JPH0224606B2 - - Google Patents
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- JPH0224606B2 JPH0224606B2 JP56108364A JP10836481A JPH0224606B2 JP H0224606 B2 JPH0224606 B2 JP H0224606B2 JP 56108364 A JP56108364 A JP 56108364A JP 10836481 A JP10836481 A JP 10836481A JP H0224606 B2 JPH0224606 B2 JP H0224606B2
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B21C37/08—Making tubes with welded or soldered seams
Landscapes
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- Mechanical Engineering (AREA)
Description
〔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 348W×3.5t 母管の寸法 114.3〓×3.5t 成品管の寸法 48.6〓×3.5t とした。 まず燃料原単位を比較したものを第1表に示
す。
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 348W×3.5t 母管の寸法 114.3〓×3.5t 成品管の寸法 48.6〓×3.5t 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。
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。
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。
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)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10836481A JPS589714A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 帯鋼を素材とする鋼管製造設備列 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10836481A JPS589714A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 帯鋼を素材とする鋼管製造設備列 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS589714A JPS589714A (ja) | 1983-01-20 |
JPH0224606B2 true JPH0224606B2 (ja) | 1990-05-30 |
Family
ID=14482872
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10836481A Granted JPS589714A (ja) | 1981-07-10 | 1981-07-10 | 帯鋼を素材とする鋼管製造設備列 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS589714A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04220001A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体フィルタ |
WO1997007906A1 (fr) * | 1995-08-25 | 1997-03-06 | Kawasaki Steel Corporation | Procede et appareil de fabrication de tubes d'acier et tubes d'acier ainsi obtenus |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6015082A (ja) * | 1983-07-06 | 1985-01-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 熱間電縫鋼管の製造方法 |
ES2034246T3 (es) * | 1987-08-10 | 1993-04-01 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Un metodo para la produccion de una resina higroscopica. |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933258A (ja) * | 1972-07-26 | 1974-03-27 | ||
JPS50145355A (ja) * | 1974-05-14 | 1975-11-21 | ||
JPS549146A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method of producing forge-welded pipes |
-
1981
- 1981-07-10 JP JP10836481A patent/JPS589714A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4933258A (ja) * | 1972-07-26 | 1974-03-27 | ||
JPS50145355A (ja) * | 1974-05-14 | 1975-11-21 | ||
JPS549146A (en) * | 1977-06-23 | 1979-01-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Method of producing forge-welded pipes |
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---|---|---|---|---|
JPH04220001A (ja) * | 1990-12-19 | 1992-08-11 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体フィルタ |
WO1997007906A1 (fr) * | 1995-08-25 | 1997-03-06 | Kawasaki Steel Corporation | Procede et appareil de fabrication de tubes d'acier et tubes d'acier ainsi obtenus |
AU716746B2 (en) * | 1995-08-25 | 2000-03-02 | Kawasaki Steel Corporation | A method of preparing a steel pipe, an apparatus thereof and a steel pipe |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS589714A (ja) | 1983-01-20 |
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