JP2020530398A - 熱間金属製品の摩擦溶接のための装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
表現「押付け」は、従って、仮にそのことが所定の実施形態に従いそのような状況である場合であっても、必ずしも、結合されるべき前記ストリップもしくは前記スラブの両方の接触面の間の直接的な接触を含意するとは限らない。
前記ストリップ及び/または前記スラブの接触面の互いの固定のために、前記押付け装置は、本発明に従い、可動部材および固定部材を有しており、その際、前記可動部材が前記固定部材に対して、相前後して配設された2つの前記ストリップ及び/または前記スラブが、互いに、これら接触面の間の摩擦エネルギーの影響のもとで溶接可能であるように、振動状態に置かれ得る。この摩擦エネルギーが、これら接触面における可塑的な流動を生起することは可能である。選択的にこの目的のために、固定部材無しに、2つの可動部材が設けられていることは可能である。
前記接触面は、摩擦溶接プロセスの始めに、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触を有するように、これら接触面が用意及び/または整向されている。
片側(ただ一方のスラブだけの接触面が輪郭付与されている)、または、両側(両方のスラブの接触面が輪郭付与されている)の輪郭付与は、溶接の直前に、有利には接触面の20%よりも小さい、点接触または線接触、または、低減された部分接触面に沿っての接触が与えられるように調整されている。このことは、摩擦溶接プロセスの始めの、一時的な点接触または線接触、または、一時的な低減された部分接触面に沿っての接触を含んでいる。
換言すれば:即ち、他の位置もしくは他の時点において、上述の点接触または線接触、または、一時的な低減された部分接触面に沿っての接触が行われる限りは、所定の位置において、振動運動の間じゅう、摩擦溶接プロセスの始めに、高い、平面状の接触が生じることは可能であり、且つ、許容されている。
このことによって、高い局部的な押圧、および、高い局部的な熱エネルギー入力が達成される。更に、このことによって、場合によっては存在するスケールが、振動運動の間じゅう、より良好に、外方へと排除され得る。有利には全接触面が当接状態になり、且つ、最終的な圧力の後、良好な摩擦溶接結合が生起するまで、所定の圧力または所定の力のもとでの増大する摩擦継続時間でもって、これら接触面の間の増大する平面状の接触が生成する。
摩擦溶接のための、この新規の方法、および、本発明に従う装置の使用は、これに伴って、迅速な、高い信頼性の、および、少ししか手間暇がかからない結合技術を提供する。
当業者は、その際、熱間製品という言葉を用い、これら熱間製品が、
この温度TLiquidusは、材料に依存しておりもしくは合金に依存しており、CSP設備によって鋳造された品質の良さにおいて、しかしながら、規則的に、900℃を越えて、特に、ほぼ1,550℃における状態にある。従って、上記された意味における熱間金属製品の摩擦溶接によって、表面の加熱時間、および、これに伴って摩擦溶接の際の結合時間自体は減少する。更に、炉温度およびこれに伴って製品温度を、合目的に上昇または低下させることは、考慮可能である。
摩擦溶接の際に、目標に合わせられた状態で、振動および圧力によって、極めてエネルギー効率良く、接合面においておよび表面近傍で通常<50mmの領域内(接触面から測定された状態で)において、相互溶接のために必要な温度は生成される。
更に、摩擦溶接の使用の際に、場合によっては、例えば溶接剤のような、付加媒体、または、例えばリベット等のような、他の結合要素は省略され得る。つなぎ合わせのための労力は、他の公知の技術との比較において少ない。特に良好に、他の結合方法が機能を発揮しない、または、少なくとも特に手間暇がかかる、より高い炭素含有量を有する鋼も、互いに溶接され得る。
選択的または付加的にこの目的のために、摩擦溶接プロセスの前に、輪郭要素、例えば、線材、ワイヤーネット、または、成形体ロッドが、接触面の間に送り込まれることは可能であり、従って、摩擦溶接プロセスの始めに、これら接触面が、この輪郭要素によって、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触を有している。
