JPH09174152A - 防食用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法 - Google Patents

防食用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法

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JPH09174152A
JPH09174152A JP7339757A JP33975795A JPH09174152A JP H09174152 A JPH09174152 A JP H09174152A JP 7339757 A JP7339757 A JP 7339757A JP 33975795 A JP33975795 A JP 33975795A JP H09174152 A JPH09174152 A JP H09174152A
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steel pipe
titanium
steel
strip
welding
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JP7339757A
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Taiji Hase
泰治 長谷
Isao Kaneuchi
勲 金内
Tadami Adachi
忠美 足立
Shinji Fukano
真司 深野
Kazumi Matsuoka
和巳 松岡
Nobuhiro Goto
信弘 後藤
Hisashi Kanai
久 金井
Masayoshi Akasaka
正芳 赤坂
Yasuo Takahashi
康雄 高橋
Kazuhiro Kinoshita
和宏 木下
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Nippon Steel Corp
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Nippon Steel Welding and Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼管に耐食性金属薄板を能率良く確実に被覆
し、かつ、これを連続的に造管し得る溶接チタンクラッ
ド鋼管の製造方法を提供する。 【解決手段】 鋼管の外周に耐食性金属板をスパイラル
状に連続的に巻き付けて被覆してなる溶接チタンクラッ
ド鋼管の製造方法において、鋼管の鋼部は鋼−鋼同士の
溶接はサブマージアーク溶接で、チタン部はTi−Ti
同士の溶接は、抵抗シーム溶接で重ね溶接し、これらを
同一ラインで行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた耐食性を有
するチタンを表面に接合した防食用チタンクラッド鋼管
杭の製造法に関し、特に、海洋構造物として、海水干満
水面近傍でのスプラッシュゾーンに使用され、高い防食
性を有するチタンクラッド鋼管杭の製造法に係わるもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、海洋構造物の基礎として海中に設
立される鋼管杭は、海水に洗われる飛沫帯の腐食が大き
く進行するため、通常、この部分には塗装或いはポリエ
チレン、ウレタン系重防食を施している。しかし、これ
らの鋼管杭の耐食性には限界があり、その寿命は塗装の
場合で15〜20年、重防食で40年といわれている。
一方、防食鋼管杭の耐食性を高めるために、杭本体をス
テンレス鋼またはステンレス鋼等の耐食材と普通鋼との
クラッド鋼により製造することが提案されているが、か
かる杭は初期コストが高く、不利である。
【0003】このような不利を解消するために特開平2
−256713号公報には、防食処理を施した鋼管杭が
提案されている。すなわち、鋼管杭の外表面に通常の塗
装下地を施し、その上に耐食性及び弾力性を有する接着
性樹脂を被覆し、更にエンボス状凹凸を加工した耐食性
金属薄板を被覆した、具体的には締め付けながら巻き付
け、該薄板端部を折り込みまたはかしめて締結した防食
鋼管杭が開示されているが、かかる鋼管杭にあっては、
被覆される鋼管杭の管径および被覆長さに対応した幅や
長さを有する耐食性金属薄板を準備しなければならず、
従って生産性が高くない。また、大径で長い帯域を被覆
する場合には、被覆する耐食性金属薄板の鋼管円周方向
に継ぎ部が発生し、効率的な被覆が難しくなる。
【0004】他方、実開昭62−44948号公報に
