JP6414429B2

JP6414429B2 - Metal tube manufacturing method

Info

Publication number: JP6414429B2
Application number: JP2014196616A
Authority: JP
Inventors: 賢丸田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2014-09-26
Filing date: 2014-09-26
Publication date: 2018-10-31
Anticipated expiration: 2034-09-26
Also published as: JP2016068088A

Description

本発明は、金属管の製造方法に関する。さらに詳しくは、金属管の管端部をアップセット加工する金属管の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a metal tube. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a metal tube in which a pipe end portion of the metal tube is upset processed.

油井管に代表される金属管同士を接続する場合、たとえば、金属管端にねじ部が形成される。この場合、ねじ部を有する継手を介して金属管同士が接続されたり、金属管の管端同士がねじ部により接続されたりする。金属管の管端部にねじ部を形成する場合、ねじ部の強度を高めるために、管端部の肉厚を、他の金属管部分の肉厚よりも厚くする。 When connecting metal pipes represented by oil well pipes, for example, a threaded portion is formed at the end of the metal pipe. In this case, the metal tubes are connected to each other through a joint having a threaded portion, or the tube ends of the metal tube are connected to each other by the threaded portion. When forming a thread part in the pipe end part of a metal tube, in order to raise the intensity of a thread part, the thickness of a pipe end part is made thicker than the thickness of other metal pipe parts.

アップセット加工は、金属管の管端部を増肉する。アップセット加工では、加熱された管端部を有する金属管をダイスに挿入した後、マンドレルバーを用いて管端部を据込鍛造する。 The upset process increases the thickness of the end of the metal tube. In the upset process, a metal tube having a heated tube end is inserted into a die, and then the tube end is upset and forged using a mandrel bar.

アップセット加工では、据込鍛造により管端部が変形しながら増肉する。このとき、管端部が均一に変形せずに、管端部の内面に凹みが発生する場合がある。このような凹みをアンダーフィルという。金属管の変形抵抗が高い場合（たとえば、金属管が高合金である場合又はアップセット加工時の金属管の加熱温度に制約がある場合等）は特に、アンダーフィルが発生しやすい。 In the upset process, the pipe end is deformed by upsetting forging to increase the thickness. At this time, the tube end portion may not be uniformly deformed, and a dent may occur on the inner surface of the tube end portion. Such a dent is called underfill. When the deformation resistance of the metal tube is high (for example, when the metal tube is a high alloy or when the heating temperature of the metal tube during upset processing is limited), underfill is likely to occur.

アップセット加工におけるアンダーフィルの発生を抑制する方法が特開平８−１０８８９号公報（特許文献１）に開示されている。特許文献１に開示された製造方法では、管端部における中央部を最高温度とし、中央部から両側に向かうに従って低温となるような温度分布で管端部を加熱した後、アップセット加工する。この場合、管端では変形抵抗が大きく、中央部では変形抵抗が小さい。そのため、増肉が軸方向に均一に起こる、と特許文献１には記載されている。 A method for suppressing the occurrence of underfill in upset processing is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-10889 (Patent Document 1). In the manufacturing method disclosed in Patent Document 1, the tube end is heated at a temperature distribution such that the center of the tube end is at the maximum temperature, and the temperature decreases toward the both sides from the center, and then upset processing is performed. In this case, the deformation resistance is large at the tube end, and the deformation resistance is small at the center. Therefore, Patent Document 1 describes that the thickening occurs uniformly in the axial direction.

特開平８−１０８８９号公報JP-A-8-10889

しかしながら、変形抵抗の高い金属管に対してアップセット加工を実施する場合、特許文献１の方法を適用しても、依然としてアンダーフィルが発生する場合がある。 However, when upset processing is performed on a metal tube having high deformation resistance, underfill may still occur even when the method of Patent Document 1 is applied.

本発明の目的は、金属管にアンダーフィルが発生するのを抑制できる金属管の製造方法を提供することである。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of a metal pipe | tube which can suppress that an underfill generate | occur | produces in a metal pipe | tube.

本発明の実施形態による金属管の製造方法は、加熱工程を１回以上と、アップセット加工工程を複数回備える。加熱工程では、金属管の管端部を加熱する。アップセット加工工程では、加熱された管端部をマンドレルバー及びダイスを用いてアップセット加工する。２回目以降のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角は、その１つ前のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角より大きい。 The manufacturing method of the metal tube by embodiment of this invention is equipped with a heating process once or more and an upset process process in multiple times. In the heating step, the tube end of the metal tube is heated. In the upset process, the heated tube end is upset using a mandrel bar and a die. The taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in the second and subsequent upset processing steps is larger than the taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in the preceding upset processing step.

本発明による金属管の製造方法は、金属管のアンダーフィルを抑制することができる。 The metal pipe manufacturing method according to the present invention can suppress underfill of the metal pipe.

図１は、第１の実施形態の金属管の製造方法に使用される熱間据込鍛造装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic view of a hot upset forging apparatus used in the method for manufacturing a metal tube according to the first embodiment. 図２は、図１中のダイスの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the die shown in FIG. 図３は、図１中のマンドレルバーの側面図である。FIG. 3 is a side view of the mandrel bar in FIG. 図４は、本実施形態の金属管の製造方法のフロー図である。FIG. 4 is a flowchart of the method for manufacturing a metal tube according to this embodiment. 図５は、図４中のステップＳ２の工程の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the process of step S2 in FIG. 図６は、図４中のステップＳ４の工程の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of the step S4 in FIG. 図７は、図４中のステップＳ４の工程の他の説明図である。FIG. 7 is another explanatory diagram of the step S4 in FIG. 図８は、第２の実施形態の製造方法のステップＳ４の工程の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of the step S4 of the manufacturing method according to the second embodiment.

本実施形態による金属管の製造方法は、加熱工程を１回以上と、アップセット加工工程を複数回備える。加熱工程では、金属管の管端部を加熱する。アップセット加工工程では、加熱された管端部をマンドレルバー及びダイスを用いてアップセット加工する。２回目以降のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角は、その１つ前のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角より大きい。 The manufacturing method of the metal tube by this embodiment is provided with a heating process once or more and an upset process process in multiple times. In the heating step, the tube end of the metal tube is heated. In the upset process, the heated tube end is upset using a mandrel bar and a die. The taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in the second and subsequent upset processing steps is larger than the taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in the preceding upset processing step.

