JP4199554B2 - ビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、連続的に走間溶接されて圧延スタンド列に送り込まれるビレットから圧延された棒鋼、線材、形鋼等の被圧延材から、溶接部の試験用サンプルを採取する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
線材、棒鋼、形鋼等を省エネルギー・高能率に製造することを目的とした従来の連続圧延法においては、加熱炉からビレットを１本ずつ抽出し、フラッシュバット溶接機により先行するビレットの後端と後行のビレットの先端とを溶接し、次いでその溶接部のバリをスカーフア等で除去し、この連続したビレットを誘導加熱装置により圧延に必要な温度に昇温した後に、圧延機列にて連続圧延するものがある。
【０００３】
また、加熱炉から一旦抽出したビレットを溶接接続して連続化し、再度同加熱炉で昇温する連続圧延法もある。
【０００４】
このような連続圧延におけるビレットの溶接部は、圧延後分割シャ−により所定の長さに分割切断された被圧延材のいずれかに、またその長手方向位置をさまざま変えた状態で存在する。
【０００５】
被圧延材に存在する溶接部は、溶接時のスパッタ等の不純分を含んでいる可能性があるので、溶接部以外の部分と比較して、材質上劣る可能性があるので、定期的に溶接部から試験用のサンプルを採取し、材料試験を行う必要がある。
【０００６】
従来、このような試験用のサンプルを被圧延材から採取する方法としては、溶接部のトラッキングを行う方法が確立していなかったので、溶接部が分割切断された被圧延材のうちのどの圧延材に、またどの位置にあるのかを、被圧延材の概略の全体圧延長から追いかけていき、さらには被圧延材の表面の色の違いや色の変化等から判断して採取するようにしていた。
【０００７】
また、他の方法としては、溶接部のサンプルを採るだけのための圧延を行って、その被圧延材からサンプルを採取するという方法がある。
【０００８】
なお、近年においては、連続圧延における溶接部をトラッキングする方法が種々提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−３４２１２
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の連続圧延における溶接部の試験用サンプルを採取する方法には、次のような問題点がある。
【００１１】
いずれも圧延を中断して行わなければならないため、また試験用サンプルを採取する溶接部の位置を特定するのに時間がかかるため、さらには試験用サンプルを採取する場所が一定場所とはならないため、生産性が阻害される。
【００１２】
また、試験用サンプルを採取する溶接部の位置が、切断された被圧延材の中間部分にある場合には、試験用サンプル採取にともない端尺が発生し、スクラップにせざるを得ない部分があるため、製品歩留が低下する。
【００１３】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、連続圧延を中断することなく溶接部の試験用サンプルを採取することが出来、製品歩留も低下しないビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第一のビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法は、連続的に走間溶接されて圧延スタンド列に送り込まれるビレットの溶接部を、圧延された被圧延材が分割シャ−で分割切断され、冷却床で冷却されるまでトラッキングし、その際に、分割切断される被圧延材の搬送方向のどの位置に溶接部がくるかを計算し、分割切断される被圧延材の搬送方向先頭に溶接部が位置すると判断されたときには、その被圧延材の切断長さを、あらかじめ設定された切断長さに比べて、試験用サンプルとして採取する試験材の長さ分だけ長く切断するように制御し、分割切断される被圧延材の搬送方向先頭に溶接部が位置すると判断されなかったときには、その被圧延材の切断長さを、あらかじめ設定された切断長さで切断するように制御するものである。
【００１５】
