JPH09174258A - クラッド鋼の製造方法 - Google Patents

クラッド鋼の製造方法

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JPH09174258A
JPH09174258A JP7339755A JP33975595A JPH09174258A JP H09174258 A JPH09174258 A JP H09174258A JP 7339755 A JP7339755 A JP 7339755A JP 33975595 A JP33975595 A JP 33975595A JP H09174258 A JPH09174258 A JP H09174258A
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steel
steel pipe
strip
welding
sheet
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JP7339755A
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Inventor
Taiji Hase
泰治 長谷
Nobuhiro Goto
信弘 後藤
Kazumi Matsuoka
和巳 松岡
Kazuhiro Kinoshita
和宏 木下
Yasuo Takahashi
康雄 高橋
Hisashi Kanai
久 金井
Masayoshi Akasaka
正芳 赤坂
Isao Kaneuchi
勲 金内
Tadami Adachi
忠美 足立
Shinji Fukano
真司 深野
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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耐食性金属被覆鋼
管を用いたクラッド鋼の製造方法を提供する。 【解決手段】 クラッド鋼の製造において、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
管表面に耐食性金属帯板をスパイラル状に巻回して、該
帯板を鋼管と共に抵抗溶接し、該耐食性金属被覆鋼管を
切断および曲げ加工して平板を製造することを特徴とす
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、安価で特性の安定
した簡便なクラッド鋼の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、クラッド鋼は爆着法により製造さ
れていたが、近年、圧延法による製造技術が注目されて
いる。また、ロウ材を用い、抵抗溶接により接合する方
法とか、肉盛溶接によりクラッド鋼を製造する方法等種
々の方法がある。
【0003】爆着法は製造実績も多くクラッド鋼の主要
な製造方法であるが、寸法制約・製造コストが高い等の
問題があり、寸法制約については圧延法との組み合わせ
により緩和等が図られている。また、圧延法による製造
技術は近年開発され、広幅・長尺材も製造可能な比較的
低コストの製造方法であるが、熱間での高圧下圧延を要
するため大規模な種々の設備を必要とする等で小ロット
対応には困難である。また、熱間加工のため母材特性が
変化するので後熱処理が必要となる等繁雑な工程を要す
る。
【0004】次に、ロウ材を用い抵抗溶接により接合す
る方法は簡便で、小ロット生産方法としては最適である
が、ロウ材の選択が難しく、低コストのロウ材を使用す
ると接合強度が小さい等、特性の不安定さがある。一
方、銀等を主成分としたロウ材を使用すれば、接合特性
等は安定するが、製造コストが上昇する等で必ずしも工
業生産手段として確立した方法とは言えない。さらに、
肉盛溶接による製造法は簡便法であるが、多層溶接とな
り、製造コストは高くなる。
【0005】実公昭57−24459号公報は鋼板とチ
タン板の間に銅薄板とステンレス網とを介挿して溶着さ
せるクラッド鋼が開示されている。しかし、この方法は
銅薄板とステンレス網とを介挿させるために工程が複雑
でありコストが高くなる。また、特開昭56−8038
1号公報はチタンとステンレス鋼を銅を介して電子ビー
ムあるいはレーザービームで重ね溶接する方法が提案さ
れているが、この方法では大型の継手を得るには高価な
溶接設備が必要となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来行われているクラ
ッド鋼の製造法である爆着法、熱間圧延法等は製造設備
が大掛かりであったり、種々の製造環境制約がある。ま
た、母材の材料特性の回復のための熱処理が必要である
ばかりでなく、寸法、形状の制約等、製造工程が繁雑で
材質特性にもバラツキがあり、コスト的にも高い製造方
法であった。本発明は、従来法では困難であった上記の
問題を解決するとともに、安価で特性の安定した簡便な
クラッド鋼の製造方法を、また、従来法に比べ形状制約
も少なく応用範囲の広いクラッド鋼の製造方法の提供を
目的としている。
【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、(1) クラッド鋼の製造において、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
の鋼管表面に耐食性金属帯板をスパイラル状に巻回し
て、該帯板を鋼管と共に抵抗溶接し、該耐食性金属被覆
鋼管を切断および曲げ加工して平板を製造することを特
徴とするクラッド鋼の製造方法であり、また、(2) クラ
ッド鋼の製造において、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、耐食性金属帯板を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、該帯板を鋼管と共に抵抗溶接し、該耐食性金属
被覆鋼管を切断および曲げ加工して平板を製造すること
を特徴とするクラッド鋼の製造方法である。
【0008】本発明に係わる溶接クラッド鋼の製造方法
は、耐食性金属帯板をスパイラル状に巻付ける前に、鋼
帯をスパイラル状にし、幅方向端部を突合わせ、この突
合わせ部分を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耐食性金属板を鋼管に巻付けて
抵抗シーム溶接を行い、同一ラインにおいて溶接クラッ
ド鋼管を製造し、該鋼管製造後、切断および曲げ加工し
て溶接クラッド鋼を製造するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明では、溶接クラッド鋼を、
構造用鋼管に耐食性金属板を巻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、この溶接クラッド鋼管
を切断および曲げ加工したもので、耐食性金属と鋼材の
一体化が図れる。
【0010】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、抵抗溶接を行うの
がよい。
【0011】なお、必要に応じ外部からの衝撃に対する
保護もかねて、鋼管の表面と耐食性金属との間に形成さ
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、ポリエチ
レン系、ビニール系の合成樹脂等を充填し間隙を保護す
る。
【0012】
【実施例】以下、耐食性金属としてチタンを用いた場合
の本発明の実施例を図を参照して詳細に説明する。図1
は、クラッド鋼の製造において、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、この鋼管表面に耐
食性金属帯板をスパイラル状に巻回して、該帯板を鋼管
と共に抵抗溶接し、該耐食性金属被覆帯板を製造する方
