(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素鋼の母材とステンレス鋼あるいはニッケル基合金の合せ材とからなるクラッド鋼の熱延鋼帯を管状に成形し、該熱延鋼帯の幅方向両端部を突合せ電縫溶接してなる電縫溶接クラッド鋼管の製造方法であって、
前記電縫溶接前にあらかじめ前記熱延鋼帯の幅方向両端部を、フィンパスロールを用いた圧延により、母材外面側が肉厚中心側に対し外曲がり側になる円弧形状とされつつ、クラッド界面が合せ材側から肉厚中心側へ押し込まれた形態で、ベベル角度が２０〜７０°、かつ、開先深さが、全肉厚の１０〜５０％であるＶ形開先とする開先加工を施し、
前記電縫溶接時に、被溶接部を不活性ガスからなるシールドガスでガスシールドする電縫鋼管の素管被溶接部シールド方法を用いて、前記被溶接部に対し該被溶接部上端から５〜３００ｍｍ上方の位置に、素管周方向に対して３層に分割したガス放出口を配位したシールドガス吹付け用ノズルの前記ガス放出口から前記シールドガスを、前記３層のうちの中央層のガス放出口からのガス放出流速Ｂは、０．５〜５０ｍ／ｓとし、残りの両端層のガス放出口からのガス放出流速Ａ（ｍ／ｓ）は式、０．０１≦Ｂ／Ａ≦１０、を満たす流速として、吹付けることを特徴とする電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
【請求項２】
前記Ｖ形開先に加えて、前記幅方向両端部の母材側を開先加工し、Ｘ形開先とすることを特徴とする請求項１に記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
【請求項３】
前記ガス放出口の形状は、寸法の通管方向成分である長さが３０ｍｍ以上、寸法の素管エッジ突合せ方向成分である幅が５ｍｍ以上の矩形状であることを特徴とする請求項１または２に記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
【請求項４】
前記ガス放出口の全層合併した寸法の素管エッジ突合せ方向成分である幅Ｒは、前記ガス放出口の直下の被溶接部の端面間の最大間隔Ｗに対し、Ｒ／Ｗ＞１．０、なる関係を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
【請求項５】
前記不活性ガスに代えて、還元性ガスを０．１質量％以上含有するガスとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電縫溶接クラッド鋼管の製造方法に関し、特に、電縫溶接ままで溶接部の特性が優れた電縫溶接クラッド鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、電縫鋼管は、鋼板（鋼帯ともいう）を管状に成形し、高周波電流によって加熱・溶融された対向する鋼帯幅端部を、スクイズロールにより突き合せ加圧して溶接し製造される。電縫鋼管の場合、一般に溶接部の特性は母材より劣ると云われ、鋼管の適用に当たって、用途ごとに溶接部の靭性や強度や伸びなどの保証が常に議論されて問題となってきた。
【０００３】
電縫溶接部の特性を低下させる原因としては、ペネトレータと呼ばれる酸化物主体の溶接欠陥が、電縫溶接時に被溶接部（詳しくは、帯材を丸めてなるオープン管である素管の周方向両端面を突き合せた部位である素管エッジ突合せ部）に生成して残留し、この残留したペネトレータを原因として靭性が低下したり強度不足になったりする例が多かった。
【０００４】
そこで、従来技術として電縫溶接不良の主原因であるペネトレータを溶接部から除くため、スクイズロールによるアプセット量を板厚よりも大きくして、溶接時に生じる酸化溶融物を管外面に排出する対策が取られてきた。
【０００５】
