JPH0557455A

JPH0557455A - 鋼ストリツプの溶接方法

Info

Publication number: JPH0557455A
Application number: JP24453791A
Authority: JP
Inventors: Tatsuro Fujii; 達朗藤井; Hidemichi Matsuda; 秀道松田; Akira Takagi; 昭高木; Takeshi Ishikawa; 猛石川; Nobuyuki Umemoto; 信行梅本
Original assignee: NASU TOOA KK; Toa Seiki Co Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: NASU TOOA KK; JFE Engineering Corp; Toa Seiki Co Ltd
Priority date: 1991-08-29
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1993-03-09
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: JP3209546B2

Abstract

(57)【要約】【目的】先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリッ
プの先端部とを、マッシュシーム溶接によって溶接する
に際し、溶接すべき鋼ストリップの板厚との関係におい
て、適確な溶接条件の設定を、簡単容易に行うことがで
き、これによって、良好な溶接部が得られる。【構成】下記溶接条件のパラメータ値Ｋが20から25の
範囲内になるように、溶接電流、重ね代および溶接速度
を定めて溶接する。【数１】（但し、Ｉ：溶接電流、Ｌ：重ね代、Ｖ：溶接速度、
ｔ：鋼ストリップ板厚）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼ストリップの連続
焼鈍ラインや連続メッキライン等において、先行鋼スト
リップの後端部と後行鋼ストリップの先端部とを、マッ
シュシーム溶接によって溶接する鋼ストリップの溶接方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼ストリップの連続焼鈍ラインや連続メ
ッキライン等において、巻戻し機によりコイルから巻戻
された先行鋼ストリップの後端部と、後行鋼ストリップ
の先端部とは、溶接機によって溶接され、一体となって
連続的に移動する。このような、鋼ストリップの溶接手
段として、マッシュシーム溶接が知られている。

【０００３】図２は、マッシュシーム溶接によって溶接
される、先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリップ
の先端部との長さ方向の断面図であり、図３は、マッシ
ュシーム溶接の概略説明図である。図面に示すように、
先行鋼ストリップ１の後端部と後行鋼ストリップ２の先
端部とは、溶接機３の位置において、所定長さの重ね代
(L) によって重ね合わされる。溶接機３には、重ね合わ
された先行鋼ストリップ１の後端部と後行鋼ストリップ
２の先端部とを所定の圧力で挟み、そして、鋼ストリッ
プ１、２の板巾方向に移動可能な上下１対の電極輪４、
５が設けられている。

【０００４】先行鋼ストリップ１の後端部と後行鋼スト
リップ２の先端部との重ね合わせ部分は、このような上
下１対の電極輪４、５により、所定の圧力で加圧され
る。その状態で電極輪４、５に通電し、そして、電極輪
４、５を、鋼ストリップ１、２の板巾方向に所定速度で
移動する。その結果、上記重ね合わせ部分は、押し潰さ
れながら溶接されて、鋼ストリップ１または２とほぼ同
じ厚さの溶接部が得られる。このような、マッシュシー
ム溶接によれば、板厚の薄い鋼ストリップでも、均一な
厚さで適確に溶接することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したマッシュシー
ム溶接において、適確な溶接部を形成するためには、溶
接条件のパラメータとして、溶接電流、溶接速度、鋼ス
トリップの重ね代、および、電極加圧力を、溶接すべき
鋼ストリップの板厚との関係において、適確に設定する
ことが必要である。

【０００６】しかしながら、このような溶接条件は、従
来、過去の溶接データに基づいて設定し、実操業の結果
に基づいてこれを修正するか、過去の溶接データがない
場合には、その都度、溶接機メーカーにおいて溶接試験
を行い、その試験結果に基づいて設定し、更に、実操業
の結果に基づいてこれを修正していた。

【０００７】このように、マッシュシーム溶接における
溶接条件は、従来、過去の溶接データを基にして、これ
を修正するか、または、その都度溶接試験を行って設定
していたので、溶接条件の設定のために、多大の労力、
時間および費用を必要とし、しかも、適確な溶接条件の
設定が困難であって、溶接不良や溶接機の損傷を招く等
の問題があった。