選択的に、接触面の加工は、機能的に及び/または場所に関して分離された状態で、従って、例えばローラーコンベヤ炉の手前で、実施され得る。点形状または線形状の溶接を、同様に、輪郭付与されていない接触面の場合にも可能とするために、選択的または付加的に、輪郭要素が、これら接触面の間に設けられていることは可能である。
この輪郭要素が、スラブの幅方向及び/または厚さ方向に延びていることは可能である。
有利には、輪郭要素は、固定側Fのスラブの接触面の手前において、固定または挟み込み可能である。この輪郭要素は、点接触または線接触、または、部分面接触の生成に利用され、このことによって、上述された技術的な作用効果が得られる。この輪郭要素は、低温で使用され得、有利には、しかしながら、スラブ温度に予熱される。更に、この輪郭要素は、有利には、スケール無しで使用される。
特に有利には、この押付け装置の移動可能性は、搬送装置の速度と同期可能である。
このことによって、時間が節約される。更にこれら接触面は、既に平行に整向されており、且つ、引き続いての結合プロセスの際に、良好に、特にくさび形状無しに調和している。
選択的に、スケールの大部分は、側方で、頭部側において、つなぎ合わせの直前に、同様に、機械的なブラッシング、フライス加工、かんな削り、または、やすり掛け、水噴射流を用いての端側面のスケール除去、頭部および終端部の切断、または、スケール破壊機原理における、打抜き機、または、圧潰ローラー、または、据込みロールによる、側方または上方からの、頭部−終端部領域内におけるストリップ及び/またはスラブの短時間の相互の圧縮によっても除去され得る。
後者は特に有利である。何故ならば、同時にスラブ端部が矯正され、且つ、場合によっては生じる横方向湾曲部を除去するからである。同様に、接触面の溶削、または、両方のスラブ端部の間の電流の賦与によるスケール除去も可能である。
調心作業の少なくとも一部が、このローラーコンベヤ炉内に移設されることによって、スペースは節約され得る。炉内側の調心手段の一部または全体が、このローラーコンベヤ炉内に引き込み可能に、且つ、このローラーコンベヤ炉から引き出し可能に設備されていることは可能である。
ストリップ及び/またはスラブの一方または両方の接触面が、−有利には押付け装置の領域内において、接触面の加工のための装置と押付け装置との間で、または、基本的に結合装置の全領域内において−保護ガスに覆われた状態のもとに、または、ほぼ真空の状態のもとに、または、還元ガスに覆われた状態のもとに置かれ得、その際、この器具が、後者の場合、有利には、この領域が、30%より少ない、特に有利には0%超から10%の間の水素割合分を有する還元ガスに覆われた状態のもとで保持されるように設備されている。
このことによって、切断もしくは加工の後のスラブの接触面は、そのことが所望される場合には、摩擦溶接プロセスの開始までスケール無しに保持され得る。
押付け装置が、有利には、先ず第一に、粗ストリップもしくはスラブの端部を把持し、且つ、固定する。この押付け装置のいわゆる固定部材Fは、有利には、圧延ライン内へのストリップまたはスラブの引込み速度に追従する。
後行するストリップまたはスラブは、押付け装置を用いて、先行するストリップまたはスラブの終端部の手前に移動される。押付け装置のいわゆる可動側は、次いで、この終端部を固定し、且つ、後行するストリップまたはスラブの頭部を、先行するストリップまたはスラブの終端部に対して移動する。
押付け装置の可動側は、相前後して連続するストリップまたはスラブの頭部および終端部が互いに隣接した後に、同時に付与される圧力、力、及び/または、時間的に可変の圧力経過または力経過において、振動運動の状態に置かれる。可動側は、即ち、固定側に対して運動され、従って、接触面における摩擦エネルギーの結果として、互いに結合されるべきストリップまたはスラブの両方の接触面の表面加熱が生じる。
付与されるべき圧力もしくは付与されるべき力は、仮定された接触面積の考慮のもとで計算され得る。
−例えば上述された点接触、線接触、または、部分面接触の−所定のカットオフ条件(Schopfbedingungen)において、その際、頭部側における、表面粗さ除去および可塑的な変形という事態となることは可能であり、従って、摩擦面が、益々増大される。振動周波数は、有利には、<250Hz、および、特に有利には、<50Hzの値である。
