JPS6250207B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鋼管等の金属管の外周面にステンレ
ス板等の薄板金属帯板を管状に成形被覆させた金
属被覆管の製造方法に関するものである。従来の
金属被覆管の製造方法としては、たとえば、金属
管の外周面に管状に成形被覆された金属帯板の両
側縁部を所定巾に重合させ、この重合部に電流を
加えて加熱溶接する方法、或いは、薄板金属帯板
を管状に成形しその両側縁部を高周波溶接もしく
はTIG溶接により衝合溶接させた被覆金属管と鋼
管等の金属管を別々に製造し、被覆金属管の内部
に鋼管等の金属管を挿入して両者を密着させる挿
入法がある。しかし、前者の重合溶接の場合に
は、溶接部分の外観体裁が良好でないとともに溶
接強度にも優れないという難点を有している。ま
た、後者の挿入法による場合には、特に被覆金属
管の溶接をTIG溶接により行なつた場合は、溶接
部分の外観体裁が良好で溶接強度にも優れるもの
であるが、金属被覆管全体の製造工程が非常に複
雑であるという難点を有している。即ち、この場
合には、内部の金属管と外部の被覆金属管を別別
に製造し、被覆金属管の内部に金属管を１本ずつ
挿入する挿入工程と、引抜用口付を行なう口付工
程と、引抜の際被覆金属管に傷が付くのを防止す
るためにコンパウンド塗装をしドローベンチ等に
よつて引抜整形する工程と、さらに、矯正機で曲
り取りをしコンパウンドの洗い落としを行い口付
を切断する工程とを要するので、製造工程が複雑
で製造に多大な手間を要する。

このような挿入法における製造工程の複雑化と
いう難点は、金属管と金属帯板とを金属管の管軸
方向に沿つて所定速度で送りつつ、成形ロールに
より金属管の外周面に金属帯板を管状に成形被覆
し、金属帯板の両側縁による衝合面をTIGアーク
により連続的に衝合溶接することができれば解消
されるものであるが、従来においては、斯かる
TIG溶接による連続被覆方法は不可能とされてい
た。この点について調査研究した結果、その主た
る原因は次のとおりであることが判明した。斯か
る金属管の外周面に捲きつけ成形された金属帯板
の両側縁部を衝合溶接する場合、良好な衝合溶接
を得るためには、その溶接接合部に該部が充分溶
融するだけの熱と適当なアプセツト量を与えるた
めの所定の溶接圧力が必要である。ところが従来
においては、この溶接接合部に所定の溶接圧力を
付与するための方法に適切な工夫がなされておら
ず、そのためTIG溶接による金属管に対する金属
帯板の連続被覆方法をとることができなかつたも
のである。即ち、先ず第１に、金属管の外周面
に、金属管の外周に捲きつけるに必要な巾の金属
帯板を捲きつけ成形し、この金属帯板を左右より
スキーズロールで加圧して金属帯板の衝合面に必
要な溶接圧力を得ようと試みたが、この場合に
は、内部に金属管が存在しており外部の金属帯板
の巾は金属管の外周を捲きつけるに必要な巾しか
有しておらず余裕がないので、スキーズロールの
作用が充分に発揮されず衝合面に必要な溶接圧力
が充分に得られない結果となり、そのため溶接接
合部に適当なアプセツト量が不足しTIGアークに
より溶接した際衝合部より内部の金属管に熱が奪
われて溶接不十分となるとともに、衝合部が溶融
して凝縮した際に金属帯板の巾に余裕がないため
溶融部分の凝縮に伴い衝合部に穴があき溶接困難
となる。また、斯かる不都合を回避しようとし
て、金属帯板の巾を適当に広くしこれを金属管の
外周面に捲きつけ成形し、この金属帯板を左右よ
りスキーズロールで加圧する試みをなしたが、こ
の場合には金属帯板の外周面がスキーズロールに
より両側縁部に向つて加圧され、そのため金属帯
板の両側縁部は巾に余裕がある分だけ第１０図示
の如く重合する状態となつてしまい。TIGアーク
がその重合部の上側の部分のみを加熱し接合部が
浮き上がつて溶接が不完全となり溶接強度に優れ
ないこととなる。

本発明は、斯かる調査、研究の結果に基づき、
金属管に対し金属帯板をTIG溶接により連続被覆
することを可能となし、TIG溶接による長所を充
分に活かし上記従来方法の難点を解消し得る金属
被覆管の製造方法を提供することを目的とする。

