專利名稱：方形鋼管的制造方法及圓形鋼管的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于在制造例如用作建筑柱材的正方體或長方體等大口徑方鋼管時所采用的方形鋼管制造方法，及在制造同樣用途的大口徑圓鋼管時所采用的圓形鋼管制造方法。
在以往，用作建筑柱材等的大口徑方鋼管是用例如日本特公昭58-13245號公報中所見的制造方法制得的。即，在這種以往的方法中，是把一張厚壁鋼板沿長度方向進(jìn)行輸送并在其兩側(cè)加工出坡口，用壓力機(jī)彎曲相當(dāng)于方形鋼管四角的部分而使之成為近似的方形鋼管，再使其通過多個系列的成形軋輥逐漸成為方形鋼管的形狀，將坡口對接面依次進(jìn)行定位焊，通過自動焊接將其坡口部分的里外面焊好后，進(jìn)行整直而得到大口徑方鋼管的。
用上述冷軋成形制造的大口徑方形鋼管，從例如圖5的里面?zhèn)扔捕确植记€圖與圖6的外面?zhèn)扔捕确植记€圖可知，其角部及焊縫的硬度遠(yuǎn)大于平板部(母材)的硬度值，因此，就會導(dǎo)致角部及焊縫部的屈服強(qiáng)度變大，延展性變低，而且在進(jìn)行二次焊接等時有發(fā)生裂紋的危險，故需特殊的管理，又由于機(jī)械性質(zhì)的不均勻而產(chǎn)生殘余應(yīng)力，故也不易進(jìn)行切削加工等。
此外，作為以往的大口徑方形鋼管，從圖7所示的拉伸應(yīng)力-拉伸應(yīng)變的曲線比較圖中可見，其中角部、焊縫部及平板部雖未全部顯露屈服點(diǎn)，但在經(jīng)常發(fā)生局部應(yīng)力分布的結(jié)構(gòu)物中，最大屈服比超過80％時，就有使結(jié)構(gòu)物的局部拉伸能力下降的危險。
進(jìn)而在以往的大口徑方鋼管中，特別在其角部與焊縫部產(chǎn)生了接近屈服點(diǎn)的拉、壓殘余應(yīng)力，使其壓曲強(qiáng)度降低。從而，在進(jìn)行焊接、切斷加工或熔融鍍鋅處理等時，就會有產(chǎn)生隨著這些殘余應(yīng)力的釋放而發(fā)生裂紋或不能控制變形的危險。
于是，在采用以往的大口徑方鋼管時，例如從圖8的轉(zhuǎn)化曲線圖可見，特別在角部，由于因彎曲加工而殘留有較大的局部塑性變形，該部位顯著地脆化，轉(zhuǎn)化溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過常溫，在低溫領(lǐng)域中會導(dǎo)致脆性破壞。
本發(fā)明的目的是提供一種使整個截面均質(zhì)地軟化，有良好拉伸性能，幾乎不存在殘余應(yīng)力而且有足夠韌性的方形鋼管的制造方法及圓形鋼管的制造方法。
本發(fā)明的目的還在于提供一種方形鋼管制造方法，它以熱成形方式成形，能減少加壓成形次數(shù)，不需要端部彎曲加工機(jī)，且有良好的成品率，其角部曲率半徑(R)不會被硬擠成規(guī)定值。
進(jìn)而，本發(fā)明的目的還在于提供一種把坯管熱成形，以獲得良好成品率的方形鋼管的制造方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的方形鋼管制造方法的特征是，使用與最終產(chǎn)品尺寸相稱的規(guī)定直徑、板厚、長度的圓形坯管，在加熱爐中將其加熱，再用圓形鋼管成形軋機(jī)對加熱后的坯管進(jìn)行拉深狀熱成形，形成精制坯管，然后在方形鋼管成形軋機(jī)中將精制坯管熱成形為方形鋼管，再使此方形鋼管在冷卻臺上冷卻。
采用上述的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，在圓形鋼管成形軋機(jī)上熱成形，就能做出完成最后的方形鋼管規(guī)定尺寸所要的直徑的精制坯管，再把精制坯管在方形鋼管成形軋機(jī)上熱成形為方形鋼管，這樣地進(jìn)行熱成形就能得到在整個斷面上均質(zhì)地軟化，有很好的拉伸性，幾乎不存在殘余應(yīng)力從而得到高壓曲強(qiáng)度，就能制造出二次焊接性優(yōu)異、且有足夠韌性的方形鋼管，從而可提供特別適于用作建筑用柱材的方形鋼管。
在本發(fā)明的第1最佳實(shí)施例中，其特征是，把平板坯料加壓成形后進(jìn)行焊接而形成多角形中空鋼管，放在加熱爐中加熱，用方形鋼管成形軋機(jī)熱成形為方形鋼管。
在此第1實(shí)施例中，用壓力成形機(jī)成形的次數(shù)(壓軋次數(shù))為至少能得到多角中空管，這種成形能迅速(短時間)而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)，還可以不使用端部彎曲加工機(jī)，使設(shè)備費(fèi)用降低，同時由于不需要端部彎曲工序能使生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)簡單、省事。
本發(fā)明的第2最佳實(shí)施例中，形成其寬度尺寸比最終產(chǎn)品尺寸更寬的多角中空鋼管，并把在加熱爐中加熱后的多角中空鋼管用方形鋼管成形軋機(jī)一邊進(jìn)行拉深一邊進(jìn)行熱成形。
在此第2實(shí)施例中，通過在方形鋼管成形軋機(jī)中同時進(jìn)行拉深與熱成形，能制造出從前端到后端充分成形為規(guī)定尺寸的方形鋼管，并能在后面工序中無需切去前端部與后端部，或只要切去較短的尺寸就可以了，而且有很好的成品率。
在本發(fā)明的第3個最佳實(shí)施例中，形成比最終產(chǎn)品尺寸的寬度更寬、角部曲率半徑更大的多角中空鋼管，并將在加熱爐中加熱后的多角中空鋼管，用方形鋼管成形軋機(jī)對其寬度尺寸及角部曲率半徑同時進(jìn)行拉深與熱成形而成。
此第3實(shí)施例中用壓力機(jī)使角部的曲率半徑比最終產(chǎn)品的角部曲率半徑更大地成形的，從而對平板坯材不必過度地壓力成形就能容易地實(shí)現(xiàn)。這樣，通過高溫加熱其材質(zhì)(分子排列)復(fù)原的多角中空鋼管就通過熱拉深成形而使其寬度尺寸變窄、角部曲率半徑變小，從而在不改變其材質(zhì)的情況下可得到斷面系數(shù)高的最終產(chǎn)品，即得到對角部曲率半徑與寬度不進(jìn)行強(qiáng)硬軋制的合乎規(guī)定尺寸的方形鋼管。
