JPS62142028A - Bend forming method for steel strip edge part in seam welded steel pipe production line - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To improve the quality of a product by performing the bend forming of both edges parts of a steel strip with an edge forming roll after heating them, then by cooling both the edge parts. CONSTITUTION:A heater 17 is provided on the upper part at the inlet side of the edge forming roll 1 of the blank pipe forming line of a seam welded pipe and a cooling water injection device 18 is arranged on the upper and lower parts at the outlet side of the roll 1 as well. The bend forming is performed by the edge forming roll 1 after heating both the end parts in the width direction by the heating device 17 of an induction heating device and the like on the steel strip S. Both the edge parts of the steel strip S coming out of the edge forming roll 1 are cooled by the cooling water of the cooling water injection device 18. The end face shape of the seam edge part can be improved owing to the bend forming being performed with pre-heating. Consequently the product quality is improved because of the welding defect generation at the edge part being prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、電縫鋼管製造ラインにおける鋼帯エツジ邪の
曲げ成形方法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Field of Industrial Application" The present invention relates to a method for bending a steel strip edge in an electric resistance welded steel pipe manufacturing line.

「従来の技術」 シーム線が管軸と平行に延びている電縫鋼管（中径電縫
鋼管）の素管成形方式には、ブレークダウンロールフォ
ーミング方式とケージロ−ルフォーミング方式とがある
。``Prior Art'' There are two types of pipe forming methods for ERW steel pipes (medium diameter ERW steel pipes) in which the seam line extends parallel to the tube axis: a breakdown roll forming method and a cage roll forming method.

ブレークダウンロールフォーミング方式は、第１図に示
す如く、所要の幅にトリミングされた鋼帯Ｓの両エツジ
部Ｓｅを、先ずエツジフォーミングロール１によって所
要の曲率に曲げ成形し、次いで数段のブレークダウンロ
ール２、およびサイドロール３によって、はぼ断面円形
の素管Ｐに成形し、成形された素管ＰのＩｌｌエツジ部
Ｐｃの角度コントロール、仕上げ成形、センタリングを
数段のフィンパスロール４によって行い、終段のフィン
パスロール４の出１ｊ、ｌＩにおいて、図示してないコ
ンタクトチップにより素管Ｐの継目エツジ部Ｐｃを加熱
し、加熱された素管Ｐの継目エツジ部Ｐｅをスクイズロ
ール５により圧着接合するものである。In the breakdown roll forming method, as shown in Fig. 1, both edge parts Se of the steel strip S, which have been trimmed to a required width, are first bent to a required curvature using an edge forming roll 1, and then broken in several stages. The down roll 2 and the side rolls 3 form the raw pipe P with a roughly circular cross section, and the angle control, finish forming, and centering of the Ill edge part Pc of the molded raw pipe P are performed by several stages of fin pass rolls 4. At the exit 1j, lI of the final fin pass roll 4, the joint edge portion Pc of the raw pipe P is heated by a contact tip (not shown), and the heated joint edge portion Pe of the raw pipe P is transferred to the squeeze roll 5. This is a pressure bonding method.

またケージロールフォーミング方式は、第２図に示す如
く、所要の幅にトリミングされた１ｍ１ｓの両エノノ部
Ｓｃを、先ずエツジフォーミングロール１１によって所
要の曲率に曲げ成形し、次いでブレークダウンロール１
２、インサイドケージロール１３、アウトサイドケージ
ロール１４によって、はぼ断面円形の素管Ｐに形成し、
成形され素管Ｐの継目エツジ部Ｐｅの角度コントロール
、仕上げ成形、センタリングを数段のフィンパスロール
１５によって行い、終段のフィンパスロール１５の出側
において、図示してないコンタクトチップにより素管Ｐ
の継目エツジ部ｒｅを加熱し、加熱された素管Ｐの継目
エツジ部Ｐｅをスクイズロール１６により圧着接合する
ものである。In addition, in the cage roll forming method, as shown in FIG.
2. Formed into a raw pipe P with a roughly circular cross section by the inside cage rolls 13 and the outside cage rolls 14,
The angle control, finish forming, and centering of the joint edge portion Pe of the formed raw pipe P are performed by several stages of fin pass rolls 15, and on the exit side of the final stage fin pass roll 15, the raw pipe is fixed by a contact tip (not shown). P
The joint edge portion re of the pipe P is heated, and the heated joint edge portion Pe of the raw pipe P is pressed and joined by a squeeze roll 16.

