JPH09122713A - 鋼管の絞り圧延方法および設備 - Google Patents
鋼管の絞り圧延方法および設備Info
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- JPH09122713A JPH09122713A JP8167257A JP16725796A JPH09122713A JP H09122713 A JPH09122713 A JP H09122713A JP 8167257 A JP8167257 A JP 8167257A JP 16725796 A JP16725796 A JP 16725796A JP H09122713 A JPH09122713 A JP H09122713A
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Abstract
(57)【要約】
【課 題】 固相接合製管法あるいは溶接製管法で製造
された鋼母管を、低荷重で、あるいは加工硬化を抑制し
て、表面性状を悪化させずに絞り圧延可能とし、さらに
は製品管の寸法精度を高水準に維持できる鋼管の絞り圧
延方法および設備を提供する。 【解決手段】 絞り圧延前の母管２の加熱温度および圧
延中の鋼管の温度を特定範囲に規制し、好ましくは絞り
圧延機11入側で母管周方向温度差を特定範囲以内に収
め、さらに好ましくは絞り圧延機スタンド間でも鋼管の
温度制御を行う。
された鋼母管を、低荷重で、あるいは加工硬化を抑制し
て、表面性状を悪化させずに絞り圧延可能とし、さらに
は製品管の寸法精度を高水準に維持できる鋼管の絞り圧
延方法および設備を提供する。 【解決手段】 絞り圧延前の母管２の加熱温度および圧
延中の鋼管の温度を特定範囲に規制し、好ましくは絞り
圧延機11入側で母管周方向温度差を特定範囲以内に収
め、さらに好ましくは絞り圧延機スタンド間でも鋼管の
温度制御を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼管の絞り圧延方
法および設備に関し、特に、オープン管の両エッジ部を
衝合接合して製管された鋼管の絞り圧延方法および設備
に関する。
法および設備に関し、特に、オープン管の両エッジ部を
衝合接合して製管された鋼管の絞り圧延方法および設備
に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼帯を素材として比較的小径の鋼管を製
造する方法には、オープン管の全体を熱間加熱してその
両エッジを固相圧接する鍛接等の固相接合製管法（固相
圧接製管法）と、電気抵抗溶接あるいはレーザ溶接等に
よりオープン管の両エッジを溶接する溶接製管法とがあ
る。
造する方法には、オープン管の全体を熱間加熱してその
両エッジを固相圧接する鍛接等の固相接合製管法（固相
圧接製管法）と、電気抵抗溶接あるいはレーザ溶接等に
よりオープン管の両エッジを溶接する溶接製管法とがあ
る。
【０００３】固相接合製管法は一般に外形115 mm以下の
小径鋼管の大量生産に適しているが、鋼帯を外周から高
温加熱するためにスケールロスが大きく、製品の表面肌
が悪いという欠点がある。一方、溶接製管法ではオープ
ン管は両エッジのみ接合時に融点以上とされる以外は10
0 ℃以下の冷間状態にあるため、固相圧接製管法におけ
るような表面肌荒れの問題はないが、冷間製管のゆえ
に、孔型ロール等の製管工具と鋼帯とのスリップ疵の防
止や成形荷重抑制等の措置を必要とするため生産能率が
悪く、また、製品鋼管寸法に合わせた孔型ロールを用い
なければならないことから小ロット多品種の鋼管製造に
は適していない。
小径鋼管の大量生産に適しているが、鋼帯を外周から高
温加熱するためにスケールロスが大きく、製品の表面肌
が悪いという欠点がある。一方、溶接製管法ではオープ
ン管は両エッジのみ接合時に融点以上とされる以外は10
0 ℃以下の冷間状態にあるため、固相圧接製管法におけ
るような表面肌荒れの問題はないが、冷間製管のゆえ
に、孔型ロール等の製管工具と鋼帯とのスリップ疵の防
止や成形荷重抑制等の措置を必要とするため生産能率が
悪く、また、製品鋼管寸法に合わせた孔型ロールを用い
なければならないことから小ロット多品種の鋼管製造に
は適していない。
【０００４】このような固相接合製管法あるいは溶接製
管法による鋼管製造方法の欠点を解消するために、特開
昭63-33105号公報、特開平2-187214号公報に開示される
ように、溶接製管法による鋼管を冷間で絞り圧延する方
法が提案されている。図３は、この従来の冷間での鋼管
の絞り圧延方法を示す模式図であり、１は鋼帯、２は絞
り圧延前の母管、３は製品管、４はアンコイラ、５は鋼
帯１の走間接合装置、６はルーパ、７は素管成形機、８
は誘導加熱装置、９はスクイズスタンド、11は絞り圧延
機、15はコイラである。
管法による鋼管製造方法の欠点を解消するために、特開
昭63-33105号公報、特開平2-187214号公報に開示される
ように、溶接製管法による鋼管を冷間で絞り圧延する方
法が提案されている。図３は、この従来の冷間での鋼管
の絞り圧延方法を示す模式図であり、１は鋼帯、２は絞
り圧延前の母管、３は製品管、４はアンコイラ、５は鋼
帯１の走間接合装置、６はルーパ、７は素管成形機、８
は誘導加熱装置、９はスクイズスタンド、11は絞り圧延
機、15はコイラである。
【０００５】しかし、溶接製管法による鋼管を冷間で絞
り圧延すると、圧延荷重が大きいために、ロールとの焼
付き防止のための潤滑圧延装置の設置や大きな圧延荷重
に耐え得る大型ミルの設置を余儀なくされ、また、鋼帯
を素管（すなわちオープン管）に成形するときの成形歪
にさらに冷間絞り圧延による加工歪が重畳して素材の加
工硬化が著しいために、製管後にさらに熱処理工程を追
加しなければならないという問題点がある。
り圧延すると、圧延荷重が大きいために、ロールとの焼
付き防止のための潤滑圧延装置の設置や大きな圧延荷重
に耐え得る大型ミルの設置を余儀なくされ、また、鋼帯
を素管（すなわちオープン管）に成形するときの成形歪
にさらに冷間絞り圧延による加工歪が重畳して素材の加
工硬化が著しいために、製管後にさらに熱処理工程を追
加しなければならないという問題点がある。
【０００６】また、特公平2-24606 号公報、特開昭60-1
5082号公報に開示されるように、溶接製管法による鋼管
を熱間で絞り圧延する方法が提案されている。図４は、
この従来の熱間での鋼管の絞り圧延方法を示す模式図
で、21は鋼帯１の予熱炉、22は鋼帯１の加熱炉、23は再
加熱炉、13は切断機、14冷却床であり、図３と同一部材
には同一符号を付し説明を省略する。
5082号公報に開示されるように、溶接製管法による鋼管
を熱間で絞り圧延する方法が提案されている。図４は、
この従来の熱間での鋼管の絞り圧延方法を示す模式図
で、21は鋼帯１の予熱炉、22は鋼帯１の加熱炉、23は再
加熱炉、13は切断機、14冷却床であり、図３と同一部材
には同一符号を付し説明を省略する。
【０００７】しかし、溶接製管法による鋼管を熱間で絞
り圧延する際は、図４に示す設備列中の再加熱炉23で母
管２を800 ℃以上に加熱するので、新たなスケールロス
を生じ、かつ、絞り圧延時のスケール噛込みを誘発する
といった問題点がある。
り圧延する際は、図４に示す設備列中の再加熱炉23で母
管２を800 ℃以上に加熱するので、新たなスケールロス
