CN105073289A - 热轧钢板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
通过改善薄板坯接合部的板宽方向的边缘部周围的接合性来防止全连续热轧中的板断裂,并且不会伴随接合装置的大型化。在使用全连续热轧方法来制造热轧钢板时,以使在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的至少一者的板宽方向端部的形状为锥形形状或曲线形状的方式利用粗轧工序进行成形后,在残留有该锥形形状或曲线形状的至少一部分的状态下利用剪切机对在前薄板坯的尾端部和在后薄板坯的前端部进行剪切。
Description
技术领域
本发明涉及能够在全连续热轧(endlesscontinuoushotrolling)中通过改善薄板坯接合部(sheetbarjoint)的板宽方向的端部周围的接合性(joiningcharacteristic)而防止板的断裂(fracture)的热轧钢板的制造方法。
背景技术
热轧钢板的制造工艺中,最终板厚(finishingsheetthickness)越薄,越容易在精轧(finishrolling)中产生前端部的粉碎(crash)、尾端部的缩颈或折印(pincher)之类的故障。用于复原的辊的重组和断板后的材料的除去需要时间,因而这些故障成为大幅降低生产线的效率的原因。
这种故障的主要产生原因是,在板轧制中,由于轧机各部的异响、轧辊的磨损(wear)等严重的非对称性(asymmetryproperty)、材料的非对称性的温度分布、以及薄板坯的被称作头部翘曲(headcamber)的局部弯曲(localbentness)和被称作翘曲(camber)的整个长度上的大幅弯曲等,轧机相对于轧制方向发生非对称性变形。特别是在未施加张力的前尾端部,容易形成不稳定的轧制状态(rolledstate),并且最终板厚越薄越容易受到影响。最终板厚越薄,在精轧后的冷却台上越容易产生前端部的飞花现象(flyingphenomenon)(由空气阻力引起的浮起现象),通板(threading)变得不稳定,因而需要降低轧制速度(rollingspeed),从而导致轧制效率的降低。
基于上述背景,在以往的由1根板坯(slab)依次制造1个热轧钢板卷的分批轧制工艺(batchrollingprocess)中,可制造的最小板厚局限于约1.2mm。
作为打破这种状况的对策,实际应用了如下的全连续热轧方法:对热板坯进行粗轧(roughrolling)后,将在前薄板坯的尾端部与在后薄板坯的前端部接合,进行精轧(finishrolling),由此,由多根板坯连续地制造多个热轧钢板卷。
全连续热轧方法中,在最前端的卷的前端部和连续化最后的卷的尾端部以外,在精轧中形成在负荷有张力的状态下大致稳定的轧制状态,因此,精轧机内的通板非常稳定,能够在几乎不产生缩颈等故障的情况下进行轧制。全连续热轧方法中,通过将动态变规格技术(flyinggaugechangetechnique)、卷飞剪(走間コイル切断)、卷取技术等组合,还能够连续制造包括1.0mm以下的薄热轧钢板在内的不同的最终板厚的热轧钢板卷。
作为已实用化的薄板坯的接合方式,将薄板坯的接合面加热至熔点附近,对接合面进行镦锻(upset),由此进行接合。
此时,对于接合面附近的加热,提出了如下技术:利用感应加热方式(inductionheatingmethod),使磁通(magneticflux)贯通于薄板坯的板厚方向,利用由感应电流产生的焦耳热(Jouleheat)快速升温,在仅仅数秒钟内进行加热、镦锻而结束接合(例如专利文献1)。