上述のとおり、ｎ回目以降のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバー（ｎは２以上の自然数である。以下、ｎ回目のアップセット加工工程で用いるマンドレルバーを「第ｎマンドレルバー」という。）の外テーパ部のテーパ角は、その１つ前の［ｎ−１］回目のアップセット加工工程で用いられる第［ｎ−１］マンドレルバーの外テーパ部よりも大きい。そのため、ｎ回目のアップセット加工工程では、第ｎマンドレルバーの外テーパ部の外面と金属管の管端部の内面との間に隙間ができる。この隙間が、再度セットアップ加工時に管端部が変形して移動するための（メタルフローが生じるための）スペースとなる。そのためｎ回目のアップセット加工時にメタルフローが生じやすく、第ｎマンドレルバーを押し込みやすくなる。その結果、アンダーフィルの発生が抑制される。 As described above, the mandrel bar used in the nth and subsequent upset processing steps (n is a natural number of 2 or more. Hereinafter, the mandrel bar used in the nth upset processing step is referred to as an “nth mandrel bar”). The taper angle of the outer taper portion is larger than the outer taper portion of the [n-1] th mandrel bar used in the previous [n-1] -th upset machining step. Therefore, in the n-th upset processing step, a gap is formed between the outer surface of the outer tapered portion of the nth mandrel bar and the inner surface of the tube end portion of the metal tube. This gap becomes a space (for generating a metal flow) for the tube end portion to be deformed and moved again during the setup process. Therefore, a metal flow is likely to occur during the n-th upset process, and the nth mandrel bar is easily pushed. As a result, the occurrence of underfill is suppressed.

好ましくは、加熱工程及びアップセット加工工程は、交互に２回行う。１回目のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバー（第１マンドレルバー）の外テーパ部のテーパ角は、０．３〜０．５度である。２回目のアップセット加工工程で用いられるマンドレルバー（第２マンドレルバー）の外テーパ部のテーパ角は０．５〜０．７度である。 Preferably, the heating step and the upset processing step are alternately performed twice. The taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar (first mandrel bar) used in the first upset processing step is 0.3 to 0.5 degrees. The taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar (second mandrel bar) used in the second upset processing step is 0.5 to 0.7 degrees.

好ましくは、ダイスは、後端から前端に向かって順に、後端ベアリング部、第１内テーパ部、第２内テーパ部、及び、前端ベアリング部を備える。第２内テーパ部は、第１内テーパ部よりも小さいテーパ角と、６３．５〜１２７ｍｍの軸方向長さとを有する。 Preferably, the die includes a rear end bearing portion, a first inner tapered portion, a second inner tapered portion, and a front end bearing portion in order from the rear end toward the front end. The second inner taper portion has a smaller taper angle than the first inner taper portion and an axial length of 63.5 to 127 mm.

好ましくは、２回目以降のアップセット加工工程で用いられるダイスの第２内テーパ部の軸方向長さは、その１つ前のアップセット加工工程で用いられるダイスの第２内テーパ部よりも長い。 Preferably, the axial length of the second inner tapered portion of the die used in the second and subsequent upset machining steps is longer than the second inner tapered portion of the die used in the preceding upset machining step. .

ｎ回目のアップセット加工工程で用いるダイスを「第ｎダイス」という。上述のとおり、第ｎダイスの第２内テーパ部の軸方向長さは、その１つ前の［ｎ−１］回目のアップセット加工工程で用いられる第［ｎ−１］ダイスの第２内テーパ部よりも長い。この場合、ｎ回目のアップセット加工時において、第ｎダイスの第２内テーパ部の内面と、金属管の管端部の外面との間に隙間ができる。この隙間により、再度のアップセット加工時において、メタルフローが生じやすくなる。そのため、第ｎマンドレルバーをさらに押し込みやすくなり、アンダーフィルの発生がさらに抑制される。 A die used in the n-th upset processing step is referred to as an “nth die”. As described above, the axial length of the second inner tapered portion of the n-th die is the second inside of the [n−1] -th die used in the previous [n−1] -th upset machining step. Longer than the taper. In this case, a gap is formed between the inner surface of the second inner tapered portion of the nth die and the outer surface of the tube end portion of the metal tube during the n-th upset processing. Due to this gap, metal flow is likely to occur during upset processing again. Therefore, it becomes easier to push in the nth mandrel bar, and the occurrence of underfill is further suppressed.

本実施形態による金属管の製造方法は、金属管が、質量％で、Ｃｒを１１〜１９％含有するマルテンサイト系ステンレス鋼管である場合に、特に有効である。一般に、加熱温度が高いほど、合金鋼の変形抵抗は小さくなって加工しやすくなる。しかしながら、このようなステンレス鋼管は、変形抵抗の大きな高合金であるにもかかわらず、δフェライト相の発生を避ける必要から、アップセット加工時の加熱温度を高温にすることができない。このような加工が難しい鋼管において、本実施形態の製造方法は特に有用である。 The method for producing a metal tube according to the present embodiment is particularly effective when the metal tube is a martensitic stainless steel tube containing 11 to 19% by mass and Cr. Generally, the higher the heating temperature, the smaller the deformation resistance of the alloy steel and the easier it is to process. However, even though such a stainless steel pipe is a high alloy having a large deformation resistance, the heating temperature at the time of upset processing cannot be increased because it is necessary to avoid the generation of the δ ferrite phase. The manufacturing method of this embodiment is particularly useful for such steel pipes that are difficult to process.

以下、図面を参照して、本実施形態の金属管の製造方法について詳述する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, with reference to drawings, the manufacturing method of the metal tube of this embodiment is explained in full detail. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［第１の実施の形態］
［製造装置］
図１は、本実施形態の金属管の製造方法で用いる熱間据込鍛造装置（アップセッタ）１の概略図である。図１を参照して、アップセッタ１は、マンドレルバー２と、ダイス３と、グリップ５とを備える。 [First Embodiment]
[manufacturing device]
FIG. 1 is a schematic view of a hot upset forging device (upsetter) 1 used in the method of manufacturing a metal tube according to the present embodiment. With reference to FIG. 1, the upsetter 1 includes a mandrel bar 2, a die 3, and a grip 5.

図示しない加熱炉で加熱された金属管４は、ダイス３に挿入される。金属管４の管端部のうち、前端の管端部は、グリップ５により把持され、固定される。金属管４の後端の管端部４１に、マンドレルバー２が挿入され、据込鍛造が実施される。 The metal tube 4 heated in a heating furnace (not shown) is inserted into the die 3. Of the tube ends of the metal tube 4, the tube end at the front end is gripped by the grip 5 and fixed. The mandrel bar 2 is inserted into the tube end 41 at the rear end of the metal tube 4 and upsetting forging is performed.

