JP2002283092A - 帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 帯状鋼板を幅方向で突き合わせて長手方向に
連続溶接し溶接帯状鋼板を製造する場合において、帯状
鋼板の溶接側エッジ形状を改善して溶接部での減肉現
象、突き抜けなどの溶接不良のない溶接帯状鋼板を、安
価に、かつ高生産性で製造できる帯状鋼板の長手方向の
連続溶接方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも基準側の帯状鋼板１_１とし
て、溶接側エッジに「カエリ」が殆どないか、または
「カエリ」の長さｂｈが２０μｍ以下で「凹状破断面」
のエッジ端からの最大深さｃｄが３０μｍ以下の帯状鋼
板を用い、寄せ側の帯状鋼板１_２として、溶接側エッジ
に「カエリ」が殆どないか、または「カエリ」の長さｂ
ｈが４０μｍ以下で「凹状破断面」のエッジ端からの最
大深さｃｄが６０μｍ以下の帯状鋼板を用いて突き合わ
せ突き合わせ部をレーザービームで溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、自動車の
車体などのように、隣接する部位に異なった種類（板厚
或いは材質等）の鋼板を幅方向に突き合わせて、例えば
レーザービーム溶接により、その長手方向に連続溶接し
てブランク材を製造する、帯状鋼板の長手方向連続溶接
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記したような接合ブランク材を
製造する方法としては、短冊状にしたシート同士を隙間
なく突き合わせ、突き合わせ部に沿って溶接機を移動さ
せながら溶接する方法が知られている。この方法では、
溶接のためのハンドリングが煩雑になり、コスト負担増
とともに、十分な生産性の確保ができないという問題が
ある。また、帯状鋼板と溶接機の両方を移動させて溶接
する方法も知られているが、帯状鋼板を溶接設備中で連
続搬送することができないため、溶接長の長さが溶接機
と帯状鋼板の移動行程で制限され、コイル全長にわたっ
て連続溶接ができず、十分な生産性の確保ができないと
いう問題がある。

【０００３】近時、例えば図１２、図１３に示すよう
に、アンコイラー２₁ 、２₂ にから巻き戻して得られる
た基準側の帯状鋼板１₁ と寄せ側の帯状鋼板１₂ を入り
側シャー３、搬送ロール４、５と傾斜ロール５ａ、サイ
ドガイド６により垂直面では角度β、平面では角度α傾
斜する方向から搬送して突き合わせ、この突き合わせ部
を拘束ロール７ａと７ｂ、７ｕにより軽拘束した状態
で、レーザービーム溶接機８によ連続的に溶接ｗして溶
接帯状鋼板１ａとし、出側シャー９で切断して切板状の
溶接鋼板１ｂにして、パレット１０に収容する溶接鋼板
の製造方法が提案されている。この方法で、幅方向に突
き合わせ連続溶接する基準側帯状鋼板１₁ と寄せ側の帯
状鋼板１₂ は、厚みや材質の異なるものであり、それぞ
れ、圧延して得られた幅８００〜１８５０mmの帯状鋼板
を、スリッターラインで複数条に同時剪断して得られる
幅３００〜８００mmの小幅の帯状鋼板で、それぞれ、上
下に離れて搬送さコイル状に巻き取られたものであり、
連続溶接ラインでは複数種のコイル状の小幅の帯状鋼板
を巻き戻して用いるものである。

【０００４】スリッターラインで用いるスリッターとし
ては、一般には上下で平行な２軸にそれぞれ複数の丸刃
を装着（スペーサー間で挟持）して、２軸間において軸
方向に複数対の剪断刃を形成し、広幅の帯状鋼板を複数
条の小幅の帯状鋼板に同時剪断する、高速性性能に優れ
た剪断式のスリッターが用いられている。この剪断式の
スリッターを用いた場合には、剪断刃を形成する丸刃の
剛性、配置上の理由（丸刃の傾き、上下の丸刃間のクリ
アランス、摩耗など有り）で現状では、スリッターで剪
断した後の帯状鋼板のエッジ（側端）には図１４に示す
ような長手方向の「うねり」ｕに加え、図１５に示すよ
うにフラットな剪断面ａだけではなく、規則性に乏しい
長さｂｈ２０〜１００μｍの尖鋭部（以下「カエリ」と
いう。）ｂや厚み方向で一方の側に最大深さｃｄ２０〜
２００μｍの凹状の破断面（以下「凹状破断面」とい
う。）ｃが発生し剪断側の縁部に「たれ」ｔｒが発生す
ることは避けられない。

【０００５】突き合わせる帯状鋼板の溶接側エッジに振
幅が０．０６mm以上の「うねり」がある場合には、エッ
ジを突き合わせた際に、エッジ間で不均一な重なり、折
曲り、せり上り、不均一なギャップなどを生じて好まし
い突き合わせができず、溶接不能になったり、溶接部で
減肉現象による溶接不良を生じることがあるため、「う
ねり」対策も検討されている。一方、帯状鋼板の溶接側
エッジに図１５に示すような「カエリ」ｂがある場合に
は、搬送性を低下させたり帯状鋼板自体や各種ロールや
ガイドなどを損傷させる懸念がある他、突き合わせ精度
の安定確保が困難になり前記したような溶接不良が生じ
やすくなる。