十分な高さの接合ゾーン温度、有利にはほぼ液相線温度の下方に至るまでの固相線温度の65%の温度の調節の後、溶接プロセスの終了のために、有利には振動駆動装置の制動、および、有利には材料の耐力よりも高く調節されている圧力のもとでの両方の端部の相互の圧縮が行われ、このことによって、本来の結合工程もしくは溶接工程が行われる。
このことは、例えば、打抜きせん断機を用いて行われ得、これら端部が切断される際に、この打抜きせん断機が、有利には両方のストリップ及び/またはスラブと同期して移動される。裁断工程または切断工程を補助するために、この打抜きせん断機の手前および後方に、付加的に、スラブ押圧体またはストリップ押圧体が配設され得る。
結合区間内における、搬送装置のローラーテーブルローラーは、有利には、摩擦溶接プロセスの間じゅう、部分的に、押付け装置の作動領域から移動される。ストリップまたはスラブの温度損失を最小限に減らすために、有利には、その上、断熱体が、輸送領域内へと旋回または摺動される。
換言すれば、押付け装置は、2つの可動側を有し、その際、両方の端部が、例えば、相対して厚さ方向に、互いに振動的に運動され得る。これによって、押付け装置の内側でのそれぞれの側の振動振幅は低減され、このことによって、場合によっては、同様に周囲へと伝達される振動も低減され得る。
上側と下側との間の締付けの際に、有利には、同時に、ストリップもしくはスラブが直線状に押圧され、且つ、場合によっては生じる湾曲部または波部が除去される。押付け装置の高温側が、耐熱性の鋼、または、熱絶縁性の、または放熱性の材料から構成されていることは可能である。締付けの前に、同様にこれら領域もスケール除去され得る。
測定された最大温度から、その場合に、有利には、計算モデルを介して、例えば、ストリップ材料またはスラブ材料、ストリップもしくはスラブの厚さ、及び/または、測定位置と接合位置との間隔に依存して、接合表面の中間の領域内における温度が算出される。
必要なストリップ温度またはスラブ温度の達成の後、次いで、有利には、加熱プロセスは、振動プロセスの制動によって終了される。引き続いて、両方の端部は相対して、押圧され得、このことによって、本来の結合工程もしくは溶接工程が行われる。
CSP設備を、バッチ式作動から、セミエンドレス圧延作業またはエンドレス圧延作業に切り換え可能とするために、搬送装置2によって搬送される複数の薄スラブi、i+1は、互いに結合される。この搬送装置2は、ローラーテーブルを有しており、このローラーテーブルが、複数のローラー2a〜2dを備えている。
この打抜きせん断機3が、スラブiの終端部とスラブi+1の頭部が、同時に切断され得るように設備されていることは可能である。このことによって、時間が節約される。更にこれら接触面は、既に平行に整向されており、且つ、引き続いての結合プロセスの際に、良好に、特にくさび形状無しに調和している。
端面のスケール除去に対して選択的または付加的に、切断の後、スラブi、i+1の両方の端面の領域−従って、例えば、せん断機3から摩擦溶接プロセスの開始に至るまで、結合装置1の全領域内において、及び/または、ただスラブi、i+1の端面だけにおいて−は、保護ガスに覆われた状態に置かれることは可能である。そこで、ほぼ真空または局部的な真空が存在していることは可能である。
有利な実施形態に従い、この領域は、30%より少ない、特に有利には0%超から10%の間の水素割合分を有する還元ガスに覆われた状態のもとで保持され、保護ガスタイプ、例えば窒素またはアルゴンに依存して、この窒素またはアルゴンとこの還元ガスが混合される。特に、この還元ガスによって、新規のスケールの形成は防止され得、および、存在するスケールが分解され得る。
それに加えて、締付け装置6a、6bが、一方では、先行する薄スラブiの終端部が後行する薄スラブi+1の頭部との接触状態にされ得、および、他方では、所望された押付け圧力もしくは所望された押付け力がこれら両方の薄スラブi、i+1の接触面に付与され得るように、相対して移動されることは可能である。
図示された実施例において、締付け装置6aの可動側Lを用いて、摩擦溶接工程のために必要な振動は、後行する薄スラブi+1の頭部に対して付与され得る。
要するに、押付け装置6の作用に影響を及ぼさないために、押付け装置6の領域内において配設された、搬送装置2のローラーは、薄スラブi、i+1から離れるように移動され得る。有利には、搬送装置2の全てのローラーテーブルローラーは、移動可能に搬送方向において配設されている押付け装置6の領域内において、薄スラブi、i+1から垂直方向に、離れるように移動可能である。