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、第５図に示す如く、鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｃ
を、エツジフォーミングロールｌによって所要の曲率に
曲げ成形する場合、エツジフォーミングロール１による
エツジベンディングでは、鋼帯Ｓのエツジ部Ｓｅに曲げ
モーメントを負荷することが不可能なため、エツジ部Ｓ
ｅの近傍には本質的に十分な曲げ変形が生じ難い。[Problems to be solved by the invention] By the way, as shown in FIG.
When bending to a required curvature with the edge forming roll l, it is impossible to apply a bending moment to the edge part Se of the steel strip S in edge bending with the edge forming roll 1, so the edge part S
It is essentially difficult for sufficient bending deformation to occur in the vicinity of e.

ｉ足ってエツジフォーミングロール１の出側における鋼
帯Ｓのエツジ部Ｓｓには、第６図に示す長さ範囲の未変
形帯が生じ、特に、製造すべき電縫鋼管の肉厚／外径が
≧１０％の厚肉の鋼帯Ｓのエツジ部Ｓｃを曲げ成形する
場合に、大きな未変形帯を生しる。At the edge portion Ss of the steel strip S on the exit side of the edge forming roll 1, an undeformed strip having a length range shown in FIG. When bending the edge portion Sc of a thick steel strip S with a diameter of ≧10%, a large undeformed band is produced.

この未変形帯が、第７図に示す如くフィンパスロール４
により曲げ成形されるとき、フィンパスロール４での成
形負荷が増大し、第８図の拡大図に示す如く、素管Ｐの
継目エツジ部Ｐｅの対向面に付加される横圧力が大きく
なり、素管Ｐの継目エツジ部Ｐｅに、第９図（Ａ）に示
すような増肉部や、第９図（Ｒ）に示すようなつぶれ部
等の変形が発生する。This undeformed band is transferred to the fin pass roll 4 as shown in FIG.
When bending and forming, the forming load on the fin pass rolls 4 increases, and as shown in the enlarged view of FIG. 8, the lateral pressure applied to the facing surface of the joint edge portion Pe of the raw pipe P increases, Deformations such as a thickened portion as shown in FIG. 9(A) and a collapsed portion as shown in FIG. 9(R) occur in the joint edge portion Pe of the raw pipe P.

またフィンパスロール４による成形において未変形帯は
十分に曲げ成形されず、第９図（Ｃ）に示すようなピー
キングを生じる。Further, in forming by the fin pass roll 4, the undeformed band is not sufficiently bent and formed, and peaking as shown in FIG. 9(C) occurs.

このようにして、素管Ｐの継目エツジ部Ｐｅに、増肉部
、つぶれ部あるいはピーキング等が生じると、安定した
良好なｆｇ接突合わせ面を得ることが不可能となり、溶
接品質の不安定、溶接不良等の原因となる。In this way, if thickened parts, collapsed parts, or peaking occur at the joint edge part Pe of the raw pipe P, it becomes impossible to obtain a stable and good fg butt surface, resulting in unstable welding quality. , which may cause welding defects.

また前記鋼帯Ｓのエツジ部Ｓｅにおける未変形帯の区さ
を短くするためには、成形能力の著しく大きなエツジフ
ォーミングロールｌが必要であること、その反面、成形
能力の多大なエツジフォーミングロール１によって鋼帯
Ｓのエツジ部Ｓｅを曲げ成形すると、エツジ部Ｓｅが損
傷して、溶接に良好な突合わせ形状を得ることが不可能
となる等の諸問題があった。In addition, in order to shorten the length of the undeformed zone at the edge portion Se of the steel strip S, an edge forming roll l having a significantly large forming capacity is required; When the edge portion Se of the steel strip S is bent by the above method, there are various problems such as damage to the edge portion Se, making it impossible to obtain a good butt shape for welding.