【０００６】また、溶接側エッジの「凹状破断面」ｃの
大きい（広くて最大深さｃｄが大きい）帯状鋼板を、例
えば図１６（ａ）に示すように同厚で異種の帯状鋼板１
₁ 、１₂ を突き合わせた場合、平面上では良好な突き合
わせができても、相対する帯状鋼板１₁ 、１₂ の溶接側
エッジの板厚方向の下部側に「凹状破断面」ｃによる大
きな空間部ｄが生じることになり、突き合わせ部にレー
ザービームＬを照射した際に、図１６（ｂ）に示すよう
に溶接部でレーザービームＬの突き抜けを生じて実質的
に溶接不能になったり、図１６（ｃ）に示すように溶接
部に減肉現象などの溶接不良を生じることがある。この
ようなことは、「凹状破断面」ｃを下面側に揃えた時が
特に顕著であるが、上面側に揃えた時または上下面側に
揃えた時にも生じる。

【０００７】図１７（ａ）に示すように、同種で異厚の
帯状鋼板１₁ 、１₂ を突き合わせて溶接した場合にも図
１７（ｂ）に示すように溶接部で突き抜けを生じて実質
的に溶接不能になったり、図１７（ｃ）に示すように溶
接部に減肉現象などの溶接不良を生じることがある。こ
のケースでも「凹状破断面」を下面側に揃えた時が特に
顕著であるが、上面側に揃えた時または上・下面側に揃
えた時にも生じる。「凹状破断面」の片側、一般的には
板厚の厚い方を、上側に配置し、もう一方の側、一般的
には板厚の薄い方、を下側に配置することにより、これ
らの問題は一部改善される。

【０００８】切板の溶接では、この方法は有効な時もあ
るが、帯状鋼板の溶接では、帯状鋼板が広幅の帯状鋼板
からスリッターで幅方向に小幅に同時剪断で条取りされ
ていることから、結果として上記「凹状破断面」がスリ
ットされた帯状鋼板毎に端から上側、下側、上側・・の
ごとく交互になり、スリッターでスリットして巻き取り
後、再び巻き変えない限り、特定の側（上側または下
側）で「凹状破断面」を一定にすることは困難であるこ
とから、事実上この方法は採用できない。さらに、「凹
状破断面」や「カエリ」があると、エッジセンターによ
る帯状鋼板の幅方向のトラッキングが難しくなり、いわ
ゆる溶接の「目ハズレ」を引き起こしやすい。特に３条
以上の帯状鋼板の溶接において顕著となる。これらの問
題点は、帯状鋼板を突き合わせる際に、例えば加熱して
軟化させ押し付け状態でレーザービームＬを照射するな
どにより、ある程度緩和可能であるが、抜本的な問題解
決にはならないことから、「うねり」対策とともに「カ
エリ」対策および「凹状破断面」に対する対策が求めら
れる。なお、「たれ」ｔｒの場合は、通常発生レベルで
あれば溶接不良の原因になることは殆どない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、帯状鋼板を
幅方向で突き合わせて長手方向に連続溶接し溶接帯状鋼
板を製造する場合において、帯状鋼板の溶接側エッジに
「カエリ」がないか、または「カエリ」が小さく、「凹
状破断面」の小さい帯状鋼板を用いることにより溶接部
での減肉減少、突き抜けなどの溶接不良のない溶接帯状
鋼板を、安価に、かつ高生産性で製造できる帯状鋼板の
長手方向の連続溶接方法を提供することを目的とするも
のである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために、以下の（１）〜（３）を要旨とするも
のである。 （１） 寄せ側の帯状鋼板と基準側の帯状鋼板を傾斜方
向から突き合わせて、この突き合わせ部を溶接する帯状
鋼板の長手方向の連続溶接方法において、少なくとも基
準側の帯状鋼板として溶接側エッジに「カエリ」および
「凹状破断面」が殆どない帯状鋼板を用いることを特徴
とする帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法。（２） 寄
せ側の帯状鋼板と基準側の帯状鋼板を傾斜方向から突き
合わせて、この突き合わせ部を溶接する帯状鋼板の長手
方向の連続溶接方法において、少なくとも基準側の帯状
鋼板として溶接側エッジの「カエリ」の長さが２０μｍ
以下で「凹状破断面」の最大深さが３０μｍ以下の帯状
鋼板を用いることを特徴とする帯状鋼板の長手方向の連
続溶接方法。 （３） （１）または（２）において、基準側の帯状鋼
板として溶接側エッジに「カエリ」および「凹状破断
面」が殆どないか、または「カエリ」の長さが２０μｍ
以下で「凹状破断面」の最大深さが３０μｍ以下の帯状
鋼板を用いる場合において、この帯状鋼板と突き合わせ
る寄せ側の帯状鋼板として溶接側エッジの「カエリ」の
長さが４０μｍ以下で「凹状破断面」のエッジ端からの
最大深さが６０μｍ以下の帯状鋼板を用いることを特徴
とする帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明は、基準側になる帯状鋼板
と寄せ側になる帯状鋼板を並行搬送して角度αの傾斜方
向から突き合わせ、突き合わせ部を例えばレーザービー
ム溶接機で長手方向に連続溶接して、同種で異厚の帯状
鋼板あるいは異種で同厚または異種で異厚の帯状鋼板に
よる溶接帯状鋼板を連続的に製造する帯状鋼板の長手方
向連続溶接方法において適用されるものである。本発明
では、幅３００〜８００mmの材質または厚みの異なる帯
状鋼板を２〜３条並行搬送して傾斜方向から突き合わせ
突き合わせ部を長手方向に連続溶接して溶接帯状鋼板を
製造する場合において、少なくとも基準側の帯状鋼板と
して、溶接側エッジに「カエリ」および「凹状破断面」
が殆どないか、または「カエリ」の長さが２０μｍ以下
で「凹状破断面」の最大深さが３０μｍ以下のものを用
いることを特徴とする。