を生じ、かつ、絞り圧延時のスケール噛込みを誘発する
といった問題点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来技術の問題を解決し、固相接合製管法あるいは溶接
製管法で製造された鋼母管を、低荷重で、あるいは加工
硬化を抑制して、表面性状を悪化させずに絞り圧延可能
とし、さらには製品管の寸法精度を高水準に維持できる
鋼管の絞り圧延方法および設備を提供することにある。
従来技術の問題を解決し、固相接合製管法あるいは溶接
製管法で製造された鋼母管を、低荷重で、あるいは加工
硬化を抑制して、表面性状を悪化させずに絞り圧延可能
とし、さらには製品管の寸法精度を高水準に維持できる
鋼管の絞り圧延方法および設備を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】第１の本発明は、孔型ロ
ールを有する複数スタンドの絞り圧延機を用いて鋼管を
絞り圧延する鋼管の絞り圧延方法において、絞り圧延前
の鋼管を100 ℃超え800 ℃未満の温度域に加熱すること
を特徴とする鋼管の絞り圧延方法である。第２の本発明
は、第１の本発明において、鋼管を125 ℃〜375 ℃の温
度域で絞り圧延することを要旨とする。
ールを有する複数スタンドの絞り圧延機を用いて鋼管を
絞り圧延する鋼管の絞り圧延方法において、絞り圧延前
の鋼管を100 ℃超え800 ℃未満の温度域に加熱すること
を特徴とする鋼管の絞り圧延方法である。第２の本発明
は、第１の本発明において、鋼管を125 ℃〜375 ℃の温
度域で絞り圧延することを要旨とする。
【００１０】第３の本発明は、第１の本発明において、
絞り圧延前の鋼管を725 ℃以下に加熱し、375 ℃以上の
温度域で絞り圧延することを要旨とする。第４の本発明
は、第１、第２または第３の本発明において、固相接合
製管装置の出側に連続して絞り圧延機を配置した鋼管製
造設備列を用いて鋼管に絞り圧延を施すことを要旨とす
る。
絞り圧延前の鋼管を725 ℃以下に加熱し、375 ℃以上の
温度域で絞り圧延することを要旨とする。第４の本発明
は、第１、第２または第３の本発明において、固相接合
製管装置の出側に連続して絞り圧延機を配置した鋼管製
造設備列を用いて鋼管に絞り圧延を施すことを要旨とす
る。
【００１１】第５の本発明は、第１、第２、または第３
の本発明において、溶接製管装置の出側に連続して絞り
圧延機を配置した鋼管製造設備列を用いて鋼管に絞り圧
延を施すことを要旨とする。第６の本発明は、第１〜第
５のいずれかの本発明において、絞り圧延前の鋼管を管
周方向温度差200 ℃以内に均熱することを要旨とする。
の本発明において、溶接製管装置の出側に連続して絞り
圧延機を配置した鋼管製造設備列を用いて鋼管に絞り圧
延を施すことを要旨とする。第６の本発明は、第１〜第
５のいずれかの本発明において、絞り圧延前の鋼管を管
周方向温度差200 ℃以内に均熱することを要旨とする。
【００１２】第７の本発明は、第６の本発明において、
絞り圧延前の鋼管を管周方向温度差100 ℃以内に均熱す
ることを要旨とする。第８の本発明は、第１〜７のいず
れかの本発明において、絞り圧延機の入側、出側、およ
びスタンド間で鋼管温度を測定し、該測定値に基づいて
絞り圧延前および絞り圧延中の鋼管温度を制御すること
を要旨とする。
絞り圧延前の鋼管を管周方向温度差100 ℃以内に均熱す
ることを要旨とする。第８の本発明は、第１〜７のいず
れかの本発明において、絞り圧延機の入側、出側、およ
びスタンド間で鋼管温度を測定し、該測定値に基づいて
絞り圧延前および絞り圧延中の鋼管温度を制御すること
を要旨とする。
【００１３】第９の本発明は、固相接合製管装置または
溶接製管装置、入側加熱装置、複数スタンドの絞り圧延
機がこの順に連続配置され、絞り圧延機の入側、出側で
鋼管の温度を測定する温度計と、これら温度計の測定値
に基づき入側加熱装置を制御する演算制御装置とを備え
た鋼管の絞り圧延設備において、入側加熱装置に代え
て、加熱・冷却両用の入側均熱装置とし、さらに、絞り
圧延機のスタンド間に温度計および加熱・冷却両用のス
タンド間均熱装置を備え、演算制御装置がさらにスタン
ド間の温度計の測定値に基づき入側均熱装置とスタンド
間均熱装置を制御することを特徴とする鋼管の絞り圧延
設備である。
溶接製管装置、入側加熱装置、複数スタンドの絞り圧延
機がこの順に連続配置され、絞り圧延機の入側、出側で
鋼管の温度を測定する温度計と、これら温度計の測定値
に基づき入側加熱装置を制御する演算制御装置とを備え
た鋼管の絞り圧延設備において、入側加熱装置に代え
て、加熱・冷却両用の入側均熱装置とし、さらに、絞り
圧延機のスタンド間に温度計および加熱・冷却両用のス
タンド間均熱装置を備え、演算制御装置がさらにスタン
ド間の温度計の測定値に基づき入側均熱装置とスタンド
間均熱装置を制御することを特徴とする鋼管の絞り圧延
設備である。
【００１４】第10の本発明は、第９の本発明において、
入側およびスタンド間の均熱装置における加熱用手段が
加熱炉または誘導コイル、冷却用手段が冷媒噴射ノズル
であることを要旨とする。
入側およびスタンド間の均熱装置における加熱用手段が
加熱炉または誘導コイル、冷却用手段が冷媒噴射ノズル
であることを要旨とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】第１の本発明は、絞り圧延前の鋼
管（母管）の温度を100 ℃超え800 ℃未満に規制するも
のである。これにより、製品管の表面肌荒れが抑制でき
る第２の本発明は、第１の本発明において、製品管の表
面疵抑制と低荷重圧延とを両立させ得る好適条件とし
て、圧延温度を125 ℃〜375 ℃の温度域に規制するもの
である。
管（母管）の温度を100 ℃超え800 ℃未満に規制するも
のである。これにより、製品管の表面肌荒れが抑制でき
る第２の本発明は、第１の本発明において、製品管の表
面疵抑制と低荷重圧延とを両立させ得る好適条件とし
て、圧延温度を125 ℃〜375 ℃の温度域に規制するもの
である。
【００１６】第３の本発明は、第１の本発明において、
表面肌荒れと加工硬化とをともに抑制できる好適条件と
して、母管温度を725 ℃以下、圧延温度を375 ℃以上に
規制するものである。第４、第５の本発明によれば、第
１、第２または第３の本発明が、固相接合製管装置、溶
接製管装置の出側に連続して絞り圧延機を配置した鋼管
製造設備列を用いて好適に実施できる。
表面肌荒れと加工硬化とをともに抑制できる好適条件と
して、母管温度を725 ℃以下、圧延温度を375 ℃以上に
規制するものである。第４、第５の本発明によれば、第
１、第２または第３の本発明が、固相接合製管装置、溶
接製管装置の出側に連続して絞り圧延機を配置した鋼管
製造設備列を用いて好適に実施できる。
【００１７】第４の本発明に用いる固相接合製管装置
は、オープン管全体を熱間加熱してその両エッジを固相
圧接するもの（鍛接）、オープン管全体を好ましくは温
間加熱しその両エッジを熱間加熱して固相圧接するもの
等のいずれであってもよい。第５の本発明に用いる溶接
製管装置は、オープン管の両エッジを溶接できるもので
あれば、通電もしくは誘導による電気抵抗溶接あるいは
レーザ溶接等のいずれであってもよい。
は、オープン管全体を熱間加熱してその両エッジを固相
圧接するもの（鍛接）、オープン管全体を好ましくは温
間加熱しその両エッジを熱間加熱して固相圧接するもの