【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリッ
プの先端部とを、マッシュシーム溶接によって溶接する
に際し、溶接すべき鋼ストリップの板厚との関係におい
て、適確な溶接条件の設定を、簡単容易に行うことがで
き、これによって、良好な溶接部を得ることができる、
鋼ストリップの溶接方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、溶接条
件のパラメータとして、溶接電流と重ね代と溶接速度と
を、鋼ストリップの板厚との関係において、一定の式に
より求め、得られたパラメータが一定の範囲内にあるよ
うに、溶接電流、重ね代および溶接速度を定めれば、良
好な溶接部を得ることができることを知見した。

【００１０】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、先行鋼ストリップの後端部と、後行鋼ス
トリップの先端部とを、所定の重ね代で重ね合わせ、重
ね合わされた鋼ストリップの上面および下面に、前記重
ね合わされた鋼ストリップを所定の圧力で挟むように電
極輪を配置し、そして、前記電極輪を、通電しながら前
記鋼ストリップの板幅方向に移動し、かくして、前記先
行鋼ストリップの後端と前記後行鋼ストリップの先端部
とを、所定のパラメータからなる溶接条件でマッシュ
シーム溶接により溶接する鋼ストリップの溶接方法にお
いて、前記溶接条件のパラメータ値Ｋを、下記式によっ
て求め、

【数３】但し、Ｋ：溶接条件のパラメータ値、Ｉ：溶接電流（KA) 、Ｌ：重ね代 (mm) Ｖ：溶接速度 (mpm) ｔ₁：先行鋼ストリップの板厚 (mm) ｔ₂：後行鋼ストリップの板厚 (mm) 得られたパラメータ値Ｋが、２０から２５の範囲内にな
るように、溶接電流、重ね代および溶接速度を定めて溶
接することに特徴を有するものである。

【００１１】この発明においては、溶接条件のパラータ
値Ｋを、上述したように、下記(1)式によって求める。

【数４】但し、Ｋ：溶接条件のパラメータ値、Ｉ：溶接電流（KA) 、Ｌ：重ね代 (mm) Ｖ：溶接速度 (mpm) ｔ₁：先行鋼ストリップの板厚 (mm) ｔ₂：後行鋼ストリップの板厚 (mm) そして、得られたパラメータ値Ｋが、２０から２５の範
囲内になるように、溶接電流、重ね代および溶接速度を
定める。

【００１２】電極加圧力(F) は、上記(1) 式により重ね
代(L) が決定された後、下記(2) 式によって定める。

【数５】但し、Ｆ：電極加圧力(Ton) Ｋ：定数（３０≦Ｋ≦４０）

【００１３】この発明において、マッシュシーム溶接に
おける、上記(1) 式によって求められる溶接条件のパラ
メータ値Ｋを、２０から２５の範囲内に限定した理由に
ついて、以下に述べる。

【００１４】図１は、合計板厚の異なる各種の先行鋼ス
トリップ１の後端部と、後行鋼ストリップ２の先端部と
を、マッシュシーム溶接により、上記(1) 式によって求
められるＫ値を変えて溶接したときの、溶接部の性状を
示すグラフである。図１において、横軸は、先行鋼スト
リップ１と後行鋼ストリップとの合計板厚（t₁＋t₂）を
示し、縦軸は、上記(1) 式によって求められるＫ値を示
す。

【００１５】溶接部の性状は、下記によって評価した。溶接部の引張り強度溶接部の引張り強度を、引張り試験機によって測定し、
母材の引張り強度以上であるか否かによって評価した。溶接部の組織溶接部の断面を顕微鏡によって調べ、完全に母材に溶け
込んでいるか否かによって評価した。溶接部の板厚の増加率溶接部の板厚を測定し、母材の板厚と同等であるか否か
によって評価した。