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
突合せ部をサブマージアーク溶接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、形成された鋼管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3a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、形成され
たチタン被覆管6が積層密着して耐食性金属被覆鋼管7
が製造される。図中8は鋼帯の曲げ加工ロール、9はチ
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、11はブームウエルダー先端圧力保持ローラ
を示す。
【0013】図2は図1の装置により製造した耐食性金
属被覆鋼管7の一例を示す斜視図である。図3は鋼管2
の断面図であり、12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が積層密着した耐食性金属被覆鋼管
7が示されている。13はチタン板帯の接合部である。
【0014】図1に示す耐食性金属被覆鋼管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、外面は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。
【0015】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。
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。
【0016】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10kgf/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。
【0017】すなわち、チタン帯板3を巻き付け開始す
る時点で、鋼管2表面とチタン帯板3のFe−Ti直接
溶接を行って耐食性金属被覆鋼管7を製造するが、この
際Fe−Tiの直接溶接で生成されるTiFe,TiF
2 ,TiC等の析出物が溶着金属中に残留すると脆化
の原因となる。しかし、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ため、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
融されたこれらの析出物は、溶融金属の状態で外部へチ
リ14として排出することができる。従って、高速接合
ができ、かつ、安定で健全な溶接部が得られた。
【0018】チタンクラッド鋼は、上記に示す方法にて
製造された耐食性金属被覆鋼管7を切断し、曲げ矯正加
工により図6に示すような平板15にする。また、平板
15の切断面は、抵抗溶接によりTi−Feの溶接16
を実施し、チタン板と鋼材との隙間に空気、水等が侵入
することを防止する。この方法によれば、大幅で長尺の
クラッド鋼の製造が可能である。
【0019】このようにして得たチタンクラッド鋼の平
板15のチタン溶接部の引張試験をJIS Z 312
1の1号試験片を用い行った結果、Ti−Tiの溶接部
の引張強度は150〜200kgf で接合強度は十分に確
保された。また、Fe−Tiの溶接部も引張強度は、5
0〜60kgf で接合強度は十分に確保された。
【0020】また、耐食性金属被覆鋼管7の鋼管2表面
とチタン被覆管6とには間隙が形成ることがあり、この
場合にはその間隙に硬化充填材として、有機接着材とし
てポリウレタン系の合成樹脂を充填した。さらに、抵抗
溶接としてインダイレクト溶接を用いるとブームウエル
ダー10やブームウエルダー先端圧力保持ローラ11等
が不必要となり、設備的に安価なもので製造ができた。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、鋼
管に耐食性金属板を確実にかつ連続的に被覆できるので
効率的に耐食性金属被覆鋼管を製造でき、この鋼管を切
断し、曲げ加工して平板とすることで、製造効率に大き
く寄与するとともに、大幅で長尺のクラッド平板の製造
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明によって得られた耐食性金属被
覆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耐食性金属被覆鋼管の
説明図である。
【図3】本発明によって得られた耐食性金属被覆鋼管の
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。
【図6】本発明によって得られたクラッド鋼の説明図で
ある。
【符号の説明】 1 :鋼コイル 1a,1b:鋼コイル部 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 5 :抵抗シーム溶接機 6 :チタン被覆管 7 :耐食性金属被覆鋼管 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 15 :平板 16 :チタンと鉄の溶接(平板端部)
───────────────────────────────────────────────────── 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 11/06 301 B23K 11/06 301 11/20 11/20 // B23K 103:16 (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 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 (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 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 金内 勲 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 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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クラッド鋼の製造において、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
    管表面に耐食性金属帯板をスパイラル状に巻回して、該
    帯板を鋼管と共に抵抗溶接し、該耐食性金属被覆鋼管を
    切断および曲げ加工して平板を製造することを特徴とす
    るクラッド鋼の製造方法。
  2. 【請求項2】 クラッド鋼の製造において、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、
    耐食性金属帯板を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、該帯板を鋼管と共に抵抗溶
    接し、該耐食性金属被覆鋼管を切断および曲げ加工して
    平板を製造することを特徴とするクラッド鋼の製造方
    法。
  3. 【請求項3】 抵抗溶接としてインダレクト溶接を用い
    ることを特徴とする請求項1または2記載の製造方法。
JP7339755A 1995-12-26 1995-12-26 クラッド鋼の製造方法 Withdrawn JPH09174258A (ja)

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Effective date: 20030304