JP3666775B2

JP3666775B2 - 波形に凹部を有する溶接肉盛ロール

Info

Publication number: JP3666775B2
Application number: JP15136997A
Authority: JP
Inventors: 隆憲黒木
Original assignee: Kuroki Kogyosho Co Ltd
Current assignee: Kuroki Kogyosho Co Ltd
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1997-06-09
Publication date: 2005-06-29
Anticipated expiration: 2017-06-09
Also published as: JPH11747A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄鋼その他の金属材料の熱間搬送あるいは熱間圧延に適した波形に凹部を有する溶接肉盛ロールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
円周方向に斜行して肉盛溶接したロールの改良例として波状にビードを形成した溶接肉盛ロールは、特公昭５６−３９９８３号公報、特公昭５９−２９３５６号公報に開示されているように、ロールの回転に同期して溶接部を軸方向に一定量往復を繰返してロール外周に波状のビード列を形成したもので、急熱急冷下の稼動状態で、隣接するビード境界部でヒートクラックを波状に発生させて表面の熱応力を緩和して、ロール切断につながる円周方向のクラックの発生を防止するとともに、寿命延長を図ったもので、とくに、ヒートクラックの厳しい鋼の連続鋳造用のピンチロール、ガイドロール用として適している。
【０００３】
ところが、この溶接肉盛ロールは、外径を平滑に機械加工してあり、ビード境界部に優先してクラックが発生する必要があるため、耐蝕、対摩耗性に優れた溶接肉盛材料であっても、隣接するビードの各位置で均質な肉盛材料は使用できず、より長寿命の肉盛ロールを製作するに制約があった。優れた材料の中には、隣接するビードの位置による性能の差の少ない場合がしばしば見受けられるからである。
【０００４】
一方において、表面が平滑な通常ロール表面に円周状の溝を機械加工によって形成したロールも特開昭５８−１１９４４９号公報に開示されているが、特に波状、斜行の溝は溝部の機械加工に長時間を要するため実用化には不利である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、この斜行又は波状に凹部又は優先して発生するクラックがあれば、円周方向に発達するクラックの発生を軽減できるという利点を更に大きくし、更にその斜行又は波状効果を安定なものにすることで、耐食性、対摩耗性に優れた溶接肉盛材料の採用を可能にし、ロール表面の摩耗とヒートクラックの進行による表面小片の欠落をも防ぐことで表面の粗化を防止する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、ロールの回転に同期して溶接部を軸方向に一定量の往復を繰返すことによって外周に波状のビード列を形成した溶接肉盛ロールにおいて、前記ビード列の隣り合った溶接ビードの基部は相互に溶け合った状態とし、前記ビード列の頂部のみを切削加工して頂部平坦部を形成するか、または、前記ビード列の隣り合った溶接ビードは相互に溶け合ってはいない状態とし、前記ビード列の頂部のみを切削加工して頂部平坦部を形成し、前記ビード列の谷部は母材の露出部分が残されている波形に凹部を有することを特徴とする。
【０００７】
本願発明にいう波形肉盛層とは、ロールの回転に同期して溶接部を軸方向に一定量往復を繰返して形成した単列のビードのみではなく、複数列のビード、斜環状のビード列も含むもので、要は、ロールの回転軸に沿って切断したとき、溶接ビードの凹凸が繰り返し形成されている状態の溶接肉盛部を総称するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を以下の実施例によって明らかにする。
【００１０】
【実施例】
実施例１
