專利名稱：：電阻焊鋼管的制造方法和含有高Si或高Cr的電阻焊鋼管的制作方法
技術領域：
：本發明涉及主要用于石油或天然氣用管線管、油井管以及原子能用、地熱用、化學設備用、機械結構用和一般配管用的鋼管等的電阻焊鋼管的制造方法，尤其是涉及適合于將較多地含有容易生成Cr和Si等的氧化物的元素的鋼板作為鋼管原材料使用的情況的電阻焊鋼管的制造方法和含有高Si或高Cr的電阻焊鋼管。
背景技術：
：圖4是表示以往的電阻焊鋼管的制造方法的模式圖。如圖4所示，在以往的電阻焊鋼管的制造方法中，一般是一邊沿方向110連續地輸送帶狀的鋼板101,—邊由多個輥組(未圖示)成形為管狀，通過利用高頻線圏102的感應加熱或利用導電嘴(contacttip;接觸尖端)的直接通電加熱，將其對接端面104熔融，同時通過由擠壓輥103施加頂鍛(upset),在對接端面104處形成焊縫105，制成為電阻焊鋼管。在這種以往的電阻焊鋼管的制造工序中，由于在電阻焊接時對接端面104暴露在大氣中，因此在其表面上生成氧化物，該氧化物不被擠出而殘留下來，有時在焊接區發生被稱為過燒(penetrators)的起因于氧化物的焊接缺陷。尤其是使用象Cr含量為2~11質量％的含0鋼、Cr含量為12質量％以上的不銹鋼、鐵素體-馬氏體復合組織鋼(DP鋼；作為第2相的馬氏體的體積分率為5%以上)和鐵素體-奧氏體型復合組織鋼(TRIP型復合組織鋼；利用了體積分率為5%以上的殘余奧氏體的相變誘發塑性[TransformationInducedPlasticity]的低合金高強度鋼)等那樣較多地含有容易生成Cr、Si等的氧化物的元素的鋼板的場合，在焊接區容易發生過燒。這樣的焊接缺陷成為使鋼管的低溫韌性、耐腐蝕性和冷加工性降低的原因，因此，以往，在電阻焊鋼管的制造工序中，在電阻焊接時通過惰性氣體保護來降低焊接區的氣氛中的氧含量，由此謀求降低過燒的發生。然而，由于在惰性氣體保護時發生空氣的巻入等，因此難以使電阻焊接區的氣氛穩定地成為低氧狀態。另一方面，為了穩定地維持電阻焊接區的低氧狀態，需要大型的保護設備，生產率大大降低。另外，本發明者們曾提出了一種電阻焊鋼管的制造方法，其中，在鋼管的電阻焊接時，通過以設定流速向對接端面噴射1400。C以上的還原性高溫燃燒焰或非氧化性高溫等離子體，來抑制在對接端面處的氧化物生成，并且促進氧化物排出(參照日本特開2004-298961號公報)。該日本特開2004-298961號〃>才艮所記載的技術，與以往的方法相比，不會降低生產率，并能夠降低電阻焊接區的過燒。然而，該方法當為了進一步減少焊接區的過燒而增加高溫燃燒焰或等離子體的流速、提高熱流體的剪切力時，焊接區周圍的空氣巻入變得顯著，存在過燒反而增加的問題。因此，日本特開2004-298961號公報所記栽的技術不能夠充分地降低過燒的發生。因此，本發明者們進一步反復研究，曾提出了一種電阻焊鋼管的制造方法，其中，在設定的對接角度下，至少對在從焊接點起的焊接上游側達到650。C以上的溫度的全范圍的對接面噴射惰性氣體，并且至少對在從焊接點起的焊接上游側直到距離給電距離(給電距離從高頻感應線圈或給電頭到焊接點的距離)的1/5的位置的全范圍的對接端面，以30~270m/秒的流速噴射非氧化性氣氛的、并且具有1400。C以上的溫度的非氧化性高溫等離子體(參照日本特開2006-026691號公報)。該日本特開2006-026691號公報所述的電阻焊鋼管的制造方法，沒有降低生產率，并且，在焊接條件變動時不改變設定條件即能夠減少起因于焊接區中的氧化物的生成的焊接缺陷、和局部的線能量不足所引起的焊接缺陷。另外，為了提高利用等離子體射流的焊接、切割、噴鍍、加熱等的高溫加工的加工效率和精度，日本特開2004-243374號公報公開了關于規定了側面氣體噴出方向的等離子體槍的發明。
發明內容然而，上述的日本特開2006-026691號公報所述的電阻焊鋼管的制造方法，由于等離子體射流(由等離子體槍噴射的等離子體)是紊流，因此存在即使在其周圍配置用于與大氣隔斷的保護氣體也巻入大氣的問題。例如，即使采用日本特開2004-243374號公報中提出的保護氣體的照射角度、流量條件，有時等離子體射流內的氧濃度也未充分地變低。因此，日本特開2006-026691號公報所述的電阻焊鋼管的制造方法，不能夠穩定地降低焊接區的氧化物量,有時缺陷數量超過目標值。此外，日本特開2006-026691號公報所述的電阻焊鋼管的制造方法，由于等離子體射流是紊流并且高速，因此在對對接部進行焊接時，也存在發生較大的等離子體噴射聲的問題。因此，本發明是鑒于上述的問題而完成的研究，其目的是提供能夠穩定地降低起因于氧化物的焊接缺陷的發生，而且也能夠降低焊接時發生的等離子體噴射聲的電阻焊鋼管的制造方法以及含有高Si或高Cr的電阻焊鋼管。用于解決上述課題的本發明的要旨如下。(1)一種電阻焊鋼管的制造方法，將鋼板成形加工為管狀，對其對接端面進行電阻焊接，該制造方法的特征在于，由級聯(cascade)型等離子體槍對在上述電阻焊接的相比于焊接點的焊接上游側溫度達到650。C以上的區域之中的至少對接端面噴射還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流(偽層流；pseudolaminarflow)等離子體，所述級聯型等離子體槍，通過向在陰極氣體中對陰極與陽極間施加電壓而生成的等離子體氣體噴射陽極氣體，形成為等離子體工作氣體而進行等離子體噴射，所述還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體，是通過調節上述等離子體工作氣體的成分以使其含有2體積％以上且不到50體積％的H2氣，其余部分由Ar氣以及不可避免的雜質氣體構成，或者其余部分由在Ar氣中添加了N2氣、He氣或該兩者的混合氣體以及不可避免的雜質氣體構成，從而賦予了還原性的等離子體。