等のいずれであってもよい。第５の本発明に用いる溶接
製管装置は、オープン管の両エッジを溶接できるもので
あれば、通電もしくは誘導による電気抵抗溶接あるいは
レーザ溶接等のいずれであってもよい。
【００１８】図１は、第４の本発明を実施できる設備列
の模式図である。図１において、１は鋼帯、２は母管、
３は製品管、４はアンコイラ、５は鋼帯１の走間接合装
置（先行材尾端と後行材先端とを接合）、６はルーパ、
７は素管成形機、８は誘導加熱装置、９はスクイズスタ
ンド、10は誘導加熱コイル、11は絞り圧延機、12は管矯
正装置、15はコイラ、16、17は温度計である。
の模式図である。図１において、１は鋼帯、２は母管、
３は製品管、４はアンコイラ、５は鋼帯１の走間接合装
置（先行材尾端と後行材先端とを接合）、６はルーパ、
７は素管成形機、８は誘導加熱装置、９はスクイズスタ
ンド、10は誘導加熱コイル、11は絞り圧延機、12は管矯
正装置、15はコイラ、16、17は温度計である。
【００１９】図１に示すように、アンコイラ４から排出
された鋼帯１は素管成形機７で管状に成形され、誘導加
熱装置８によって両エッジを融点未満に昇温後、スクイ
ズスタンド９で固相接合（固相圧接）され、絞り圧延前
の母管２となる。この母管２は管周全域が誘導加熱コイ
ル10で加熱され、複数スタンドの絞り圧延機11で所定外
径まで絞り圧延されて製品管３となり、管矯正装置12で
矯正された後、コイラ15に巻き取られ、冷却される。
された鋼帯１は素管成形機７で管状に成形され、誘導加
熱装置８によって両エッジを融点未満に昇温後、スクイ
ズスタンド９で固相接合（固相圧接）され、絞り圧延前
の母管２となる。この母管２は管周全域が誘導加熱コイ
ル10で加熱され、複数スタンドの絞り圧延機11で所定外
径まで絞り圧延されて製品管３となり、管矯正装置12で
矯正された後、コイラ15に巻き取られ、冷却される。
【００２０】なお、図１の設備列は、誘導加熱装置８で
両エッジを融点以上に昇温後、スクイズスタンド９で溶
接するようにすれば、溶接鋼管の絞り圧延にも適用でき
る。図２は、第５の本発明を実施できる設備列の模式図
である。図２において、13は切断機、14は冷却床であ
り、図１と同一部材には同一符号を付し説明を省略す
る。
両エッジを融点以上に昇温後、スクイズスタンド９で溶
接するようにすれば、溶接鋼管の絞り圧延にも適用でき
る。図２は、第５の本発明を実施できる設備列の模式図
である。図２において、13は切断機、14は冷却床であ
り、図１と同一部材には同一符号を付し説明を省略す
る。
【００２１】図２に示すように、アンコイラ４から排出
された鋼帯１は素管成形機７で管状に成形され、誘導加
熱装置８によって両エッジを融点以上に昇温後、スクイ
ズスタンド９で溶接され、絞り圧延前の母管２となる。
この母管２は管周全域が誘導加熱コイル10で加熱され、
複数スタンドの絞り圧延機11で所定外径まで絞り圧延さ
れて製品管３となり、切断機13で所定長さに切断されて
管矯正装置12で矯正された後、冷却床14で冷却される。
された鋼帯１は素管成形機７で管状に成形され、誘導加
熱装置８によって両エッジを融点以上に昇温後、スクイ
ズスタンド９で溶接され、絞り圧延前の母管２となる。
この母管２は管周全域が誘導加熱コイル10で加熱され、
複数スタンドの絞り圧延機11で所定外径まで絞り圧延さ
れて製品管３となり、切断機13で所定長さに切断されて
管矯正装置12で矯正された後、冷却床14で冷却される。
【００２２】なお、図２の設備列は、誘導加熱装置８で
両エッジを融点未満に昇温後、スクイズスタンド９で固
相接合（固相圧接）するようにすれば、固相接合鋼管の
絞り圧延にも適用できる。本発明者らは、図１の設備列
を用いて、固相接合製管法で製造された配管用炭素鋼管
（外径60.5mm、肉厚3.8mm ）を、常温〜1000℃の温度域
において30％の外径絞り圧延し、製品管の表面肌、圧延
前後の鋼管の機械的性質、および圧延荷重を詳細に調査
し、また、図２の圧延設備列を用いて、溶接製管法で製
造された配管用炭素鋼管（外径114.3 mm、肉厚4.5mm ）
についても同様に調査し、かかる調査から得られたとこ
ろの以下に開示する知見に基づいて上記第１〜第５の本
発明をなすに至った。
両エッジを融点未満に昇温後、スクイズスタンド９で固
相接合（固相圧接）するようにすれば、固相接合鋼管の
絞り圧延にも適用できる。本発明者らは、図１の設備列
を用いて、固相接合製管法で製造された配管用炭素鋼管
（外径60.5mm、肉厚3.8mm ）を、常温〜1000℃の温度域
において30％の外径絞り圧延し、製品管の表面肌、圧延
前後の鋼管の機械的性質、および圧延荷重を詳細に調査
し、また、図２の圧延設備列を用いて、溶接製管法で製
造された配管用炭素鋼管（外径114.3 mm、肉厚4.5mm ）
についても同様に調査し、かかる調査から得られたとこ
ろの以下に開示する知見に基づいて上記第１〜第５の本
発明をなすに至った。
【００２３】図５は、母管加熱温度と製品管表面粗さＲ
max との関係を示すグラフであり、（ａ）は固相接合鋼
管、（ｂ）は溶接鋼管について夫々示す。母管加熱温度
が800 ℃以上であると、圧延中のスケール噛込みによる
疵により、また100 ℃以下であると、圧延荷重、発熱の
増加に起因するロールとのスリップ疵により製品管表面
粗さＲmax が増大し、表面肌荒れの程度が大きくなる。
よって、母管加熱温度は100 ℃超え800 ℃未満とするの
が好ましい。なお、図５から、圧延前に対する圧延後の
Ｒmax の増分を0.5 μm 以内に収め得る、より好ましい
母管加熱温度範囲は200 ℃〜725 ℃である。
max との関係を示すグラフであり、（ａ）は固相接合鋼
管、（ｂ）は溶接鋼管について夫々示す。母管加熱温度
が800 ℃以上であると、圧延中のスケール噛込みによる
疵により、また100 ℃以下であると、圧延荷重、発熱の
増加に起因するロールとのスリップ疵により製品管表面
粗さＲmax が増大し、表面肌荒れの程度が大きくなる。
よって、母管加熱温度は100 ℃超え800 ℃未満とするの
が好ましい。なお、図５から、圧延前に対する圧延後の
Ｒmax の増分を0.5 μm 以内に収め得る、より好ましい
母管加熱温度範囲は200 ℃〜725 ℃である。
【００２４】図６は、圧延荷重と表面疵（焼き付き）に
及ぼす圧延温度の影響を示すグラフであり、（ａ）は固
相接合鋼管、（ｂ）は溶接鋼管について夫々示す。な
お、図６における母管加熱温度は、圧延温度より25℃程
度高い。図６より、圧延温度が125 ℃〜375 ℃の範囲
で、圧延荷重が常温よりも10％以上低減し、同時に焼き
付きの発生もないことから、焼き付きのない低荷重圧延
を指向するにはこの温度範囲で絞り圧延することが好ま
しい。これは素材のフェライト組織中に析出している微
小εカーバイドの固溶および転位の消滅により変形抵抗
が低下することによる。また、圧延温度が375 ℃超えで
は、板状カーバイドが析出し変形抵抗が上昇するため圧
延荷重が増大する。なお、焼き付きは圧延荷重の増大に
伴って増大する。
及ぼす圧延温度の影響を示すグラフであり、（ａ）は固
相接合鋼管、（ｂ）は溶接鋼管について夫々示す。な
お、図６における母管加熱温度は、圧延温度より25℃程
度高い。図６より、圧延温度が125 ℃〜375 ℃の範囲
で、圧延荷重が常温よりも10％以上低減し、同時に焼き
付きの発生もないことから、焼き付きのない低荷重圧延