本發(fā)明的第4個最佳實(shí)施例，其特征是，用方形鋼管成形軋機(jī)冷軋成形圓形坯管而形成比最終產(chǎn)品寬度尺寸大的多角形中空鋼管，在加熱爐中對此多角形中空鋼管加熱后，再用另外的方形鋼管成形軋機(jī)一邊拉深一邊熱成形而得到方形鋼管。
在此第4實(shí)施例中，由于是把坯管在方形鋼管成形軋機(jī)上冷軋成形，從而能形成比最終產(chǎn)品的寬度尺寸大的多角中空鋼管，通過將該多角中空鋼管在加熱爐中進(jìn)行高溫加熱后，再用另外的方形鋼管成形軋機(jī)一邊拉深一邊熱成形，故能制造出從前端部到后端部都充分地形成為規(guī)定尺寸的方形鋼管。從而，可以不用在后面工序中切除前端部與后端部，或切去較短尺寸即可，而且有良好的成品率。
本發(fā)明的第5個最佳實(shí)施例，是形成寬度尺寸較寬、角度曲率半徑較大的多角中空鋼管，將在加熱爐中加熱過的多角中空鋼管用另外的方形鋼管成形軋機(jī)對其寬度尺寸與角部曲率半徑進(jìn)行一邊拉深一邊熱成形的。
在此第5實(shí)施例中，使角部的曲率半徑形成為比最終產(chǎn)品的角部曲率半徑大，可不強(qiáng)硬地容易地進(jìn)行從坯管到多角中空鋼管的冷軋成形。把通過高溫加熱進(jìn)行材質(zhì)(分子排列)復(fù)原的多角中空鋼管熱拉深成形，使其寬度尺寸變窄，角部曲率半徑變小，在不改變材質(zhì)的情況下，就能得到斷面系數(shù)高的最終產(chǎn)品，即不用硬軋角部的曲率半徑與寬度而能得到合乎規(guī)定尺寸的方形鋼管。
本發(fā)明的第6個最佳實(shí)施例，其特征是，使用與最終產(chǎn)品尺寸相稱的有規(guī)定直徑、板厚、長度的圓形坯管，將此坯管在加熱爐中加熱，再把加過熱的坯管在圓形鋼管成形軋機(jī)上熱成形為圓形鋼管，在冷卻臺上把圓形鋼管冷卻后，再用切斷裝置切除其端部成形不良部分而成。
在這第6實(shí)施例中，把在加熱爐加過熱的坯管在圓形鋼管成形軋機(jī)上熱成形，就能制造出規(guī)定直徑、板厚與長度的圓形鋼管。進(jìn)行這樣的熱軋成形就能制造出整個斷面上材質(zhì)軟化的、拉伸性能好，而且?guī)缀鯖]有殘余應(yīng)力從而得到高壓曲強(qiáng)度，同時還具有二次焊接特性優(yōu)良、具有足夠韌性的圓形鋼管，能提供特別適于作建筑用柱材的圓形鋼管。


圖1表示本發(fā)明的第1實(shí)施例，為方形鋼管制造方法中到熱成形為止的工序立體圖。
圖2是圖1方形鋼管制造方法的后處理工序立體圖。
圖3是圖1方形鋼管制造方法的沖洗工序立體圖。
圖4是用圖1方形鋼管制造方法所制造的方形鋼管，A為成形后、B為冷卻后的正面圖。
圖5是與過去產(chǎn)品比較的里面?zhèn)扔捕确植记€圖。
圖6是與過去產(chǎn)品比較的外面?zhèn)鹊挠捕确植记€圖。
圖7是與過去產(chǎn)品比較的拉伸應(yīng)力-拉伸應(yīng)變曲線比較圖。
圖8是與過去產(chǎn)品比較的轉(zhuǎn)變曲線圖。
圖9表示本發(fā)明的第2實(shí)施例，為圓形鋼管制造方法中至熱成形工序?yàn)橹沟牧Ⅲw圖。
圖10表示本發(fā)明的第3實(shí)施例，為方形鋼管制造方法的工序立體圖。
圖11是圖10方形鋼管制造方法的工序說明圖。
圖12是圖10方形鋼管制造方法的焊接說明圖。
圖13表示本發(fā)明第4實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序說明圖。
圖14是圖13方形鋼管制造方法中焊接說明圖。
圖15表示本發(fā)明第5實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序說明圖。
圖16表示本發(fā)明第6實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序的立體圖。
圖17是圖16方形鋼管制造方法的工序說明圖。
圖18表示本發(fā)明第7實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序說明圖。
圖19表示本發(fā)明第8實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序立體圖。
圖20是圖19方形鋼管制造方法工序說明圖。
圖21表示本發(fā)明第9實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序說明圖。
圖22表示本發(fā)明第10實(shí)施例，是方形鋼管制造方法工序立體說明圖。
圖23是圖22方形鋼管制造方法中加熱爐部分的縱剖側(cè)面圖。
圖24是圖22方形鋼管制造方法中加熱爐部分的縱剖正面圖。
圖25是圖22方形鋼管制造方法中加熱爐的移入口部分縱剖側(cè)面圖。
圖26是圖22方形鋼管制造方法中上升運(yùn)動時的說明圖。
圖27是圖22方形鋼管制造方法中后退運(yùn)動時的說明圖。
圖28是圖22方形鋼管制造方法中下降運(yùn)動時的說明圖。
圖29表示本發(fā)明的第11實(shí)施例，為方形鋼管制造方法中加熱爐的移入口部分的縱剖側(cè)面圖。
在下列各實(shí)施例中雖是以大口徑方形鋼管與圓形鋼管制造方法為主進(jìn)行敘述的，但用它同樣也可造得中口徑或小口徑方形或圓形鋼管。
下面，根據(jù)圖1～圖8說明本發(fā)明的第1實(shí)施例。
圖1中示出在制造大口徑方形鋼管時，在移入臺10上備好與該方形鋼管相稱的有規(guī)定的直徑、壁厚、長度的圓形鋼管的坯管(母管)1的情況。坯管1是用高頻焊接或電弧焊接等有焊縫部2狀態(tài)制成的，也可以用無縫的坯管1。移入臺10為輸送機(jī)形式，它把多根坯管1相互平行地支持著，以相對于其長度方向成直角的方向進(jìn)行輸送。