押付け装置6は、2つの締付け装置6a、6bを有しており、その際、締付け装置6bが、先行する薄スラブiに追従する固定部材Fとして構成されており、且つ、締付け装置6aが、後行する薄スラブi+1の可動部材として割り当てられている。これら締付け装置6a、6bは、薄スラブi、i+1の接触面が前もって定められた圧力もしくは前もって定められた力のもとで互いに向かい合って当接され得るように、互いに向かって近づくように移動可能である。
それぞれの締付け装置6a、6bの、少なくとも下側のサドルもしくはジョーは、この実施例において、スラブi、i+1の確実な固定のために、隆起した突出部10を有しており、これら隆起した突出部が、スラブi、i+1の下側との接触状態にある。これら隆起した突出部10は、有利には、締付け装置6a、6bの全幅にわたって、少なくともしかしながらスラブi、i+1の全幅Bにわたって延在している。
スラブi、および、スラブi+1は、それぞれの締付け装置6a、6bによって保持される。これらスラブi、i+1の接触面は、例えば、相対して相補的に構成されている。但し、非相補的な幾何学的形状は可能であり、且つ、そのことが更に下方で特別な実施形態に基づいて説明されるように、溶接のために有益であることは可能である。
この締付け装置の固定側は、薄スラブiを、幅方向に関して定位置において保持する。場合によっては、接触面に対する予め与えられた圧力もしくは予め与えられた力のもとで、および、有利には適当な温度測定のもとで、その際、スラブi+1とのスラブiの摩擦溶接は行われる。
有利には、結合プロセスの前に、少なくとも1つの接触面は、加工、例えば機械的の加工(例えば、フライス加工または切断加工)され、または、溶融技術的に加工(例えば、溶削(geflaemmt))される。この加工は、切捨せん断機または打抜きせん断機を用いて行われ、及び/または、例えば、湾曲、捩じり、据込み、押圧、圧潰のような、変形を備えている。この加工は、更に下方で詳細に説明されるような、一方または両方の接触面の輪郭付与に利用され得る。
締付け装置6a、6bは、締付けジョーを備えており、これら締付けジョーが、溶接されるべきスラブi、i+1を把持する。締付けジョーの当該の縁部または面部は、締付け装置6a、6bの締付けジョー前方縁部6a−1、6b−1と称され、これら締付けジョーが、把持状態において互いに向かい合っている。スラブi、i+1の接触面は、これに伴って、締付けジョー前方縁部6a−1と締付けジョー前方縁部6b−1との間の溶接の直前の状態にある。
図4内において、これら接触面と、締付けジョー前方縁部6a−1、6b−1との間隔は、符号sによって表されている。仮に、図4が、締付けジョー前方縁部6a−1に関する間隔sが、締付けジョー前方縁部6b−1に関する間隔とほぼ同じである1つの配設を示している場合であっても、迅速で且つ信頼性の高い両方のスラブi、i+1の溶接が可能である限りは、そのような対称的な配設は、必ずしも必要ではない。
締付けジョー前方縁部6a−1、6b−1と、接触面との間の、突き出しているスラブ部分は、最小限に減らされるべきである。従って、間隔sは、有利には、スラブ厚さよりも小さい。適当な挟み込み値として、s=20mm、または、より小さい値が使用され得る。一般的に、挟み込み長さは、摩擦溶接工程の終了のための加圧が、かろうじて可能であるように選択され得る。
この目的のために、ローラーテーブルの、1つ、複数、または、全てのローラーが、降下可能または移動可能に設備されていることは可能であり、これによって、溶接の間じゅう、スラブi+1から分離される。駆動ローラーまたは矯正ローラー4もしくはローラー側面案内部と、スラブi+1の接触面との間の間隔は、幅方向における着手された振動の際に、有利にはn×スラブ幅、その際、n>2、および、厚さ方向における振動の際に、有利にはm×スラブ厚さ、その際、m>15、の値である。
このことは、締付けジョー前方縁部6a−1、6b−1と、接触面との間の領域内において、即ち、この接触面の近傍において有効であるが、しかしながら、摩擦加熱された接触面自体においては有効ではない。これに伴って、摩擦作業を最適に導入するために、通常は、低い押付け力の際に、高い振動周波数が選択される。