为了升高接合部的板宽方向边缘周围的温度而提高接合性,提出了在接合部的两个边缘(bothedges)的外侧设置边缘加热专用的高频线圈(high-frequencycoils)的方案(例如专利文献2)。
作为同样提高板宽方向的端部周围的接合性的技术,提出了如下技术:施加贯穿于板厚方向的交变磁场(alternatingmagneticfield),在板宽方向的整个区域对接合部进行加热升温,并且在温度变动(temperaturefluctuation)大的区域产生与该交变磁通逆向的交变磁通,由此改善板宽方向端部的温度分布(例如专利文献3)。
提出了如下技术:在接合部的板宽方向的端部周围配置磁体(magneticmaterial)来施加贯穿于板厚方向的交变磁场,由此改善板宽方向端部的温度分布(例如专利文献4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-234679号公报
专利文献2:日本特开平7-164018号公报
专利文献3:日本特开平8-1203号公报
专利文献4:日本特开平8-1202号公报
非专利文献
非专利文献1:“板圧延の理論と実際(板轧制的理论和实际)”,社团法人日本钢铁协会,p.83
发明内容
发明所要解决的问题
然而,在上述的与利用感应加热的薄板坯接合加热方式相关的现有技术(专利文献1~4)中,分别存在如下问题。
专利文献1公开的技术中,会产生由交变磁场产生的感应电流在接合部的板宽方向的端部附近迂回的现象。因此,板宽方向端部附近的温度不会上升,因而与呈半熔融状态(semisolidstate)的板宽中央部相比,板宽方向的端部低温且硬度变高。因此,将接合面对接而进行镦锻时,存在如下问题:该板宽方向的端部周围的未熔融部分成为阻力,镦锻负荷增大,镦锻量不足等对板宽方向整体的接合状态产生不利影响是不可避免的,在精轧的通板中产生从接合部起的板断裂的概率增高。
与此相对,专利文献2~专利文献4公开的技术是作为专利文献1中成为问题的板宽方向的端部的温度的改善方法而想到的技术,但存在如下问题。
专利文献2中,配置与用于对接合部整个区域施加交变磁通的感应加热线圈不同的板宽方向的端部专用的感应加热线圈来谋求板宽方向的端部的温度的改善,虽然观察到可靠地改善板宽方向的端部的温度的效果,但设备的大型化和建设成本的增加是不可避免的。
专利文献3中,虽然观察到板宽方向的端部的温度的改善,但在最端部附近依然由于迂回电流(bypasscurrent)而几乎得不到温度上升,因此,在板宽方向的端部的接合性方面残留有问题。
专利文献4中,在板宽方向的端部周围配置磁体,提高磁通密度(magneticfluxdensity),由此改善板宽方向的端部周围的温度上升量,但是,虽然观察到改善板宽方向的端部的温度的效果,但为了配置磁体,需要调整加热用线圈的上下位置等,设备的大型化是不可避免的。
本发明是为了克服上述现有技术的问题而反复进行深入研究后完成的,其目的在于提供能够在不伴随接合装置的大型化的情况下通过改善薄板坯接合部的板宽方向的端部周围的接合性来防止全连续热轧中的板断裂的热轧钢板的制造方法。
用于解决问题的方法
为了解决上述问题,本发明人反复进行了深入研究,想到了能够通过改善薄板坯接合部的板宽方向的端部周围的接合性来防止全连续热轧中的板的断裂的热轧钢板的制造方法。
即,本发明具有如下特征。
[1]一种热轧钢板的制造方法,其使用全连续热轧方法,所述全连续热轧方法中,在热轧生产线中,在即将进行精轧之前,利用剪切机对在前薄板坯的尾端部和在后薄板坯的前端部进行剪切,然后,进行感应加热、镦锻而接合,连续地进行精轧,由此,由多根板坯连续地制造多个热轧钢板卷,所述制造方法的特征在于,
