JPH10258312A - 真円度の優れた溶接管の製造方法 - Google Patents
真円度の優れた溶接管の製造方法Info
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- JPH10258312A JPH10258312A JP6276297A JP6276297A JPH10258312A JP H10258312 A JPH10258312 A JP H10258312A JP 6276297 A JP6276297 A JP 6276297A JP 6276297 A JP6276297 A JP 6276297A JP H10258312 A JPH10258312 A JP H10258312A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 先端，後端，中央の何れにおいても真円度の
高い製品溶接管を得る。 【解決手段】 金属帯２を板幅方向に曲げ加工し、断面
をほぼ真円形状に保持した状態で板幅方向両端部を突合
せ溶接７した後、溶接部から管底部までの距離が目標製
品外径よりも小さくなるようにオーバベンドロール９で
溶接素管８を扁平加工し、次いで矯正ロール１１で溶接
素管をほぼ真円形状に成形する。扁平加工では、溶接部
から管底部までの距離が目標製品外径よりも３〜１０％
小さくなるように溶接素管を扁平加工することが好まし
い。扁平加工で管中央部の真円度が低下する場合には、
オーバベンドロール９による扁平量に応じて矯正ロール
１１の圧下量を調整する。 【効果】 扁平加工−矯正により残留応力が除去される
ため、溶接素管８を定寸切断して得た製品溶接管は、管
端においても真円度が低下することがない。
高い製品溶接管を得る。 【解決手段】 金属帯２を板幅方向に曲げ加工し、断面
をほぼ真円形状に保持した状態で板幅方向両端部を突合
せ溶接７した後、溶接部から管底部までの距離が目標製
品外径よりも小さくなるようにオーバベンドロール９で
溶接素管８を扁平加工し、次いで矯正ロール１１で溶接
素管をほぼ真円形状に成形する。扁平加工では、溶接部
から管底部までの距離が目標製品外径よりも３〜１０％
小さくなるように溶接素管を扁平加工することが好まし
い。扁平加工で管中央部の真円度が低下する場合には、
オーバベンドロール９による扁平量に応じて矯正ロール
１１の圧下量を調整する。 【効果】 扁平加工−矯正により残留応力が除去される
ため、溶接素管８を定寸切断して得た製品溶接管は、管
端においても真円度が低下することがない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、管端部を含め全長にわ
たって真円度に優れた溶接管を製造する方法に関する。
たって真円度に優れた溶接管を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接管をロール成形法で製造する場合、
所定幅にスリットされた金属帯が管素材として使用され
る。金属帯は、多段配置された各成形スタンドで幅方向
に順次曲げ加工され、最終的には幅方向両端部を突き合
せた円筒形状に成形される。次いで、幅方向両端部を突
合せ溶接し、素管を得る。この素管をサイジング工程に
通し、複数段の成形ロールで管の直径を絞り寸法精度及
び真円度を向上させている。その後、定寸切断され、製
品管となる。ロール成形法では、成形スタンドの多段配
置が必要とされる。しかも、製造しようとする管の直径
が異なると、それに応じて各スタンドの成形ロールを組
み替えることが要求される。成形ロールの組替えや各ス
タンド間の調整は、非常に面倒な作業であり、生産性を
向上させる上でのネックとなる。そこで、本発明者等
は、金属帯に曲げ・曲げ戻し歪みを付与するとき金属帯
が板幅方向にカールする性質を利用し、多数の成形ロー
ルを必要としないロールレスフォーミング法を開発した
（特公平６−７７７７３号公報）。この方法では、板幅
方向と平行な小径の曲げロールによって、管内面となる
面を内側にして金属帯を連続的に曲げ・曲げ戻し加工
し、曲げ・曲げ戻しによる板幅方向の曲がりを利用して
金属帯を円筒形状に成形する。
所定幅にスリットされた金属帯が管素材として使用され
る。金属帯は、多段配置された各成形スタンドで幅方向
に順次曲げ加工され、最終的には幅方向両端部を突き合