は、被覆する金属薄板として耐食性に優れたチタン板を
用いた防食施工法が開示されている。すなわち、所望の
幅と長さを与えられたシート状チタンカバー本体と、そ
の両端にフランジを形成し、相対するフランジ間に絶縁
材を介装し、前記フランジに絶縁性フランジを当接して
耐食性金属ボルトで着脱自在に固定した既設杭の防食カ
バーが提案されている。成形後の構造用鋼管の表面に、
チタンシートを大板に製作して被覆適用する場合に、鋼
管の大きさによっては、これを被覆するためのチタンシ
ートの幅方向の長さが足りず、チタン板長さを鋼管を巻
回できる長さに切断し、鋼管被覆長さとするために複数
枚を鋼管円周方向で接合する継手や、鋼管とチタン板と
を固定する手段が必要となる等極めて手数が掛かるとい
う問題がある。また、この既設の鋼管杭のカバー取り付
けには、ねじ構造のため海中での施工となり、ダイバー
による取り付けが必要となり、取り付けコストが極めて
高くなるという欠点がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】防食鋼管杭の耐食性を
高めるためにチタンを利用しているが、これには前記の
通り鋼管にチタンを被覆する外に、爆着チタンクラッド
鋼を用いた管杭が提案されている。爆着チタンクラッド
鋼から管杭を製造するに当たっては、該クラッド鋼板を
UO方式ならびにベンディング方式(BR方式)で製造
するために、爆着チタンクラッド鋼板の大きさにより管
杭の長さおよび大きさは限定される。さらに、このよう
な製造方式では該鋼板にシビヤーな曲げ成形加工を施す
ために、爆着チタンクラッド鋼接合部界面の波状接合部
がゆるみ接合強度が低下する等の問題点があった。
【0006】本発明は前記のような問題点を解決するも
ので、スパイラル製管方法を採用して加工工程を簡易に
し、かつ鋼管杭にチタン板を能率良く確実に被覆すると
共に、これを連続的に接合しうる溶接チタンクラッド鋼
管の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに本発明は、鋼管にチタン板を巻き付けて被覆する防
食用鋼管杭の製造において、鋼帯をスパイラル状に供給
し、鋼帯幅方向の端部を突合わせ、この部分をサブマー
ジアーク溶接してスパイラル鋼管を形成し、この鋼管表
面の鋼帯幅よりずれた位置に、チタン帯板をスパイラル
状に巻回して該帯板幅方向の端部が重なるようにセット
し、この重ね部分を鋼管と共に抵抗溶接することを特徴
とする防食用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法であ
り、また、鋼管にチタン板を巻き付けて被覆する防食用
鋼管杭の製造において、鋼帯をスパイラル状に供給し、
鋼帯幅方向の端部を突合わせ、この部分をサブマージア
ーク溶接してスパイラル鋼管を形成し、同一ラインで形
成された鋼管表面の鋼帯幅よりずれた位置に、チタン帯
板を10kgf/cm2 以上の張力を付与しながらスパイラル
状に巻回して該帯板幅方向の端部が重なるようにセット
し、この重ね部分を鋼管と共に抵抗溶接することを特徴
とする防食用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法であ
る。
【0008】本発明に係る溶接チタンクラッド鋼管の製
造方法は、チタン帯板をスパイラル状に巻き付ける前
に、鋼帯をスパイラル状にし、幅方向端部を突合わせ、
この突合せ部分をFe−Feのサブマージアーク溶接し
た後、その後方より帯状のチタン板を鋼管に巻き付けて
抵抗シーム溶接で、Ti−Tiの溶接を抵抗溶接にて行
い同一ラインにおいて溶接チタンクラッド鋼の鋼管を製
造するものであって、チタン帯板の巻き付けは、鋼管形
成より、鋼帯幅のほぼ1/2以上遅れて溶接を行うため
に、異種金属の溶接を行うことなく同一ラインにおいて
スパイラルチタンをスパイラル鋼管に被覆して積層管を
製造できる。
【0009】このように形成した積層管は、鋼管の端部
或いは周面上で被覆してあるチタン管端部と抵抗溶接に
てTi−Feの直接溶接を行って接合される。この際、
接合部にFeTi+Fe2 TiやTi3 FeおよびTi
Cの化合物が生成されるが、溶融金属中に生成されたこ
れらの化合物は、抵抗溶接の特徴である加圧と高い溶接
電流により、チリ状にして周囲に排出され接合部を無害
化にする。即ち健全なTi−Fe溶接が行われ、かつ安
定な優れた接合特性を有する溶接チタンクラッド鋼が得
られる。
【0010】また、スパイラルの溶接では鋼帯の溶接が
チタン帯板より先行するので、形成された鋼管端分に抵
抗溶接機の電極をセットし、管端での鋼−鋼(Fe−F
e)サブマージアーク溶接が終了後、チタン−チタン
(Ti−Ti)の溶接が実行できる。したがって抵抗溶
