(57)【要約】【課題】電気抵抗溶接の不良による鋼管の端縁部分のロスを低減する鋼管製造設備及び鋼管の製造方法を提供する。【解決手段】鋼板９０の幅方向の両側の端面９１が対向するように湾曲成形しつつ、鋼板９０の幅方向の両側の端面９１同士を突き合わせて管状の鋼管９３を製造する鋼管製造設備１０であって、鋼板９０の長手方向に沿って、鋼板９０の幅方向の両側の端面９１同士を突き合わせた面に対して電気抵抗溶接を行う高周波抵抗溶接機２０を備え、高周波抵抗溶接機２０は、鋼板９０の長手方向の前側の端縁に設けられる溶接電流を通電可能なスタートタブ４０を介して通電加熱を開始し、又は鋼板９０の長手方向の後側の端縁に設けられるエンドタブ５０まで通電加熱を行うものである。【選択図】図２
2018202470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の幅方向の両側の端面が対向するように湾曲成形しつつ、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせて管状の鋼管を製造する鋼管製造設備であって、
前記鋼板の長手方向に沿って、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせた面に対して電気抵抗溶接を行う電気抵抗溶接装置を備え、
前記電気抵抗溶接装置は、
前記鋼板の長手方向の端縁に設けられる溶接電流を通電可能な通電部材を介して通電加熱を行うこと
を特徴とする鋼管製造設備。
【請求項２】
前記電気抵抗溶接装置は、
前記鋼板の長手方向の一方側から他方側に向けて前記鋼板に対する電気抵抗溶接を行い、
前記鋼板の長手方向の一方側の端縁に設けられる前記通電部材を介して通電加熱を開始するとともに、
前記鋼板の長手方向の他方側の端縁に設けられる前記通電部材まで通電加熱を行うこと
を特徴とする請求項１に記載の鋼管製造設備。
【請求項３】
鋼板の幅方向の両側の端面が対向するように湾曲成形しつつ、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせて管状の鋼管を製造する鋼管の製造方法であって、
湾曲成形された前記鋼板の長手方向の両側の端縁に、溶接電流を通電可能な通電部材を設け、
前記鋼板の長手方向の一方側の端縁に設けられる前記通電部材を介して通電加熱を開始し、
前記鋼板の長手方向の一方側から他方側に向けて、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせた面に対する電気抵抗溶接を行い、
前記鋼板の長手方向の他方側の端縁に設けられる前記通電部材まで通電加熱を行うこと
を特徴とする鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管製造設備及び鋼管の製造方法に関するものであり、特に、鋼板の幅方向の両側の端面が対向するように湾曲成形しつつ、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせて管状の鋼管を製造する設備及び製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の鋼管製造設備においては、素材である鋼板を連続的に払出し、ブレークダウンロール、クラスタロール及びフィンパスロールに順次通して、鋼板の幅方向の両側のエッジ部が対向するように湾曲成形し、対向するエッジ部を溶接することで管状の鋼管を製造する。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す鋼管製造設備は、成形ロールにより円筒状に連続成形された鋼帯端部を高周波溶接して電縫鋼管を製造する際、最後段のフィンパスロールとして、パイプの円周方向を３分割して各ロールが円周方向の１／３ずつの成形を担う３方ロールを使用するものであり、鋼板を円筒状に成形後、鋼板の幅方向の両端部を突合せて高周波溶接する際に、局部的に凸を発生させることなく、また鋼板の幅方向の両端部の突合せ精度を向上させた電縫溶接管を製造するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３６６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示す鋼管製造設備においては、フィンパスロールを通過した鋼板の先端縁部分（搬送される鋼板の前側端縁部）を高周波抵抗溶接機（電気抵抗溶接装置）に導入した直後は、その導入した鋼板に通電される溶接電流が小さいことから、当該鋼板に対する溶接入熱量が小さく、鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせた面が充分に溶融しない。そのため、鋼板の先端縁部分に溶接強度の不十分な冷接欠陥が発生する。
