JPH0224606B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、鍛接製造法と電気抵抗溶接製管法の
長所を有効に活用すると共に、両製管法の短所を
抑制することにより、比較的小径の鋼管を高能率
に製造し得る鋼管の新規な製造方法に関する。 〔従来技術とその解決課題〕 帯鋼を素材として、比較的小径の鋼管を製造す
る方法には、鍛接製管法（以下、BW法という）
と電気抵抗溶接製管法（以下、ERW法という）
及びこのERW法によつて得られた母管に加熱絞
り圧延加工（熱間絞り圧延）を施す製管法（以
下、ERW＋SR法という）の三種がある。 BW法は一般的に言つて、外径115mm以下の小
径鋼管の多量生産に適すると共に、管全体が熱間
で仕上げられるために溶接部に硬化異常組織をと
どめず、周方向の金属組織が均一化されるという
長所がある。しかしその反面、帯鋼を外周から高
温加熱するために加熱エネルギーの浪費をまね
き、スケールロスが大きいうえに、炉体の損耗が
激しくその修理に多大の工数と費用を要するほ
か、小ロツト品の生産には不向きであるという短
所がある。特開昭54−9146号公報に記載された技
術は、上記BW法における加熱エネルギーの低減
を主目的とし、予熱した帯鋼をオープンパイプに
成形し、続いて加熱炉内において該オープンパイ
プの開口両縁部を集中的に加熱しつつ全体を鍛接
に適した温度に加熱し、余分の熱を含んだ排ガス
を帯鋼の予熱に利用することを構成の要部とする
ものである。然しながら、上記公報の技術はオー
プンパイプの両縁部（鍛接部）を集中的に加熱す
るため、加熱エネルギーの低減化とは裏腹に、製
品管の鍛接部が他の部位とは異なつた性質を呈し
て、円周方向の均質性が得られないという別な問
題を惹起していた。 通常のERW法は、BW法よりも比較的広範囲
のサイズにわたつて製管することができ、溶接部
の性状が良好で、スケールロスが全くないという
長所がある。しかしその反面、製管を冷間で行う
ためその能率が悪いほか、溶接部に硬化異常組織
をとどめ、周方向の金属組織も不均一であるとい
う短所がある。ところで、本質的には既に述べた
BW法でありながら、その中にERW法を介在さ
せた技術がある。即ち、特公昭49−33258号公報
に記載された技術がそれである。該公報技術の要
旨は、加熱炉から抽出された帯鋼をオープンパイ
プに成形し、該オープンパイプの開口両縁部を鍛
接の直前において電気誘導により加熱し、よつて
能率的且つ経済的に製品管を得ようとするもので
ある。しかし、肝じんの鍛接をERW法に依存す
るのみでは、鍛接部に異常組織が生成する問題か
ら回避することはできない。そのうえ、製品管の
サイズや材質に変更があるたびに電気誘導コイル
を交換しなければならないから、多品種にわたる
製品管の製造に即応し得ないという問題があつ
た。 ERW＋SR法は、一般的に言つてBW法に比較
して大きいサイズの製管が可能であり、母管サイ
ズを２種類程度に集約し、以降の工程で多段階サ
イズの小径管に縮径製管することが可能であり、
溶接部の性状も良好であるほか、ERW法とは異
なつて管全体を熱間仕上げするため周方向の金属
組織が均一化され、これによつてERW法の前記
短所を補うという長所がある。しかしその反面、
管の加熱効率が悪く加熱エネルギーの浪費をまね
き、溶接部の硬化組織を十分に除去するには至ら
ないほか、造管ラインと絞り圧延ラインとが別系