(2)根據(1)所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，使從上述等離子體槍的陰極的尖端到能產生陽極的位置的距離L為8mm以上，并且為陽極內徑D的10倍以下，使在上述等離子體槍的陰極與陽極間施加的電壓為超過120V的電壓，并且，在由Gi(1/分)表示上述等離子體工作氣體的在標準狀態下的流量，由Mj表示上述等離子體工作氣體的相對分子量，由D(m)表示陽極內徑，由Haw,T=7ooo(kg/m/秒)表示在7000K下的粘性系數時，采用滿足下述式<1>的等離子體噴射條件，使上述等離子體成為層流或準層流。4x(yGM)150<-^——^^<400......<1>(3)根據(1)或(2)所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，上述等離子體槍的陽極內徑D為16mm~30mm。(4)根據(1)~(3)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，在上述等離子體槍的陽極前面或前方外周，在距中心軸的距離為上述陽極的內半徑的1.5~3.5倍的位置，設置方向以從等離子體中心軸方向向外側成10~30。的范圍的軸對稱方向朝向的噴射口，由該噴射口以上述等離子體的氣體流量的1~3倍以內的氣體流量噴射側面保護氣體，所述側面保護氣體由選自Ar氣、N2氣和He氣中的一種或兩種以上的惰性氣體以及不可避免的雜質氣體構成。(5)才艮據(1)~(4)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，采用CH4氣和C2H2氣中的一種或兩種置換構成上述等離子體工作氣體的H2氣的一部分或全部來使用。(6)根據U)~(5)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，向上述還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體供給平均粒徑為ljim~lOjim的硼化物孩i粉末。(7)根據(1)~(6)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，^使上述陰極的尖端部為半球形狀，并且使該半球形狀尖端部的曲率半徑為陽極內徑的1/2以下。(S)根據(l)~(7)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，在上述電阻焊鋼管的制造方法中使用阻抗器，該阻抗器所使用的阻抗器殼體材料，使用依據JISC2141標準的在300'C下的電阻為1011~10"ftcm、且采用水中投下法求得的熱沖擊特性為500。C以上的陶瓷。(9)根據(1)~(8)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，使上述等離子體槍的尖端與鋼管表面的距離為150mm~300mm。(10)—種電阻焊鋼管，是采用(1)~(9)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法制造的，該電阻焊鋼管的特征在于，上述鋼板由以質量％計含有Si:0.52.0。/。的含Si鋼板、或含有Cr:0.5~26%的含Cr鋼板構成，電阻焊接區的缺陷率為0.01%以下。圖1(a)是模式地表示本發明的電阻焊鋼管的制造方法的側面圖。圖1(b)是^t式地表示本發明的電阻焊鋼管的制造方法的平面圖。圖2是模式地表示在圖1(a)和圖1(b)中所示的等離子體槍的構成的部面圖。圖3是概念性地說明本發明采用的等離子體槍的陽極內徑的大徑化以及等離子體層流化的效果的圖。圖4是模式地表示以往的電阻焊鋼管的制造方法的立體圖。具體實施例方式以下參照附圖對用于實施本發明的最佳方式進行詳細說明。首先，以使用高頻線圏來加熱鋼板的情況為例，對(1)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法進行說明，圖1(a)是表示本實施方式的電阻焊鋼管制造方法的側面圖，圖1(b)是其平面圖。如圖1(a)和圖1(b)所示，在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，一邊將例如厚度1~22mm左右的鋼板l朝向方向10連續地輸送，一邊由多個輥組(未圖示)成形為管狀，通過高頻線圏2進行感應加熱使其對接端面4熔融，同時由擠壓輥3施加頂鍛，在對接端面4形成焊縫7。此時，由級聯型等離子體槍20對在上述電阻焊接的相比于焊接點9的焊接上游側溫度達到650'C以上的區域6之中的至少對接端面4a噴射還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5，所述級聯型等離子體槍，通過向在陰極氣體中對陰極與陽極間施加電壓而生成的等離子體氣體噴射陽極氣體，形成為等離子體工作氣體而進行等離子體噴射，所述還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5，是通過調節上述等離子體工作氣體的成分以使其含有2體積％以上且不到50體積％的H2氣，其余部分由Ar氣以及不可避免的雜質氣體構成，或者其余部分由在Ar氣中添加了N2氣、He氣或該兩者的混合氣體以及不可避免的雜質氣體構成，從而賦予了還原性的等離子體。