しかしながら、クラッド鋼板を素材として電縫溶接クラッド鋼管を製造する場合、スクイズロールによるアプセット量を肉厚（板厚）よりも大きくすると、図６（ａ）に示すように、母材である普通鋼の溶融鋼および熱影響部が内面側或いは外面側またはその両側の合せ材の金属シーム部に混入する現象が生じ、過度なアプセット量の場合、溶接ビード切削後、鋼管内面への母材の露出を引き起こし、結果として、合せ材の優れた特性を活かすクラッド鋼管としての性能が失われる。例えば、管内面側の合せ材がステンレス鋼、管外面側の母材が低合金鋼であるステンレスクラッド鋼板を素材とし、上記のように肉厚よりもアプセット量を大きくして電縫溶接した電縫溶接ステンレスクラッド鋼管を、管内面に耐食性が要求される環境下で使用すると、ステンレス鋼のシーム部は、母材の低合金鋼が合せ材のステンレス鋼側に混入または内面に露出しているために、耐食性が著しく低下しており、要求性能を発揮できないという問題があった。
【０００６】
このような問題に対し、特許文献１に、管状に曲成したクラッド鋼板または鋼帯の対向両縁部を突合せ溶接した溶接ビード中の少なくとも合せ材側ビードを、母材に到る深さまで切削除去し、切削除去部に合せ材と同様性質を有する肉盛溶接を施すクラッド管の製造方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２に、クラッド鋼帯を素管に成形し、継目エッジ部を電縫溶接した後、異種金属が侵入した溶接シームに沿って、クラッド界面部の深さまで溶融・凝固させて、該異種金属を希釈する、または、異種金属が侵入したシーム部を合せ材と同種の金属で肉盛溶接し、該肉盛溶接部を圧延して前記異種金属を希釈するクラッド鋼の鋼管製造方法が開示されている。
【０００８】
さらに、特許文献３に、内面側を合せ材としたクラッド鋼溶接鋼管の製造方法において、クラッド鋼の原板または原コイルを成形して内面を合せ材とした管状体の合せ材突合せの少なくとも一部分を電縫溶接し、その後突合せ未溶接部を肉盛溶接するクラッド鋼溶接鋼管の製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６０-２２１１７３号公報
【特許文献２】特開昭６２−１５６０８７号公報
【特許文献３】特開平５−１５４５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記の特許文献１〜３に記載の技術は、いずれも電縫溶接後に、合せ材ビード部を切削除去して肉盛溶接する（特許文献１）、溶接シームに沿ってＴＩＧアーク熱源などで溶融・凝固または肉盛溶接する（特許文献２）、突合せ未溶接部を肉盛溶接する（特許文献３）、などの追加の溶接工程が必要なため、生産性が低下し、製造コストが増大するとともに、追加の肉盛溶接で環境面の悪影響を生じるという課題があった。
【００１１】
本発明の目的は、従来技術で必要とされている追加の溶接処理を施さなくても、優れた溶接部の特性を有する電縫溶接クラッド鋼管の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
発明者らは、前記課題を解決する為に鋭意検討し、その結果、素管のエッジ部加熱起点から溶接点に至る通管範囲をシールドボックスで覆わずに、前記通管範囲内で素管の被溶接部直上から被溶接部にシールドガスを吹き付ける場合、被溶接部の上端からシールドガス吹付け用ノズルにおけるシールドガスの放出口までの高さであるノズル高さ、および吹付けるシールドガスの流速を適正に制御することに加え、前記シールドガス吹付け用ノズルの構造を素管周方向に対して３層以上に分割した構造とし、両端層のガス放出口からの吹付けガス流速と残りの層のガス放出口からの吹付けガス流速の比を適性に制御することにより、被溶接部の酸素濃度を格段に低減できることを見出した。
【００１３】