【００１６】上記各評価結果に基づいて、下記によりこ
れを総合評価し、図１に示した。 ○ ：良好、 △ ：やや不良、 × ：不
良

【００１７】図１から明らかなように、溶接条件のパラ
メータ値Ｋが、２０から２５の範囲内となるように、鋼
ストリップの板厚（t_1,t₂) との関係において、溶接電
流(I),重ね代(L) および溶接速度(V) を定めて溶接した
ときには、溶接部の性状は、何れも良好であった。これ
に対し、Ｋ値が２０未満または２５超の場合には、溶接
部の性状に不良が発生した。この点から、本発明におい
ては、上記(1) 式によって得られるパラメータ値Ｋが、
２０から２５の範囲内になるように、溶接電流、重ね代
および溶接速度を定めて溶接するものである。

【００１８】

【実施例】次に、この発明を、実施例に基づいて説明す
る。板厚0.8 mmの普通鋼からなる先行鋼ストリップの後
端部と、同じく板厚0.8 mmの普通鋼からなる後行鋼スト
リップの先端部とを、上記(1) 式のＫ値が20から25の範
囲内となるように、溶接電流、重ね代および溶接速度
を、下記のように定めた。溶接電流（Ｉ) ： 19.5 KA 重ね代 (Ｌ) ： 1.5 mm 溶接速度 (Ｖ）： 8 mpm 次いで、上記(2) 式に基づき、電極加圧力(F) を、下記
のように定めた。電極加圧力（Ｆ）： 0.75Ton

【００１９】上記条件によって、先行鋼ストリップの後
端部と後行鋼ストリップの先端部とをマッシュシーム溶
接した結果、溶接部の引張り強度は、100%以上であっ
て、母材の引張り強度以上であり、溶接部は、完全に母
材に溶け込んだ優れた組織を有しており、そして、溶接
部の板厚は母材の板厚と同等の0.92mmであった。このよ
うに、溶接部の性状は極めて優れていた。

【００２０】

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリップの先端部
とを、マッシュシーム溶接によって溶接するに際し、溶
接すべき鋼ストリップとの関係において、適確な溶接条
件の設定を、簡単容易に行うことができ、これによっ
て、良好な溶接部を得ることができる、工業上有用な効
果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明における、溶接条件のパラメータ値Ｋ
の限定根拠を示すグラフである。

【図２】マッシュシーム溶接によって溶接される、先行
鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリップの先端部との
長さ方向の断面図である。

【図３】マッシュシーム溶接の概略説明図である。

【符号の説明】

１先行鋼ストリップ２後行鋼ストリップ３溶接機４電極輪５電極輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高木昭東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者石川猛東京都中央区八丁堀四丁目五番四号ナストーア株式会社内 (72)発明者梅本信行東京都中央区八丁堀四丁目五番四号ナストーア株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先行鋼ストリップの後端部と、後行鋼ス
トリップの先端部とを、所定の重ね代で重ね合わせ、重
ね合わされた鋼ストリップの上面および下面に、前記重
ね合わされた鋼ストリップを所定の圧力で挟むように電
極輪を配置し、そして、前記電極輪を、通電しながら前
記鋼ストリップの板幅方向に移動し、かくして、前記先
行鋼ストリップの後端部と前記後行鋼ストリップの先端
部とを、所定のパラメータからなる溶接条件で、マッシ
ュシーム溶接により接合する鋼ストリップの溶接方法に
おいて、前記溶接条件のパラメータ値Ｋを、下記式によって求
め、【数１】但し、Ｋ：溶接条件のパラメータ値、Ｉ：溶接電流（KA) 、Ｌ：重ね代 (mm) Ｖ：溶接速度 (mpm) ｔ₁：先行鋼ストリップの板厚 (mm) ｔ₂：後行鋼ストリップの板厚 (mm) 得られたパラメータＫ値が、２０から２５の範囲内にな
るように、溶接電流、重ね代および溶接速度を定めて溶
接することを特徴とする、鋼ストリップの溶接方法。
【請求項２】前記(1) 式によって定められた重ね代
(L) に基づいて、前記電極輪の加圧力（Ｆ）を、下記
（2)式によって求める、請求項１記載の方法。【数２】但し、Ｆ：電極加圧力(Ton) Ｋ：定数（３０≦Ｋ≦４０）