JPS5933071B2 - 電縫管の溶接部シ−ル装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電縫管の製造時における電縫管の溶接 。

部付近をシールして溶接部雰囲気を調節する溶接部シー
ル装置に関する。電縫管は、帯状コイルを連続的に多数
のロール群により管状体に成形した後、ワークコイルで
誘導加熱またはコンタクトチップで直接通電加熱してエ
ッジ部を所定の温度に加熱し溶接ロールで加圧溶接して
製造される。

この方法においては入部分の鋼管は全く欠陥なく製造可
能であるが、特にＣｒのようにその酸化物が発生し易く
、酸化物の融点が高い成分を含む鋼は、酸化雰囲気での
溶接では酸化物が溶接部に残り、溶接欠陥となク易いと
いう欠点があつた。このため従来からこの対策として種
々の不活性ガスシール方法が提案されている。本発明者
達の研究によれば、溶接部のシール装置の具備条件とし
て（１）被加熱部を完全にエア、水から隔離する構造で
あること。

また、溶接条件、被溶接材によつて異なるが、Ｏ２濃度
は０．２％以下、露点ｏ℃以下が望ましいこと。（２）
溶接ロールおよびコンタクトチップまたはワークコイル
間の狭いスペースに適した形状であること。

（３）スケールおよび汚物等の付着が少ない構造である
こと。

（４）長時間、使用に耐える耐久性を有するこ（５ｏ（
５）溶接点および被加熱エッジ部が見える構造であるこ
と。

などが考えられるが、従来の溶接部シール装置において
は、これらの条件をすべて満足する装置は見当らない。

本発明は上記具備条件を全て満足する実利性の極めて高
い電縫管の溶接部シール装置の提供を目的とし、゛その
要旨は連続して走行する管状体のエッジ部を加熱しなが
ら溶接する電縫管の溶接装置において、前記管状体の内
面に密接しイソヒータまたはマンドレルの前部および後
部に設けられた前部シールおよび後部シールと、該前部
シールと後部シ−ルの間で各々前後に適宜の間隔を｝い
て前部は管状体の上部｝よび左右に密接し前部以外は管
状体の左右に密接してインヒータに設けられた中間部シ
ールとからなる内面シールと、該前部シールおよび中間
部シール前部の上部に管状体の外面に密接する吸引部シ
ールと、上部に不活性ガスの吹込口を有しワークコイル
またはコンタクトチツプ｝よひ溶接点を包囲し上部から
下部にかけてその断面積が減少する形状を有する外面シ
ールとを有することを特徴とする電縫管の溶接部シール
装置である。

次に図面にもとづいてこの発明装置の構成について、ワ
ークコイルを用いて加熱を行う場合を例にとり説明する
。

第１図は本発明の溶接部シール装置の１実施例ケ示す斜
視図、第２図は第１図に示す溶接部シール装置の縦断面
図、第３図は第１図に示す溶接部シール装置の横断面図
である。図において、２１は内面シールで、この内面シ
ール２１は管状体１の内面に密接し、インヒーター７の
前部に固着された前部シール８と、同じく管状体１の内
面に密接し、マンドレル１０の後部に固着された後部シ
ール１１と、前部シール８と後部シール１１との間に各
々適宜の間隔１１，１２をあ一いて、前部は管状体１の
上部および左右に密接し、前部以外は管状体１の左右に
密接し、インヒーター７に固着された中間部シール９と
からなつている。１４は吸引部シールで、この吸引部シ
ール１４は第２図に示すごとく、前部シール８卦よび中
間部シール９の上部に管状体１の外面に密接して設けら
れている。

６は外面シールであ楓この外面シール６は図に示すごと
く、上部の側壁１７，１７′に不活性ガスの吹込口２８
，２８／を有し、ワークコイル５の上部ふ・よび溶接点
１５を包囲し、不活性ガスが流れる部分（破線の矢印で
示す）の断面積が次第に減少するように、上部から下部
にかけてその断面積が減少するように第３図に示すごと
く、その横断面がＶ字形を有し、その後部は被加熱エツ
ジ部１′および溶接点１５上に数？の高さの空間を有し
て溶接ロール４，４′に密接して設けられている。

