JPS6068112A - チタン,ジルコニウム,又はその合金の溶接管製造方法 - Google Patents

チタン,ジルコニウム,又はその合金の溶接管製造方法

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JPS6068112A
JPS6068112A JP17895783A JP17895783A JPS6068112A JP S6068112 A JPS6068112 A JP S6068112A JP 17895783 A JP17895783 A JP 17895783A JP 17895783 A JP17895783 A JP 17895783A JP S6068112 A JPS6068112 A JP S6068112A
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Yasuo Moriguchi
森口 康夫
Yoshiyuki Miyamoto
宮本 淳之
Kenji Narita
憲二 成田
Eiichirou Sawahisa
沢久 栄一郎
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Kobe Steel Ltd
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Kobe Steel Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C37/00Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
    • B21C37/06Manufacture of metal sheets, rods, wire, tubes, profiles or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
    • B21C37/08Making tubes with welded or soldered seams

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (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、チタン、ジルコニウム、又はその合金の溶接
管の製造方法に関する。
チタン、ジルコニウム、又はその合金(以下、チタン等
という)素材による管体の製造に当り、素材の板状フー
プを各成形ロール間を通過させてオーブン管に成形した
後、接合エツジ部をスクイズロール近傍で溶接し、その
後複数個のサイジングロールにより外径を調整して管を
連続的にM造する方法は公知である。前記サイジングロ
ールでの溶接管の外径絞シ量は製品の外径公差、真円度
に影響を与えるが、チタン等の溶接管の絞り■について
は十分な検討がなされておらず、鋼管やSUS管の経験
がそのまま活用されていた。
ところで、チタン等の溶接管の製造においては、焼付防
止のため比較内軟かい銅合金ロールが使用されているの
で、鋼管等の絞シ量(2〜5%)を適用すると、サイジ
ング絞り量が必要以上に大きく銅合金ロールの摩耗が激
しくなるという問題があった。
本発明は以上の点に鍾みなされたもので、その目的とす
るところは、チタン等の溶接管の製造に当り、管外径の
公差及び真円度を調整するのに必要かつ十分な外径絞り
量を決定し、これをサイジングロール等の絞り用ロール
に与え、ロールの不必要な圧下による摩耗の防止された
チタン等の溶接管の製造方法を提供せんとするもの″T
:アリ、その要旨とするところは、チタン、ジルコニウ
ム、又はその合金から成る板状フープを、各成形ロール
間を通過させてオープン管に成形した後、接合エツジ部
をスクイズロール近傍で溶接し、その後複数個のサイジ
ングロールにより外径を調整して管を連続的に製造する
方法において、前記スクイズロールからサイジング最終
ロールまでの外径絞り量の総量を1〜2%とL7て上記
各ロールに配分する点にある。
以下、本発明について詳細に説明する。
まず、チタン等の溶接管の製造工程を第1図に示す実施
例に基づきその概略を説明する。
第1図中(I)は成形工程を示し、該成形工程(■)は
チタン等の帯板状7−プ+l+を7段の成形ロール(F
1〜F7)を通過させて円管状のオーブン管に成形する
ものである。
第1図中側は溶接工程を示し、該溶接工程(n)は、成
形工程(■)終了後のオーブン管のエツジ接合部をその
長手方向に亘って溶接するものであり、オープン管のア
ンプセット量及びエツジの突合せ形状をコントロールす
るスクイズロール(SQ)と、スクイズロール(SQ)
の前後いずれかに配置されだTIG溶接トーチ(2)と
から成る。
第1図中(III)はサイジング工程を示し、該サイジ
ング工程但])は、溶接後の管を真円孔型をもつ4段の
ロールからなるサイジングロール(F8〜F11)を通
過させて、外径公差、真円度を仕上げるものであるO 尚、図において、(31はアンコイラ−1(S)はサイ
ドロールを示す。