さらに、図７に示すように、電縫溶接よりも前工程において、突合せ溶接部となるクラッド鋼帯幅端部に合せ材側を肉厚中央側へ押し込んだ形状のＶ形開先とする開先加工を施すことで、クラッド界面を肉厚中央側へ移動させ、それによって、電縫溶接中のクラッド鋼の被溶接部の溶融鋼の流れを制御でき、母材の溶融鋼および熱影響部が、鋼管内面側に位置する合せ材の金属シーム部へ混入し内面に露出することを抑制できることを見出した。また、前記Ｖ形開先を付与することにより、十分なアプセット量を付加することができるため酸化物の排出が促進される。さらには、前記Ｖ形開先を付与することで、被接合部面全体の温度分布が均一化されるため、電縫溶接部から酸化物の排出が促進され、結果的に電縫溶接部の靭性および強度の低下も防止できることを発見した。ここで、開先加工方法としてはクラッド界面を肉厚中央側へ押込む必要があり、プレス加工や圧延およびロール成形等の方法が適用できる。
【００１４】
また、溶接部の特性が優れた電縫溶接管とは、ＪＩＳ  Ｇ  ３４４５の規定に準拠した偏平試験で得られる偏平高さＨと管の外径Ｄとの比Ｈ／Ｄが０．３未満を達成するものであり、この条件を満たすことで破断特性に優れた溶接部を有することがこれまでの数々の評価試験により明らかとなった。即ち本発明は以下の通りである。
（１）炭素鋼の母材とステンレス鋼あるいはニッケル基合金の合せ材とからなるクラッド鋼の熱延鋼帯を管状に成形し、該熱延鋼帯の幅方向両端部を突合せ電縫溶接してなる電縫溶接クラッド鋼管の製造方法であって、前記電縫溶接前にあらかじめ前記熱延鋼帯の幅方向両端部を、クラッド界面が合せ材側から肉厚中心側へ押し込まれた形態で、ベベル角度が２０〜７０°、かつ、開先深さが全肉厚の１０〜５０％であるＶ形開先とする開先加工を施し、前記電縫溶接時に、被溶接部を不活性ガスからなるシールドガスでガスシールドする電縫鋼管の素管被溶接部シールド方法を用いて、前記被溶接部に対し該被溶接部上端から５〜３００ｍｍ上方の位置に、素管周方向に対して３層に分割したガス放出口を配位したシールドガス吹付け用ノズルの前記ガス放出口から前記シールドガスを、前記３層のうちの中央層のガス放出口からのガス放出流速Ｂは、０．５〜５０ｍ／ｓとし、残りの両端層のガス放出口からのガス放出流速Ａ（ｍ／ｓ）は式、０．０１≦Ｂ／Ａ≦１０、を満たす流速として、吹付けることを特徴とする電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
（２）前記Ｖ形開先に加えて、前記幅方向両端部の母材側を開先加工し、Ｘ形開先とすることを特徴とする（１）に記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
（３）前記ガス放出口の形状は、寸法の通管方向成分である長さが３０ｍｍ以上、寸法の素管エッジ突合せ方向成分である幅が５ｍｍ以上の矩形状であることを特徴とする（１）または（２）に記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
（４）前記ガス放出口の全層合併した寸法の素管エッジ突合せ方向成分である幅Ｒは、前記ガス放出口の直下の被溶接部の端面間の最大間隔Ｗに対し、Ｒ／Ｗ＞１．０、なる関係を満たすことを特徴とする（１）〜（３）のいずれかに記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
（５）前記不活性ガスに代えて、還元性ガスを０．１質量％以上含有するガスとしたことを特徴とする（１）〜（４）のいずれかに記載の電縫溶接クラッド鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、電縫溶接部を含め全面に亘って合せ材に被覆された内面を有し、かつ溶接部の破断特性が優れた電縫溶接クラッド鋼管を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示す概略図である。
【図２】複数の層に分割したノズル構造の例を示す模式図である。