接機のトランスと給電ローラの二次側ケーブルが短くな
り電流低減が少なくて良く良好な溶接が行える。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明では、長尺の溶接チタンク
ラッド鋼管を、構造用鋼管にチタンに代表される耐食性
金属板を巻き付けて同一ラインでスパイラル管として連
続的に製造したもので、チタンと鋼管の一体化が図られ
る。
【0012】鋼管形成のFe−Fe溶接は溶接能率面を
考慮すると、サブマージアーク溶接法を用いて行うのが
よく、出来るだけ余盛りを少なくする溶接条件を選択し
て溶接を行うが、余盛りが多くなった場合は、ビード研
削機により余盛りビードを削除した後、鋼帯幅よりずれ
た位置でTi−Tiの抵抗溶接を行うのがよい。この抵
抗溶接はTi−Ti溶接のために化合物の生成について
考慮する必要がないので安定して高速接合ができる。
【0013】尚必要に応じ、外部からの衝撃に対する保
護をも兼ねて、鋼管の表面とチタンコイルとの間に形成
される間隙に、鋼管に設けた穿孔より硬化性充填材、例
えば有機接着材としてアクリル系、エポキシ系、ブチル
系、ポリエチレン系、ビニール系の合成樹脂等を充填し
防食とともに間隙を保護する。
【0014】
【実施例】以下本発明の実施例を図を参照して詳細に説
明する。図1は溶接チタンクラッド鋼管を製造する方法
の一例を説明する斜視図である。図に示すように、鋼帯
(コイル)1をスパイラル状に成形し、鋼コイル1の端
縁1aと鋼コイル1の他の端縁1bとを突合せ、この突
合せ部を潜弧溶接4して鋼管2を製造する。また、この
製造ラインには、鋼コイル1の後方にチタン帯板(コイ
ル)3が配置され、成形された鋼管2の表面にチタン帯
板3が巻き付けられて密着され、チタン帯板の一端縁3
aと他の端縁とを重ね合せてチタン−チタン同士の溶接
が抵抗シーム溶接5で行われ、成形されたチタン被覆管
6が積層密着して溶接チタンクラッド鋼管7が製造れて
る。図中8は鋼帯の曲げ加工ロール、9チタン帯板の巻
き付けロール、10は抵抗溶接用ブームウエルダー、1
1はブームウエルダー先端圧力保持ローラを示す。図2
は図1の装置により製造した溶接チタンクラッド鋼管7
の一例を示す斜視図、図3は鋼管2の断面図であり、1
2は鋼管突合せ溶接部を示している。また図4は図2の
A−A線断面図であり、鋼管2表面にチタン被覆管6が
積層密着した溶接チタンクラッド鋼管7が示されてい
る。13はチタン板帯の接合部である。
【0015】図1に示す溶接チタンクラッド鋼管6の製
造には、板幅1000〜1200mm、厚さ9〜25mmの
鋼帯1が用いられ、これを直径600〜2000mmのス
パイラル鋼管2に成形する。管の鋼管2の成形には鋼帯
1の突合せ面(1a,1b)をサブマージアーク溶接4
にて突合せ溶接を行い、出来るだけ余盛りを少なくする
溶接条件を選択して溶接する。
【0016】また、チタン帯板は板厚0.3mm、板幅1
000〜1200mmのものが用いられ、鋼帯1をサブマ
ージアーク溶接後、鋼帯幅の約1/2後行してチタン帯
板の端縁3aと3bが重なるようスパイラル状にセット
して抵抗溶接機5で溶接電流7.2KA、加圧力200k
g、溶接速度100cm/minでの重ね抵抗溶接を行った。
【0017】管端にブームウエルダー10の先端に位置
せしめた抵抗溶接機5の給電ローラ5′を設置し、ま
た、ブームウエルダー10の先端下部にブームウエルダ
ー先端圧力保持ローラ11を設置しているので、高い加
圧力が安定して付与でき、また、トランスと給電ローラ
の二次側ケーブルが短くなり電流低減が少なくて良く良
好な溶接が行えた。
【0018】その際、チタン帯板は巻き付けロール9を
介して鋼管2との間に10kg/cm2以上の張力をかけな
がら巻き付け、重ね合う部分(チタン帯板短縁部3a−
3b)を加圧しながら鋼管上でTi−Tiの抵抗シーム
溶接を行ったが、図5に示すようにTi−Tiの溶接部
と一部Ti−Feの溶接がなされていたが、後述するよ
うに高圧下のために、析出物は完全に溶接金属より排出
され健全な溶接となっていた。
【0019】このようにして、溶接チタンクラッド鋼管
7は製造されるが、チタン帯板3を巻き付け開始する時
点は、鋼管2表面とチタン帯板3のFe−Ti直接溶接
を行ってスパイラル状溶接チタンクラッド鋼を製造する
が、Fe−Tiの直接溶接で生成される脆弱なTiF
e,TiFe2 ,TiC等の析出物は、高温滞留時間を
極小にする方法として抵抗溶接機を採用しているので、
溶融されたこれらの析出物は、抵抗溶接機の特徴である
高電流、高圧力を加えることができるので、溶融金属の
状態で外部へチリ14として排出できるので高速接合が
できかつ安定で健全な溶接部が得られた。