「問題点を解決するための手段」 本発明は、かくの如き、従来の問題点を解決すべくなし
たものである。"Means for Solving the Problems" The present invention has been made to solve the conventional problems as described above.

すなわち、本発明は、鋼帯を円筒形状の素管に成形する
初段階において、鋼帯の両エツジ部を所要の幅範囲に加
熱して、この鋼帯の両エフジ部をエツジフォーミングロ
ールにより曲げ成形し、このエツジフォーミングロール
の出側において、曲げ成形された鋼帯の両エツジ部を冷
却することを特徴とする電縫鋼管製造ラインにおける鋼
帯エツジ部の曲げ成形方法にある。That is, in the first stage of forming a steel strip into a cylindrical blank pipe, the present invention heats both edge portions of the steel strip to a required width range, and bends both edge portions of the steel strip using edge forming rolls. A method for bending an edge portion of a steel strip in an electric resistance welded steel pipe production line, which comprises cooling both edge portions of the bent steel strip on the exit side of the edge forming roll.

「実施例」 以下に本発明方法の実施例を第１図乃至第４図に基づい
て説明する。"Example" An example of the method of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 4.

第１図に示すブレークダウンロールフォーミング方式に
よる電縫鋼管の素管成形ラインにおけるエツジフォーミ
ングロールＩあるいは第２図に示すケージロールフォー
ミング方式による電縫鋼管の素管成形ラインにおけるエ
ツジフォーミングロール１１の入側上部に、第３図にも
示す如く、鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｅを加熱するヒーター
１７を設け、かつ前記エツジフォーミングロール１ある
いは１１の出υ１１上下部に、第４図にも示す如く、曲
げ成形された鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｅの上下面に冷却水
を噴射する冷却水噴射装置１８を設ける。The edge forming roll I is used in the line for forming an ERW steel pipe using the breakdown roll forming method shown in FIG. As shown in FIG. 3, a heater 17 for heating both edge portions Se of the steel strip S is provided at the upper part of the side, and a heater 17 is provided at the top and bottom of the edge forming roll 1 or 11, as shown in FIG. A cooling water injection device 18 is provided for injecting cooling water onto the upper and lower surfaces of both edge portions Se of the bent steel strip S.

前記ヒーター１７としては、例えば誘導加熱装置、ガス
加熱装置など各種の加熱装置が適用できる。As the heater 17, various heating devices such as an induction heating device and a gas heating device can be used.

ヒーター１７による鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｅの加熱温度
は、５００℃以下では、鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｃの曲げ
成形抵抗が大きく、またｌ３００°Ｃ以上では、鋼帯Ｓ
の本来の典械的性能を保つのが困ｆｆ１ｌ［となるため
、５００℃〜１３００℃の範囲が望ましい。When the heating temperature of both edge portions Se of the steel strip S by the heater 17 is 500° C. or lower, the bending resistance of both edge portions Sc of the steel strip S is large;
Since it is difficult to maintain the original classical performance of ff1l[, a temperature range of 500°C to 1300°C is desirable.

また前記冷却水噴射装置１８による鋼帯Ｓの両エツジ部
Ｓｃの冷却速度は、鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｅの機械的性
能を劣化させないために、２０〜ｂ秒が望ましい。Further, the cooling rate of both edge portions Sc of the steel strip S by the cooling water injection device 18 is preferably 20 to b seconds in order not to deteriorate the mechanical performance of both edge portions Se of the steel strip S.

さらに、鋼帯Ｓの両エツジ部Ｓｅに対する加熱幅Ｆ（χ
）は、下記の条件によって決定する。Furthermore, the heating width F(χ
) is determined according to the following conditions.