在焊接點9的焊接上游側的對接端面4之中的、加熱溫度達到650°C以上的區域6，由于高頻線圏2、擠壓輥3和阻抗器8等的冷卻水飛散或暴露在水蒸氣氣氛中，因此與加熱溫度條件相輔起因于在氧化反應中生成的氧化物的焊接缺陷即過燒的發生變得顯著。因此，在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，通過向該區域6噴射還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5，在使電阻焊接時的對接端面4a處于還原性氣氛的同時，促進使氧化物在高溫的熔融狀態下從對接端面排出的作用，抑制起因于氧化物的過燒等的焊接缺陷的發生。將本發明的級聯型等離子體槍的一例示于圖2。作為等離子體槍20，使用級聯型等離子槍，其在陽極22的內側(陰級21側)部分，以包圍陰極21的尖端部的方式設置絕緣部26，而且，在陽極22的內部設置有陰極氣體流路23、陽極氣體流路24和側面保護氣體流路25。另外，在該等離子體槍20的陽極22的內面，隔著絕緣部26，在等離子體上游側形成了與陰極氣體流路23連接的陰極氣體供給孔23a，在下游側形成了與陽極氣體流路24連接的陽極氣體噴出口24a。而且，在陽極22的尖端部形成了與側面保護氣體流路25連接的側面保護氣體供給孔25a。此外，根據需要在陽極22的尖端部形成與粉末供給氣體流路27連接的粉末供給氣體供給孔27a。即，在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，在從陰極氣體供給孔23a朝向陰極21供給的陰極氣體中，在陰極21與陽極22間施加電壓而發生等離子氣體，在陰極尖端21a的等離子體下游側，向等離子體5噴射陽極氣體，形成為由陰極氣體和陽極氣體構成的等離子體工作氣體，從而噴射高溫(準)層流等離子體5。通過在陰極尖端21a的等離子體下游側，向等離子體5噴射陽極氣體，能夠使陽極斑點移動到陽極內壁的等離子體下游側。其結果，由于陰極尖端21a與陽極斑點的距離變長，因此電壓增高，容易形成(準)層流等離子體射流。通過使由陰極氣體和陽極氣體構成的等離子體工作氣體含有氫氣，來對高溫(準)層流等離子體5賦予還原性。根據需要，從陽極22的尖端部，以包圍等離子體5的方式噴射側面保護氣體11時，能夠有利地阻止氧氣向該高溫(準)層流等離子體5中混入，因此優選。此外，根據需要，通過從陽極22的尖端向高溫(準)層流等離子體5供給硼化物#:粉末，能夠得到比氫氣高的還原性，因此優選。在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，由于使等離子體射流為層流或準層流，因此與上述的日本特開2006-026691號公才艮所述的技術相比，能夠大幅度地降低大氣的巻入。其結果，可降低焊接區的氧化物量，使起因于氧化物的焊接缺陷的比例(焊接缺陷率)為0.01%以下，并且也能夠降低焊接時發生的等離子體噴射聲。再者，在此所說的"焊接缺陷率"，是相對于焊接面積的過燒(起因于氧化物的焊接缺陷)的面積率。另外，所謂"準層流"是指等離子體射流的等離子體芯部為層流，等離子體外側數mm為紊流的狀態，比鋼管內面遠的遠方(相比于鋼管的對接端面4，在管內側)的等離子體射流是紊流還是(準)層流是不用管的。在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中使用的等離子體工作氣體中含有的H2氣，具有下述效果在提高傳熱系數的同時，形成為還原性氣氛，抑制對接端面4a的氧化反應。然而，等離子體工作氣體中的H2氣含量不到2體積％的場合，不能得到上述的效果。另一方面，等離子體工作氣體中的H2氣含量為50體積％以上時，等離子體變得不穩定。因此，等離子體工作氣體中的H2氣含量為2體積％以上且不到50體積％。另外，該等離子體工作氣體中的H2氣以外的成分，是單一的Ar氣以及不可避免的雜質氣體，或者是在Ar氣中添加有]\2氣、He氣或該兩者的混合氣體以及不可避免的雜質氣體。為了確保等離子體的穩定性，優選以Ar氣為主成分，但通過適量添加N2氣和/或He氣，可使等離子體的傳熱系數提高，從而提高鋼板l的對接端面4a處的加熱能力。但是，等離子體工作氣體中的Ar氣比率為50體積％以下的場合，有時等離子體變得不穩定，因此在等離子體工作氣體中添加N2氣以及He氣的場合，優選使等離子工作氣體中的Ar氣比率超過50體積。/0，即，使等離子體工作氣體中的N2氣、He氣和H2氣比率合計不到50體積％。上述的還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5，例如，可以使用工業上廣泛地使用的噴鍍用的直流等離子體發生裝置生成。由此生成的等離子體，具有下述特征氣體溫度比由通常的氣體燃燒器等生成的燃燒焰高，高溫區域的等離子體長度為60mm以上，并且等離子體徑為5mm以上，因此是電阻焊接時的縫仿效性良好，能夠比較容易地追隨縫位置變化的熱源。另外，為了充分地得到上述的效果，優選使還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5的溫度為1400。C以上。尤其是由于在電阻焊鋼管的制造過程中容易生成的Mn-Si-O復合氧化物的熔點為1250~1410°C、Cr氧化物的熔點為2300°C，因此為了使這些氧化物熔融，更優選使還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5的溫度為240(TC以上。另一方面，還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5的溫度越高，則在高溫狀態下使已生成的氧化物從對接端面熔融-排出的作用越得到促進，焊接缺陷減少，因此還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5的溫度上限不需要特別地限定。