JPH0771753B2 - 電縫管の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は冷蔵庫やエアコンディショナー等に使用する電
縫管を製造するところの電縫管の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来より、この種電縫管の製造方法としては、帯状の金
属素材を筒状に成形し、その後その筒状素材の電気溶接
及び焼鈍を順に行なって電縫管を製造する方法が一般に
知られている。

而してこのものに於いて、その電気溶接は、第５図及び
第６図に示すように筒状素材１の被溶接部である突合わ
せ部1aに、両側方から加圧ローラ2,3により圧力を加え
ながら、ローラ状の電極4,5の押し当てて電流を流すこ
とにより、ジュール熱でもってその突合わせ部1aを軟化
させ溶接するという抵抗溶接法により行なうようになて
いる。

又、焼鈍は、電気溶接までを行なった製造ラインから素
材を取出して100〜120本を一まとめに収容する加熱炉で
加熱し、そして自然冷却する方法と、電気溶接と一連の
製造ライン上に於いて高周波誘導加熱をし、そして自然
冷却する方法とのいずれかで行なうようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の方法にあって、第５図及び第６図に示すよう
な抵抗溶接法にて行なう電気溶接では、第一に設備費が
高いという問題点があり、又、電極4,5の素材１に対す
る接触面にいわゆる片減り摩耗や熱膨張差があると、素
材１に第７図に示すような変形による段差ｓを生じるこ
とから、それを見越した材厚が必要になり、製品がコス
ト高になるという問題点を有していた。更にこの場合、
その片減り摩耗や熱膨張差が大きくなり過ぎると、素材
１の材厚でそれを補うことも困難になり、溶接できなく
なることから、その電極4,5の研摩や熱膨張差防止の手
立てなど保守が必要になって、それに大層な手間がかか
るという問題点を有していた。加えてこの溶接の折り、
素材１の表面状態が悪いと、電極4,5のその素材１に対
する接触部分の抵抗が増して、溶接が困難になることか
ら、素材１の表面状態は溶接前の段階で良好にしておか
なければならず、そのために工数が増加するという問題
点をも有していた。更に、溶接出力と溶接速度の管理が
人手に頼らざるを得ず、難しいという問題点を有してい
た。

一方、焼鈍の中で、電気溶接までを行なった製造ライン
から素材を取出して100〜120本を一まとめに収容する加
熱炉で加熱し、そして自然冷却する焼鈍では、そのため
の設備が電気溶接までを行なった製造ラインとは別に必
要で、更に自然冷却のために全体として52〜60［ｍ］程
の長大なスペースも必要であり、その結果、設備費が更
に高くなるという問題点を有していた。又この場合、時
間も多くかかるという問題点を有していた。そして、電
気溶接と一連の製造ライン上に於いて高周波誘導加熱を
し、そして自然冷却する焼鈍では、高周波誘導加熱が電
気溶接と製造ラインを一にするから、その分設備が簡単
になるものの、自然冷却のために全体として52〜60
［ｍ］程の長大なスペースを必要とすることでは上述と
変わりがなく、従って設備費が高いという問題点を有
し、更に時間も多くかかるという問題点を有していた。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、従っ
てその目的は、電気溶接について設備費の低減と素材材
厚の削減及び保守の容易化，工数の削減，溶接出力と溶
接速度の管理の容易化を図り得、併せて焼鈍についての
設備費の低減及び所要時間の短縮化を図り得る優れた電
縫管の製造方法を提供するにある。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明の電縫管の製造方法は、帯状から筒状に成形した
金属素材の電気溶接及び焼鈍を順に行なって電縫管を製
造する方法にあって、その電気溶接を高周波誘導加熱に
より行ない、焼鈍を電気溶接と一連の製造ライン上に於
ける高周波誘導加熱と次工程の同製造ライン上に於ける
無酸化雰囲気中での高速のガス流による急速冷却とによ
り行なうようにしたところに特徴を有するものである。

（作用） 上記手段によれば、電気溶接は高周波誘導加熱により行
なうのであるから、抵抗溶接により行なうものに比して
設備が簡単に済み、又、素材に接触せずにその溶接がで
きることから、変形による段差を生じず、表面状態の如
何も問わない。そして溶接出力と溶接速度の管理は温度
センサ等を用いてできるものであり、一方、焼鈍は電気
溶接と一連の製造ライン上に於ける高周波誘導加熱と次
工程の同製造ライン上に於ける無酸化雰囲気中での高速
のガス流による急速冷却とにより行なうのであるから、
製造ラインが一つで済み、又、冷却のためのスペースも
小さくて済み、更に時間も少なくて済む。