輸送到移入臺10終端部的坯管1轉(zhuǎn)載到輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)式加熱部輸送機(jī)11上，并沿管的長度方向輸送。然后，把坯管1送入加熱爐12內(nèi)，在此加熱爐12內(nèi)的輸送過程中用723℃～950℃(A3相變點(diǎn)以上)的溫度進(jìn)行高溫加熱。坯管1依次送入加熱爐12，此時使坯管1的端面之間保持間隔L，以防止因加熱時坯管1伸長或輸送速度差異而使其端面相互接觸(沖突)。間隔L過大時，效率會降低，因而應(yīng)把間隔L控制在500mm以下。
把已加熱到規(guī)定溫度的坯管1移出加熱爐12，再移至焊縫位置調(diào)整裝置15，該焊縫位置調(diào)整裝置15是由支承輥16與壓輥17等構(gòu)成的，用這些輥?zhàn)?6、17使坯管1繞管的軸線轉(zhuǎn)動，而使焊縫部2的位置對齊在一定方向上，所謂此一定的方向，是在獲得最終的方形鋼管時通?？偸鞘购缚p部2位于平面部中央附近。而在輸送無縫坯管1時則通過此焊縫位置調(diào)整裝置15的部分，并在只使用無縫坯管1的場合，則可以取消用焊縫位置調(diào)整裝置15的工序。
來自焊縫位置調(diào)整裝置15的坯管1被送入圓形鋼管成形軋機(jī)20中，在其中，通過多個精整輥21等對坯管1進(jìn)行拉深狀熱成形，把坯管1精制為規(guī)定的直徑，以使最終的方形鋼管(最終制品)按規(guī)定的尺寸加工制成。此處的圓形鋼管成形軋機(jī)20雖是前后配置成兩級的，也可以是一級或兩級以上。
在圓形鋼管成形軋機(jī)20周圍的必要位置(在圓形鋼管成形軋機(jī)20的前后、或只在前，只在后、在機(jī)臺之間等)設(shè)置所需數(shù)量的除鱗裝置23。此除鱗裝置23是向精制坯管1A噴射帶壓力的水的裝置，通過噴射水而除去軋制氧化皮等以得到良好的表面。
由這樣的圓形鋼管成形軋機(jī)20組精制成的精制坯管1A，被送入方形鋼管成形軋機(jī)25中。在這里，通過多個鼓形軋輥26等進(jìn)行最后的熱成形(成形溫度A3在相變點(diǎn)以上)，此時，如圖4A所示，把熱成形后的方形鋼管3的各平板部3a形成沿鼓形面的朝外的圓弧面。在此雖然是把方形鋼管成形軋機(jī)25配置成前后兩級的，但是也可以配置成一級或多于兩級。
把這樣熱成形的方形鋼管3從加熱部輸送機(jī)11送到冷卻臺28上。此冷卻臺28為輸送機(jī)形式，平行地支承著許多方形鋼管3，并在相對于管的長度方向的橫方向上傳送它們。方形鋼管3在用冷卻臺28傳送中以空冷方式被漸漸地冷卻。即方形鋼管3在同一包圍氣體溫度下緩冷，故在冷卻時的彎曲變形較小，通過緩冷，方形鋼管3的各平板部收縮，使圖4B中所示的圓弧面成為直的平面，且使角部3b的R變小，斷面系數(shù)提高。
在冷卻臺28上傳送的方形鋼管3組，是以使相鄰的方形鋼管3彼此相隔的狀態(tài)下或使相鄰的方形鋼管3相互接觸成從兩側(cè)夾持的狀態(tài)下傳送。由此使方形鋼管3在相同氛圍溫度下徐徐冷卻，以減小冷卻時的彎曲。
到達(dá)冷卻臺28終端的方形鋼管3轉(zhuǎn)到輥?zhàn)虞斔蜋C(jī)式的第1輸送機(jī)29上，并沿管的長度方向傳送。然后，把方形鋼管3如圖2中所示地送入矯正裝置30，在此對冷卻時所產(chǎn)生的長度方向的大彎曲即超過基準(zhǔn)值以上的彎曲進(jìn)行矯正。而對于未超過基準(zhǔn)值的方形鋼管3，可以從矯正裝置30通過，也可以全部用矯正裝置30進(jìn)行矯正。
通過了矯正裝置30的方形鋼管3從第1輸送機(jī)29轉(zhuǎn)移到輥式輸送機(jī)中間臺32上，并在相對于管長度方向的橫向上傳送。到達(dá)該中間臺32終端的方形鋼管3由第2輥式輸送機(jī)33接收，并沿管的長度方向傳送。傳送中的方形鋼管3先由前端切斷裝置35切去在成形時所產(chǎn)生的前端(一端)成形不好的部分，再由后端切斷裝置36切去后端(另一端)成形不好部分，從而得到有規(guī)定尺寸且沿其全長精度良好的方形鋼管(最終產(chǎn)品)3。
把這樣成形的方形鋼管3，如圖3所示地，從第2輸送機(jī)33移至輸送機(jī)式的沖洗臺38上，并在相對于管長度方向的橫向上傳送。傳送中的方形鋼管3，用沖洗裝置40的外面沖洗噴嘴41與里面沖洗噴嘴42所噴出的沖洗水進(jìn)行沖洗除去在各工序(加熱、成形、冷卻、矯正、切斷等)中附著在其內(nèi)外表面上的氧化皮、臟物、切屑等。
然后把方形鋼管3從沖洗臺38移到輥式輸送機(jī)形式的第3輸送機(jī)44上，并沿管的長度方向傳送。傳送中的方形鋼管3通過防銹裝置45進(jìn)行防銹處理，以使其在保存或使用時不致生銹，然后把方形鋼管3從第3輸送機(jī)44移到輥式輸送機(jī)式的輸出臺46上，在相對于管的長度方向的橫向上進(jìn)行傳送的同時，使其密集排列。
上述的通過把圓管熱成形為方管所制造出的大口徑方形鋼管3，即熱成形的方形鋼管，從例如圖5中的內(nèi)面?zhèn)扔捕确植记€圖、圖6中的外面?zhèn)扔捕确植记€圖可知，其平板部3a、角部3b、焊縫部2等沿整個斷面的機(jī)械性質(zhì)幾乎是均勻的。因而，由于角部3b及焊縫部2的屈服強(qiáng)度變低，延展性增大，故無需進(jìn)行二次焊接等特別處理，又由于機(jī)械性質(zhì)均勻一致，使切削加工等也容易進(jìn)行。
而且在使用熱成形的方形鋼管時，從例如圖7的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線比較圖中可見，其平板部3a、角部3b及焊縫部2全都出現(xiàn)屈服點(diǎn)，屈服比遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)值的80％，而且穩(wěn)定，有足夠的拉伸性能。從而，在用作經(jīng)常發(fā)生局部應(yīng)力分布的地方，例如建筑用柱材時，降低了脆性破壞的危險性，特別是具有作為所希望的耐震性的建筑用柱材的理想材料的特性。
進(jìn)而當(dāng)熱成形方形鋼管時，平板部3a、角部3b，焊縫部2等處幾乎完全不存在拉伸及壓縮殘留應(yīng)力，從而可以得到高的壓曲強(qiáng)度。從而，在進(jìn)行焊接加工、切斷加工或熔融鍍鋅等工藝時，不會發(fā)生裂紋與不可控制的變形。
這樣熱成形的方形鋼管，從例如圖8的過渡曲線圖可見，其平板部3a、角部3b、焊縫部2全部有和母板相同的過渡曲線，即使在低溫區(qū)也具有足夠的韌性。