つぎに本発明装置を第１図〜第３図に示す実施例により
詳細に説明する。

外面シール６は主として天井板１８、側壁１７，１７／
、前壁１６｝よひ後壁１９から成る。外面シール６は、
側壁１７，１７′卦よび前壁１６に固定されたフレーム
２６により支持される。フレーム２６はボルト２７によ
りロールハウジング２４に固定される。後壁１９はロー
ル・・ウジング２４側のシールを目的とし、不活性ガス
を溶接点１５の方向に導くノーズ部３０を有する。ノー
ズ部３０は溶接ロール４，４′間に挿入される。このノ
ーズ部３０がエツジ部１′および溶接点１５の上部で最
も近接しているが、それでも数？は離れて｝Ｖ、スケー
ルや汚物等が付着する心配は無い。側壁１７，１７７の
上方にはガス吹込管２０，２０′が固定されておジ、吹
込口２８，２８１から不活性ガスが外面シール６内に吹
込まれるようになつている。９１Ｊ壁１７，１７′の後
部には押え板２３，２３勿く固定されて訃ジ、溶接ロー
ル４，４′の外側に直接接触し、不活性ガスのシールと
、溶接ロール４，４′の冷却水が外面シール６内に侵入
するのを防止する。

このことによ抵溶接ロール４，４′をもシール側壁の一
部として利用でき、狭い溶接部付近に特別な物を設ける
必用が無くなる。な訃、溶接ロール４，４′の冷却はノ
ズル２９，２９′からソリブル油をかけることによつて
行なわれる。

押え板２３，２３′は非金属弾性体、例えばネオプレー
ンのスポンジまたはゴム等が用いられ、溶接ロール４，
４′の左右の動きに対応できるようになつている。また
側壁１７，１７′の下方にはワークコイル５のシールを
行なうためのワークコイルシール２２，２２勿く設けら
れている。ワークコイルシール２２，２２′はワークコ
イル５の管軸方向移動を可能にするための長孔３１を有
し、管軸方向にスライド可能となつており、ボルト３２
によつて固定される。前壁１６訃よび後壁１９はほぼ垂
直に設けられるが、側壁１ｒ，１Ｔ牡外面シール６の横
断面が上部から下部に行くにつれて減少するように、ま
た、溶接ロール４，４′の形状に応じてＶ字形に形成さ
れている。この構造は外面シール６の上部から不活性ガ
スを吹込む場合に外面シール６内の不活性ガスの圧力が
保ち易く、溶接ロール４，４′および管状体１とのすき
まが多少あつてもエアーの巻込みが無くなるという利点
がある。事実後述する実施例ではすきまが２〜３ｍ７！
Ｌあいていても問題ないことが確認されている。外面シ
ール６の材質としてはワークコイル５に近い部分は誘導
加熱を受けるために非金属材料が好ましく、また先にも
述べたように作業性の面から内部の状態が見えるように
アクリルまたは塩ビのように透明な材質であることが望
ましい。また外面シール６の内部が観察できるように特
別なガラス窓２５を前壁１６に設けてある。このような
外面シールを用いればシール内の全ての部分の圧力が外
面より高くなるのでエアーの巻込みは全くなく、不活性
ガスの流れは第２図卦よび第３図の破線の矢印で示すよ
うに理想的な流れとなる。また、シールの構造がシンプ
ルで、被加熱エツジ部直上数儂内は空間となつているた
め、シールに汚物などの付着が少なく、汚物などが溶接
部に噛込む恐れが無い。また、外面シール６の消耗部分
となるのは溶接ロール４，４／に接している押え板２３
，２３′のみであるので充分耐久性があ９、また、シー
ルの着脱も簡単でその作業も極めて短時間で処理できる
などの利点がある。つぎに冷却水などの侵人防止訃よび
水分除去の点について説明する。

管の成形途中で管状体１の内部を流れてくる水溶性のソ
リブル油は、管状体１の内部に設けられた内面シール６
の前部シール８によつてせき止められる。

このソリブル油のオーバーフロー分およびエツジ部Ｖに
付着するソリブル油、その他の汚物は図にない吸引装置
によつて吸引口１３から吸引除去される。インヒータ７
はマンドレル１０に固定されており、マンドレル１０の
後方には図にない内面ビードカツタ一が連結されている
。

インヒータ７はエポキシまたはテフロン等の非金属製円
筒体内部にフエライトコアを有して｝り、このフエライ
トコアはマンドレル１０の内部を通つて送られてくるソ
リブル油によつて冷却される。冷却後のソリブル油はマ
ンドレル１０に設けられた穴１２から放出され、後続の
図にない内面ビードカツタ一を冷却する。この管内に放
出されたソリブル油は内面シール６の後部シール１１に
よつてほぼ完全にせき止められる。内面シール６の前部
シール８｝よび後部シール１１から流人する若干のソリ
ブル油は図に示す不活性ガスの流路（破線矢印で示す）
に従つて吸引口１３から図にない吸引装置により不活性
ガスと共に吸引される。内面シール６の中間部シール９
は第２図ｂ〔第２図ａのＸ−Ｘ断面図〕に示すごとく管
状体１の内部空間を上部と下部とに区分し、不活性ガス
の流れが第２図の破線の矢印で示す流れとなるような構
造となつている。以下に本発明の実施例について述べる
。以上は本発明を高周波誘導溶接の場合を例にとり説明
したが、本発明は前述したごとくコンタクトチツプを用
いる高周波抵抗溶接にも用いられる。