を指向するにはこの温度範囲で絞り圧延することが好ま
しい。これは素材のフェライト組織中に析出している微
小εカーバイドの固溶および転位の消滅により変形抵抗
が低下することによる。また、圧延温度が375 ℃超えで
は、板状カーバイドが析出し変形抵抗が上昇するため圧
延荷重が増大する。なお、焼き付きは圧延荷重の増大に
伴って増大する。
【００２５】図７は、製品管の降伏点（Ｙ．Ｓ．）およ
び伸び（Ｅｌ．）の圧延温度依存性を示すグラフであ
り、（ａ）は固相接合鋼管、（ｂ）は溶接鋼管について
夫々示す。図７によれば、圧延温度300 ℃以下では、圧
延歪による加工硬化のために圧延前に比べ降伏点は上昇
し伸びは低下するが、300 ℃から350 ℃にかけて圧延歪
の回復速度が大きくなって降伏点は急降下し伸びは急上
昇し、375 ℃以上では降伏点、伸びともに圧延前の値の
±10％以内の値に安定することから、加工硬化を伴わな
い絞り圧延を行うには圧延温度375 ℃以上とするのが好
ましい。
び伸び（Ｅｌ．）の圧延温度依存性を示すグラフであ
り、（ａ）は固相接合鋼管、（ｂ）は溶接鋼管について
夫々示す。図７によれば、圧延温度300 ℃以下では、圧
延歪による加工硬化のために圧延前に比べ降伏点は上昇
し伸びは低下するが、300 ℃から350 ℃にかけて圧延歪
の回復速度が大きくなって降伏点は急降下し伸びは急上
昇し、375 ℃以上では降伏点、伸びともに圧延前の値の
±10％以内の値に安定することから、加工硬化を伴わな
い絞り圧延を行うには圧延温度375 ℃以上とするのが好
ましい。
【００２６】なお、一般に圧延材の温度は加工発熱と圧
延ロール抜熱により上下する。本発明が対象とする鋼管
の絞り圧延では圧延温度が200 ℃以上の場合、圧延ロー
ル抜熱の方が勝るため母管は圧延中に降温する。したが
って、予め全スタンドでの降温量を評価しておき、絞り
圧延仕上温度の目標値にこの降温量を加算した温度を母
管加熱温度として設定するのがよい。
延ロール抜熱により上下する。本発明が対象とする鋼管
の絞り圧延では圧延温度が200 ℃以上の場合、圧延ロー
ル抜熱の方が勝るため母管は圧延中に降温する。したが
って、予め全スタンドでの降温量を評価しておき、絞り
圧延仕上温度の目標値にこの降温量を加算した温度を母
管加熱温度として設定するのがよい。
【００２７】第６の本発明は、母管を絞り圧延前に管周
方向温度差200 ℃以内に均熱するものであり、第７の本
発明は、この管周方向温度差をさらに厳しく100 ℃以内
に規制するものである。この第６、第７の本発明によれ
ば、以下に述べるように製品管の寸法精度が高水準に維
持できる。図８は、図５〜図７のデータを得た鋼管につ
いて調査した母管の管周方向温度差と製品管の偏肉率
（最大肉厚と最小肉厚との差を平均肉厚で除した値
（％））との関係を示すグラフである。母管の管周方向
温度差が200 ℃超えでは、絞り圧延中に管周方向の変形
が不均一となって製品管に偏肉が生じやすいが、100 ℃
超え200 ℃以下では管周方向温度差の低減とともに偏肉
程度が小さくなり、100 ℃以下では温度差に起因する偏
肉がほぼ完全に抑制される。ただし、温度差が全くない
場合でも、複数の孔型ロールを用いた絞り圧延に特有の
「角張り」（ｎ個の孔型ロールで絞り圧延した場合、２
×ｎ角形に仕上がる現象）に起因する偏肉は残る。な
お、母管シーム部は接合時に他の部位よりも高温に加熱
されるので、例えば図１の誘導加熱コイル10による加熱
だけでは管周方向温度差が低減しないようなときには、
絞り圧延前の母管に対し、加熱・冷却（冷却はシーム部
のみを対象に行ってもよい）を組み合わせた均熱を施し
て管周方向温度の均一化を図ることが好ましい。
方向温度差200 ℃以内に均熱するものであり、第７の本
発明は、この管周方向温度差をさらに厳しく100 ℃以内
に規制するものである。この第６、第７の本発明によれ
ば、以下に述べるように製品管の寸法精度が高水準に維
持できる。図８は、図５〜図７のデータを得た鋼管につ
いて調査した母管の管周方向温度差と製品管の偏肉率
（最大肉厚と最小肉厚との差を平均肉厚で除した値
（％））との関係を示すグラフである。母管の管周方向
温度差が200 ℃超えでは、絞り圧延中に管周方向の変形
が不均一となって製品管に偏肉が生じやすいが、100 ℃
超え200 ℃以下では管周方向温度差の低減とともに偏肉
程度が小さくなり、100 ℃以下では温度差に起因する偏
肉がほぼ完全に抑制される。ただし、温度差が全くない
場合でも、複数の孔型ロールを用いた絞り圧延に特有の
「角張り」（ｎ個の孔型ロールで絞り圧延した場合、２
×ｎ角形に仕上がる現象）に起因する偏肉は残る。な
お、母管シーム部は接合時に他の部位よりも高温に加熱
されるので、例えば図１の誘導加熱コイル10による加熱
だけでは管周方向温度差が低減しないようなときには、
絞り圧延前の母管に対し、加熱・冷却（冷却はシーム部
のみを対象に行ってもよい）を組み合わせた均熱を施し
て管周方向温度の均一化を図ることが好ましい。
【００２８】第８の本発明は、絞り圧延機の入側、出
側、およびスタンド間で鋼管温度を測定し、該測定値に
基づいて絞り圧延前および絞り圧延中の鋼管温度を制御
するものである。図９は、通常の絞り圧延温度制御に用
いられる制御系の模式図であり、31は演算装置、32は入
熱制御装置である。なお、図２と同一部材には同一符号
を付し説明を省略する。この制御系は、演算制御装置31
が、入側、出側の温度計16、17の測温値（出側実測温
度、入側実測温度）を取り込み、絞り圧延機11内での予
測降温量を出側実測温度に加算して入側目標温度を算出
し、入側実測温度を入側目標温度に一致させるように誘
導加熱コイル10の入熱制御装置32に指令を送るよう構成
されている。しかしこの通常の制御系では、孔型ロール
や雰囲気温度の変化、孔型ロール冷却水の変動等といっ
た外乱の影響により、絞り圧延機11内での鋼管の温度予
測に誤差が生じた場合、入側・出側温度が製品管目標品
質に応じた適正制御範囲を逸脱する可能性がある。
側、およびスタンド間で鋼管温度を測定し、該測定値に
基づいて絞り圧延前および絞り圧延中の鋼管温度を制御
するものである。図９は、通常の絞り圧延温度制御に用
いられる制御系の模式図であり、31は演算装置、32は入
熱制御装置である。なお、図２と同一部材には同一符号
を付し説明を省略する。この制御系は、演算制御装置31
が、入側、出側の温度計16、17の測温値（出側実測温
度、入側実測温度）を取り込み、絞り圧延機11内での予
測降温量を出側実測温度に加算して入側目標温度を算出
し、入側実測温度を入側目標温度に一致させるように誘
導加熱コイル10の入熱制御装置32に指令を送るよう構成
されている。しかしこの通常の制御系では、孔型ロール
や雰囲気温度の変化、孔型ロール冷却水の変動等といっ
た外乱の影響により、絞り圧延機11内での鋼管の温度予
測に誤差が生じた場合、入側・出側温度が製品管目標品
質に応じた適正制御範囲を逸脱する可能性がある。
【００２９】これに対し、第８の本発明によれば、入側
・出側のみならず絞り圧延機11のスタンド間でも鋼管温
度を測定し、その測温値も演算装置31に制御変数として
取り込むとともに、入側のみならず絞り圧延中の鋼管に
対しても温度制御を行うので、絞り圧延機11内で外乱が
あっても即座に温度修正ができ、入側・出側温度が適正
制御範囲を外れることがない。
・出側のみならず絞り圧延機11のスタンド間でも鋼管温
