JPH07124610A - 鋼ストリップのスポット溶接による接続方法 - Google Patents

鋼ストリップのスポット溶接による接続方法

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JPH07124610A
JPH07124610A JP5272133A JP27213393A JPH07124610A JP H07124610 A JPH07124610 A JP H07124610A JP 5272133 A JP5272133 A JP 5272133A JP 27213393 A JP27213393 A JP 27213393A JP H07124610 A JPH07124610 A JP H07124610A
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賢二 平田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼ストリップの連続処理ラインで先行ストリ
ップの後端と後行ストリップの先端とを表面黒皮状態で
スポットウェルダにより接続可能にする。 【構成】 鋼ストリップSの鋼種、板厚、板幅および板
形状に基づいてストリップの表面付着状況およびストリ
ップに付加された高いテンションに適応したスポットウ
ェルダ10の電極11、11’の電流、加圧力および通電時間
の関係からなる溶接条件を定めてスポット溶接に行いス
トリップSの接続に必要な溶接点強度を得る。 【効果】 スポットウェルダにより必要な溶接強度を得
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼ストリップの連続処
理ラインにおいて、先行ストリップの尾端と後行ストリ
ップの先端をスポット溶接により接続する接続方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】たとえば、調質圧延ライン等においては
鋼ストリップのコイルを1個ごとにバッチ処理するので
はなく、ストリップ同志を順次接続しながら連続的に処
理することにより、スレッディングの手間を省き生産性
の向上を図っている。この場合、先行ストリップの尾端
と後行ストリップの先端とを溶接することにより接続し
ている。
【0003】前述のように冷間ストリップコイルの通板
では、連続溶接方式が主流として採用されており、この
ときの溶接方法としては、先行板と後行板を突き合わせ
るフラッシュバットや、先行板と後行板を重ね合わせて
溶接するマッシュシームおよびレーザービームウェルダ
等が知られている。突き合わせ溶接は板の切断精度が厳
しく要求され、誤差が大きくなるとすぐに溶接不良につ
ながる。また、マッシュシームにおいても、わずかな重
ね代で溶接するため、十分な切断精度が必要となる。
【0004】前述のようにフラッシュバットやマッシュ
シームウェルダでは板形状や、機械的精度に大きく左右
され、溶接不良となるケースが多く発生する。この点ス
ポットウェルダでは先行板と後行板との重ね代が十分に
確保できるため、機械的精度による溶接への影響は少な
くウェルダ自体も比較的簡単で、溶接時間も短い利点が
あるが、溶接面積が母板の断面積に比べて著しく小さい
ことから、接続部の強度に不安が残る。
【0005】特に近年は品質に対する要望から、鋼スト
リップの形状を良くするために調質圧延機の入側に入側
ブライドルロールを、出側にテンションレベラと出側ブ
ライドルロールを設置し、高張力の下で形状の良い製品
を調質圧延するようにしている。その例を図7に示す。
図において、調質圧延機1はペイオフリール2の鋼スト
リップコイルCから巻戻されたストリップSを調質圧延
し、テンションリール3により再度コイルに巻取る。調
質圧延機1の入側には入側ブライドルロール4が、そし
て出側にはテンションレベラ5と出側ブライドルロール
4’が設置され、両ブライドルロール4、4’によって
ストリップSに所望の張力が付与されるとともにテンシ
ョンレベラ5により形状の矯正が行われる。
【0006】ここで6は溶接機を示し、先行ストリップ
の尾端と後行ストリップの先端とを溶接によって接続す
る。また7、7’は入側、出側のピンチロールであり、
8、8’は同様にシャーである。このような調質圧延ラ
インでは、前述の如くストリップコイルから巻戻された
ストリップを順次先行ストリップと接続することにより
連続的に調質圧延を行う。この場合、溶接機としてスポ
ットウェルダを使用すると接続部の強度に不安が残る。
この対策として開発された技術に例えば特開平2−2528
2 号公報の如き溶接方法がある。この溶接方法はシーム
溶接用電極ロールを使用して、先ず仮止めのスポット溶
接を行い、次いで同電極によりシーム溶接を行うもので
ある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平2−25282
