JP4784278B2

JP4784278B2 - 鋼板溶接部後加熱装置

Info

Publication number: JP4784278B2
Application number: JP2005331153A
Authority: JP
Inventors: 満佐久田; 明芦立
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2005-11-16
Filing date: 2005-11-16
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-11-16
Also published as: JP2007136479A

Description

本発明は、鋼板どうしを溶接した後に、その溶接時の熱影響を除去するための後加熱を行う鋼板溶接部後加熱装置に関するものである。

例えば、酸洗設備において鋼板を酸洗する場合など、効率をあげるために鋼板どうしを溶接接合して連続的に搬送することが行われる。

この場合、図５に例示するように、アンコイラー３１から巻き戻した鋼板１の先端と先行鋼板の尾端をレーザーウェルダー３２で溶接接合して鋼板の連続化を行う。そして、連続化した鋼板を、ブライドルロール３３の後工程となる酸洗設備（図示せず）等に送って所定の処理を行う。

ところで、このようにして溶接した部分は、熱影響によってもろくなって破断しやすい場合もあることから、鋼板溶接部後加熱装置３４で後加熱（焼鈍ともいう）を行うことがある。その際の後加熱方式としては、バーナーによって直接加熱する場合と、誘導加熱を用いる場合がある。

しかし、いずれの場合も、鋼板の変態点近傍の高温になるまで熱を加えることになるので、鋼板が熱変形を起こしやすくなり、それによってバーナー等と鋼板の距離が変動して、入熱が安定せず、鋼板を溶断してしまったり、逆に、入熱不足による通板後の破断を引き起こしたりしやすくなるという問題がある。

そこで、特許文献１には、鋼板が熱変形を起こした場合でも、その熱変形に応じてバーナー等を添わせて移動させることで、安定した入熱を可能とするようにした鋼板溶接部後加熱装置が開示されている。

図３は特許文献１に記載の鋼板溶接部後加熱装置を示すものであり、図３（ａ）は正面図（鋼板の長手方向からみた図）、図３（ｂ）は側面図（鋼板の幅方向からみた図）である。

この鋼板溶接部後加熱装置２１は、鋼板１（鋼板１ａと鋼板１ｂ）の溶接部２が延在する方向（溶接線方向）に自在に横行可能とした横行装置１０を具備しており、横行装置１０は、例えば、ライン上に門型に設けたフレームに鋼板溶接部後加熱装置２１の天井プレート９を吊下してモータ駆動で横行させるようにしている。

天井プレート９には、高さ追従手段８を介して台座７が取付けられ、その台座７には、所要数のバーナー３と倣い装置４が一体的に連結されている。バーナー３は、それぞれバーナーの先端開口部を鋼板１上に向けて高さ一定となるように配置されており、倣い装置４で高さ一定として鋼板１の溶接部２に倣うようにされている。また、倣い装置４は、鋼板１上を４個のローラー４ａで接触するように構成され、軸４ｃを支点として自在に鋼板１の凹凸に倣う装置である。そして、倣い装置４で鋼板１上を倣うことを円滑に行うために、エアシリンダ等の高さ追従手段８を鋼板溶接部後加熱装置２１の移動方向（溶接線方向）に２個備えている。
特開２００５−６０７８７号公報

しかし、特許文献１に記載の鋼板溶接部後加熱装置２１においては、高さ追従手段８を鋼板１の溶接線方向に２個備えているので、溶接線方向の鋼板１の熱変形に対しては対応することができるが、図４に示すように、溶接線と直交する方向（鋼板１の長手方向）の熱変形に対しては倣い装置４が鋼板１上を円滑に倣うことができない。その結果、バーナー３と鋼板１の距離が変動して、入熱が安定せず、鋼板１を溶断してしまったり、逆に、入熱不足による通板後の破断を引き起こしたりしやすくなるという問題が依然として残っている。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼板どうしを溶接した後に、その溶接時の熱影響を除去するための後加熱を行う鋼板溶接部後加熱装置として、鋼板に溶接線方向の熱変形や溶接線方向と直交する方向の熱変形といった種々の熱変形が生じる場合でも、適切に溶接部の後加熱を行うことができる鋼板溶接部後加熱装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］鋼板どうしを溶接した後に、当該鋼板の溶接部の後加熱を行う鋼板溶接部後加熱装置であって、前記溶接部を加熱する加熱手段と、該加熱手段を鋼板の凹凸および傾斜に倣って前記溶接部との距離が一定となるように保持する倣い機構と、該倣い機構を高さ方向および溶接線と直交する傾斜方向に自在に追従させる高さおよび傾斜追従手段と、溶接部が延在する方向に前記倣い機構を横行させる横行手段とを具備してなり、前記高さおよび傾斜追従手段を、溶接部が延在する方向に複数個、かつ溶接部が延在する方向と直交する方向に複数個有して鋼板の高さおよび傾斜に倣って前記溶接部との距離が一定となるように前記加熱手段を保持することを特徴とする鋼板溶接部後加熱装置。