度を測定し、その測温値も演算装置31に制御変数として
取り込むとともに、入側のみならず絞り圧延中の鋼管に
対しても温度制御を行うので、絞り圧延機11内で外乱が
あっても即座に温度修正ができ、入側・出側温度が適正
制御範囲を外れることがない。
【００３０】第９の本発明は、第８の本発明を円滑に実
施できる設備であり、固相接合製管装置または溶接製管
装置、入側加熱装置、複数スタンドの絞り圧延機がこの
順に連続配置され、絞り圧延機の入側、出側で鋼管の温
度を測定する温度計と、これら温度計の測定値に基づき
入側加熱装置を制御する演算制御装置と備えた鋼管の絞
り圧延設備において、入側加熱装置に代えて、加熱・冷
却両用の入側均熱装置とし、さらに、絞り圧延機のスタ
ンド間に温度計および加熱・冷却両用のスタンド間均熱
装置を備え、演算制御装置がさらにスタンド間の温度計
の測定値に基づき入側均熱装置とスタンド間均熱装置を
制御するよう構成したものである。
施できる設備であり、固相接合製管装置または溶接製管
装置、入側加熱装置、複数スタンドの絞り圧延機がこの
順に連続配置され、絞り圧延機の入側、出側で鋼管の温
度を測定する温度計と、これら温度計の測定値に基づき
入側加熱装置を制御する演算制御装置と備えた鋼管の絞
り圧延設備において、入側加熱装置に代えて、加熱・冷
却両用の入側均熱装置とし、さらに、絞り圧延機のスタ
ンド間に温度計および加熱・冷却両用のスタンド間均熱
装置を備え、演算制御装置がさらにスタンド間の温度計
の測定値に基づき入側均熱装置とスタンド間均熱装置を
制御するよう構成したものである。
【００３１】また、第９の本発明によれば、入側加熱装
置に代えて入側均熱装置としたので、絞り圧延前の母管
の均熱を行う第６、第７の本発明も支障なく実施でき、
また、スタンド間均熱装置を新たに設けたことにより、
固相接合製管装置または溶接製管装置に連続する絞り圧
延機を用いて行う絞り圧延の際の圧延温度を規制する第
４または第５の本発明も格段に効率よく実施できる。
置に代えて入側均熱装置としたので、絞り圧延前の母管
の均熱を行う第６、第７の本発明も支障なく実施でき、
また、スタンド間均熱装置を新たに設けたことにより、
固相接合製管装置または溶接製管装置に連続する絞り圧
延機を用いて行う絞り圧延の際の圧延温度を規制する第
４または第５の本発明も格段に効率よく実施できる。
【００３２】なお、スタンド間均熱装置の加熱用手段と
冷却用手段とは同じ絞り圧延機内であれば別のスタンド
間に配置してもよい。第10の本発明は、前記入側および
スタンド間の均熱装置における加熱用手段として加熱炉
または誘導コイル、冷却用手段として冷媒噴射ノズルが
好ましいことを開示するものである。加熱炉としては、
加熱効率に優れた例えば赤外線反射式の炉が好適であ
る。冷媒には水、低温エア等が使用できる。絞り圧延機
の設置スペースが制約される場合には、スタンド間均熱
装置の加熱用手段には誘導コイルを採用するのがより好
ましい。なお、加熱効率・経済性が匹敵するものであれ
ば誘導コイルに代えてプラズマ、電子、レーザ等の各種
エネルギービームを採用してもよい。
冷却用手段とは同じ絞り圧延機内であれば別のスタンド
間に配置してもよい。第10の本発明は、前記入側および
スタンド間の均熱装置における加熱用手段として加熱炉
または誘導コイル、冷却用手段として冷媒噴射ノズルが
好ましいことを開示するものである。加熱炉としては、
加熱効率に優れた例えば赤外線反射式の炉が好適であ
る。冷媒には水、低温エア等が使用できる。絞り圧延機
の設置スペースが制約される場合には、スタンド間均熱
装置の加熱用手段には誘導コイルを採用するのがより好
ましい。なお、加熱効率・経済性が匹敵するものであれ
ば誘導コイルに代えてプラズマ、電子、レーザ等の各種
エネルギービームを採用してもよい。
【００３３】図10は、第９の本発明の鋼管の絞り圧延設
備の例を示す模式図である。図10において、10Ａは冷媒
噴射ノズル、18はスタンド間の温度計、33は流量制御装
置、34は流調弁、35は冷媒源、41は入側均熱装置、42は
スタンド間均熱装置、43は演算装置31と入熱制御装置32
と流量制御装置33とからなる演算制御装置である。な
お、図10において、図９と同一部材には同一符号を付し
説明を省略し、誘導加熱装置８の上流側（図10の左側）
には図９と同じ設備列が配列されている。
備の例を示す模式図である。図10において、10Ａは冷媒
噴射ノズル、18はスタンド間の温度計、33は流量制御装
置、34は流調弁、35は冷媒源、41は入側均熱装置、42は
スタンド間均熱装置、43は演算装置31と入熱制御装置32
と流量制御装置33とからなる演算制御装置である。な
お、図10において、図９と同一部材には同一符号を付し
説明を省略し、誘導加熱装置８の上流側（図10の左側）
には図９と同じ設備列が配列されている。
【００３４】この例では、冷媒に水を用い、入側、スタ
ンド間の均熱装置41、42を、流量制御装置33で調節され
る流調弁34を介して冷媒源35からの冷媒を噴射する冷媒
噴射ノズル10Ａと、入熱制御装置32によってパワー制御
される誘導加熱コイル10とで構成し、かつ、入側、出側
の温度計16、17に加え絞り圧延機11内のスタンド間均熱
装置42の前後に温度計18を配置してこれら温度計16、1
7、18の測温値を演算装置31に入力し、演算装置31は、
入側、スタンド間、出側の測温値を目標範囲に収めるよ
うに、入熱制御装置32、流量制御装置33に指令を送って
入熱量、冷媒流量を夫々制御させるシステムとしてい
る。
ンド間の均熱装置41、42を、流量制御装置33で調節され
る流調弁34を介して冷媒源35からの冷媒を噴射する冷媒
噴射ノズル10Ａと、入熱制御装置32によってパワー制御
される誘導加熱コイル10とで構成し、かつ、入側、出側
の温度計16、17に加え絞り圧延機11内のスタンド間均熱
装置42の前後に温度計18を配置してこれら温度計16、1
7、18の測温値を演算装置31に入力し、演算装置31は、
入側、スタンド間、出側の測温値を目標範囲に収めるよ
うに、入熱制御装置32、流量制御装置33に指令を送って
入熱量、冷媒流量を夫々制御させるシステムとしてい
る。
【００３５】なお、入側均熱装置41の冷媒噴射ノズル10
Ａは、母管２の管周方向温度差を軽減する観点から、特
にシーム部の温度が高い溶接鋼管の場合、シーム部にの
み噴射する形態のものを採用するのが好ましい。
Ａは、母管２の管周方向温度差を軽減する観点から、特
にシーム部の温度が高い溶接鋼管の場合、シーム部にの
み噴射する形態のものを採用するのが好ましい。
【００３６】
＜実施例１＞（第２の本発明に係る第４の本発明の実施
例） 図１に示した設備列（各スタンドが３個の孔型ロールを
有する８スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を固相接合製管法により外径27.2mm、肉厚2.3 mmの
母管２とし、常温圧延（従来例）以外は誘導加熱コイル
10により母管２を加熱し、直ちに、表１に示す種々の圧
延温度域で、出側速度150 m/min としてタンデム圧延
し、外径17.3mm、長さ1000ｍのコイル状の製品管３を得
た。
例） 図１に示した設備列（各スタンドが３個の孔型ロールを
有する８スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を固相接合製管法により外径27.2mm、肉厚2.3 mmの