検出された摩擦力、出力、仕事量(Arbeit)、及び/または、これらから検出される摩擦係数が、所定のプロセス領域内において存在する場合、最適な摩擦条件、および、これに伴って摩擦溶接は、根底に置かれ得る。付加的または選択的に、押圧ストロークは、この摩擦溶接結合の評価及び/または制御のために使用され得る。
摩擦溶接結合が不十分として評価された場合、最終の互いの押圧は省略され得、または、不十分に結合されたスラブi、i+1が、せん断機(緊急せん断機)によって、圧延ラインの手前で切断され得る。同様に、結合領域の切り取り、即ち再度の切断も実施可能である。追従するスラブは、その場合に、エンドレス作動様式の代わりに、バッチ式作動様式において圧延される。
スラブ端部に対して平行な切断面に沿っての輪郭付与は、図5cから読み取れる。その際、スラブiは、例示的に平坦な接触面を有しており、この平坦な接触面が、スラブi+1の波形の接触面と接触する。このことによって、同様に点接触または線接触は生じる。スラブiの変形された接触面による、不規則な輪郭付与は、図5bから読み取れる。異なる輪郭付与形状が組み合わされ得ることは指摘される。特に、スラブi、i+1の幅方向に沿っての輪郭付与を、厚さ方向に沿っての輪郭付与と組み合わせることは可能である。
片側(ただ一方のスラブだけの接触面が輪郭付与されている)、または、両側(両方のスラブの接触面が輪郭付与されている)の輪郭付与は、溶接の直前に、有利には接触面の20%よりも小さい、点接触または線接触、または、低減された部分接触面に沿っての接触が与えられるように調整されている。このことは、摩擦溶接プロセスの始めの、一時的な点接触または線接触、または、一時的な低減された部分接触面に沿っての接触を含んでいる。
換言すれば:即ち、他の位置もしくは他の時点において、上述の点接触または線接触、または、一時的な低減された部分接触面に沿っての接触が行われる限りは、所定の位置において、振動運動の間じゅう、摩擦溶接プロセスの始めに、高い、平面状の接触が生じることは可能であり、且つ、許容されている。
このことによって、高い局部的な押圧、および、高い局部的な熱エネルギー入力が達成される。更に、このことによって、場合によっては存在するスケールが、振動運動の間じゅう、より良好に、外方へと排除され得る。有利には全接触面が当接状態になり、且つ、最終的な圧力の後、良好な摩擦溶接結合が生起するまで、所定の圧力または所定の力のもとでの増大する摩擦継続時間でもって、これら接触面の間の増大する平面状の接触が生成する。
この輪郭付与の目的は、隣接する両方の接触面が、互いに1つの角度の状態にあり、異なる形状または成形部を有し、隆起した位置または凹部が存在し、従って、溶接の始めに、点形状または線形状の、または、部分面的な、上記の様式の当接が達成されることにある。接触面の加工は、その際、結合装置1の直前で実施され得る。選択的に、接触面の加工は、機能的に及び/または場所に関して分離された状態で、従って、例えばローラーコンベヤ炉の手前で実施され得る。
この線材または成形体ロッドが、スラブi、i+1の幅方向及び/または厚さ方向に延びていることは可能である。有利には、輪郭要素11は、固定側Fのスラブiの接触面の手前、または、このスラブiの接触面において、固定または挟み込み可能である。
この輪郭要素11は、有利には全接触面に対して相対的に20%より小さい、点接触または線接触、または、部分面接触の生成に利用され、このことによって、上述された技術的な作用効果が達成される。
これら調心装置12a、12bは、この目的のためにローラーを備えており、これらローラーの位置が、移動要素によって調節可能である。これらローラーの位置調節は、例えば、液圧的及び/または電気的に行われ得る。
ローラーコンベヤ炉13の水負荷を排除するために、有利には、この調心装置12aは、この調心装置がこのローラーコンベヤ炉13内へと引き込まれる場合に冷却されない。過熱を阻止するために、ローラーコンベヤ炉内における、調心装置12a、特に所属する移動要素を有するローラーの滞留継続時間は、有利には短時間であり、例えば20秒よりも短い。調心装置12a、特にローラー、ローラー案内部等の冷却は、より長い調心休止の間じゅう、ローラーコンベヤ炉13の外側で、例えば水及び/または空気を用いて行われ得る。