接著，在(2)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，優選使從上述等離子體槍20的陰極的尖端21a到能產生陽極的位置的距離L為8mm以上，并且為陽極內徑D的IO倍以下，使在上述等離子體槍的陰極21與陽極22間施加的電壓為超過120V的電壓，并且，在由Gj(l/分)表示上述等離子體工作氣體的在標準狀態下的流量，由Mj表示上述等離子體工作氣體的相對分子量，由D(m)表示陽極內徑，由nave，T=700Q(kg/m/秒)表示在7000K下的粘性系數時，采用滿足下述式<1>的等離子體噴射條件，使上述等離子體成為層流或準層流。再者，在式<1>中，在Gj、Mj、D、ji的單位換算上，為(4xUGiMi)}/{7rxDx|nave,7=7000}乘以(1/22.4)x(1/60)的結果。150<-^~~^~~<400......<1>;rxl)x^/卿，j^7咖在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，對相比于焊接點9在焊接上游側溫度達到650。C以上的區域6之中的至少對接端面4a噴射還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5，但此時的條件若脫離上述式<1>，即，{4x(SGiMi)V(7txDxji譜，t-7ooo)為400以上的場合，等離子體射流變為紊流，因此容易發生大氣的巻入，焊接區的氧化物量容易增加。其結果，不能夠穩定地降低起因于氧化物的焊接缺陷，并且焊接時發生的等離子體噴射聲增大。另外，(4x(2:GiMi)W7ixDx^ve,1=7000}為150以下時，氣體流量不足，不能夠排除焊接點附近的水，不能夠穩定地減少起因于氧化物的焊接缺陷。因此，在噴射還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5時，優選使之滿足上述式<1>。但是，即使滿足上述式<1>，在對等離子體工作氣體施加的電壓為120V以下的場合，陰極斑點與陽極斑點之間的等離子體徑向的氣體速度變快，因此在等離子槍尖端，等離子體射流容易發散，容易成為紊流。因此，優選對等離子體工作氣體施加的施加電壓高于120V。另外，在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中使用的等離子體槍20，優選從陰極尖端21a到能產生陽極的位置的距離L為8mm以上且為陽極22的內徑D的IO倍以下。對等離子體槍20施加的電壓，根據從該陰極尖端21a到能產生陽極的位置的距離L而變化。對等離子體槍20施加的電壓，也根據等離子體工作氣體的流量和組成而變化，但作為等離子體工作氣體使用含有2體積％以上且不到50體積％的H2氣的還原性氣體的場合，從陰極尖端21a到能發生陽極的位置的距離L不到8mm時，不能夠對等離子體槍20施加大于120V的電壓。另一方面，使用級聯型等離子體槍等的場合，從陰極尖端21a到能發生陽極的位置的距離L超過陽極22的內徑D的IO倍時，難以維持等離子體5。因此優選距離L為8mm￡L￡10xD。接著，在(3)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，當電阻焊接時的給電距離(給電距離從高頻線圏2或給電片到焊接點9的距離)超過100mm時，為了確保保護范圍1被等離子體保護的對接端面的范圍。在使用側面保護氣體的場合，包括由側面保護氣體保護的范圍(參照圖1(a)。I，優選等離子體槍20的陽極內徑為16mm以上。但是，陽極內徑超過30mm時，等離子體變得不穩定，因此陽極內徑必須為30mm以下。在此，利用圖3對本發明采用的等離子體槍20的陽極內徑的大徑化以及等離子體的(準)層流化的效果進行說明。不照射等離子體的一般的電阻焊鋼管焊接中，當線能量低于最佳值時，由熔融不足導致的缺陷高時，發生氧化物(過燒)。此時，即使是最佳線能量，也存在由焊機周邊的冷卻水以及大氣引起的氧化，因此容易生成氧化物的鋼在焊接時缺陷率不一定充分地低(參照圖中曲線A)。與此相對，如果照射還原性的紊流等離子體，則由于由等離子體射流引起的7jC排除、還原作用、或表面氧化物熔融等，而使氧化物缺陷率降低(參照圖中曲線B)。但是，在等離子體徑小的場合，保護范圍12狹窄，因此等離子體照射位置偏移10mm時，等離子體照射的效果消失(參照圖中曲線C)。在此，若將等離子體大徑化，則保護范圍12擴大，因此等離子體照射位置即使偏移10mm也不損害等離子體的降低缺陷效果(參照圖中曲線D)。此外，若將等離子體(準)層流化，則等離子體的還原能力高，并且可以由等離子體的高溫火焰形成保護(通過層流化，等離子體射流變長)，因此不僅電阻焊接的線能量為最佳值的條件下的缺陷率降低，而且即使該線能量從最佳范圍偏離了某種程度，保護效果與輔助熱源效應復合，也能夠穩定地得到高品質的焊接區(參照圖中曲線E)。再者，此時，若電阻焊接的線能量較大地偏離最佳值，則焊接點附近的狹縫(在焊接點9的下游生成的熔融狀態的狹縫狀的間隙)長度變長，熔融區處于等離子體保護范圍以外，因此開始發生缺陷。等離子體徑(—陽極徑)，在等離子體照射角度為水平方向的場合，必須為板厚度以上，但實際上以與水平方向成15。~30。的角進行照射，因此等離子體徑必須為板厚的80%以上。此外，為了確保保護范圍12，優選極力減小照射角度，但實際上當為比15。小的照射角度時，與鋼管表面接觸。此時，為了確保保護范圍12為給電距離的1/3以上，更優選使等離子體徑為16mm以上。