一种电焊管焊接装置，在移动的金属带板通过辊被弯曲成圆筒状而上述金属带板的宽度方向的两端部成为对置之后，在被弯曲成上述圆筒状的金属带板的附近设置感应加热装置或者通电加热装置的供电部，通过来自该供电部的供给电力对上述两端部进行焦耳加热，之后将上述两端部之间在压接同时进行焊接。而且，该电焊管焊接装置具备强磁性体，在沿着上述金属带板的移动方向观察的情况下，在比上述供电部靠上游侧、且与上述对置的两端部之间的开口部对应的位置上，该强磁性体松动插入在上述两端部之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电焊管焊接装置，在使金属带板移动的同时将其弯曲成圆筒状， 通过感应加热或者基于滑动电极的直接通电，对金属带板通电电流，由此将上述金属带板的两端部接合而制造电焊管。进一步说明，本专利技术尤其涉及一种能够有效消除无功功率并能够高效地进行焊接的电焊管焊接装置。本申请基于2009年9月16日在日本申请的特愿2009-214885号以及2009年9 月16日在日本申请的特愿2009-214887号并主张其优先权，将这些申请的内容援用于此。
技术介绍
作为制造金属管的方法，除了一边弯曲金属带板一边通过焊接来形成管形状的电焊管、螺盘管等以外，还具有在金属坯上直接开孔来进行制造的无缝管以及基于金属挤压的管的制造方法。电焊管由于生产率尤其高且能够便宜地进行制造，因此被大量生产。这种电焊管为，在使金属带板移动的同时将其成型为圆筒型，在最后，在对进行接合的金属带板的两端部流动高频电流而升高到熔融温度的状态下，通过辊来对两端面进行压接焊接而形成为管状。此时，作为对金属带板的端部供给电流的方法，存在的一个方法为，以包围金属外侧的方式卷绕感应线圈，并在该感应线圈中流动一次电流，由此使金属直接产生感应电流的方法；另一个方法为，将被称作接触端头的金属制电极按压到金属带板的端部，而从电源直接通电电流的方法。此时，在感应线圈或电极中通过的电流，一般使用100 400kHz程度的高频电流，并且在管的内面侧配置被称作二端阻抗元件的强磁性体的情况较多。二端阻抗元件被用于阻止要在被弯曲成筒状的金属带板的内周流动的电流。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开昭53-44449号公报非专利文献非专利文献1 《高频的基础和应用》(东京电机大学出版局，P79、80)
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题图1、图2是说明电焊管的焊接的示意图。作为被焊接材料的金属带板1，从平面状态起在移动中通过辊而被加工，并以两端部h、2b相面对的形状成型为筒状，在最后，通过挤压辊7对两端部加、213进行按压而在接合部6接触。在该挤压辊7的上游，为了使相面对的两端部h、2b熔融而接合，而作为供电部，在图1中设置有感应加热装置的感应线圈 3，在图2中设置有直接通电装置的电极^、4b。通过使用该感应线圈3或者直接通电装置的电极4a、4b来流动高频电流，由此在金属带板端部h、2b中流动电流5ajb而进行焦耳发热，金属带板端部h、2b的表面被加热而熔融，由此在接合部6被焊接。在金属带板1的CN 102548704 A表面上产生并在金属板端部h、2b中流动的电流fe、5b为高频，如果金属带板1不具有开口部，则在与感应线圈3或者电极^、4b相对应的位置的圆周方向上流动与一次电流反向的电流，但由于在电焊管制造中金属带板是开放的，因此电流通过表皮效应而在金属带板端部h、2b的表面上流动，并且通过邻近效应而要沿着金属板端部侧流动。电流fe、5b为，如果与感应线圈3或者从电极^、4b在接合部6进行往复的长度相比较，被弯曲成筒状的金属带板1的内周面的圆周方向长度足够长，则与感应线圈3或者电极4a、4b与接合部6之间的阻抗相比，内周面的圆周方向的阻抗较大，因此电流如上述那样要沿着金属带板端部向接合部侧流动。但是，在成为筒状的金属带板的内径较小，而该筒状体的内周面的圆周方向的阻抗不是那么大的情况下，朝向接合部侧的电流减少，电流在管内周面上流动。