別紙図面について、本発明実施の一例を説明す
る。

先ず、金属管１と該金属管１の外周に捲きつけ
るに必要な巾より適当に広い巾を有する金属帯板
２とを金属管１の管軸方向に沿つて所定の速度で
送りながら、第１図示の如く、成形ロールによ
り、金属管１の外周面に金属帯板２を管状に捲き
つけ成形する。但し、金属帯板２の両側縁部２
_１，２_２は重ならないように接する状態となす。
次に、第３図示の如く、この金属管１とその外周
面に管状に捲きつけ成形された金属帯板２は上部
ロール３と下部ロール４との間を通る。上部ロー
ル３は金属帯板２の両側縁部２_１，２_２が接する
部分５の上部に位置し、第３図および第２図示の
ように上部ロール３と下部ロール４の側縁部との
間即ち、金属帯板の両側縁部が接する位置と異な
る位置には、管軸方向に沿つた適当な巾の逃げ溝
３′が設けられている。したがつて、管状に成形
された金属帯板２はこの上下ロール３，４によつ
て外周面が円周方向に加圧され、金属帯板２の両
側縁部２_１，２_２は第２図および第４図示の如く
板厚全体に亘つて平行に密接せしめられるととも
に、前記逃げ溝３′を介して金属帯板２の密接す
る両側縁部５以外の外周面に管軸方向に沿つて余
分な材料巾による膨出部６が形成される（第２図
および第４図の状態）。この膨出部６の巾は、金
属帯板２の両側縁部２_１，２_２の密接する部分５
に衝合溶接に必要な溶接圧力を得られるように所
定に設定されている。つまり、この膨出部６は前
記金属帯板２の材料巾の余分な分のふくらみであ
る。そして、金属帯板２の両側縁部２_１，２_２の
密接する部分５は、その上方より上部ロール３に
より押圧されるので前記のとおり平行状態で密接
し第１０図のような重合状態とはならない。次
に、この金属管１の外周面に管状に成形され両側
縁部２_１，２_２が平行に密接し外周面に管軸方向
に沿つた膨出部６を有する金属帯板２は、金属帯
板の両側縁部２_１，２_２の密接部５に相当する位
置に切欠部７′を有するダイス７内を通過する。
するとその通過に伴い金属帯板２外周面の余分な
材料巾による膨出部６はダイス７により加圧され
て第４図〜第７図示の如く金属帯板の両側縁２
_１，２_２の平行な密接部５に次第に押し伸ばさ
れ、この圧力によつて金属帯板の両側縁部２_１，
２_２の平行な密接部５は圧接させて衝合５′しこ
の衝合部５′はダイス７の切欠部７′を介して第７
図示の如く金属管１の外周面より上方に僅かに浮
き上がる状態となり、該衝合部５′に溶接に必要
な所定の溶接圧力と適当なアプセツト量が付与さ
れる。なお、ダイス７は外部に設けた締め金具に
より内径が適宜調整されるようになつている。次
に、この金属管１の外周面に管状に成形された金
属帯板２の両側縁部２_１，２_２の衝合部５′が板
厚全体に亘つて平行に密接し該部に所定の溶接圧
力が加えられた状態を維持する、即ち、衝合部
５′が重さならず且つ開かないように、衝合部
５′の上面に押さえ金具８と金属帯板２の両側外
面にスキーズロール９を配置し、押さえ金具８の
直後とスキーズロール９の前後までの適宜位置に
設けたTIGアークの溶接トーチ１０により衝合部
５′を溶接する。この場合、前記のとおり金属帯
板２の両側縁部２_１，２_２の衝合部５′は板厚全
体に亘つて平行に密接し金属管１の外周面の上方
に僅かに浮き上る状態となつて該部に所定の溶接
圧力とアプセツト量が与えられているとともにこ
の衝合部の状態は押さえ部材により維持されてい
るので、溶接トーチ１０による熱が伝導によつて
内部の金属管１に奪われることはなく衝合部に充
分にその熱が与えられて容易、確実に衝合部が溶
融する（第８図示の状態）。そしてこの衝合部に
は前記膨出部６を形成していた金属帯板２の余分
の材料巾に基づく所定の溶接圧力が付与されてい
るので、溶融部分の凝縮に伴いこの余分の材料巾
の部分が順次なしくずし的な溶融部分に押し込ま
れて溶け、強固な溶接ビードが形成される。金属
管１とその外周面に管状に成形された金属帯板２
は管軸方向に所定速度で送られているので、溶接
トーチ１０による前記溶接は連続的に管軸方向に
沿つて行なわれ金属帯板２は金属管１の外周面に
管状に密着状態される。そして、サイジングロー
ルにて外径を整形することにより、金属被覆管が
製造される。（第９図示の状態） なお、上記実施例においては、管状に成形され
た金属帯板２の管軸方向に沿つて余分の材料巾の
膨出部６を形成する手段としては、上下ロール
３，４による加圧ロールを用いる場合を示した
が、ダイスの側面に前記逃げ溝に相当する割溝を
設けこのダイス内を通すようになしてもよい。ま
た、前記膨出部６を金属帯板両側縁部の衝合部に
押し伸ばす手段についてもダイスに限らず加圧ロ
ールを用いてもよい。さらに、内部の金属管１は
主として炭素鋼管を用いるが、材質はこれに限定
する必要はないとともに、その形状も丸、角、中
空、無空いずれでもよい。また、金属帯板２も主
としてステンレス板を用いるが、材質はTIG溶接
可能なものであればこれに限らない。

