JPS6352709A - マンドレルミルの圧延制御方法 - Google Patents
マンドレルミルの圧延制御方法Info
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- JPS6352709A JPS6352709A JP61195235A JP19523586A JPS6352709A JP S6352709 A JPS6352709 A JP S6352709A JP 61195235 A JP61195235 A JP 61195235A JP 19523586 A JP19523586 A JP 19523586A JP S6352709 A JPS6352709 A JP S6352709A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
- B21B37/78—Control of tube rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Metal Rolling (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、複数の各側部動式ローススタンドを連続配置
し、マンドレルバ−が挿入された中空素管を延伸圧延す
るマンドレルミルの圧延制御方法に関する。
し、マンドレルバ−が挿入された中空素管を延伸圧延す
るマンドレルミルの圧延制御方法に関する。
[従来の技術]
継目無鋼管の製造工程は、素材丸棒に穴を開ける穿孔工
程と、穿孔された中空素管を減肉延伸する延伸圧延工程
と、延伸圧延された素管を所定の外形にまで絞る仕上げ
圧延工程の3工程からなる。すなわち、素材は加熱炉に
おいて所定の温度まで加熱された後、マンネスマンピア
サにより穿孔圧延されて中空素管となる。この中空素管
は延伸圧延機としてのマンドレルミルによって減肉延伸
される。
程と、穿孔された中空素管を減肉延伸する延伸圧延工程
と、延伸圧延された素管を所定の外形にまで絞る仕上げ
圧延工程の3工程からなる。すなわち、素材は加熱炉に
おいて所定の温度まで加熱された後、マンネスマンピア
サにより穿孔圧延されて中空素管となる。この中空素管
は延伸圧延機としてのマンドレルミルによって減肉延伸
される。
マンドレルミルは中空素管にマンドレルハーヲ挿入した
状態で延伸する多段圧延機であり、各ロールスタンドの
圧下量、ロール回転速度の設定が不適切であると、素管
材料が中間スタンドにおける」二下のロールフランジ部
間隙から外方に張出る素管バルジ部のバルジ幅〆゛過犬
となり、種々の内面欠陥、圧延作業の不良を発生させる
ことになる。
状態で延伸する多段圧延機であり、各ロールスタンドの
圧下量、ロール回転速度の設定が不適切であると、素管
材料が中間スタンドにおける」二下のロールフランジ部
間隙から外方に張出る素管バルジ部のバルジ幅〆゛過犬
となり、種々の内面欠陥、圧延作業の不良を発生させる
ことになる。
そこで、従来のマンドレルミルにおける圧延制御方法ど
して提案されている例えば特願昭58−260849号
にあっては、素管のバルジ幅過大による内面欠陥を防止
するために、所定スタンドで圧延中の素管バルジ部内面
の最小曲げ半径が3.5mm以下にならないように、圧
延中の最大バルジ幅を適正な状態に制御することとし、
内面欠陥の防止を図っている。
して提案されている例えば特願昭58−260849号
にあっては、素管のバルジ幅過大による内面欠陥を防止
するために、所定スタンドで圧延中の素管バルジ部内面
の最小曲げ半径が3.5mm以下にならないように、圧
延中の最大バルジ幅を適正な状態に制御することとし、
内面欠陥の防止を図っている。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながら、バルジ幅の過大により発生する素管の内
面欠陥については、本発明者のより詳細な研究によれば
、内面欠陥を生ずるバルジ幅の上限値が圧延される素管
の熱間加工性により異なり、内面欠陥を確実に防止する
ためには、素管の熱間加工性に応じたバルジ幅値の管理
が必要であることが認められた。
面欠陥については、本発明者のより詳細な研究によれば
、内面欠陥を生ずるバルジ幅の上限値が圧延される素管
の熱間加工性により異なり、内面欠陥を確実に防止する
ためには、素管の熱間加工性に応じたバルジ幅値の管理
が必要であることが認められた。
すなわち、バルジ幅値と内面欠陥の関係は、圧延される
素管の材質により変化する。換言すれば、熱間加工性の