せた円筒形状に成形される。次いで、幅方向両端部を突
合せ溶接し、素管を得る。この素管をサイジング工程に
通し、複数段の成形ロールで管の直径を絞り寸法精度及
び真円度を向上させている。その後、定寸切断され、製
品管となる。ロール成形法では、成形スタンドの多段配
置が必要とされる。しかも、製造しようとする管の直径
が異なると、それに応じて各スタンドの成形ロールを組
み替えることが要求される。成形ロールの組替えや各ス
タンド間の調整は、非常に面倒な作業であり、生産性を
向上させる上でのネックとなる。そこで、本発明者等
は、金属帯に曲げ・曲げ戻し歪みを付与するとき金属帯
が板幅方向にカールする性質を利用し、多数の成形ロー
ルを必要としないロールレスフォーミング法を開発した
（特公平６−７７７７３号公報）。この方法では、板幅
方向と平行な小径の曲げロールによって、管内面となる
面を内側にして金属帯を連続的に曲げ・曲げ戻し加工
し、曲げ・曲げ戻しによる板幅方向の曲がりを利用して
金属帯を円筒形状に成形する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ロール成形法による造
管では、ロール表面が接触する管の周方向位置に応じて
ロール表面の曲率が異なる。そのため、管の周方向位置
に応じて、成形ロールによって受ける加工の形態や歪み
量等が異なる。このような成型工程を経た溶接管には管
周方向に沿ってバラツキのある応力分布が内在してお
り、管を切断した際に切断端面の断面形状が残留応力に
よって変化し、結果として管端部の真円度を低下させ
る。特に製造しようとする溶接管が肉厚比（肉厚／管外
径）の小さい薄肉管や高強度材料からなる管である場
合、真円度が低下する傾向が顕著になる。ロールレスフ
ォーミング法で造管した場合にも、ロール成形法ほどで
はないが、依然として管端部における真円度の低下がみ
られる。本発明は、このような問題を解消すべく案出さ
れたものであり、溶接後の扁平加工によって残留応力を
開放し、管端部でも残留応力に起因した変形を抑え、真
円度の高い溶接管を製造することを目的とする。
管では、ロール表面が接触する管の周方向位置に応じて
ロール表面の曲率が異なる。そのため、管の周方向位置
に応じて、成形ロールによって受ける加工の形態や歪み
量等が異なる。このような成型工程を経た溶接管には管
周方向に沿ってバラツキのある応力分布が内在してお
り、管を切断した際に切断端面の断面形状が残留応力に
よって変化し、結果として管端部の真円度を低下させ
る。特に製造しようとする溶接管が肉厚比（肉厚／管外
径）の小さい薄肉管や高強度材料からなる管である場
合、真円度が低下する傾向が顕著になる。ロールレスフ
ォーミング法で造管した場合にも、ロール成形法ほどで
はないが、依然として管端部における真円度の低下がみ
られる。本発明は、このような問題を解消すべく案出さ
れたものであり、溶接後の扁平加工によって残留応力を
開放し、管端部でも残留応力に起因した変形を抑え、真
円度の高い溶接管を製造することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の溶接管製造方法
は、その目的を達成するため、金属帯を板幅方向に曲げ
加工し、断面をほぼ真円形状に保持した状態で板幅方向
両端部を突合せ溶接した後、溶接部から管底部までの距
離が目標製品外径よりも小さくなるように溶接素管をオ
ーバベンドロールで扁平加工し、次いで溶接素管をほぼ
真円形状に矯正ロールで成形することを特徴とする。扁
平加工では、溶接部から管底部までの距離が目標製品外
径よりも３〜１０％小さくなるように溶接素管を扁平加
工することが好ましい。扁平加工によって管端の真円度
が確保されるが、管中央部の真円度が低下する場合があ
る。このような場合には、式（１）で与えられる数値が
５〜１１の範囲になるように、オーバベンドロールによ
る扁平率に応じて矯正ロールによる直径絞り率を調整す
ることが好ましい。 扁平率（％）＋１０×直径絞り率（％）・・・・（１）
は、その目的を達成するため、金属帯を板幅方向に曲げ
加工し、断面をほぼ真円形状に保持した状態で板幅方向
両端部を突合せ溶接した後、溶接部から管底部までの距
離が目標製品外径よりも小さくなるように溶接素管をオ
ーバベンドロールで扁平加工し、次いで溶接素管をほぼ
