特許 6987005 電縫金属管の製造設備及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6987005

(24)【登録日】2021年12月2日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】電縫金属管の製造設備及び方法

(51)【国際特許分類】

   B21C 37/08 20060101AFI20211213BHJP

   B23K 13/00 20060101ALI20211213BHJP

   B23K 13/02 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B21C37/08 A

   B23K13/00 A

   B23K13/02

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-53044(P2018-53044)

(22)【出願日】2018年3月20日

(65)【公開番号】特開2019-162656(P2019-162656A)

(43)【公開日】2019年9月26日

【審査請求日】2020年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】592260572

【氏名又は名称】日鉄めっき鋼管株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000523

【氏名又は名称】アクシス国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】面迫 浩次

(72)【発明者】

【氏名】秋月 誠

(72)【発明者】

【氏名】井川 茂信

(72)【発明者】

【氏名】牧原 保雅

(72)【発明者】

【氏名】田中 諒太

【審査官】 池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−１２６９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３１７２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５２−１２５０３１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−０２５００７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２０１１−２３０１４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２１Ｃ ３７／０８

Ｂ２３Ｋ １３／００

Ｂ２３Ｋ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

両側の側端を互いに突き合わせるように金属帯を湾曲させてオープンパイプを形成するとともに、前記オープンパイプを構成する前記金属帯の前記側端を高周波加熱により溶接して電縫金属管を製造するための電縫金属管の製造設備であって、前記側端には、前記電縫金属管の内面側に位置する内面側角部が設けられており、
前記金属帯の両側に配置され、前記側端が突き合わされる前に前記内面側角部に押し当てられて、前記内面側角部に傾斜面を形成するための一対のクラッシングロールと、
前記一対のクラッシングロールの離間距離を変更して、前記内面側角部への前記クラッシングロールの押し当て荷重を調整するためのクラッシングロール調整機構と、
前記内面側角部への前記クラッシングロールの押し当て荷重を計測するためのクラッシングロール荷重計と
を備え、
前記一対のクラッシングロールは、一対のロールスタンドにそれぞれ回転自在に支持されており、
前記クラッシングロール調整機構は、
前記一対のロールスタンドにそれぞれ接続された一対の基台と、
前記一対の基台にそれぞれ取り付けられた第１及び第２軸受と、
長手方向に係る両端部が前記第１及び第２軸受によって回転自在に支持されたボールねじと
を有しており、
前記ボールねじの回転により前記基台が前記金属帯の幅方向に互いに近づく方向及び離れる方向に変位されることによって、前記クラッシングロールの離間距離が調整できるように構成されている、
電縫金属管の製造設備。

【請求項2】

前記クラッシングロール荷重計は、前記金属帯の幅方向に係る両側又は片側の前記ロールスタンドと前記基台との間に挿入されている、
請求項１に記載の電縫金属管の製造設備。

【請求項3】

両側の側端を互いに突き合わせるように金属帯を湾曲させてオープンパイプを形成するとともに、前記オープンパイプを構成する前記金属帯の前記側端を高周波加熱により溶接して電縫金属管を製造するための電縫金属管の製造方法であって、前記側端には、前記電縫金属管の内面側に位置する内面側角部が設けられており、
前記側端を突き合わせる前に、前記金属帯の両側に配置された一対のクラッシングロールを前記内面側角部に押し当てて前記内面側角部に傾斜面を形成する工程と、
前記一対のクラッシングロールを前記内面側角部に押し当てる前に、前記一対のクラッシングロールの離間距離を変更して、電縫溶接後の金属管の余盛に残存する傾斜面を前記内面側角部に形成するように、前記一対のクラッシングロールが前記内面側角部に押し当てられる際の押し当て荷重を調節する工程と
を含む、電縫金属管の製造方法。