悪い材質においては、熱間加工性のよい材質に比較して
、バルジ幅値が比較的小さな値においても内面欠陥の発
生を生ずる。したがって、従来技術に見られるように、
バルジ幅値を全鋼種−律に制御する方法では、合金鋼等
の熱間加工性の悪い材質を圧延する時に内面欠陥の発生
を防II−することができない。例えば、第5図に示す
ような熱間加工性の悪い13%Cr鋼の圧延結果につい
てみれば、バルジ部内面の曲げ半径(R1)を3.5m
m以上に管理しても、内面欠陥の発生がみられる。
素管の材質により変化する。換言すれば、熱間加工性の
悪い材質においては、熱間加工性のよい材質に比較して
、バルジ幅値が比較的小さな値においても内面欠陥の発
生を生ずる。したがって、従来技術に見られるように、
バルジ幅値を全鋼種−律に制御する方法では、合金鋼等
の熱間加工性の悪い材質を圧延する時に内面欠陥の発生
を防II−することができない。例えば、第5図に示す
ような熱間加工性の悪い13%Cr鋼の圧延結果につい
てみれば、バルジ部内面の曲げ半径(R1)を3.5m
m以上に管理しても、内面欠陥の発生がみられる。
本発明は、あらゆる材質の素管について内面欠陥および
圧延不良を生ずることなく圧延可能とすることを目的と
する。
圧延不良を生ずることなく圧延可能とすることを目的と
する。
[問題点を解決するための手段]
本発明は、複数の各側型動式ロールスタンドを連続配置
し、マンドレルバ−が挿入された中空素管を延伸圧延す
るマンドレルミルの圧延制御方法において、(A)圧延
素管の材質に応じた熱間加工性と内面欠陥発生の関係を
求め、(B)所定スタンドで圧延中の素管バルジ部に内
面欠陥を生じることのない、圧延素管の熱間加工性に応
じたバルジ部内面の最小曲げ半径に対応するバルジ幅を
該所定スタンドにおける許容上限バルジ幅として定め、
(C)所定スタンドで圧延中の素管バルジ部に圧延不良
を生じることのないバルジ幅を該所定スタンドにおける
許容下限バルジ幅として定め、(D)所定スタンド出側
のバルジ幅を測定し、該バルジ幅が許容上限バルジ幅と
許容下限バルジ幅の範囲に収まるように、ロール圧下量
もしくはロール回転速度を調整するようにしたものであ
る。
し、マンドレルバ−が挿入された中空素管を延伸圧延す
るマンドレルミルの圧延制御方法において、(A)圧延
素管の材質に応じた熱間加工性と内面欠陥発生の関係を
求め、(B)所定スタンドで圧延中の素管バルジ部に内
面欠陥を生じることのない、圧延素管の熱間加工性に応
じたバルジ部内面の最小曲げ半径に対応するバルジ幅を
該所定スタンドにおける許容上限バルジ幅として定め、
(C)所定スタンドで圧延中の素管バルジ部に圧延不良
を生じることのないバルジ幅を該所定スタンドにおける
許容下限バルジ幅として定め、(D)所定スタンド出側
のバルジ幅を測定し、該バルジ幅が許容上限バルジ幅と
許容下限バルジ幅の範囲に収まるように、ロール圧下量
もしくはロール回転速度を調整するようにしたものであ
る。
[作用]
第1図は素管相貫が異なることによる熱間加工性の相違
を比較して示すべく、0.23%炭素鋼、2゜25%0
r−1%阿。鋼、13%Cr鋼のそれぞれをグリ−プル
試験して得た直径減少率を示す線図である。なお、この
グリ−プル試験は、鋼の熱間加工性を評価する方法の1
つである。第6図に、第1図の結果を得るに使用したグ
リ−プル試験条件を示す。
を比較して示すべく、0.23%炭素鋼、2゜25%0
r−1%阿。鋼、13%Cr鋼のそれぞれをグリ−プル
試験して得た直径減少率を示す線図である。なお、この
グリ−プル試験は、鋼の熱間加工性を評価する方法の1
つである。第6図に、第1図の結果を得るに使用したグ
リ−プル試験条件を示す。
所定の加熱温度(1250℃)まで100秒で加熱、1
00秒保持した後、10°C/秒で試験温度まで冷却し
、クロスヘッド速度10cm/秒で引張り試験を行ない
、試験片が破断した時の破断面の外径および元の試験片
の外径をそれぞれり、Doとすると、鋼の熱間加工性を
表わすパラメータとして、が定義できる。この直径減少
率が大きい時は破断面の外径が小さい時であり、破断ま
での伸びが大きく、鋼の熱間加工性が良いことを示す。
00秒保持した後、10°C/秒で試験温度まで冷却し
、クロスヘッド速度10cm/秒で引張り試験を行ない
、試験片が破断した時の破断面の外径および元の試験片
の外径をそれぞれり、Doとすると、鋼の熱間加工性を
表わすパラメータとして、が定義できる。この直径減少
率が大きい時は破断面の外径が小さい時であり、破断ま