真円形状に矯正ロールで成形することを特徴とする。扁
平加工では、溶接部から管底部までの距離が目標製品外
径よりも３〜１０％小さくなるように溶接素管を扁平加
工することが好ましい。扁平加工によって管端の真円度
が確保されるが、管中央部の真円度が低下する場合があ
る。このような場合には、式（１）で与えられる数値が
５〜１１の範囲になるように、オーバベンドロールによ
る扁平率に応じて矯正ロールによる直径絞り率を調整す
ることが好ましい。 扁平率（％）＋１０×直径絞り率（％）・・・・（１）
【０００５】
【実施の形態】ロール成形法による造管では、金属帯が
各成形スタンドで板幅方向に順次曲げられ、円筒状に成
形される。また、図１に示すロールレスフォーミング法
では、アンコイラ１から巻き出された金属帯２は、小径
ロール３により曲げ・曲げ戻し加工される。金属帯２
は、曲げ・曲げ戻し加工で生じた板幅方向の曲がりによ
って、サイドロール４に至る過程で板幅方向にカール
し、円筒形状に変形する。円筒状に成形された金属帯２
は、シームガイドロール５で板幅方向両端部を案内され
ながらスクイズロール６に送り込まれ、板幅方向両端部
が溶接装置７で突合せ溶接される。溶接素管８は、オー
バベンドロール９で扁平加工された後、引抜き装置１０
を経て矯正ロール１１で真円形状に加工される。次い
で、切断装置１２により定寸切断され、製品溶接管とな
る。
各成形スタンドで板幅方向に順次曲げられ、円筒状に成
形される。また、図１に示すロールレスフォーミング法
では、アンコイラ１から巻き出された金属帯２は、小径
ロール３により曲げ・曲げ戻し加工される。金属帯２
は、曲げ・曲げ戻し加工で生じた板幅方向の曲がりによ
って、サイドロール４に至る過程で板幅方向にカール
し、円筒形状に変形する。円筒状に成形された金属帯２
は、シームガイドロール５で板幅方向両端部を案内され
ながらスクイズロール６に送り込まれ、板幅方向両端部
が溶接装置７で突合せ溶接される。溶接素管８は、オー
バベンドロール９で扁平加工された後、引抜き装置１０
を経て矯正ロール１１で真円形状に加工される。次い
で、切断装置１２により定寸切断され、製品溶接管とな
る。
【０００６】ロール成形法及びロールレスフォーミング
法の何れにおいても、程度の差はあれ、金属帯１を筒状
に成形する過程で発生する歪みの形態や大きさが金属帯
１の板幅方向に関して異なる。また、溶接素管８の断面
形状を矯正ロール１１で調整する際にも、矯正ロール１
１から受ける歪みは、溶接素管８の円周方向に関して一
様でない。このように、複雑な変形経路を経た溶接素管
８には円周方向に沿って不均一な残留応力が分布してお
り、また残留応力の分布状態を予め把握することはでき
ない。残留応力は、管端部から離れた箇所では釣り合っ
た状態にある。そのため、矯正ロール１１による矯正条
件を適正に選定するとき、溶接素管８の真円度を確保で
きる。しかし、溶接素管８が切断されると、切断端面近
傍における残留応力の釣合い状態が崩れ、管端が変形し
た状態で再び残留応力が釣り合う。そのため、溶接素管
８の真円度が良好となるように矯正条件を選定しても、
溶接素管８を切断して得た製品溶接管では管端部近傍の
真円度が悪化する。
法の何れにおいても、程度の差はあれ、金属帯１を筒状
に成形する過程で発生する歪みの形態や大きさが金属帯
１の板幅方向に関して異なる。また、溶接素管８の断面
形状を矯正ロール１１で調整する際にも、矯正ロール１
１から受ける歪みは、溶接素管８の円周方向に関して一
様でない。このように、複雑な変形経路を経た溶接素管
８には円周方向に沿って不均一な残留応力が分布してお
り、また残留応力の分布状態を予め把握することはでき
ない。残留応力は、管端部から離れた箇所では釣り合っ
た状態にある。そのため、矯正ロール１１による矯正条
件を適正に選定するとき、溶接素管８の真円度を確保で
きる。しかし、溶接素管８が切断されると、切断端面近
傍における残留応力の釣合い状態が崩れ、管端が変形し
た状態で再び残留応力が釣り合う。そのため、溶接素管
８の真円度が良好となるように矯正条件を選定しても、
溶接素管８を切断して得た製品溶接管では管端部近傍の
真円度が悪化する。
【０００７】本発明においては、このような残留応力の
釣り合い状態が崩れた結果である変形を防止するため、
スクイズロール６でほぼ真円状に保持した状態で金属帯