再者，照射角度15。是等離子體槍與鋼管物理性地相碰的角度，根據電阻焊接的焊機外圍的構成而變化。當照射角度為30°以上時，保護范圍12不足，因而不優選。由此，在可擴大等離子體照射范圍的同時，能夠防止巻板接縫的凹凸與等離子體槍的接觸事故。接著，在(4)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，優選在上述等離子體槍的陽極前面或前方外周，在距中心軸的距離為上述陽極的內半徑的1.5~3.5倍的位置，設置方向以從等離子體中心軸方向向外側成10~300的范圍的軸對稱方向朝向的噴射口，由該噴射口以上述等離子體的氣體流量的1~3倍以內的氣體流量噴射側面保護氣體11，所述側面保護氣體ll由選自Ar氣、N2氣和He氣中的一種或兩種以上的惰性氣體以及不可避免的雜質氣體構成。這樣地，通過向等離子體射流的外周部噴射惰性氣體，來抑制大氣向等離子體中的巻入，使等離子體中的氧氣濃度降低,能夠提高氫分壓/水分壓。再者，等離子體中的氫分壓/水分壓，例如，可以由采用激光吸收法和激光誘發熒光法等求得的氫分子和水分子的溫度、假定為熱平衡以及大氣壓的氣體壓力，來求得氫濃度和水濃度，由它們的值的比算出。上述的側面保護氣體11的噴射，特別是在給電距離長的情況下較有效。此時，在側面保護氣體11的噴射位置不到等離子體槍的陽極內徑的1.5倍的場合，在等離子體上游混入冷氣體，等離子體溫度降低。另一方面，側面保護氣體ll的噴射位置超過等離子體槍的陽極內徑的3.5倍時，不能得到由惰性氣體隔斷大氣的效果。另外，側面保護氣體ll的流量不到等離子體氣體流量的l倍時，不能得到隔斷大氣的效果。另一方面，側面保護氣體11的流量超過等離子氣體流量的3倍時，等離子體溫度大幅度地降低。再者，側面保護氣體ll的噴射方向，優選為從等離子體中心軸方向向外側成10~30°的范圍的軸對稱方向。超過30。時，側面保護的效果減小，不能夠抑制大氣的氧氣向等離子體擴散。另一方面，不到10。時，冷的側面保護氣體11急劇地冷卻等離子體。接著，在(5)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，能夠采用H2氣、CEU氣和<:2112氣中的一種或兩種置換構成上述等離子體工作氣體的H2氣的一部分或全部來使用。即，作為等離子體工作氣體，也可以使用含有H2氣、CH4氣和(:2112氣中的一種或兩種以上的氣體、和Ar氣，且Ar氣含量超過50體積％的混合氣體。若使用這樣的混合氣體，則可以利用Eb氣、CBU氣和(:2112氣提高對接端面4a處的還原性，因此使上述的陽極斑點移動到陽極內壁的等離子體下游側，除了容易形成層流等離子體射流的作用效果外，還能夠得到抑制氧化物生成的效果。此外，在焊縫金屬區存在脫氮、脫碳的場合，也可以由等離子體工作氣體添加這些元素。但是，若吸收過剩的氫，則有時發生氫脆裂紋，因此為了抑制這種裂紋發生，優選在焊接后進行焊縫正火(norma)處理。接著，在(6)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，為了形成還原性高的層流等離子體，向上述還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體5供給還原性更高的硼化物的平均粒徑ljim~10fim的微粉末。該硼化物的孩t粒子，優選使用Ar氣或氮氣作為粉末供給氣體。在將含有硼化物微粉末的Ar氣作為粉末供給氣體使用的場合，例如，使用粉末供給機，以Ar氣作為載氣，從粉末供給氣體的供給位置向等離子體噴射平均粒徑ljmi10nm的硼化物微粉末。再者，硼化物微粉末的平均粒徑不到ljim時，由于凝聚而不能夠穩定地供給粉末，另外，超過10nm時，不完全熔融或分解而存在成為焊接缺陷的可能性，因此優選硼化物的微粉末的平均粒徑為lnm10nm。接著，在(7)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，在不使用金屬接觸(metaltouch)或輔助等離子體(pilotpiasma)而進行高頻起動的場合，優選使陰極尖端部為半球形狀，使陰極尖端21a的曲率半徑為陽極內徑的l/2以下。陰極尖端21a的曲率半徑越小，則陰極尖端21a處的電磁場強度越增大，等離子體越容易點火，但陰極尖端21a的曲率半徑超過陽極內徑的1/2時，陰極尖端空間的電磁場變弱，難以進行高頻起動。但是，使用作為高頻起動以外的點火方式的金屬接觸或輔助等離子體的場合，陰極尖端空間的電磁場強度與點火無關系，因此沒有該限制。接著，在(8)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，在上述電阻焊鋼管的制造方法中使用阻抗器，該阻抗器所使用的阻抗器殼體材料，使用依據JISC2141標準的在300。C下的電阻為1()U10"ilcm、且采用水中投下法求得的熱沖擊特性為500。C以上的陶瓷。在電阻焊鋼管的制造方法中，電流由于集膚效應和接近效應而集中于焊接接合面流通，但為了使該電流的集中形成高效率，大多在焊接點附近設置阻抗器。為了抑制在焊接時在該阻抗器中流動的渦電流所引起的加熱，有時使用阻抗器殼體(以往為環氧樹脂制)覆蓋阻抗器，并將配置在殼體內的阻抗器進行水冷。一邊進行等離子體照射一邊進行電阻焊接的場合，該環氧樹脂制(耐熱溫度為200。C以下)的阻抗器殼體直接遭受高溫(1500。C以上)的等離子體射流，因此環氧樹脂制的材料熔損，不能用于阻抗器殼體。作為能夠在此使用的材料，為了避免熔損，熔點必須為1500。C以上。另外，依據JISC2141標準的在30(TC下的電阻不是10U10"Qcm時，在阻抗器殼體中渦電流流通，發生加熱-損傷。