第４図訃よび第５図にその実施例を示す。この実施例て
は２個の溶接ロールを用いて溶接する場合を示す。管状
体４１はコンタクトチツプ４４，４４′より直接通電加
熱を受けてエツジ部６０が加熱され、溶接点６２で溶接
ロール４０，４０′により圧接され管４２となる。管内
面に設けられる内面シール６５は前記の実施例と全く同
様で、インヒータ４６に設けられた前部シール４９、中
間部シール５０および後部シール５１とから成る。４５
はマンドレルでインヒータ４６の冷却水は穴４８から放
出される。

この場合、インヒータを用いない場合はマンドレルに上
記の内面シールを設けた構造とすれば良い。

管内のソリブル油、蒸気等は吸引口６３から図にない吸
引装置により除去される。外面シール４７は前壁５５、
天井板５４、後壁５３｝よひ側壁５６，５７より成り、
互いに気密性良く構成されている。

後壁５３には前記実施例と同様な目的で第４図に示すご
とく、ノーズ部６４が設けられている。側壁５６，５７
には前記の実施例と同様に上部に不活性ガスの吹込管５
８，５８／／＞く設けられ、吹込口５９，５９７から不
活性ガスが外面シール４７内に吹込まれるようになつて
卦ク、また、管軸方向に見ると（第５図）Ｖ字形となる
ように構成しているので、その下部ほど不活性ガスの流
れる断面積は小さくなつているＯで、圧力が高くな勺外
部からのエアー流入は無くなる。また、シールの着脱も
前記実施例と同様に簡単でその作業も極めて短時間で処
理できる、また、不活性ガスの流れは図中破線の矢印で
示すように被加熱エツジ部６０ふ・よび溶接点６２を完
全にシールするような流れとなつている。なお、側壁５
７は、給電アーム４３と気密性よく設けられている。本
発明は以上に述べたような溶接部シール装置であるから
、電縫管の製造における被加熱部を完全にシールするこ
とができ、また、溶接部付近の狭いスペースに適した形
状を有し、スケールや汚物等の付着が少なく、長時間の
使用に耐え、溶接部付近の状態が外部から監視できるの
で、溶接部品質の優れた電縫鋼管を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の溶接部シール装置の１実施例を示す斜
視図、第２図ａは第１図に示す溶接部シール装置の縦断
面図、第２図ｂは第２図Ａｆ）Ｘ−Ｘ断面図、第３図は
第１図に示す溶接部シール装置の横断面図、第４図は本
発明の溶接部シール装置の他の実施例を示す縦断面図、
第５図は第４図におけるＡ−Ａ断面図である。 図に卦いて、１，４１・・・・・・管状体、Ｖ，６Ｏ・
・・・・・エツジ部、３，３′，４，４′，４０，４０
′・・・・・・溶接ロール、５・・・・・・ワークコイ
ル、６，４７・・・・・・外面シール、７，４６・・・
・・・インヒータ、８，４９・・・・・・前部シール、
９，５０・・・・・・中間部シール、１０，４５・・・
・・・マンドレル、１１，５卜・・・・・後部シール、
１４，５２・・・・・・吸引部シール、１５，６２・・
・・・・溶接点、２１，６５・・・・・・内面シール、
２８，２８′，５９，５９ｔ・・・・・吹込口、４４，
４４ｔ・・・・・コンタクトチツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 連続して走行する管状体のエッジ部を加熱しながら
   溶接する電縫管の溶接装置において、前記管状体の内面
   に密接しインピーダまたはマンドレルの前部および後部
   に設けられた前部シールおよび後部シールと、該前部シ
   ールと後部シールの間で各々前後に適宜の間隔をおいて
   前部は管状体の上部および左右に密接し前部以外は管状
   体の左右に密接してインピーダに設けられた中間部シー
   ルとからなる内面シールと、該前部シールおよび中間部
   シール前部の上部に管状体の外面に密接する吸引部シー
   ルと、上部に不活性ガスの吹込口を有しワークコイルま
   たはコンタクトチップおよび溶接点を包囲し上部から下
   部にかけてその断面積が減少する形状を有する外面シー
   ルとを有することを特徴とする電縫管の溶接部シール装
   置。