号公報に示された溶接方法は、接続部の強度も十分で、
しかも滑らかな溶接部が得られる等の利点がある反面、
スポット溶接とシーム溶接の2行程を要するため、溶接
時間が長くなる点で問題があり、特に図7に示すが如き
入側、出側にルーパを設置していないラインでは、溶接
に費やす時間は直ちに生産能率に影響を及ぼすため問題
が大きい。
【0008】ところで、通常のスポットウェルダを使用
し、電極間に挟んだ重ね板に大電流を流して碁石状の溶
融部を形成させストリップ同志を接続するに際し、黒皮
材あるいは準黒皮材でしかも高テンション下でのホット
ストリップに対するスポットウェルダの実績はなく、し
たがってその溶接条件が確立しておらず、スポットウェ
ルダのホットコイルへの適用には問題があった。
【0009】本発明は黒皮材でしかも高いテンション下
でのホットストリップのコイルにも適用することが可能
な鋼ストリップのスポット溶接による接続方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、鋼ストリップの連続処理ラインで先行スト
リップの尾端と後行ストリップの先端とを重ね合わせ、
幅方向にスポット溶接を行って両ストリップを接続する
方法において、前記鋼ストリップの鋼種、板厚、板幅お
よび板形状に基いて、ストリップの表面スケール付着状
況およびストリップに付加された高いテンションに適応
したスポットウェルダの電極電流、加圧力および通電時
間の関係からなる溶接条件を定めてスポット溶接を行い
ストリップの接続に必要な溶接点強度を得ることを特徴
とする鋼ストリップのスポット溶接による接続方法であ
る。
【0011】
【作用】鋼ストリップの連続処理ラインで先行ストリッ
プの尾端と後行ストリップの先端とを重ね合わせ、幅方
向にスポット溶接を行って両ストリップを接続する際
に、スポットウェルダの溶接条件として、電極の溶接電
流、加圧力および通電時間をストリップの鋼種、板厚、
板幅および板形状に応じて最適にすることにより連続処
理ラインのラインテンションに対して必要な溶接強度を
得ることができる。
【0012】
【実施例】図1および図2に本発明を実施するためのス
ポットウェルダ10および入側クランプ12、出側クランプ
13等を備えた装置例を示しており、図1は正面図であ
り、図2は側面図である。図1および図2に示すように
スポットウェルダ10における本体フレーム14は車輪16を
介してガイドレール15上を実線で示す待機位置と鎖線で
示す溶接位置とに前後進自在であり、本体フレーム14に
は上下に各4個の電極11、11’を備えている。
【0013】まず先行スポットウェルダS1 の尾端が所
定位置に到達した時点でクランプシリンダ20’を作動し
て出側クランプ13によりこれをクランプする。続いて、
後行ストリップS2 の先端が所定位置に到達したらクラ
ンプシリンダ20を作動して入側クランプ12によりこれを
クランプする。この状態で本体フレーム14を待機位置か
ら溶接位置の方向に移動し、本体フレーム14に配設した
ロータリシャー19により先行ストリップS1 の尾端と後
行ストリップS2 の先端を切断する。引続きストリップ
1 、S2 が干渉しないように図示省略したチルト装置
によりチルトした後、インデックスシリンダ21、21’を
作動して入側クランプ12および出側クランプ13でそれぞ
れ挟持した先行ストリップS1 と後行ストリップS2
をインデックスして所定量ラップさせ、チルトを戻して
両者を重ねる。
【0014】その後、本体フレーム14に配設したローレ
ットローラ18を回転させつつ先行ストリップS1 と後行
ストリップS2 の溶接部近傍の黒皮を軽く破壊させた
後、本体フレーム14と共に上下の電極11、11’をストリ
ップS1 、S2 の所定の位置に移動させ、各々の加圧シ
リンダ17、17’を用いてストリップS1 、S2 のラップ
部を必要な圧力で上下から加圧した後、電極11、11’に
通電してスポット溶接するものである。このような溶接
は、ストリップS1 、S2 の板幅に応じて電極11、11’
を板幅方向に移動させて必要なスポット溶接点数が得ら
れるように行う。なお4個の電極11、11’を互に幅方向
に調節可能にしておけば任意の間隔をもってスポット溶
接することが可能になる。
【0015】図4は、鋼板の板厚 3.2mm、電極電流値 1
6500A(アンペア)、通電時間 1.6秒における電極加圧
力に対する溶接点強度(トン)との関係を示す線図であ
り、図4からこの条件下では電極加圧力は1000kgで最大
溶接点強度(トン)を得ることができることが分かる。
図5は、板厚 3.2mm、電極加圧力1000kg、通電時間 1.6
秒における電極電流値に対する溶接点強度(トン)の関
係を示す線図であり、図5からこの条件下では、電極電
流値 16500Aが最大溶接強度を得ることができることが
分かる。