【００１２】突き合わせて溶接する基準側の帯状鋼板と
寄せ側の帯状鋼板の双方がこの条件を満たすものである
ことが最も好ましい条件と言えるが、少なくとも基準側
の帯状鋼板は、「カエリ」および「凹状破断面」が殆ど
ないか、または「カエリ」の長さが２０μｍ以下で「凹
状破断面」の最大深さが３０μｍ以下のものであり、寄
せ側の帯状鋼板が溶接側エッジに「カエリ」および「凹
状破断面」がある場合にも概ね満足できる結果を得るこ
とができる。ただし、寄せ側の帯状鋼板として溶接側エ
ッジに「カエリ」および「凹状破断面」があるものを用
いる場合には、概ね満足できる結果を安定的に得るため
には、溶接側エッジの「カエリ」の長さが４０μｍ以下
であり、「凹状破断面」のエッジ端からの最大深さが６
０μｍ以下である帯状鋼板を用いることが好ましい。こ
うすることによって、溶接部での減肉現象、突き抜けな
どの溶接不良のない良好な溶接帯状鋼板を、安価に、か
つ高生産性で製造可能にすることができる。

【００１３】本発明では、「カエリ」も「凹状破断面」
もない帯状鋼板を用いることを目標とする。既設の従来
の一般的な剪断式のスリッター使用の場合では、「カエ
リ」も「凹状破断面」の発生のない帯状鋼板を得ること
は困難である。しかし、「カエリ」も「凹状破断面」を
問題のレベルにすることも可能であることから、「カエ
リ」と「凹状破断面」のある帯状鋼板も使用する。ただ
し、その場合には、「カエリ」と「凹状破断面」を許容
できる程度に規定する。

【００１４】本発明者等の実験によれば、板厚、材質、
レーザービーム照射条件（ビーム幅、出力など）によっ
て多少の差はあるが、基準側の帯状鋼板の「カエリ」の
許容条件として、「カエリ」がないことが好ましい条件
であるが、ないことは絶対条件ではなく、「カエリ」の
長さを２０μｍ以下にできれば、「カエリ」に起因する
上記の問題を概ね解消できる。また、基準側の帯状鋼板
の「凹状破断面」の許容条件としては、「凹状破断面」
がないことが好ましい条件であるが、ないことは絶対条
件ではなく、一般的な形状パターンである場合には、エ
ッジ端からの最大深さが３０μｍ以下であることが好ま
しい条件である。エッジ端からの最大深さが３０μｍを
超える場合には、レーザービームの突き抜けが生じやす
く、溶接不能や溶接部での減肉現象が顕著になり要求さ
れる溶接部品質を安定確保できない場合が多いことが確
認されている。

【００１５】一方、寄せ側の帯状鋼板の「カエリ」の許
容条件として、「カエリ」がないことが好ましい条件で
あるが、ないことは絶対条件ではなく、基準側の帯状鋼
板の「カエリ」、「凹状破断面」の許容条件が満たされ
ていれば、「カエリ」の長さを４０μｍ以下にすること
により「カエリ」に起因する上記の問題を概ね解消でき
る。また、寄せ側の帯状鋼板の「凹状破断面」の許容条
件としては、「凹状破断面」がないことが好ましい条件
であるが、ないことは絶対条件ではなく、一般的な形状
パターンである場合には、基準側の帯状鋼板が上記の
「カエリ」、「凹状破断面」の許容条件を満たしていれ
ば、エッジ端からの最大深さが６０μｍ以下であること
が好ましい条件である。エッジ端からの最大深さが６０
μｍを超える場合には、レーザービームの突き抜けが生
じやすく、溶接不能や溶接部での減肉現象が顕著になり
要求される溶接部品質を安定確保できない場合が多いこ
とが確認されている。したがって、本発明では、上記の
「カエリ」、「凹状破断面」の許容条件を満たした帯状
鋼板を用いるものである。