【請求項4】

前記一対のクラッシングロールを前記内面側角部に押し当てる際の押し当て荷重を監視する工程をさらに含む、
請求項３記載の電縫金属管の製造方法。

【請求項5】

前記金属帯が、引張強さが７５０ＭＰａ級の金属帯であるとき、１９ｋＮ以上かつ３２ｋＮ未満の押し当て荷重で前記一対のクラッシングロールを前記内面側角部に押し当てる、
請求項３又は請求項４に記載の電縫金属管の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、金属帯の側端を突き合わせた後に側端を溶接して電縫金属管を製造する電縫金属管の製造設備及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来用いられていたこの種の電縫金属管の製造設備及び方法としては、例えば下記の特許文献１等に示されている構成を挙げることができる。すなわち、従来構成では、ペネトレータを溶接部から除くために、金属帯の側端にテーパ形状を付与した後に電縫溶接を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１０５０７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような従来構成のように溶接部からペネトレータを取り除いても、例えば９０°曲げ等の過酷な加工を電縫溶接管に施した場合に電縫溶接管の溶接部にクラックが生じることがあった。

【0005】

溶接部のクラックを詳細に調査したところ、以下のような新たな知見を得た。すなわち、溶接部から排出された排出メタルは熱の影響により靱性が低下しており、過酷な加工により排出メタルにクラックが生じやすい。クラックが生じた溶接部を観察したところ、排出メタルに生じたクラックが余盛を通して母材に伝播していた。

【0006】

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、排出メタルにクラックが生じる場合であっても、母材までクラックが伝播することを回避できる電縫金属管の製造設備及び方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る電縫金属管の製造設備は、両側の側端を互いに突き合わせるように金属帯を湾曲させてオープンパイプを形成するとともに、オープンパイプを構成する金属帯の側端を高周波加熱により溶接して電縫金属管を製造するための電縫金属管の製造設備であって、側端には、電縫金属管の内面側に位置する内面側角部が設けられており、金属帯の両側に配置され、側端が突き合わされる前に内面側角部に押し当てられて、内面側角部に傾斜面を形成するための一対のクラッシングロールと、一対のクラッシングロールの離間距離を変更して、内面側角部へのクラッシングロールの押し当て荷重を調整するためのクラッシングロール調整機構と、内面側角部へのクラッシングロールの押し当て荷重を計測するためのクラッシングロール荷重計とを備え、一対のクラッシングロールは、一対のロールスタンドにそれぞれ回転自在に支持されており、クラッシングロール調整機構は、一対のロールスタンドにそれぞれ接続された一対の基台と、一対の基台にそれぞれ取り付けられた第１及び第２軸受と、長手方向に係る両端部が第１及び第２軸受によって回転自在に支持されたボールねじとを有しており、ボールねじの回転により基台が金属帯の幅方向に互いに近づく方向及び離れる方向に変位されることによって、クラッシングロールの離間距離が調整できるように構成されている。

【0008】

本発明に係る電縫金属管の製造方法は、両側の側端を互いに突き合わせるように金属帯を湾曲させてオープンパイプを形成するとともに、オープンパイプを構成する金属帯の側端を高周波加熱により溶接して電縫金属管を製造するための電縫金属管の製造方法であって、側端には、電縫金属管の内面側に位置する内面側角部が設けられており、側端を突き合わせる前に、金属帯の両側に配置された一対のクラッシングロールを内面側角部に押し当てて内面側角部に傾斜面を形成する工程と、一対のクラッシングロールを内面側角部に押し当てる前に、一対のクラッシングロールの離間距離を変更して、電縫溶接後の金属管の余盛に残存する傾斜面を内面側角部に形成するように、一対のクラッシングロールが内面側角部に押し当てられる際の押し当て荷重を調節する工程とを含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明の電縫金属管の製造設備及び方法によれば、一対のクラッシングロールにより内面側角部に傾斜面が形成されるので、電縫溶接後の金属管の余盛に傾斜面を残存させて、排出メタルを余盛と非溶着とすることができる。これにより、排出メタルにクラックが生じる場合であっても、母材までクラックが伝播することを回避できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施の形態１による電縫金属管の製造方法を実施するための電縫金属管製造装置を示す説明図である。