［ダイス］
図２はダイス３の断面図である。図２を参照して、ダイス３は、金属管４が挿入される後端から前端に向かって順に、後端ベアリング部３１、第１内テーパ部３２、第２内テーパ部３３、及び、前端ベアリング部３４を備える。 [dice]
FIG. 2 is a sectional view of the die 3. Referring to FIG. 2, the die 3 includes a rear end bearing portion 31, a first inner taper portion 32, a second inner taper portion 33, and a front end in order from the rear end into which the metal tube 4 is inserted toward the front end. A bearing portion 34 is provided.

後端ベアリング部３１は、ダイス３の後端側（つまり、金属管４が挿入される側）に配置される。後端ベアリング部３１の内径は一定である。つまり、後端ベアリング部３１は円筒状の内面を有する。 The rear end bearing portion 31 is disposed on the rear end side of the die 3 (that is, the side on which the metal tube 4 is inserted). The inner diameter of the rear end bearing portion 31 is constant. That is, the rear end bearing portion 31 has a cylindrical inner surface.

第１内テーパ部３２は、後端ベアリング部３１の前端に隣接して配置され、後端ベアリング部３１となめらかにつながる。第１内テーパ部３２はテーパ形状の内面を有する。第１内テーパ部３２の内径は、ダイス３の後端から前端に向かって小さくなる。 The first inner tapered portion 32 is disposed adjacent to the front end of the rear end bearing portion 31 and smoothly connects to the rear end bearing portion 31. The first inner tapered portion 32 has a tapered inner surface. The inner diameter of the first inner tapered portion 32 decreases from the rear end to the front end of the die 3.

第２内テーパ部３３は、第１内テーパ部３２の前端に隣接して配置され、第１内テーパ部となめらかにつながる。第２内テーパ部３３はテーパ形状の内面を有し、その内径は、ダイス３の後端から前端に向かって小さくなる。第２内テーパ部３３のテーパ角Ａ３３（°）は、第１内テーパ部３２のテーパ角Ａ３２よりも小さい。 The second inner taper portion 33 is disposed adjacent to the front end of the first inner taper portion 32 and smoothly connects to the first inner taper portion. The second inner tapered portion 33 has a tapered inner surface, and the inner diameter thereof decreases from the rear end to the front end of the die 3. The taper angle A33 (°) of the second inner taper portion 33 is smaller than the taper angle A32 of the first inner taper portion 32.

前端ベアリング部３４は、第２内テーパ部の前端に隣接して配置され、第２内テーパ部３３となめらかにつながる。前端ベアリング部３４の内径は一定であり、後端ベアリングの内径よりも小さい。前端ベアリング部３４も、後端ベアリング部３１と同様に、円筒状の内面を有する。 The front end bearing portion 34 is disposed adjacent to the front end of the second inner tapered portion and is smoothly connected to the second inner tapered portion 33. The inner diameter of the front end bearing portion 34 is constant and smaller than the inner diameter of the rear end bearing. Similarly to the rear end bearing portion 31, the front end bearing portion 34 also has a cylindrical inner surface.

［マンドレルバー］
図３は、図１中のマンドレルバー２の側面図である。図３を参照して、マンドレルバー２は、後端から先端に向かって順に、ショルダ部２１、外テーパ部２２、及び、先端部２３を備える。 [Mandrel bar]
FIG. 3 is a side view of the mandrel bar 2 in FIG. With reference to FIG. 3, the mandrel bar 2 includes a shoulder portion 21, an outer taper portion 22, and a tip portion 23 in order from the rear end toward the tip.

ショルダ部２１は、円筒状の外面２１１と、ショルダ部２１の前面であるショルダ２１２とを含む。ショルダ部２１は、ショルダ２１２を金属管４の管端部４１の後端面に接触させ、管端部４１を前方に押し込む。 The shoulder portion 21 includes a cylindrical outer surface 211 and a shoulder 212 which is the front surface of the shoulder portion 21. The shoulder portion 21 brings the shoulder 212 into contact with the rear end surface of the tube end portion 41 of the metal tube 4 and pushes the tube end portion 41 forward.

外テーパ部２２は、ショルダ部２１の前面に配置される。外テーパ部２２は、テーパ角Ａ２２（°）のテーパ形状を有する。外テーパ部２２の外径は、マンドレルバー２の後端から前端に向かって小さくなる。外テーパ部２２の後端外径は、ショルダ部２１の外径よりも小さい。そのため、ショルダ部２１の前面と外テーパ部との接続部では、段差（ショルダ２１２）が形成される。 The outer tapered portion 22 is disposed on the front surface of the shoulder portion 21. The outer taper portion 22 has a taper shape with a taper angle A22 (°). The outer diameter of the outer tapered portion 22 decreases from the rear end to the front end of the mandrel bar 2. The outer diameter of the rear end of the outer tapered portion 22 is smaller than the outer diameter of the shoulder portion 21. Therefore, a step (shoulder 212) is formed at the connection portion between the front surface of the shoulder portion 21 and the outer tapered portion.

先端部２３は、外テーパ部２２の前端に隣接され、外テーパ部２２となめらかにつながる。先端部２３は、外テーパ部２２のテーパ角Ａ２２と同じ、又はテーパ角Ａ２２よりも大きいテーパ角を有する。先端部２３の先端面は丸みを帯びている。先端部２３はなくてもよい。 The front end portion 23 is adjacent to the front end of the outer taper portion 22 and is smoothly connected to the outer taper portion 22. The distal end portion 23 has a taper angle equal to or greater than the taper angle A22 of the outer taper portion 22. The distal end surface of the distal end portion 23 is rounded. The tip portion 23 may not be provided.

［製造方法］
上述のアップセッタ１を利用した本実施形態の金属管の製造方法は、次のとおりである。なお、以下では、図４に示される加熱工程とアップセット工程とを交互に２回行う場合（２ヒート２ショットプロセス）について詳しく説明する。他の実施形態については適宜補足的に説明する。 [Production method]
The manufacturing method of the metal tube of this embodiment using the above-mentioned upsetter 1 is as follows. In the following, the case where the heating process and the upset process shown in FIG. 4 are alternately performed twice (two-heat two-shot process) will be described in detail. Other embodiments will be supplementarily described as appropriate.