列となつているために、管の切断工程が少なくと
も２度必要となると共に、余分の付属設備を必要
とする等の短所がある。なお、一見ERW＋SR法
であるかの如く誤解されやすい技術が特開昭50−
145355号公報で提案されている。該公報の技術
は、ERW法を行う工程の後に、高周波誘導加熱
あるいは電気抵抗加熱等による急速加熱工程及び
水冷装置等による急速冷却工程よりなる熱処理工
程を設け、それに続いて管の外径を正確にすると
共に真円度を得るための定形工程を設けたところ
に要点がある。ここに言う定形工程の実質は、精
整作業の一部を実施するものであつて、決して管
を絞り圧延するものではない。従つて該公報の技
術は、ERW法＋SR法ではない。言うまでもな
く、ERW法は、溶接速度が極めて遅いから、こ
れを速度の早い管絞り圧延に引継ぐようなことは
到底なし得るものではない。また、管絞り圧延の
前段で急速加熱や急速冷却を行うなどのことは、
熱エネルギーを無駄にするだけでなく、管絞り圧
延そのものを不可能にする場合さえあり得る。 〔解決手段とその作用〕 本発明は、帯鋼を素材とする前記従来の各種鋼
管製造法の長所を総合活用すると共に、それらの
短所を補い合うことができる鋼管製造方法の提供
を目的として創作されたものである。 上記目的を達成するために採用した解決手段
は、連続式帯鋼予熱炉と、該連続式帯鋼予熱炉の
側域に設けた帯鋼加熱炉と、電気抵抗溶接製管装
置と、内外面ビード除去装置と、母管熱処理炉
と、管絞圧延装置とを配設し、前記帯鋼加熱炉及
び母管熱処理炉のそれぞれと連続式帯鋼予熱炉と
の間に連絡煙道を設けた鋼管製造設備を使用する
鋼管の製造方法であつて、帯鋼を前記連続式帯鋼
予熱炉から帯鋼加熱炉を経由させつつ昇温し、続
いて電気抵抗溶接製管装置及び内外面ビード除去
装置を経由させる間に母管として造形し、その後
に該母管を母管熱処理炉にてA3変態点以上に昇
温し、直ちに前記管絞圧延装置によつて所定外径
の製品管とするところにある。 上記の解決手段を採用したことによつて発揮さ
れる作用を概説すれば次の如くである。即ち、帯
鋼を素材とする鋼管の製造において、徹底したエ
ネルギーの低減化をもたらすことができ、従来の
BW法に対しては溶接部の性状をERW法なみに
良好なものとし、従来のERW法に対しては溶接
部の硬化異常組織を完全に解消して管周方向の金
属組織を均一なものとし、従来のERW＋SR法に
対しては複数の設備ラインを一系列のラインに集
約化して、余分な設備及び工程の介入を避け或は
消去し、溶接部に残存しやすい硬化異常組織を徹
底的に解消し、管全周にわたつて緻密で均一な整
粒組織となり、そのため該製品管は強度に優れ靭
性に富んでいる。即ち本発明は、帯鋼を素材とす
る従来の小径管を対象とする各種鋼管製造法が有
している長所を総合活用すると共に、それらが各
具有していた短所を抑制除去することを可能にす
るものである。 上記の如く概説される本発明の作用は、製品た
る鋼管の製造に際して、連続式帯鋼予熱炉の側域
に一直線状に連なつて延設された帯鋼加熱炉、電
気抵抗溶接造管装置、ビード除去装置、母管熱処
理炉及び管絞圧延装置を使用することによるもの
であるが、その外にも次の如き作用をも併せ発揮
する。即ち、帯鋼のオープンパイプ成形、開口両
縁部の溶接及びビード除去を熱間において高速度
のもとに行うことができるので、元来高能率に処
理される管絞圧延の速度に合わせることができ、
鋼管製造能率の飛躍的向上に寄与する。なおま