【０００６】
また、鋼板を所定の長さに切断して鋼管を製造する場合には、スクイズロールの手前に設けられるシームガイドと鋼板の端面の溶接点との間に距離があるため、鋼板を高周波抵抗溶接機（電気抵抗溶接装置）に導入する際に、シームガイドによって鋼板の長手方向の最後端縁部（搬送される鋼板の後側端縁部）を支持して、鋼板の幅方向の両側におけるエッジ部の軌跡がなす角度（収束角度）を溶接に最適な所定の角度に保持することができない。また、高周波抵抗溶接機のコンタクトチップと鋼板の端面の溶接点との間に距離があるため、鋼板の最後端縁部がコンタクトチップを通過した時点で、鋼板の最後端縁部に溶接電流が通電されなくなる。このようなことから、鋼板の最後端縁部（搬送される鋼板の後側端縁部）に溶接欠陥が発生する。
以上のように、鋼板の端縁部に電気抵抗溶接の不良が発生することから、製造される鋼管の長手方向の端縁部分にロスが生じるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、電気抵抗溶接の不良による鋼管の端縁部分のロスを低減する鋼管製造設備及び鋼管の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上であり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、本発明の鋼管製造設備は、鋼板の幅方向の両側の端面が対向するように湾曲成形しつつ、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせて管状の鋼管を製造する鋼管製造設備であって、前記鋼板の長手方向に沿って、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせた面に対して電気抵抗溶接を行う電気抵抗溶接装置を備え、前記電気抵抗溶接装置は、前記鋼板の長手方向の端縁に設けられる溶接電流を通電可能な通電部材を介して通電加熱を行うものである。
上記構成では、電気抵抗溶接装置は、鋼板の長手方向の端縁に設けられる通電部材を介して溶接を行う。
【００１０】
また、本発明の鋼管製造設備は、上記の鋼管製造設備であって、前記電気抵抗溶接装置は、前記鋼板の長手方向の一方側から他方側に向けて前記鋼板に対する電気抵抗溶接を行い、前記鋼板の長手方向の一方側の端縁に設けられる前記通電部材を介して通電加熱を開始するとともに、前記鋼板の長手方向の他方側の端縁に設けられる前記通電部材まで通電加熱を行うものである。
上記構成では、電気抵抗溶接装置は、鋼板の長手方向の一方側の端縁に設けられる通電部材を介して溶接を行い、鋼板の長手方向の他方側の端縁に設けられる通電部材まで溶接を行う。
【００１１】
さらに、本発明の鋼管の製造方法は、鋼板の幅方向の両側の端面が対向するように湾曲成形しつつ、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせて管状の鋼管を製造する鋼管の製造方法であって、湾曲成形された前記鋼板の長手方向の両側の端縁に、溶接電流を通電可能な通電部材を設け、前記鋼板の長手方向の一方側の端縁に設けられる前記通電部材を介して通電加熱を開始し、前記鋼板の長手方向の一方側から他方側に向けて、前記鋼板の幅方向の両側の端面同士を突き合わせた面に対する電気抵抗溶接を行い、前記鋼板の長手方向の他方側の端縁に設けられる前記通電部材まで通電加熱を行う方法である。
上記方法では、鋼板の長手方向の一方側の端縁に設けられる通電部材を介して溶接を行い、鋼板の長手方向の他方側の端縁に設けられる通電部材まで溶接を行う。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の鋼管製造設備及び鋼管の製造方法によれば、鋼板の長手方向の端縁部分における電気抵抗溶接を適切に行うことができるため、鋼板の長手方向の端縁部分における電気抵抗溶接の不良が生じ難い。このため、製造される鋼管の端縁部分のロスを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る鋼管製造設備を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る鋼管製造設備において鋼板を高周波抵抗溶接機に導入する際の斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る鋼管製造設備において鋼板を高周波抵抗溶接機に導入する際の平面図である。