での伸びが大きく、鋼の熱間加工性が良いことを示す。
また、第2図は第1図に用いたような各鋼種のマンドレ
ルミル圧延温度である1000°Cにおける熱間加工性
と内面欠陥が発生しないバルジ部の最小内面曲げ半径の
関係を示す線図である。第2図から認められるように、
熱間加工性が悪くなるに従い、内面欠陥が発生しない最
小内面曲げ半径は大きくなっている。ここで、バルジ部
の内面曲げ゛1!−径はバルジ幅が大きくなるほど小さ
くなるから。
ルミル圧延温度である1000°Cにおける熱間加工性
と内面欠陥が発生しないバルジ部の最小内面曲げ半径の
関係を示す線図である。第2図から認められるように、
熱間加工性が悪くなるに従い、内面欠陥が発生しない最
小内面曲げ半径は大きくなっている。ここで、バルジ部
の内面曲げ゛1!−径はバルジ幅が大きくなるほど小さ
くなるから。
熱間加工性の悪化に従い、最大バルジ幅値を小さく設定
する必要がある。
する必要がある。
しかして、内面欠陥が発生する最小内面曲げ半径(Ri
)と圧延素管の熱間加工性(直径減少率RA)の関係は
(2)式で表わされる。
)と圧延素管の熱間加工性(直径減少率RA)の関係は
(2)式で表わされる。
Ri= IEl、3− 0.1e RA
・・・(2)また、バルジ幅Bとバルジ部内面の曲げ
半径の間には(3)式の関係が成立する。
・・・(2)また、バルジ幅Bとバルジ部内面の曲げ
半径の間には(3)式の関係が成立する。
B = 2[W−((Rc+Ro)2−(Rc+G/2
+α/ 2 )”−Ro ) ]・・・(3) Ro=Ri+ s t −(4)
ここで、Bはバルジ幅、Wはロールカリバーコーナー半
径の・中心とロール中心とがなす軸方向距離、RCはロ
ールカリバーコーナー半径、Gは設定ロールギャップ、
αはミルスプリングバック、stは素管肉厚である(第
3図参照)。そこで、圧延する素管の熱間加工性(直径
減少率)を求め、(2)式により内面欠陥を発生させな
いための最小内面曲げ半径を求め、(3)式、(4)式
により許容上限バルジ幅を求める。
+α/ 2 )”−Ro ) ]・・・(3) Ro=Ri+ s t −(4)
ここで、Bはバルジ幅、Wはロールカリバーコーナー半
径の・中心とロール中心とがなす軸方向距離、RCはロ
ールカリバーコーナー半径、Gは設定ロールギャップ、
αはミルスプリングバック、stは素管肉厚である(第
3図参照)。そこで、圧延する素管の熱間加工性(直径
減少率)を求め、(2)式により内面欠陥を発生させな
いための最小内面曲げ半径を求め、(3)式、(4)式
により許容上限バルジ幅を求める。
また、マンドレルミルの各スタンドにお【する圧延時に
、バルジ部のバルジ幅Bと局部的な過薄の発生との間に
は、以下のような相関がある。すなわち、第7図は、全
8スタンドからなるマンドレルミルにおける圧延時の局
部的な過薄の発生状態を示す線図であり、横軸は最終ス
タンド出側の素管肉厚St、縦軸は第4スタンド出側の
バルジ幅B、0印は局部的な過薄なし、X印は局部的な
過薄ありを示している。なお、第7図は素管の入側外径
を 110mm、出側外径を90mmとする時の圧延結
果である。この第7図によれば、すべての圧延条件下で
、素管に局部的な過蒲部を生ずることのない許容下限バ
ルジ幅Bの隣界線zbの存在が認められる。したがって
、本発明においては、マンドレルミルの所定スタンドに
よる素管の圧延時に、予め、同−圧延条件時の許容下限
バルジ幅Bを定めることとしている。素管の圧延時に、
バルジ部の実バルジ幅Bxが上記許容下限バルジ幅Bよ
り小なる場合には、局部的な過薄を生ずることとなる。
、バルジ部のバルジ幅Bと局部的な過薄の発生との間に
は、以下のような相関がある。すなわち、第7図は、全
8スタンドからなるマンドレルミルにおける圧延時の局
部的な過薄の発生状態を示す線図であり、横軸は最終ス
タンド出側の素管肉厚St、縦軸は第4スタンド出側の
バルジ幅B、0印は局部的な過薄なし、X印は局部的な
過薄ありを示している。なお、第7図は素管の入側外径
を 110mm、出側外径を90mmとする時の圧延結
果である。この第7図によれば、すべての圧延条件下で
、素管に局部的な過蒲部を生ずることのない許容下限バ
ルジ幅Bの隣界線zbの存在が認められる。したがって
、本発明においては、マンドレルミルの所定スタンドに
よる素管の圧延時に、予め、同−圧延条件時の許容下限
バルジ幅Bを定めることとしている。素管の圧延時に、
バルジ部の実バルジ幅Bxが上記許容下限バルジ幅Bよ
り小なる場合には、局部的な過薄を生ずることとなる。