本発明に係る第一のビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法においては、ビレットの溶接位置を被圧延材の圧延長および溶接部と母材部との間に温度変化があることを利用して検出してトラッキングし、圧延ラインから分割切断ラインおよび冷却床に至るまでの溶接位置をコントロ−ラで認識する。
【００１６】
そして、製品長さと冷却床の長さとから決定される分割シャ−の切断長さ、および溶接部のトラッキングから、溶接部が冷却床の端部にくるポイントを演算し、溶接部が冷却床の端部にくる、換言すれば分割切断される被圧延材の搬送方向先頭に溶接部が位置すると判断されたときには、被圧延材の分割シャ−で切断されるときの切断長さを、サンプリングする試験材の長さ分だけ長くし、試験材を採取しても、試験材採取後にその被圧延材を最終製品長さに分割するときに、端尺が発生しないようにする。
【００１７】
したがって、試験用サンプル採取のために、生産ラインを停止させることがないとともに、試験用サンプル採取にともなって製品歩留が大きく低下させることもない上に、試験用サンプル採取場所を一定の場所にすることができ、作業が簡素化できる。
【００１８】
また、本発明に係る第二のビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法は、連続的に走間溶接されて圧延スタンド列に送り込まれるビレットの溶接部を、圧延された被圧延材が分割シャ−で分割切断され、冷却床で冷却されるまでトラッキングし、トラッキング結果から分割切断される複数の被圧延材のうちのどの被圧延材のどの部位に溶接部があるかを画面表示し、表示された画面に基づいて溶接部の試験用サンプルを採取するものである。
【００１９】
本発明に係る第二のビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法においては、上記温度変化部をトラッキングする方法と、圧延開始時からの圧延長によりトラッキングする方法とを組合わせることにより、溶接部の位置を正確にトラッキングするようにしている。
【００２０】
そのため、溶接部が冷却床の端部にうまくこない場合でも、冷却床のどの位置にある被圧延材に溶接部があるのか、また溶接部は被圧延材の長手方向どの位置にあるのかを画面に表示し、いつでもオペレ−タがその部位を特定し、サンプルが採取できるようにしている。
【００２１】
したがって、この採取方法の場合も、生産ラインの停止を極力少なくなるようにすることができるとともに、製品歩留の低減も抑えることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は、本発明のビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法において、ビレットの溶接部をトラッキングする方法を示す図である。
【００２３】
隣り合うビレット１およびは２は、溶接機４により走間溶接される。隣り合うビレット１およびは２間に形成される溶接部３は、Ｎｏ．１−ＳＴＤ（圧延スタンドをＳＴＤと略称する）、Ｎｏ．２−ＳＴＤ、……Ｎｏ．（Ｎ-１）−ＳＴＤ、Ｎｏ．Ｎ−ＳＴＤと連続圧延スタンド５を通過し、所定の製品寸法の断面に圧延される。
【００２４】
そして、圧延された被圧延材は、分割シャ−６により冷却床７で冷却可能な長さ（最終製品長の複数倍の長さ）に分割切断される。
【００２５】
ビレットの溶接部３が圧延されていくとき、ビレットが溶接機４からＮｏ．１−ＳＴＤに搬送されるときの搬送テ−ブルの回転数ｒｖ₀、各圧延スタンドのロ−ル回転数ｒｖ₁、ｒｖ₂、……ｒｖ_(N-1)、ｒｖ_Nおよび最終圧延スタンドＮｏ．Ｎ−ＳＴＤの出側に設置されている表面温度監視用温度計８で測定した被圧延材の表面温度Ｔ_Nが制御装置９に送られる。
【００２６】
制御装置９には、あらかじめ切断長設定器１０により、被圧延材を分割シャ−６で分割切断するときの切断長が設定されており、制御装置９からの指令により、設定された切断長となるように、分割シャ−６が作動するようになっている。
【００２７】
また、制御装置９においては、上述した各圧延スタンドのロ−ル回転数、ロ−ル径に基づき、溶接部３の圧延ラインにおけるトラッキングするとともに、表面温度監視用温度計８で測定した温度の変化に基づき、正確な溶接点が把握できるようになっている。
【００２８】