図４は、本実施形態の製造方法のフロー図である。図４を参照して、本実施形態の金属管の製造方法は、金属管４の管端部４１を加熱する工程（Ｓ１）と、管端部４１に対してアップセット加工を実施する工程（Ｓ２）と、アップセット加工後の管端部４１を再加熱する工程（Ｓ３）と、再加熱された管端部４１に対して、再度、アップセット加工を実施する工程（Ｓ４）とを備える。以下、各工程について詳述する。 FIG. 4 is a flowchart of the manufacturing method of the present embodiment. With reference to FIG. 4, the manufacturing method of the metal tube of this embodiment WHEREIN: The process (S1) of heating the pipe end part 41 of the metal pipe 4, and the process of implementing an upset process with respect to the pipe end part 41 ( S2), a step (S3) of reheating the tube end portion 41 after the upset processing, and a step (S4) of performing the upset processing again on the reheated tube end portion 41. . Hereinafter, each process is explained in full detail.

［加熱工程：Ｓ１］
初めに、金属管４の後端の管端部４１を加熱する（Ｓ１）。たとえば、図示しない高周波誘導加熱炉を用いて、管端部４１を加熱する。 [Heating step: S1]
First, the tube end 41 at the rear end of the metal tube 4 is heated (S1). For example, the tube end 41 is heated using a high-frequency induction heating furnace (not shown).

加熱温度は、金属管４の鋼種、及び、サイズ（肉厚等）に応じて適宜設定される。たとえば、金属管４が質量％で、１１〜１９％のＣｒを含有するマルテンサイト系ステンレス鋼である場合、高合金でもあることから変形抵抗の観点からはできるだけ加熱温度を上げたい。しかしながら、加熱温度が高すぎるとδフェライト相が生成しやすい。 The heating temperature is appropriately set according to the steel type and size (wall thickness, etc.) of the metal tube 4. For example, when the metal tube 4 is a martensitic stainless steel containing 11% to 19% Cr by mass%, it is also a high alloy, so it is desirable to raise the heating temperature as much as possible from the viewpoint of deformation resistance. However, if the heating temperature is too high, a δ ferrite phase is likely to be generated.

例えば、質量％で、Ｃ：０．０３％以下、Ｓｉ：０．５０％以下、Ｍｎ：１．００％以下、Ｎｉ：４．０〜６．０％、Ｃｒ：１１．０〜１４．０％、Ｍｏ：０〜２．０％を含有するマルテンサイト系ステンレス鋼（前述の成分のほか、製品性能上許容される含有量の添加元素又は不純物を含んでいてもよい）である場合、加熱温度が約１２５０℃を超えると、急激にδフェライト相が生成される。したがって、このような化学組成を有する鋼では、加熱温度は１１５０℃〜１２５０℃、より好ましくは１２００℃〜１２５０℃とする。ただし、本実施形態の金属管は、上記化学組成を有する鋼に限定されない。 For example, in mass%, C: 0.03% or less, Si: 0.50% or less, Mn: 1.00% or less, Ni: 4.0-6.0%, Cr: 11.0-14.0 %, Mo: Martensitic stainless steel containing 0 to 2.0% (in addition to the above-mentioned components, it may contain additional elements or impurities that are acceptable in terms of product performance), heating When the temperature exceeds about 1250 ° C., a δ ferrite phase is rapidly formed. Therefore, in the steel having such a chemical composition, the heating temperature is set to 1150 ° C to 1250 ° C, more preferably 1200 ° C to 1250 ° C. However, the metal tube of this embodiment is not limited to steel having the above chemical composition.

［アップセット加工工程：Ｓ２］
加熱後、マンドレルバー２と、ダイス３とを用いて、金属管４の管端部４１に対してアップセット加工を実施する。具体的には、図示しない周知の搬送装置により、金属管４をアップセッタ１に搬送する。図１に示すように、金属管４をダイス３に通して、金属管４の先端の管端部をグリップ５で把持して固定する。 [Upset machining process: S2]
After heating, an upset process is performed on the tube end 41 of the metal tube 4 using the mandrel bar 2 and the die 3. Specifically, the metal tube 4 is transported to the upsetter 1 by a well-known transport device (not shown). As shown in FIG. 1, the metal tube 4 is passed through a die 3, and the tube end portion at the tip of the metal tube 4 is held and fixed by a grip 5.

固定後、マンドレルバー２の軸芯を、金属管４の軸芯に合わせる。その後、マンドレルバー２を、管端部４１の後端から金属管４の前端に向かって、軸方向に押し込む。このとき、マンドレルバー２の外テーパ部２２が管端部４１に挿入される。そして、マンドレルバー２のショルダ部２１のショルダ２１２が管端部４１の後端面と接触して、管端部４１を前方に押す。 After fixing, the axis of the mandrel bar 2 is aligned with the axis of the metal tube 4. Thereafter, the mandrel bar 2 is pushed in the axial direction from the rear end of the tube end portion 41 toward the front end of the metal tube 4. At this time, the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 2 is inserted into the tube end portion 41. Then, the shoulder 212 of the shoulder portion 21 of the mandrel bar 2 comes into contact with the rear end surface of the tube end portion 41 and pushes the tube end portion 41 forward.

図５は、アップセット加工時の金属管４及びダイス３の断面図である。図５を参照して、マンドレルバー２のテーパ部２２が金属管４内に挿入され、ショルダ部２１が管端部４を前方に押す。これにより、管端部４１の肉厚が、金属管の径方向外側に向かって増加する。このときさらに、テーパ部２２の外面は、管端部４１の内面に接触する。その結果、管端部４１の内面は、後端から前端に向かって内径が小さくなるテーパ形状となる。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the metal tube 4 and the die 3 during upset processing. Referring to FIG. 5, the tapered portion 22 of the mandrel bar 2 is inserted into the metal tube 4, and the shoulder portion 21 pushes the tube end portion 4 forward. Thereby, the wall thickness of the pipe end part 41 increases toward the radial direction outer side of a metal pipe. At this time, the outer surface of the tapered portion 22 further contacts the inner surface of the tube end portion 41. As a result, the inner surface of the tube end portion 41 has a tapered shape in which the inner diameter decreases from the rear end toward the front end.

本実施形態では、マンドレルバー２が、テーパ形状を有する外テーパ部２２を有する。そのため、マンドレルバー２を管端部４１に押し込みやすい。 In the present embodiment, the mandrel bar 2 has an outer tapered portion 22 having a tapered shape. Therefore, it is easy to push the mandrel bar 2 into the pipe end 41.

なお、管端部４１の外面は、ダイス３の第１内テーパ部３２及び第２内テーパ部３３により、２段階のテーパ形状を有する。 Note that the outer surface of the tube end portion 41 has a two-step tapered shape due to the first inner tapered portion 32 and the second inner tapered portion 33 of the die 3.