以使在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的至少一者的板宽方向端部的形状为锥形形状或曲线形状(R形状)的方式利用粗轧工序进行成形后,在残留有该锥形形状或曲线形状的至少一部分的状态下利用剪切机对在前薄板坯的尾端部和在后薄板坯的前端部进行剪切。
[2]如上述[1]所述的热轧钢板的制造方法,其特征在于,以使利用剪切机的剪切后的、在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的至少任意一者的板宽比稳态部的板宽窄50~100mm的范围并且其窄幅部的轧制方向的长度为50mm以下的方式,进行粗轧工序中的板宽控制和利用剪切机的剪切位置控制。
[3]如上述[2]所述的热轧钢板的制造方法,其特征在于,在进行粗轧工序中的板宽控制时,通过利用立辊轧机(edger)的短行程控制(shortstrokecontrol)来进行,或者将利用定宽压力机(sizingpress)的预成形(performing)与利用立辊轧机的短行程控制组合来进行。
[4]如上述[1]~[3]中任一项所述的热轧钢板的制造方法,其特征在于,在粗轧工序的最终轧制道次出口侧测定在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的任意一者的平面形状(planeviewpattern),确定利用剪切机(shearingmachine)的剪切位置。
发明效果
根据本发明的热轧钢板的制造方法,能够改善薄板坯接合部的板宽方向的端部周围的接合性,能够防止全连续热轧中的板的断裂,从而进行稳定的轧制。
附图说明
图1是表示本发明的在后薄板坯的剪切机剪切后的平面形状的一例的图。
图2是表示本发明的薄板坯中的感应加热工序中的感应电流的流动的图。
图3是表示本发明的在后薄板坯的剪切机进行剪切前的平面形状的一例的图。
图4是表示利用定宽压力机的板坯前端部的预成形条件的图。
图5是表示利用定宽压力机的板坯前端部的宽度压下状态的图。
图6是表示本发明的利用定宽压力机的板坯前端部的宽度压下后进行单道次水平轧制(horizontalrolling)时的平面形状的图。
图7是表示通常的轧边和单道次水平轧制后的平面形状的图。
图8是表示切头形状(cropshape)的测定方法的图。
图9是表示本发明的薄板坯的感应加热工序后的温度分布的图。
图10是表示本发明的薄板坯的接合状况的图。
图11是表示以往的薄板坯的感应加热工序后的温度分布的图。
图12是表示薄板坯的由感应加热产生的感应电流的流动的图。
图13是表示以往的薄板坯的接合方法的图。
具体实施方式
使用附图对本发明的实施方式进行说明。
图11是从上方观察以往的薄板坯接合方法的图。图11为如下状态(横向感应加热方式(transverse-typeinductionheatingmethod)):将在前薄板坯1的尾端部(tail)和在后薄板坯2的前端部(head)分别利用剪切机在板宽方向上沿一条直线剪切,在保持使形成矩形形状的薄板坯的接合面彼此隔开数mm的状态的同时利用感应加热线圈3施加交变磁通。
如图12所示,在各薄板坯前尾端附近产生感应电流5,接合面附近的温度急剧上升。通常,薄板坯的板厚为约25mm~约50mm,精轧前的温度为约1000℃~约1100℃。虽然从该温度起对薄板坯端部进行加热来进行接合,但是,钢开始熔融的温度(固相线(solidusline))随着所含有的碳量而变化,但为了将作为薄板用途使用的成分的钢种以半熔融状态进行接合,需要至少加热至约1450℃~约1500℃。在全连续热轧中,需要在对在前薄板坯进行精轧的同时进行与在后薄板坯的接合。因此,从设备空间、加热效率(heatingefficiency)的观点出发,期望使用具有至少约200℃/秒以上的升温能力的感应加热装置(inductionheatingapparatus),从感应加热起至镦锻为止在数秒钟内完成接合。