【００１６】なお、「うねり」が小さいことは好ましい
条件であるが、従来レベル（振幅０．０６mm未満）の
「うねり」があっても相応の評価ができる結果が得られ
る。上記の許容条件を満たした帯状鋼板を得る手段とし
ては、従来型の剪断式のスリッターに代替して「カエ
リ」、「凹状破断面」を生じない鋸断機やレーザービー
ムを用いた連続切断手段を用いることが考えられるが、
鋸断機の場合には高速性能に乏しいことや短時間に性能
低下を生じやすく高生産性の確保の観点で問題がある。
また、レーザービーム使用の場合には、コスト増大の問
題があり実用に供し難い。

【００１７】一方、スリッターラインまたは連続溶接ラ
インに各種の研磨装置や「カエリ」の加熱・折曲げ装置
などの「カエリ」、「凹状破断面」の除去または無害化
手段を配設することも考えられるが、これらの手段を配
設することは設備コストの増大の問題に加え、十分な除
去効率が得られないことから高生産性の確保が難しいと
いう問題もある。本発明では、上記の手段の使用を全面
否定するものではないが、基本的には、スリッターライ
ンまたは別ラインで剪断式のスリッターまたは他の手段
で同時に複数条の小幅の帯状鋼板を得る際に、極力「カ
エリ」、「凹状破断面」が許容条件を満たすように剪断
することを考慮するものである。

【００１８】例えば、その方策として、 （１） 上記した「カエリ」、「凹状破断面」の発生原
因となっている、丸刃の傾きや上下の丸刃間のクリアラ
ンス、摩耗などに対する改善策を講じて、「カエリ」、
「凹状破断面」の程度を緩和する。 （２） 特開平６−１３４６１４号公報に記載の発明
（概念的には、剪断変形を付与する上下で一対の円筒状
回転刃とこの円筒状回転刃とは剪断方向が逆向きの剪断
変形を付与して、円筒状回転刃で剪断変形を付与した金
属帯板の条切り線を分離して剪断する上下で一対のリン
グ状回転刃を備えた剪断装置）の原理を利用した剪断式
スリッター（以下「改造スリッター」という。）などを
用いる。などが考えられる。これらの方策を講じること
によって、「カエリ」、「凹状破断面」が殆どないか、
または小さくすることができ、同時に「うねり」の振幅
を小さくすることもできる。

【００１９】本発明では、基準側の帯状鋼板に対して寄
せ側の帯状鋼板を角度α傾斜する方向から突き合わせる
ことを前提としているが、それは、基準側の帯状鋼板と
寄せ側の帯状鋼板のエッジを突き合わせる場合、並行に
突き合わせる場合に比較して「うねり」の影響を緩和し
て容易に突き合わせることができるなどの理由によるも
のである。この突き合わせ角度αは、通常の場合では、
溶接位置で０．０５〜１．０度の範囲内で選択すれば十
分な効果がある。この突き合わせ角度αが０．０５度未
満では、効果が十分ではなく、１．０度を超えると、寄
せ側の帯状鋼板に対して水平方向に大きな曲げ荷重が作
用することになり、変形を生じて溶接性を損なうことに
なるし、良好な溶接帯状鋼板が得られない。この突き合
わせ角度αは、基準側の帯状鋼板を、例えば傾斜ロール
でサイドガイド側に押し付けて基準位置に合わせて搬送
し、この基準側の帯状鋼板に対する寄せ側の帯状鋼板の
突き合わせ角度αに応じてサイドガイドによるガイド位
置を規定して搬送することによって得ることができる。

【００２０】本発明で用いる溶接装置しては、他の溶接
手段より突き合わせ部を瞬時に溶融、凝固させ、高速の
溶接が可能で、異種材料間の溶接においても適用幅の広
い、ＹＡＧ、ＣＯ₂ レーザーを用いたレーザー溶接機が
好適であるが、非接触型の熱源投入が可能な溶接機、例
えば、プラズマ溶接機、プラズマアシストレーザー溶接
機等を用いることが有効である。なお、本発明は、２条
の帯状鋼板の溶接にのみ適用するものではなく、３条以
上の帯状鋼板の溶接にも適用できる。例えば３条の場
合、第一の溶接位置と第二の溶接位置は幅方向で同じ位
置にすることもできるし、一定の距離をおいて離れた位
置にすることができる。