【0020】チタンシーム溶接部の引張り試験を行った
結果、引張り強さは150〜200kgf/mm2 で接合強度
は十分に確保された。また、Fe−Tiの溶接部も引張
り強さは、50〜60kgf/mm2 で接合強度は十分に確保
された。
【0021】また、溶接クラッド鋼管7の鋼管2の表面
とチタン被覆管6との間隙には硬化充填材のうち、有機
接着材としてポリエチレン系の合成樹脂を充填した。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように本発明の溶接チタン
クラッド鋼管の製造方法によれば鋼管を耐食性金属板で
確実にかつ連続的に被覆できるので金属被覆鋼管の製造
効率に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明によって得られた溶接チタンク
ラッド鋼管の製造方法の説明図、(b)は側面図であ
る。
【図2】本発明によって得られた溶接チタンクラッド鋼
管の説明図である。
【図3】本発明によって得られた溶接チタンクラッド鋼
管の鋼管の断面図である。
【図4】図2のA−A線に沿って切断した断面図であ
る。
【図5】図2のB−B線に沿って切断した断面図であ
る。
【符号の説明】
1 :鋼コイル 1a,1b:鋼コイル端部 2 :鋼管 3 :チタンコイル 3a,3b:チタンコイル端部 4 :サブマージアーク溶接機 5 :抵抗シーム溶接機 6 :チタン被覆管 7 :溶接チタンクラッド鋼管 8 :回転ロール 9 :巻き付けロール 9a,9b:巻き付けロール 10 :ブームウエルダー 11 :ブームウエルダー先端圧力保持ローラ 12 :鋼管突合せ溶接部 13 :チタン板重ねシーム溶接部 14 :チリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B23K 103:14 103:16 (72)発明者 足立 忠美 東京都中央区築地三丁目5番4号 日鐵溶 接工業株式会社内 (72)発明者 深野 真司 東京都中央区築地三丁目5番4号 日鐵溶 接工業株式会社内 (72)発明者 松岡 和巳 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 後藤 信弘 千葉県富津市新富20−1 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 金井 久 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 赤坂 正芳 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 高橋 康雄 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 木下 和宏 東京都千代田区大手町2−6−3 新日本 製鐵株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼管にチタン板を巻き付けて被覆する防
    食用鋼管杭の製造において、鋼帯をスパイラル状に供給
    し、鋼帯幅方向の端部を突合わせてサブマージアーク溶
    接してスパイラル鋼管を形成し、この鋼管表面の鋼帯幅
    よりずれた位置に、チタン帯板をスパイラル状に巻回し
    て該帯板幅方向の端部が重なるようにセットし、この重
    ね部分を鋼管と共に抵抗溶接することを特徴とする防食
    用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法。
  2. 【請求項2】 鋼管にチタン板を巻き付けて被覆する防
    食用鋼管杭の製造において、鋼帯をスパイラル状に供給
    し、鋼帯幅方向の端部を突合わせてサブマージアーク溶
    接してスパイラル鋼管を形成し、同一ラインで形成され
    た鋼管表面の鋼帯幅よりずれた位置に、チタン帯板を1
    0kgf/cm2 以上の張力を付与しながらスパイラル状に巻
    回して該帯板幅方向の端部が重なるようにセットし、こ
    の重ね部分を鋼管と共に抵抗溶接することを特徴とする
    防食用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法。
JP7339757A 1995-12-26 1995-12-26 防食用溶接チタンクラッド鋼管杭の製造方法 Withdrawn JPH09174152A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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