然而,通过该方式产生的感应电流5在特性上会如图12所示绕过矩形薄板坯的角部20,因此,即使能够将板宽中央部加热至固相线以上的温度,也难以使板宽方向的端部周围的温度大幅上升。在极端提升感应加热装置的输出而使板宽方向的端部的周围温度为固相线以上的情况下,板宽中央部附近的温度会超过液相线(liquidusline)而烧穿,因此,通常以使板宽中央部的温度处于固相线以上且低于液相线之间的方式在狭范围内设定加热条件。
如上所述,图11是表示利用以往的薄板坯接合法对接合面附近进行加热来对两个薄板坯进行镦锻而接合的状况的图。影线区域(hatchedregion)4表示半熔融状态(semisolidstate)的区域。通常,从板宽方向边缘起至约50mm为止是因迂回电流引起的升温不足区域,在镦锻时也是完全固体的状态。通过板长度方向的镦锻,半熔融部4在沿板厚方向被挤压的同时发生变形而成为接合状态,但板宽方向的端部保持完全的固体状态而强力地接触,因此,如图13所示,沿着两边缘向板宽方向的外侧突出的方向发生塑性变形(plasticdeformation)。在这种状况下,板宽方向的端部的强接触部成为抵抗镦锻变形的阻力,需要超过必要程度的高镦锻力。
因此,特别是对于高张力钢(high-tensilestrengthsteel)等硬质材(hardmaterial)、宽幅材料(broadmaterial)而言,镦锻载荷成为高载荷(high-load)而超出设备能力,因此,难以为了实施精轧而施加用于得到充分的接合强度的镦锻变形。
特别是近年来,由于地球环境问题,汽车轻量化的需求急剧增大,对薄板的高张力化的要求快速提高,为了提高强度而多使用Si以及Cr之类的合金成分。这些强化合金(strengtheningalloy)的氧化物的熔点比钢的熔点高一百几十℃至几百℃,因此,在薄板坯的接合时容易以固体的形式残留于接合界面(jointinterface),成为使接合强度(jointstrength)降低的原因。
因此,期望通过由镦锻变形引起的板厚方向的材料半熔融部的流动将接合界面附近的氧化物从接合界面排出,实现必要充分的镦锻量是重要的。此处的镦锻量定义为两薄板坯在板长度方向上的压缩方向的移动量。
本发明人发现,作为消除该板宽方向的端部的低温部的未接合状态而确保稳定的接合状态的手段,将利用剪切机剪切后的在前薄板坯后端部或在后薄板坯前端部中的任意一者的板宽端设定为比稳态部的板宽更窄的锥形形状或曲线形状(R形状),由此进行镦锻而接合后的板宽方向的端部的接合强度稳定地上升。
即,如图1所示,如果能够将薄板坯(在此为在后薄板坯2)的接合面的板宽方向的端部成形为比稳态部(steadystateregion)窄的形状,则如图2中示意性地表示的那样,利用电磁感应(electromagneticinduction)诱发的感应电流5的流路发生变化,能够大幅缩小因迂回现象产生的升温不足区域。另外,在板宽方向的端部附近,通过镦锻,接合界面的熔融部易于流至板宽方向外侧而被排出,因此,能够更进一步提高板宽方向端部的接合强度。
本发明中,以使在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的至少一者的板宽方向的端部的形状为锥形形状或曲线形状(R形状)的方式利用粗轧工序进行成形后,在残留有该锥形形状或曲线形状的至少一部分的状态下利用剪切机对在前薄板坯的尾端部和在后薄板坯的前端部进行剪切。
即,通过粗轧工序中的宽度压下控制,积极地将在前薄板坯尾端部或在后薄板坯前端部中的任意一者的平面形状成形为陡峭的窄幅形状。