（実施例） 以下本発明方法を具体化した一実施例につき第１図乃至
第４図を参照して説明する。

先ず第１図に於いては本発明方法の実施に携わる製造ラ
インの全容を示しており、図中左側端部に第２図（ａ）
に示す帯状の金属素材11を巻回状態から供給するアンコ
イラー12が存している。13はアンコイラー12に続くシャ
ーウェルダーで、供給された素材11の終端と次に供給さ
れる素材11の始端との接続を行なうところのものであ
り、これにはその素材11の接続をラインを止めることな
く行なわせるために素材11を一時的にストックするケー
ジルーパー14が続いている。15はケージルーパー14に続
くエッジスカーフィング装置で、これは素材11の両側縁
を第２図（ｂ）に示すように整えるところのものであ
り、素材11のごみや油を除去する洗浄装置16が続いてい
る。17は洗浄装置16に続きフォーミングミルで、これは
洗浄した素材11を複数組の成形ローラによって第２図
（ｃ）に示すように漸次筒状に成形するところのもので
あり、成形された素材11を電気溶接する溶接装置18が続
いている。

ここで、溶接装置18は詳細には第３図に示すように、筒
状に成形された素材11の被溶接部である突合わせ部11a
に両側方から圧力を加える加圧ローラ19,20と、これよ
りも前段側に位置して素材11を囲繞するワークコイル2
1、及び素材11の内部に挿通したインピーダ22を主体と
して構成したものであり、第１図に示す高周波発振制御
盤23により制御してワークコイル21に高周波電流を流す
ことにより、素材11に第３図に示す突合わせ部11aを取
巻く誘導電流ｉを発生させてその突合わせ部11aをジュ
ール熱により軟化させ第２図（ｄ）に示すように溶接す
るようになっている。尚、このときインピーダ22は、突
合わせ部11a以外に側路し勝ちな電流に対してフェライ
トコアにより側路インダクタンスを高め、効率良く溶接
させる機能を呈するようになっている。又この場合、素
材11の内部にはアンゴンガスや窒素ガス等の不活性ガス
を流すことによって、インピーダ22の必要な冷却をする
ようにしている。

23は溶接装置18に続くビードトリマーで、これは溶接し
た素材11の溶接跡である溶接ビード24を取除くところの
ものであり、溶接後の素材11の冷却を例えば流水によっ
て行なう冷却装置25が続いている。26は冷却装置25に続
くレデューシングミルで、これは溶接された素材11を前
記フォーミングミル17と同様の複数組の成形ローラによ
って第２図（ｅ）に示すように任意の径に絞るところの
ものであり、絞られた素材11を曲げ加工性を良くし且つ
耐食性を良くするために焼鈍する焼鈍装置27が続いてい
る。

ここで、焼鈍装置27も詳細には、その加熱を上記溶接装
置18と同様の装置（詳しく図示せず）による誘導加熱方
式により行なうようになっており、次工程の冷却を第４
図に示す冷却炉28により無酸化雰囲気で行なうようにな
っている。而してこの場合、冷却炉28には都市ガスやブ
タンガス等の変成ガスを封入していて、それを冷却炉28
外に熱交換器29及び循環ファン30を有する循環路31を通
して循環させ、冷却路28に例えば125［m/s］の高速度で
吹込ませて素材11の冷却をするようにしており、又、素
材11はその折り上下と左右に例えば1620［mm］間隔で配
置したカーボン製のフリーロール（図示せず）により支
持するようにしている。尚、上記高速のガス流による冷
却効果は例えば９秒間にて900［℃］の素材11を400
［℃］まで降温させるものであり、その降温した素材11
は更にその後温度が自動制御される水中を通して80
［℃］まで降温させる。

32は焼鈍装置27に続くストレートナーで、これは焼鈍し
た素材11を真直ぐに伸ばすところのものであり、伸ばさ
れた素材11の溶接不良等による穴の有無を自動的に検出
する渦流探傷装置33が続いている。そして34は渦流探傷
装置33に続くカットオフ装置で、これは穴の有無を検出
した素材11を第２図（ｆ）に示すように任意の長さｌに
切断するところのもので、切断された素材11即ち最終的
には製品をストックする製品受け35が続いている。