圖9示出了作為第1實(shí)施例變型的第2實(shí)施例。即與第1實(shí)施例的不同之處是，把在圓形鋼管成形軋機(jī)20上熱成形的精制坯管作為圓形鋼管(最終產(chǎn)品)5取出置于冷卻臺28上。然后在冷卻臺28上緩冷，并與第1實(shí)施例中同樣地送入矯正裝置30，中間臺32、切斷裝置35、36、沖洗臺38、沖洗裝置40、防銹裝置45中，并保存在輸出臺46上。這樣熱成形的大直徑圓形鋼管(最終產(chǎn)品)5具有和上述的方形鋼管3相同的性能。
下面，按照圖10～12說明第3個實(shí)施例。其中，與第1實(shí)施例相同的符號表示相同或相似的結(jié)構(gòu)，并省略對其詳細(xì)的說明。
例如，在制造大口徑四角狀方形鋼管時，把與這種方形鋼管相稱的有規(guī)定板厚、長度、寬度的平板坯材，即鋼板51堆放成多層疊置狀態(tài)，這些鋼板51垛中最上面的一張鋼板51，用例如帶磁鐵的提升機(jī)等抓取并轉(zhuǎn)移到輸送機(jī)60上。然后用輸送機(jī)60把鋼板51送入坡口加工機(jī)61中，在要進(jìn)行焊接的一對邊緣部分上形成坡口52。
而且，預(yù)開坡口52的鋼板51可以堆放成層疊狀態(tài)。也可以把鋼板51卷成卷狀的帶卷使其一邊開卷一邊進(jìn)行切斷。
形成坡口52的鋼板51用輸送機(jī)60送入壓力成形機(jī)62。在此壓力成形機(jī)62中，把鋼板51中壓成形為多角中空鋼管53。即，例如，通過對7處進(jìn)行壓力成形，壓力成形為在一對坡口52之間有大開口的8角形多角中空鋼管53。此時的多角中空鋼管53是被壓力成形為在成為最終的方形鋼管時總是使其焊縫部處于平板部的中央附近的位置上的。
用輸送機(jī)60把這種多角中空鋼管53送至定位焊機(jī)63，然后施加外部壓力使坡口52相互對接并進(jìn)行定位焊接54。然后用輸送機(jī)60把多角中空鋼管53送入里面焊接機(jī)64中進(jìn)行里面焊接55，再把多角中空鋼管53送入外面焊接機(jī)65中進(jìn)行外面焊接56，由此而制成有焊縫部57的正八角形多角中空鋼管58，其各部的焊接可以通過高頻焊或電弧焊實(shí)現(xiàn)。
把這樣制成的多角中空鋼管58，從輸送機(jī)60傳送到輸入臺66上。傳送到輸入臺66終端的多角中空鋼管58被送入加熱爐12中，在傳送中對其進(jìn)行高溫加熱H使其處于A3相變點(diǎn)以上。加熱至規(guī)定溫度的多角中空鋼管58從加熱爐12中搬出，再送至方形鋼管成形軋機(jī)25。
在此方形鋼管成形軋機(jī)25中，通過多個鼓形軋輥26等進(jìn)行最后的熱成形而使多角中空鋼管58的各角部分成為平面，同時在其平板部分形成新的角部，于是就熱成形出大口徑四角形的方形鋼管59。
此時熱成形后的方形鋼管59雖然其各平板部59a沿鼓形面形成朝外的圓弧面，但在其后，方形鋼管59的各平面部59a收縮，圓弧面也就變直，而且角部R變得尖銳，提高了斷面系數(shù)。由于多角中空鋼管58為正八角形，在用輸送機(jī)60進(jìn)行傳送時是以其中一個平板部分總是朝一定的方向進(jìn)行的，所以在方形鋼管成形軋機(jī)25中的熱成形總是使焊縫部57朝向一定的方向，即總是使焊縫部分57位于平板部59a中央位置附近進(jìn)行的。在冷卻臺28上的方形鋼管59以空冷方式散熱I，也就是緩冷。
下面，根據(jù)圖13、14來說明作為第3實(shí)施例變型的第4實(shí)施例。
即通過壓力成形機(jī)62對多角中空鋼管53的壓力成形是使焊縫部57位于多角中空鋼管53的一個角部上實(shí)現(xiàn)的。于是，在得到最終的方形鋼管59時，為了使焊縫部57總是處于平板部59a的中央附近位置上，就要用例如焊縫位置調(diào)整裝置(圖中未示)對送入方形鋼管成形軋機(jī)25前的多角中空鋼管58進(jìn)行方向調(diào)整與規(guī)范。
圖15中示出了作為第3實(shí)施例的另外變型的第5實(shí)施例。
即，在制成有焊縫57的正八角形多角中空鋼管58后，使此多角中空鋼管58通過圓管成形軋機(jī)(圖中未示)而冷軋成形為圓管68，然后把圓管68送入加熱爐12，進(jìn)行高溫加熱H，再送入方形鋼管成形軋機(jī)25軋成四角形的方形鋼管59。
在此第5實(shí)施例中，從多角中空鋼管58冷軋成形為圓管68容易進(jìn)行，而且從圓管68熱軋成方形鋼管59也容易實(shí)現(xiàn)高精度，進(jìn)而還可以在把多角中空鋼管58送入加熱爐12進(jìn)行高溫加熱H之后使之通過圓管成形機(jī)熱成形為圓管68。
在上述的第3～第5實(shí)施例中雖是制造斷面為正四角形的四角形鋼管59的，但它也可以同樣地制出長方形的方形鋼管59。進(jìn)而，通過變更方形鋼管成形軋機(jī)25的軋輥配置等還可以實(shí)現(xiàn)五角形鋼管或六角形鋼管等多角形鋼管59的熱成形。
在上述第3～第5實(shí)施例中，雖是對7處壓力成形而壓力成形為八角形的多角中空鋼管53的，但是只要改變施壓位置數(shù)目就能把多角中空鋼管53即多角中空鋼管58的角的形狀任意地調(diào)整為6角形，10角形等形狀。
而且，施壓位置數(shù)越多，就越能得到彎折角度為鈍角的近于圓形的多角形中空鋼管53，更有利于方形鋼管59的成形。此時，其施壓位置雖然增多，但與過去的圓管成形的施壓次數(shù)相比仍然少得多。
在上述第3～第5實(shí)施例中，雖然是把有一處開口的八角形多角中空鋼管53加以焊接而形成多角中空鋼管58的，但也可以把一對斷面為C形的部件(多個分割的成形部件)合在一起進(jìn)行焊接而形成有兩處(多處)焊縫部57的多角中空鋼管58。
下面，根據(jù)圖16、圖17說明第6個實(shí)施例。其中與第1或第3實(shí)施例相同的符號表示相同或基本相同的結(jié)構(gòu)物，并省略其詳細(xì)的說明。
例如在制造大口徑四角形方形鋼管時，把與該方形鋼管(最終產(chǎn)品)相稱的有規(guī)定的板厚、長度，而且比方形鋼管的展開寬度尺寸更寬的平板坯材即鋼板51堆放成多層疊置狀態(tài)。