た、帯鋼加熱炉から管絞圧延装置に至るまでの一
連の諸設備が一直線状に配置されたものを使用す
るから、高温度の材料（帯鋼及び母管）に対する
曲げ変形等の力が介入する余地は全くなく、これ
が製品管の円周方向に偏つた変形が生ずるのを防
止し、よつて製品管は円周方向に均一した品質の
ものが得られる。 更には、電気抵抗溶接造管装置乃至母管熱処理
炉の下流側に管絞圧延装置が設置されてあるた
め、該管絞圧延装置における圧延条件を変更する
だけで、材質的、寸法的に多品種の製品管を得べ
く即応することができるので、その場合の段取替
えも簡単且つ短時間に行うことが可能であり、生
産性の向上に寄与する。 〔実施例〕 以下に、本発明に係る帯鋼を素材とする鋼管の
製造方法（以下、本発明方法という）につき、そ
の一実施例を図面にもとずいて説明する。第１図
は、本発明方法の実施に使用する鋼管製造設備
（以下、本製管設備という）の概略斜視図である。
第１図乃至第３図において、４は連続式帯鋼予熱
炉であつて、全長が数10ｍにも及んでいる。該連
続式帯鋼予熱炉４の内部は、上部予熱室５と下部
予熱室６の２段構造となつており、それぞれの室
は全長にわたつて適宜の数のゾーンに区分されて
いる。そして、各ゾーン毎に温度制御することが
可能である。下部予熱室６における各ゾーン毎の
両側壁または炉床には、図示しないバーナを適宜
間隔おきに配設し得る措置が講じてある。このバ
ーナは必要に応じて配設する。即ち、後述する帯
鋼加熱炉及び母管熱処理炉から連続式帯鋼予熱炉
４に導入される排ガス量が帯鋼１の予熱に不足す
るときは、その不足分を補つてバーナを適数だけ
設けるものとし、導入排ガス量が十分あるときは
殊更バーナを設ける必要はない。下部予熱室６に
バーナを設けたときは、該バーナの燃焼ガスはま
ず該下部予熱室６内を移送中の帯鋼１を予熱した
後、上部予熱室５に移流し、残余の熱によつて上
部熱室５の室内及び同室内を移送中の帯鋼１を予
熱することになる。 上部予熱室５及び下部予熱室６のいずれにも、
内部に移送される帯鋼１を支承するように要所に
図示しない支承ローラが配設されている。 １３は連続式の帯鋼加熱炉であつて、帯鋼１が
前記の連続式帯鋼予熱炉４に最初に送り込まれる
炉端寄りの側域に設置される。帯鋼加熱炉１３
は、帯鋼１が連続式帯鋼予熱炉４で予熱された
後、これに更に熱を加えてオープンパイプに成形
しやすいように、その移送中でA₃変態点未満の
しかも軟かい状態にするためのものであるから、
全長10〜30ｍの長さが必要である。該帯鋼加熱炉
１３の内部は、長手方向に複数ゾーンに区分され
ていて、各ゾーン毎にその両側壁に図示しない所
要数のバーナが配設され、各ゾーン毎の温度制御
が可能である。帯鋼加熱炉１３にも、連続式帯鋼
予熱炉４の場合と同様に、移送される帯鋼１を支
承する図示しない支承ローラが要所に配設されて
いる。第２図は、第１図のＡ−Ａ線で帯鋼加熱炉
１３から連続式帯鋼予熱炉４にわたつて切断して
示した図である。図示のとおり、帯鋼加熱炉１３
の天井部には天井孔１４を設け、この天井孔１４
から連続式帯鋼予熱炉４の側壁に設けられた側孔
１２にわたつて連絡煙道１５が架設され、帯鋼加
熱炉１３内の燃焼ガスは該炉内の帯鋼１を加熱し
た後、連絡煙道１５を通つて連続式帯鋼予熱炉４
の上部予熱室５に導かれるようになつている。こ
の連絡煙道１５は帯鋼加熱炉１３の長手方向の適
所に複数配設するものとする。勿論、この連絡煙
道１５はその連続式帯鋼加熱炉４に近い部分を上