本発明においては、倣い機構を高さ方向に自在に追従させる高さ追従手段を、溶接部が延在する方向（溶接線方向）及びそれに直交する方向にそれぞれ複数個有しているので、溶接線方向の熱変形や溶接線方向と直交する方向の熱変形といった種々の熱変形が生じる場合に対しても的確に倣い機構を追従させることができ、それによって溶接部の後加熱を適切に行うことが可能となる。

本発明の実施形態を以下に述べる。

図１は本発明の一実施形態に係る鋼板溶接部後加熱装置を示すものであり、図１（ａ）は正面図（鋼板の長手方向からみた図）、図３（ｂ）は側面図（鋼板の幅方向からみた図）である。

この鋼板溶接部後加熱装置１１は、鋼板１（鋼板１ａと鋼板１ｂ）の溶接部２が延在する方向（溶接線方向）に自在に横行可能とした横行装置１０を具備している。横行装置１０の方式は特に限定しないが、ライン上に門型に設けたフレームに装置の天井プレート９を吊下してモータ駆動で横行させる等の方法をとることができる。

天井プレート９には、高さ追従手段８を介して台座７が取付けられ、その台座７には、所要数のバーナー３と倣い装置４が一体的に連結されている。

バーナー３は、それぞれバーナーの先端開口部を鋼板１上に向けて高さ一定となるように配置されており、倣い機構として倣い装置４で高さ一定として鋼板１の溶接部に倣うようにされている。なお、図１では、バーナー３が２本の場合を示しているが、これに限定されるものではなく、１本以上のバーナーが設けられていればよい。また、バーナーの本数は、バーナーの加熱能力と、必要とされる入熱量に応じて適宜設定すればよく、複数のバーナーを設ける際には図１に示すように溶接線方向に並べて配置することが好ましい。

倣い装置４は、鋼板１上を複数のローラー４ａ（ここでは４個）で接触するように構成され、ブラケット４ｂの軸４ｃを支点として自在に鋼板１の凹凸に倣う装置である。

そして、この実施形態においては、倣い装置４で鋼板１上を円滑に倣うことを可能とするために、溶接線方向に２個、溶接線と直交する方向に２個の計４個の高さ追従手段８を有している。高さ追従手段８として具体的には、単純なスプリングで倣い装置４を押し付けて追従するように構成できる。また、エアや油圧等のダンパーを採用してもよい。さらに、エアシリンダや油圧シリンダなどの制御シリンダを採用し、倣い装置での倣いに応じて高さ追従を自動的に行うようにすることもできる。

上記のように構成された鋼板溶接部後加熱装置１１においては、高さ追従手段８を、溶接線方向及びそれに直交する方向にそれぞれ２個有しているので、溶接線方向の熱変形のみならず、図２に示すように、溶接線方向と直交する方向の熱変形が生じる場合でも、溶接線方向と直交する方向の高さ追従手段８が熱変形に対応して伸縮するので、的確に倣い装置４を鋼板１の表面に追従させることができる。したがって、常にバーナー３と鋼板１の距離が一定に保たれ、入熱が安定し、溶接部２の後加熱を適切に行うことが可能となる。

なお、加熱手段として、バーナー３に替えて、例えば誘導加熱コイルを採用して溶接部の後加熱を行うようにしてもよいことは言うまでもない。この際、特に倣い機構と誘導加熱コイルを近接して配置するためには、倣い機構を誘導電流の影響がない絶縁性のセラミック等で構成することを好適とする。また、加熱手段を電熱器とすることもできる。

本発明の一実施形態に係る鋼板溶接部後加熱装置の概略模式図である。本発明の一実施形態に係る鋼板溶接部後加熱装置における高さ追従状態を示す図である。従来の鋼板溶接部後加熱装置の概略模式図である。従来の鋼板溶接部後加熱装置における高さ追従状態を示す図である。鋼板の溶接接合ラインの一例を示す模式図である。

符号の説明

１、１ａ、１ｂ鋼板
２溶接部
３バーナー
４倣い装置
４ａローラー
４ｂブラケット
４ｃ軸
７台座
８高さ追従手段
９天井プレート
１０横行手段
１１鋼板溶接部後加熱装置
２１鋼板溶接部後加熱装置
３１アンコイラー
３２レーザーウェルダー
３３ブライドルロール
３４鋼板溶接部後加熱装置

Claims

鋼板どうしを溶接した後に、当該鋼板の溶接部の後加熱を行う鋼板溶接部後加熱装置であって、前記溶接部を加熱する加熱手段と、該加熱手段を鋼板の凹凸および傾斜に倣って前記溶接部との距離が一定となるように保持する倣い機構と、該倣い機構を高さ方向および溶接線と直交する傾斜方向に自在に追従させる高さおよび傾斜追従手段と、溶接部が延在する方向に前記倣い機構を横行させる横行手段とを具備してなり、前記高さおよび傾斜追従手段を、溶接部が延在する方向に複数個、かつ溶接部が延在する方向と直交する方向に複数個有して鋼板の高さおよび傾斜に倣って前記溶接部との距離が一定となるように前記加熱手段を保持することを特徴とする鋼板溶接部後加熱装置。