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JPS6411086B2 - - Google Patents
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JPS6411086B2 - - Google Patents

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JPS6411086B2
JPS6411086B2 JP15251983A JP15251983A JPS6411086B2 JP S6411086 B2 JPS6411086 B2 JP S6411086B2 JP 15251983 A JP15251983 A JP 15251983A JP 15251983 A JP15251983 A JP 15251983A JP S6411086 B2 JPS6411086 B2 JP S6411086B2
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JP
Japan
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yield strength
present
temperature
annealing
reduction
Prior art date
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Expired
Application number
JP15251983A
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English (en)
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JPS6046321A (ja
Inventor
Kazuo Konishi
Saburo Ishiro
Seijiro Yasugi
Takashi Kuroda
Tetsuaki Sugamasa
Yutaka Nagahama
Tsutomu Konawa
Juji Sugimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Priority to JP15251983A priority Critical patent/JPS6046321A/ja
Publication of JPS6046321A publication Critical patent/JPS6046321A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電縫管の製造方法に関する。
電縫管製造工程では、造管時におけるバウシン
ガー効果により降伏強度が低下するという問題が
あり、このような降伏強度の低下は、第1図に示
すように特に高強度(例えばAPI規格5LX―X60
程度以上)のもの程、またt/D(肉厚/外径)
の比較的小さい(2%前後)もの程大きい。一般
にt/Dの大きいサイズ(小径サイズ)のものに
ついては、サイジング工程で絞りがかけられるた
め、造管時に降伏強度が低下しても上記絞りによ
り強度が回復するのに対し、t/Dの小さいサイ
ズ(大径サイズ)では座屈を生じる等の理由から
サイジング工程では絞りがほとんどかけられず、
この結果、降伏強度が低下したままで製品化され
ることになる。また管サイズによつてフインパス
やサイジングでの絞りがある程度可能だとして
も、降伏強度を回復させるような強絞りは溶接部
靭性の劣化を招く結果となる。最近は高張力電縫
管のラインパイプでも溶接部の低温衝撃特性が仕
様となつている場合が多く、したがつて上記した
絞りの度合いも自ずと限度があり、降伏強度改善
の大きな効果はあまり期待できない。近年パイプ
ラインの材質は高張力化する傾向が強く、このた
め従来では、素材のコイルとして規格値よりも降
伏強度が高いもの(X60の場合、Y.S.が5Kg/mm2
以上高いもの)を使用し、降伏強度の低下分を予
め補償しておくという対策を採ることにより高張
力電縫管の製造を可能ならしめているのが実情で
ある。また電縫管の溶接部は、溶接後行われるシ
ームアニールによりその靭性が改善されるが、続
くサイジング工程で受ける加工歪により、再びそ
の靭性が劣化してしまうという問題がある。この
ようなサイジング工程で溶接部近傍が受ける加工
歪を除去し、その部分の靭性を改善させる方法と
して、サイジング後、シームアニール方式により
溶接部の熱処理を行うことも提案されているが、
この方式では溶接部近傍だけが局部加熱されるた
め、その冷却過程において熱が管周方向に急激に
奪われ溶接部が急冷されてしまい、このため溶接
部靭性改善について大きな効果は望み得ない。ま
た、上記したような局部的な熱処理では熱歪によ
る曲り等の変形を生じ易く、製品の品質低下を招
いてしまうという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑み、t/Dの小さ
い高張力鋼管についても、バウシンガー効果によ
る降伏強度の低下を合理的に改善でき、またその
ような降伏強度の改善とともに、サイジングによ
る溶接部靭性の低下をも改善することができる電
縫管製造方法を提供せんとするものである。
このため本発明は、熱処理による効果に着目
し、サイジング工程後、管体を4000℃未満の温度
で低温焼鈍し、引き続きシーム部のみを400℃以
上の温度で高温焼鈍し、上記低温焼鈍による加熱
状態を利用しつつシームアニールを行うことによ
り、降伏強度の改善とともに、溶接部の急冷を防
止して溶接部靭性を適切に改善するようにしたも
のである。
以下、本発明を図面を参照して説明すると、第
2図は本発明による電縫管製造方法の溶接以降の
実施状況を示しており、成形された管体Pはウエ
ルダー1によりシーム溶接された後、ポストアニ
ーラー2によつて溶接部が熱処理され、さらに空
冷ゾーン3及び水冷ゾーン4を通過後、サイザー
5で成形され、最終的に走行切断機6により所定
長に切断される。本発明ではこのサイザー通過
後、管体Pをまず加熱装置7により400℃未満の
温度で低温焼鈍するものである。この加熱装置7
としては、第3図に示すような低周波誘導加熱装
置、或は第4図に示すようなバーナ8による燃焼
ガス加熱装置等が用いられる。また、これら加熱
装置7の出側に保温ドームを設け、加熱装置容量
不足や加熱時間不足を補うようにすることができ
る。
上記低温焼鈍は400℃未満の温度で行われる。
400℃以上の比較的高温での焼鈍によつても降伏