１を溶接した後、溶接部から管底部までの距離を目標製
品外径よりも小さくなるようにオーバベンドロール９で
扁平化している。オーバベンドロール９としては、ロー
ル最小径部を含む部分に目標製品半径×１．１〜１．４
程度の半径をもつカリバーを付けたロールが好ましい。
このようなオーバベンドロール９により、目標製品外径
を基準として３〜１０％の扁平量で溶接素管８が扁平加
工される。カリバー形状については、目標製品半径に等
しい半径のカリバーでは全く扁平化することが困難であ
るため、目標製品半径よりも大きな半径をもつカリバー
にすることが必要である。具体的には、目標製品半径の
１〜１．４倍程度の半径をもつカリバーで所望の扁平変
形を実施することが可能である。扁平化に引き続いて実
施される矯正ロールによる直径絞り加工と併用して良好
な管の真円度を確保するためには、表１に示すように溶
接管直径の３〜１０％の範囲に扁平率を調整し、更に式
（１）で与えられる数値を５〜１１の範囲に規制する必
要がある。 扁平率（％）＋１０×直径絞り率 ・・・・（１）
釣り合い状態が崩れた結果である変形を防止するため、
スクイズロール６でほぼ真円状に保持した状態で金属帯
１を溶接した後、溶接部から管底部までの距離を目標製
品外径よりも小さくなるようにオーバベンドロール９で
扁平化している。オーバベンドロール９としては、ロー
ル最小径部を含む部分に目標製品半径×１．１〜１．４
程度の半径をもつカリバーを付けたロールが好ましい。
このようなオーバベンドロール９により、目標製品外径
を基準として３〜１０％の扁平量で溶接素管８が扁平加
工される。カリバー形状については、目標製品半径に等
しい半径のカリバーでは全く扁平化することが困難であ
るため、目標製品半径よりも大きな半径をもつカリバー
にすることが必要である。具体的には、目標製品半径の
１〜１．４倍程度の半径をもつカリバーで所望の扁平変
形を実施することが可能である。扁平化に引き続いて実
施される矯正ロールによる直径絞り加工と併用して良好
な管の真円度を確保するためには、表１に示すように溶
接管直径の３〜１０％の範囲に扁平率を調整し、更に式
（１）で与えられる数値を５〜１１の範囲に規制する必
要がある。 扁平率（％）＋１０×直径絞り率 ・・・・（１）
【０００８】
【０００９】扁平率が溶接管直径の３〜１０％の範囲を
外れ、或いは式（１）で与えられる数値が５〜１１の範
囲を外れると、図２に示すように真円度が悪化する。ま
た、溶接直後の管の断面は、溶接部が高温のため他の部
分よりも強度が低いことから残留応力によって溶接部が
屋根状に変形したいわゆるルーフィングと呼ばれる減少
が生じ、溶接部を上側にした場合に縦長の断面形状にな
る。そのため、扁平方向としては溶接後の管を上下から
圧下して横長形状とし、管断面全体及び溶接部近傍の形
状を改善することが必要である。溶接素管８を扁平加工
すると、新たな残留応力が発生する。この残留応力は、
それまでの加工履歴によって発生していた残留応力の影
響をほぼ除去する。扁平加工で発生した残留応力は、溶
接素管８を矯正ロール１１で真円形状に成形するときに
発生する逆方向の残留応力で相殺される。そのため、矯
正ロール１１を通過した溶接素管８は、成形後に溶接し
たままの状態に比較して残留応力が大幅に少なくなって
いる。したがって、溶接素管８を定寸切断しても、切断
端面に口開き，口閉じ等の変形が発生することがなくな
る。扁平加工が真円度の向上に及ぼす影響は、製品溶接
管の中央，先端，後端で異なる傾向を示す。すなわち、
扁平量の増大に従って管端では必要な真円度が維持され
るものの、管中央では過度に扁平化される虞れがある。
このような場合、矯正ロール１１で溶接素管８の直径を
絞る加工を施し、その圧下量を調節することにより管中
央の真円度も確保される。
外れ、或いは式（１）で与えられる数値が５〜１１の範
囲を外れると、図２に示すように真円度が悪化する。ま
た、溶接直後の管の断面は、溶接部が高温のため他の部
分よりも強度が低いことから残留応力によって溶接部が
屋根状に変形したいわゆるルーフィングと呼ばれる減少
が生じ、溶接部を上側にした場合に縦長の断面形状にな
る。そのため、扁平方向としては溶接後の管を上下から
圧下して横長形状とし、管断面全体及び溶接部近傍の形
状を改善することが必要である。溶接素管８を扁平加工
すると、新たな残留応力が発生する。この残留応力は、