在坡口加工機(jī)61中形成坡口52的鋼板51，由壓力成形機(jī)62依次地對例如4處進(jìn)行壓力成形而壓制出一對坡口52之間張開的四角形多角中空鋼管53A。此時的多角中空鋼管53A則被壓制成在得到最終的方形鋼管時使焊縫始終保持在平板部中央附近位置的狀態(tài)。
對此多角中空鋼管53A，先用定位焊機(jī)63進(jìn)行定位焊54，再由里面焊接機(jī)64進(jìn)行里面焊接55，繼而由外面焊接機(jī)65進(jìn)行外面焊接56，從而制成有焊縫部57的正四角形多角中空鋼管58A。
這樣制成的多角中空鋼管58A，如前所述，由于使用了比四角形方形鋼管的展開寬度尺寸更寬的鋼板51，其各平板部58a的寬度尺寸W1就會比最終產(chǎn)品(后述)的平板部尺寸更寬。
如前所述制成的多角中空鋼管58A，從輸送機(jī)60送入輸入臺66，然后從輸入臺終端部分送入加熱爐12，并在此加熱爐12內(nèi)的輸送中進(jìn)行高溫加熱H。
加熱到規(guī)定溫度的多角中空管58A，從加熱爐12中運(yùn)出，然后送入前段方形鋼管成形軋機(jī)70。在該前段方形鋼管成形軋機(jī)70中，通過多個鼓形軋輥71等進(jìn)行熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)以上)，對多角中空鋼管58A進(jìn)行前段的拉深成形。然后把多角中空鋼管58A送入后段方形鋼管成形軋機(jī)72，在這后段方形鋼管成形軋機(jī)72中通過多個平軋輥73等進(jìn)行熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)以上)，對多角中空鋼管58A進(jìn)行后段(最終端)的拉深成形，從而熱成形為規(guī)定尺寸的大口徑四角形方形鋼管59。
此方形鋼管59為最終產(chǎn)品，其平板部59a的寬度尺寸W由兩級(多形)拉深形成，比前述的多角中空鋼管58A的平板部58a的寬度尺寸W1窄，即W＜W1，通過熱態(tài)拉深成形使其從方形鋼管59的前端到后端完全或基本完全成形，因此，在后面工序中不需切除其前端部與后端部，或切去較短的尺寸，從而使成品率提高。
熱成形后的方形鋼管59已成為其各平板部59a為平面，角部R變尖，斷面系數(shù)高的制品。然后把熱成形的方形鋼管59放在冷卻臺28上并在傳送中進(jìn)行空冷散熱I，即漸漸冷卻。
在上述第6實(shí)施例中，雖然是用前段方形鋼管成形軋機(jī)70與后段方形鋼管成形軋機(jī)72在前后兩級拉深的同時熱成形的，但也可以只在一級拉深的同時熱成形，或在兩級以上的多級拉深的同時熱成形。
下面，根據(jù)圖18來說明作為第6實(shí)施例變型的第7實(shí)施例。
在壓力成形機(jī)62中的厚壁鋼板51被壓力成形為多角形中空鋼管53A，然后在點(diǎn)焊機(jī)63上對該多角形中空鋼管53A進(jìn)行定位焊54，并在里面焊機(jī)64上進(jìn)行里面焊接55之后，在外面焊機(jī)65上進(jìn)行外面焊接56，于是就制成了有焊縫部57的正四角形的多角中空鋼管58A。
此時，多角中空鋼管58A在壓力成形時，是使用比四角形方形鋼管(最終產(chǎn)品)的展開寬度尺寸更寬的鋼板(平板坯材)51的，于是所形成的各平板部58a的寬度尺寸W1就比最終產(chǎn)品的平板部的寬度尺寸大，而且其角部58b的曲率半徑R1也比最終產(chǎn)品的角部曲率半徑大。
如上所述制成的多角中空鋼管58A，從輸送機(jī)60運(yùn)入輸入臺66，然后從其終端部送入加熱爐12，在該加熱爐12中一邊傳送一邊進(jìn)行高溫加熱H。
加熱到規(guī)定溫度的多角中空鋼管58A，從加熱爐12中運(yùn)出，并運(yùn)至前段方形鋼管成形軋機(jī)70，在前段方形鋼管成形軋機(jī)70中，通過多個鼓形軋輥71等進(jìn)行熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)以上)，實(shí)現(xiàn)對多角中空鋼管58A的前段拉深成形。然后把多角中空鋼管58A送至后段方形鋼管成形軋機(jī)72。在此后段方形鋼管成形軋機(jī)72中，用多個平軋輥73等進(jìn)行熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)之上)，實(shí)現(xiàn)對多角中空鋼管58A的后段(最終級)的拉深成形。
這樣，借助于前段方形鋼管成形軋機(jī)70與后段方形鋼管成形軋機(jī)72對多角中空鋼管58A進(jìn)行多級拉深成形(或單級拉深成形)就制成了作為最終產(chǎn)品的方形鋼管59。此時，通過上述的拉深成形形成的方形鋼管59的平板部59a的寬度尺寸W比多角中空鋼管58A的寬度尺寸W1窄，即W＜W1，而且所形成的角部59b的曲率半徑R比多角中空鋼管58A的角部58b的曲率半徑R1小，即R＜R1。
如前所述，通過壓制使角部58b的曲率半徑R1大于方形鋼管(最終產(chǎn)品)59的角部59b的曲率半徑R，能容易地，不強(qiáng)硬地進(jìn)行壓力成形，又通過高溫加熱H，對材質(zhì)(分子排列)復(fù)原的多角中空鋼管58A進(jìn)行熱拉深成形，以使其寬度尺寸W窄而且角部59b的曲率半徑R變小，能得到不改變材質(zhì)的、斷面系數(shù)高的最終產(chǎn)品，即方形鋼管59。
在上述第6、第7實(shí)施例中，是在對多角中空鋼管53A進(jìn)行定位焊54，再進(jìn)行里面焊接55之后，進(jìn)行外面焊接56而制成多角中空鋼管58A的，但也可先進(jìn)行外面焊接56，再進(jìn)行里面焊接，或者是里外焊接55、56同時進(jìn)行的焊接方式，進(jìn)而還可以省去定位焊54的焊接方式。
下面，依據(jù)圖19、20說明第8實(shí)施例。
例如，在制造大口徑四角形方形鋼管時，把與該方形鋼管(最終產(chǎn)品)相稱的規(guī)定板厚、長度的坯材即鋼板81作為卷(輥)狀。鋼板81在用由夾送輥等構(gòu)成的開卷裝置90開卷后，由調(diào)平裝置91矯正為平板，然后用切斷裝置92只切去鋼板81的開卷的前端部分。
