[发明专利]焊接钢管的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及管线管等所使用的大径且厚壁的焊接钢管的制造方法，具体而言，涉及通过进行多次三点弯曲冲压成型的压弯法制造真圆度较高的开口管的方法。此外，在本发明中，上述开口管(open seam pipe)是指在将作为原料的板材成型为圆筒状后，相互相对的板端部(开缝边(open seam edges))未被焊接的状态的成型品。

背景技术

作为管线管等所使用的大径且厚壁的钢管，所谓的“UOE钢管”广泛地普及，该UOE钢管在将具有规定的宽度、长度、厚度的钢板冲压成型为U字状后，冲压成型为O字状而形成开口管，然后，对该开口管进行对焊而形成钢管，进一步对其直径进行扩大(扩管)来提高真圆度。但是，为了制造该UOE钢管，在将钢板冲压成型为U字状、O字状时，需要极大的压力，因此需要使用大规模的冲压机。

因此，作为减少制造大径且厚壁的钢管时的冲压压力的技术，例如，实际应用基于压弯法的钢管的制造方法，在该压弯法中，在对钢板的宽度方向端部施加弯曲(所谓的端部弯曲(edge crimping))后，将钢板沿宽度方向规定量规定量地输送并且进行多次三点弯曲冲压，而将钢板成型为大致圆形的开口管，之后，对上述开口管的开口部进行对焊，之后，矫正形状而形成钢管。

但是，在上述的压弯法中，钢板宽度方向的冲压成型分别进行，因此容易因钢板的板厚、强度的微小变动而使弯曲形状产生差异。其结果，在使开口管对接时，在对接部产生阶梯差，而成为焊接部的错口的原因。该焊接部的错口引起由内压产生的周向的拉伸应力的局部集中，因此较大地损坏制品的可靠性。

为了防止该焊接部的错口，需要在钢板宽度方向微妙地调整冲压条件(例如，压下量)，因此成为自动化、大量生产时的障碍。另外，当焊接部产生了错口的情况下，虽约束左右的对接部进行焊接，但此时，在钢板为高强度材料、厚壁材料的情况下，需要较大的约束力，因此也存在可制造范围被限定的问题。

作为应对上述的问题点的技术，例如，在专利文献1公开了如下冲压成型模具：设置有：构成上模的冲头；与该冲头对置且设置位置被固定成为该冲头的下死点的承载台；以及隔着该承载台对置地配置在左右两侧并能够沿对置方向往复移动的第一冲模、第二冲模，由上述承载台、第一冲模以及第二冲模构成下模。另外，在专利文献2公开了如下技术：使将与外径对应的半径的凹状成型面形成为规定长度的外模、和将与内径对应的半径的凸状成型面形成为规定长度的内模接近，在两模具之间弯曲形成冲压对应部分，并且通过设置于外模的两侧外侧的辊体以在相比外模的延长面更向内侧突出的位置承受钢板的状态使内模接近外模，而形成将冲压对应部分的附近弯曲的状态，由此正确地进行弯曲形成。另外，在专利文献3公开了如下圆形钢管的制造方法：对钢板进行冲压成型、弯曲形成，在使坡口的部分相互抵接的状态下进行焊接接合而形成半成型圆形钢管，在对该半成型圆形钢管的整体进行加热后，使其成型面通过形成为与最终半径对应的半圆状的多个成型辊之间进行热成型，从而调整形状。

专利文献1：日本特开平11-129031号公报

专利文献2：日本特开2007-090406号公报

专利文献3：日本特开2005-324255号公报

然而，在上述的专利文献1所记载的方法中，钢板在下死点被冲头与承载台夹压，因此板厚减少。因此，在被夹压的范围为局部的情况下，管厚变得不均匀，从而存在无法满足规定的尺寸的担忧。另外，在专利文献2所记载的方法中，通过外模与内模夹压弯曲形成的范围的整个区域，由此虽解决专利文献1的问题点，但合理的内模、外模尺寸因钢管的直径、管厚而不同，因此需要准备多种尺寸的模具，并且模具更换频率增加，因此存在生产率降低的问题。另外，在专利文献3所记载的方法中，需要热地进行形状矫正的加热工序，因此导致制造成本显著地增大。另外，在将在加工热处理工序中被制造的钢板用作坯料的情况下，也存在因加热而损坏强度、韧性、焊接性的担忧。

发明内容

本发明是鉴于现有技术存在的上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能够通过压弯法简便地制造焊接部的错口量较小的开口管的焊接钢管的制造方法。