選択的または付加的に、ローラーコンベヤ炉13の1つの部分13aが、図7内において示されているように、移動可能に設けられていることは可能である。このローラーコンベヤ炉13の移動可能な部分13aは、このローラーコンベヤ炉または結合装置1を整備するために、上側から、主輸送ライン内へと作動され得る。横方向摺動のこの原理は、同様に、例えば結合装置1自体のような、他の構成要素のためにも実現され得る。
2 搬送装置
2a〜2d 搬送装置のローラー
3 打抜きせん断機
4 駆動ローラーまたは矯正ローラー
5 スケール除去装置
6 押付け装置
6a、6b 締付け装置
6a−1、6b−1 締付けジョー前方縁部
7 断熱フード
8 ばり除去装置
9 振動運動
10 突出部
11 輪郭要素
12a、12b 調心装置
13、13a ローラーコンベヤ炉
i、i+1 薄スラブ/ストリップ
B スラブの幅
D スラブの厚さ
F 固定側、固定部材
L 可動側、可動部材
s 接着面と締付けジョー前方縁部間隔
Claims (21)
- ストリップ及び/またはスラブ、特に薄スラブのような、熱間金属製品の摩擦溶接のための装置であって、この装置が、
相前後して配設された少なくとも2つのストリップ及び/またはスラブ(i、i+1)のための搬送装置と、
先行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i)の終端部に対しての、後行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i+1)の頭部の押付けのための、押付け装置(6)とを備えており、
前記押付け装置(6)が、可動部材(L)および固定部材(F)、または、2つの可動部材(L)を有しており、および、前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)の接触面の、互いの固定のために利用され、
前記可動部材(L)が前記固定部材(F)に対して、または、2つの前記可動部材(L)が相対して、相前後して配設された2つの前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)が、互いに、これら接触面の間の摩擦エネルギーの影響のもとで、および、付与された所定の圧力または所定の力のもとで、溶接可能であるように、振動状態に置かれ得、および、
前記接触面が、摩擦溶接プロセスの始めに、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触を有するように、これら接触面が用意及び/または整向されている、
ことを特徴とする装置。 - 前記装置は、輪郭付与装置を有しており、この輪郭付与装置が、
一方または両方の接触面を、有利には、切断、フライス加工、湾曲、押圧、変形、溶削、及び/または、合目的な加熱または冷却によって、摩擦溶接プロセスの始めに、前記接触面の間で、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触が存在するように加工する、または、コンディショニングするために、
設備されていることを特徴とする請求項1に記載の装置。 - 前記装置は、
前記摩擦溶接プロセスの前に、輪郭要素(11)、有利には線材、ワイヤーネット、または、成形体ロッドが、前記接触面の間に送り込み可能であり、従って、摩擦溶接プロセスの始めに、前記接触面が、この輪郭要素(11)によって、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触を有するように、
設備されていることを特徴とする請求項1または2に記載の装置。 - 前記押付け装置(6)は、前記搬送装置の少なくとも1つの部分区間に沿って、移動可能に配設されており、有利には、この押付け装置(6)の移動可能性が、前記搬送装置(2)の速度と同期可能である、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一つに記載の装置。 - 前記装置は、付加的に、先行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i)の終端部、及び/または、後行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i+1)の頭部の加工、有利には裁断のための手段を有しており、
前記加工のための前記手段が、有利には、せん断機(3)であり、このせん断機が、
