JP3423622B2 - 熱間突き合わせ圧接時の脱スケール方法 - Google Patents
熱間突き合わせ圧接時の脱スケール方法Info
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Description
圧延ラインにおいて圧延鋼材(たとえば900 ℃以上の赤
熱鋼材)を効率よく、しかも確実に接合するため脱スケ
ールする方法に関し、詳しくは脱スケールするための熱
間切削方法に関する。
歩留りの向上、生産性の向上等を目的として、製造工程
の連続化が精力的に進められている。その中でも、熱延
鋼板(ホットコイル)を製造する熱間圧延工程の連続化
は重要な課題の一つとなっている。
する粗圧延済みの鋼材(以下、先行鋼材という)と、後
続する粗圧延済みの鋼材(以下、後行鋼材という)とを
接合し、仕上圧延を連続的に行う方法が提案されてい
る。
炎雰囲気の下で加熱し、スケールを還元して熱延鋼板の
全幅を厚さ方向に圧接する方法(特開平6-312277号公
報、参照)。また、厚いスケールが生成している鋼板、
あるいは還元されにくい組成のスケールが生成している
鋼板の場合には、回転切削工具などによって機械的に脱
スケールして圧接する方法(特開平6-335785号公報、同
8-19804号公報、同9-57302号公報、参照)などがある。
圧延設備の概要を示す図である。鋳片のスラブ9は、粗
圧延機1によって圧延され圧延鋼材Sとなり、一旦中間コ
イラー2においてコイルに巻き取られる。そして仕上げ
圧延機群6に送られる前に巻き戻され、レベラー3によっ
てコイルの巻き癖が矯正され、クロップシャー4で端部
の不良部分が切断される。その後、走行する熱間圧接装
置5において先行鋼材S1の後端部と後行鋼材S2の先端部
とを圧接した後、仕上げ圧延機群6によって仕上げ圧延
が行われ、ダウンコイラー8に巻き取られる。そして高
速シャー7で切断され、熱延鋼板コイルとなる。
重ね合わせて行う方法と、突き合わせて行う方法とがあ
る。
〜(c)は鋼板を重ね合わせてその厚さ方向に押圧して接
合する状況を示す図、(d)は鋼板を突き合わせてその長
手方向に押圧して接合する状況を示す図である。
ように接合部を斜めに切削したもの、同図(b) のように
階段状に切削したもの、同図(c) のように溝状の切欠を
つけたものなどがある。いずれも把持装置11で鋼板S1,S
2 を把持し、切削面12,13 を重ね合わせ、圧接プレス10
と下金型14とによって鋼材の厚さ方向に圧下する。圧下
と同時に、いずれかの把持装置(この場合には後行鋼板
把持装置11-1)を圧下量に応じて移動させるか、または
把持装置を開放する。なお、切削および接合の際には、
バーナー15から還元炎を吹き付け、酸化を防止する。
ように切削または切断後、鋼材S1,S2を把持装置11,11-1
で把持し、切削部または切断面12,13を同一平面に突き
合わせ、さらに把持装置を鋼板の長手方向にそれぞれ対
向する方向に移動し、押圧して接合する。また、切削お
よび接合の際には、バーナー15から還元炎を吹き付け、
酸化を防止する。
示す側面図である。突き合わせ圧接は、次のように行わ
れる。
送され、その後端部が回転切削工具17で切削される位置
にきたとき、把持装置11によって固定される。同様に、
後行鋼材S2は、ピンチロール16-1によって前進させら
れ、その先端部が回転切削工具で切削される位置にきた
とき、把持装置11-1によって固定される。その後、バー
ナー15から還元炎を噴射した後、回転切削工具17を圧延
鋼材の幅端部から他方の端部まで幅方向(紙面に垂直方
向)に移動して、先行鋼材S1および後行鋼材S2の端部を
切削する。切削後、直ちに後行鋼材側の把持装置11-1を
押圧装置18によって先行鋼材側に移動し、切削面12,13
を突き合わせ、さらに押圧して圧接接合が行われる。
方法で接合を行った後、連続化熱間圧延を行うと、重ね
合わせ圧接による接合の場合に比べ接合部が開口または
破断することがあった。