【００２１】

【実施例】図１２、図１３に示すような連続溶接設備を
用いて、基準側の帯状鋼板１₁ と寄せ側の鋼板１₂ を突
き合わせ、突き合わせ部を連続溶接して溶接帯状鋼板を
製造する場合において、基準側の帯状鋼板１₁ と寄せ側
の帯状鋼板１₂ の板厚を変え、スリッターとして従来型
の剪断式スリッターと改造スリッターを使い分けること
により、溶接側エッジの「カエリ」、「凹条破断面」の
程度を変えた連続溶接実験を行い、「カエリ」、「凹条
破断面」の程度と溶接部品質との関係について調査し
た。実験条件と実験結果を比較例、従来例とともに以下
に説明する。

【００２２】（実験条件） 基準側の帯状鋼板１₁ （普通鋼） 厚み：０．８〜１．５mm 幅（公称）：０．４m 溶接側エッジの「カエリ」（ｂ）の長さ（ｂｈ）：〜０
μｍ 溶接側エッジの「凹状破断面」（ｃ） 板厚方向の発生領域：板厚の０〜７０％ 最大深さ（ｃｄ）：〜０μｍ うねり 振幅ａ：０．０６mm 波長λ：１０５０mm 寄せ側の帯状鋼板 厚み：０．６〜１．５mm 幅（公称）：０．８m 溶接側エッジの「カエリ」（ｂ）の長さ（ｂｈ）：０〜
６０μｍ 溶接側エッジの「凹状破断面」（ｃ） 板厚方向の発生領域：板厚の０〜７０％ 最大深さｃｄ：０〜８０μｍ

【００２３】エッジうねり 振幅ａｏ：〜０．０２mm 波長ｏλ：〜８００mm 突き合わせ角度α：０．２度 溶接機 レーザービーム溶接機：ＹＡＧ ２ｋｗ 溶融幅：０．６mm 溶接速度（搬送速度）：３ｍ／min 溶接帯状鋼板 幅（公称）：１．２ｍ

【００２４】（１）図２（ａ）に示すように、改造スリ
ッターにより剪断して得られた、図１に示すような同厚
の基準側の帯状鋼板１₁ と寄せ側の帯状鋼板１₂ を用い
た場合には、突き合わせ精度を安定確保でき、この突き
合わせ部をレーザービームＬで溶接した場合には、図２
（ｂ）に示すように、溶接ｗ部を均一（殆ど減肉現象な
し）に形成できた。改造スリッターにより剪断して得ら
れた帯状鋼板は、図１に示すように、溶接側エッジの下
縁にごく僅かの「たれ」を生じたものであるが、「カエ
リ」および「凹状破断面」が殆どないものである。 （２）図３（ａ）に示すように、改造スリッターにより
剪断して得られた、溶接側エッジに「カエリ」、「凹状
破断面」が殆どない異厚の基準側の帯状鋼板（厚手）１
₁ と、寄せ側の帯状鋼板（基準側帯状鋼板の厚さの１／
２の厚さの薄手）１₂ を突き合わせて溶接した場合に
は、突き合わせ精度を安定確保でき、この突き合わせ部
をレーザービームＬで溶接した場合には、図３（ｂ）に
示すように、溶接ｗ部を寄せ側の帯状鋼板１₂ の板厚を
確保することができた。

【００２５】（３）図４（ａ）に示すように、改造スリ
ッターにより剪断して得られた、溶接側エッジに「カエ
リ」、「凹状破断面」が殆どない基準側の帯状鋼板１₁
と、従来型の剪断式スリッターで剪断して得られた厚み
が基準側帯状鋼板の厚さの１／２の厚さで「カエリ」の
長さｂｈが２０μｍで「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄ
が２０μｍの寄せ側の帯状鋼板１₂ を用いて突き合わせ
突き合わせ部をレーザービームＬで溶接した場合には、
図４（ｂ）に示すように、溶接ｗ部に若干の減肉現象
（寄せ側の帯状鋼板１₂ 側に板厚の０．９倍程度の減肉
部有り。この場合の０．９倍程度の減肉部とは板厚の
０．１倍程度が減少したことを意味する、以下同じ。）
が生じたが概ね問題のない溶接ｗ部を形成することがで
きた。 （４）図５（ａ）に示すように、改造スリッターにより
剪断して得られた、溶接側エッジに「カエリ」、「凹状
破断面」が殆どない基準側の帯状鋼板１₁ と、従来型の
剪断式スリッターで剪断して得られた厚みが基準側帯状
鋼板の厚さの１／２の厚さで「カエリ」の長さｂｈが４
０μｍで「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが６０μｍの
寄せ側の帯状鋼板１₂ を用いて突き合わせて、突き合わ
せ部をレーザービームＬで溶接した場合には、図５
（ｂ）に示すように、溶接ｗ部に減肉現象（寄せ側の帯
状鋼板１₂ 側に板厚の０．８倍程度の減肉部有り）が生
じるものの、寄せ側の帯状鋼板の「凹状破断面」ｃを補
える溶接ができ、概ね問題のない溶接ｗ部を形成するこ
とができた。