さらに、本発明にあっては、各スタンドの出側に設置し
たバルジ幅測定装置により素管のバルジ幅値を実測し、
該バルジ幅が許容上限バルジ幅と許容下限バルジ幅の範
囲内に収まるように、当該スタンドのロール圧下量もし
くは当該スタンド前後のスタンドのロール回転速度を調
整する。これによれば、あらゆる材質の素管について、
内面欠陥および圧延不良を生ずることなく圧延すること
が可能となる。
たバルジ幅測定装置により素管のバルジ幅値を実測し、
該バルジ幅が許容上限バルジ幅と許容下限バルジ幅の範
囲内に収まるように、当該スタンドのロール圧下量もし
くは当該スタンド前後のスタンドのロール回転速度を調
整する。これによれば、あらゆる材質の素管について、
内面欠陥および圧延不良を生ずることなく圧延すること
が可能となる。
[実施例]
第4図はマンドレルミル入側素管径110mm、出側素
管径90mmとする圧延条件下で、0.23%炭素鋼お
よび合金鋼(2,25%0r−1%No)のそれぞれを
造管した時の第4スタンドにおける最大バルジ幅値と内
面欠陥の発生状況を示す線図である。図において、白丸
印は0.23%炭素鋼において内面欠陥の発生しない場
合を示し、黒丸印は0.23%炭素鋼において内面欠陥
の発生した場合を示す。また、白玉角印は合金鋼におい
て内面欠陥の発生しない場合を示し、黒三角印は合金鋼
において内面欠陥の発生した場合を示す。この第4図に
よれば、素管バルジ幅を、素管材質、すなわち素管の熱
間加工性に応じたバルジ幅値に管理することにより、内
面欠陥の発生を皆無にできることが認められる。すなわ
ち、本発明によれば、マンドレルミルで発生するおそれ
のある直線上の内面欠陥が、合金鋼等を含むどんな鋼種
の素管についても皆無とすることができる。
管径90mmとする圧延条件下で、0.23%炭素鋼お
よび合金鋼(2,25%0r−1%No)のそれぞれを
造管した時の第4スタンドにおける最大バルジ幅値と内
面欠陥の発生状況を示す線図である。図において、白丸
印は0.23%炭素鋼において内面欠陥の発生しない場
合を示し、黒丸印は0.23%炭素鋼において内面欠陥
の発生した場合を示す。また、白玉角印は合金鋼におい
て内面欠陥の発生しない場合を示し、黒三角印は合金鋼
において内面欠陥の発生した場合を示す。この第4図に
よれば、素管バルジ幅を、素管材質、すなわち素管の熱
間加工性に応じたバルジ幅値に管理することにより、内
面欠陥の発生を皆無にできることが認められる。すなわ
ち、本発明によれば、マンドレルミルで発生するおそれ
のある直線上の内面欠陥が、合金鋼等を含むどんな鋼種
の素管についても皆無とすることができる。
[発明の効果]
以上のように、本発明は、複数の各側部動式ロールスタ
ンドを連続配置し、マンドレルバ−が挿入された中空素
管を延伸圧延するマンドレルミルの圧延制御方法におい
て、(A)圧延素管の材質に応じた熱間加工性と内面欠
陥発生の関係を求め、(B)所定スタンドで圧延中の素
管バルジ部に内面欠陥を生じることのない、圧延素管の
熱間加工性に応じたバルジ部内面の最小曲げ半径に対応
するバルジ幅を該所定スタンドにおける許容ト限バルジ
幅として定め、(C)所定スタンドで圧延中の素管バル
ジ部に圧延不良を生じることのないバルジ幅を該所定ス
タンドにおける許容下限バルジ幅として定め、(D)所
定スタンド出側のバルジ幅を測定し、該バルジ幅が許容
上限バルジ幅と許容下限バルジ幅の範囲に収まるように
、ロール圧下量もしくはロール回転速度を調整するよう
にしたものである。したがって、あらゆる材質の素管に
ついて、内面欠陥および圧延不良を生ずることなく圧延
可能とすることができる。
ンドを連続配置し、マンドレルバ−が挿入された中空素
管を延伸圧延するマンドレルミルの圧延制御方法におい
て、(A)圧延素管の材質に応じた熱間加工性と内面欠
陥発生の関係を求め、(B)所定スタンドで圧延中の素
管バルジ部に内面欠陥を生じることのない、圧延素管の
熱間加工性に応じたバルジ部内面の最小曲げ半径に対応
するバルジ幅を該所定スタンドにおける許容ト限バルジ
幅として定め、(C)所定スタンドで圧延中の素管バル
ジ部に圧延不良を生じることのないバルジ幅を該所定ス
タンドにおける許容下限バルジ幅として定め、(D)所
定スタンド出側のバルジ幅を測定し、該バルジ幅が許容
上限バルジ幅と許容下限バルジ幅の範囲に収まるように
、ロール圧下量もしくはロール回転速度を調整するよう
にしたものである。したがって、あらゆる材質の素管に
ついて、内面欠陥および圧延不良を生ずることなく圧延
可能とすることができる。