【図３】シールドガスのガス放出流速Ｂおよびガス流速比Ｂ／Ａの適正範囲を示す説明図である。
【図４】シールドガスのガス流速比Ｂ／Ａと被溶接部（素管エッジ突合せ部）の酸素濃度の関係を示す線図である。
【図５】電縫溶接ステンレスクラッド鋼管の９０°偏平試験における偏平値Ｈ／Ｄと被溶接部（素管エッジ突合せ部）の酸素濃度の関係を示す線図である。
【図６】管内面側の合せ材がステンレス鋼、管外面側の母材が低合金鋼である電縫溶接ステンレスクラッド鋼管の電縫溶接時のアプセット量を変えた場合の溶接部の断面を示す模式図である。
【図７】電縫溶接前後の電縫溶接部の断面の形状を説明する模式図である。
【図８】開先加工機すなわちフィンパスロール成形機のフィンパスロールによる開先加工の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明者らは突合せ溶接部となるクラッド鋼帯幅方向端部の開先形状が圧接溶接工程における溶融鋼の流れや熱影響部の塑性流動に及ぼす影響について詳細に調査した。圧接溶接工程中の溶融鋼は、未溶融面に沿うようにして内面側或いは外面側へ流れ出し、その流出量は被溶接部の溶融部分の体積に比例するため、開先加工を施し溶融部分の体積を小さくすると開先を有する側への溶融鋼の流出量が減少する。そこで、クラッド鋼帯幅方向端部の合せ材側にＶ形開先を設け、合せ材側への溶融鋼の流出量を減らすとともに、前記Ｖ形開先を、プレス加工もしくは圧延やロール成形等の方法で合せ材側を肉厚中央側へ押し込んだ形状とすることにより、母材の溶融鋼が合せ材側の溶接シーム部の内面に露出することが防止できることを見出した。
【００１８】
そこで、本発明では、電縫溶接部の内面ビードを切削した後、電縫溶接部を含め全面に亘って合せ材に被覆された内面を有する電縫溶接クラッド鋼管とするため、電縫溶接前にクラッド鋼帯の幅方向両端部を、クラッド界面が合せ材側から肉厚中心側へ押し込まれた形態で、ベベル角度θが２０〜７０°、かつ、開先深さｄが、全肉厚の１０〜５０％であるＶ形開先に開先加工を施す。該Ｖ形開先として突き合せ電縫溶接することにより、母材がビード切削後の合せ材側の溶接部の表面に露出することを防止できる。
【００１９】
ベベル角度が２０°未満では板厚中央部からの溶接接合界面の温度分布の均一性が保てなくなり、結果として酸化物（ペネトレータ）の排出が不十分になりやすくなる。一方、ベベル角度が７０°を超えると、母材の溶融鋼および熱影響部の合せ材側への流動抑制効果が不十分となり、電縫溶接部の内面ビード切削後の鋼管内面に母材が露出する傾向が高まる。なお、電縫溶接時のアプセット量を充分に得るという観点から、ベベル角度は２０°〜４５°とすることがとくに好ましいことを確認した。
【００２０】
また、開先深さが全肉厚の１０％未満では母材の溶融鋼および熱影響部の鋼管内面側の合せ材の溶接部への混入抑制効果が不十分となり、酸化物（ペネトレータ）の排出に必要なアプセット量を確保すると、鋼管内面側の合せ材溶接部に母材が混入し、電縫溶接部の内面ビード切削後の鋼管内面に母材が露出する。一方、開先深さｄが全肉厚の５０％を超えると、溶接接合部の組成が合せ材の組成に近い高合金組成となるため、電縫溶接部の破壊特性が低下する。
【００２１】
また、合せ材側の前記Ｖ形開先に加え、母材側も開先加工し、Ｘ形開先とすることが好ましい。Ｘ形開先とすることで、電縫溶接時のペネトレータの排出が促進され、溶接部の破壊特性が向上する。
【００２２】
なお、高腐食性環境で使用されるラインパイプは生産流動体が流れる鋼管内面に高い耐食性が求められ、このような環境では耐食性合金であるステンレス鋼やニッケル基合金が要求条件を満たすため、クラッド鋼の合せ材をステンレス鋼またはニッケル基合金とした。特に高い耐食性を有する点からステンレス鋼ではＳＵＳ３１６Ｌ、ニッケル基合金ではＡｌｌｏｙ６２５、Ａｌｌｏｙ８２５が好ましい。
【００２３】