母管２とし、常温圧延（従来例）以外は誘導加熱コイル
10により母管２を加熱し、直ちに、表１に示す種々の圧
延温度域で、出側速度150 m/min としてタンデム圧延
し、外径17.3mm、長さ1000ｍのコイル状の製品管３を得
た。
【００３７】
【表１】
【００３８】各スタンドの圧延荷重の合計値（常温圧延
荷重に対する比）を図11に、製品管表面の焼き付き発生
数を図12に、夫々グラフで示す。圧延温度域を125 ℃〜
375℃とした発明例(A),(B) では、圧延荷重の合計値が
常温圧延（従来例）より13％〜16％低減し、125 ℃未満
または325 ℃超えとした比較例(1) 〜(5) のどれよりも
低く、また、従来例と比較例とで発生した焼き付きも全
く発生しなかった。 ＜実施例２＞（第２の本発明に係る第５の本発明の実施
例） 図２に示した設備列（各スタンドが４個の孔型ロールを
有する６スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を溶接製管法により外径101.6 mm、肉厚4.2 mmの母
管２とし、常温圧延（従来例）以外は誘導加熱コイル10
により母管２を加熱し、直ちに、表２に示す種々の圧延
温度域で、出側速度100 m/min としてタンデム圧延し、
外径76.3mm、長さ5.5 ｍの定尺の製品管３を50本得た。
荷重に対する比）を図11に、製品管表面の焼き付き発生
数を図12に、夫々グラフで示す。圧延温度域を125 ℃〜
375℃とした発明例(A),(B) では、圧延荷重の合計値が
常温圧延（従来例）より13％〜16％低減し、125 ℃未満
または325 ℃超えとした比較例(1) 〜(5) のどれよりも
低く、また、従来例と比較例とで発生した焼き付きも全
く発生しなかった。 ＜実施例２＞（第２の本発明に係る第５の本発明の実施
例） 図２に示した設備列（各スタンドが４個の孔型ロールを
有する６スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を溶接製管法により外径101.6 mm、肉厚4.2 mmの母
管２とし、常温圧延（従来例）以外は誘導加熱コイル10
により母管２を加熱し、直ちに、表２に示す種々の圧延
温度域で、出側速度100 m/min としてタンデム圧延し、
外径76.3mm、長さ5.5 ｍの定尺の製品管３を50本得た。
【００３９】
【表２】
【００４０】各スタンドの圧延荷重の合計値（常温圧延
荷重に対する比）を図13に、製品管表面の焼き付き発生
数を図14に、夫々グラフで示す。圧延温度域を125 ℃〜
375℃とした発明例(C),(D) では、圧延荷重の合計値が
常温圧延（従来例）より11％〜14％低減し、125 ℃未満
または325 ℃超えとした比較例(6) 〜(10)のどれよりも
低く、また、従来例と比較例とで発生した焼き付きも全
く発生しなかった。
荷重に対する比）を図13に、製品管表面の焼き付き発生
数を図14に、夫々グラフで示す。圧延温度域を125 ℃〜
375℃とした発明例(C),(D) では、圧延荷重の合計値が
常温圧延（従来例）より11％〜14％低減し、125 ℃未満
または325 ℃超えとした比較例(6) 〜(10)のどれよりも
低く、また、従来例と比較例とで発生した焼き付きも全
く発生しなかった。
【００４１】実施例１、実施例２からわかるように、第
２の本発明によれば、固相接合製管法、溶接製管法の如
何を問わず、絞り圧延機11の使用スタンド数を増減させ
るだけで、低荷重の絞り圧延でかつ焼き付き起因の表面
肌悪化を伴わずに、一種類の母管２から数種の外径の製
品管３を得ることができ、小ロット多品種の鋼管を容易
に製造できるようになる。 ＜実施例３＞（第３の本発明に係る第４の本発明の実施
例） 図１に示した設備列（各スタンドが３個の孔型ロールを
有する８スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を固相接合製管法により外径27.2mm、肉厚2.3 mmの
母管２とし、母管２を以下の、の二通りの条件でタ
ンデム圧延し、外径17.3mm、長さ1000ｍのコイル状の製
品管３を得た。 〔加熱温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を300 ℃〜900 ℃の範囲で変化させて加熱後、直ちに、
出側速度一定（150 m/min ）で圧延。 〔出側温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を一定（700 ℃）として加熱後、直ちに、絞り圧延機11
出側温度が150 ℃〜500 ℃の範囲で変化するように圧延
速度を変更して圧延。
２の本発明によれば、固相接合製管法、溶接製管法の如
何を問わず、絞り圧延機11の使用スタンド数を増減させ
るだけで、低荷重の絞り圧延でかつ焼き付き起因の表面
肌悪化を伴わずに、一種類の母管２から数種の外径の製
品管３を得ることができ、小ロット多品種の鋼管を容易
に製造できるようになる。 ＜実施例３＞（第３の本発明に係る第４の本発明の実施
例） 図１に示した設備列（各スタンドが３個の孔型ロールを
有する８スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を固相接合製管法により外径27.2mm、肉厚2.3 mmの
母管２とし、母管２を以下の、の二通りの条件でタ
ンデム圧延し、外径17.3mm、長さ1000ｍのコイル状の製
品管３を得た。 〔加熱温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を300 ℃〜900 ℃の範囲で変化させて加熱後、直ちに、
出側速度一定（150 m/min ）で圧延。 〔出側温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を一定（700 ℃）として加熱後、直ちに、絞り圧延機11
出側温度が150 ℃〜500 ℃の範囲で変化するように圧延
速度を変更して圧延。
【００４２】図15は、条件で得られた鋼管についての
加熱温度と表面粗さＲmax との関係を示すグラフ、図16
は、条件で得られた鋼管についての最終スタンド圧延
温度と伸び（Ｅｌ．）との関係を示すグラフである。絞
り圧延後の製品管３の表面粗さＲmax は、母管２の加熱
温度が第３の本発明の規定を満たす725 ℃以下では、10
μm 未満と良好であるが、725 ℃以上では数10μm に悪
化する。また、絞り圧延後の製品管３の伸びは、圧延温
度が第３の本発明の規定を満たす375 ℃以上では、33％
以上と良好であるが、375 ℃に満たないと30％に達せず
不良である。 ＜実施例４＞（第３の本発明に係る第５の本発明の実施
例） 図２に示した設備列（各スタンドが４個の孔型ロールを
有する６スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を溶接製管法により外径101.6 mm、肉厚4.2 mmの母
管２とし、母管２を以下の、の二通りの条件でタン
デム圧延し、外径76.3mm、長さ5.5 ｍの定尺の製品管３
を各条件内同一水準につき50本得た。 〔加熱温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を400 ℃〜1000℃の範囲で変化させて加熱後、直ちに、