第1図は素管材質による熱間加工性の相違を示す線図、
第2図は熱間加工性と欠陥が発生しない最小内面曲げ半
径の関係を示す線図、第3図は圧延中の素管形状を示す
模式図、第4図はバルジ幅値と内面欠陥発生の関係を示
す線図、第5図(A)〜(D)は13%Cr鋼における
内面曲げ半径と内面欠陥発生の関係を示す模式図、第6
図はグリ−プル試験の試験条件を示す線図、第7図はバ
ルジ幅値とシェル厚との関係を示す線図である。 Ri・・・バルジ部内面曲げ半径、 B・・・バルジ幅。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第 3図 第4図 シェル厚(TrL荒) (C) Ri=4.0mm 第5図 (B) Rh6.ornm (D) A入
第2図は熱間加工性と欠陥が発生しない最小内面曲げ半
径の関係を示す線図、第3図は圧延中の素管形状を示す
模式図、第4図はバルジ幅値と内面欠陥発生の関係を示
す線図、第5図(A)〜(D)は13%Cr鋼における
内面曲げ半径と内面欠陥発生の関係を示す模式図、第6
図はグリ−プル試験の試験条件を示す線図、第7図はバ
ルジ幅値とシェル厚との関係を示す線図である。 Ri・・・バルジ部内面曲げ半径、 B・・・バルジ幅。 代理人 弁理士 塩 川 修 治 第 3図 第4図 シェル厚(TrL荒) (C) Ri=4.0mm 第5図 (B) Rh6.ornm (D) A入
Claims (1)
- (1)複数の各個駆動式ロールスタンドを連続配置し、
マンドレルバーが挿入された中空素管を延伸圧延するマ
ンドレルミルの圧延制御方法において、(A)圧延素管
の材質に応じた熱間加工性と内面欠陥発生の関係を求め
、(B)所定スタンドで圧延中の素管バルジ部に内面欠
陥を生じることのない、圧延素管の熱間加工性に応じた
バルジ部内面の最小曲げ半径に対応するバルジ幅を該所
定スタンドにおける許容上限バルジ幅として定め、(C
)所定スタンドで圧延中の素管バルジ部に圧延不良を生
じることのないバルジ幅を該所定スタンドにおける許容
下限バルジ幅として定め、(D)所定スタンド出側のバ
ルジ幅を測定し、該バルジ幅が許容上限バルジ幅と許容
下限バルジ幅の範囲に収まるように、ロール圧下量もし
くはロール回転速度を調整することを特徴とするマンド
レルミルの圧延制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195235A JPS6352709A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | マンドレルミルの圧延制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61195235A JPS6352709A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | マンドレルミルの圧延制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6352709A true JPS6352709A (ja) | 1988-03-05 |
Family
ID=16337732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61195235A Pending JPS6352709A (ja) | 1986-08-22 | 1986-08-22 | マンドレルミルの圧延制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6352709A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263711A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-17 | Kawasaki Steel Corp | マンドレル・ミルによる鋼管の圧延方法 |
-
1986
- 1986-08-22 JP JP61195235A patent/JPS6352709A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002263711A (ja) * | 2001-03-12 | 2002-09-17 | Kawasaki Steel Corp | マンドレル・ミルによる鋼管の圧延方法 |
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