【図2】図１のエッジクラッシュ設備３の要部を示す正面図である。

【図3】図２の金属帯１の側端を拡大して示す断面図である。

【図4】図１のクラッシング設備４を示す正面図である。

【図5】図４のクラッシングロールを拡大して示す正面図である。

【図6】図５の金属帯１の側端を拡大して示す断面図である。

【図7】図１の溶接設備６による電縫溶接後の金属管の断面図である。

【図8】図７の金属管の溶接部を拡大して示す断面図である。

【図9】電縫金属管における第２傾斜面の残存幅と押し当て荷重との関係を示すグラフである。

【図10】溶接部の各部の寸法を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

【0012】

図１は、本発明の実施の形態１による電縫金属管の製造方法を実施するための電縫金属管製造装置を示す説明図である。図１の電縫金属管製造装置は、平板状の金属帯１から電縫金属管２を製造するための装置である。この電縫金属管製造装置には、エッジクラッシュ設備３、クラッシング設備４、フォーミングロール群５、溶接設備６、外面ビード切削器７及びシームアニール設備８が設けられている。

【0013】

エッジクラッシュ設備３及びクラッシング設備４は、金属帯１の側端の形状を矯正するための設備である。これらエッジクラッシュ設備３及びクラッシング設備４については、後に図面を用いて説明する。

【0014】

フォーミングロール群５は、複数のフォーミングロールによって構成されるものであり、金属帯１の搬送方向１ａに係るクラッシング設備４の下流側に配置されている。エッジクラッシュ設備３及びクラッシング設備４で側端の形状が矯正された金属帯１は、フォーミングロール群５で徐々に湾曲されてオープンパイプ５ａとされる。オープンパイプ５ａは、金属帯１の幅方向に沿う両側の側端を互い突き合わせたものであり、それら側端が突き合わされた部分に開口を有する断面Ｃ字状の管体である。

【0015】

溶接設備６は、金属帯１の搬送方向１ａに係るフォーミングロール群５の下流側に配置された設備であり、加熱コイル６０及び一対のスクイズロール設備６１を有している。加熱コイル６０は、高周波電流が通されるコイルである。加熱コイル６０の内側をオープンパイプ５ａが通されるとき、オープンパイプ５ａを構成する金属帯１の側端が加熱（高周波加熱）されて溶融される。スクイズロール設備６１は、オープンパイプ５ａの外周を拘束するための設備であり、加熱コイル６０における加熱で溶融されたオープンパイプ５ａにおける金属帯１の側端を互いに押し当てて接合する（溶接する）。すなわち、本実施の形態の電縫金属管製造装置では、金属帯１の側端を突き合わせた後に側端を高周波加熱により溶接して電縫金属管を製造する。

【0016】

外面ビード切削器７は、金属帯１の搬送方向１ａに係る溶接設備６の下流側に配置されており、電縫溶接後の金属管（溶接設備６の直後の金属管）の外面ビードを切削するための機器である。外面ビード切削器７は、外面ビードを切削するための刃物を含む。本実施の形態の電縫金属管製造装置では、電縫溶接後の金属管の内面ビードは切削されない。

【0017】

シームアニール設備８は、金属帯１の搬送方向１ａに係る外面ビード切削器７の下流側に配置されており、金属管の溶接部にアニール処理（焼きなまし処理）を施すための設備である。アニール処理では、溶接部の内部ひずみを除去するように溶接部が加熱される。

【0018】

本実施の形態の電縫金属管２は、シームアニール設備８にてアニール処理を受けた後の金属管である。図示はしないが、金属管の大きさ及び形状を矯正する矯正設備がシームアニール設備８の後段に設けられていてもよい。矯正設備が設けられる場合、矯正設備における矯正後の金属管が電縫金属管２に相当する。

【0019】

次に、図２は図１のエッジクラッシュ設備３の要部を示す正面図であり、図３は図２の金属帯１の側端を拡大して示す断面図である。図２に示すように、エッジクラッシュ設備３には、金属帯１の側端の形状を矯正するための一対のエッジクラッシュロール３０が設けられている。エッジクラッシュロール３０は、金属帯１の幅方向１ｂに互いに離間して配置されている。幅方向１ｂは、搬送方向１ａに直交する方向である。金属帯１は、エッジクラッシュロール３０の間を通される。

