[发明专利]制造具有极佳焊缝特性的电阻焊接管的方法

说明书

本申请是申请日为2006年11月9日、申请号为200680040746.9（国际申请号为PCT/JP2006/322790）、发明名称为“制造具有极佳焊缝特性的电阻焊接管的方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种制造诸如用于油井的管线管的需要具有焊接韧性的管或诸如用于油井的套管的需要具有焊接强度的管的方法。

背景技术

一般而言，管可大致分为焊接管和无缝管。作为一种焊接管的电阻焊接管是通过滚轧成形等使片材弯成圆形、然后使各边缘对接并进行焊接而制造的。在焊接管中，焊接的韧性和强度通常比母带材的韧性和强度差。在使用管的任何情形中，问题是要针对每种应用确保一定的韧性和强度。

例如，因为用于运输原油或天然气的管线通常被铺设在较冷的地带，故而主要要考虑低温下的韧性。而且，对于用以保护油井中的用来开采原油的套管而言，要着重考虑的是强度。

通常，考虑到母带材在管制造之后的特性而对要成为电阻焊接管的母带材的热轧片（带材）进行成分设计，或对其进行热处理，从而确保母带材的诸如韧性和强度的特性。

然而，因为焊缝的特性在很大程度上要受到焊接方法而不是母带材的成分设计或热处理的影响，故而重要的是改进焊接技术。

被称为过烧的氧化物是电阻焊接有缺陷的原因，这些过烧产生在焊接片材的边缘上。在许多情况下，过烧不会在电阻焊接过程中随着熔化钢而被排离上述边缘，而是残留在上述边缘上，残留下来的过烧使韧性降低，导致强度不够。

因此，为了从焊接部分去除过烧，迄今已经针对从在焊接中待焊接的带材的横向边缘主动排出熔化钢的技术进行了认真研究。例如，专利文献1或专利文献2描述了研究带材的每一边缘的形状的示例。在该示例中，要在进行电阻焊接之前，对通常通过切开或边缘刨削而成形为大致矩形的带材的横向边缘的形状进行处理，使得横向边缘的经处理之后的形状可改善焊接过程中的熔化钢的排出。以下是概述。

即，在图1中示出了电阻焊接管的基本生产线。该电阻焊接管生产线具有以下的结构，即，从开卷机1展开带材10；然后通过轧平机2使带材重新变平坦；随后通过滚轧成形机4逐渐使带材10变为圆形；接着利用电阻焊接机对圆形带材10的左右两个横向边缘进行电阻焊接，从而将带材成形为管30，该电阻焊接机包括感应加热部分5和挤压辊（电阻焊接部分）6；然后通过焊缝切削刀7切削管30的焊缝部分；随后通过定径机8调节切割后管30的外径；接着通过切管机9将管切割为预定的长度。滚轧成形机4具有预定数量的翅片成形(finpass forming)台架3，所述翅片成形台架3在最后阶段约束已经成圆了的带材边缘，使其成形为大致圆形，台架3内包括第一台架3a和第二台架3b。

在专利文献1中所述的技术中，如示出了横截面图的图5A和示出了其局部详图的图5B所示，在翅片成形第一台架3a中，使得被成形为管形的带材10的横向边缘的一部分与翅片孔形辊的翅片接触，从而如图5C所示在将要成为管的内表面侧处的边缘的横向边缘上成形为渐缩形，而且如示出了横截面图的图5D以及示出了其局部详图的图5E所示，在翅片成形第二台架3b中，使带材10的横向边缘的另一部分接触翅片，从而如图5F所示在将要成为管的外表面侧处的横向边缘上成形为渐缩形，从而形成X形凹槽。翅片成形第一台架3a和翅片成形第二台架3b中的每一个台架的翅片的角度通常是一个角度。

在专利文献2所描述的技术中，如示出了横截面图的图6A所示，在翅片成形的上游侧设置立辊11，并且采用立辊11来缩减被成形为管形的带材10的横向边缘，从而如图6B所示在带材10的横向边缘上一体地成形为渐缩形，并且如示出了横截面图的图6C以及示出了其局部详图的图6D所示，在翅片成形台架3中，使得带材10的横向边缘的一部分接触翅片孔形辊的翅片，从而如图6E所示使将要成为管的外表面侧处的边缘的横向边缘成形为竖直表面。专利文献3至5描述对带材边缘的形状进行研究的示例。即，要在滚轧成形前使通常通过切开或边缘刨削而成形为大致矩形的带材边缘成为渐缩形，使得处理后的边缘形状可改进熔化钢在电阻焊接过程中的排出。

专利文献1：JP-A-57-031485

专利文献2：JP-A-63-317212

专利文献3：JP-A-2001-170779

专利文献4：JP-A-2001-259733

专利文献5：JP-A-2003-164909