図１は、本発明の実施形態を示す概略図である。鋼帯からなる帯材を図示しないアンコイラーで連続的に払出し、図示しないレベラーで矯正し、通管方向２０に送りつつ、図示しないロール成形機で帯材の幅を丸めて素管（オープン管）１０となし、該丸めた幅の両端面を突合せてなる素管エッジ突合せ部である被溶接部１１を電縫溶接機（図示しないエッジ部加熱用給電手段と図示しない圧接用スクイズロールとで構成されている）により、電縫溶接して、電縫鋼管１５を得る。１２は素管エッジ部加熱起点、１３は前記圧接により被溶接部１１が接合する通管方向位置を指す溶接点である。なお、素管１０乃至電縫鋼管１５の管内面側にはインピーダ（図示省略）を配置する場合もある。電縫溶接機を出た電縫鋼管１５は図示しないサイザーで外径調整をされる。
【００２４】
本発明では、素管エッジ部加熱起点１２から溶接点１３までの通管方向範囲の全域、或いは当該範囲内の、被溶接部に酸化物が生成し易い区域（この区域は予備調査により特定できる）をシールド範囲とし、該シールド範囲において、被溶接部１１の直上の位置にシールドガス吹付け用ノズル（略してノズル）１を配置する。
ノズル１は、其のガス放出口１Ａを被溶接部１１上端と正対する様に配位して、配置される。
本発明では、ノズル１は、図１（ｂ）および図２（ａ）、（ｄ）に示すように、素管周方向３０に対して３層に分割したものとする。これらの層は互いに独立したガス流路をなす。またさらに、前記３層のうちの中央層１Ｃは、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、素管周方向３０に対して２層以上に分割しても良い。なお、両端層１Ｅは各１層ずつとする。
【００２５】
本発明では、背景技術で言及した処の、前記シールド範囲内の素管１０全周を覆うシールドボックスは、設けなくてもよい。むしろ設けない方が電縫鋼管の造管能率面、製造コスト面から好ましいから、この実施形態では設けていない。
【００２６】
本発明者らはシールドガスの流れについて詳細に観察した。さらに、ガス放出口１Ａの位置や寸法、ならびに中央層１Ｃ、両端層１Ｅそれぞれのガス放出口１Ａでのシールドガスの流速などの、様々なシールドガスの吹付け条件が、電縫溶接時の被溶接部１１の酸素濃度と、該被溶接部を電縫溶接してなる溶接部における酸化物の面積率とに及ぼす影響を詳細に調査した。
【００２７】
その結果、シールドガスの吹付け条件を最適にする事により、被溶接部の酸素濃度が０．０１質量％以下になり、溶接部の酸化物面積率が０．１％未満になることを発見した。ここで、溶接部の酸化物面積率とは、次のとおり定義される。すなわち、電縫溶接部のシャルピー衝撃試験を行うことにより得られる破面を電子顕微鏡により倍率５００倍以上で少なくとも１０視野観察して、その破面内に観察される酸化物を含んだディンプル破面部分を選別して、その総面積を測定し、これの視野総面積に対する割合を酸化物面積率とした。
【００２８】
前記発見した最適条件は、被溶接部１１上端からガス放出口１Ａまでの高さであるノズル高さが５ｍｍ以上３００ｍｍ以下（図１（ｃ）参照）であり、且つ、中央層１Ｃのガス放出口１Ａでのシールドガス５の流速Ｂが、Ｂ＝０．５〜５０ｍ／ｓ以下であり、且つ、両端層１Ｅのガス放出口１Ａでのシールドガス５の流速Ａが、０．０１≦Ｂ／Ａ≦１０（図３参照）を満たす流速であるという条件である。
【００２９】
前記ノズル高さが３００ｍｍを超えるとシールドガスが充分に被溶接部１１に届かず、被溶接部１１の酸素濃度が１００質量ｐｐｍ以下にならない。前記ノズル高さは小さい方が望ましいのであるが、５ｍｍを下回ると、加熱されている被溶接部１１からの輻射熱でガス放出口１Ａが傷み易く、更に被溶接部１１で発生したスパッタが衝突してノズル１の耐久性が劣化する。
【００３０】