ちなみに、上記方法に用いた具体的実施例のデ
ータの１例は次のとおりである。

金属管（鋼管） 外径φ18、85 厚さ ０、８mm 金属帯板（ステンレスSUS304） 厚さ ０、２mm 巾60.5mm（余分な材料巾約0.65mmを含む） 溶接電流（高周波重畳アルゴンアーク） 高周波 16、8A（15KHz） 直流 45、4A 溶接速度 10ｍ／分 本発明は、叙上のように、金属管と該金属管の
外周に捲きつけるに必要な巾より適当に広い巾を
有する金属帯板とを金属管の管軸方向に沿つて所
定の速度で送りながら、成形ロールにより金属管
の外周面に金属帯板をその両側縁部が重ならず接
するように捲きつけ成形する工程と、金属帯板の
両側縁部が接する位置とは異なる位置に管軸方向
に沿つた適当な巾の逃げ溝を有する加圧ロールも
しくはダイスにより金属管外周面に管状に成形さ
れた金属帯板の外周面を加圧して、金属帯板の両
側縁部を板圧全体に亘つて平行に密接せしめると
ともに前記逃げ溝を介して金属帯板の密接する両
側縁部以外の外周面に余分な材料巾による膨出部
を管軸方向に沿つて形成する工程と、金属帯板の
両側縁部の密接部に相当する位置に切欠部を有す
る加圧ロールもしくはダイスにより金属管外周面
に管状に成形され両側縁部が平行に密接し外周面
に管軸方向に沿つた膨出部を有する金属帯板の外
周面を加圧して、膨出部を金属帯板の密接する両
側縁部に押し伸ばし前記切欠部を介して密接する
金属帯板の両側縁部を金属管の外周面より上方に
僅かに浮き上る状態にて衝合させて該部に所定の
溶接圧力を付与せしめる工程と、該金属帯板の両
側縁部における衝合面の状態を適宜押さえ部材を
介して維持しつつ該面を溶接トーチにより衝合溶
接して金属帯板を金属管の外周面に密着被覆する
工程とにより金属被覆管を製造するようになした
ので、次の効果を有する。