次に、本発明の要旨でちるスクイズロールからサイジン
グ最終ロールまでの外径絞り量の総量を1〜2%とする
理由について詳述する0これは、スクイズロール通過後
のチタン等の溶接管(以下、チタン管と称す)の適正サ
イジング条件を把握するため行なわれた、後述する型を
用いた模擬試験に基づくものであり、総絞り量が1%未
満では、真円度が改善できず、2%を越えるとロールと
管との接触長が長くなシロール摩耗が激しくなるためで
ある。
前記梨を用いた模擬試験について、その方法と結果及び
考察について説明する。
〔試験方法〕
fl+供試材 2296X O,7−チタン管をサイジングロールを完
全に浮かせた状態で成型し、溶接直後の真円度の悪い管
をサンプリングして供試材とした0 (2) 試験片および型の形状 試験片としては供試材を約50−に切断し、端面をエメ
リー紙で研摩したものを用いた。
本実験では6種類の真円孔型を有する炭素鋼csa5c
mN)製型を使用したが、その孔型径を第1麦に示す。
第1表には各型を用いて圧下した場合の公称絞り率も同
時に示したが、これらの値は試験片の平均外径と孔型径
から算出したものである。供試材はすべて連続成形して
サンプリングしたため、本試験に使用した試験片はすべ
てほとんど等しい平均外径を有した。
第1表 用いた6種類の型の孔型径 ただL% d411’試験片の平均外径(22,56m
m)(31試験方法 チタン管の溶接部を常に真上にしてチタン管を上下型の
間に置き、万能試験機により上下方向に圧下した。この
場合、試験機のクロスヘッド速度は0.5 txm/ 
mi nとし、上下型が密着して荷重が急激に上昇しは
じめるまで圧下した。本試験は、第1表に示した型を用
いて無潤滑の状態で■→■→■→■→■→■と順次圧下
し、その間のチタン管の寸法や真円度及び圧下荷重など
を測定した。
〔試験結果及び考察〕
第2図に、孔型径とサイジング後のチタン管外径の関係
を示す。図において、横軸は第1表に示す孔型径−と公
称絞り率(%)を同時に示し、縦軸はチタン管外径−を
示す。尚、チタン管外径は6点法によって測定し、図に
は平均値と最大及び最小値全示した。図で、外径公差(
最大径−最小径)に注目すると、素材の外径公差が約0
.5 vIIl+であったのが、公称絞り率が0.7%
以上の圧下を与えるとそれが0.1B以下となる。一方
、平均外径は孔型径よ漫わずかに大きく、絞り率が1%
以上では両者の差は一律に約007加である。この値は
、孔型の弾性変形が無視できると考えられるので、大部
分チタン管の弾性回復によるものと考えられんこの弾性
回復量は円周歪に換算すると約0.31%となり、この
値はチタン管の降伏歪にほぼ等しい。
第6図(A)、(B)は、圧下前の素材管および型■圧
下後の真円度測定図を各々示す。尤も、他の型の圧下後
のプロファイルも測定されたが、ここでは第6図をその
代表例として示した。図において、aは溶接部、bはプ
ロファイル、Cは基準円を示す。@4図は、公称絞り率
と真円度の関係を示す。
ン管の小曲がり(日間の凹凸)の程度もプロントのマー
クを区別して示した。すなわちここでは小曲がりの程度
を、真円度測定図上のフーロファイル曲線と基準円との
交点数で判定し、・は交点数が8箇以上、Δけ交点数が
6〜7箇、Oは交点数が4〜5箇の場合を示す。第6図
(A)の)と第4図によれば素材の真円度は約350/
’mであり、公称絞り率が1%未満では真円度が大きく
矯正が不足し1%以上では真円度がほぼ一定の約601
’mとなり、小曲がシも矯正される。そして、2%を越
えると圧下量のった場合(順次圧下)の試験結果である
が、本試験と圧下順序以外同様の試験で、素材から直接
所望の型により一気に圧下する(単独圧下)試験も行わ
れた。この場合の詳細な結果説明は省略するが、結論と
して、外径測定の結果及び真円度測定の結果には順次圧
下の場合と単独圧下の場合では法によって異なった。第
5図は、型■圧下時の圧下荷重と上)型間クリアランス
の関係を示す図でちり、図において実線、破線はそれぞ
れ順次圧下および単独圧下の場合を示している。また、
図中が0の点を示踵(blは圧下開始時におけるりIJ
アランスを示している。図より、順次圧下まり単独方 圧下の布が、換言すれば、一つの型で絞り率を大きくす
るほど、クリアランスの大きい時点i−ら圧下荷重が上
昇し始めることが判る。このことをサイジングロールに
当てはめると、1スタンドの圧下量を大きくした場合、
チタン管とロール子し型表面との接触長さが長くなり、
その結果、銅合金ロールの摩耗が激しくなることが予想
される。したがって、適正絞り率を各スタンドで等分に
配当することは、ロール摩耗防止の見地から、よシ好捻
しいことが判る。
型による模擬試験については、以上の通り′cあるが、
上記結果に基づく外径絞り量を実根のサイジングロール
に与゛えてその結果を確認した。
〔実施方法〕
対象チタン管として、31.75φ×0.5ゝを用い、
実機としては、第1図に示す、サイジングロールが4段
のものを用いた。成形途中にロールを停止させてスクイ
ズロール(SQ)以後の各サイジンク゛口−ル(F8〜