此外，利用水中投下法求得的熱沖擊特性不是500。C以上時，不能夠耐受來自外面的等離子體加熱和來自內面的水冷卻等所導致的熱沖擊。例如，Si3N4、BN是滿足該條件的陶瓷。接著，在(9)所述的本發明的電阻焊鋼管的制造方法中，為了防止巻板接縫的凹凸與等離子體槍的接觸事故，也可以在接縫部通過等離子體槍設置附近時使槍躲開。但是為了避免由槍躲開所導致的鋼管的成材率的降低，優選等離子體槍尖端與鋼管表面的距離為150mm以上。另外，該距離超過300mm時，保護效果降低，因此必須為300mm以內。接著，(10)所述的本發明的電阻焊鋼管，將以質量％計，含有Si:0.5~2.0%的含Si鋼板、或含有Cr:0.5~26%的含Cr鋼板作為鋼管原材料。采用(1)~(9)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法進行制造。在(l)~(9)的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法中，尤其是通過等離子體照射，具有降低電阻焊接區的缺陷率的效果。鋼管母材部(鋼板)的Si含量不到0.5%的場合，即使不照射等離子體，缺陷率也為0.01%以下，因此不需要制造成本增大的本制造方法。另一方面，鋼管母材部(鋼板)的Si含量超過2.0。/。時，只在等離子體照射的效果下，不能4吏缺陷率為0.01%以下。另外，關于鋼管母材部(鋼板)的Cr含量，當Cr含量不到0.5。/。時，即使不進行等離子體照射，缺陷率也為0.01%以下，因此不需要制造成本增大的本制造方法。另一方面，鋼管母材部(鋼板)的Cr含量超過26。/。時，只在等離子體照射的效果下，不能夠使缺陷率為0.01%以下。因此，從制造成本來看以及為了使缺陷率為0.01%以下，優選鋼管母材部(鋼板)的成分4安質量％計為Si:0.5~2.0%、或Cr:2~26%。再者，在本發明中，對于鋼管母材部(鋼板)的其他的成分沒有特別限定。作為其他的與過燒的生成有關的成分，有Mn、Al、Ti等，這些成分中，關于Mn，優選使Mn/Si比為7~9，但在該范圍以外時，只要Mn為2%以下就不會特別地成為問題，另外，如果Al為0.05%以下，Ti為0.03%以下則不會特別地成為問題。如上所述，在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，在將鋼板l成形加工成管狀，對其對接部進行電阻焊接時，由于將等離子體槍20的構成和等離子體5的生成條件最佳化，使等離子體射流為層流或準層流，因此能夠穩定地降低起因于氧化物的焊接缺陷。另外，通過噴射還原性高溫等離子體5，利用高溫等離子體流體的剪切力和等離子體加熱，也能夠在高溫熔融狀態下將熔融缺陷因子排出或熔融，所述熔融缺陷因子是在焊接時由于發生飛濺等而飛入焊接區的飛濺物、鱗屑和灰塵等熔融缺陷因子。此外，通過噴射該還原性高溫等離子體5，對接端面4的毛邊也能夠某種程度地熔融，在降低這種在非正常的焊接時發生的缺陷方面也有效果。此外，在本實施方式的電阻焊鋼管的制造方法中，由于使等離子體射流為層流或準層流，因此也能夠降低焊接時發生的等離子體噴射聲。再者，在本實施方式中，以利用高頻線圏2對鋼板1進行感應加熱的情況為例進行了說明，但本發明并不限于此，也可以采用導電嘴直接通電力口熱。實施例1以下，舉出本發明的實施例和脫離本發明范圍的比較例對本發明的效果具體地說明。在本實施例中，使用具有表1所示鋼成分的板厚為5.3mm、llmm或19mm的鋼板，作為還原性等離子體工作氣體，使用112氣、Ar氣和氮氣的混合氣體，采用上述圖1所示的方法制造電阻焊鋼管，調查了其焊接區的焊接缺陷的發生率和焊接時的等離子體噴射聲的大小。此時的電阻焊接條件，當板厚為5.3mm時，焊接速度為33m/分，焊接輸入功率為570kW,給電距離(從高頻線圈2到焊接點9的距離)為160mm,頂鍛量為3mm,平均頂點角(圖l(b)中的標號13)為4。。另外，當板厚為llmm時，焊接速度為18m/分，焊接輸入功率為卯0kW，給電距離為200mm，頂鍛量為6mm，平均頂點角為6。。另外，當板厚為19mm時，焊接速度為18m/分，焊接輸入功率為1200kW，給電距離為200mm，頂鍛量為10mm，平均頂點角為7。。另外，將板厚、陽極內徑、Ar氣和H2氣的流量、{4x(2GiMj)}/{7ixDxnave,t-7000〉的但、電流和電壓示于表2、表3。再者，在本實施例中，氣體流量均是在標準狀態下的流量，以下在實施例2、3中也同樣。另外，表2、表3中的下線，表示在本發明的范圍以外或在本發明的優選范圍以外。另外，焊接缺陷是從焊接后的電阻焊鋼管的焊接區切取夏比沖擊試件，在其焊接對接部形成尖端半徑0.25mm、深度0.5mm的缺口，實施夏比沖擊試驗后，觀察延性斷裂的部分的斷裂面，測定相對于焊接面積的過燒(起因于氧化物的焊接缺陷)的面積率，以該值作為焊接缺陷率進行評價。另外，焊接缺陷率為0.01%以下的情形定為良好，超過0.01%的情形定為不良。等離子體射流的流動，采用激光多普勒法進行測定。另外，焊接時的等離子體噴射聲的大小使用數字噪音計測定，85dB以下定為合格。將以上的結果作為綜合評價一并示于表2、表3。再者，O表示合格、x表示不合格。<table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>如表2、表3所示，不滿足上述式<1>的條件，而且施加電壓為120V以下的比較例1和比較例2，等離子體射流為紊流，焊接缺陷率超過0.01%，焊接時的等離子體噴射聲較大，為100dB以上，比作為基準的85dB高。