出側速度一定（100 m/min ）で圧延。 〔出側温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を一定（650 ℃）として加熱後、直ちに、絞り圧延機11
出側温度が200 ℃〜500 ℃の範囲で変化するように圧延
速度を変更して圧延。
加熱温度と表面粗さＲmax との関係を示すグラフ、図16
は、条件で得られた鋼管についての最終スタンド圧延
温度と伸び（Ｅｌ．）との関係を示すグラフである。絞
り圧延後の製品管３の表面粗さＲmax は、母管２の加熱
温度が第３の本発明の規定を満たす725 ℃以下では、10
μm 未満と良好であるが、725 ℃以上では数10μm に悪
化する。また、絞り圧延後の製品管３の伸びは、圧延温
度が第３の本発明の規定を満たす375 ℃以上では、33％
以上と良好であるが、375 ℃に満たないと30％に達せず
不良である。 ＜実施例４＞（第３の本発明に係る第５の本発明の実施
例） 図２に示した設備列（各スタンドが４個の孔型ロールを
有する６スタンドの絞り圧延機11を具備）を用いて、JI
S G 3452相当の配管用炭素鋼管を製造するに当たり、鋼
帯１を溶接製管法により外径101.6 mm、肉厚4.2 mmの母
管２とし、母管２を以下の、の二通りの条件でタン
デム圧延し、外径76.3mm、長さ5.5 ｍの定尺の製品管３
を各条件内同一水準につき50本得た。 〔加熱温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を400 ℃〜1000℃の範囲で変化させて加熱後、直ちに、
出側速度一定（100 m/min ）で圧延。 〔出側温度変更〕誘導加熱コイル10により、加熱温度
を一定（650 ℃）として加熱後、直ちに、絞り圧延機11
出側温度が200 ℃〜500 ℃の範囲で変化するように圧延
速度を変更して圧延。
【００４３】図17は、条件で得られた鋼管についての
加熱温度と表面粗さＲmax との関係を示すグラフ、図18
は、条件で得られた鋼管についての最終スタンド圧延
温度と伸び（Ｅｌ．）との関係を示すグラフである。絞
り圧延後の製品管３の表面粗さＲmax は、母管２の加熱
温度が第３の本発明の規定を満たす725 ℃以下では、10
μm 未満と良好であるが、725 ℃超えでは数10μm に悪
化する。また、絞り圧延後の製品管３の伸びは、圧延温
度が第３の本発明の規定を満たす375 ℃以上では、36％
以上と良好であるが、375 ℃に満たないと30％に達せず
不良である。
加熱温度と表面粗さＲmax との関係を示すグラフ、図18
は、条件で得られた鋼管についての最終スタンド圧延
温度と伸び（Ｅｌ．）との関係を示すグラフである。絞
り圧延後の製品管３の表面粗さＲmax は、母管２の加熱
温度が第３の本発明の規定を満たす725 ℃以下では、10
μm 未満と良好であるが、725 ℃超えでは数10μm に悪
化する。また、絞り圧延後の製品管３の伸びは、圧延温
度が第３の本発明の規定を満たす375 ℃以上では、36％
以上と良好であるが、375 ℃に満たないと30％に達せず
不良である。
【００４４】実施例３、実施例４からわかるように、第
３の本発明によれば、固相接合製管法、溶接製管法の如
何を問わず、絞り圧延機11の使用スタンド数を増減させ
るだけで、加工硬化を抑制できかつスケール噛込み起因
の表面肌悪化を伴わずに、一種類の母管２から数種の外
径の製品管３を得ることができ、小ロット多品種の鋼管
を容易に製造できるようになる。
３の本発明によれば、固相接合製管法、溶接製管法の如
何を問わず、絞り圧延機11の使用スタンド数を増減させ
るだけで、加工硬化を抑制できかつスケール噛込み起因
の表面肌悪化を伴わずに、一種類の母管２から数種の外
径の製品管３を得ることができ、小ロット多品種の鋼管
を容易に製造できるようになる。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、固相接合製管法あるい
は溶接製管法で製造された鋼母管を、低荷重で、あるい
は加工硬化を抑制して、表面性状を悪化させずに数水準
の外径の製品管に絞り圧延できるから、小ロット多品種
の鋼管の製造が容易となり、さらには寸法精度が高水準
の製品管が得られるという格段の効果を奏する。
は溶接製管法で製造された鋼母管を、低荷重で、あるい
は加工硬化を抑制して、表面性状を悪化させずに数水準
の外径の製品管に絞り圧延できるから、小ロット多品種
の鋼管の製造が容易となり、さらには寸法精度が高水準
の製品管が得られるという格段の効果を奏する。
【図１】第４の本発明を実施できる設備列の模式図であ
る。
る。
【図２】第５の本発明を実施できる設備列の模式図であ
る。
る。
【図３】従来の冷間での鋼管の絞り圧延方法を示す模式
図である。
図である。
【図４】従来の熱間での鋼管の絞り圧延方法を示す模式
図である。
図である。
【図５】母管加熱温度と製品管表面粗さＲmax との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図６】圧延荷重と表面疵（焼き付き）に及ぼす圧延温
度の影響を示すグラフである。
度の影響を示すグラフである。
【図７】製品管の降伏点および伸びの圧延温度依存性を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図８】母管の管周方向温度差と製品管の偏肉率との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図９】通常の絞り圧延温度制御に用いられる制御系の
模式図である。
模式図である。
【図10】第９の本発明の鋼管の絞り圧延設備の例を示す
模式図である。
模式図である。
【図11】実施例１での各スタンドの圧延荷重の合計値を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図12】実施例１での製品管表面の焼き付き発生数を示
すグラフである。
すグラフである。
【図13】実施例２での各スタンドの圧延荷重の合計値を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図14】実施例２での製品管表面の焼き付き発生数を示
すグラフである。
すグラフである。
【図15】実施例３での加熱温度と表面粗さＲmax との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図16】実施例３での最終スタンド圧延温度と伸びとの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
【図17】実施例４での加熱温度と表面粗さＲmax との関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図18】実施例４での最終スタンド圧延温度と伸びとの
関係を示すグラフである。
関係を示すグラフである。