ステップＳ２のアップセット加工では、管端部４１の肉厚の最終増肉量の半分以上増肉するのが好ましい。この場合、ステップＳ４での２回目のアップセット加工時の増肉量が低減されるため、アンダーフィルがより発生しにくくなる。 In the upset process of step S2, it is preferable to increase the thickness by more than half of the final thickness increase of the thickness of the pipe end 41. In this case, since the amount of increase in thickness during the second upset process in step S4 is reduced, underfill is less likely to occur.

［２回目の加熱工程：Ｓ３］
ステップＳ２でのアップセット加工後、金属管４の管端部４１を加熱する。アップセット加工により、管端部４１の温度は低下している。ステップＳ４の再度のアップセット加工を実施するために、管端部４１を再度加熱する。加熱温度はたとえば、ステップＳ１の加熱工程と同じにする。 [Second heating step: S3]
After the upset processing in step S2, the tube end 41 of the metal tube 4 is heated. Due to the upset process, the temperature of the pipe end 41 is lowered. In order to perform the upsetting process again in step S4, the tube end portion 41 is heated again. For example, the heating temperature is set to be the same as that in step S1.

［２回目のアップセット加工工程：Ｓ４］
ステップＳ３の加熱後、金属管４の管端部４１に対して、再度、アップセット加工を実施する（Ｓ４）。 [Second upset processing step: S4]
After the heating in step S3, upsetting is performed again on the tube end 41 of the metal tube 4 (S4).

図６に示すとおり、ステップＳ４のアップセット加工では、ステップＳ２のアップセット加工と比較して、マンドレルバー２に代えてマンドレルバー２０を使用し、ダイス３に代えてダイス３０を使用する。 As shown in FIG. 6, in the upset process of step S 4, the mandrel bar 20 is used instead of the mandrel bar 2 and the die 30 is used instead of the die 3, as compared with the upset process of step S 2.

図２を参照して、ダイス３０は、ダイス３と同様に、ダイス３０の後端から前端に向かって順に、後端ベアリング部３１、第１内テーパ部３２、第２内テーパ部３３、及び、前端ベアリング部３４を備える。図６を参照して、ダイス３０の後端ベアリング部３１の内径は、ダイス３の後端ベアリング部の内径よりも大きい。ダイス３０の第１及び第２内テーパ部３２，３３の内径も、ダイス３の第１及び第２内テーパ部３２，３３の内径よりも大きい。ダイス３に代えてダイス３０を用いることにより、金属管４の管端部４１をさらに増肉することができる。 Referring to FIG. 2, as in the case of the die 3, the die 30 is arranged in order from the rear end to the front end of the die 30, the rear end bearing portion 31, the first inner tapered portion 32, the second inner tapered portion 33, and The front end bearing portion 34 is provided. Referring to FIG. 6, the inner diameter of the rear end bearing portion 31 of the die 30 is larger than the inner diameter of the rear end bearing portion of the die 3. The inner diameters of the first and second inner tapered portions 32 and 33 of the die 30 are also larger than the inner diameters of the first and second inner tapered portions 32 and 33 of the die 3. By using the die 30 instead of the die 3, the tube end portion 41 of the metal tube 4 can be further increased in thickness.

図３及び図６を参照して、マンドレルバー２０も、マンドレルバー２と同様に、マンドレルバー２０の後端から前端に向かって順に、ショルダ部２１、外テーパ部２２、及び、先端部２３を備える。 3 and 6, the mandrel bar 20 also has a shoulder portion 21, an outer taper portion 22, and a tip portion 23 in order from the rear end to the front end of the mandrel bar 20 in the same manner as the mandrel bar 2. Prepare.

しかしながら、マンドレルバー２０の外テーパ部２２のテーパ角Ａ２２（°）は、マンドレルバー２の外テーパ部２２のテーパ角Ａ２２よりも大きい。さらに、マンドレルバー２０の外テーパ部２２の前端の外径（以下、前端外径という）Ｄ２２は、マンドレルバー２の外テーパ部２２の前端外径Ｄ２２よりも小さい。２回目のアップセット加工工程（Ｓ４）において、マンドレルバー２に代えて、マンドレルバー２０を使用することにより、アンダーフィルの発生が抑制される。以下、この点について詳述する。 However, the taper angle A22 (°) of the outer taper portion 22 of the mandrel bar 20 is larger than the taper angle A22 of the outer taper portion 22 of the mandrel bar 2. Furthermore, the outer diameter (hereinafter referred to as the front end outer diameter) D22 of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is smaller than the front end outer diameter D22 of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 2. By using the mandrel bar 20 instead of the mandrel bar 2 in the second upset processing step (S4), the occurrence of underfill is suppressed. Hereinafter, this point will be described in detail.

［アンダーフィル抑制メカニズム］
図６に示すとおり、マンドレルバー２０の外テーパ部２２を管端部４１に挿入し、ショルダ部２１を管端部４１の後端に押し当てる。このとき、管端部４１が据込鍛造され、管端部４１の肉厚が増肉する。 [Underfill suppression mechanism]
As shown in FIG. 6, the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is inserted into the tube end portion 41, and the shoulder portion 21 is pressed against the rear end of the tube end portion 41. At this time, the pipe end 41 is upset and the thickness of the pipe end 41 is increased.

上述のとおりマンドレルバー２０の外テーパ部２２のテーパ角Ａ２２は、マンドレルバー２よりも大きく、かつ、マンドレルバー２０の外テーパ部２２の前端外径Ｄ２２は、マンドレルバー２よりも小さい。 As described above, the taper angle A22 of the outer taper portion 22 of the mandrel bar 20 is larger than that of the mandrel bar 2, and the front end outer diameter D22 of the outer taper portion 22 of the mandrel bar 20 is smaller than that of the mandrel bar 2.

ステップＳ２でのアップセット加工により、金属管４の管端部４１の内径は、マンドレルバー２の外テーパ部２２の外径と同じになっている。そのため、図７に示すとおり、再度のアップセット加工において、管端部４１の内面と、マンドレルバー２０の外テーパ部２２との間には、隙間ＳＰ１が形成される。 By the upset process in step S 2, the inner diameter of the tube end portion 41 of the metal tube 4 is the same as the outer diameter of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 2. Therefore, as shown in FIG. 7, in the upsetting process again, a gap SP 1 is formed between the inner surface of the tube end portion 41 and the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20.

仮に、隙間ＳＰ１が形成されない場合、つまり、マンドレルバー２０の外テーパ部２２の外面が、管端部４１の内面と接触する場合、マンドレルバー２０をさらに押し込もうとしても、外テーパ部２２と管端部４１との接触抵抗が大きいため、マンドレルバー２０が前進しない。この場合、マンドレルバー２０による押し込みが不足する。そのため、管端部４１にアンダーフィルが形成される。 If the gap SP1 is not formed, that is, if the outer surface of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is in contact with the inner surface of the tube end portion 41, even if the mandrel bar 20 is further pushed, Since the contact resistance with the pipe end portion 41 is large, the mandrel bar 20 does not advance. In this case, pushing by the mandrel bar 20 is insufficient. Therefore, an underfill is formed at the tube end portion 41.