さて、上述のようにして電縫管を製造する方法にあっ
て、特に電気溶接は高周波誘導加熱により行なうように
したのであるから、従来の抵抗溶接により行なったもの
に比して設備が簡単に済み、設備費の大幅な低減を達成
することができる。又、素材11に接触せずにその溶接が
できることから、従来の抵抗溶接で生じたような変形に
よる段差を生じず、従ってそれを見越したような材厚を
素材11に必要とすることもなく、その材厚の削減を達成
し得るので、製品コストを安くできる。更にこの場合、
同様に素材11に接触せずにその溶接ができることから、
従来の抵抗溶接で必要としたような溶接部材の素材11と
の接触面の保守のための大層な手間も必要なくなり、そ
の保守の容易化を達成することができる。加えて、やは
り素材11に接触せずにその溶接ができることから、素材
11の表面状態の如何にかかわらずその溶接ができるもの
であり、従って溶接前にその表面状態を良好にするよう
な工程も必要なくなり、工数の削減を達成することがで
きる。そして溶接出力と溶接速度の管理は、従来の抵抗
溶接に於ける電極4,5のように素材11の被溶接部を覆い
隠すものがなく、温度センサ等によりその被溶接部の状
態を上方から検出できるから、自動的に行ない得るよう
になり、斯くしてその容易化をも達成することができ
る。

一方、焼鈍は電気溶接と一連の製造ライン上に於ける高
周波誘導加熱と次工程の同製造ライン上に於ける無酸化
雰囲気中での高速のガス流による急速冷却とにより行な
うようにしたであるから、製造ラインが一つで済む。
又、特に冷却については急速冷却を行なうのであるか
ら、従来の自然冷却で必要としたような長大なスペース
を必要とせず、全体として従来の52〜60［ｍ］を必要と
したものに比し例えば20［ｍ］で済ませ得るから、その
縮小化を達成できるものであり、それと上述の製造ライ
ンを一つて済ませ得ることと合わせて設備費をこれも大
幅に低減することができる。更に無酸化雰囲気中での高
速のガス流による急速冷却による効果として、時間も短
縮でき、その分全体としての所要時間の短縮化も達成す
ることができる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示した実施例にのみ限定
されるものではなく、要旨逸脱しない範囲内で適宜変更
して実施し得る。

［発明の効果］ 以上の記述にて明らかなように本発明の電縫管の製造方
法は、帯状から筒状に成形した金属素材の電気溶接及び
焼鈍を順に行なって電縫管を製造する方法にあって、そ
の電気溶接を高周波誘導加熱により行ない、焼鈍を電気
溶接と一連の製造ライン上に於ける高周波誘導加熱と次
工程の同製造ライン上に於ける無酸化雰囲気中での高速
のガス流による急速冷却とにより行なうようにしたこと
を特徴とするものであり、それによって、電気溶接につ
いての設備費の低減と素材材厚の削減及び保守の容易
化，工数の削減，溶接出力と溶接速度の管理の容易化を
達成し得、併せて焼鈍についての設備費の低減及び所要
時間の短縮化を達成し得るという優れた効果を奏するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明方法を具体化した一実施例を
示したものにて、第１図はその方法の実施に携わる製造
ライン全体の斜視図、第２図は素材の変化を示した図、
第３図は溶接装置の斜視図、第４図は焼鈍装置の断面図
である。そして第５図乃至第７図は従来の方法を示した
ものにて、第５図は溶接装置の平面図、第６図は同装置
の背面図、第７図は問題状態での第６図部分相当図であ
る。 図面中、11は素材、17はフォーミングミル、18は溶接装
置、21はワークコイル、27は焼鈍装置、28は冷却炉、30
は循環ファン、31は循環路を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状から筒状に成形した金属素材の電気溶
   接及び焼鈍を順に行なって電縫管を製造する方法にあっ
   て、その電気溶接を高周波誘導加熱により行ない、焼鈍
   を電気溶接と一連の製造ライン上に於ける高周波誘導加
   熱と次工程の同製造ライン上に於ける無酸化雰囲気中で
   の高速のガス流による急速冷却とにより行なうようにし
   たことを特徴とする電縫管の製造方法。