【図４】（ａ）は、エンドタブを取り付けた鋼板の平面図、（ｂ）は、エンドタブを取り付けた鋼板の後側の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る鋼管製造設備１０を図面に基づき説明する。
【００１５】
図１に示すように、鋼管製造設備１０は、鋼板９０の幅方向（鋼板９０の搬送方向Ｈに対して水平に直交する方向）の両側の端面９１（図３）が対向するように湾曲成形し、両側の端面９１同士を突き合わせて溶接して円管状の鋼管９３を成形する設備である。
【００１６】
鋼管製造設備１０においては、円管状の鋼管９３を製造するに当たり、この鋼管９３に見合う所定の板厚の鋼板９０が、所定の長さに切断されて準備される。鋼板９０は、図示しない搬送装置によって搬送方向Ｈに搬送される。鋼板９０は、その幅方向の両側の端面９１が対向するように、プリフォーム装置１１によって緩やかなＲ状に成形された後、複数のブレークダウンロール１２Ａからなるブレークダウン装置１２によって徐々に円弧状に湾曲成形される。
【００１７】
円弧状に湾曲成形された鋼板９０は、複数のクラスタロール１３Ａからなるクラスター装置１３において、その上部の一対の垂直板部分が内側へと曲げ成形される。そして、複数のフィンパスロール１４Ａからなるフィンパス装置１４によって徐々に円管状に成形され、その幅方向の両側の端面９１間が当接された円管状の鋼管９３がプレス成形される。円管状の鋼管９３は高周波抵抗溶接機２０（「電気抵抗溶接装置」の一例）に導入され、加熱による溶融方式の溶接が施工された後、切削装置１５により外面ビートが切削され、シーム溶接部を有する円管状の鋼管９３が製造される。
【００１８】
図１から図３に示すように、鋼管製造設備１０においては、フィンパス装置１４において円管状に成形された鋼板９０が、フィンパス装置１４の下流側に配置される高周波抵抗溶接機２０に導入される。ここで、円管状に成形された鋼板９０は、その端面９１の溶接点Ｐを中心として端面９１の軌跡がなす角度（以下、「収束角度θ」という）を、溶接に適した所定の角度に保持した状態でスクイズロール３０へ搬送される。そして、円管状に成形された鋼板９０は、その搬送方向Ｈの前側の端縁（「鋼板の長手方向の一方側の端縁」の一例）部分がスクイズロール３０に搬送された時点で一旦停止され、静止加熱された状態で、その前側の端縁にスタートタブ４０（「通電部材」の一例）が取り付けられる。
【００１９】
図２に示すように、スタートタブ４０は、高周波抵抗溶接機２０から通電される溶接電流を通電可能な材料により構成される湾曲状の板状部材である。スタートタブ４０は、フィンパス装置１４によって円管状に成形された鋼板９０の前側の端縁と略同径且つ同厚の鋼管４１の一部分を切り欠いた切り欠き部分によって形成される。スタートタブ４０は、鋼板９０と同じ厚さに形成される。スタートタブ４０は、鋼管４１から切り欠かれた側と反対側の端縁が開先加工され、当該端縁が鋼板９０の前側の端縁に溶接される。
【００２０】
鋼板９０の前端縁にスタートタブ４０が取り付けられると、略Ｖ字形状に向き合って収束する鋼板９０の端面９１に、溶接電流が高周波抵抗溶接機２０のコンタクトチップ２１を介して通電される。ここで、コンタクトチップ２１による通電の初期段階では、鋼板９０に通電される溶接電流が小さいため、予めスタートタブ４０を介して溶接電流が通電させる。これにより、鋼板９０の端面９１がコンタクトチップ２１を介して充分に通電加熱された段階で、鋼板９０の端面９１同士を突き合わせた面をスクイズロール３０によって押圧することができ、鋼板９０の前側端部における溶接を良好に行うことができる。
【００２１】
高周波抵抗溶接機２０に導入された鋼板９０は、その長手方向に沿って通電加熱されることにより、略Ｖ字形状に向き合って収束する端面９１が溶融される。そして、鋼板９０は、その収束角度θが、スクイズロール３０の手前に設けられるシームガイド（図示せず）によって溶接に最適な所定の角度で保持されながら、端面９１の溶接点Ｐにおいて一対のスクイズロール３０によって押圧されることにより、端面９１同士が突き合わされて圧接される（突き合わせ溶接される）。
【００２２】
高周波抵抗溶接機２０に導入された鋼板９０は、その搬送方向Ｈの後側の端縁（「鋼板の長手方向の他方側の端縁」の一例）に向けて溶接される。そして、鋼板９０は、その搬送方向Ｈの後側の端縁に取り付けられるエンドタブ５０（「通電部材」の一例）まで溶接される。