それまでの加工履歴によって発生していた残留応力の影
響をほぼ除去する。扁平加工で発生した残留応力は、溶
接素管８を矯正ロール１１で真円形状に成形するときに
発生する逆方向の残留応力で相殺される。そのため、矯
正ロール１１を通過した溶接素管８は、成形後に溶接し
たままの状態に比較して残留応力が大幅に少なくなって
いる。したがって、溶接素管８を定寸切断しても、切断
端面に口開き，口閉じ等の変形が発生することがなくな
る。扁平加工が真円度の向上に及ぼす影響は、製品溶接
管の中央，先端，後端で異なる傾向を示す。すなわち、
扁平量の増大に従って管端では必要な真円度が維持され
るものの、管中央では過度に扁平化される虞れがある。
このような場合、矯正ロール１１で溶接素管８の直径を
絞る加工を施し、その圧下量を調節することにより管中
央の真円度も確保される。
【００１０】
【実施例】管素材として、Ｃ：０．０６５重量％，Ｓ
ｉ：０．５０重量％，Ｍｎ：０．３０重量％，Ｐ：０．
０２５重量％，Ｓ：０．００１重量％，Ｎｉ：２．００
重量％，Ｃｒ：１６．３０重量％，Ｎ：０．０１０重量
％の組成をもち、板厚０．３５ｍｍ，０．２％耐力９３
５ＭＰａ，引張強さ１１７０ＭＰａ，伸び９．０％，ビ
ッカース硬さＨＶ３８０の高強度ステンレス鋼帯を使用
した。このステンレス鋼帯を幅７９．３ｍｍにスリット
加工し、図１に示すように鋼帯２の板幅方向と平行に配
置された直径８ｍｍの小径曲げロール３で鋼帯２の長手
方向に連続的に曲げ・曲げ戻し加工を施した。曲げ・曲
げ戻し加工で発生した板幅方向の反りを利用して鋼帯２
を円筒状に成形し、スクイズロール６で断面をほぼ真円
状に保持した状態で、鋼帯２の板幅方向両端部を溶接速
度１０ｍ／分で突合せＴＩＧ溶接した。スクイズロール
６としては、図３に示すように直径ｄs＝２５．４ｍｍ
のギャップを形成するロール対を使用した。
ｉ：０．５０重量％，Ｍｎ：０．３０重量％，Ｐ：０．
０２５重量％，Ｓ：０．００１重量％，Ｎｉ：２．００
重量％，Ｃｒ：１６．３０重量％，Ｎ：０．０１０重量
％の組成をもち、板厚０．３５ｍｍ，０．２％耐力９３
５ＭＰａ，引張強さ１１７０ＭＰａ，伸び９．０％，ビ
ッカース硬さＨＶ３８０の高強度ステンレス鋼帯を使用
した。このステンレス鋼帯を幅７９．３ｍｍにスリット
加工し、図１に示すように鋼帯２の板幅方向と平行に配
置された直径８ｍｍの小径曲げロール３で鋼帯２の長手
方向に連続的に曲げ・曲げ戻し加工を施した。曲げ・曲
げ戻し加工で発生した板幅方向の反りを利用して鋼帯２
を円筒状に成形し、スクイズロール６で断面をほぼ真円
状に保持した状態で、鋼帯２の板幅方向両端部を溶接速
度１０ｍ／分で突合せＴＩＧ溶接した。スクイズロール
６としては、図３に示すように直径ｄs＝２５．４ｍｍ
のギャップを形成するロール対を使用した。
【００１１】引き続き、溶接部から管底部までの距離が
目標製品外径２５．４ｍｍよりも小さくなるように、オ
ーバベンドロール９により溶接素管８を扁平加工した。
オーバベンドロール９には、図４に示すカリバー半径Ｒ
B ＝１５．５ｍｍ，ロール底径Ｄ1 ＝６０ｍｍ，ロール
胴径Ｄ2 ＝８２ｍｍのロール対を使用した。また、適正
扁平量に対応したカリバーをもつオーバベンドロール９
として、図５に示すようにカリバーの長半径ＲB1＝１
６．０４ｍｍ，短半径ＲB2＝１１．０３ｍｍ，ロール底
径Ｄ1 ＝６０ｍｍ，ロール胴径Ｄ2 ＝８２．４ｍｍのロ
ール対を使用した。なお、図４のロールは、ロール合せ
部で管と接触しない領域が生じる。図５のロールでは、
総型でほぼ円周方向全体にわたって管表面に接触する。
この点、図５のロールの法がロールわせ部での局部的な
折れ変形が生じないことから、図５のロールの方が好ま
しい。扁平加工後の溶接素管８を引抜き装置１０で引き
抜いた後、直径方向の絞り加工を加えない状態で矯正ロ
ール１１により溶接素管８をほぼ真円形状に成形した。
矯正ロール１１としては、図６に示すように直径ｄc ＝
２５．４ｍｍのギャップを形成する底径Ｄ3 ＝６０ｍｍ
のロール対を使用した。成形後の溶接素管８を定寸切断
し、直径２５．４ｍｍの製品溶接管を得た。
目標製品外径２５．４ｍｍよりも小さくなるように、オ
ーバベンドロール９により溶接素管８を扁平加工した。
オーバベンドロール９には、図４に示すカリバー半径Ｒ
B ＝１５．５ｍｍ，ロール底径Ｄ1 ＝６０ｍｍ，ロール
