JP2726748B2 - 圧延材の高周波接合法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は粗圧延材を接合して連続的に仕上げ圧延を行
う連続熱間圧延ラインにおける粗圧延材の接合法に関す
る。

〔従来の技術〕

鋼材を熱間圧延する場合、通常ある一定長さの鋼板を
１本毎間欠的に圧延機に供給し圧延している。この場合
鋼板先端部と後端部では形状不良が生じ整形のためその
形状不良部を切りすてる必要があり製品の歩留りが悪く
なるばかりでなく、鋼板が圧延ロールにかみ込み、ある
いは圧延ロールから排出されるたびに衝撃荷重が加わ
り、ロール疵を生じさせる機会が多くなり、ロール取替
費用やロール取替による圧延停止の時間ロス等の問題が
あった。

そのため従来、この問題点を解消するため複数枚の鋼
板をあらかじめ接続し、連続的に圧延することにより生
産性の向上を図った圧延方法が広く採用されている。そ
の１例として第５図に示すように先行材２と後行材１の
前後の鋼板端部を重ね合せた後釘状材３を打ち込んで止
めたり（第５図（ａ））、溶接で仮止めした後圧延ロー
ル4,4により圧接する方法（第５図（ｂ））が提案され
ている。

また第６図に示すように比較的板厚の薄い鋼板（10mm
以下の板厚）を連続冷間圧延や連続酸洗する場合は、先
行材２と後行材１の両鋼材の対向する接合面間をフラッ
シュバット溶接で接合する方法が採用されている。なお
５はクランプ、６はアーク、７は電源を示す。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで前述の従来の圧延材の接合法では、第５図の
方法の場合は加工工程中に特殊なプレス工程を必要とす
るため走間でかつ短時間での接合に対しては種々の不具
合があり実用化されていない。

また第６図のような方法では、熱間圧延工程において
板厚が50〜20mmと厚いため電源容量が不足し圧延材の全
断面を短時間で接合することが困難である不具合があっ
た。

本発明はこれらの各不具合点を解決し板厚50〜20mm、
板幅700〜2000mmの圧延材を短時間で効率良く接合する
圧延材の高周波接合法を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

このため本発明の圧延材の高周波接合法は、粗圧延後
の先行圧延材の後端部と、後行圧延材の先端部とを接合
して連続的に仕上げ圧延する連続熱間圧延ラインにおい
て、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部の対向す
る接合面を、接合時板幅方向の両端部のみがある一定長
だけ接触するよう切断し、両圧延材を当接した後、該接
合面の上下に配設した高周波コイルに高周波電流を通電
することにより板厚方向に磁束を通過せしめて、接合面
表層のみを誘導加熱し、該接合面表層が圧接可能温度に
到達した時加圧装置により先行圧延材と後行圧延材を加
圧圧着することにより圧延材を連続的に接合することを
特徴としている。

〔作用〕

上述の本発明の高周波接合法は、高周波電流特有の表
皮効果と近接効果を有効に利用し、接合表面層のみを非
接触で短時間に比較的小さな電源で効率的に加熱するこ
とが可能となり、高速でかつ走間での接合が可能とな
る。

また圧延材の板幅方向両端部のアプセット距離が中央
部分に比較して大きくなり、ひいては強固な接合を果
し、接合後の圧延で問題となる板幅方向両端部の割れが
生じなくなり確実な連続熱間圧延を可能とする。

〔実施例〕

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。

第１図と第２図は本発明における先行材と後行材のそ
れぞれの接合面端部形状を示すもので、第１図（ａ）は
接合面端部を直線状に切断する場合の平面図及び側面図
を示し、先行材２の後端部を凹状に切断し、後行材１の
先端部を直線状に切断しつき合わせる。第１図（ｂ）は
接合面端部を円弧状に切断する別の実施例の場合の平面
図及び側面図を示し、この形状にすれば圧延材を単独で
間欠的に圧延する場合にも対応できる。すなわち円弧状
にしておけばロールにかみ込む時の衝撃が軽減されロー
ルの寿命も長くなる。8aは板幅方向両端部に設けた両端
接触部である。また第２図（ａ）は、前後の圧延材端部
の曲率半径を変えて（R1＞R2）切断する第３の実施例の
場合における両板材端部のつき合せ時の状態を示し、実
際の接合時は、先行圧延材後端部と後行圧延材先端部を
つき合せ接触させ、アークが発生しないように最終加圧
圧着時の1/2〜1/3の荷重を加える。熱間材は800℃〜120
0℃であり、上記荷重で熱変形し、点ではなく、ある一
定長さの線接触となる。この状態で高周波加熱し、接触
部を加熱圧接する。そして本実施例の場合切断刃構造を
簡素化できる。第２図（ｂ）は板幅方向両端部に板状の
接続片8bを挿入した第４の実施例の場合である。この場
合両材の前後の曲率半径は等しい（R₁＝R₂） 第３図は本発明の全体構成図を示し、（ａ）は斜視
図、（ｂ）は側面図である。