Ｆ（ｘ）＝ｆ（σｙ、ｔ／Ｄ、Ｎ） ただしσｙは降伏強度、ｔは、製造すべき鋼管の肉厚、
Ｄは、製造すべき鋼管の外径、Ｎは成形スタンド数であ
る。F(x)=f(σy, t/D, N) where σy is the yield strength, t is the wall thickness of the steel pipe to be manufactured,
D is the outer diameter of the steel pipe to be manufactured, and N is the number of forming stands.

なお、大体の目安としては、鋼帯Ｓの幅のＡ以下程度を
、各エツジ部Ｓｅに対する加熱幅にすればよい。As a rough guide, the heating width for each edge portion Se may be set to be approximately equal to or less than A of the width of the steel strip S.

しかして、本発明者は、第１図に示すブレークダウンロ
ールフォーミング方式による電縫鋼管の素管成形ライン
において、ＡＰＩ　　５ＬＸＸ５２相当の強度を有する
鋼帯から本発明方法と従来方法とにより素管をそれぞれ
成形したときの、エツジフォーミングロール１による鋼
帯の両エツジ部の曲げ成形性、終段のフィンバスロール
４の出側における素管継目エツジ部の端面形状、スクイ
ズロール５の出側における素管継目エツジ部の溶接品質
を比較実験した。Therefore, the present inventor was able to produce a raw pipe from a steel strip having a strength equivalent to API 5LXX52 using the method of the present invention and the conventional method in a raw pipe forming line for ERW steel pipe using the breakdown roll forming method shown in FIG. The bending formability of both edge parts of the steel strip by the edge forming roll 1, the end face shape of the raw pipe joint edge part on the exit side of the final stage fin bath roll 4, and the raw material on the exit side of the squeeze roll 5 when respectively formed. An experiment was conducted to compare the welding quality of pipe joint edges.

その比較実験した結果を下記第１表に示す。The results of the comparative experiment are shown in Table 1 below.

第１表 なお、鋼帯エツジ部の曲げ成形性は、鋼帯の曲率半径／
成形ロールの曲率半径である。Table 1: The bending formability of the edge of the steel strip is calculated by the radius of curvature of the steel strip/
It is the radius of curvature of the forming roll.

以上第１表から判るように、本発明方法の如く１、　　
素管用鋼帯の両エツジ部の初期の曲げ成形性を向上させ
ることにより、爾後の素管成形における継目工、ジ部の
端面形状を良好にすることができ、かつ素管継目エツジ
部の溶接欠陥を全く発生させることがない。As can be seen from Table 1 above, as in the method of the present invention, 1,
By improving the initial bending formability of both edges of the steel strip for raw pipes, it is possible to improve the end face shape of joints and joints in subsequent molding of the raw pipe, and it is possible to improve the welding of the joint edge parts of the raw pipe. No defects occur at all.

「発明の効果」 以上述べた如く、本発明は、鋼帯を円筒形状の電縫ｉＴ
Ａ管用素管に成形するに際し、鋼帯の両エツジ部を所要
の幅範囲に加熱して、この鋼帯の両エツジ部をエツジフ
ォーミングロールにより曲げ成形するので、鋼帯の両エ
ツジ部の曲げ成形抵抗を下げた状態で両エツジ部の曲げ
成形を行うことができ、従って鋼帯の両エツジ部に全く
未変形帯を発生させることなく、極めて容易かつ良好な
形状に鋼帯の両エツジ部の曲げ成形を行うことができる
ので、終段のフィンパスロールの出側における素管継目
エツジ部のダレ発生もほとんどなく、増肉も少なく、素
管継目エツジ部の溶接欠陥も全く発生しなかった。"Effects of the Invention" As described above, the present invention provides a method for sewing a steel strip into a cylindrical electric resistance welding machine.
When forming the raw pipe for A pipe, both edges of the steel strip are heated to the required width range, and both edges of the steel strip are bent using edge forming rolls, so the bending of both edges of the steel strip is It is possible to bend both edges of the steel strip while reducing the forming resistance, and therefore the edges of the steel strip can be bent into a good shape very easily without any undeformed bands at both edges of the steel strip. Since bending can be performed, there is almost no sag at the joint edge of the raw pipe on the exit side of the final stage fin pass roll, there is little increase in thickness, and there are no welding defects at the joint edge of the raw pipe. Ta.