【0016】また図6は板厚 3.2mm、電極電流値 16500
A、電極加圧力1000kgにおける電極通電時間(秒)に対
する溶接点強度(トン)の関係を示す線図であり、図6
からこの条件下では、電極通電時間が 1.6秒が最大溶接
点強度を得ることができることが分かる。したがって図
4、図5および図6から鋼板の板厚 3.2mmのスポット溶
接においては、電極加圧力1000kg、電流値 16500A、通
電時間 1.6秒が最大溶接点強度を得るための最適条件と
考えることができる。
【0017】図3は鋼板の鋼種30K、40K、50Kおよび
60Kを対象として板厚(mm)変化に対応するスポット溶
接1点当りの溶接点強度(トン)を溶接条件(電極の電
流値、加圧力、通電回数)とを併せて示したものであ
る。図3から1点当りの溶接強度は板厚に比例してお
り、また板厚に応じて適正な電流値、加圧力および通電
回数が定まることが分かる。
【0018】したがって鋼ストリップのスポット溶接
は、鋼種、各板厚、板幅の組合わせにより、溶接電流、
加圧力、通電時間を設定する。このようにして得られる
スポット溶接1点当りの溶接強度を基準にしてライン張
力に対応して板幅方向に必要な溶接点数を定めて打点す
ることにより所定の溶接強度を得るものである。必要に
応じて焼戻し通電を行いストリップの溶接部の硬化を押
えることもできる。
【0019】たとえば板厚 2.3mm、板幅1260mmの鋼スト
リップ〔28K鋼〕をユニットテンション7.6kgf/mm
2 (全張力22000kgf)で処理する場合、スポット溶接の
ピッチ58mmに電極の電流値 16000A、加圧力800kg 、通
電時間0.42秒/回通電回数4回として溶接を行えばよ
い。このようにストリップの鋼種板厚、板幅等に応じて
電極の溶接条件および打点数を調整しながら黒皮状態の
熱延鋼板の調質圧延を行った結果、従来月間3〜4回発
生していた接続部の溶接破断がほとんどなくなった。
【0020】なお、本発明では、鋼ストリップの腹伸び
耳伸びなどのストリップ形状を形状検出装置により検出
し、その形状によってスポット溶接の打点ピッチを決め
ることもできる。このようにすればストリップの板幅方
向の張力分布に見合った強度の溶接が可能になる。
【0021】
【発明の効果】本発明によるホットストリップの接続方
法を実施することにより、表面が黒皮状態もしくはロー
レットローラで表面スケールを破壊した程度の準黒皮状
態で、ストリップのライン張力に応じたスポット溶接を
行うことができる。これによって鋼ストリップの接続部
に所望の溶接強度を得ることができホットコイルに対す
るスポットウェルダの採用を可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で使用するスポットウェルダを示す正面
図である。
【図2】図1の側面図である。
【図3】鋼板の板厚変化に対する溶接点強度の関係を溶
接条件を併せて示す線図である。
【図4】電極の加圧力に対する溶接点強度の関係を示す
線図である。
【図5】電極の電流値に対する溶接点強度の関係を示す
線図である。
【図6】電極の通電時間に対する溶接点強度の関係を示
す線図である。
【図7】テンションレベラを組み込んだ調質圧延ライン
の例を示す説明図である。
【符号の説明】
1 調質圧延機 2 ペイオフリール 3 テンションリール 4 ブライドルロール 5 テンションレベラ 6 溶接機 7 ピンチロール 8 シャー 10 スポットウェルダ 11 電極 12 入側クランプ 13 出側クランプ 14 本体フレーム 15 ガイドレール 16 車輪 17 加圧シリンダ 18 ローレットローラ 19 ロータリシャー 20 クランプシリンダ 21 インデックスシリンダ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼ストリップの連続処理ラインで先行ス
    トリップの尾端と後行ストリップの先端とを重ね合わ
    せ、幅方向にスポット溶接を行って両ストリップを接続
    する方法において、前記鋼ストリップの鋼種、板厚、板
    幅および板形状に基いて、ストリップの表面スケール付
    着状況およびストリップに付加された高いテンションに
    適応したスポットウェルダの電極電流、加圧力および通
    電時間の関係からなる溶接条件を定めてスポット溶接を
    行いストリップの接続に必要な溶接点強度を得ることを
    特徴とする鋼ストリップのスポット溶接による接続方
    法。
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JPH058049A (ja) * 1991-06-28 1993-01-19 Kawasaki Steel Corp 帯鋼の接続方法

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