【００２６】（５）図６（ａ）に示すように、改造スリ
ッターにより剪断して得られた、溶接側エッジに「カエ
リ」、「凹状破断面」が殆どない基準側の帯状鋼板１₁
と、従来型の剪断式スリッターで剪断して得られた基準
側の帯状鋼板１₁ と同厚で「カエリ」ｂの長さｂｈが２
０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが３０μｍの
寄せ側の帯状鋼板１₂ を用い突き合わせ突き合わせ部を
レーザービームＬで溶接した場合には、図６（ｂ）に示
すように、溶接ｗ部にごく僅かな減肉現象（寄せ側の帯
状鋼板１₂ 側に板厚の０．９倍程度の減肉部有り）が認
められたが、溶接不良レベルに達しない溶接ｗ部を形成
することができた。 （６）図７（ａ）に示すように、改造スリッターにより
剪断して得られた、溶接側エッジに「カエリ」、「凹状
破断面」が殆どない基準側の帯状鋼板１₁ と、従来型の
剪断式スリッターで剪断して得られた、基準側の帯状鋼
板１₁ と同厚で「カエリ」ｂの長さｂｈが４０μｍ、
「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが６０μｍの寄せ側の
帯状鋼板１₂ を用い突き合わせ突き合わせ部をレーザー
ビームＬで溶接した場合には、図７（ｂ）に示すよう
に、溶接ｗ部に減肉現象（寄せ側の帯状鋼板１₂ 側に板
厚の０．８倍程度の減肉部有り）が認められたが、溶接
不良レベルに達しない溶接ｗ部を形成することができ
た。

【００２７】（７）図８（ａ）に示すように、従来型の
剪断式スリッターで剪断して得られた「カエリ」ｂの長
さｂｈが２０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが
３０μｍの基準側の帯状鋼板１₁ と、同厚で「カエリ」
ｂの長さｂｈが１０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さ
ｃｄが１０μｍの寄せ側の帯状鋼板１₂ を用いて突き合
わせ突き合わせ部をレーザービームＬで溶接した場合に
は、図８（ｂ）に示すように、溶接ｗ部に減肉現象（寄
せ側の帯状鋼板１₂ 側に板厚の０．８５倍程度の減肉部
有り）が認められたが、溶接不良レベルに達しない溶接
ｗ部を形成することができた。 （８）図９（ａ）に示すように、従来型の剪断式スリッ
ターで剪断して得られた「カエリ」ｂの長さｂｈが２０
μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが３０μｍの基
準側の帯状鋼板１₁ と、同厚で「カエリ」ｂの長さｂｈ
が４０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが６０μ
ｍの寄せ側の帯状鋼板１₂ を用いて突き合わせ突き合わ
せ部をレーザービームＬで溶接した場合には、図９
（ｂ）に示すように、減肉現象（寄せ側の帯状鋼板１₂
側に板厚の０．８倍程度の減肉部有り）が認められた
が、溶接ｗ部に、溶接不良レベルに達しない溶接ｗ部を
形成することができた。

【００２８】（９）図１０（ａ）に示すように、改造ス
リッターにより剪断して得られた、溶接側エッジに「カ
エリ」、「凹状破断面」が殆どない基準側の帯状鋼板１
₁ と、従来型の剪断式スリッターで剪断して得られた基
準側の帯状鋼板１₁ と同厚で「カエリ」ｂの長さｂｈが
６０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが８０μｍ
の寄せ側の帯状鋼板１₂ を用い突き合わせて、この突き
合わせ部をレーザービームＬで溶接した場合には、図１
０（ｂ）に示すように、溶接ｗ部に、溶接不良レベルに
達する減肉現象が認められた。 （１０）図１１（ａ）に示すように、従来型の剪断式ス
リッターで剪断して得られた「カエリ」ｂの長さｂｈが
２０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが３０μｍ
の基準側の帯状鋼板１₁ と、同厚で「カエリ」ｂの長さ
ｂｈが６０μｍ、「凹状破断面」ｃの最大深さｃｄが８
０μｍの寄せ側の帯状鋼板１₂ を用いて突き合わせ突き
合わせ部をレーザービームＬで溶接した場合には、図１
１（ｂ）に示すように、溶接ｗ部に、明らかに溶接不良
レベルに達する減肉現象が認められた。

【００２９】上記の実験結果から、（１）基準側の帯状
鋼板１₁ と寄せ側の帯状鋼板１₂ の溶接側エッジが「カ
エリ」および「凹状破断面」が殆どない場合、（２）基
準側の帯状鋼板１₁ の溶接側エッジの「カエリ」および
「凹状破断面」が殆どない場合、または「カエリ」の長
さが２０μｍ以下で「凹状破断面」の最大深さが３０μ
ｍ以下の場合において、寄せ側の帯状鋼板１₂ の溶接側
エッジの「カエリ」の長さが４０μｍ以下で「凹状破断
面」の最大深さが６０μｍ以下である場合には、溶接ｗ
部においてレーザービームＬの突き抜けや減肉部などの
溶接不良を発生しない溶接帯状鋼板が容易に得られるこ
とが確認された。したがって、本発明では、溶接ｗ部に
おいてレーザービームＬの突き抜けや減肉部などの溶接
不良を発生しないように、基準側の帯状鋼板と寄せ側の
帯状鋼板の溶接側エッジにおける「カエリ」および「凹
状破断面」条件を選択するものである。