图3示出了利用本发明成形的、剪切机剪切前的在后薄板坯2前端部的平面形状的一例。下面,在下文中对本发明的成形方法进行说明。
通常,在粗轧工序中,调整利用定宽压力机或立辊轧机的板坯的宽度压下量,实施向期望的产品宽度的完善。此时,板坯的前端部或尾端部相对于轧制方向为自由端,因此,在利用定宽压力机或立辊轧机的宽度压下中,材料也容易沿轧制方向流动,按这种状态,板宽窄于稳态轧制部是不可避免的。前尾端的窄幅部被剪切机完全剪切,导致较大的成品率损失。因此,作为将前尾端部的成品率损失抑制在最低限度的技术,积极地实施利用定宽压力机的预成形技术、利用立辊轧机的短行程控制技术。
本发明人想到了:应用用于将前尾端部的成品率损失抑制在最低限度而进行的这些现有的板宽控制技术(利用定宽压力机的预成形技术、利用立辊轧机的短行程控制技术(short-strokecontroltechnique)),在不导致较大的成品率损失的情况下将在前薄板坯尾端部或在后薄板坯前端部中的任意一者的板宽端部成形为窄于稳态部的板宽的锥形形状或曲线形状(R形状)。以下,对其技术构思进行详细说明。
图4示出了利用通常形状的定宽压力机模具(sizingpressdie)的板坯前端部的预成形的状况的例子。如图4所示,定宽压力机模具8由相对于板坯7的行进方向平行的主压下面和与该主压下面连续地相对于板坯7的行进方向倾斜的倾斜压下面构成。利用定宽压力机的板坯7最前端部的压下中,材料流动根据是在定宽压力机模具8的主平行面8a或者是在倾斜压下面8b开始压下而大大不同,因此,通常通过板坯宽度、宽度压下量、板坯温度、钢种等条件调整图4中所示的预成形长度9(板坯7前端面位置与模具8角部的轧制方向距离),将薄板坯阶段中的切头长度(croplength)设定为最小。
本发明人想到,作为薄板坯前尾端部的宽度控制的第一阶段,通过调整该预成形长度9和板坯7前端的宽度压下量,积极地成形为如图5所示的板宽在板坯7最前端部达到最小的锥形形状。
图5中,板坯7最前端部的材料大幅流向轧制方向前方,因此,几乎不会产生因宽度压下导致的板厚方向的增厚,在从比最前端部稍靠下游侧的区域起至稳态压下部为止形成被称作狗骨(dog-bone)的板宽端周围的凸型的增厚形状。
图6是表示对图5的形状的板坯7实施单道次的水平轧制后的板坯7前端部的图。如图6所示,通过水平轧制,狗骨部不仅在轧制方向上容易变形,而且在板宽方向上也容易变形(宽度恢复(幅戻り)),由于板坯7前端部周围的狗骨轮廓(dog-boneprofile)而使板坯7的前端的锥形部成为稍微呈曲面形状的轮廓。需要说明的是,与板坯7的稳态部的宽度压下量相比,将板坯7的最前端部在模具8的倾斜压下面8b大幅进行宽度压下,由此,还能够进一步使板坯7的最前端部窄幅化。
在此,对板坯7的前端部进行了详细说明,但通过定宽压力机模具8的形状变更和在板坯1的尾端部的预成形长度的调整,在板坯1的尾端部也能够进行同样的轮廓的成形。
上述的利用定宽压力机的预成形技术对于合金成分少的普通钢的接合而言并不是必需的。
接着,作为薄板坯前尾端部的宽度控制的第二阶段,在上述的利用定宽压力机的预成形的基础上,活用利用立辊轧机的短行程控制技术。
图7示出了在板坯7的整个长度上以相同设定利用立辊轧机进行宽度压下后、实施单道次的水平轧制后的平面形状。已知如图7所示,特别是板坯7的最前端部由于非稳态变形而使板宽变窄(例如非专利文献1)。
因此,以往,作为改善该窄幅部、提高热轧钢板整个长度的板宽精度的技术,进行如下的短行程控制:在利用立辊轧机进行板坯的宽度压下时,预先将在板坯最前端部的宽度压下量设定为小于设定值的值,在板坯的长度方向的规定范围内随着板坯的行进而逐渐使宽度压下量增大至设定值。
