼管の製造方法 Pending JPS6030585A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0464311A (ja) * 1990-07-03 1992-02-28 Kokuyo Co Ltd 収納家具
JPH04100956U (ja) * 1991-02-08 1992-09-01 日信工業株式会社 負圧ブースタ
GB2479994A (en) * 2010-04-26 2011-11-02 Subsea 7 Ltd Welding Method

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