【００３０】なお、本発明は、上記の実施例に限定され
るものではない。例えば、溶接対象の帯状鋼板が異材質
の場合でもよいし同材質の場合でもよく、同厚、異厚の
いずれの場合でも適用可能である。また、溶接対象の帯
状鋼板の搬送面は、幅方向では水平面が主流であるが垂
直搬送面や傾斜搬送面であってもよい。また、本発明を
構成する、サイドガイド、拘束ロール、搬送装置、溶接
機などの構造、配置、配置数、配置位置などについて
は、溶接対象の帯状鋼板の材質、サイズ、帯状鋼板の溶
接条数、溶接条件、設備配置等に応じて、上記請求項を
満足する範囲内で変更があるものである。

【００３１】

【発明の効果】本発明では、帯状鋼板を幅方向で突き合
わせて長手方向に連続溶接し溶接帯状鋼板を製造する場
合において、基準側の帯状鋼板として、溶接側エッジに
「カエリ」、「凹状破断面」が殆どないか、または「カ
エリ」の長さが２０μｍ以下で「凹状破断面」の最大深
さが３０μｍ以下のものを用い、寄せ側の帯状鋼板とし
て、溶接側エッジに「カエリ」、「凹状破断面」が殆ど
ないか、または「カエリ」の長さが４０μｍ以下で「凹
状破断面」の最大深さが６０μｍ以下のものを用いるも
のであり、溶接溶接部での突き抜け、減肉現象などの溶
接不良のない良好な溶接帯状鋼板を、安価に、かつ、高
生産性で安定製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明で用いる「カエリ」および「凹状破断
面」が殆どない帯状鋼板例の溶接側エッジ例を示す側断
面説明図。

【図２】（ａ）図は、図１のような「カエリ」および
「凹状破断面」の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状鋼
板と寄せ側の帯状鋼板として突き合わせた状態を示す側
断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のように突き合わせ
手レーザービーム溶接した場合の溶接部の状態を示す側
断面説明図。

【図３】（ａ）図は、図１に示すような「カエリ」およ
び「凹状破断面」の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状
鋼板とし、「カエリ」および「凹状破断面」の殆どない
厚みが基準側の帯状鋼板の１／２の寄せ側の帯状鋼板を
突き合わせた状態を示す側断面説明図、（ｂ）図は、
（ａ）図のように突き合わせてレーザービーム溶接した
場合の溶接部の状態を示す側断面説明図。

【図４】（ａ）図は、「カエリ」および「凹状破断面」
の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状鋼板とし、長さ２
０μｍの「カエリ」および最大深さ２０μｍの「凹状破
断面」があり厚みが基準側の帯状鋼板の１／２の寄せ側
の帯状鋼板を突き合わせた状態を示す側断面説明図、
（ｂ）図は、（ａ）図のように突き合わせてレーザービ
ーム溶接した場合の溶接部の状態を示す側断面説明図。

【図５】（ａ）図は、「カエリ」および「凹状破断面」
の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状鋼板とし、長さ４
０μｍの「カエリ」および最大深さ６０μｍの「凹状破
断面」があり厚みが基準側の帯状鋼板の１／２の寄せ側
の帯状鋼板を突き合わせた状態を示す側断面説明図、
（ｂ）図は、（ａ）図のように突き合わせてレーザービ
ーム溶接した場合の溶接部の状態を示す側断面説明図。

【図６】（ａ）図は、「カエリ」および「凹状破断面」
の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状鋼板とし、長さ２
０μｍの「カエリ」および最大深さ３０μｍの「凹状破
断面」があり基準側の帯状鋼板と同厚の寄せ側の帯状鋼
板を突き合わせた状態を示す側断面説明図、（ｂ）図
は、（ａ）図のように突き合わせてレーザービーム溶接
した場合の溶接部の状態を示す側断面説明図。

【図７】（ａ）図は、「カエリ」および「凹状破断面」
の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状鋼板とし、長さ４
０μｍの「カエリ」および最大深さ６０μｍの「凹状破
断面」があり基準側の帯状鋼板と同厚の寄せ側の帯状鋼
板を突き合わせた状態を示す側断面説明図、（ｂ）図
は、（ａ）図のように突き合わせてレーザービーム溶接
した場合の溶接部の状態を示す側断面説明図。

【図８】（ａ）図は、長さ２０μｍの「カエリ」および
最大深さ３０μｍの「凹状破断面」がある帯状鋼板を基
準側の帯状鋼板とし、長さ１０μｍの「カエリ」および
最大深さ１０μｍの「凹状破断面」があり基準側の帯状
鋼板と同厚の寄せ側の帯状鋼板を突き合わせた状態を示
す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のように突き合
わせてレーザービーム溶接した場合の溶接部の状態を示
す側断面説明図。

