[發明專利]方形鋼管的制造方法及圓形鋼管的制造方法

無效

• 申請號: 00127053.2
• 申請日: 1996-07-26
• 公開（公告）號: CN1291533A
• 公開（公告）日: 2001-04-18
• 發明（設計）人: 中島拓;中島教雄
• 申請（專利權）人: 中島鋼管株式會社
• 主分類號: B21C37/15
• 分類號: B21C37/15;B21C37/30;B21B23/00;B21B37/78
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 陳健

本發明是關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行輸送并在其兩側加工出坡口，用壓力機彎曲相當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行定位焊，通過自動焊接將其坡口部分的里外面焊好后，進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的里面側硬度分布曲線圖與圖6的外面側硬度分布曲線圖可知，其角部及焊縫的硬度遠大于平板部(母材)的硬度值，因此，就會導致角部及焊縫部的屈服強度變大，延展性變低，而且在進行二次焊接等時有發生裂紋的危險，故需特殊的管理，又由于機械性質的不均勻而產生殘余應力，故也不易進行切削加工等。

此外，作為以往的大口徑方形鋼管，從圖7所示的拉伸應力-拉伸應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，但在經常發生局部應力分布的結構物中，最大屈服比超過80％時，就有使結構物的局部拉伸能力下降的危險。

進而在以往的大口徑方鋼管中，特別在其角部與焊縫部產生了接近屈服點的拉、壓殘余應力，使其壓曲強度降低。從而，在進行焊接、切斷加工或熔融鍍鋅處理等時，就會有產生隨著這些殘余應力的釋放而發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，轉化溫度遠遠超過常溫，在低溫領域中會導致脆性破壞。

本發明的目的是提供一種使整個截面均質地軟化，有良好拉伸性能，幾乎不存在殘余應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，不需要端部彎曲加工機，且有良好的成品率，其角部曲率半徑(R)不會被硬擠成規定值。

進而，本發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。

為了達到上述目的，本發明的方形鋼管制造方法的特征是，使用與最終產品尺寸相稱的規定直徑、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對加熱后的坯管進行拉深狀熱成形，形成精制坯管，然后在方形鋼管成形軋機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。

采用上述的本發明的結構，在圓形鋼管成形軋機上熱成形，就能做出完成最后的方形鋼管規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上熱成形為方形鋼管，這樣地進行熱成形就能得到在整個斷面上均質地軟化，有很好的拉伸性，幾乎不存在殘余應力從而得到高壓曲強度，就能制造出二次焊接性優異、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。

在本發明的第1最佳實施例中，其特征是，把平板坯料加壓成形后進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熱成形為方形鋼管。

在此第1實施例中，用壓力成形機成形的次數(壓軋次數)為至少能得到多角中空管，這種成形能迅速(短時間)而經濟地實現，還可以不使用端部彎曲加工機，使設備費用降低，同時由于不需要端部彎曲工序能使生產線結構簡單、省事。

本發明的第2最佳實施例中，形成其寬度尺寸比最終產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一邊進行拉深一邊進行熱成形。

在此第2實施例中，通過在方形鋼管成形軋機中同時進行拉深與熱成形，能制造出從前端到后端充分成形為規定尺寸的方形鋼管，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。

在本發明的第3個最佳實施例中，形成比最終產品尺寸的寬度更寬、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對其寬度尺寸及角部曲率半徑同時進行拉深與熱成形而成。