Fu)i過aのチタン管をサンプリンクした。これらチ
タン管サンプルにより外径及び真円度を実測し、各種サ
イジング条件との関係をめた。尚、上下ロールクリアラ
ンスは0として設定され、造管に鉱すべて新品の(摩耗
のない)ロールが使用された。
〔実施結果及び考察〕
前記のようにサンプリンクしたチタン管の外径公差およ
び真円度の測定結果を第6図(A) (B)に示す。
これらの図では横軸に塑性絞り率をとっているが、この
値は下記式により攻めたものである。
lP−しF/dBq−1l X 10(1(%)ただし
、δF=塑性塑性率、dF:各サイジングロール通過後
チタン管の平均外径、dBQ、ニスクイズロール通過後
チタン管の平均外径 縦軸は各々外径公M(am’)、真円度Cμm)を示し
ている。
第6図(At (B)から明らかなように、外径公差、
真円度は絞り率が大きくなるに従って小さくなり、塑性
絞り率が0.5〜06%以上でA S T M規格と比
較しても十分な真円度(外径公差)が達成される。
したがって本実施の結果からは適正サイジング絞り率と
して、塑性絞り率0.5〜0.6%という値が得られる
。チタン管の弾性回復歪をすでに述べたように約0.6
1%吉見積れば、適正サイジング絞夛率(全歪)は0,
81〜0.91%となり、この値は型による模擬試験で
得られた結果と近似する。以上の結果より、適正サイジ
ング絞り率としては前節に述べたような1〜2%が妥当
であることが確認された。
本実施に関し、他のチタン管についても前記項目につい
て調べられたが、はぼ同様の結果が得られ、適正サイジ
ング絞り率として、前記1〜2%が、チタン管の寸法に
よらず適用可能なことが判明した。
以上述べたように、本発明のチタン等の溶接管製造方法
によれば、スクイズロールからサイジング最終ロールま
での外径絞り量の総量を1〜2%として上記各ロールに
配分したので、管外径の公差及び真円度を高精度に調整
しかつ不必要な圧下によるロール摩耗も防止でき、ロー
ルの長寿命化が可能となった。加えて、外径絞り量が明
確に設定できたので、該外径絞り量を考慮して、スクイ
ズロール以後のロール孔型の最適設計を行うことができ
、かつ適正なフープ幅を決定でき、今まで試行錯誤的に
行っていたこれらの付帯事項も効率よく処理でき生産性
向上に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はチタン等の溶接管の製造工程を示す概略工程図
、第2図は孔型径及び公称絞り平とチタン管外径との関
係を示す図、第6図(A) (B)は素材管の圧下前後
の真円度測定図、第4図は公称絞り手と真円度との関係
を示す図、第5図は上下型間クリアランスと圧下荷重と
の関係を示す図、第6図(AJ(Blは塑性絞!7*と
外径公差、真円度との関係を示す図である。 fi+・・・フープ、12)・・・溶接トーチ、Fl−
F7・・・成形ロール、SQ・・・スクイズロール、F
8〜Fll・・・サイジングロール。 第5図 x″F型ノ旧りυyランズ 第 6図(A) 雪βi主素tll岑(ヅジ 惇ε柱嗜il)キf’7) 手続補正書(自発) 昭和59年60月13日 昭和58年特 肝 願第178957号2 発 明 の
名称 チタン、ジルコニクム、又はその合金の溶接管製造方法 3 袖Tをする渚 事件との関係 特1fFIfj願人 (119)株式会社 神P製鋼所 4代理人 曇577 (1)明細乃第8頁第15行目に「最大ずれの相(単位
:pm)Jとある?「最大ずれの相f(単位:pm)J
と訂正する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l、 チタン、ジルコニウム、又はその合金から成る板
    状フープを、各成形ロール間を通過させてオーブン管に
    成形した後、接合エツジ部をスクイズロール近傍で溶接
    し、その後複数個のサイジングロールによシ外径を調整
    して管を連続的に製造する方法において、前記スクイズ
    ロールからサイジング最終ロールまでの外径絞シ量の総
    量を1〜2%として上記各ロールに配分することを特徴
    とするチタン、ジルコニウム、又ハその合金の溶接管製
    造方法。 2 配分が略等配分である特許請求の範囲第1項記載の
    チタン、ジルコニウム、又はその合金の溶接管製造方法
JP17895783A 1983-09-24 1983-09-24 チタン,ジルコニウム,又はその合金の溶接管製造方法 Granted JPS6068112A (ja)

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JP17895783A JPS6068112A (ja) 1983-09-24 1983-09-24 チタン,ジルコニウム,又はその合金の溶接管製造方法

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JPS6351762B2 JPS6351762B2 (ja) 1988-10-17

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