钢管焊缝的平整装置及其制造方法制造方法及图纸

一种钢管焊缝平整装置，其中为了平整对开口管两边缘感应加热后用挤压辊对接并焊合制造的钢管的焊缝增厚部而设置有：从管的外部和内部夹紧焊缝增厚部并对其进行轧制的管外部轧辊和管内部轧辊；在保持管内部轧辊可自由旋转的同时内设有冷却水通路的管内部轧辊支承装置；在用连接装置与管内部轧辊支承装置相连接的同时内设有冷却水供给通路的连杆；固定连杆的固定装置。一种钢管制造方法，其中在上述开口管的两边缘部分接受感应加热之前，在对开口管的两边缘部预成形后用上述钢管焊缝平整平整焊缝增厚部。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及钢管焊缝的平整装置和方法。具体地说，本专利技术涉及一种对成型于钢管焊缝处的增厚部进行在线平整的钢管焊缝平整装置及其制造方法，其中在钢管生产线上用成形辊连续地使带钢形成开口管并在固相压焊的适当温度范围内对接并焊合开口管的两边缘而制成了上述钢管。焊接钢管是通过对钢板或带钢进行管状成形并焊接接缝的方式而制成的。这种制造方法可按管外径和用途大致分为电阻焊、锻焊和电弧焊。外径为小径～中径的钢管采用了高频感应加热式电阻焊制造方法。这种制造方法是在连续进给带钢、用成形辊形成管状地制成开口管、接着在通过高频感应加热方式将开口管两边缘的端面加热至钢熔点以上、再用挤压辊对接并焊合两边缘的端面部分的电焊钢管制造方式(例如，第三版《钢铁博览》第III卷(2)第1056～1092页)。在上述高频感应加热式电焊钢管制造方法中，因为开口管两边缘部的端面被加热到钢熔点以上，熔钢在电磁力作用下流动，从而使生成的氧化物咬入焊接部分。由此易产生过烧等焊接缺陷或钢液飞溅等问题。对于这一问题，例如在特开平2-299782号公报中提出了具有两个加热装置的电焊钢管制造方法。即，上述制造方法是一种用第一加热装置将开口管的两边缘部加热到居里点以上、用第二加热装置进一步将其加热至熔点以上、由紧接其后的挤压辊对两边缘部进行对接和焊合的钢管制造方法。同时，特开平2-299783号公报提出了一种在第一加热装置中通入频率为45～250KHz的电流而对两边缘部预热、进一步用第二加热装置将其加热至熔点以上、利用挤压辊对两边缘部分进行对接和焊合地制造钢管的电焊钢管制造装置。可是，尽管这些电焊钢管制造技术指出了应均匀加热边缘部分，但是由于两边缘部分被加热到熔点以上，所以在对接和焊合时，在把熔钢排到管内外侧的结合部处形成了焊道(堆高)。因此，必须在对接和焊合后将管内、外侧的焊道除去。通常用切削刀削除焊道。然而，采用切削刀切削焊道存在以下问题。即，调整切削刀切削量和因切削刀磨损或损伤而更换切削刀需要时间。特别是在生产速率为100m/min的超高速制管生产中，因切削刀的寿命短而频繁换刀。因此，存在生产线停机时间变长而无法提高生产率的问题。另一方面，作为外径为小直径的钢管制造方法，已知的锻焊钢管制造方法具有极高的生产率。这种钢管制造方法如下在加热炉中将连续送进的带钢加热到1300℃之后，用成形辊制成管状地制造开口管；接着，对开口管两边缘部喷射高压空气地进行端面剥皮后，通过焊接电极臂向端面吹氧，由于利用氧化产生的热量使端面升温至1400℃，从而利用锻焊辊使两边缘部的端面对接并固态焊合。(例如，第三版《钢铁博览》第III卷(2)第1093～1109页)。然而，这种锻焊钢管制造方法存在以下问题。亦即，因不能完全除净端面氧化皮，所以氧化铁皮嵌入锻焊接合部中，从而焊缝强度与管材本身的强度相比变差。例如在压扁试验中，与电焊钢管的扁平高度比h/D＝2t/D(t为板厚)对照，锻焊钢管的扁平高度比h/D只能达到0.5左右。此外，由于高温加热钢带，在钢管表面生成氧化皮而引起表面恶化。锻焊钢管与电焊钢管相比，当制管速率在300m/min以上时，钢管生产率得到极大的提高，但焊缝质量和表面层恶化。因此，存在不适用于要求有JIS(日本工业标准)的STK等的强度可靠性和表面质量的钢管的问题。作为解决上述问题的方法，本专利技术人开发出了固态压焊制管法。这种方法是一种在居里点(770℃左右)以上至熔点以下的温度范围(以下称预热温度范围)内对开口管边缘部进行感应加热(以下称边缘预热)、然后通过空冷使处于预热温度范围内的边缘部分的温度均匀、在适当温度范围(1300℃～1500℃)内感应加热(以下称正式加热)、利用挤压辊对接并焊合的制管方法。