JP2786545B2 - 鋼板の衝撃電流圧接法 - Google Patents
鋼板の衝撃電流圧接法Info
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- JP2786545B2 JP2786545B2 JP2215991A JP2215991A JP2786545B2 JP 2786545 B2 JP2786545 B2 JP 2786545B2 JP 2215991 A JP2215991 A JP 2215991A JP 2215991 A JP2215991 A JP 2215991A JP 2786545 B2 JP2786545 B2 JP 2786545B2
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Description
【０００１】
【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ものである。
続的に仕上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ものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】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、間欠的に圧延材に供給
し圧延している。この場合、鋼板先端部と後端部で成形
は形状不良が生じ、切りすてるため製品歩留りが悪くな
るばかりでなく、鋼板がロールにかみ込むたびに、ある
いは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のロス等の問題があっ
た。
常ある一定長さの鋼板を１本毎、間欠的に圧延材に供給
し圧延している。この場合、鋼板先端部と後端部で成形
は形状不良が生じ、切りすてるため製品歩留りが悪くな
るばかりでなく、鋼板がロールにかみ込むたびに、ある
いは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のロス等の問題があっ
た。
【０００３】そこで、複数枚の鋼板をあらかじめ図８
（ａ）に示すように対向面１１ａにて接続し、圧延ロー
ル４にて連続的に圧延すれば上記の問題は生じることな
く、生産性が大幅に向上する。この結果、一般に、比較
的板厚の薄い鋼板（１０mm以下）を連続冷間圧延や連続
酸洗する場合、図８（ｂ）に示す様なフラッシュバット
溶接等で鋼材１，２を接合する方法が採用されている
が、熱間圧延工程では板厚が２０〜５０mmと厚いためカ
レントトランス７や給電クランプ５にて給電される電流
容量が不足し、全断面積をアーク６と圧力Ｐにて短時間
で接合することは困難である。
（ａ）に示すように対向面１１ａにて接続し、圧延ロー
ル４にて連続的に圧延すれば上記の問題は生じることな
く、生産性が大幅に向上する。この結果、一般に、比較
的板厚の薄い鋼板（１０mm以下）を連続冷間圧延や連続
酸洗する場合、図８（ｂ）に示す様なフラッシュバット
溶接等で鋼材１，２を接合する方法が採用されている
が、熱間圧延工程では板厚が２０〜５０mmと厚いためカ
レントトランス７や給電クランプ５にて給電される電流
容量が不足し、全断面積をアーク６と圧力Ｐにて短時間
で接合することは困難である。
【０００４】そこで、図７に示すように、前後の鋼板
１，２端部を重ね合せた後、釘状材３を打ち込んだり、
溶接で仮止めした後圧延ロール４にて圧接する方法が提
案されているが、特殊なプレス工程を必要とする等走間
で、かつ短時間で接合する目標に対しては種々の問題が
あり、実用化されてない。
１，２端部を重ね合せた後、釘状材３を打ち込んだり、
溶接で仮止めした後圧延ロール４にて圧接する方法が提
案されているが、特殊なプレス工程を必要とする等走間
で、かつ短時間で接合する目標に対しては種々の問題が
あり、実用化されてない。
【０００５】本発明は、圧延材どうしを短時間でかつ確
実に接合して圧延できるようにした鋼板の衝撃電流圧接
方法の提供を目的とする。
実に接合して圧延できるようにした鋼板の衝撃電流圧接
方法の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部とを
接合して連続的に圧延する連続圧延ラインにおいて、上
記先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部との対向面
の少なくとも一方にて、板幅方向の両端部のみ接触する
ようその両端部を加工し、上記先行圧延材の後端部と後
行圧延材の先端部とのそれぞれの対向面の端に形成され
た接触面を相互に押付け、上記先行圧延材の後端部と後
行圧延材の先端部とに、給電クランプを上記接触面を挟
むように対をなして取付け、上記対をなす給電クランプ
間に、電源側に備えたコンデンサバンクの放電電流を通
電させた、ことを特徴とする。
発明は、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部とを
接合して連続的に圧延する連続圧延ラインにおいて、上
記先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部との対向面
の少なくとも一方にて、板幅方向の両端部のみ接触する