も接合部から開口または破断することのない接合方法を
提供することにある。
置では、脱スケールのための切削に円筒状回転切削工具
を使用したため、両端部の切削面が幅方向に平行に切削
されている。このため、突き合わせたときの圧延鋼材端
部の圧力分布が均一でなく、接合部から破断、または開
口することを突き止め、本発明を完成した。本発明の要
旨は、下記に示す脱スケール方法にある。
して連続化熱間圧延を行うに際し、高温の圧延鋼材を切
削して脱スケールする方法であって、回転切削工具での
切削量を圧延鋼材の厚さ方向の中央部で、その他の部分
よりも多くする熱間突き合わせ圧接時の脱スケール方
法。
して連続化熱間圧延を行うに際し、高温の圧延鋼材を切
削して脱スケールする方法であって、把持装置を回転切
削工具側に移動させて、回転切削工具での切削量を圧延
鋼材の幅方向の中央部で、その他の部分よりも多くする
熱間突き合わせ圧接時の脱スケール方法。
して連続化熱間圧延を行うに際し、高温の圧延鋼材を切
削して脱スケールする方法であって、回転切削工具での
切削量を圧延鋼材の厚さ方向の中央部および幅方向の中
央部で、その他の部分よりも多くする熱間突き合わせ圧
接時の脱スケール方法。
る脱スケールと圧接時の圧力分布を示す図であり、(a)
は切削中の平面図、(b)は切削中の側面図、(c)は圧延鋼
材幅方向の圧接時の圧力分布、(d)は圧延鋼材厚さ方向
の圧接時の圧力分布を示す図である。図において、これ
らの圧力分布は、材料の温度を1000℃として計算で求め
た。
突き合わせ圧接では、脱スケールのための切削に円筒状
回転切削工具17を使用しているため、両端部の切削面が
幅方向および厚さ方向が平行に切削されている。このた
め、突き合わせたときの圧延鋼材端部の圧力分布が図4
(c)および図4(d)に示すように均一でない。これを連続
化熱間圧延すると、圧力分布の低い接合部から開口また
は破断することを見いだした。
て厚さおよび幅方向の端部の接合圧力を高くして接合強
度の向上を図るものである。
付けた熱間圧接装置の概要を示す側面図である。回転切
削工具として、刃先の形状が山形をした回転工具を取り
付けた熱間突き合わせ圧接装置である。切削および接合
は、図3に示した装置と同様に行う。
脱スケールと圧接時の圧力分布を示す図であり、(a)は
切削中の平面図、(b)は切削中の側面図、(c)は圧延鋼材
幅方向の圧接時の圧力分布、(d)は圧延鋼材厚さ方向の
圧接時の圧力分布を示す図である。
(D>D0)を大きくした山形状の工具である。この回転
切削工具を圧延鋼材の幅方向に移動させると、圧延鋼材
の厚さ方向の中央部が多く切削される。これにより、図
5(c)および図(d)から明らかなように、厚さ方向の表面
近傍の圧力分布が高くなり、連続化熱間圧延したとき接
合部から開口または破断することがない。
削する状況と圧接時の圧力分布を示す図であり、(a)は
回転切削工具を幅方向に移動して切削している平面図、
(b)は幅方向の圧力分布を示す図である。圧延鋼材の幅
方向の中央部を多く切削するのは、図(a)に示すように
回転切削工具を幅方向に移動させながら後行鋼材を工具
側に往復移動させる。図3に示すように、この往復移動
は、後行鋼材の把持装置11-1を押圧装置18によって行
う。この場合も、幅方向両端部の圧力分布が、図4に示
す場合に比べて高くなっていることがわかる。
7に示す方法で脱スケールすると、圧延鋼材の厚さ方向
および幅方向の中央部が多く切削され、圧接時における
圧力分布が均一になり、連続化熱間圧延が安定して行う
ことができる。
幅方向のエッジ部において約8kgf/mm2以上あればよい
ことが、実験結果から明らかになった。なお、図7での
切削は、先行鋼材および後行鋼材の片方をまたは両方を
移動させても良い。
(C:0.1重量%、Si:0.5重量%、Mn:1.2重量%)を1250
℃に加熱して、図5に示す熱間圧接装置を用い、接合試
験を行った。
切削工具および図6に示す刃先が山形となった回転切削
工具を用意した。円盤状回転切削工具は、外径が300m