図２は、溶接部３が被圧延材の長手方向の温度変化に基づき、把握できることを示す溶接部前後の温度変化のグラフである。図において、ａ点およびｃ点は他の部分の温度Ｔよりも温度がΔＴ₁だけ低下する点、ｂ点は他の部分よりも温度がΔＴ₂だけ上昇する点である。
【００２９】
ａ点およびｃ点で表面温度が低下するのは、溶接時に給電用のジョウが隣り合うビレットを掴んだことによるものであり、ｂ点で温度が上昇しているのは、アップセット溶接によるものである。
【００３０】
このようなビレット溶接部３前後の温度変化は、常に同じパタ−ンで表れるものであり、このようなパタ−ンにより容易に溶接部の位置を検出することができる。
【００３１】
そして、設定されている被圧延材の切断長から、溶接部３が冷却床７のどの位置にくるかを計算し、次に切断する被圧延材の先頭に溶接部３が位置すると判断されたときには、その被圧延材の切断長さを、溶接部３の試験用サンプルとして採取する試験材の長さ分だけ長くなるように制御する。
【００３２】
上述のようにして切断するので、溶接部３は冷却床の端部に位置し、試験材が生産ラインを停止することなく、容易に採取できるとともに、試験材を採取した後の被圧延材の長さは、設定されている長さと同等になるので、試験材採取にともなって端尺が発生せず、製品歩留が低下することもない。
【００３３】
また、制御装置９で計算された溶接部３の位置は、図３に示すように、表示装置１１により、冷却床７に搬入された切断材１２の順番にしたがって表示される。この表示により、溶接部３が分割切断されたどの被圧延材のどの位置にあるかが分かるので、溶接部３がうまく冷却床７の端部に位置しない場合でも、生産ラインを長時間停止することなく、また製品歩留を大きく低下させることなく、溶接部の試験用サンプルを採取することができる。
【００３４】
なお、図において切断材１２Ａは、溶接部３が先頭に位置しているものを表し、この切断材１４Ａの長さは、溶接部３からサンプルを採取する分だけ長くなっている。
【００３５】
溶接部３のトラッキング方法は、本発明の実施の形態の説明において説明した方法に限定されることはなく、既存の他のトラッキング方法を採用してもよい。
【００３６】
【発明の効果】
この発明により、試験用サンプル採取のために、生産ラインを停止させることがないとともに、試験用サンプル採取にともなって製品歩留が大きく低下させることもない上に、試験用サンプル採取場所を一定の場所にすることができ、作業が簡素化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法において、ビレットの溶接部をトラッキングする方法を示す図である。
【図２】溶接部前後の温度変化のグラフである。
【図３】本発明において、溶接部を表示させる方法を示す図である。
【符号の説明】
１、２ビレット
３溶接部
４ 溶接機
５ 連続圧延スタンド
６ 分割シャ−
７ 冷却床
８ 表面温度監視用温度計
９ 制御装置
１０ 切断長設定器
１１ 表示装置
１２、１２Ａ 切断材

Claims (2)

1. 連続的に走間溶接されて圧延スタンド列に送り込まれるビレットの溶接部を、圧延された被圧延材が分割シャ−で分割切断され、冷却床で冷却されるまでトラッキングし、その際に、分割切断される被圧延材の搬送方向のどの位置に溶接部がくるかを計算し、分割切断される被圧延材の搬送方向先頭に溶接部が位置すると判断されたときには、その被圧延材の切断長さを、あらかじめ設定された切断長さに比べて、試験用サンプルとして採取する試験材の長さ分だけ長く切断するように制御し、分割切断される被圧延材の搬送方向先頭に溶接部が位置すると判断されなかったときには、その被圧延材の切断長さを、あらかじめ設定された切断長さで切断するように制御することを特徴とするビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法。
2. 連続的に走間溶接されて圧延スタンド列に送り込まれるビレットの溶接部を、圧延された被圧延材が分割シャ−で分割切断され、冷却床で冷却されるまでトラッキングし、トラッキング結果から分割切断される複数の被圧延材のうちのどの被圧延材のどの部位に溶接部があるかを画面表示し、表示された画面に基づいて溶接部の試験用サンプルを採取することを特徴とするビレット溶接部の試験用サンプルの採取方法。

Images