ようその両端部を加工し、上記先行圧延材の後端部と後
行圧延材の先端部とのそれぞれの対向面の端に形成され
た接触面を相互に押付け、上記先行圧延材の後端部と後
行圧延材の先端部とに、給電クランプを上記接触面を挟
むように対をなして取付け、上記対をなす給電クランプ
間に、電源側に備えたコンデンサバンクの放電電流を通
電させた、ことを特徴とする。
【０００７】
【作用】コンデンサバンクに充電した荷重を給電クラン
プを通して大電流として板幅方向両端部にある接触面に
通電して加熱する。そして、圧接可能な温度になった時
押込みピンチロール等の加圧力により変形・溶融するこ
とで接合する。なお、例えば電流の通電時間としては
０．１秒以下とし、電流密度を１５０Ａ／mm2 とし、加
圧力を２〜３Kg/mm2とすることができ、ライン走行速度
を６０ｍ/minとしても給電時間中の給電クランプの移動
はほとんどない。通電時間を長くするため、コンデンサ
バンクを複数台準備すれば、放電時間を０．１秒程度に
できる。
プを通して大電流として板幅方向両端部にある接触面に
通電して加熱する。そして、圧接可能な温度になった時
押込みピンチロール等の加圧力により変形・溶融するこ
とで接合する。なお、例えば電流の通電時間としては
０．１秒以下とし、電流密度を１５０Ａ／mm2 とし、加
圧力を２〜３Kg/mm2とすることができ、ライン走行速度
を６０ｍ/minとしても給電時間中の給電クランプの移動
はほとんどない。通電時間を長くするため、コンデンサ
バンクを複数台準備すれば、放電時間を０．１秒程度に
できる。
【０００８】
【実施例】ここで、図１ないし図６を参照して本発明の
実施例を説明する。なお、図７，図８と同一部分には、
同符号を付す。図１，図２は先行圧延材２と後行圧延材
１とのそれぞれの方向面を中心に示しており、対向面形
状及び接触面１１の形状を表す。図１（ａ１）（ａ２）
は直線状に切断する場合で、先行圧延材（先行材と称
す）２の終端部を両端突起を有する如く凹形に切断し、
後行圧延材（後行材と称す）１の先端部を直線状に切断
し、これらをつき合せる。図１（ｂ１）（ｂ２）は円弧
状に切断する場合で、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でも対応できる。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
ロールの寿命が長くなる。図２（ａ１）（ａ２）先行材
２の終端部と後行材１の先端部との曲率半径を変えて切
断する場合で、切断刃構造が簡粗化できる。図２（ｂ
１）（ｂ２）は一方が円弧状、他方が直線状である。い
ずれも異幅材の接合に対応できる。
実施例を説明する。なお、図７，図８と同一部分には、
同符号を付す。図１，図２は先行圧延材２と後行圧延材
１とのそれぞれの方向面を中心に示しており、対向面形
状及び接触面１１の形状を表す。図１（ａ１）（ａ２）
は直線状に切断する場合で、先行圧延材（先行材と称
す）２の終端部を両端突起を有する如く凹形に切断し、
後行圧延材（後行材と称す）１の先端部を直線状に切断
し、これらをつき合せる。図１（ｂ１）（ｂ２）は円弧
状に切断する場合で、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でも対応できる。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
ロールの寿命が長くなる。図２（ａ１）（ａ２）先行材
２の終端部と後行材１の先端部との曲率半径を変えて切
断する場合で、切断刃構造が簡粗化できる。図２（ｂ
１）（ｂ２）は一方が円弧状、他方が直線状である。い
ずれも異幅材の接合に対応できる。
【０００９】図３，図４は電流圧接法の説明のための構
成を示し、図５は作動原理を示す。図３において、テー
ブルローラ９上を先行材２及び後行材１が走行している
状態において、押込みローラ１０は一定速度Ｖ1 にて走
行する先行材２に対し後行材１をＶ2 に増速し一定荷重
Ｐ2 で押し付けられる。同時に給電クランプ５を先行材
２及び後行材１に油圧（エア）シリンダ８にて上から押
し当てる。このとき、対となる給電クランプ５は対向面
や接触面１１を挾むように配置される。
成を示し、図５は作動原理を示す。図３において、テー
ブルローラ９上を先行材２及び後行材１が走行している
状態において、押込みローラ１０は一定速度Ｖ1 にて走
行する先行材２に対し後行材１をＶ2 に増速し一定荷重
Ｐ2 で押し付けられる。同時に給電クランプ５を先行材
２及び後行材１に油圧（エア）シリンダ８にて上から押
し当てる。このとき、対となる給電クランプ５は対向面
や接触面１１を挾むように配置される。
【００１０】ついで、電源回路中に接続されているコン
デンサＣの充電電流Ｉ1 が短時間で放電され、カレント
トランス７，フレキシブルブスバー１２，給電クランプ
５を介して先行材２と後行材１との接触面１１に衝撃電
流Ｉ2 が通電される。この場合、コンデンサＣへの充電
はスイッチＳ1の投入にて行なわれ、放電はスイッチＳ
2 の投入によって行なわれる。接触面１１の通電によ
り、接触面１１の接触抵抗と体積抵抗とにより板幅方向
の端部接触面１１が昇温度，変形，溶融し、先行材２と
後行材１とは対向面の板場方向両端部で接合される。こ
の後、給電クランプ５を引き上げ、スイッチＳ1 を投入
することにより、電源ＤＣよりコンデンサバンクＣに充