比較例3，從等離子體槍的陰極的尖端到能產生陽極的位置的距離為6mm,比較例4的該距離為陽極內徑D的11倍，兩者都是從等離子體槍的陰極的尖端到能產生陽極位置的距離處于8mm以上、并且陽極內徑D的IO倍以下的范圍以外，產生了噪音和等離子體的不穩定化。比較例5，雖然滿足上述式<1>的條件，但施加電壓為120V以下，等離子體射流是準層流，噪音也低，但與板厚相比，陽極內徑小，保護不充分，因此焊接缺陷率超過0.01%。比較例6,在等離子體槍的陽極前方外周，在距中心軸的距離為上述的陽極的內半徑的1.3倍的位置設置側面保護氣體噴射狹縫，而比較例7在其4.1倍的位置設置側面保護氣體噴射狹縫，這在上述的1.5~3.5倍的范圍以外，不能得到側保護氣體ll的效果，缺陷率超過0.01%。比較例8，側面保護氣體11的噴射方向從等離子體中心軸方向向外側成40。供給Ar氣與N2氣的混合氣體，而比較例9，在以-20。(向內側成20°)供給Ar氣與N2氣的混合氣體，這些均在作為本發明范圍的10~30。的范圍以外，不能得到側面保護氣體ll的效果，缺陷率超過0.01%。比較例IO，側面保護氣體流量/等離子體工作氣體流量為0.6倍，而比較例11為3.5倍，均在作為本發明的流量比率的1~3倍的范圍以外，不能得到側面保護氣體ll的效果，缺陷率超過0.01%。比較例12，陰極的球形尖端部的曲率半徑為10mm且為陽極內徑的1/2以上，在本發明范圍以外，等離子體不穩定。比較例13，等離子體工作氣體不含有氫，在本發明的范圍以外，因此沒有還原能力，焊接缺陷率超過0.01%。比較例14,在等離子體工作氣體中氫體積比率為57%,而本發明的H2氣不到50體積％，因此氫體積比率在本發明的范圍以外，等離子體不穩定。比較例15，雖然是等離子體工作氣體使用氬-氫-氮的混合氣體的情況,但不滿足上迷式<1>的條件，等離子體射流為紊流，雖然焊接缺陷率為0.01%，但焊接時的等離子體噴射聲大，為90dB。另一方面，將本發明的例子示于發明例1~發明例11，均滿足上述式<1>。在發明例l中，陽極徑為9ram，但板厚比陽極徑小，因此為本發明范圍。發明例2~6，是等離子體工作氣體使用了氬-氫混合氣體的情況的例子，氣體流量相同，并且將電流電壓最佳化。另外，發明例7是等離子體工作氣體使用了氬-氫-氮的混合氣體的例子。另外，在發明例8中，通過由供給粉末的氬氣(流量101/min)向等離子體射流供給硼化物(平均粒徑3nm的B203)，進一步提高了還原能力。發明例9是板厚19mm的管線管用鋼管的制造例，使用了陽極徑為25mm且比其他的發明例大的陽極。發明例10和11，是側面保護氣體ll使用氬-氮混合氣體、或氮氣的例子。實施例2接著，舉出本發明的電阻焊鋼管的實施例和脫離本發明范圍的比較例，對本發明的效果具體地說明。在本實施例中，使用具有表4所示鋼成分、板厚為6.0mm、寬為32mm的實驗室熔化、實驗室軋制的帶鋼材料，作為還原性等離子體工作氣體，使用112氣與Ar氣的混合氣體，使用實驗室焊機制作電阻焊接試驗體，調查了其焊接區的焊接缺陷率的發生率(水噴射量為11/min)。此時的電阻焊接條件，焊接速度為33m/分，焊接輸入功率為320kW，給電距離為150mm，頂鍛量為6mm，平均頂點角為4。。陽極內徑、Ar氣和H2氣的流量，{4x(2:GiMi)}/{7rxDxnave,7=7綱}的值、電流和電壓使用表2、表3的發明例1的條件。將其結果示于表4。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>比較例21的鋼板，含有0.15%的Si和0%的Cr，通過照射等離子體，缺陷率得到改善，但即使是通常的焊接(無等離子體照射)，焊接缺陷率也是0.01%以下。然而，表面鱗屑進入焊接區時生成的"飛入鱗屑"，雖然不包含于在此的焊接缺陷中，但有表面鱗屑的場合，可看到等離子體照射的效果。比較例22的鋼材，含有2.9%的Si，脫離了本發明的適應范圍Si:0.5-2.0%,等離子照射的效果不充分，焊接缺陷率超過了0.01%。比較例23的鋼材，含有30%的Cr，脫離了本發明的適應范圍Cr:0.5~26%，等離子照射的效果不充分，焊接缺陷率超過了0.01%。另一方面，發明例21和22是Si含量高的鋼材的情況，而發明23~27是Cr含量高的鋼材的情況，其成分均在本發明范圍內，因此通過等離子體照射，焊接缺陷率降低，并且缺陷率為0.01%以下。實施例3以下，舉出改變了在本發明中制造鋼管時的阻抗器殼體材料的情況下的實施例和脫離本發明范圍的比較例，對本發明的效果具體地說明。在本實施例中，使用板厚5,3mm、寬273mm的鋼板(表1的D)，作為還原性等離子體工作氣體，使用H2氣與Ar氣的混合氣體，制造電阻焊鋼管時，調查了阻抗器殼體的損傷。陽極內徑、Ar氣和H2氣的流量、{4x(SGiMi)W7TXDXjiave，T^綱)的值、電流和電壓使用表2、表3的發明例1的條件。將其結果示于表5。再者，作為綜合評價，O表示合格、x表示不合格。表5\<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>阻抗器殼體使用環氧樹脂的場合，由于遭受超過2000K的等離子體噴射，因此即使進行內水冷，環氧樹脂也熔損。另外，使用SiC的場合，SiC的電阻為10"Qcm，在本發明的范圍以外，渦電流在阻抗器殼體中流動，因此由于該焦耳熱而產生SiC的溫度上升。此外，阻抗器殼體使用A1N、A1203、Zr02等的場合，即使電阻在本發明范圍內，由于是耐熱沖出性均不到500。C的材料，因此阻抗器殼體也破損。另一方面，在BN、SbN4的場合，由于電阻和熱沖擊特性在本發明范圍內，因此阻抗器殼體未受到損傷。