先行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i)の終端部、および、後行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i+1)の頭部を、同時に裁断するために設備されている、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の装置。 - 前記押付け装置(6)、及び/または、この押付け装置の手前および後方の前記輸送区間は、前記ストリップ及び/または前記スラブの調心及び/または整向のための手段を、前記搬送装置の上、および、手前、及び/または、後方で有しており、
この手段が、有利には、少なくとも部分的に、ローラーコンベヤ炉の内側で設けられている、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の装置。 - 1つの器具が設けられており、この器具によって、
前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)の一方または両方の接触面が、有利には前記押付け装置(6)の領域内において、前記接触面の加工のための装置と前記押付け装置(6)との間で、または、基本的に前記結合装置の全領域内において、保護ガスに覆われた状態のもとに、または、ほぼ真空の状態のもとに、または、還元ガスに覆われた状態のもとに置かれ得、
前記器具が、後者の場合、有利には、この領域が、30%より少ない、特に有利には0%超から10%の間の水素割合分を有する還元ガスに覆われた状態のもとで保持されるように設備されている、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の装置。 - 前記装置、または、この装置の一部は、加工ラインから取り出し可能であり、有利には、移動可能な断熱ローラーテーブル部分または炉部分によって、置換可能である、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の装置。 - ストリップ及び/またはスラブ、特に薄スラブのような、熱間金属製品の摩擦溶接のための方法であって、この方法が、
(a) 押付け装置(6)への、相前後して配設された少なくとも2つのストリップ及び/またはスラブ(i、i+1)の搬送、
その際、前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)が接触面を有しており、
これら接触面において、前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)が、前記摩擦溶接のために接触状態にされ得、
(b) 先行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i)の終端部に対する、後行する前記ストリップ及び/または前記スラブ(i+1)の頭部の押付け、
従って、前記接触面が、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触を有し、
(c) 摩擦エネルギーの付与のための、互いに相対的な前記接触面の運動、
(d) 前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)の前記接触面の、接し合っての固定、および、所定の圧力または所定の力の付与、
従って、相前後して配設された少なくとも2つの前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)が、互いに前記接触面の間で摩擦溶接される、
ことを特徴とする方法。 - 前記ステップ(b)の前に、一方または両方の接触面は、
有利には、切断、フライス加工、湾曲、押圧、変形、溶削、及び/または、合目的な加熱または冷却によって、
前記ステップ(b)において、前記接触面の間で、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触が存在するように加工される、または、コンディショニングされる、
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記ステップ(b)の前に、輪郭要素(11)、有利には線材、ワイヤーネット、または、成形体ロッドが、前記接触面の間に送り込まれ、