流速を前記最適条件範囲内に制御するために、本発明では、前記ガス放出口から放出される前記シールドガスの流速を、前記３層のうちの中央層１Ｃのガス放出口からのガス放出流速Ｂは、Ｂ＝０．５〜５０ｍ／ｓに制御し、残りの両端層１Ｅのガス放出口からのガス放出流速Ａは式、０．０１≦Ｂ／Ａ≦１０、を満たす流速に制御するガス流調整器３（図１（ａ）、（ｂ）参照）を有するものとした。
【００３１】
流速Ｂが小さすぎると、シールドガスは周囲に拡散し、被溶接部１１のガスシールドが不十分となる。流速Ｂが大き過ぎると、シールドガスの勢いが強くなりすぎ、被溶接部１１の端面間への大気巻き込みを生じてしまう。よって、前記流速Ｂは０．５〜５０ｍ／ｓが適正範囲である。なお、中央層１Ｃをさらに複数の層に分割した場合（例えば図２（ｂ）、（ｃ）など）、該複数の層についての流速Ｂは必ずしも同一の値である必要はなく、前記適正範囲内である限り、層ごとに異なる値であっても構わない。
【００３２】
しかし、流速Ｂを前記適正範囲に保ったとしても、流速Ｂと流速Ａとの比であるガス流速比Ｂ／Ａが不適正であると、図３に示すように、大気巻き込み６を防止するのは困難である。
すなわち、Ｂ／Ａ＜０．０１の場合は、両端層１Ｅからのガス流（シールドガス５の流れ）が強すぎ、かつ中央層１Ｃからのガス流が弱すぎるため、両端層１Ｅからのガス流が素管１０の外面で反射して上方に偏向し、その反射領域におけるガス流速が零に近くなって、素管１０の外面沿いの大気巻き込み６を防止できず（図３（ａ）参照）、被溶接部１１の酸素濃度を充分に低減することはできない。
【００３３】
一方、Ｂ／Ａ＞１０の場合は、中央層１Ｃからのガス流が強すぎ、かつ両端層１Ｅからのガス流が弱すぎるため、大気が中央層１Ｃからのガス流によって被溶接部１１の端面間に引きずり込まれて、大気巻き込み６を招来しやすく（図３（ｃ）参照）、被溶接部１１の酸素濃度を充分に低減することはできない。
【００３４】
これらに対し、Ｂ／Ａ＝０．０１〜１０とすることで、被溶接部１１の端面間にシールドガス５が過不足なく充満し、大気巻き込みもなく、十分なガスシールドが達成できる（図３（ｂ）参照）。なお、ガス流速比Ｂ／Ａにおける流速Ｂには、中央層１Ｃを複数の層に分割して、該複数の層の少なくとも１層からのガス流速を他層と違えた場合、該違えたガス流速同士のうちの最大流速を用いる。
【００３５】
因みに図４は、一例としてノズル高さ＝５０ｍｍとし、流速Ｂ＝０．５〜５０ｍ／ｓの適正範囲下でガス流速比Ｂ／Ａを種々変えて被溶接部１１にシールドガス５を吹き付け、被溶接部１１の端面間の中間位置で酸素濃度を測定した結果を示す線図である。
【００３６】
図４より、流速Ｂ＝０．５〜５０ｍ／ｓの適正範囲下で、ガス流速比Ｂ／Ａを、Ｂ／Ａ＝０．０１〜１０とすることによって、酸素濃度０．０１質量％以下が大きな余裕を持って（即ち確実に）クリアできる。
また、図４より、Ｂ／Ａ＝０．０３〜５とすると、更に低い酸素濃度レベルである０．００１〜０．０００１質量％が達成できて好ましい。
【００３７】
ところで、ガス放出口１Ａの全層合併した形状については、寸法の通管方向２０成分である長さが３０ｍｍ以上、寸法の素管エッジ突合せ方向成分である幅が５ｍｍ以上の矩形状にすると、被溶接部１１へのガス吹付けをより均一にできて好ましい。
【００３８】
また、図１（ｃ）に示す様に、ガス放出口１Ａの全層合併した寸法の素管エッジ突合せ方向成分である幅をＲと記し、ガス放出口１Ａの直下の被溶接部１１の端面間の最大間隔をＷと記すとして、Ｒ／Ｗ＞１．０、を満たす様にすると、被溶接部１１の酸素濃度をより速やかに低減させる事ができて好ましい。
【００３９】
シールドガスとしては不活性ガスを用いる。此処に云う不活性ガスとは、窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガス、ネオンガス、キセノンガス等、若しくはこれらの２種以上を混合してなる混合ガスなどを意味する。
【００４０】