しかしながら、本実施形態では、上述のとおり、隙間ＳＰ１が形成される。そのため、マンドレルバー２０の外テーパ部２２の外面は、管端部４１の内面と接触しにくい。したがって、マンドレルバー２０を押し込みやすい。隙間ＳＰ１によりマンドレルバー２０をさらに前進させれば、ショルダ部２１により管端部４１がより増肉される。この場合、メタルフローにより、隙間ＳＰ１にも金属部分（肉）が流れ込む。その結果、アンダーフィルの発生が抑制されつつ、所望の増肉も達成できる。 However, in this embodiment, the gap SP1 is formed as described above. Therefore, the outer surface of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is unlikely to come into contact with the inner surface of the tube end portion 41. Therefore, it is easy to push the mandrel bar 20. If the mandrel bar 20 is further advanced by the clearance SP1, the tube end portion 41 is further thickened by the shoulder portion 21. In this case, the metal portion (meat) flows into the gap SP1 due to the metal flow. As a result, the desired increase in thickness can be achieved while the occurrence of underfill is suppressed.

以上のとおり、本実施の形態では、２回目のアップセット加工（Ｓ４）において、マンドレルバー２に代えて、マンドレルバー２０を用いる。マンドレルバー２０の外テーパ部２２のテーパ角はマンドレルバー２よりも大きく、かつ、マンドレルバー２０の外テーパ部２２の前端外径Ｄ２２は、マンドレルバー２よりも小さい。そのため、再度のアップセット加工（Ｓ４）時において、マンドレルバー２０の外テーパ部２２の外面と、管端部４１の内面との間には隙間ＳＰ１が形成される。そのため、マンドレルバー２０の押し込み不足は解消され、アンダーフィルの発生が抑制される。 As described above, in the present embodiment, the mandrel bar 20 is used in place of the mandrel bar 2 in the second upset process (S4). The taper angle of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is larger than that of the mandrel bar 2, and the front end outer diameter D22 of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is smaller than that of the mandrel bar 2. Therefore, a gap SP 1 is formed between the outer surface of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 and the inner surface of the pipe end portion 41 during the upset process (S 4) again. Therefore, the insufficiency of pressing of the mandrel bar 20 is solved, and the occurrence of underfill is suppressed.

好ましくは、マンドレルバー２の外テーパ部２２のテーパ角は、０．３〜０．５°であり、マンドレルバー２０の外テーパ部２２のテーパ角は０．５〜０．７°である。より好ましくは０．５５〜０．６５°である。 Preferably, the taper angle of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 2 is 0.3 to 0.5 °, and the taper angle of the outer tapered portion 22 of the mandrel bar 20 is 0.5 to 0.7 °. More preferably, it is 0.55 to 0.65 °.

さらに、好ましくは、ダイス３及びダイス３０の第２内テーパ部３３の軸方向距離Ｌ３３（図２参照）は、６３．５〜１２７ｍｍである。このような構造のダイスを用いることで、アンダーフィルの発生がさらに抑制しやすくなる。 Furthermore, preferably, the axial distance L33 (see FIG. 2) of the second inner tapered portion 33 of the die 3 and the die 30 is 63.5 to 127 mm. By using a die having such a structure, the occurrence of underfill can be further suppressed.

［第２実施形態］
上述の実施の形態では、ステップＳ４でのアップセット加工において、マンドレルバー２に代えて、マンドレルバー２０を使用した。ステップＳ４において、下記の形状のダイス３０を使用すれば、アンダーフィルの発生をさらに低減することができる。以下、第２の実施の形態について詳述する。 [Second Embodiment]
In the above-described embodiment, the mandrel bar 20 is used in place of the mandrel bar 2 in the upset processing in step S4. In step S4, if a die 30 having the following shape is used, the occurrence of underfill can be further reduced. Hereinafter, the second embodiment will be described in detail.

第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、ステップＳ４での再度のアップセット加工において、次に説明する形状のダイス３０を使用する。 In the second embodiment, as compared with the first embodiment, the die 30 having the shape described below is used in the upsetting process in step S4 again.

図２を参照して、第２の実施の形態におけるダイス３０は、ダイス３と同様に、ダイス３０の後端から前端に向かって順に、後端ベアリング部３１、第１内テーパ部３２、第２内テーパ部３３、及び、前端ベアリング部３４を備える。 Referring to FIG. 2, the die 30 in the second embodiment is similar to the die 3 in that the rear end bearing portion 31, the first inner taper portion 32, 2 The inner taper part 33 and the front-end bearing part 34 are provided.

ダイス３０の第２内テーパ部３３の軸方向距離Ｌ３３は、ダイス３の第２内テーパ部３３の軸方向距離Ｌ３３よりも長い。ダイス３０及びダイス３の前端ベアリング３４の内径は同じである。そのため、ダイス３０の第２内テーパ部３３のテーパ角Ａ３３は、ダイス３のテーパ角Ａ３３よりも小さくなる。 The axial distance L33 of the second inner tapered portion 33 of the die 30 is longer than the axial distance L33 of the second inner tapered portion 33 of the die 3. The inner diameters of the front end bearing 34 of the die 30 and the die 3 are the same. Therefore, the taper angle A33 of the second inner taper portion 33 of the die 30 is smaller than the taper angle A33 of the die 3.

第２の実施形態では、上述の形状のダイス３０を用いて、ステップＳ４のアップセット加工を実施する。その他の工程（Ｓ１〜Ｓ３）は、第１の実施の形態と同じである。上記形状のダイス３０を用いることにより、ステップＳ４でのアップセット加工において、アンダーフィルの発生をさらに抑制しやすくなる。以下、この点について詳述する。 In 2nd Embodiment, the upset process of step S4 is implemented using the die | dye 30 of the above-mentioned shape. Other steps (S1 to S3) are the same as those in the first embodiment. By using the die 30 having the shape described above, it becomes easier to further suppress the occurrence of underfill in the upset process in step S4. Hereinafter, this point will be described in detail.