在采用这种固态压焊方法制造钢管的情况下，由于不必象过去焊接钢管那样用切削刀进行切削加工，所以因可以高速制管而提高了生产率，并且不会出现作为传统锻焊钢管缺点的因氧化而使焊缝质量和表面恶化的现象。但是如图11所示，在固态焊接的钢管4中出现了这样的情况，即根据边缘部达到的温度或挤压辊压紧的程度(镦粗量)而在焊缝5处产生了等于5％以上的管壁厚度的增厚部。焊缝增厚部6因妨害了钢管的螺纹切削等的加工性能且在拉延钢管时助长了其内部产生棱角等厚度不均匀的现象而不能令人满意。因此，本专利技术的目的是提供一种能有效地除去通过固态焊接制管法制成的钢管的焊缝增厚部的钢管焊缝平整装置及方法。本专利技术是一种具有以下特征的钢管焊缝平整装置，其中该装置在对开口管两边缘部分感应加热之后对用挤压辊对接并焊合地制成的钢管的焊缝增厚部进行平整，它包括从管的外侧和内部夹紧焊缝增厚部并对其进行轧制的管外部轧辊和管内部轧辊；在保持管内部轧辊可自由旋转的同时内设有冷却水通路的管内部轧辊支持装置；在使内部轧辊支持装置与连接装置相连接的同时内设有冷却水供给通路的连杆；固定连杆的固定装置。此外，在本专利技术由带钢成形辊连续制成开口管，利用感应加热将该开口管的两边缘部分加热到熔点以下的温度范围内，利用挤压辊对接和焊合钢管的制造方法中，其特征在于在对前述开口管两边缘部的内侧进行了边缘预成形之后，利用前述钢管焊缝部平整装置平整焊缝增厚部。本专利技术的其它结构和改进方案将在以下的详细说明中变得更为清楚。附图说明图1(A)表示本专利技术的平整装置模式的侧视图。(B)是沿(A)中A-A线的主剖视图。图2是表示本专利技术装置的另一实施例模式的主视图。图3是表示本专利技术装置的另一实施例模式侧剖视图。图4是图3的放大示图。图5(A)表示在本专利技术的平整装置中使在管内部的轧辊沿管轴方向移动的装置的模式的侧视图。(B)是沿(A)中A-A线的主剖视图。图6是表示本专利技术装置的另一实施例模式侧剖视图。图7是表示本专利技术装置的另一实施例模式的侧剖视图。图8(A)是表示本专利技术平整装置模式的侧剖视图。(B)是(A)的主视图。图9(A)是表示本专利技术平整装置的侧剖视图。(B)是沿(A)中A-A线的主剖视图。图10是表示一个开口管两端边缘部分的预成形形状的实例的剖视图。图11是表示焊缝部产生增厚的状态的示意图。图12是压扁试验要点的示意图。本专利技术是基于以下的考虑而实现的。由于以前的电焊钢管是通过感应加热将开口管的两个边缘部分加热到熔点以上，所以在对接和焊合时使熔化的钢液排到管子的内、外侧形成焊缝。因此需要用切削刀切削焊缝将其除去。与此相反，在本专利技术中通过感应加热方式在低于熔点的温度范围内对两边缘部分加热并用挤压辊进行对接和焊合。此时，由于形成结合部的焊缝的增厚部是不熔化的，因此可以用轧辊压碎。然而要想将以前的电焊钢管的焊道用轧辊压碎，由于焊道会附着到轧辊上而无法旋转，从而不可能通过压碎方式将其除去。下面，通过图1(A)、(B)对本专利技术基本的平整装置进行说明。图1(A)是本专利技术平整装置模式的侧面剖视图。图1(B)是沿(A)中A-A线的主剖视图。图1(A)表示在通过成形辊而由带钢制成的开口管1接受工作线圈的加热后，在利用挤压辊3对接和焊合钢管4的制管过程中，利用平整装置平整焊缝增厚部6。本专利技术的平整装置配备有从管的外部和内部夹紧焊缝增厚部6并对其进行轧制的管外部轧辊11和管内部轧辊21，在保持管内部轧辊21可自由旋转的同时且内设有冷却水通路34的管内部轧辊支承装置23，通过连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管焊缝平整装置，其中该装置对在感应加热开口管两边缘部分后用挤压辊对接并焊合而制成的钢管的焊缝增厚部进行平整，其特征在于，它包括：从管外部和管内部夹紧焊缝增厚部并对其进行轧制的管外部轧辊和管内部轧辊；在保持管内部轧辊可自由旋转的同时内设有冷却水通路的管内部轧辊支承装置；在用连接装置与管内部轧辊支承装置相连的同时内设有冷却水供给通路的连杆；固定连杆用的固定装置。

【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：大西寿雄，菅野康二，香川正弘，田中伸树，杉江善典，泽田欣吾，正司雅朗，丰冈高明，桥本裕二，板谷元晶，依藤章，西森正德，
申请(专利权)人：川崎制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]