【0020】

エッジクラッシュロール３０には、エッジクラッシュロール３０の回転軸に対して傾斜して延在されたエッジクラッシュ面３０ａが設けられている。金属帯１がエッジクラッシュロール３０の間を通されるとき、エッジクラッシュ面３０ａが金属帯１の側端に押し当てられて金属帯１の側端に第１傾斜面１０₁（図３参照）が形成される。

【0021】

図３に示すように、金属帯１には、電縫金属管２の内周面を構成する内周側表面１１と、電縫金属管２の外周面を構成する外周側表面１２とが設けられている。第１傾斜面１０₁は、外周側表面１２側で金属帯１の幅方向１ｂに係る外側に位置するとともに、内周側表面１１側で幅方向１ｂに係る内側に位置するように、金属帯１の板厚方向１ｃに対して傾斜して延在されている。このような第１傾斜面１０₁が金属帯１の側端に形成されていることで、金属帯１が湾曲された際の内周面と外周面との周長差が補正されて、金属帯１の側端がより確実に突き合わせられる。第１傾斜面１０₁は、内周側表面１１と外周側表面１２との間の全側端に形成されていることが好ましい。

【0022】

次に、図４は図１のクラッシング設備４を示す正面図であり、図５は図４のクラッシングロールを拡大して示す正面図であり、図６は図５の金属帯１の側端を拡大して示す断面図である。図４に示すように、クラッシング設備４には、一対のロールスタンド４０、一対のクラッシングロール４１、クラッシングロール調整機構４２及びクラッシングロール荷重計４３が設けられている。

【0023】

一対のロールスタンド４０は、金属帯１の幅方向１ｂに互いに離間して配置されており、クラッシングロール４１をそれぞれ回転自在に支持している。金属帯１は、クラッシングロール４１の間を通される。

【0024】

図５に特に表れているように、クラッシングロール４１には、クラッシングロール４１の回転軸に対して傾斜して延在されたクラッシング面４１ａが設けられている。クラッシングロール４１の回転軸に対するクラッシング面４１ａの傾斜角度は、エッジクラッシュロール３０の回転軸に対するエッジクラッシュ面３０ａの傾斜角度（すなわち、金属帯１の板厚方向１ｃに対する第１傾斜面１０₁の傾斜角度）よりも大きくされている。

【0025】

図６において二点鎖線で示すように、クラッシングロール４１の間を通される前の金属帯１の内周側表面１１の縁には、電縫金属管２の内面側に位置する内面側角部１１ａが設けられている。金属帯１がクラッシングロール４１の間を通されるとき、内面側角部１１ａにクラッシング面４１ａが押し当てられて金属帯１の側端に第２傾斜面１０₂（図６参照）が形成される。第２傾斜面１０₂は、金属帯１の幅方向１ｂに沿う幅Ｗを有しており、金属帯１の内周側表面１１に対して角度θだけ傾斜して延在されている。金属帯１の側端に第２傾斜面１０₂が形成されることで、後に図８等を用いて説明するように電縫溶接後の金属管の余盛１０２ａと排出メタル１０１ａとを非溶着としやすくなる。

【0026】

図４に戻り、クラッシングロール調整機構４２は、一対のクラッシングロール４１の離間距離を変更して、内面側角部１１ａへのクラッシングロール４１の押し当て荷重を調整するための機構である。本実施の形態のクラッシングロール調整機構４２は、一対の基台４２０、第１及び第２軸受４２１，４２２、ボールねじ４２３及びハンドル４２４を有している。

【0027】

基台４２０は、クラッシングロール荷重計４３を介してロールスタンド４０に接続されている。ロールスタンド４０及びクラッシングロール４１は、クラッシングロール荷重計４３を介して基台４２０と一体に変位可能とされている。

【0028】

第１及び第２軸受４２１，４２２は、基台４２０に取り付けられている。第１軸受４２１は、ボールねじ４２３の先端部４２３ａを回転自在に支持している。第２軸受４２２は、ボールねじ４２３の基端部４２３ｂを回転自在に支持している。先端部４２３ａ及び基端部４２３ｂは、ボールねじ４２３の長手方向に係る一端及び他端を含む部分である。本実施の形態のボールねじ４２３は、長手方向に係る両端部を回転自在に支持されている。