下に分岐して、上部予熱室５と下部予熱室６に燃
焼ガスを配分するようにしてもよい。また、この
連絡煙道１５を帯鋼加熱炉１３の天井部から連続
式帯鋼予熱炉４の天井部へ架設するものであつて
もよい。 １７は連続式の母管熱処理炉であつて、帯鋼１
が前記の連続式帯鋼予熱炉４の上部予熱室５の出
口８を出て下部予熱室６の入口９に送り込まれる
リターン部寄りの側域に設置される。母管熱処理
炉１７は、帯鋼１の両縁部が衝合溶接されてなる
母管２をその全体にわたつてA₃変態点以上に均
熱処理すると共に、絞り圧延して縮径加工するに
必要な温度まで加熱昇温するものであるから、全
長10数ｍ乃至20数ｍの長さとされる。母管熱処理
炉１７は、その軸線が帯鋼加熱炉１３の延長線上
にあるように同列状に設けられる。そして、母管
熱処理炉１７と帯鋼加熱炉１３との間には、後述
する電気抵抗溶接造管装置２２及びビード除去装
置を設置することのできる離隔域に介在せしめて
おくこととする。母管熱処理炉１７は、通常は断
面が円形の筒状をなし、炉内は長手方向に複数ゾ
ーンに区分され、各ゾーンの周壁には円方向の２
乃至３個所に、図示しないバーナが等配設置さ
れ、各バーナの噴射炎が炉内壁に沿つて順方向に
回転するようになされ、かつ、各ゾーン毎に温度
制御される。母管熱処理炉１７の長手方向の要所
には、炉内を移送される母管２を支承する図示し
ない鼓型ローラが配設されている。第３図は、第
１図のＢ−Ｂ線で、母管熱処理炉１７から連続式
帯鋼予熱炉４にわたつて切断したところを示す断
面図である。図示のとおり、母管熱処理炉１７の
頂部には頂部孔１８が設けられ、この頂部孔１８
から連続式帯鋼予熱炉４の側域に設けられた側孔
２０にわたつて連絡煙道１９が架設されている。
そして母管熱処理炉１７内の燃焼ガスは該炉内の
母管２を加熱した後、連絡煙道１９を通つて連続
式帯鋼予熱炉４の上部予熱室５に導かれるように
なつている。この連絡煙道１９も帯鋼加熱炉１３
に設けられた連絡煙道１５の場合と同様に、分岐
構造にして燃焼ガスを上部予熱室５と下部予熱室
６に配分するようにしてもよく、また連続式帯鋼
予熱炉４の天井部に連絡架設するようにしてもよ
い。この連絡煙道１９は母管熱処理炉１７の長手
方向の適数個所に設けられるが、母管熱処理炉１
７はバレル型のもの複数基を連続して設置しても
よいので、その場合の連絡煙道１９は各バレル型
炉内毎に設けるものとする。 ところで、母管熱処理炉１７及び前記の帯鋼加
熱炉１３は、それらの排ガスを極力短距離のもと
に連続式帯鋼予熱炉４へ導くのが有利であるか
ら、該連続式帯鋼予熱炉４の側近位置に並列して
設置するものとする。 なお、第１図において、１１，１１′はレキユ
プレータであつて、一方のレキユプレータ１１に
は帯鋼加熱炉１３と連続式帯鋼予熱炉４のうち半
減の併合排ガスを導いてその余熱を回収し、他方
のレキユプレータ１１′には母管熱処理炉１７と
連続式帯鋼予熱炉４のうち残る半減の併合排ガス
を導いてその余熱を回収する。レキユプレータ１
１，１１′から排出されるガスは、これを合流し
て図示しない大煙道を経て煙突に導かれる。 第１図において、２２は電気抵抗溶接造管装置
であり、帯鋼加熱炉１３と母管熱処理炉１７との
間の離隔域に設置される。電気抵抗溶接造管装置
２２は、帯鋼加熱炉１３の出口１６から送り出さ
れたきた帯鋼１をオープンパイプに成形し、該オ
ープンパイプの開口部で向い合う両縁部を溶接し
て母管２とし、続いてこの母管２を母管熱処理炉