【００２３】
図２から図４に示すように、エンドタブ５０は、高周波抵抗溶接機２０から通電される溶接電流を通電可能な材料により構成される長尺状の板状部材である。エンドタブ５０は、鋼板９０と同じ厚さの鋼板により形成される。エンドタブ５０は、スクイズロール３０の手前に設けられるシームガイド（図示せず）により支持可能な程度の剛性を有する。エンドタブ５０は、鋼板９０の後方において前記シームガイドによって支持される際に、鋼板９０の後側の収束角度θが溶接に最適な所定の角度で保持されるように、その長手方向の長さ（鋼板９０の搬送方向Ｈの長さ）が所定の長さに設定されている。すなわち、エンドタブ５０の長手方向の長さは、鋼板９０の端面９１の溶接点Ｐと前記シームガイドとの距離に応じて設定され、鋼板９０の後側端部が溶接される際に、エンドタブ５０が前記シームガイドによって支持されるように構成される。また、エンドタブ５０は、鋼板９０の後側端部が溶接される際に、高周波抵抗溶接機２０のコンタクトチップ２１から溶接電流が通電されるように、その長手方向の長さ（鋼板９０の搬送方向Ｈの長さ）が所定の長さに設定されている。すなわち、エンドタブ５０の長手方向の長さは、鋼板９０の端面９１の溶接点Ｐとコンタクトチップ２１との距離に応じて設定され、鋼板９０の後側端部が溶接される際に、エンドタブ５０がコンタクトチップ２１に接触するように構成される。
【００２４】
エンドタブ５０は、鋼板９０がプリフォーム装置１１にて処理される前に鋼板９０の後側の端縁に取り付けられる。すなわち、エンドタブ５０は、鋼板９０の端面９１同士が高周波抵抗溶接機２０によって溶接される前に、予め鋼板９０の後側の端縁に取り付けられる。図４（ｂ）に示すように、エンドタブ５０は、その長手方向の一方の端縁が開先加工され、溶接５１により鋼板９０の後側の端縁に溶接される。エンドタブ５０は、その幅方向の一方側（外側）の端面が、鋼板９０の幅方向の端面と面一となるように、鋼板９０の後側の左右両側の端縁に取り付けられる。
【００２５】
このように、鋼管製造設備１０においては、鋼板９０の後側の端縁にエンドタブ５０を設け、エンドタブ５０まで溶接電流の通電を行うことで、鋼板９０の後側の収束角度θを溶接に最適な所定の角度で保持した状態で鋼板９０の後側端部の溶接を行うことができるとともに、鋼板９０の後側端部の溶接時にエンドタブ５０を介して鋼板９０の後側端部に溶接電流を通電することができる。そのため、鋼板９０の後側の端面９１同士を突き合わせた面が適切に溶接され、鋼板９０の後側端部における溶接を良好に行うことができる。
【００２６】
高周波抵抗溶接機２０により溶接されて成形された管状の鋼板９０は、溶接終了後にスタートタブ４０及びエンドタブ５０が切除されることで鋼管９３となる。
【００２７】
以上のように、上記構成によれば、鋼板９０の長手方向の端縁部分（前端部分及び後端部分）における電気抵抗溶接を適切に行うことができるため、鋼板９０の長手方向の端縁部分における電気抵抗溶接の不良が生じ難い。このため、製造される鋼管９３の長手方向の端縁部分のロスを低減することができる。
【００２８】
なお、本実施の形態においては、鋼板９０に、通電部材としてスタートタブ４０及びエンドタブ５０を設けているが、これに限定されるものではなく、スタートタブ４０又はエンドタブ５０のどちらか一方を設けるものであっても構わない。
【００２９】
本実施の形態においては、所定の長さに切断された鋼板９０を用いて鋼管９３を製造しているが、これに限定されるものではなく、コイル状の帯鋼板を用いて鋼管を製造しても構わない。この場合には、帯鋼板の前側の端縁にスタートタブ４０を取り付ける。
【００３０】
本実施の形態においては、鋼管製造設備１０が円管状の鋼管９３を製造する設備であるが、これに限定されるものではなく、角形の鋼管を製造する設備であっても構わない。
【符号の説明】
【００３１】
１０            鋼管製造設備
２０            高周波抵抗溶接機（電気抵抗溶接装置）
４０            スタートタブ（通電部材）
５０            エンドタブ（通電部材）
９０            鋼板
９１            端面
９３            鋼管
【図１】
2018202470.tif 000003
【図２】
2018202470.tif 000004
【図３】
2018202470.tif 000005
【図４】
2018202470.tif 000006