電が開始される。そして、次の接触面の接合に備える。
デンサＣの充電電流Ｉ1 が短時間で放電され、カレント
トランス７，フレキシブルブスバー１２，給電クランプ
５を介して先行材２と後行材１との接触面１１に衝撃電
流Ｉ2 が通電される。この場合、コンデンサＣへの充電
はスイッチＳ1の投入にて行なわれ、放電はスイッチＳ
2 の投入によって行なわれる。接触面１１の通電によ
り、接触面１１の接触抵抗と体積抵抗とにより板幅方向
の端部接触面１１が昇温度，変形，溶融し、先行材２と
後行材１とは対向面の板場方向両端部で接合される。こ
の後、給電クランプ５を引き上げ、スイッチＳ1 を投入
することにより、電源ＤＣよりコンデンサバンクＣに充
電が開始される。そして、次の接触面の接合に備える。
【００１１】図４は長時間放電を行なう電源とその波形
を示している。コンデンサによる放電時間は、コンデン
サ容量と回路のリアクタンスにより決まり自由にコント
ロールできない。しかし、図４（ａ）の如く複数のコン
デンサバンクＣ1 〜Ｃ3 を設け、これをサイリスタのス
イッチＳ2a〜Ｓ2Cよりなる混合ブリッジにより間隔ｔ1
〜ｔ3に変化する。この結果、通電時間の制御が可能と
なる。
を示している。コンデンサによる放電時間は、コンデン
サ容量と回路のリアクタンスにより決まり自由にコント
ロールできない。しかし、図４（ａ）の如く複数のコン
デンサバンクＣ1 〜Ｃ3 を設け、これをサイリスタのス
イッチＳ2a〜Ｓ2Cよりなる混合ブリッジにより間隔ｔ1
〜ｔ3に変化する。この結果、通電時間の制御が可能と
なる。
【００１２】図５は本実施例の工程を示すもので、
（ａ）は先行材２と後行材１とが離れ、給電クランプ５
が鋼材の押し当てられていない状態を示し、（ｂ）は先
行材２に後行材１が押し当てられ給電クランプ５が押し
当てられて通電され接合されつつある状態を示し、更
に、（ｃ）は給電クランプ５が鋼材より離間しても接合
されたままの状態を示すものである。そして、（ａ）の
状態ではスイッチＳ1 が閉じＳ2 が開き、先行材２と後
行材１の速度Ｖ1 ，Ｖ2 はＶ1 ＜Ｖ2 の関係にある。ま
た、（ｂ）ではスイッチＳ1 が開き、Ｓ2 が閉じて放電
電流が流れるも、速度はなおＶ1 ＜Ｖ2 の関係にある。
更に、（ｃ）ではスイッチＳ1 ，Ｓ2 は（ａ）と同じ状
態となり、速度はＶ1 ＝Ｖ2 となる。なお、（ｂ）にて
Ｐ1は給電クランプ５の押圧力、Ｐ2 は先行材の押圧力
を示す。
（ａ）は先行材２と後行材１とが離れ、給電クランプ５
が鋼材の押し当てられていない状態を示し、（ｂ）は先
行材２に後行材１が押し当てられ給電クランプ５が押し
当てられて通電され接合されつつある状態を示し、更
に、（ｃ）は給電クランプ５が鋼材より離間しても接合
されたままの状態を示すものである。そして、（ａ）の
状態ではスイッチＳ1 が閉じＳ2 が開き、先行材２と後
行材１の速度Ｖ1 ，Ｖ2 はＶ1 ＜Ｖ2 の関係にある。ま
た、（ｂ）ではスイッチＳ1 が開き、Ｓ2 が閉じて放電
電流が流れるも、速度はなおＶ1 ＜Ｖ2 の関係にある。
更に、（ｃ）ではスイッチＳ1 ，Ｓ2 は（ａ）と同じ状
態となり、速度はＶ1 ＝Ｖ2 となる。なお、（ｂ）にて
Ｐ1は給電クランプ５の押圧力、Ｐ2 は先行材の押圧力
を示す。
【００１３】図６は圧延材の温度が９００℃のものと接
合すべく、必要な電流密度を通電時間の関係を示してお
り、目標の接合時間０．１秒を満たすためには１５０Ａ
／mm 2 以上の電流密度が必要であることが判明する。
合すべく、必要な電流密度を通電時間の関係を示してお
り、目標の接合時間０．１秒を満たすためには１５０Ａ
／mm 2 以上の電流密度が必要であることが判明する。
【００１４】実際上の適用例としては圧延材の温度が９
００℃〜１１００℃と高温である熱間圧延にあって、板
厚２０〜５０mm、板幅７００〜２０００mmを用い、板幅
方向両端部の接触面を板厚×１〜３信位にしておき５秒
以下の短時間にて接合が好適に得られている。
００℃〜１１００℃と高温である熱間圧延にあって、板
厚２０〜５０mm、板幅７００〜２０００mmを用い、板幅
方向両端部の接触面を板厚×１〜３信位にしておき５秒
以下の短時間にて接合が好適に得られている。
【００１５】給電クランプ５は圧延材の走行を共に動く
ことになるので１００mm程度の移動可能な構成となるの
が良い。
ことになるので１００mm程度の移動可能な構成となるの
が良い。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、接
合部位を決めてコンデンサによる短時間大電流を流すこ
ととしたため、圧延材を短時間でかつ確実に接合でき、
更に、短時間直接通電により効率が良く、１分間に１回
程度のコンデンサ放電による大電流を用いる為電源容量
が小さくて済み、短時間の通電時間の為、給電部を長距
離走行する必要がなく、走行装置は省略可能でコンパク
トな装置となる。
合部位を決めてコンデンサによる短時間大電流を流すこ
ととしたため、圧延材を短時間でかつ確実に接合でき、
更に、短時間直接通電により効率が良く、１分間に１回
程度のコンデンサ放電による大電流を用いる為電源容量
が小さくて済み、短時間の通電時間の為、給電部を長距
離走行する必要がなく、走行装置は省略可能でコンパク
トな装置となる。
【図１】圧延材の端部形状を示す図である。