強度の改善はなされるが、本発明の目的とする降
伏強度の改善効果は400℃未満の温度域で十分達
成されるものであり、400℃以上での焼鈍は加熱
用の大きなエネルギーとそのための設備的負担を
必要とし、経済性を著しく損うことになる。した
がつて焼鈍温度は400℃未満、好ましくは300℃以
下に設定される。また焼鈍による効果をある程度
期待するには、その焼鈍温度は100℃以上である
ことが好ましい。
そして、このような低温焼鈍を行うことによ
り、バウシンガー効果によつて低下した降伏強度
が大きく回復し、例えばAPI5LX―X60以上の高
張力鋼においても、大きなエネルギーを用いるこ
となく降伏強度が合理的に改善でき、t/Dの小
さい高張力電縫管を容易に製造することができ
る。第5図は本発明による降伏強度の改善効果
(管体サイズ20″×9.52,材質×70)を示したもの
であり、400℃未満の経済的な低温焼鈍で適切な
効果が得られていることが判る。
前述したように、電縫管製造過程における降伏
強度の低下は高強度のもの程大きい性質がある
が、このような鋼自体による傾向とは別に、管体
のt/Dが小さい程、またサイザーでの絞り量が
少ない程低下する性質があり、特にt/Dの小さ
いサイズのものでは座屈を生じ易い等の理由から
サイザーでの絞りがあまりかけられないため低下
の度合いが大きいものとなる。したがつて本発明
を適用すべき範囲は、パイプのt/D及び絞り量
(絞り率)という2つの要素との関係で決める必
要がある。検討の結果、t/Dと絞り率との和の
値が降伏強度の低下量と良好な相関を有し、上記
値に基づくことにより本発明を適用すべき範囲が
適切に決定できることが判つた。第6図はX60〜
X70クラスの材質のものについてt/Dプラス絞
り率と降伏強度(Y.S.)低下との関係を調べた結
果を示したものである。これによれば、上記t/
Dプラス絞り率の値が6%以下の範囲において降
伏強度の低下がみられ、特に5%以下の範囲でそ
の低下が大きくなつていることが判る。したがつ
て本発明はt/Dプラス絞り率の値が6%以下の
電縫管の製造工程に主として適用されることにな
る。このような電縫管は通常t/D3%以下であ
る200A以上のサイズの中、大径管に相当する。
また上記のような強度低下は一般にX52クラス以
上の材質のもので問題となるものであり、通常本
発明はこのようなクラスの材質の電縫管に適用さ
れる。
また、本発明では降伏強度の改善に伴い素材の
炭素当量を下げることができ、これによつて管体
円周溶接部の硬度を低下させ、応力腐食割れや水
素誘起割れに有効な作用を期待できる。また本発
明に附随し、曲り矯正の必要な管体に対して焼鈍
による温度が低下しないうちに矯正を施すことに
より、矯正によるバウシンガー効果の発生を適切
に除去することができる。
加熱装置7(低周波誘導加熱装置等)により
400℃以下の温度で低温焼鈍された管体Pは、第
2図及び第7図に示されるように直ちに溶接部加
熱装置9(高周波誘導加熱装置等)により、靭性
改善を目的として溶接部のみが400℃以上の温度
で高温焼鈍される。ここで本発明では、溶接部の
局部加熱前に、既に低温焼鈍によつて管周方向が
均一に加熱されているため、溶接部加熱後の冷却
速度が低く抑えられるものであり、これによりサ
イジング工程で受ける加工歪による靭性の劣化を
適切に改善することができる。なおこの高温焼鈍
の下限温度を400℃としたのは、400℃未満では溶
接部の靭性改善が十分でないからである。また、
溶接部の焼鈍温度の上限については、溶接部の組
織の粗大化を防止するため1000℃以下とすること
が望ましい。
第8図はこのような本発明法により製造された
電縫管(X70クラス)の溶接部衝撃特性を比較材
(溶接→シームアニール→サイジングによるもの)
のそれとともに示したもので、20″×6.35サイズ
の供試材の溶接部衝撃特性(試験片10×5.0mm)
をそれぞれ示したものである。これによれば、本
発明材ではサイジングしたままの比較材に較べ衝
撃特性が大幅に改善されていることが判る。
以上述べた本発明によれば、t/Dの小さい高
張力電縫管についても、造管時におけるバウシン
ガー効果による降伏強度の低下を経済的且つ合理
的に改善でき、このため素材として規格値よりも
高い強度のものを使用したり、或はフインパスや
サイジングでの強絞りを行つたりすることなくラ
インパイプ用等の高張力電縫管を簡単且つ経済的
に製造することができる。また上記降伏強度の改
善により、素材の炭素当量そのものが下げられる
ため、管体円周溶接部の硬度を低下させ応力腐食
割れや水素誘起割れに有効な作用を期待できると
いう効果がある。さらにこのような降伏強度の改
善とともに、サイジングによる溶接部靭性の低下
が適切に改善された電縫管を簡単且つ経済的に製
造することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は電縫管のt/Dと成形による降伏強度
の変化量との関係を示すものである。第2図は本
発明の実施状況を部分的に示す説明図である。第
3図及び第4図はそれぞれ本発明における管体加
熱状況の一例を示す説明図である。第5図はサイ
ジング工程後の管体焼鈍温度とコイル時に較べて
の降伏強度低下量との関係を示すものである。第
6図は管体t/Dとサイジング工程度における絞
り率との和の値と成形による降伏強度の変化量と
の関係を示すものである。第7図は本発明におけ
る管体加熱状況の一例を示す説明図である。第8
図は本発明によつて製造された電縫管の溶接部衝
撃特性を比較材それとともに示したものである。 図において、7′は加熱装置、9は溶接部加熱
装置である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 サイジング工程後、管体を400℃未満の温度
    で低温焼鈍し、引き続きシーム部のみを400℃以
    上の温度で高温焼鈍する電縫管の製造方法。
JP15251983A 1983-08-23 1983-08-23 電縫管の製造方法 Granted JPS6046321A (ja)

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JPS6046321A JPS6046321A (ja) 1985-03-13
JPS6411086B2 true JPS6411086B2 (ja) 1989-02-23

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ID=15542213

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