与此相对,本发明人想到,利用基于该短行程控制的反作用,即,将在板坯最前端部的宽度压下量设定为大于设定值的值,在板坯的长度方向的规定范围内随着板坯的行进而逐渐使宽度压下量降低至设定值(逆短行程控制(inverseshort-stroke-control)),由此,积极地将板坯前端部的宽度成形得较窄。
顺便提一下,上述的图3是利用粗轧工序的即将进行最终轧制之前的立辊轧机的宽度压下进行上述短行程控制(逆短行程控制),对板坯最前端进行窄幅成形,实施单道次水平轧制后的在后薄板坯2前端部的平面形状的一例。
这样,通过利用立辊轧机的短行程控制(逆短行程控制),在后薄板坯2前端部被成形为陡峭的窄幅轮廓,在水平轧制后该部分形成曲线状的板宽轮廓。图3中,虚线所示的位置为本发明中的剪切机剪切位置。
在此,进行一些补充说明。
通常,在热轧的粗轧工序中,出于补偿水平轧制中的宽展量的目的,在即将进行各水平轧制之前实施利用立辊轧机的宽度压下。
然而,在各水平轧制道次前实施宽度压下的情况下,根据板坯宽度和宽度压下量,有时薄板坯前端部会形成大的鱼尾形状(fish-tailshape)。在产生过度的鱼尾形状的情况下,为了通过利用剪切机的剪切将因鱼尾(fishtail)形状产生的板宽中央部的凹陷部完全除去,成形后的薄板坯前端部的曲线状的板宽轮廓部分有时也被除去。因此,期望将粗轧工序的最终轧制道次以外的宽度压下量设定为不生成过度的鱼尾形状的条件。然后,期望利用粗轧工序的即将最终轧制道次之前的宽度压下进行逆短行程控制,将薄板坯前端部成形为陡峭的窄幅轮廓。
在此,对薄板坯的前端部进行了详细说明,但在薄板坯的尾端部,也可以通过利用立辊轧机的逆短行程控制进行窄幅成形。
本发明中,优选以使利用剪切机的剪切后的薄板坯的最前端或最尾端的板宽比稳态部的板宽窄50~100mm的范围并且该窄幅部的轧制方向的长度为10mm以上且50mm以下的方式进行粗轧工序中的板宽控制和利用剪切机的剪切位置控制。
这是由于,在使薄板坯的接合部的板宽过窄的情况下,在之后的精轧中接合部通板时的轧制载荷大幅变动,因此,经由精轧机的辊隙(rollgap)的变动而使质量流(massflow)紊乱,引起精轧机间的张力变动,严重时有可能引起接合部在精轧机内的断裂。反之,在相对于稳态部的板宽的偏差小的情况下,在感应加热时板宽方向端部的升温效果有可能变小。在窄幅部的轧制方向的长度过长的情况下,相对于产品宽度的宽度减小部(幅落ち部)的长度、即成品率有可能变差。反之,在窄幅部的轧制方向的长度过短的情况下,在感应加热时板宽方向的端部的升温效果有可能变小。
本发明中,优选在粗轧工序的最终轧制道次出口侧测定在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的任意一者的平面形状,确定利用剪切机的剪切位置。在该确定的剪切位置进行剪切时,只要通过传感器(sensor)跟踪(tracking)薄板坯前端部的位置来设定利用剪切机的剪切的时机(timingofshear)即可。
如上所述,在测定薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部的平面形状时,如图8所示,在粗轧的最终轧机10的出口侧设置切头形状的测定装置11,例如测定在后薄板坯2的前端部的平面形状即可。测定结果被传送至信号处理装置(processcomputer)。
切头形状的测定装置11中,从上部的投光部沿板宽方向以线状向薄板坯的上表面投射光。在薄板坯的走行时,光被薄板坯遮挡,因而,通过将由下部受光部感知的光的端部沿长度方向连接而识别切头形状。图8的切头形状测定装置11是线性传感器照相机方式(linearsensorcameramethod)的装置,但也可以使用对利用CCD照相机(charge-coupleddevicecamera,电荷耦合器件照相机)拍摄的数字图像(digitalimage)进行电子处理的方式的装置。