１７へ送り込む。従つて、そのために必要なブレ
ークダウンロール２３、サイドロール２４、フイ
ンパスロール２５、高周波誘導コイル２６、スク
イズロール２７及び外面ビード切削器２８等のビ
ード除去装置がその順序に帯鋼加熱炉１３寄り部
から母管熱処理炉１７寄り部にわたつて連続して
配設されている。高周波誘導コイル２６は、これ
に代えて高周波接触給電子であつてもよく、また
低周波溶接用の電極輪であつてもよい。また図示
はしなかつたが、ブレークダウンロール２３とサ
イドロール２４との中間位置から、先端部に内面
ビード切削刃又はビード圧着ローラを装着したマ
ンドレルを挿入し、その先端部を外面ビード切削
器２８が臨む位置よりもやや母管熱処理炉１７寄
りの母管２内面に臨ませるものとする。 ２９は連続式の管絞圧延装置であつて、母管熱
処理炉１７の出口２１側に近い位置から母管熱処
理炉１７の延長線上に延設され、10数スタンド乃
至20数スタンドを連続設置したロールスタンド群
より成り立つている。管絞圧延装置２９は、電気
抵抗溶接造管装置２２で造形された母管２の外径
を高能率でもつて小径管に絞り、かつ延伸圧延す
る。前段及び中段の各スタンドは２ロール式のス
トレツチレデユーサとされるが、均一な絞り効果
と真円度の高い製品管３を得るためには、後段の
数スタンドは３ロール式のものを採用するのが好
ましい。 次に、帯鋼１が連続式帯鋼予熱炉４に送り込ま
れ、その内部を通過して帯鋼加熱炉１３に送り込
まれ、次いで電気抵抗溶接造管装置２２を経て母
管２に造形され、更に母管熱処理炉１７に送り込
まれ、その内部を通過した後これに続く管絞圧延
装置２９を経て延伸縮径され、よつて製品管３を
得るまでの工程について説明する。 帯鋼１はまず、第１図の矢印ａの位置よりその
方向に連続式帯鋼予熱炉４の上部予熱室５内に送
り込まれる。上部予熱室５内を通過する際の前期
における予熱昇温は、連絡煙道１５を経て導入さ
れる帯鋼加熱炉１３の排ガス余熱によつてなされ
るので、この段階での予熱昇温には特に燃料を使
用するようなことはない。これに続く後期の予熱
昇温は、連絡煙道１９を経て導入される母管熱処
理炉１７の排ガス余熱によつてなされるので、こ
の段階においても余分の燃料を使用することは殆
どない。しかも母管熱処理炉１７の排ガス温度は
帯鋼加熱炉１３の排ガス温度よりも約100〜300℃
高いのが普通であるから、上部予熱室５を通過す
るときの帯鋼１の加熱昇温は円滑な昇温勾配で予
熱を行うことができる。上部予熱室５の出口８か
ら一旦炉外に出た帯鋼１は、リターンドラム７に
案内されてその移送方向の向きを変え、下部の入
口９より下部予熱室６へと送り込まれる。下部予
熱室６では、帯鋼１が未だ十分予熱されていない
ときに、その補充用として設けられたバーナの火
炎と燃焼ガスによつて更に昇温される。ところで
帯鋼１は、下部予熱室６の出口付近に至つた時点
でせいぜい500℃程度に昇温されていればよいし、
この程度の温度は従来のBW法の場合が700〜900
℃であることと比較すると遥かに低温であつて、
燃料の消費量も遥かに少ないものとなる。 帯鋼１は下部予熱室６から矢印ｂの方向に引き
出されると、誘導ローラ群１０によつて移送方向
が再び変換され、矢印Ｃの位置より帯鋼加熱炉１
３へと送り込まれ、出口１６から引き出されると
きには500〜900℃近くまで昇温されている。要す
るに、このときの帯鋼１は、そのA₃変態点未満
で且つオープンパイプに成形しやすい軟い状態と