產業上的利用可能性根據本發明，由于將鋼板成形加工成管狀，并對其對接部進行電阻焊接時的等離子體噴射條件適宜化，使等離子體射流為層流或準層流(等離子體芯部為層流，等離子體外側數mm為紊流)，因此能夠穩定地降低起因于氧化物的焊接缺陷，同時也能夠降低焊接時發生的等離子體噴射聲，所以其在產業上的效果是不可估量的。本發明中表示數值范圍的"以上，，和"以下"均包括本數。權利要求1、一種電阻焊鋼管的制造方法，將鋼板成形加工為管狀，并對其對接端面進行電阻焊接，該制造方法的特征在于，由級聯型等離子體槍對在所述電阻焊接的相比于焊接點的焊接上游側溫度達到650℃以上的區域之中的至少對接端面噴射還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體，所述級聯型等離子體槍，通過向在陰極氣體中對陰極與陽極間施加電壓而生成的等離子體氣體噴射陽極氣體，形成為等離子體工作氣體而進行等離子體噴射，所述還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體，是通過調節所述等離子體工作氣體的成分以使其含有2體積％以上且不到50體積％的H2氣，其余部分由Ar氣以及不可避免的雜質氣體構成，或者其余部分由在Ar氣中添加了N2氣、He氣或該兩者的混合氣體以及不可避免的雜質氣體構成，從而賦予了還原性的等離子體。2、根據權利要求l所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，使從所述等離子體槍的陰極的尖端到能產生陽極的位置的距離L為8mm以上，并且為陽極內徑D的10倍以下，使在所述等離子體槍的陰極與陽極間施加的電壓為超過120V的電壓，并且，在由Gj(1/分)表示所述等離子體工作氣體的在標準狀態下的流量，由Mj表示所述等離子體工作氣體的相對分子量，由D(m)表示陽極內徑，由Have,T=700。(kg/m/秒)表示在7000K下的粘性系數時，采用滿足下述式<1>的等離子體噴射條件，使所述等離子體成為層流或準層流，150<-^~~^~~<400......<1>。3、根據權利要求1或2所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，所述等離子體槍的陽極內徑D為16mm30mm。4、根據權利要求1~3的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，在所述等離子體槍的陽極前面或前方外周，在距中心軸的距離為所述陽極的內半徑的1.5~3.5倍的位置，設置方向以從等離子體中心軸方向向外側成10~30°的范圍的軸對稱方向朝向的噴射口，由該噴射口以所述等離子體的氣體流量的1~3倍的氣體流量噴射側面保護氣體，所述側面保護氣體由選自Ar氣、&氣和He氣中的一種或兩種以上的惰性氣體以及不可避免的雜質氣體構成。5、根據權利要求14的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，采用CH4氣和C2H2氣中的一種或兩種置換構成所述等離子體工作氣體的H2氣的一部分或全部來使用。6、根據權利要求1~5的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，向所迷還原性高溫層流等離子體或還原性高溫準層流等離子體供給平均粒徑為ljtm~10jim的硼化物樣i粉末。7、根據權利要求1~6的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，使所迷陰極的尖端部為半球形狀，并且使該半球形狀尖端部的曲率半徑為陽極內徑的1/2以下。8、根據權利要求17的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，在所迷電阻焊鋼管的制造方法中使用阻抗器，該阻抗器所使用的阻抗器殼體材料，使用依據JISC2141標準的在300。C下的電阻為10"~1013ftcm、且采用水中投下法求得的熱沖擊特性為500。C以上的陶瓷。9、根據權利要求1~8的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法，其特征在于，使所述等離子體槍的尖端與鋼管表面的距離為150mm~300mm。10、一種電阻焊鋼管，是采用權利要求19的任一項所述的電阻焊鋼管的制造方法制造的，該電阻焊鋼管的特征在于，所述鋼板由以質量％計含有Si:0.5~2.0%的含Si鋼板、或含有Cr:0.5~26%的含Cr鋼板構成，電阻焊接區的缺陷率為0.01%以下。全文摘要本發明提供通過等離子體照射能夠穩定地降低起因于氧化物的焊接缺陷、而且能夠降低等離子體噴射聲的電阻焊鋼管制造方法，在將鋼板(1)成形加工為管狀，對其對接端面(4)進行電阻焊接時，對在焊接點9的焊接上游側溫度達到650℃以上的區域(6)之中的至少對接端面(4a)噴射還原性高溫(準)層流等離子體，所述還原性高溫(準)層流等離子體，是通過對含有2～50體積％H<sub>2</sub>氣、其余部分由單一的Ar氣、或者在Ar氣中添加了N<sub>2</sub>氣、He氣或其該兩者的混合氣體構成的還原性氣體施加電壓而產生的。此時，優選使施加電壓大于120V，并成為滿足下述(1)式的等離子體噴射條件。150＜(4×(∑G<sub>i</sub>M<sub>i</sub>))/(π×D×μ<sub>ava，T＝7000</sub>)＜400……<1>文檔編號B21C37/08GK101622084SQ200880006928公開日2010年1月6日申請日期2008年2月29日優先權日2007年3月2日發明者中治智博,兒玉真二,向通誠,宮川隆,朝日均,水橋伸雄,濱谷秀樹,竹內順,谷本道俊申請人:新日本制鐵株式會社