胴径Ｄ2 ＝８２ｍｍのロール対を使用した。また、適正
扁平量に対応したカリバーをもつオーバベンドロール９
として、図５に示すようにカリバーの長半径ＲB1＝１
６．０４ｍｍ，短半径ＲB2＝１１．０３ｍｍ，ロール底
径Ｄ1 ＝６０ｍｍ，ロール胴径Ｄ2 ＝８２．４ｍｍのロ
ール対を使用した。なお、図４のロールは、ロール合せ
部で管と接触しない領域が生じる。図５のロールでは、
総型でほぼ円周方向全体にわたって管表面に接触する。
この点、図５のロールの法がロールわせ部での局部的な
折れ変形が生じないことから、図５のロールの方が好ま
しい。扁平加工後の溶接素管８を引抜き装置１０で引き
抜いた後、直径方向の絞り加工を加えない状態で矯正ロ
ール１１により溶接素管８をほぼ真円形状に成形した。
矯正ロール１１としては、図６に示すように直径ｄc ＝
２５．４ｍｍのギャップを形成する底径Ｄ3 ＝６０ｍｍ
のロール対を使用した。成形後の溶接素管８を定寸切断
し、直径２５．４ｍｍの製品溶接管を得た。
【００１２】扁平加工に際し、扁平量を０ｍｍから３ｍ
ｍまで変化させ、定寸切断された製品溶接管の先端，中
央及び後端における真円度（縦径−横径）を測定した。
図７の測定結果にみられるように、扁平加工を施さない
製品溶接管では、真円度が管外径の４％を超える値とな
っていた。扁平量０の条件は、表１のＮo.１と異なり、
扁平ロールの圧下を０としたものであるので、溶接部の
ルーフィング形状がそのまま残留し、管中央が極端な縦
長となったものである。通常、中央の真円度がある程度
確保された場合は、管端の形状が崩れる場合が多い。し
かし、このような極端な条件の場合では、残留応力のバ
ランスにより管端が依然として縦長ではあるものの、極
端に縦長な中央に対しては縦長の程度が減少する方向に
変形したものと推察される。他方、扁平加工した製品溶
接管では、何れの位置においても扁平量の増大に伴って
管断面が縦長から横長となる傾向がみられた。なかで
も、扁平量がおおよそ１．５〜２ｍｍの範囲で扁平加工
すると、先端，中央及び後端の何れにおいても真円度が
管外径の１％程度以内の良好な形状をもつ製品溶接管が
得られた。１．５〜２ｍｍの扁平量は、目標製品外径の
５．９〜７．９％に相当する。
ｍまで変化させ、定寸切断された製品溶接管の先端，中
央及び後端における真円度（縦径−横径）を測定した。
図７の測定結果にみられるように、扁平加工を施さない
製品溶接管では、真円度が管外径の４％を超える値とな
っていた。扁平量０の条件は、表１のＮo.１と異なり、
扁平ロールの圧下を０としたものであるので、溶接部の
ルーフィング形状がそのまま残留し、管中央が極端な縦
長となったものである。通常、中央の真円度がある程度
確保された場合は、管端の形状が崩れる場合が多い。し
かし、このような極端な条件の場合では、残留応力のバ
ランスにより管端が依然として縦長ではあるものの、極
端に縦長な中央に対しては縦長の程度が減少する方向に
変形したものと推察される。他方、扁平加工した製品溶
接管では、何れの位置においても扁平量の増大に伴って
管断面が縦長から横長となる傾向がみられた。なかで
も、扁平量がおおよそ１．５〜２ｍｍの範囲で扁平加工
すると、先端，中央及び後端の何れにおいても真円度が
管外径の１％程度以内の良好な形状をもつ製品溶接管が
得られた。１．５〜２ｍｍの扁平量は、目標製品外径の
５．９〜７．９％に相当する。
【００１３】扁平量の増大に従って縦長から横長に変化
する割合は、図８に示されているように、先端及び後端
に比較して管中央で大きい。そのため、先端及び後端に
おける真円度を確保するように扁平量を設定すると、管
中央では過度に扁平化された横長になる虞れがある。そ
こで、扁平量を２ｍｍに固定して矯正ロール１１を最大
０．１５ｍｍまで圧下することにより、溶接素管８の直
径を絞る加工を施した。この場合、図８に示すように圧
下量の増大に伴って製品溶接管の中央が横長から縦長に
なり、先端及び後端では縦長から横長になる傾向がみら
れた。この結果から、扁平加工によるとき管中央部分及
び管端部の断面形状が同時に所望の範囲に納まらない場
合でも、矯正ロール１１による圧下量調整を扁平加工に
組み合わせることにより、長手方向に関してほぼ同じ断
面形状をもつ製品溶接管が得られることが判る。扁平量
と矯正ロール１１の圧下量との適正な関係は、各ロール