なつている。このような温度は、従来のBW法の
場合が1200〜1300℃程度にまで昇温されていたこ
とと比較すると遥かに低温であつて、燃料消費量
もそれに伴なつて節約できるばかりでなく、炉自
体の損耗度も格段に減少するから、炉材も安価な
ものが使用でき、かつ炉の耐用年数を延長せしめ
ることができる。しかも鋼管の製造作業上は、従
来ややもすれば過熱のために、帯鋼１の炉内切断
事故が発生することがあつたが、本発明方法の場
合は、このような事故は全く発生せず、事故復旧
のための要員を配置する必要も全くなくなつた。 次いで、帯鋼１は、電気抵抗溶接造管装置２２
へと移送される。帯鋼１は、ブレークダウンロー
ル２３、サイドロール２４を経過するに従つて幅
方向の湾曲成形が次第に進み、フインパスロール
２５を経た時点でオープンパイプとなる。従来の
ERW法では、オープンパイプに成形される帯鋼
は冷間において成形されるから、変形抵抗の高い
ことを考慮して、成形のためのブレークダウンロ
ール２３、サイドロール２４及びフインパスロー
ル２５共、それぞれ３〜４スタンドのロール群を
必要としていたが、この電気抵抗溶接造管装置２
２の場合は、それぞれ１〜２スタンド、多くても
３スタンドで充分であつて、設備費を格段に低減
することができる。オープンパイプに成形された
帯鋼１は、誘導コイル２６を通過するときに、高
周波電流による表皮効果や近接効果によつて両縁
部が集中加熱される。両縁部が鍛着温度に達した
オープンパイプは、誘導コイル２６の直後に設置
されたスクイズロール２７で加圧され、両縁部が
接合されて母管２となる。母管２の内外面にでき
たビードは母管熱処理炉１７に送り込まれる前に
除去される。外面ビードの除去はビード切削機２
８によつて除去するが、内面ビードの除去は、サ
イドロール２４の近傍から挿入されたマンドレル
の先端に装着した切削刃又はビード圧着ローラに
よつて行われる。母管２内に挿入されるマンドレ
ルや切削刃及び圧着ローラは、循環水による冷却
方式を採用することにつて管内温度に充分耐え得
る。 電気抵抗溶接造管装置２２で造形された母管２
は、続いて母管熱処理炉１７に移送され、出口２
１から炉外に引き出されるまでの間に通常800〜
950℃（A₃変態点以上）に加熱昇温される。この
場合、母管熱処理炉１７の温度制御は、電気抵抗
溶接造管装置２２の造管速度と管絞圧延装置２９
の製管速度との間に差があるときに、その差を吸
収し得る通管速度が保持されるように行われる。
母管熱処理炉１７内では母管２の受熱は管の外面
のみからなされるから、当然に加熱効率が低い。
即ち、帯鋼加熱炉１３内で帯鋼１が両面加熱され
る場合の加熱効率50〜60％に対して、漸く30〜40
％程度に止まるものである。しかし、母管熱処理
炉１７内での加熱効率の低さは、その排ガスを連
続式帯鋼予熱炉４に導き、帯鋼１に対する両面加
熱に転用することによつて充分に補うことが可能
である。しかも母管熱処理炉１７は、前述の如
く、必要とする通管速度に関連して温度制御する
ことができるから、電気抵抗溶接造管装置２２の
造管速度と管絞圧延装置２９の製造速度との間の
差を吸収して、両者間の速度と同調させることが
できる。 母管熱処理炉１７の出口２１を出た母管２は直
ちに、管絞圧延装置２９へと移送される。この時
点では母管２の溶接部に存在する硬化異常組織は
完全に解消されて金属組織も周方向全体に整つて
粗粒として均一化されているが、管絞圧延装置９
を通過することによつて均一にして緻密な整粒と