更に、シールドガスとして、前記不活性ガスに代えて、還元性ガスを０．１質量％以上含有するガスとしてもよく、然も、むしろこの方が、ペネトレータの原因となる酸化物の生成を抑制する効果がより強くなり、溶接部の靭性または強度を、より大きく向上させることができて好ましい。此処に云う還元性ガスとは、水素ガス、一酸化炭素ガス、メタンガス、プロパンガス等、若しくはこれらの２種以上を混合してなる混合ガスを意味する。なお、還元性ガスを０．１質量％以上含有するガスとしては、還元性ガスのみからなる組成、または、還元性ガス：０．１質量％以上を含有し残部が不活性ガスからなる組成のものが好適である。
【００４１】
また、入手容易性および廉価性の点からは、シールドガスとして次のガスを用いる事が好ましい。
（イ）  不活性ガス単独使用の場合：（Ｇ１）窒素ガス、ヘリウムガス、アルゴンガスの何れか１種若しくはこれら２種以上の混合ガス
（ロ）  還元性ガス単独使用の場合：（Ｇ２）水素ガス、一酸化炭素ガスの何れか１種若しくはこれら２種の混合ガス
（ハ）  不活性ガスと還元性ガスの混合ガス使用の場合：前記（Ｇ１）と（Ｇ２）の混合ガス
なお、特に、水素ガスおよび／または一酸化炭素ガスを含むガスを使用する場合、遺漏無き安全対策をとるべきことは云うまでも無い。
【実施例】
【００４２】
管内面側となる面の合せ材が厚さ２ｍｍのステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）、管外面側となる面の母材が厚さ５ｍｍの低炭素低合金鋼であるステンレスクラッド鋼帯を素材とし、アンコイラー、レベラー、ロール成形機、開先加工機すなわちフィンパスロール成形機、電縫溶接機、サイザーをこの順に配置して構成された造管設備に通して、外径３００ｍｍの電縫溶接ステンレスクラッド鋼管を製造する工程において、電縫溶接時に被溶接部へのガスシールドを実行するにあたり、上述した実施形態の本発明範囲の内または外でガス吹付け条件の水準、およびアプセット量を変えるとともに、電縫溶接前にあらかじめクラッド鋼帯幅方向端部に図８に示すような装置でフィンパスロールを用いて圧延による開先加工を行って開先条件を変えて、表１に示すとおりの条件で造管し、被溶接部の酸素濃度の測定、溶接部の９０°偏平試験、および管内面側をシュウ酸エッチングによる腐食試験を行った。腐食試験結果は、粒界腐食が観察されない場合を○、粒界腐食が観察される場合を×として評価した。なお、スクイズロールによるアプセット量は、スクイズロールより手前の管の外周長を測定した後、スクイズロールにより溶接して外面の溶接ビード部を切削された後の管の外周長を測定して、両者の差を計算することにより求めた。
【００４３】
表１に示されるとおり、本発明例では、比較例と比べて溶接部の偏平値Ｈ／Ｄが桁違いに低減し、破断特性に優れ、かつステンレス鋼としての耐食性を維持した溶接部を有することが確認された。
【００４４】
【表１】
0006500810.tif 000002
【符号の説明】
【００４５】
１    ノズル（シールドガス吹付け用ノズル）
１Ａ  ガス放出口
１Ｃ  中央層
１Ｅ  両端層
２    ガス配管
３    ガス流調整器
５    シールドガス
６    大気巻き込み
１０  素管（オープン管）
１１  被溶接部（素管エッジ突合せ部）
１２  素管エッジ部加熱起点
１３  溶接点
１５  電縫鋼管
２０  通管方向
３０  素管周方向
【図１】
0006500810.tif 000003
【図２】
0006500810.tif 000004
【図３】
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【図４】
0006500810.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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