図において１は後行材、２は先行材で矢印方向に一定
の速度で圧延されている先行材２に後行材１を増速して
押し当てる。この時両材の接合面は前工程の切断による
か、もしくは第２図（ｂ）図示のように接続片8bを先行
材と後行材間に挿入することにより板幅の両端部のみ一
定長さだけ接触し該接合面は対向して電器回路的にルー
プを形成している。

この接合面の上下にコイル９を設置し該コイル９は高
周波電源10に接続している。高周波電源10から給電され
る高周波電流を数秒流すと上記ループに誘電電流が流れ
抵抗加熱される。この時、電源10も走行車輪15により圧
延材と同じ速度で併行して数秒走行する。

次に接合面が圧接可能な温度になった時に、加圧ロー
ル11などの加圧装置により前後より圧接され、前後の圧
延材は一体化される。さらに、接合部は仕上げ圧延ロー
ル４により圧延されるとその上下の表層部にせん断力が
働き圧延方向に引張られ、最終的には先行材２が後行材
１の中央にはさみ込まれ圧接された構造となり強固に接
合される。なお12はコイル９の外周を囲繞する導体を示
す。

次ぎに、第４図に本発明の作動原理図を示す。（ａ）
は斜視図、（ｂ）は（ａ）図Ａ−Ａ断面図で接合面の上
下に設けたコイル９に高周波電流I₀を流すと接合面に誘
導電流I,14が生じる。誘導電流は表皮効果と近接効果に
より接合表面のみ効率的に加熱することができる。なお
13は加熱部である。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上
記実施例に限定されることなく本発明の技術思想の範囲
内において種々設計変更し得るものである。

〔発明の効果〕

以上、具体的に説明した様に、本発明においては高周
波電流の特徴すなわち （１） 非接触加熱 （２） 表皮効果、近接効果を利用した接合表面層のみ
の加熱作用により被圧延材の接合表面を短時間に比較的
小さな電源で加熱することが可能となり、従来の他の方
法に比較して短い加工ライン長さで済み、安価な設備と
なる。また接合材の板幅方向両端部のアプセット距離が
中央部に比較して大きくなり、ひいては強固な接合とな
り、接合後の圧延で問題となる板幅方向両端部の割れが
生じなくなり、確実な連続熱間圧延が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の第１の実施例に係る圧延材接合
部の平面図及び側面図、第１図（ｂ）は同第２の実施例
に係る圧延材接合部の平面図及び側面図、第２図（ａ）
は同第３の実施例に係る圧延材接合部の平面図及び側面
図、第２図（ｂ）は同第４の実施例に係る圧延材接合部
の平面図及び側面図、第３図（ａ），（ｂ）は本発明の
高周波接合法を説明する斜視図及び側面図、第４図
（ａ），（ｂ）は本発明の作動原理を示す概略斜視図及
びＡ−Ａ断面図、第５図（ａ），（ｂ）は従来の鋲打圧
接法を示す作業工程図、第６図（ａ），（ｂ），（ｃ）
は従来のフラッシュバット溶接法を示す作業工程図であ
る。 １……後行圧延材、２……先行圧延材、３……鋲又は
釘、４……圧延ロール、５……クランプ、６……アー
ク、７……電源、8a……両端接触部、8b……接続片、９
……コイル、10……高周波電源、11……加圧ロール、12
……導体、13……加熱部、14……誘電電流、15……送行
車輪。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】粗圧延後の先行圧延材の後端部と、後行圧
   延材の先端部とを接合して連続的に仕上げ圧延する連続
   熱間圧延ラインにおいて、前記先行圧延材後端部と後行
   圧延材先端部の対向する接合面を、接合時板幅方向の両
   端部のみがある一定長だけ接触するよう切断し、両圧延
   材を当接した後、該接合面の上下に配設した高周波コイ
   ルに高周波電流を通電することにより板厚方向に磁束を
   通過せしめて接合面表層のみを誘導加熱し、該接合面表
   層が圧接可能な温度に達した時、加圧装置により先行圧
   延材と後行圧延材を加圧圧着することにより圧延材を連
   続的に接合することを特徴とした圧延材の高周波接合
   法。