［アンダーフィル発生の抑制メカニズム］
上述のとおり、本実施形態では、ダイス３０の第２内テーパ部３３の軸方向距離が、ダイス３よりも長い。より具体的には、図８に示すとおり、ダイス３０の第２内テーパ部３３の軸方向距離Ｌ３３₃₀が、ダイス３の第２内テーパ部３３の軸方向距離Ｌ３３₃よりも大きい。そのため、ステップＳ４の再度のアップセット加工時において、ダイス３０と管端部４１との間に隙間ＳＰ２が形成される。そのため、マンドレルバー２０による管端部４１の据込鍛造時において、管端部４１のメタルフローが容易に行われる。そのため、変形抵抗の高い金属からなる金属管４をアップセット加工する場合であっても、管端部４１が変形しやすく、マンドレルバー２０を押し込みやすくなる。そのため、アンダーフィルの発生を抑制しやすくなる。 [Suppression mechanism of underfill]
As described above, in the present embodiment, the axial distance of the second inner tapered portion 33 of the die 30 is longer than that of the die 3. More specifically, as shown in FIG. 8, the axial distance L33 ₃₀ in the second tapered portion 33 of the die 30 is greater than the axial distance L33 ₃ in the second tapered portion 33 of the die 3. Therefore, a gap SP 2 is formed between the die 30 and the pipe end 41 at the time of the upsetting process in step S 4 again. Therefore, at the time of upsetting forging of the tube end 41 by the mandrel bar 20, the metal flow of the tube end 41 is easily performed. Therefore, even when the metal tube 4 made of a metal having high deformation resistance is upset, the tube end portion 41 is easily deformed and the mandrel bar 20 is easily pushed. Therefore, it becomes easy to suppress the occurrence of underfill.

以上のとおり、第２の実施の形態では、ステップＳ４において使用するダイス３０の第２内テーパ部３３の軸方向長さＬ３３を、ダイス３よりも長くする。この場合、ダイス３０の第２内テーパ部３３のテーパ角は、ダイス３の場合よりも小さくなる。そのため、アップセット加工時において、隙間ＳＰ２が形成される。隙間ＳＰ２により、マンドレルバー２０をより容易に押し込み易くなり、その結果、アンダーフィルの発生をさらに抑制しやすくなる。 As described above, in the second embodiment, the axial length L33 of the second inner tapered portion 33 of the die 30 used in step S4 is made longer than that of the die 3. In this case, the taper angle of the second inner tapered portion 33 of the die 30 is smaller than that of the die 3. Therefore, a gap SP2 is formed during upset processing. The gap SP2 makes it easier to push the mandrel bar 20 more easily, and as a result, it becomes easier to suppress the occurrence of underfill.

本発明の他の実施形態について説明する。 Another embodiment of the present invention will be described.

前述の実施形態（２ヒート２ショットプロセス）では加熱工程とアップセット加工工程を交互に２回繰り返すのに対し、これらを３回以上繰り返してもよい（例えば３ヒート３ショットプロセス）。 In the above-described embodiment (2-heat 2-shot process), the heating step and the upset processing step are alternately repeated twice, but these may be repeated three times or more (for example, a 3-heat 3-shot process).

前述の２ヒート２ショットプロセスでは、１回の加熱工程につき１回のアップセット加工を行う。これに対し、１回の加熱工程で加熱された管端部の温度が下がらない間に形状の異なるマンドレルバーで複数回アップセット加工してもよい（たとえば１ヒート２ショットプロセス）。この場合、たとえば、異なる形状のマンドレルバーを取り付けたアップセッッタを近接して複数台並べた装置を用いて、加熱工程で加熱された管端部の温度が下がりきらない間に、金属管を移動させながら順次アップセット加工する。 In the above-described two-heat two-shot process, one upset process is performed for one heating process. On the other hand, upset processing may be performed a plurality of times with mandrel bars having different shapes while the temperature of the tube end heated in one heating step does not drop (for example, one heat two shot process). In this case, for example, using a device in which a plurality of upsetters with mandrel bars of different shapes are arranged close to each other, the metal tube is moved while the temperature at the end of the tube heated in the heating process does not fall sufficiently. While upset processing.

表１に示す製造条件に基づいて管端部をアップセット加工した金属管を製造した。製造された金属管のアンダーフィルの有無を調査した。 Based on the manufacturing conditions shown in Table 1, a metal tube whose tube end was upset was manufactured. The manufactured metal tube was examined for underfill.

表１を参照して、ステップＳ２及びＳ４で使用するダイスの第２内テーパ部の軸方向長さは、比較例では５０ｍｍとし、本発明例では１００ｍｍとした。なお、ステップＳ２及びＳ４で使用するダイスの第１内テーパ部の軸方向長さは、本発明例、比較例ともに、５０ｍｍとした。 Referring to Table 1, the axial length of the second inner tapered portion of the die used in steps S2 and S4 was 50 mm in the comparative example and 100 mm in the present invention example. In addition, the axial direction length of the 1st inner taper part of the die | dye used by step S2 and S4 was 50 mm in both this invention example and the comparative example.

さらに、比較例では、ステップＳ２で使用するマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角を、ステップＳ４で使用するマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角と同じとした。一方、本発明例では、ステップＳ４で使用するマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角を、ステップＳ２で使用するマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角よりも大きくした。 Furthermore, in the comparative example, the taper angle of the outer tapered portion of the mandrel bar used in step S2 is the same as the taper angle of the outer tapered portion of the mandrel bar used in step S4. On the other hand, in the present invention example, the taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in step S4 is made larger than the taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in step S2.

なお、本発明例では、ステップＳ４で使用するマンドレルバーの外テーパ部の前端外径は、ステップＳ２で使用するマンドレルバーの外テーパ部の前端外径よりも小さかった。 In the present invention example, the front end outer diameter of the outer tapered portion of the mandrel bar used in step S4 was smaller than the front end outer diameter of the outer tapered portion of the mandrel bar used in step S2.

本実施例で用いた金属管の化学組成は、質量％で、Ｃ：０．００９％、Ｓｉ：０．２５％、Mn：０．４３％、Ｐ：０．０１３％、Ｓ：０．００１％、Ｃｕ：０．１８％、Ｃｒ：１１．８％、Ｎｉ：５．４％、Ｍｏ：１．９％、Ｔｉ：０．１０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０３５％、Ｎ：０．００７％を含有し、残部は、Ｆｅ及び不純物であった。金属管の外径は、１１４．３ｍｍであった。肉厚は、１４．２２ｍｍであった。ステップＳ１及びステップＳ３では、金属管の端部から１５０ｍｍの長さの領域が、１２５０℃となるよう加熱した。 The chemical composition of the metal tube used in this example is mass%, C: 0.009%, Si: 0.25%, Mn: 0.43%, P: 0.013%, S: 0.001. %, Cu: 0.18%, Cr: 11.8%, Ni: 5.4%, Mo: 1.9%, Ti: 0.10%, Sol. Al: 0.035%, N: 0.007% was contained, and the balance was Fe and impurities. The outer diameter of the metal tube was 114.3 mm. The wall thickness was 14.22 mm. In step S1 and step S3, a region having a length of 150 mm from the end of the metal tube was heated to 1250 ° C.