【図９】（ａ）図は、長さ２０μｍの「カエリ」および
最大深さ３０μｍの「凹状破断面」がある帯状鋼板を基
準側の帯状鋼板とし、長さ４０μｍの「カエリ」および
最大深さ６０μｍの「凹状破断面」があり基準側の帯状
鋼板と同厚の寄せ側の帯状鋼板を突き合わせた状態を示
す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のように突き合
わせてレーザービーム溶接した場合の溶接部の状態を示
す側断面説明図。

【図１０】（ａ）図は、「カエリ」および「凹状破断
面」の殆どない帯状鋼板を、基準側の帯状鋼板とし、長
さ６０μｍの「カエリ」および最大深さ８０μｍの「凹
状破断面」があり基準側の帯状鋼板と同厚の寄せ側の帯
状鋼板を突き合わせた状態を示す側断面説明図、（ｂ）
図は、（ａ）図のように突き合わせてレーザービーム溶
接した場合の溶接部の状態を示す側断面説明図。

【図１１】（ａ）図は、長さ２０μｍの「カエリ」およ
び最大深さ３０μｍの「凹状破断面」がある帯状鋼板を
基準側の帯状鋼板とし、長さ６０μｍの「カエリ」およ
び最大深さ８０μｍの「凹状破断面」があり基準側の帯
状鋼板と同厚の寄せ側の帯状鋼板を突き合わせた状態を
示す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のように突き
合わせてレーザービーム溶接した場合の溶接部の状態を
示す側断面説明図。

【図１２】本発明で適用対象とする帯状鋼板の長手方向
の連続溶接設備配置例を示す平面説明図。

【図１３】図８の帯状鋼板の長手方向の連続溶接設備配
置例における主要部の平面説明図。

【図１４】従来型の剪断式のスリッターで剪断後の帯状
鋼板のエッジに生じる「うねり」の平面概念説明図。

【図１５】従来型の剪断式のスリッターで剪断後の帯状
鋼板のエッジに生じる「カエリ」および「凹状破断面」
の側断面説明図。

【図１６】（ａ）図は、従来の同厚の基準側の帯状鋼板
と寄せ側の帯状鋼板の溶接側エッジの突き合わせた状態
を示す側断面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のように突
き合わせてレーザービーム溶接した場合の溶接部の状態
を示す側断面説明図、（ｃ）図は、溶接部の他の状態例
を示す側断面説明図。

【図１７】溶接部で生じる減肉現象を示す正面説明図。

【符号の説明】

１₁ 、１₂ 帯状鋼板 １ａ 溶接帯状
鋼板 １ｂ 切板状の溶接鋼板 ２₁ 、２₂
アンコイラー ３ 入側シャー ４、５ 搬送
ロール ４ａ 傾斜ロール ６ サイドガ
イド ７ａ、７ｂ、７ｕ 拘束ロール ８ レーザー
ビーム溶接機 ９ 出側シャー １０ パレット ａ 剪断面 ｂ 「カエ
リ」 ｂｈ 「カエリ」の長さ ｃ 「凹状破
断面」 ｃｄ 最大深さ（「凹状破断面」） ｄ 空間部 ｔｒ たれ ｗ 溶接 ｗｐ 溶接点

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 寄せ側の帯状鋼板と基準側の帯状鋼板を
   傾斜方向から突き合わせて、この突き合わせ部を溶接す
   る帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法において、少なく
   とも基準側の帯状鋼板として溶接側エッジに「カエリ」
   および「凹状破断面」が殆どない帯状鋼板を用いること
   を特徴とする帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法。
2. 【請求項２】 寄せ側の帯状鋼板と基準側の帯状鋼板を
   傾斜方向から突き合わせて、この突き合わせ部を溶接す
   る帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法において、少なく
   とも基準側の帯状鋼板として溶接側エッジの「カエリ」
   の長さが２０μｍ以下で「凹状破断面」の最大深さが３
   ０μｍ以下の帯状鋼板を用いることを特徴とする帯状鋼
   板の長手方向の連続溶接方法。
3. 【請求項３】 基準側の帯状鋼板として溶接側エッジに
   「カエリ」および「凹状破断面」が殆どないか、または
   「カエリ」の長さが２０μｍ以下で「凹状破断面」の最
   大深さが３０μｍ以下の帯状鋼板を用いる場合におい
   て、この帯状鋼板と突き合わせる寄せ側の帯状鋼板とし
   て溶接側エッジの「カエリ」の長さが４０μｍ以下で
   「凹状破断面」のエッジ端からの最大深さが６０μｍ以
   下の帯状鋼板を用いることを特徴とする請求項１または
   請求項２に記載の帯状鋼板の長手方向の連続溶接方法。