接着,对感应加热、镦锻、接合工序中的薄板坯接合状况进行详细说明。
如上所述,本发明中,例如将剪切机剪切前的在后薄板坯前端部成形为图3所示的平面形状。作为具体的数值例,在单侧板宽端部在板宽方向上约25mm、从最前端起长度方向上约25mm的范围内以曲面状成形成窄幅形状。
图9是表示本发明的薄板坯的感应加热后的状况的一例的图,图10是表示薄板坯的镦锻后的接合状况的一例的图。
如图9所示,将在前薄板坯1的尾端部以成为矩形平面形状的方式进行剪切机剪切,将在后薄板坯2的前端部以使板宽方向的端部成为曲线状的方式进行剪切机剪切。在该状态下,使在前薄板坯1的尾端部与在后薄板坯2的前端部在对接方向上接近至10mm以内的距离,利用感应加热线圈3施加上下方向的磁通(横向感应加热方式(Transverse-typeinductionheatingmethod))。
这种情况下,在矩形形状的在前薄板坯1的尾端部处,由于迂回电流,在从板宽方向的端部起约25mm的范围内升温不足,形成未达到熔点的温度分布。然而,在板宽方向的端部形成曲线状的在后薄板坯2前端部处,感应电流容易沿着该曲线流动,因此,能够得到与板宽的中央部附近大致相同的温度上升量。对接位置的两界面的温度达到半熔融状态后,将感应加热电力切断而停止加热,迅速对两薄板坯端面进行镦锻而进行接合。此时的镦锻量以两薄板坯的接近量计设定为约10mm~约30mm即可,但为了得到更牢固的接合强度,期望尽量增大镦锻量。
这样,在后薄板坯2前端部的板宽方向的端部充分升温直至达到半熔融状态,因此,通过与未升温至熔融状态的在前薄板坯1尾端部的板宽方向端部进行镦锻并保持,能够大幅改善板宽方向的端部周围的接合状态。
现有技术中,如上所述存在如下问题:在前薄板坯1和在后薄板坯2均由于迂回电流而使板宽方向端部升温不足,该升温不足部的硬度高,因此成为对镦锻的阻力,载荷增大而不能确保大的镦锻量。
与此相对,本发明中,甚至能够使薄板坯的板宽方向的端部也升温,因而不会导致镦锻载荷的过度增大,能够确保充分的镦锻量。
上文中,利用窄幅控制对在后薄板坯前端部进行了成形,但也可以利用窄幅控制对在前薄板坯后端部进行成形。此外,也可以利用窄幅控制对在前薄板坯后端部和在后薄板坯前端部这两者进行成形,由此,能够更进一步提高板宽端部附近的接合强度。
这样,本发明中,以使在前薄板坯的尾端部的板宽朝向最尾端逐渐变窄的方式利用粗轧工序进行成形后,在残留有该板宽变窄的部分的至少一部分的状态下利用剪切机对在前薄板坯的尾端部进行剪切,或/和,以使在后薄板坯的前端部的板宽朝向最前端逐渐变窄的方式利用粗轧工序进行成形后,在残留有该板宽变窄部分的至少一部分的状态下利用剪切机对在后薄板坯的前端部进行剪切。因此,能够改善薄板坯接合部的板宽方向的端部周围的接合性,能够减少或防止全连续热轧中的板断裂,从而进行稳定的轧制。
实施例1
作为本发明的实施例,使用全连续热轧方法来制造热轧钢板。
作为对象的钢板是在常温下的拉伸强度为590MPa级的高张力钢板,在前材料和在后材料均经过粗轧工序从厚度260mm、宽度1300mm的板坯轧制成厚度28mm、板宽1000mm的薄板坯。需要说明的是,以使镦锻而接合前的薄板坯的温度为约1050℃的方式设定板坯的加热温度。
本发明例中,以下述方式将在前材料和在后材料从板坯轧制成薄板坯,将该在前薄板坯和在后薄板坯接合。
