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【発明の名称】 リブ付きスパイラル鋼管の製造方法
【発明者】 【氏名】長沼 大介

【要約】 【課題】生産コストを増加させることなく、成形工程時のリブ付け根部の割れの発生防止が可能なリブ付きスパイラル鋼管の製造方法を提供する。

【解決手段】リブ付きスパイラル鋼管2の製造方法において、成形ロール3,4,5で2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施す前に、熱延鋼板1を予め加熱しておくことを特徴とするリブ付きスパイラル鋼管の製造方法。好ましくは200℃以下に加熱しておくことを特徴とするリブ付きスパイラル鋼管の製造方法。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
リブ付きスパイラル鋼管の製造方法であって、成形ロールで2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施す前に、熱延鋼板を予め加熱しておくことを特徴とするリブ付きスパイラル鋼管の製造方法。
【請求項2】
予め、熱延鋼板を加熱する温度が200℃以下であることを特徴とする請求項1記載のリブ付きスパイラル鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明はリブ付きスパイラル鋼管の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
スパイラル鋼管の製造装置は、素材に必要な予備処理を行いながら送り込む前処理部、スパイラル状に成形しながら衝合部を溶接する成形部、および連続的に製造された鋼管を製管機を停止させることなく必要な長さに切断しながら送り出す、送り出し部から構成されている。
【0003】
スパイラル鋼管の品質は、主に鋼管真円度で評価され、コイル継溶接(板継溶接)や、曲げ加工後の成形が鋼管真円度に影響を与える。
【0004】
特許文献1は、スパイラル鋼管の製管ラインにおける板継溶接に関し、裏波ビードが出ていない状態でコイル裏面部を曲げた場合、丸みのないくり型形状となり真円度が低下するところ、突合せ部を予熱して解消させることが記載されている。
【0005】
一方、成形部における加工は、素材となる熱延鋼板に3本の成形ロールで2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施し、曲げ加工後の熱延鋼板は、ガイドローラで製品としての鋼管径にガイドされた後溶接される。
【0006】
ガイドローラには、熱延鋼板の表裏面のいずれかに配置されることにより外面拘束型と内面拘束型があり、外面拘束型では、製品径より大きい半径に曲げ加工をされた後、ガイドローラで外側から製品径に保持された状態で溶接される。
【0007】
内面拘束型では、製品径より小さい半径に曲げ加工をされた後、ガイドローラで内側から製品径に保持された状態で溶接される。
【0008】
このようにスパイラル鋼管は成形溶接のままで製品とされるため、成形時における残留応力がそのまま残存し、例えば、特許文献2には、外面拘束型の場合、1.スプリングバックしようとする残留応力により外径変動が大きく表示される。2.ラインパイプとして使用する場合において内圧に対する耐力が低い。3.矢板用原管とする場合の接手溶接で変形する。
【0009】
特許文献2は、残留応力を制御して溶接突合せ部におけるピーキングの発生や鋼板座屈を防止するスパイラル鋼管の製造方法に関し、外周拘束型造管機による造管の場合、通常、成形ロールによる初期曲げ半径を鋼管半径より大きくするところ、小さくし、更に、第一ロールの設定高さを造管下端面レベルより高くして、初期曲げの前に生じる逆曲げの半径を大きくすることが記載されている。
【0010】
特許文献3には、特許文献2で提案する、スパイラル鋼管の製造方法における、最適な初期曲げ半径を鋼管の製品中立面半径、スプリングバック係数などを用いて具体的に求める算出式が記載されている。
【特許文献1】特開2006−122930号公報
【特許文献2】特開昭53−142361号公報
【特許文献3】特開昭53−142363号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
ところで、スパイラル鋼管は鋼管矢板の素管として用いられ、周囲の土壌との密着性を向上させるため外周面にリブを設けたリブ付きスパイラル鋼管が製造されている。
【0012】