即ち、TIGアーク等の溶接トーチにより衝合溶
接する場合、溶接を確実になすためには、溶接ト
ーチが電極ロール等と異なり加圧力を有していな
いので、金属帯板の両側縁部が板厚全体に亘つて
平行に密接し衝合していることおよび溶接時に高
温のアークによつてこの衝合面が溶融したときに
該部に充分な溶接圧力が与えられていることが必
要である。しかして本発明においては上記のとお
り、先ず第１に、加圧ロールもしくはダイスの加
圧により金属管の外周面に管状に捲きつけ成形し
た金属帯板の両側縁部を板厚全体に亘つて平行に
密接せしめるとともに金属帯板の該密接部以外の
外周面にあらかじめとつておいた余分の材料巾に
よる膨出部を管軸方向に沿つて形成して金属帯板
両側縁部の衝合部に対する溶接圧力を付与させる
ための溶接しろとして保持しておき、第２に、加
圧ロールもしくはダイスの加圧により前記膨出部
を金属帯板両側縁部の密接部に押し伸ばして該密
接部を衝合せしめるようになしたので、金属帯板
両側縁部の密接部には板厚全体に亘つて平行に密
接する状態を保持しながら膨出部の移行に伴う互
いに反発方向に作用する弾性力が働き、内部に金
属管が位置していても、金属帯板両側縁部の密接
部は強固に衝合し該部に所定の溶接圧力が付与さ
れる。そのため、この金属帯板両側縁部の衝合状
態を適宜押さえ部材を介して維持しつつ溶接トー
チにより溶接することによつて、容易、確実に衝
合溶接をなすことができる。したがつてこの管状
に成形した金属帯板の外周面に膨出部を形成しな
い場合に相当する従来における金属管の外周に捲
きつけるに必要な巾の金属帯板を金属管の外周面
に捲きつけ成形し、その外周面を加圧する場合の
ように、充分な溶接圧力が得られず溶接しろが不
足するために溶接熱が内部の金属管に奪われて溶
接が不十分となつたり、溶融部分の凝縮に伴つて
溶接接合部に穴があく等の不都合を確実に解消す
ることができる。また、上述の金属帯板の両側縁
部をあらかじめ平行に密接してその衝合面以外の
外周面に溶接しろとして機能させるための膨出部
を形成する方法をとらず、あらかじめ余分に広く
とつた金属帯板の巾の部分を加圧により金属帯板
の両側縁部の部分にしわ寄せさせた場合のよう
に、金属帯板の両側縁部が衝合せずに重合してし
まいそのためTIGアークがその重合部の上側の部
分のみを加熱し接合部が浮き上がつて溶接が不完
全となり溶接強度に優れないという不都合も確実
に解消することができる。そして、TIG溶接の特
長である溶接部の外観体裁の良好と溶接強度に優
れる点をそのまま活かし、従来の挿入法における
ような複雑な工程をとる必要がなく、金属管の外
周面に金属帯板を管状に捲きつけ成形しその両側
縁部を衝合するとともにその衝合面を連続的に衝
合溶接することによつて金属被覆管を製造するこ
とができるので、従来方法に比して金属被覆管の
製造能率を著しく向上せしめることができ、製品
の価格も低廉なものとなすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は、本発明の実施の一例を示す
もので、第１図は、成形ロールにより金属管の外
周面に金属帯板を管状に捲きつけ成形していく過
程の説明図、第２図は、上下ロールの加圧により
管状に成形された金属帯板の両側縁部を板厚全体
に亘つて平行に密接せしめるとともにその密接部
以外の外周面に管軸方向に沿つて余分な材料巾の
膨出部を形成した状態の説明図、第３図は、本発
明方法に用いる製造装置の説明図、第４図〜第７
図は、加圧ロールもしくはダイスによる加圧によ
り、金属管の外周面に管状に成形され両側縁部が
平行密接しその密接部以外の外周面に余分な材料
巾の膨出部を有する金属帯板の該膨出部が両側縁
部の密接部に押し伸ばされて移行しそれに伴い両
側縁部の密接部が衝合されて該部に溶接圧力が付
与される課程を示した拡大図、第８図は、金属帯
板両側縁部の衝合面がアーク溶接トーチによつて
溶融し溶接接手を形成していく状態を示した断面
図、第９図は、本発明方法により製造された金属
被覆管を示す断面図、第１０図は、本発明と異な
り単に金属帯板の材料巾を適当に広くとつて金属
管の外周面に捲きつけ加圧ロールにより加圧した
場合における金属帯板両側縁部の状態を示す説明
図である。 １……金属管、２……金属帯板、２_１，２_２…
…金属帯板の両側縁部、３……上部ロール、３′
……逃げ溝、４……下部ロール、５……密接部、
５′……衝合部、６……膨出部、７……ダイス、
７′……切欠部、８……押さえ金具、９……スキ
ーズロール、１０……溶接トーチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 金属管と該金属管の外周に捲きつけるに必要
   な巾より適当に広い巾を有する金属帯板とを金属
   管の管軸方向に沿つて所定の速度で送りながら、
   成形ロールにより金属管の外周面に金属帯板をそ
   の両側縁部が重ならず接するように捲きつけ成形
   する工程と、金属帯板の両側縁部が接する位置と
   は異なる位置に管軸方向に沿つた適当な巾の逃げ
   溝を有する加圧ロールもしくはダイスにより金属
   管外周面に管状に成形された金属帯板の外周面を
   加圧して、金属帯板の両側縁部を板圧全体に亘つ
   て平行に密接せしめるとともに前記逃げ溝を介し
   て金属帯板の密接する両側縁部以外の外周面に余
   分な材料巾による膨出部を管軸方向に沿つて形成
   する工程と、金属帯板の両側縁部に相当する位置
   に切欠部を有する加圧ロールもしくはダイスによ
   り金属管外周面に管状に成形され両側縁部が平行
   に密接し外周面に管軸方向に沿つた膨出部を有す
   る金属帯板の外周面を加圧して、膨出部を金属帯
   板の密接する両側縁部に押し伸ばし前記切欠部を
   介して密接する金属帯板の両側縁部を金属管の外
   周面より上方に僅かに浮き上る状態にて衝合させ
   て該部に所定の溶接圧力を付与せしめる工程と、
   該金属帯板の両側縁部における衝合面の状態を適
   宜押さえ部材を介して維持しつつ該面を溶接トー
   チにより衝合溶接して金属帯板を金属管の外周面
   に密着被覆する工程とからなることを特徴とする
   金属被覆管の製造方法。