如前所述地連續(xù)地開卷出來的鋼板81由修邊裝置93切去兩側(cè)部分，形成比方形鋼管(最終產(chǎn)品)的展開寬度尺寸更寬的寬度，然后把鋼板81用預(yù)成形裝置94形成緩彎曲的R狀，再由粗軋裝置95慢慢軋成為U字形。
U字形鋼板81在中間軋機(jī)組96中將其上部的一對垂直部彎向內(nèi)側(cè)，然后由精軋裝置(フィンパス)97逐漸成形為圓管狀，從而壓制形成一對側(cè)緣相接的圓形中空鋼管82，在把此中空鋼管82送入高頻電阻焊機(jī)98中進(jìn)行加熱熔焊之后，用切削裝置99切削外面焊道，制成有焊縫部83的圓形中空鋼管(坯管)84。
這樣制成的中空鋼管84被送入多臺(二臺)校形裝置100，通過多個鼓形軋輥101等成形(矯正)為接近正圓的形狀，然后，把中空鋼管84送入方形鋼管成形軋機(jī)(成方機(jī))102中。這種方形鋼管成形軋機(jī)102為多臺(5臺)，分別通過多個鼓形軋輥103等逐步進(jìn)行冷軋成形而形成四角形多角中空鋼管85。
此時的多角中空鋼管85，在得到最后的方形鋼管時，總是以保持焊縫部83位于平板部的中央附近的位置上的方式冷軋成形。冷軋成形的多角中空鋼管85使用的是如前所述的比方形鋼管展開寬度尺寸更寬的鋼板81，于是各平板部85a的寬度尺寸W1就成為比最終產(chǎn)品(后述)的平板部尺寸更寬的尺寸，這種多角中空鋼管85在彎曲矯正裝置(十字形輥模)104中校直后，用銑削式行走切斷裝置105切成規(guī)定長度。
這樣制成的多角中空鋼管85直接連續(xù)地或運(yùn)到別的存儲場地后再送到輸送機(jī)式輸入臺106上。送到輸入臺106終端部的多角中空鋼管85送入加熱爐107并在長度方向上傳送，在傳送中高溫加熱H至A3相變點(diǎn)以上。
加熱至規(guī)定溫度的多角中空鋼管85，從加熱爐107中運(yùn)出，然后送入前段方形鋼管成形軋機(jī)108中，在此前段方形鋼管成形軋機(jī)108中，通過多個鼓形軋輥109等進(jìn)行熱成形(成型溫度在A3相變點(diǎn)以上)，對多角中空鋼管85進(jìn)行前段的拉深成形。然后將多角中空鋼管85運(yùn)至后段方形鋼管成形軋機(jī)110。在此后段方形鋼管成形軋機(jī)110中，通過多個平軋輥111等進(jìn)行熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)以上)，對多角中空鋼管85進(jìn)行后級(最終級)的拉深成形，從而熱成形為有規(guī)定尺寸的大口徑四角形方形鋼管86。
此方形鋼管86為最終產(chǎn)品，其平板部86a的尺寸W是經(jīng)兩級(多級)拉深而成，使得它相對于上述的多角中空鋼管85的平板部85a的寬度尺寸W1較窄，即W＜W1。而且由熱態(tài)拉深成形而從方形鋼管的前端部到后端部完全或近于完全成形，從而對后面工序的前端部與后端部的切斷去除成為不需要或只切去較短尺寸即可，成品率高。此外，熱成形后的方形鋼管86即成為各平板部86a成直平面、角部R變尖的斷面系數(shù)高的鋼管。
在前后方形鋼管成形軋機(jī)108、120的周圍，由去氧化皮裝置112對方形鋼管86噴射壓力水，以除去氧化皮等，使表面狀態(tài)良好。熱成形的方形鋼管86送至冷卻臺113上空冷散熱I，即在相同的氛圍氣溫度下漸漸冷卻，使冷卻時的彎曲減少。
在上述第8實(shí)施例中，從中空鋼管84到多角中空鋼管85的冷軋成形是在一級方形鋼管成形軋機(jī)102中實(shí)現(xiàn)的，但也可以在多級方形鋼管成形軋機(jī)102上進(jìn)行。而且，上述是借助前段方形鋼管成形軋機(jī)108與后段方形鋼管成形軋機(jī)110對前后兩段一邊拉深一邊熱成形，也可以只由其中一方一邊拉深一邊熱成形，或?qū)杉壱陨系亩嗉壱贿吚钜贿厽岢尚巍?br> 在上述第8實(shí)施例中，雖是對一處開放的圓形中空鋼管82進(jìn)行焊接而成形為中空鋼管84的，也可以把一對半圓形截面的部件(多段分割的弧段狀部件)合起來，進(jìn)行兩處(多處)焊接而形成焊縫部83的中空鋼管4。
下面，根據(jù)圖21說明第8實(shí)施例變形的第9實(shí)施例。
在校形裝置100中通過鼓形軋輥101等成形(矯正)為接近正圓的中空鋼管84被送入方形鋼管成形軋機(jī)102中，通過多個鼓形軋輥103等逐步冷軋成形而形成為四角形多角中空鋼管85。
此時，多角中空鋼管85，由于在修邊裝置93中切去其兩側(cè)部分時，形成比方形鋼管的展開寬度尺寸更寬的鋼板81，其各平板部85a的寬度尺寸W1形成比最終產(chǎn)品平板部的寬度尺寸寬，而且角部85b的曲率半徑R1也比最終產(chǎn)品角部的曲率半徑大。
這樣制成的多角中空鋼管85，沿長度方向送入加熱爐107中，并在傳送中進(jìn)行高溫加熱H。然后把多角中空鋼管85送入前段方形鋼管成形軋機(jī)108中，用多個鼓形軋輥109等熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)以上)，即進(jìn)行前段拉深成形，然后通過除鱗裝置112噴射壓力水以除去軋制氧化皮，再送入后段方形鋼管成形軋機(jī)110，通過多個平軋輥111等進(jìn)行熱成形(成形溫度在A3相變點(diǎn)以上)即進(jìn)行后段(最終段)的拉深成形。
對于這種多角中空鋼管85，是通過在前段方形鋼管成形軋機(jī)108與后段方形鋼管成形軋機(jī)110進(jìn)行多級拉深成形(或單級拉深成形)而制成作為最終產(chǎn)品的方形鋼管86的。此時，通過上述的拉深成形，其方形鋼管86的平板部86a的寬度尺寸W比多角中空鋼管85的平板部85a的寬度尺寸W1窄，即成形為W＜W1狀態(tài)，而且角部86b的曲率半徑R比多角中空鋼管85的角部85b的曲率半徑R1小，即成形為R＜R1狀態(tài)。
如前所述地，由于在方形鋼管成形軋機(jī)102中使角部85b的曲率半徑R1成形為比方形鋼管(最終產(chǎn)品)86的角部86b的曲率半徑R大，故從中空鋼管84向多角中空鋼管85無需強(qiáng)硬地進(jìn)行冷軋成形，冷軋較易進(jìn)行，而借助于高溫加熱H，把材質(zhì)(分子排列)復(fù)原的多角中空鋼管85熱態(tài)拉深成形使之寬度尺寸W變窄，角部86b的曲率半徑R變小，就能得到材質(zhì)不變化、斷面系數(shù)高的最終產(chǎn)品，即方形鋼管86。