の直径，ロールスタンドの配置，直径，板厚等の管の寸
法，材料特性等の要因によって残留応力自体の大きさが
変化することから一概に定めることができない。そのた
め、両者の関係を実験的に求めることが必要であるが、
実施した条件下では扁平量については管外径の３〜１０
％程度，矯正ロール１１の圧下による管直径の絞り量に
ついては管外周長の０〜０．５％程度であった。
する割合は、図８に示されているように、先端及び後端
に比較して管中央で大きい。そのため、先端及び後端に
おける真円度を確保するように扁平量を設定すると、管
中央では過度に扁平化された横長になる虞れがある。そ
こで、扁平量を２ｍｍに固定して矯正ロール１１を最大
０．１５ｍｍまで圧下することにより、溶接素管８の直
径を絞る加工を施した。この場合、図８に示すように圧
下量の増大に伴って製品溶接管の中央が横長から縦長に
なり、先端及び後端では縦長から横長になる傾向がみら
れた。この結果から、扁平加工によるとき管中央部分及
び管端部の断面形状が同時に所望の範囲に納まらない場
合でも、矯正ロール１１による圧下量調整を扁平加工に
組み合わせることにより、長手方向に関してほぼ同じ断
面形状をもつ製品溶接管が得られることが判る。扁平量
と矯正ロール１１の圧下量との適正な関係は、各ロール
の直径，ロールスタンドの配置，直径，板厚等の管の寸
法，材料特性等の要因によって残留応力自体の大きさが
変化することから一概に定めることができない。そのた
め、両者の関係を実験的に求めることが必要であるが、
実施した条件下では扁平量については管外径の３〜１０
％程度，矯正ロール１１の圧下による管直径の絞り量に
ついては管外周長の０〜０．５％程度であった。
【００１４】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、溶接素管を扁平加工した後で矯正ロールにより真円
形状に成形することにより、造管時の残留応力が除去さ
れ、溶接素管を切断して製品溶接管とした場合に管端に
おいても真円度が低下することがない。そのため、残留
応力除去焼鈍を必要とせず、全長にわたって良好な断面
形状をもつ溶接管が安価に製造される。
は、溶接素管を扁平加工した後で矯正ロールにより真円
形状に成形することにより、造管時の残留応力が除去さ
れ、溶接素管を切断して製品溶接管とした場合に管端に
おいても真円度が低下することがない。そのため、残留
応力除去焼鈍を必要とせず、全長にわたって良好な断面
形状をもつ溶接管が安価に製造される。
【図１】 本発明実施例で採用したロールレスフォーミ
ング法による造管ライン
ング法による造管ライン
【図２】 成形条件が真円度に及ぼす影響
【図３】 図１の造管ラインにおけるスクイズロールの
プロフィール
プロフィール
【図４】 同造管ラインにおけるオーバベンドロールの
プロフィール
プロフィール
【図５】 同造管ラインにおける他のオーバベンドロー
ルのプロフィール
ルのプロフィール
【図６】 同造管ラインにおける矯正ロールのプロフィ
ール
ール
【図７】 扁平量が製品溶接管の真円度に及ぼす影響
【図８】 矯正ロールの圧下量が製品溶接管の真円度に
及ぼす影響
及ぼす影響
１：アンコイラ ２：金属帯（鋼帯） ３：小径ロ
ール ４：サイドロール ５：シームガイドロール
６：スクイズロール ７：溶接装置 ８：溶接素管 ９：オーバベンドロール １０：引
抜き装置 １１：矯正ロール １２：切断装置 ｄs ：スクイズロールのクラウン直径 ＲB ，ＲB1，ＲB2：オーバベンドロールのカリバー半径 Ｄ1 ：オーバベンドロールの底径 Ｄ2 ：オーバ
ベンドロールの胴径 ｄc ：矯正ロールのクラウン直径 Ｄ3 ：矯正ロ
ールの底径
ール ４：サイドロール ５：シームガイドロール
６：スクイズロール ７：溶接装置 ８：溶接素管 ９：オーバベンドロール １０：引
抜き装置 １１：矯正ロール １２：切断装置 ｄs ：スクイズロールのクラウン直径 ＲB ，ＲB1，ＲB2：オーバベンドロールのカリバー半径 Ｄ1 ：オーバベンドロールの底径 Ｄ2 ：オーバ
ベンドロールの胴径 ｄc ：矯正ロールのクラウン直径 Ｄ3 ：矯正ロ
ールの底径
Claims (3)
- 【請求項１】 金属帯を板幅方向に曲げ加工し、断面を
ほぼ真円形状に保持した状態で板幅方向両端部を突合せ
溶接した後、溶接部から管底部までの距離が目標製品外