なる。この際の絞りによる外径の減少率は、スタ
ンド当り７％程度までとし、全外径の最大減少率
を75％以内に止めるようにするのが好ましい。勿
論、これらの外径減少率は、母管２の外径や肉厚
及び製品管３の外径や肉厚によつて適宜に選定さ
れる。そこで、母管２のサイズを例えば外径130
mmと100mmの２種類程度に集約して、比較的広い
範囲の多品種小径管に縮径圧延するようにし、こ
のことによつて素材の合理化を図ると共に、母管
を得るまでの成形用及び造形用ロールの保有数を
減少させることができる。かくして得られた製品
管３は、管絞圧延装置２９を出た後、その移送速
度と同調して移動する図示しないホツトソーによ
つて所定の長さに切断される。製品管３は、この
ように製造ラインの最終段階においてはじめて切
断されるので、切断のためにもたらされるクロツ
プロスを最小限度に抑制することかできる。 〔発明の効果〕 次に、本発明方法の効果を確認するため、燃料
原単位、溶接部の信頼性及び管の円方向金属組織
の均一性につき、従来のBW法、ERW法、ERW
＋SR法との比較試験を行つたので、その試験条
件と結果について説明する。 供試材としては、 材 質 JIS Ｇ 3452 帯鋼の寸法 348^W×3.5^t 母管の寸法 114.3〓×3.5^t 成品管の寸法 48.6〓×3.5^t とした。 まず燃料原単位を比較したものを第１表に示
す。

【表】 第１表に見られるとおり、本発明方法では、
BW法に比較して燃料原単位を約40％、ERW＋
SR法に比較して約50％も低減をさせることがで
きた。 溶接部の信頼性は、製品管から試験片を切り出
し、扁平試験と溶接部及びその近傍における硬度
測定試験を行ない、その分布状態を比較した。第
４図は扁平試験結果をまとめたヒストグラムであ
る。そして、縦軸の扁平試験値は、製品管を押し
つぶして行つた際、溶接部若しくは母材部に亀裂
が発生したときの高さを扁平試験前の管径に対す
る比で示した。BW法、ERW＋SR法および本発
明方法によつたものについて、それぞれ第１表に
示す加熱条件で製管したものを試験に供した。第
４図からわかるように、本発明方法によつたもの
の試験結果は、ERW＋SR法（ERW法を経たも
の）と匹敵する成績を示していることが認められ
る。これは結局ERW法なみの溶接部品質を有し
ている証左といえる。第５図は溶接部及びその近
傍を含む全周の硬度を測定した結果を示すもので
あり、本発明方法によつたものは管絞圧延装置に
よつて縮径開始するときの温度を種々変化せしめ
たものである。第５図からわかるように、本発明
方法によつたものの溶接部及びその近傍の硬度分
布曲線は、ERW法に比してその平坦化が顕著に
表れ、BW法のものに接近していることが認めら
れ、溶接部の硬化異常組織は殆んど解消されてい
ることが立証される。 第６図は、第１表に示す加熱条件で製造した製
品管の顕微鏡組織写真である。ａ１はBW法の鍛
接部、そしてａ２は同鍛接部から180゜方向位置の
もの、ｂ１はERW＋SR法の溶接部そしてｂ２は
同溶接部から180゜方向位置のもの、ｃ１は本発明
方法によつたものの溶接部そしてｃ２は同溶接部
から180゜方向位置のものそれぞれを対象とした。
これら顕微鏡写真の倍率はいずれも100倍である。
いずれのものも鍛接部又は溶接部と、その180゜方
向位置の間に殆ど差はなく、周方向の金属組織が
均一化されていることを物語つている。なお、