【図２】接合すべき圧延材の端部形状を示す図である。
【図３】本発明方法の実施例のための構成図である。
【図４】通電電流の大きさと時間の説明図である。
【図５】本実施例方法の工程図である。
【図６】圧延材の接合条件の一例を示すグラフである。
【図７】従来の接合方法の説明図である。
【図８】圧延に必要な接合面と従来のフラッシュバット
溶接の説明図である。
溶接の説明図である。
１ 後行材 ２ 先行材 ４ 圧延ロール ５ 給電クランプ ７ カレントトランス ８ 油圧（エア）シリンダ ９ テーブルローラ １０ 押込みローラ １１ 接触面 １２ フレキシブルブスバー Ｓ1 ，Ｓ2 ，Ｓ2a，Ｓ2b，Ｓ2c スイッチ Ｃ コンデンサバンク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−89178（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−234673（ＪＰ，Ａ) 特公 平７−16684（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−16685（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平７−16687（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 15/00,1/26 B23K 11/02,11/26 B23K 9/025 H05B 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】 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圧延する連続圧延ラインにおい
て、上記先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部との
対向面の少なくとも一方にて、板幅方向の両端部のみ接
触するようその両端部を加工し、上記先行圧延材の後端
部と後行圧延材の先端部とのそれぞれの対向面の端に形
成された接触面を相互に押付け、上記先行圧延材の後端
部と後行圧延材の先端部とに、給電クランプを上記接触
面を挟むように対をなして取付け、上記対をなす給電ク
ランプ間に、電源側に備えたコンデンサバンクの放電電
流を通電させた、ことを特徴とする鋼板の衝撃電流圧接
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215991A JP2786545B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 鋼板の衝撃電流圧接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2215991A JP2786545B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 鋼板の衝撃電流圧接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04262805A JPH04262805A (ja) | 1992-09-18 |
| JP2786545B2 true JP2786545B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=12075054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2215991A Expired - Fee Related JP2786545B2 (ja) | 1991-02-15 | 1991-02-15 | 鋼板の衝撃電流圧接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2786545B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100363141C (zh) * | 2005-12-09 | 2008-01-23 | 新兴铸管股份有限公司 | 钢格板压焊机 |
| CN111151856B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-05-11 | 浙江理工大学上虞工业技术研究院有限公司 | 转盘式多工位家电电机端盖自动焊线方法 |
| CN111151855B (zh) * | 2019-12-31 | 2021-05-11 | 浙江理工大学上虞工业技术研究院有限公司 | 一种转盘式多工位家电电机端盖自动焊线设备 |
| CN113621778B (zh) * | 2021-07-30 | 2022-05-13 | 燕山大学 | 一种坯料的热处理方法及装置 |
-
1991
- 1991-02-15 JP JP2215991A patent/JP2786545B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04262805A (ja) | 1992-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980506 |
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