従って、前記ステップ(b)において、前記接触面が、この輪郭要素(11)によって、有利には所属する全接触面に関して20%より小さい、点接触または線接触、または、減少された部分接触面に沿っての接触を有する、
ことを特徴とする請求項9または10に記載の方法。 - 前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)の一方または両方の接触面は、保護ガスに覆われた状態のもとに、ほぼ真空の状態のもとに、または、30%より少ない、特に有利には0%超から10%の間の水素割合分を有する還元ガスに覆われた状態のもとに置かれる、
ことを特徴とする請求項9から11のいずれか一つに記載の方法。 - 前記摩擦溶接は、900℃より高い、有利には900℃と1250℃との間、特に950℃と1150℃との間の、前記ストリップ及び/または前記スラブの平均温度において実施される、
ことを特徴とする請求項9から12のいずれか一つに記載の方法。 - ステップ(c)における前記相対的な運動は、前もって定められた振動周波数および振動振幅でもって、並びに、前もって定められた圧力、前もって定められた力、及び/または、時間的に可変の圧力経過または力経過のもとで行われ、
その際、振動運動の間じゅうの、前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)の前記接触面における、前記振動振幅が、厚さ方向において、前記製品の厚さの有利には<80%、特に有利には≦30%、及び/または、幅方向において、有利には<50mm、特に有利には≦20mmの値であり、及び/または、
前記相対的な運動が、直線状に、円形状に、または、組み合わせられた状態で楕円軌跡に従って実施される、
ことを特徴とする請求項9から13のいずれか一つに記載の方法。 - 前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)は、前記摩擦溶接のために、押付け装置(6)のそれぞれに少なくとも1つの締付けジョーによって把持され、
その際、これら締付けジョーが、それぞれ1つの締付けジョー前方縁部(6a−1、6b−1)を有しており、および、これら締付けジョー前方縁部(6a−1、6b−1)と、所属する接触面との間の間隔が、前記ステップ(c)の前に、前記ストリップ厚さまたはスラブ厚さよりも小さい、有利には20mmよりも小さい、
ことを特徴とする請求項9から14のいずれか一つに記載の方法。 - 前記方法のステップ(b)及び/または(c)の間じゅう、相対しての前記接触面の押付け圧力は、前記接触面の近傍における、結合されるべき前記材料の耐力よりも小さい、
ことを特徴とする請求項9から15のいずれか一つに記載の方法。 - 前記方法のステップ(b)の前に、前記接触面は、誘導加熱装置によって加熱される、
ことを特徴とする請求項9から16のいずれか一つに記載の方法。 - ステップ(c)およびその後において、前記摩擦溶接結合の品質の良さは検査され、及び/または、
有利には、接合位置の領域内における接触面温度、押付け圧力、この押付け圧力に対して垂直方向の力、摩擦力、出力、仕事量、押圧ストロークの測定によって、及び/または、溶接結合の形状の検知によって、前記摩擦溶接プロセスが制御される、
ことを特徴とする請求項9から17のいずれか一つに記載の方法。 - 不十分として特定された前記摩擦溶接結合の際に、両方の前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)は、これらが有利にはせん断機を用いて分離された後に、分離された状態で更に輸送される、
ことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 前記ステップ(b)の前に、互いに結合されるべき前記ストリップ及び/または前記スラブ(i、i+1)の一方または両方の接触面は、加工される、有利には輪郭付与及び/またはスケール除去される、
ことを特徴とする請求項9から19のいずれか一つに記載の方法。 - 前記方法は、請求項1から8のいずれか一つによる装置によって実施されることを特徴とする請求項9から20のいずれか一つに記載の方法。
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