また鋼帯の両エツジ部を加熱して、工、ジフォーミング
ロールにより鋼帯の両エツジ部を曲げ成形した後、鋼帯
の両エツジ部を冷却するので、鋼帯の両エツジ部の機械
的性能を劣化させることなく、前記効果と相まって、品
質の優れた電縫鋼管、特に厚肉の電縫鋼管の製造が可能
となった。In addition, both edges of the steel strip are heated, and both edges of the steel strip are bent and formed using deforming rolls, and then both edges of the steel strip are cooled. Coupled with the above effects, it has become possible to manufacture high-quality ERW steel pipes, especially thick-walled ERW steel pipes, without deteriorating performance.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図はブレークダウンロールフォーミング方式による
電縫鋼管の素管成形ラインに本発明方法を適用した実施
例を示す概略平面図、第２図はケージロールフォーミン
グ方式による電縫鋼管の素管成形ラインに本発明方法を
適用した実施例を示す概略平面図、第３図は鋼帯エツジ
部の加熱装置の一例を示す概略正面図、第４図は鋼帯エ
ツジ部の冷却装置の一例を示す概略正面図、第５図はエ
ツジフォーミングロールによる鋼帯エツジ部の曲げ成形
を示す説明図、第６図は曲げ成形された鋼帯エツジ部の
未変形帯を示す拡大説明図、第７図はフィンパスロール
による素管の成形を示す説明図、第８図は、第７図の要
部の拡大説明図、第９図（Ａ）　、（Ｂ）　、（Ｃ）　
は素管継目エツジ部の端面形状不良の各別を示す説明図
である。 １．１■・・・エツジフォーミングロール、１７・・・
ヒーター、１８・・・冷却水噴射装置、Ｓ・・・鋼帯、
Ｓｅ・・・鋼帯エツジ部、Ｐ・・・素管、Ｐｅ・・・素
管継目エツジ部 第３図 第４図 第５図 第６図 （ヤ１．。 第７図　　　第８図 第ｑ図Fig. 1 is a schematic plan view showing an embodiment in which the method of the present invention is applied to a line for forming ERW steel pipes using the breakdown roll forming method, and Fig. 2 is a line forming a line for forming ERW steel pipes using the cage roll forming method. FIG. 3 is a schematic front view showing an example of a heating device for the edge portion of a steel strip, and FIG. 4 is a schematic plan view showing an example of a cooling device for the edge portion of the steel strip. A front view, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the bending of the edge portion of the steel strip by an edge forming roll, FIG. 6 is an enlarged explanatory diagram showing the undeformed band of the bent edge portion of the steel strip, and FIG. 7 is an explanatory diagram of the fin. An explanatory diagram showing the forming of a blank pipe by pass rolls. Figure 8 is an enlarged explanatory diagram of the main parts of Figure 7. Figures 9 (A), (B), (C)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing various types of end face shape defects at the joint edge portion of the raw pipe. 1.1 ■... Edge forming roll, 17...
Heater, 18... Cooling water injection device, S... Steel strip,
Se...Steel strip edge part, P...Main pipe, Pe...Main pipe joint edge part Fig. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 (Y1.. Fig. 7 Fig. 8 Fig. q) figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 鋼帯を円筒形状の素管に成形する初段階において、鋼帯
の両エッジ部を加熱した後、この鋼帯の両エッジ部をエ
ッジフォーミングロールにより曲げ成形し、このエッジ
フォーミングロールの出側において、曲げ成形された鋼
帯の両エッジ部を冷却することを特徴とする電縫鋼管製
造ラインにおける鋼帯エッジ部の曲げ成形方法。In the initial stage of forming a steel strip into a cylindrical blank tube, both edges of the steel strip are heated, and then both edges of the steel strip are bent and formed by an edge forming roll, and on the exit side of the edge forming roll. A method for bending and forming an edge portion of a steel strip in an electric resistance welded steel pipe production line, the method comprising cooling both edges of the bent steel strip.