在上述各實(shí)施例中，是沿長度方向把坯管1送入加熱爐12中一邊傳送一邊加熱的，而在圖22～圖28的第10實(shí)施例中，則是采用將坯管1沿與長度方向垂直的橫向上一邊傳送一邊加熱的方式的。其中，與第1及第3實(shí)施例等相同的符號表示相同或大體相同的結(jié)構(gòu)，在此對其詳細(xì)說明略去。
如圖22中所示，例如在制造大口徑四角狀方形鋼管3時，把圓形坯管1在輸入臺120上準(zhǔn)備好，此輸入臺120是設(shè)置在臺121上的輸送機(jī)結(jié)構(gòu)，平行地支持著多根坯管1，然后以垂直于管長度方向A的橫向B方向傳送。傳送到輸入臺120終端部的坯管1送入加熱爐130中，在加熱爐130中，一邊沿與管的長度方向A垂直的橫方向B傳送，一邊高溫加熱H至A3相變點(diǎn)以上。
上述加熱爐130，如圖23～圖25所示，是由其上面形成支持面131a的底部爐壁131、從該底部爐壁131左右兩端立設(shè)的側(cè)部爐壁132、從前述底部爐壁131的前端立設(shè)的前部爐壁133、立設(shè)在上述底部爐壁131后端的后部爐壁134、以及設(shè)在側(cè)部爐壁132與前部爐壁133及后部爐壁134的上端之間的頂部爐壁135等構(gòu)成，形成盒體形狀，而且，加熱爐130通過支持架122支持在臺121的側(cè)面。
前部爐壁133上形成輸入口136，后部爐壁134上形成輸出口137，并在這些輸入口136與輸出口137上分別形成開閉門138、139。此處，輸入口136與輸出口137形成為，可使進(jìn)行加熱的最大口徑與長度的坯管1能沿與管的長度方向A的垂直方向B通過的、最小限度的尺寸與形狀。在各爐壁132～135等的規(guī)定位置上配置規(guī)定數(shù)量的加熱用燃燒器140。而且在與上述頂部爐壁135的鄰接上述輸出口137的部分上形成上下方向的排煙口141。
在上述底部爐壁131上設(shè)置可上下運(yùn)動與前后運(yùn)動的可動爐體142。即，在底部爐壁131左右方向的幾個位置(在此實(shí)施例中為4個)上沿前后方向的基本為全部長度上形成左右方向?qū)挾鹊幕?43，可動爐體142則可以自由升降以及前后運(yùn)動地嵌合在各滑槽143中。在可動爐體142的上面，以與后述的規(guī)定間距相當(dāng)?shù)拈g距形成有凹入圓弧狀的提升面142a。
進(jìn)而還在底部爐壁131的支持面131a一側(cè)，在規(guī)定的單個或多個位置上設(shè)置轉(zhuǎn)動用突起144，此轉(zhuǎn)動用突起144，先由支持面131a擋住作下降動作(后述)的坯管1，使該坯管1以錯位狀自動地旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))，形成加熱爐130的前端側(cè)在上位而后端側(cè)在下位的傾斜面。加熱爐130是由上述的131～134等構(gòu)成的。
在上述輸入口136的外側(cè)設(shè)置輸入裝置145，在上述輸出口137的外側(cè)設(shè)置輸出裝置146。這些輸入裝置145與輸出裝置146是夾持器或提升器式等的結(jié)構(gòu)，但可以利用輸入臺120的輸送機(jī)的輸送力等而不用這些結(jié)構(gòu)。
送入上述加熱爐130中的坯管1，借助進(jìn)行可動爐體142的升降運(yùn)動與前后運(yùn)動的間歇依次送進(jìn)裝置150，使沿與管的長度方向A垂直的橫向B的方向上向后端側(cè)一面間歇地輸送，一面進(jìn)行高溫加熱H，即，在底部爐壁131下方的臺121側(cè)形成凹處123，在這些凹處123中的底部上設(shè)置基框151。從這基框151上立置多根支桿152，由這些支桿152的上端支撐著底部爐壁131的底面一側(cè)。
可動體153配置成能避開上述支桿152群并可以升降與前后運(yùn)動，此可動體153由下部框體154、從該下部框體154的左右方向的多個部位(在此實(shí)施例中為四處)的前后多個部位上設(shè)立的支持桿155及設(shè)在各部位前后支持桿155上端間的支持板156等構(gòu)成，上述可動爐體142固定在這些支持板156的上面。
使上述可動體153升降運(yùn)動的升降裝置157是由下列裝置構(gòu)成的在前后方向的多個位置上通過橫銷158可在前后方向上自由搖動地設(shè)置在基框151側(cè)的多個桿件159，連接在這些桿件159下端的前后方向的推拉桿160，連接在此推拉桿160一端的升降用油壓缸161，鉸接在各桿159上端并與可動體153的下部框體154的下面相接的輥?zhàn)?62等。升降運(yùn)動裝置157以左右一對為一組地設(shè)置，此時兩升降運(yùn)動用油壓缸161同步地動作。
使上述可動體153作前后運(yùn)動的前后運(yùn)動用油壓缸163設(shè)置在從下部框架154向前連設(shè)的桿體164與上述基框151之間。其前后運(yùn)動用油壓缸163與上述升降運(yùn)動用油壓缸161對應(yīng)于相應(yīng)的連接部件可相對自由搖動地連接著。通過上述的151～164而構(gòu)成了間歇依次送進(jìn)裝置150。進(jìn)而，通過可動爐體142的動作在滑槽143部分中變化而形成的間隙，則用密封裝置(圖中未示出)等適當(dāng)?shù)赜枰苑忾]。
如前所述，運(yùn)至輸入臺120終端的坯管1，由打開開閉門138后的輸入裝置145的動作，而沿與管的長度方向A垂直的橫向B上輸送，通過輸入口136送入加熱爐130內(nèi)。此時，可動爐體142下降運(yùn)動并朝輸入口136一側(cè)前進(jìn)。送入的坯管1支持在如圖25所示的底部爐壁131的支持面131a上，并在送入后關(guān)閉開閉門138。