为了阻止这种电流在内周面上的流动，以往采用如下的方法如图3的截面示意图所示，将被称为二端阻抗元件8的强磁性体插入到成为筒状的金属带板1的内侧， 提高内周面的阻抗，由此阻止在内周面上流动的电流。在专利文献1中公开了如下方法除了该内侧的二端阻抗元件之外，在外周面上也配置二端阻抗元件。在专利文献1记载的方法中，可以认为配置二端阻抗元件是为了阻止在所弯曲的筒状体的外周侧流动的电流。但是，本专利技术的专利技术人等根据专利文献1记载的方法进行了电磁场解析，结果判明了如下情况如图4中的电流矢量所示，在筒状体的外周面的圆周方向上流动的电流，集中在感应线圈正下方附近以及在感应线圈上游侧从金属带板1内侧的二端阻抗元件端部离开的上游侧，在从感应线圈到二端阻抗元件端部之间， 向外流动的电流极少。此外，还判明了如下情况虽然外面二端阻抗元件具有将一部分向外流动的电流切断的效果，但是由于二端阻抗元件自身为强磁性体，所以发现将由感应线圈产生的磁通向远方输送的作用，并在筒状金属的表面上产生无效的电流，因此有时会使焊接效率降低。此外，如图1所示，在电焊管制造中，在移动中通过辊来对平板的金属进行弯曲加工，使其成为接近圆筒的形状，并通过挤压辊7使由感应线圈3的感应电流加热、熔融的金属带板两端部接触而形成管，在该情况下，在感应线圈3的附近，以挤压辊7为首的轧机架等构造体使用作为磁性体的铁。在此，铁存在如下问题铁的相对磁导率较高而容易将磁通集中，因此被由感应线圈3产生的磁通加热，消耗多余的电力，成为使焊接效率降低的原因。此外，由于这些挤压辊、构造体等消耗电力的构造的温度上升，因此需要进行冷却。此外，根据在金属带板端部安装热电偶而测定了温度的结果，得知如下情况当在感应线圈3中流动电流时，不仅接合部6侧的金属板端部被加热，感应线圈3上游侧的金属板端部也被加热。以往，如非专利文献1所示，说明了电流仅在从感应线圈正下方朝向焊接部的方向上流动的情况。但是，本专利技术的专利技术人等通过电焊管的电磁场解析对电流分布、磁场分布进行了调查，结果得知如下情况不是非专利文献1所示的、如图1那样的电流分布， 而是如图4所示，来自感应线圈3正下方的电流，不仅成为接合部6方向的电流，而且相当量的电流分流而向感应线圈3的上游流动。此外，磁通还分散到从感应线圈3离开的部分， 在挤压辊7、金属带板端部以外的侧面部分也产生对焊接无帮助的感应电流。S卩，判明了存在如下问题由感应线圈3供给的电力未有效地流到接合部，而是作为无用的电力被消费掉。本专利技术的目的在于，解决上述课题，提供一种电焊管焊接装置，用于提高电焊管制造时的加热效率，能够通过简单的装置有效地提高制造效率。用于解决课题的手段本专利技术的主旨如下所述。(1)本专利技术一个方式的电焊管焊接装置为，在移动的金属带板通过辊被弯曲成圆筒状而上述金属带板的宽度方向的两端部成为对置之后，在被弯曲成上述圆筒状的金属带板的附近设置感应加热装置或者通电加热装置的供电部，通过来自该供电部的供给电力对上述两端部进行焦耳加热，之后将上述两端部之间在压接同时进行焊接。而且，该电焊管焊接装置具备强磁性体，在沿着上述金属带板的移动方向观察的情况下，在比上述供电部靠上游侧、且与上述对置的两端部之间的开口部对应的位置上，该强磁性体松动插入在上述两端部之间。(2)在上述(1)所述的电焊管焊接装置中，也可以采用以下构成上述强磁性体松动插入在上述开口部的上述两端部之间，并且在与上述金属带板的移动方向垂直的截面中观察的情况下，上述强磁性体具有对上述对置的金属带板的两端部的各上部角部、各下部角部的一方或者双方进行覆盖的形状。(3)在上述( 所述的电焊管焊接装置的情况下，在上述截面中观察上述强磁性体时的形状也可以为τ字状、倒T字状、H字状中的某一个。(4)在上述(1)所述的电焊管焊接装置中，在与上述金属带板的移动方向垂直的截面中本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：广田芳明，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：
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