【0029】

ハンドル４２４は、作業者が把持可能な部材であり、ボールねじ４２３の基端部４２３ｂに取り付けられている。ハンドル４２４が回転操作されてボールねじ４２３が回転されることで、基台４２０が金属帯１の幅方向１ｂに沿って互いに近づく方向及び離れる方向に変位される。基台４２０が変位されることで、クラッシングロール４１の離間距離が変更される。クラッシングロール４１の離間距離が狭くなるほど、内面側角部１１ａへのクラッシングロール４１の押し当て荷重が大きくなる。

【0030】

本実施の形態では、ボールねじ４２３の回転によりクラッシングロール４１の離間距離が調整できるように説明している。しかしながら、クラッシングロール調整機構４２は、例えばアクチュエータによりロールスタンド４０を個々に変位させてクラッシングロール４１の離間距離を変更する等の他の態様を有していてもよい。

【0031】

クラッシングロール荷重計４３は、内面側角部１１ａへのクラッシングロール４１の押し当て荷重を計測するためのセンサである。クラッシングロール荷重計４３は、その計測軸が金属帯１の幅方向１ｂに沿うように配置されている。クラッシングロール荷重計４３の計測値は、表示器に表示できるとともに記録装置に記録できる。

【0032】

本実施の形態のクラッシングロール荷重計４３は、金属帯１の幅方向１ｂに係る両側のロールスタンド４０と基台４２０との間に挿入されており、金属帯１の幅方向１ｂに係る両側で押し当て荷重を計測する。しかしながら、本実施の形態の基台４２０はボールねじ４２３により連結されているため、金属帯１の幅方向１ｂに係る一方のクラッシングロール４１の押し当て荷重は、金属帯１の幅方向１ｂに係る他方のクラッシングロール４１の押し当て荷重の反力となる。このため、クラッシングロール荷重計４３は、金属帯１の幅方向１ｂに係る片側のロールスタンド４０と基台４２０との間に挿入されて、金属帯１の幅方向１ｂに係る片側のみで押し当て荷重を計測してもよい。クラッシングロール荷重計４３が挿入されていない側のロールスタンド４０と基台４２０との間は、例えば棒軸等のクラッシングロール荷重計４３の代わりとなる部材で接続される。各ロールスタンド４０が個々に変位される態様では、クラッシングロール荷重計は、金属帯１の幅方向１ｂに係る両側のクラッシングロール４１の押し当て荷重をそれぞれ計測することが好ましい。

【0033】

なお、電縫金属管２の製造に用いる金属帯１はより大きな金属帯から切り出されることがあり、金属帯１の切り出し時に側端にバリ及びダレが生じることがある。側端にバリ及びダレが生じている場合、第１及び第２傾斜面１０_1,2を安定的に形成するため、バリ側が内周側表面１１とされることが好ましい。

【0034】

次に、図７は図１の溶接設備６による電縫溶接後の金属管の断面図であり、図８は図７の金属管の溶接部を拡大して示す断面図である。図７及び図８に示すように、電縫溶接後の金属管の溶接部１００には、接合部１０１と熱影響部１０２とが含まれている。接合部１０１は、溶融された金属帯１の側端が互いに接合されている部分である。熱影響部１０２は、側端の溶融時の加熱の影響を受けた部分である。接合部１０１及び熱影響部１０２は、熱の影響により非熱影響部１０３から組織が変わっている。

【0035】

接合部１０１からは、金属管の内方に向けて排出メタル１０１ａが突出されている。排出メタル１０１ａは、金属帯１の側端が互いに押し当てられた際に溶融金属が接合部１０１から押し出されて固化したものである。この排出メタル１０１ａの形成は、溶融金属に含まれる酸化物（ペネトレータ）を接合部１０１から排出するとの役割を有している。

【0036】

熱影響部１０２には、余盛１０２ａが形成されている。余盛１０２ａは、金属帯１の側端を互いに押し当てる際に、その圧力により熱影響部１０２において軟化された金属が隆起した部分である。