図2はリブ付きスパイラル鋼管の成形工程を模式的に示し、リブ11が設けられた熱延鋼板1をリブ11を外周面側として、成形ロール3,4、及び5で2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施した場合に、リブ11の根元に割れaが生じている様子を示している。
【0013】
割れaの発生には、熱延鋼板の靭性が大きな影響を示し、熱間圧延時の仕上温度を低下させたり、高温巻取りすることが有効であるが、圧延工場の生産能率が低下する。また、耐割れ性を向上させるため、成分組成にCu,Niを添加することも有効であるが、生産コストが増加する。
【0014】
そこで、本発明は生産コストを増加させることなく、リブ付きスパイラル鋼管の成形工程時の割れ発生を防止する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】
【0015】
本発明の課題は以下の手段により達成可能である。
1.リブ付きスパイラル鋼管の製造方法であって、成形ロールで2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施す前に、熱延鋼板を予め加熱しておくことを特徴とするリブ付きスパイラル鋼管の製造方法。
2.予め、熱延鋼板を加熱する温度が200℃以下であることを特徴とする1記載のリブ付きスパイラル鋼管の製造方法。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、圧延工場の生産能率を低下させたり、Cu,Niなどの高価な元素を使用しない成分組成の鋼板で、リブ脇の割れを防止してリブ付きスパイラル鋼管の製造が可能で産業上極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
図1は本発明に係るリブ付きスパイラル鋼管の製造方法を説明する模式図で、図において、1は熱延鋼板、2はリブ付きスパイラル鋼管(但し、図において外周面に設けられたリブは省略)、3,4、5は成形ロール、6は予熱装置を示す。
【0018】
本発明に係るリブ付きスパイラル鋼管の製造方法では、成形ロール3,4,5の入り口側に距離lを設けて予熱装置6を配置し、成形ロール3,4,5による曲げ加工の直前で、熱延鋼板1を予熱する。
【0019】
熱延鋼板1に成形ロール3,4,5で2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施し、スパイラル状に成形しつつその端部b、c間を溶接する。
【0020】
熱延鋼板1の予熱装置6による予熱温度は、予め試験材などで、曲げ加工で割れ防止が可能な温度を求めておき、実操業において当該温度を適用する。但し、熱延鋼板の通常の巻取り温度である200℃を上限とすることが好ましい。
【0021】
予熱装置6は、通過する熱延鋼板を短時間で所望の温度に加熱できれものであれば良く本発明では特に規定しない。誘導加熱装置を用いると、鋼板内部より表層部が加熱され、リブの付け根部がより高温に加熱されるので好ましい。
【実施例】
【0022】
本発明の効果を実施例を用いて説明する。スパイラル鋼管の外周面となる表面に高さ3mm、幅3mmのリブを40mmPで加工した板厚19mm〜25mmの熱延鋼板(SKK規格、Si−Mn−(Ni,Cufree)系)を、予熱装置で種々の温度に予熱後、3本の成形ロールで曲げ加工し、スパイラル鋼管とした後、リブの付け根における割れの発生有無を肉眼で確認した。
【0023】
試験において、予熱装置は誘導加熱装置とし、距離lは1500mmとした。予熱を実施した場合、曲げ加工時の鋼板温度は予熱温度から約20℃低下していた。表1に試験結果を示す。
【0024】
成形ロールで2点支持1点集中荷重の曲げ加工を施す前に、予熱装置で予熱した、試験No.A,Bでは、リブの付け根における割れは発生せず、一方、予熱を行わなかった試験No.C,Dでは割れが発生した。
【0025】
【表1】



【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明に係る製造方法を説明する図。
【図2】割れの発生状況を説明する図。
【符号の説明】
【0027】
1 熱延鋼板
2 リブ付きスパイラル鋼管
3、4、5 成形ロール
11 リブ
【出願人】 【識別番号】000001258
【氏名又は名称】JFEスチール株式会社
【出願日】 平成18年10月19日(2006.10.19)
【代理人】 【識別番号】100105968
【弁理士】
【氏名又は名称】落合 憲一郎

【識別番号】100130834
【弁理士】
【氏名又は名称】森 和弘


【公開番号】 特開2008−100261(P2008−100261A)
【公開日】 平成20年5月1日(2008.5.1)
【出願番号】 特願2006−284839(P2006−284839)