在此狀態(tài)下，升降運(yùn)動用油缸161收縮使桿件159組搖擺，通過向上移動的輥?zhàn)?62組而使可動體153上升，從而通過此可動體153使可動爐體142群在滑槽143中作上升運(yùn)動D，從而如圖26所示地，通過提升面142a使支持在支持面131a上的坯管1提升。然后，前后運(yùn)動用油缸163伸長，支持在輥?zhàn)?62組上的可動體153后退，從而通過此可動體153使可動爐體142群在滑槽143中作后退運(yùn)動E，于是就如圖27所示地，把由提升面142a提升并支持的坯管1向后端側(cè)傳送規(guī)定的間距。
由于升降運(yùn)動用油缸161的伸長，使桿件159組搖擺，通過向下擺動的輥?zhàn)?62組而使可動體153下降，通過此可動體153使可動爐體142群在滑槽143內(nèi)作下降運(yùn)動F，于是如圖28所示，使支持在提升面142a上的坯管1過渡到支持面131a上。其后，通過前后運(yùn)動用油缸163的收縮，使由輥?zhàn)?62組支持的可動體153前進(jìn)，借助此可動體153使可動爐體142群在滑槽143內(nèi)作前進(jìn)運(yùn)動G，于是就如圖25所示，使空的提升面142a向前端側(cè)返回規(guī)定的間距。
借此而使坯管1通過短時間打開的輸入口136送入加熱爐130中。然后，在加熱爐130中，坯管1通過幾乎不受熱影響的可動爐體142，在間歇依次送進(jìn)裝置150的動作下，沿與其長度方向A垂直的橫向B方向上從前端向后端以規(guī)定的間距間歇地依次送進(jìn)。在加熱爐130內(nèi)的傳送過程中，利用加熱燃燒器140的火焰高溫加熱H到相變點(diǎn)A3以上。
此時，在加熱爐130內(nèi)，多根坯管1可同時地間歇依次送進(jìn)。依次送進(jìn)傳送是使坯管1基本以靜止?fàn)顟B(tài)實(shí)現(xiàn)的，故能實(shí)現(xiàn)不致產(chǎn)生傳送損傷的加熱傳送。而在規(guī)定位置處，作下降運(yùn)動F的坯管1與轉(zhuǎn)動用突起144的斜面相接觸，借助于在此斜面上的轉(zhuǎn)動，錯位狀自動旋轉(zhuǎn)后，由支持面131a接住。借此使坯管1在加熱中一次或多次轉(zhuǎn)動而改變其被支持面，可以做到均質(zhì)地加熱。
這樣進(jìn)行加熱并傳送至輸出口137附近的坯管1，在上述下降運(yùn)動F時，通過適時地在短時間內(nèi)打開的輸出口137，借助于輸出裝置146的動作，而沿與其長度方向A垂直的橫向B上傳送，從加熱爐130送到輸送機(jī)165上。在其輸出之后，開閉門139關(guān)閉。
如上所述地在加熱爐130中加熱到規(guī)定溫度并輸出的坯管1，如圖22中所示，向焊縫位置調(diào)整裝置15上輸送，使焊縫部2的位置對準(zhǔn)在一定方向上。再把坯管1送入圓形鋼管成形軋機(jī)20，通過多個校形輥21等熱成形而制成精制坯管1A。然后把精制坯管1A送入方形鋼管成形軋機(jī)25中，用鼓形軋輥26等熱成形，以熱成形出具有規(guī)定尺寸的作為最終產(chǎn)品的大口徑四角狀方形鋼管3。
下面，根據(jù)圖29說明作為第10實(shí)施例變型的第11實(shí)施例。
即，在制造例如大口徑四角形方形鋼管3時，以與這種方形鋼管3相稱的有規(guī)定口徑、板厚與長度的正方形鋼管(或長方形鋼管)1B作為坯管在輸入臺120上準(zhǔn)備好。然后把送至輸入臺120終端部的正方形鋼管1B送入加熱爐130，在加熱爐130內(nèi)沿與管的長度方向A垂直的橫方向B進(jìn)行傳送，并高溫加熱H至A3相變點(diǎn)以上。
此時，在可動爐體142的上面形成扁平狀的提升面142b。而從加熱爐130中送出的正方形鋼管1B并不通過圓形鋼管成形軋機(jī)20，而是通過輸送機(jī)165進(jìn)入方形鋼管成形軋機(jī)25進(jìn)行熱成形。
在上述第10實(shí)施例與第11實(shí)施例中，在把坯管1、1B送入加熱爐130的前端、從后端送出之時，輸入口136與輸出口137的開放時間可以縮短，能減少從加熱燃燒器140噴向輸入口136與輸出口137的火焰流，提高其熱效率。而且借助于間歇依次傳送裝置150可使可動爐體142作升降運(yùn)動與前后運(yùn)動，在加熱爐130中，坯管1、1B通過幾乎不受熱影響的可動爐體142能夠從前端側(cè)向后端側(cè)間歇地依次以規(guī)定間距傳送。此時其依次送進(jìn)基本上能使坯管1、1B為靜止?fàn)顟B(tài)不產(chǎn)生輸送致傷地進(jìn)行，而且，即使是大載荷厚壁大口徑坯管1、1B也不致?lián)p傷間歇依次送進(jìn)裝置150，能經(jīng)常穩(wěn)定地進(jìn)行傳送。
權(quán)利要求
1．一種方形鋼管的制造方法，其特征在于，用方形鋼管成形軋機(jī)對圓形坯管冷軋成形，形成比最終產(chǎn)品寬度尺寸大的多角形中空鋼管，在加熱爐中對此多角形中空鋼管加熱后，再用另外的方形鋼管成形軋機(jī)邊拉深邊熱成形而得到方形鋼管。
2．如權(quán)利要求1所述的方形鋼管的制造方法，其特征在于，形成寬度尺寸較寬、角部曲率半徑較大的多角中空鋼管，將在加熱爐中加熱過的多角中空鋼管用另外的方形鋼管成形軋機(jī)對其寬度尺寸與角部曲率半徑進(jìn)行邊拉深邊熱成形。
全文摘要
一種方形鋼管和圓形鋼管的制造方法。現(xiàn)有技術(shù)的冷軋成形制造出的方形鋼管,其角部與焊縫部硬度比平板部高,而且不出現(xiàn)屈服點(diǎn),在角部與焊縫部產(chǎn)生接近屈服點(diǎn)的拉伸及壓縮殘余應(yīng)力而使壓曲強(qiáng)度降低,角部由于彎曲加工而殘留有局部大的韌性變形,使其顯著變脆,為此而采用本發(fā)明時,由于是用方形鋼管成形軋機(jī)熱成形制造方形鋼管的,在整個斷面上材質(zhì)均勻軟化,拉伸性能好,而且能得到幾乎無殘余應(yīng)力的高壓曲強(qiáng)度,同時能制出二次焊接性能優(yōu)良且有足夠韌性的方形鋼管。
文檔編號B21B23/00GK1291532SQ0012705
公開日2001年4月18日 申請日期1996年7月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月28日
發(fā)明者中島拓, 中島教雄 申請人:中島鋼管株式會社