【0037】

本実施の形態の電縫金属管の製造方法は、
溶接設備６において金属帯１の側端を突き合わせる前に、金属帯１の両側に配置された一対のクラッシングロール４１を内面側角部１１ａに押し当てて内面側角部１１ａに第２傾斜面１０₂を形成する工程と、
一対のクラッシングロール４１を内面側角部１１ａに押し当てる前に、一対のクラッシングロール４１の離間距離を変更して、図８に示すように電縫溶接後の金属管の余盛１０２ａに残存する第２傾斜面１０₂を内面側角部１１ａに形成するように、一対のクラッシングロール４１が内面側角部１１ａに押し当てられる際の押し当て荷重を調節する工程とを含む。
余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存することで、排出メタル１０１ａを余盛１０２ａと非溶着とすることができる。

【0038】

排出メタル１０１ａは、熱の影響により靱性が低下している。このため、電縫金属管２に例えば９０°曲げ等の過酷な加工を施した際に、排出メタル１０１ａにクラックが生じることがある。上述のように、電縫溶接後の金属管の余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存し、排出メタル１０１ａを余盛１０２ａと非溶着とすることで、排出メタル１０１ａにクラックが生じる場合であっても、母材までクラックが伝播することを回避できる。なお、排出メタル１０１ａは、余盛１０２ａに溶着されていなければ、余盛１０２ａに接していても構わない。余盛１０２ａへの排出メタル１０１ａの溶着の有無は、電縫溶接後の金属管における溶接部１００の断面を観察することで確認できる。

【0039】

余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存するか否かには、第２傾斜面１０₂の幅Ｗ（図６参照）が影響する。第２傾斜面１０₂の幅Ｗが大きいほど、排出メタル１０１ａが少ないので、第２傾斜面１０₂が残存しやすい。内面側角部１１ａへのクラッシングロール４１の押し当て荷重が大きいほど、第２傾斜面１０₂の幅Ｗが大きくなる。しかしながら、内面側角部１１ａへのクラッシングロール４１の押し当て荷重が大き過ぎると、第２傾斜面１０₂の幅Ｗも大きくなり過ぎる。幅Ｗが大き過ぎると、第２傾斜面１０₂が母材に食い込み、溶接部１００の板厚が薄くなってしまう。このため、内面側角部１１ａへのクラッシングロール４１の押し当て荷重は一定範囲に収めることが好ましい。

【0040】

クラッシングロール４１を金属帯１の側端に同じ押し当て荷重で押し当てても、例えば引張強さ及び板厚等の金属帯１の特性に応じて、形成される第２傾斜面１０₂の幅Ｗが変わる。このため、クラッシングロール４１の押し当て荷重と形成される第２傾斜面１０₂の幅Ｗとの関係を金属帯１の特性毎に把握して、金属帯１の特性に応じたクラッシングロール４１の押し当て荷重となるようにクラッシングロール調整機構４２によりクラッシングロール４１の離間距離を変更することで、適正な第２傾斜面１０₂を電縫溶接後の金属管の余盛１０２ａに残存させることができる。

【0041】

また、本実施の形態の電縫金属管の製造方法は、一対のクラッシングロール４１を内面側角部１１ａに押し当てる際の押し当て荷重を監視する工程をさらに含む。押し当て荷重を監視することにより、異常荷重の発生部を排除できるとともに、押し当て荷重を連続的に修正することができる。これにより、品質を安定させることができ、製品歩留を向上できる。

【0042】

電縫金属管の製造方法においては、先行金属帯の尾端に後続金属端の先端を接合し、電縫金属管を連続的に製造することもある。これらの金属帯の特性毎に、クラッシングロール４１の押し当て荷重の設定値を変更することができる。

【0043】

次に、実施例を挙げる。本発明者らは、引張強さが７５０ＭＰａ級、板厚が４．５ｍｍ、板幅が６９．５ｍｍの金属帯１を用いて、クラッシングロール４１の押し当て荷重を変更しながら、直径２４．２ｍｍ、板厚４．５ｍｍの電縫金属管２を製造した。そして、押し当て荷重ごとに、電縫金属管２における第２傾斜面１０₂の残存幅を調べるとともに、（１）曲げ加工性の評価、（２）余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存するか否か、（３）排出メタル１０１ａの安定性、（４）溶接部１００の板厚確保及び（５）それらの総合評価を行った。その結果を下記の表１に示す。また、図９として、電縫金属管２における第２傾斜面１０₂の残存幅と押し当て荷重（クラッシング荷重）との関係を示すグラフを挙げる。また、図１０に、溶接部１００の各部の寸法を示している。なお、第２傾斜面１０₂の残存幅は、（溶接後の第２傾斜面１０₂の幅−排出メタル１０１ａの幅）／２で表すことができる。図９、図１０及び表１では、内容を分かりやすくするために、第２傾斜面１０₂をクラッシング面と表記している。