对于在前材料,使用图4所示的定宽压力机模具(模具倾斜角度12°),将板坯前端部的宽度压下时的预成形长度设定为50mm,以250mm的宽度压下量对板坯全长进行加工。然后,利用7道次的粗轧轧制成薄板坯,粗轧前的宽度压下量设定为通常的宽度压下量(补偿各水平轧制中的宽展量)。在前材料(在前薄板坯)的尾端部在接合前利用剪切机剪切成矩形形状。
另一方面,对于在后材料,使用图4所示的定宽压力机模具(模具倾斜角度12°),将前端部宽度压下时的预成形长度设定为50mm,将前端部第1道次的宽度压下量设定为300mm,将第2道次以后的宽度压下量设定为250mm。然后,利用7道次的粗轧轧制成薄板坯,但在1~6道次为止将宽度压下量设定为5mm,较小,在第7道次中将最前端部宽度压下量设定为60mm,通过立辊轧机辊间距离的扩展方向的短行程控制,在长度方向50mm的距离之间将宽度压下量降低至10mm。此时的在后材料(在后薄板坯)的前端部的平面形状如图3所示,在虚线位置处进行剪切机剪切。
在前材料、在后材料在宽度压下道次间的板坯进给量均为386mm。
与此相对,作为比较例,对于在前材料,与本发明例同样地利用剪切机将薄板坯后端部剪切成矩形形状,对于在后材料,也与在前材料同样地利用剪切机将薄板坯前端部剪切成矩形形状。即,比较例是矩形形状彼此的薄板坯端面的接合,是图11所示的以往的接合方法。
本发明例和比较例中,均利用紧挨着剪切机设置于生产线上部的CCD照相机对利用剪切机剪切后的薄板坯的平面形状进行了确认。用于对薄板坯接合部进行加热的感应加热条件设定为频率1kW、输入功率为1060kW、镦锻量为25mm。然后,进行镦锻而接合后,进行精轧。
其结果,比较例中,在精轧生产线的途中,接合部断裂,其复原需要大量时间,使生产效率显著降低,与此相对,本发明例中,精轧中不发生断裂,能够高效率地进行稳定的全连续热轧。
标号说明
1在前薄板坯
2在后薄板坯
3感应加热线圈
4半熔融部
5感应电流
6利用剪切机的薄板坯剪切位置
7板坯
8定宽压力机模具
8a定宽压力机模具的主平行面
8b定宽压力机模具的倾斜压下面
9预成形长度
10粗轧最终轧机
11切头形状测定装置
20矩形薄板坯的角部
Claims (4)
1.一种热轧钢板的制造方法,其使用全连续热轧方法,所述全连续热轧方法中,在热轧生产线中,在即将进行精轧之前,利用剪切机对在前薄板坯的尾端部和在后薄板坯的前端部进行剪切,然后,进行感应加热、镦锻而接合,连续地进行精轧,由此,由多根板坯连续地制造多个热轧钢板卷,所述制造方法的特征在于,
以使在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的至少一者的板宽方向端部的形状为锥形形状或曲线形状的方式利用粗轧工序进行成形后,在残留有该锥形形状或曲线形状的至少一部分的状态下利用剪切机对在前薄板坯的尾端部和在后薄板坯的前端部进行剪切。
2.如权利要求1所述的热轧钢板的制造方法,其特征在于,以使利用剪切机的剪切后的、在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的至少任意一者的板宽比稳态部的板宽窄50~100mm的范围并且其窄幅部的轧制方向的长度为50mm以下的方式,进行粗轧工序中的板宽控制和利用剪切机的剪切位置控制。
3.如权利要求2所述的热轧钢板的制造方法,其特征在于,在进行粗轧工序中的板宽控制时,通过利用立辊轧机的短行程控制来进行,或者将利用定宽压力机的预成形与利用立辊轧机的短行程控制组合来进行。
4.如权利要求1~3中任一项所述的热轧钢板的制造方法,其特征在于,在粗轧工序的最终轧制道次出口侧测定在前薄板坯的尾端部或在后薄板坯的前端部中的任意一者的平面形状,确定利用剪切机的剪切位置。
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