[發明專利]高頻電阻焊接以及感應加熱焊接的操作管理裝置、操作管理方法及操作管理程序

有效

• 申請號: 201180013136.0
• 申請日: 2011-03-22
• 公開（公告）號: CN102791418A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 長谷川升;濱谷秀樹;三浦孝雄;幡原邦彥;水橋伸雄;山本和人
• 申請（專利權）人: 新日本制鐵株式會社
• 主分類號: B23K13/08
• 分類號: B23K13/08;B21C37/08;B23K13/00;G01B11/03;G01N21/952
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 夏斌;陳萍

技術領域

本發明涉及對高頻電阻焊接或感應加熱焊接(以下稱為直縫焊接)進行管理的操作管理裝置、操作管理方法及操作管理程序，該高頻電阻焊接或感應加熱焊接為，在輸送金屬板的同時通過輥組將其連續地成形為圓筒狀，并使在形成V字的同時會聚的該金屬板的兩端部加熱熔融而對接。

本申請基于2010年3月23日在日本申請的特愿2010-66357號并主張優先權，將其內容援用于本申請。

背景技術

電焊鋼管被使用于石油或天然氣用管系、油井管、原子能用、地熱用、化學設備用、機械構造用及普通配管用的管等較廣泛的領域中。在電焊鋼管的制造設備中，在輸送帶狀的鋼板的同時，以使其兩端部(圓周方向兩端部、兩端邊緣)逐漸對置的方式通過輥組將其連續地成形為圓筒狀，并且通過加熱使該兩端部在相互對置的同時對接的部分、即V字會聚部熔融而對接。在該直縫焊接時，需要將輸入熱量控制為適當的范圍而避免輸入熱量不足及輸入熱量過量。

作為這種技術，專利文獻1公開了一種電焊鋼管的制造方法，在鋼板的板厚t(mm)和對接角度滿足下式(101)的條件下，對包括焊縫金屬在內的對接點及其附近進行攝影，根據所得到的圖像數據，將輸入熱量控制為，在將未熔敷時的焊接點設定為原點時，焊接點的位置在焊接方向上成為-2.0mm以下。

此外，專利文獻2公開了一種直縫焊接管的制造方法，通過高速攝影機對工件的焊接點附近部位進行連續攝影，基于該攝影圖像，對從焊接點到V字會聚位置為止的窄間隙部的長度進行計測，并將直縫焊接的焊接輸入熱量調整為，該計測的窄間隙部的長度L滿足下式(102)。

0.259t+0.013d-0.00548v-6.16＜L＜0.259t+0.013d-0.00548v+23.84…(102)

t：金屬帶的板厚(mm)，d：管的外徑(mm)，v：焊接速度(mm/s)

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2008-212961號公報

專利文獻2：日本特開2009-233678號公報

非專利文獻

非專利文獻1：重疊及對接滾焊，焊接學會技術資料No.10(1989年11月)，焊接學會輕構造接合加工研究委員會編

發明內容

發明要解決的課題

但是，專利文獻1所公開的方法，僅能夠應用于對接角度滿足式(101)的情況，不能夠應用于產生了對接角度不滿足式(101)的對接狀態的情況。

此外，在專利文獻2所公開的方法中，從焊接點到V字會聚位置為止的窄間隙部的長度L依存于V會聚角，該長度L和V會聚角對加熱效率產生較大影響，這些值根據輥的偏心及材料的狀態而容易變動，因此可以認為焊接管理的精度較低。尤其是，當考慮到非專利文獻1所記載的那樣的直縫焊接的理論式(下述式(103))時，由于輸入熱當量Q依存于幾何的V會聚角θ，因此可以認為在專利文獻2中焊接管理的精度較低。

Q＝kPv^-0.6l^-0.55θ^-0.15t^-0.85…(103)

P：焊接功率，θ：幾何的V會聚角

l：供電距離，k：由線結構決定的常數

本發明是鑒于上述問題而進行的，其目的在于，能夠進行在大范圍的對接狀態下沒有對接面的一部分由于未熔融而未被接合的冷接缺陷及在對接面上存在氧化物的燒化缺陷的直縫焊接。

用于解決課題的手段

(1)本發明一個方案的高頻電阻焊接及感應加熱焊接的操作管理裝置，是進行高頻電阻焊接或感應加熱焊接的操作管理的裝置，該高頻電阻焊接或感應加熱焊接為，在輸送帶狀的金屬板的同時、以使其兩端部逐漸相互對置的方式成形為圓筒狀，并且對該兩端部相互對置而對接的部分即V字會聚部進行焊接，該操作管理裝置具備：測定部，基于包括上述V字會聚部的區域的圖像，測定上述金屬板的上述兩端部幾何相交的第一V會聚點與上述金屬板的上述兩端部的對接點即第二V會聚點之間的距離L[mm]以及在該第一V會聚點的V會聚角θ[°]；以及判斷部，判斷上述距離L[mm]以及上述V會聚角θ[°]是否滿足下式(1)。

L_min(θ/θ_st)^-0.15≤L≤35…(1)

L_min[mm]：預先設定的基準距離

θ_st[°]：預先設定的基準角度