【0044】

【表1】

【0045】

（１）曲げ加工性の評価について
表１では、電縫金属管２に対して１．３Ｄ曲げ加工を行った際に溶接部１００が破断せず、かつ内視鏡評価で母材に亀裂伝播が生じていない場合を〇で表している。一方、破断又は亀裂伝播が確認された場合を×で表している。１．３Ｄ曲げ加工では、電縫金属管２を長さ５００ｍｍに切り出した後、電縫金属管２の外径Ｄに１．３を乗じた曲げ半径にて、溶接部１００を外側に向けるように電縫金属管２に回転引き曲げ加工を行った。

【0046】

（２）余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存するか否かについて
表１では、余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存している場合を〇で表し、余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂が残存していない場合を×で表している。

【0047】

（３）排出メタル１０１ａの安定性について
表１では、排出メタル１０１ａの高さ及び幅が長手方向に安定していた場合を〇で表し、排出メタル１０１ａの高さ及び幅が長手方向に不安定であった場合を×で表している。より具体的には、高さが１．５ｍｍ以下の排出メタル１０１ａが長手方向に延在している場合に、排出メタル１０１ａの高さが安定していたと判断した。また、排出メタル１０１ａが余盛１０２ａに非溶着である状態が長手方向に続く場合に、排出メタル１０１ａの幅が安定していたと判断した。

【0048】

（４）溶接部１００の板厚確保について
表１では、素材金属板の板厚からの溶接部１００の板厚変動が±０．０６ｍｍ以内である場合を〇で表し、溶接部１００の板厚変動が±０．０６ｍｍを超えていた場合を×で表している。

【0049】

（５）総合評価について
上述の（１）〜（４）の評価がすべて〇であった場合を〇で表し、（１）〜（４）の評価に×が含まれていた場合を×で表している。

【0050】

表１に示す結果から、クラッシングロール４１の押し当て荷重を所定範囲に収めることで、特性を総合的に良好と評価できる電縫金属管２を製造できると理解される。特に、引張強さが７５０ＭＰａ級の金属帯１を使用するとき、クラッシングロール４１の押し当て荷重を１９ｋＮ以上かつ３２ｋＮ未満の範囲とすることで、特性を総合的に良好と評価できる電縫金属管２を製造できると理解される。

【0051】

このような電縫金属管の製造設備及び方法では、一対のクラッシングロール４１により内面側角部１１ａに第２傾斜面１０₂が形成されるので、電縫溶接後の金属管の余盛１０２ａに第２傾斜面１０₂を残存させて、排出メタル１０１ａを余盛１０２ａと非溶着とすることができる。これにより、排出メタル１０１ａにクラックが生じる場合であっても、母材までクラックが伝播することを回避できる。

【0052】

また、一対のクラッシングロール４１を内面側角部１１ａに押し当てる際の押し当て荷重を監視するので、異常荷重の発生部を排除できるとともに、押し当て荷重を連続的に修正することができる。これにより、品質を安定させることができ、製品歩留を向上できる。

【0053】

さらに、金属帯１の引張強さが７５０ＭＰａ級であるとき、１９ｋＮ以上かつ３２ｋＮ未満の押し当て荷重で一対のクラッシングロール４１を内面側角部１１ａに押し当てるので、金属帯１の引張強さが７５０ＭＰａ級であるときに特性が良好な電縫金属管２を製造できる。

【符号の説明】

【0054】

１ 金属帯
１０₂ 第２傾斜面（傾斜面）
１０２ａ 余盛
２ 電縫金属管
５ａ オープンパイプ
１１ａ 内面側角部
４１ クラッシングロール
４２ クラッシングロール調整機構
４３ クラッシングロール荷重計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】