径よりも小さくなるように溶接素管をオーバベンドロー
ルで扁平加工し、次いで溶接素管をほぼ真円形状に矯正
ロールで成形することを特徴とする真円度の優れた溶接
管の製造方法。 - 【請求項２】 溶接部から管底部までの距離が目標製品
外径よりも３〜１０％小さくなるようにオーバベンドロ
ールで溶接素管を扁平加工する請求項１記載の真円度の
優れた溶接管の製造方法。 - 【請求項３】 オーバベンドロールによる扁平率に応じ
て、式（１）で与えられる数値が５〜１１の範囲になる
ように、矯正ロールによる直径絞り率を調整する請求項
１記載の真円度の優れた溶接管の製造方法。 扁平率（％）＋１０×直径絞り率（％）・・・・（１）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06276297A JP3990761B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 真円度の優れた溶接管の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06276297A JP3990761B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 真円度の優れた溶接管の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10258312A true JPH10258312A (ja) | 1998-09-29 |
| JP3990761B2 JP3990761B2 (ja) | 2007-10-17 |
Family
ID=13209734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06276297A Expired - Fee Related JP3990761B2 (ja) | 1997-03-17 | 1997-03-17 | 真円度の優れた溶接管の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3990761B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100956830B1 (ko) | 2008-08-05 | 2010-05-07 | 주식회사 금강티더블유피 | 금속관 성형장치 |
| KR101313805B1 (ko) * | 2011-04-07 | 2013-10-01 | 오형동 | 알루미늄튜브 제조방법 및 그 제조장치 |
| CN108188202A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 合肥实华管件有限责任公司 | 一种板焊管及集合管的整形设备 |
| CN114273447A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-05 | 杰森能源技术有限公司 | 金属管的制造方法 |
-
1997
- 1997-03-17 JP JP06276297A patent/JP3990761B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100956830B1 (ko) | 2008-08-05 | 2010-05-07 | 주식회사 금강티더블유피 | 금속관 성형장치 |
| KR101313805B1 (ko) * | 2011-04-07 | 2013-10-01 | 오형동 | 알루미늄튜브 제조방법 및 그 제조장치 |
| CN108188202A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-22 | 合肥实华管件有限责任公司 | 一种板焊管及集合管的整形设备 |
| CN114273447A (zh) * | 2021-11-23 | 2022-04-05 | 杰森能源技术有限公司 | 金属管的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3990761B2 (ja) | 2007-10-17 |
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