ERW＋SR法と本発明方法によつたものは、結晶
の粒度がBW法のものに比して緻密であることが
認められる。特に、ERW法＋SR法のものは、そ
の溶接部にメタルフロー及び熱影響による異常組
織が多少残つているが、本発明方法によつたもの
は熱間で溶接し、その後A₃変態点以上に昇温し
て絞り圧延を行つたから、溶接部の異常組織は全
く解消されている。 以上詳述のとおり、本発明方法によれば、加熱
エネルギーを省力化して燃料の消費量を大幅に低
減し、溶接部の硬化異常組織を解消し、溶接部の
品質を向上せしめて溝状腐食（孔食））の問題を
改善し、かつ製品管の全周方向にわたる組織を緻
密で均一な整粒となし、強度に優れ且つ靭性に富
んだ製品管を得ることができる。また、小径管の
製造にあたつては、BW法と同等の高能率多量生
産に即応せしめることができるほか、一方ではス
ケールロスやクロツプロスを減少せしめ、設備的
には炉の損耗度を低減してその寿命を延長し、稼
動率を高め補修費を節約し得る。しかも、電気抵
抗溶接造管装置乃至母管熱処理炉の下流側に設置
された管絞圧延装置を一連に使用するため、該管
絞圧延装置における圧延条件を適宜変更するだけ
で材質的、寸法的に多品種にわたる製品管の製造
に即応することかでき、これに伴つて準備ロール
の保有数を減縮することができる。また、本製管
設備にあつては、もし必要があるときは、連続式
帯鋼予熱炉、帯鋼加熱炉及び母管熱処理炉の操業
を停止した状態で、電気抵抗溶接造管装置のみを
稼動せしめてERW法を実施することもできるし、
更には電気抵抗溶接造管装置、母管熱処理炉及び
管絞圧延装置を稼動せしめてERW＋SR法を実施
することもできるなど、汎用的使用に供すること
が可能であつて、その利用上の効果は多大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本製管設備の概略斜視図、第２図は第
１図におけるＡ−Ａ線で帯鋼予熱炉と帯鋼加熱炉
とにわたつて切断したところを示す断面図、第３
図は第１図におけるＢ−Ｂ線で帯鋼予熱炉と母管
熱処理炉とにわたつて切断したところを示す断面
図、第４図は製品管の扁平試験結果を示すヒスト
グラム、第５図は製品管の溶接部及びその近傍を
含む全周の硬度分布を示す図、第６図は製品管の
溶接部とその部分から180゜方向位置の金属組織を
示す顕微鏡写真である。 １……帯鋼、２……母管、３……製品管、４…
…連続式帯鋼予熱炉、１３……帯鋼加熱炉、１５
……連絡煙道、１７……母管熱処理炉、１９……
連絡煙道、２２……電気抵抗溶接造管装置、２９
……管絞圧延装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続式帯鋼予熱炉と、該連続式帯鋼予熱炉の
   側域に設けた帯鋼加熱炉と、電気抵抗溶接製管装
   置と、内外面ビード除去装置と、母管熱処理炉
   と、管絞圧延装置とを配設し、前記帯鋼加熱炉及
   び母管熱処理炉のそれぞれと連続式帯鋼予熱炉と
   の間に連絡煙道を設けた鋼管製造設備を使用する
   鋼管の製造方法であつて、帯鋼を前記連続式帯鋼
   予熱炉から帯鋼加熱炉を経由させつつ昇温し、続
   いて電気抵抗溶接製管装置及び内外面ビード除去
   装置を経由させる間に母管として造形し、その後
   に該母管を母管熱処理炉にてA3変態点以上に昇
   温し、直ちに前記管絞圧延装置によつて所定外径
   の製品管とすることを特徴とする帯鋼を素材とす
   る鋼管の製造方法。