m、長さが40 mmで、フラットな刃先形状とした。刃先が
山形の回転切削工具は、図6に示すように最大外径Dを
300mm、D0を294mm、山部の底辺の長さBを18mmとした。
付け、切削は還元雰囲気の下で行なった。還元炎は、ノ
ズル内混合方式のバーナーを鋼板の幅方向に配置し、リ
ング状のスリットノズルからLPGガス(6Nm3/hr)
と酸素濃度60%の酸素富化空気(空気比m=0.6 )の混
合ガスを燃焼させ、生成させた。なお、空気比mは、実
際に使用した空気量を完全燃焼に必要な空気量で除した
値である。
突き合わせ、押圧装置を用いて鋼板の長手方向に押圧
し、接合した。このときの温度は1050℃、アップセット
量は最大8mmであった。
3台の仕上げ圧延機により、それぞれ40%、35%、30%
の圧下率と張力をかけて圧延を行い、板厚8.2mmの鋼板
とした。
った結果を表1にまとめて記した。
向または厚さ方向を多く切削する方法で脱スケールした
ものは、圧接時の圧接力も小さく、圧延張力に耐える接
合ができている。
方向または幅方向の中央部を多く切削するので、突き合
わせ圧接における圧力分布が均一化され、圧接力が小さ
く、接合力が高くなる。これにより、粗圧延鋼材の接合
が十分となり、次の仕上圧延で破断することなく、連続
的に圧延ができる。
要を示す図である。
重ね合わせてその厚さ方向に押圧して接合する状況を示
す図、(d)は鋼板を突き合わせてその長手方向に押圧し
て接合する状況を示す図である。
ある。
の圧力分布を示す図であり、(a)は切削中の平面図、(b)
は切削中の側面図、(c)は圧延鋼材幅方向の圧接時の圧
力分布、(d)は圧延鋼材厚さ方向の圧接時の圧力分布を
示す図である。
接装置の概要を示す側面図である。
圧接時の圧力分布を示す図であり、(a)は切削中の平面
図、(b)は切削中の側面図、(c)は圧延鋼材幅方向の圧接
時の圧力分布、(d)は圧延鋼材厚さ方向の圧接時の圧力
分布を示す図である。
圧接時の圧力分布を示す図であり、(a)は回転切削工具
を幅方向に移動して切削している平面図、(b)は幅方向
の圧力分布を示す図である。
具 18.押圧装置 19.山形回転切削工具
Claims (3)
- 【請求項1】2つの圧延鋼材の端部を突き合わせ接合し
て連続化熱間圧延を行うに際し、高温の圧延鋼材を切削
して脱スケールする方法であって、回転切削工具での切
削量を圧延鋼材の厚さ方向の中央部で、その他の部分よ
りも多くすることを特徴とする熱間突き合わせ圧接時の
脱スケール方法。 - 【請求項2】2つの圧延鋼材の端部を突き合わせ接合し
て連続化熱間圧延を行うに際し、高温の圧延鋼材を切削
して脱スケールする方法であって、把持装置を回転切削
工具側に移動させて、回転切削工具での切削量を圧延鋼
材の幅方向の中央部で、その他の部分よりも多くするこ
とを特徴とする熱間突き合わせ圧接時の脱スケール方
法。 - 【請求項3】2つの圧延鋼材の端部を突き合わせ接合し
て連続化熱間圧延を行うに際し、高温の圧延鋼材を切削
して脱スケールする方法であって、回転切削工具での切
削量を圧延鋼材の厚さ方向の中央部および幅方向の中央
部で、その他の部分よりも多くすることを特徴とする熱
間突き合わせ圧接時の脱スケール方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22553298A JP3423622B2 (ja) | 1998-08-10 | 1998-08-10 | 熱間突き合わせ圧接時の脱スケール方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000051922A JP2000051922A (ja) | 2000-02-22 |
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JP (1) | JP3423622B2 (ja) |
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