１ 鋼帯 ２ 母管 ３ 製品管 ４ アンコイラ ５ 走間接合装置 ６ ルーパ ７ 素管成形機 ８ 誘導加熱装置 ９ スクイズスタンド 10 誘導加熱コイル 10Ａ 冷媒噴射ノズル 11 絞り圧延機 12 管矯正装置 13 切断機 14 冷却床 15 コイラ 16 温度計（絞り圧延機入側） 17 温度計（絞り圧延機出側） 18 温度計（絞り圧延機スタンド間） 21 鋼帯１の予熱炉 22 鋼帯１の加熱炉 23 再加熱炉 31 演算装置 32 入熱制御装置 33 流量制御装置 34 流調弁 35 冷媒源 41 入側均熱装置 42 スタンド間均熱装置 43 演算制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｄ 9/08 8315−4Ｅ Ｂ２１Ｂ 37/00 ＢＢＳ // Ｂ２１Ｃ 37/06 8315−4Ｅ １３４ 37/08 (72)発明者 板谷 元晶 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 大西 寿雄 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 橋本 裕二 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 田中 伸樹 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内 (72)発明者 松井 博之 愛知県半田市川崎町１丁目１番地 川崎製 鉄株式会社知多製造所内
Claims (10)
- 【請求項１】 孔型ロールを有する複数スタンドの絞り
圧延機を用いて鋼管を絞り圧延する鋼管の絞り圧延方法
において、絞り圧延前の鋼管を100 ℃超え800 ℃未満の
温度域に加熱することを特徴とする鋼管の絞り圧延方
法。 - 【請求項２】 鋼管を125 ℃〜375 ℃の温度域で絞り圧
延する請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 絞り圧延前の鋼管を725 ℃以下に加熱
し、375 ℃以上の温度域で絞り圧延する請求項１記載の
方法。 - 【請求項４】 固相接合製管装置の出側に連続して絞り
圧延機を配置した鋼管製造設備列を用いて鋼管に絞り圧
延を施す請求項１、２、または３に記載の方法。 - 【請求項５】 溶接製管装置の出側に連続して絞り圧延
機を配置した鋼管製造設備列を用いて鋼管に絞り圧延を
施す請求項１、２、または３に記載の方法。 - 【請求項６】 絞り圧延前の鋼管を管周方向温度差200
℃以内に均熱する請求項１〜５のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項７】 絞り圧延前の鋼管を管周方向温度差100
℃以内に均熱する請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 絞り圧延機の入側、出側、およびスタン
ド間で鋼管温度を測定し、該測定値に基づいて絞り圧延
前および絞り圧延中の鋼管温度を制御する請求項１〜７
のいずれかに記載の方法。 - 【請求項９】 固相接合製管装置または溶接製管装置、
入側加熱装置、複数スタンドの絞り圧延機がこの順に連
続配置され、絞り圧延機の入側、出側で鋼管の温度を測
定する温度計と、これら温度計の測定値に基づき入側加
熱装置を制御する演算制御装置とを備えた鋼管の絞り圧
延設備において、入側加熱装置に代えて、加熱・冷却両
用の入側均熱装置とし、さらに、絞り圧延機のスタンド
間に温度計および加熱・冷却両用のスタンド間均熱装置
を備え、演算制御装置がさらにスタンド間の温度計の測
定値に基づき入側均熱装置とスタンド間均熱装置を制御
することを特徴とする鋼管の絞り圧延設備。 - 【請求項10】 入側およびスタンド間の均熱装置におけ
る加熱用手段が加熱炉または誘導コイル、冷却用手段が
冷媒噴射ノズルである請求項９記載の設備。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16725796A JP3853428B2 (ja) | 1995-08-25 | 1996-06-27 | 鋼管の絞り圧延方法および設備 |
| AU67540/96A AU716746B2 (en) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | A method of preparing a steel pipe, an apparatus thereof and a steel pipe |
| US08/776,664 US6006789A (en) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | Method of preparing a steel pipe, an apparatus thereof and a steel pipe |
| KR1019970701209A KR100233700B1 (ko) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | 강관제조방법과그의장치,및강관 |
| EP96927863A EP0788850B1 (en) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | Steel pipe manufacturing method and apparatus |
| PCT/JP1996/002334 WO1997007906A1 (fr) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | Procede et appareil de fabrication de tubes d'acier et tubes d'acier ainsi obtenus |
| DE69635042T DE69635042T2 (de) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von stahlrohren |
| CN96190964A CN1082855C (zh) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | 钢管的制造方法及其装置与钢管 |
| CA002201166A CA2201166C (en) | 1995-08-25 | 1996-08-21 | A method of preparing a steel pipe, an apparatus thereof and a steel pipe |
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|---|---|---|---|
| JP7-239080 | 1995-08-25 | ||
| JP7-239079 | 1995-08-25 | ||
| JP23908095 | 1995-08-25 | ||
| JP23907995 | 1995-08-25 | ||
| JP16725796A JP3853428B2 (ja) | 1995-08-25 | 1996-06-27 | 鋼管の絞り圧延方法および設備 |
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| JP3853428B2 JP3853428B2 (ja) | 2006-12-06 |
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ID=27322829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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