ステップＳ２及びＳ４でアップセット加工する金属管の管端部の総増肉量は、６．７５ｍｍとした。最終形状のアップセット長さは、６０ｍｍとした。 The total thickness increase of the pipe end of the metal pipe to be upset in steps S2 and S4 was 6.75 mm. The final shape upset length was 60 mm.

ステップＳ４を完了した金属管の管端において、アップセット加工部を、縦断面がわかるように切断し、アンダーフィルの深さと幅を測定した。最大深さが１ｍｍ未満の場合はアンダーフィル「発生なし」、１ｍｍ以上の場合はアンダーフィル「発生」と評価した。 At the pipe end of the metal pipe for which Step S4 was completed, the upset processed part was cut so that the longitudinal section could be seen, and the depth and width of the underfill were measured. When the maximum depth was less than 1 mm, the underfill was “not generated”, and when it was 1 mm or more, the underfill was “occurred”.

［試験結果］
本発明例では、アンダーフィルが観察されなかった。上述のとおり、ステップＳ４でのマンドレルバーの外テーパ部のテーパ角がステップＳ２でのマンドレルバーよりも大きく、かつ、ステップＳ４での外テーパ部の前端外径がステップＳ２よりも小さかった。また、ダイスの内テーパ部の長さも適切であった。そのため、ステップＳ４の２回目のアップセット加工工程において、管端部とマンドレルバー及びダイスの間に適度な隙間が形成され、アンダーフィルの発生が抑制されたと考えられる。一方、比較例では、アンダーフィルが観察された。 [Test results]
In the example of the present invention, no underfill was observed. As described above, the taper angle of the outer tapered portion of the mandrel bar in step S4 is larger than that of the mandrel bar in step S2, and the front end outer diameter of the outer tapered portion in step S4 is smaller than that of step S2. Also, the length of the inner taper portion of the die was appropriate. Therefore, in the second upset processing step of Step S4, it is considered that an appropriate gap is formed between the tube end portion, the mandrel bar and the die, and the occurrence of underfill is suppressed. On the other hand, underfill was observed in the comparative example.

以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.

１アップセッタ
２，２０マンドレルバー
２１ショルダ
２２外テーパ部
３，３０ダイス
３１後端ベアリング部
３２第１内テーパ部
３３第２内テーパ部
３４前端ベアリング部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upsetter 2,20 Mandrel bar 21 Shoulder 22 Outer taper part 3,30 Dies 31 Rear end bearing part 32 First inner taper part 33 Second inner taper part 34 Front end bearing part

Claims

金属管の管端部を加熱する加熱工程を１回以上と、
加熱された前記管端部をマンドレルバー及びダイスを用いてアップセット加工するアップセット加工工程を複数回備え、
２回目以降の前記アップセット加工工程で用いられる前記マンドレルバーの外テーパ部のテーパ角は、その１つ前のアップセット加工工程で用いられる前記マンドレルバーの前記外テーパ部のテーパ角より大きく、
２回目以降の前記アップセット加工工程で用いられる前記マンドレルバーの前記外テーパ部の前端外径は、その１つ前のアップセット加工工程で用いられる前記マンドレルバーの前記外テーパ部の前記前端外径よりも小さい、金属管の製造方法。 One or more heating steps for heating the tube end of the metal tube,
A plurality of upset processing steps for upsetting the heated tube end using a mandrel bar and a die,
Taper angle of the outer tapered portion of said mandrel bar to be used in the upset step of processing the second and subsequent is much larger than the taper angle of the outer tapered portion of said mandrel bar used in the immediately preceding upset processing step ,
The front end outer diameter of the outer tapered portion of the mandrel bar used in the second and subsequent upset machining steps is the outside of the front end of the outer tapered portion of the mandrel bar used in the preceding upset processing step. The manufacturing method of a metal pipe smaller than a diameter .

請求項１に記載の製造方法であって、
前記加熱工程及び前記アップセット加工工程を、
交互に２回行い、
１回目の前記アップセット加工工程で用いられる前記マンドレルバーの前記外テーパ部のテーパ角は、０．３〜０．５度であり、
２回目の前記アップセット加工工程で用いられる前記マンドレルバーの前記外テーパ部のテーパ角は、０．５〜０．７度である、金属管の製造方法。 The manufacturing method according to claim 1,
The heating step and the upset processing step,
Do it twice,
The taper angle of the outer taper portion of the mandrel bar used in the first upset processing step is 0.3 to 0.5 degrees,
The method of manufacturing a metal tube, wherein a taper angle of the outer tapered portion of the mandrel bar used in the second upset processing step is 0.5 to 0.7 degrees.

請求項１又は請求項２に記載の製造方法であって、
前記ダイスは、後端から前端に向かって順に、後端ベアリング部、第１内テーパ部、第２内テーパ部、及び、前端ベアリング部を備え、
前記第２内テーパ部は、前記第１内テーパ部よりも小さいテーパ角と、６３．５〜１２７ｍｍの軸方向長さとを有する、金属管の製造方法。 It is a manufacturing method of Claim 1 or Claim 2, Comprising:
The die includes a rear end bearing portion, a first inner taper portion, a second inner taper portion, and a front end bearing portion in order from the rear end to the front end.
The second inner taper portion has a taper angle smaller than that of the first inner taper portion and an axial length of 63.5 to 127 mm.

請求項３に記載の製造方法であって、
２回目以降の前記アップセット加工工程で用いられる前記ダイスの前記第２内テーパ部の軸方向長さは、その１つ前のアップセット加工工程で用いられる前記ダイスの前記第２内テーパ部の軸方向長さより長い、金属管の製造方法。 It is a manufacturing method of Claim 3, Comprising:
The axial length of the second inner tapered portion of the die used in the second and subsequent upset machining steps is the same as that of the second inner tapered portion of the die used in the preceding upset machining step. A method of manufacturing a metal tube that is longer than the axial length.

請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の製造方法であって、
前記金属管は、
質量％で、Ｃｒ：１１〜１９％を含有するマルテンサイト系ステンレス鋼管である、金属管の製造方法。
It is a manufacturing method of any one of Claims 1-4, Comprising:
The metal tube is
A manufacturing method of a metal pipe which is a martensitic stainless steel pipe containing Cr: 11 to 19% by mass%.