図１に示すように、全長２，６００ｍｍ、胴長２，０００ｍｍ、胴部直径３３６ｍｍの連続鋳造用ロールの胴部を３３１．５ｍｍの直径に切削して４．８φの溶接ワイヤーを用い、サブマージアーク溶接により、ウィービングありで、ピッチ送りを２５ｍｍ波状の振幅５０ｍｍとして、ロール基材１上に肉盛厚みｔが４．５〜６．５ｍｍの４つの波を有する波状波形肉盛層１０を有する肉盛層２を形成した。次いで、肉盛層２の頂部のみを粗度に切削仕上して頂部平坦部３を形成し、ロールの頂部の直径を３３６ｍｍとした。頂部から底部までの深さｄは１．５〜２．０ｍｍ、頂部平坦部３の幅ｗは１１〜１３ｍｍ、底部の幅ｂｗは１２〜１４ｍｍであった。隣り合ったビードは融け合った状態であった。このロールをガイドロールとして使用したところ、ビード間の底部に優先的にクラックが発生した。但し、このクラックはその中でも底部の深さの浅い傾斜部分に最も早期に生じた。そして、このクラックの円周方向への伸長少ないものであった。
【００１１】
また、比較例である従来の波状又は斜行肉盛溶接ロールは、円周方向に対してビードを２３°程度軸方向に振るのが最適で、３０°等大きく振るとビードに沿うクラックとは別に円周方向に大きなクラックが発生したが、本発明のロールでは従来の熱影響部を切欠として利用した場合より更に大きな切欠効果を有し、亀裂方向のコントロールについても大きな効果を発揮するので３０°の波又は斜行も可能である。それだけ円周方向のクラックの発生を長く防止できることがわかった。
【００１２】
実施例２
図２に示すように、全長３，２００ｍｍ、胴長２，０００ｍｍ、胴部直径３６４ｍｍの連続鋳造用ロールの胴部を３５８ｍｍの直径に切削し、２５ｍｍ幅、厚さ０．４ｍｍのフープを溶接材として用い、サブマージンアーク溶接により基材１上に波状波形肉盛層２０を形成した。ピッチ送り３５ｍｍ、波形の振幅５０ｍｍ、波の山数４で、２層肉盛ビード２はお互いに溶け合わず、底部に幅３〜５ｍｍの母材の露出部分４が残った。２層肉盛後のビード２の高さは６〜７．５ｍｍでよく揃ったものであった。頂部を平行に切削して頂部平坦部３を形成し、肉盛部高さｔを３ｍｍとした。頂部平坦部３の幅ｗは２８〜２９ｍｍ、波底全体の幅ｂｗは６〜７ｍｍでよく揃っていた。
【００１３】
このロールをガイドロールとして使用したところ、頂部の平坦部３に亀甲クラックと、それとほぼ同時にビード２の底部の溶接境界にクラックを生じたが、大きく発展することはなかった。又、亀甲クラックもビード頂部の幅の中央に集中して発生し、ビード幅端部の欠落は発生しなかった。摩耗についても問題となる状態は生じなかった。ピッチ送りを３２ｍｍとして、同様の施工を行ったケースでは、底部に０．５〜２ｍｍの母材が残り、他は切削後底部全体の幅は３ｍｍ狭くなり、３〜４ｍｍビード頂部の幅は２８〜２９ｍｍで、効果はピッチ送り３５ｍｍの場合と殆ど変わりがなかった。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によって以下の効果を奏する。
【００１５】
（１）従来の斜行又は波状肉盛溶接ロールよりも、更に大きな切欠効果を有し、亀裂方向のコントロールについても大きな効果を発揮し、円周方向のクラックの発生を長く防止できる。又、肉盛溶接材料の選択の範囲を広げ、ビード頂部の粗化の防止もできる。
【００１６】
（２）波形肉盛ロールの外周面のみを簡単に施削することによって、凸部の頂面を平滑面とし、凹部底面はそのまま機械加工を施す必要がないので、簡単に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すもので、一層肉盛の例を示す。
【図２】本発明の第２の実施例を示すもので、二層肉盛の例を示す。
【符号の説明】
１ロール基材
２肉盛層
３頂部平坦部
４母材の露出部分
１０、２０波状波形肉盛層
ｄ頂部から底部までの深さ
ｔ肉盛厚み
Ｗ頂部平坦部の幅
ｂｗ底部の幅

Claims

ロールの回転に同期して溶接部を軸方向に一定量の往復を繰返すことによって外周に波状のビード列を形成した溶接肉盛ロールにおいて、
前記ビード列の隣り合った溶接ビードの基部は相互に溶け合った状態とし、
前記ビード列の頂部のみを切削加工して頂部平坦部を形成した波形に凹部を有する溶接肉盛ロール。
ロールの回転に同期して溶接部を軸方向に一定量の往復を繰返すことによって外周に波状のビード列を形成した溶接肉盛ロールにおいて、
前記ビード列の隣り合った溶接ビードは相互に溶け合ってはいない状態とし、前記ビード列の頂部のみを切削加工して頂部平坦部を形成し、
前記ビード列の谷部は母材の露出部分が残されている波形に凹部を有する溶接肉盛ロール。
ビード列は、２層肉盛ビードからなる請求項２に記載の波形に凹部を有する溶接肉盛ロール。