JPS60213380A - 熱延板の圧接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱延板の圧接方法に関し、特に連続熱間圧延
に際して先行板材と後行板材とを接合する圧接方法に関
するものである。

近年、圧延業界において、金属板の熱間圧延に際して金
属板を接合して連続した一枚の板として圧延する連続熱
間圧延法が導入されつつある。第１図はこの金属板の熱
間圧延工程の一例を示した説明図であるが、加熱された
板材Ａは、バックアップロール１およびワークロール１
′よりなる熱間粗圧延機で粗圧延される。粗圧延された
板材Ｂは、バックアップロール２およびワークロール３
よりなる複数スタンド（図示例では６スタンド）が列設
された熱間仕上圧延機で仕上圧延され、製品板として送
り出される。連続熱間圧延においては、熱間仕上圧延機
で圧延される先行板材Ｂの尾端と熱間粗圧延機で圧延さ
れる後行板材Ａの頭端とを第２図に示すように接合し、
板材の絶え間をなくして熱間仕上圧延機で連続的に圧延
が行われる。

このように圧延を連続化すると、圧延機の操業制御が容
易となり、生産性の安定、向上ならびに均質圧延製品の
製造が可能となる。しかしながら、この連続熱間圧延法
を現実化するためには、熱間圧延板の完全な接合技術が
要求される。しかも、この接合は圧延ラインの走行中に
迅速に行わねばならず、このことも技術上の問題点とな
っている。

第３図は従来提案されている熱延板の接合方法の数例を
示した説明図であって、同図（ａ）に示したものは多層
肉盛りアーク溶接法と呼ばれている方法であり、板材Ａ
およびＢの端部に設けた開先部に多層肉盛り溶接Ｙを行
って両板材Ａ、Ｂを接合するものである。この方法によ
れば両者の接合は完全に行えるが、多層肉盛りを行うた
め溶接に要する時間が長くなり、圧延ラインの走行を連
続させるためには溶接時間分に相当する余分のラインが
必要となる。従って、この方法を行うためには長大なラ
インを必要とし、既存の圧延ラインで実施するには不向
きである。

上記（ａ）の方法のロス時間を短縮する方法として考え
られたのが同図（ｂ）に示すプレス圧接法である。この
方法は、両板材Ａ、Ｂの端部を重ね合わせ、点溶接Ｙを
施して一方の板材Ｂの端を他方の板材Ａの板面に仮付け
したのちプレスＰで押圧し、圧縮して両板材Ａ、Ｂを接
合し、Ａ′、Ｂ′とするものである。この方法によれば
、短時間で接合を行うことができるが、その設備として
溶接機の他に大容量のプレスが必要となり、コストアッ
プを招くこととなる。

また、（ｃ）に示した例は鋲打ち法と呼ばれ、両板材Ａ
、Ｂの接合端部を鋲が打ち易いように傾斜面に成形し、
この部分を鋲打ちＰＢをして接合したのち、圧延もしく
はプレスで圧接する方法である。この方法では、まず板
材端面を傾斜面に成形する装置が必要となるうえ鋲打ち
装置が必要であり、これまたコスト高となる。

本発明は、このような従来法の欠点を解消し、設備コス
トを低減して安価で操業、メンテナンスの容易な熱延板
の接合法を提供することを目的とするものであって、そ
の要旨とするところは、熱延金属板の接合に際し、接合
せんとする両方の板材の対向する端面にフラックスを散
布して両端面を衝合せしめ、その後、この衝合部の板幅
方向の両端部を溶接して接合し、そのまま熱間圧延する
ことを特徴とするものである。

すなわち本発明においては、両方の板材の板幅両端部に
両者が離れない程度の簡単な溶接を施して接合し、板幅
中央部は溶接等の手段を何ら用いないままで熱間圧延し
、圧延によって両板材を圧接するもので、これによって
安価かつ簡単に熱延板の接合を行うことが可能となった
。

以下、本発明方法を図面に示した実施例に基づき、その
構成の詳細を説明する。

第４図は本発明による熱延板の圧接方法の一実施例の工
程を示した平面図および側面図であるが、先ず、同図（
ａ）に示す如く、板厚ｈの板材ＡおよびＢの接合せんと
する面ＡＦ、ＢＦにフラックスＦＬを散布する。このフ
ラックスＦＬは接合すべき面の酸化スケール等を除去し
て表面を活性化するもので、例えばけい砂、ほう砂等が
用いられる。この場合、部材Ｂが先行材、Ａが後行材で
あり、両板材Ｂ、Ａの端面ＢＦ、ＡＦは前記粗圧延後に
ドラムシヤー等の走間剪断機によりクロップ切断された
ものである。次いで、同図（ｂ）に示すように、両板材
Ａ、Ｂの端面ＡＦ、ＢＦを衝合せしめ、衝合部の板幅方
向両端部を溶接し両板材Ａ、Ｂを接合する。溶接部Ｙの
長さＹＨは板幅ＢＨの１０％程度とする。その後、同図
（ｃ）に見られるように、仕上圧延機のワークロール３
で板材Ｂ、続いて板材Ａを熱間圧延する。

かくすれば、溶接されていない板幅中央部も圧接され、
所要の連続熱間圧延が行われる。

このように板幅両端部のみを溶接し圧延することによっ
て板幅中央部が圧接される現象は、モデルテストを通じ
て確認されたものである。

第５図はこのモデルテストを説明する図で、板厚ｈのア
ルミニューム板Ｘを供試材とし、板幅中央部にすき間Ｓ
Ｈ＝１ｍｍのスリットＳを形成したのち、圧延したもの
である。ここで、スリットＳの両端とアルミニューム板
ｘの側縁との間に残存する部分ＹＢの長さは、板幅ＢＨ
の１０％とした。この状況が平面図（ａ）および側面図
（ｂ）に示されている。

この供試材を図示矢印の方向に圧延すると、スリットＳ
はすき間ＳＨを失ってその内縁が密着し、その外面はふ
くらみＳＢを有する湾曲線状となった。この密着部分の
断面を観察すると、（ｄ）図のように板端が中空部に向
って各々ふくらんでいる。すなわち圧縮応力σＣが両側
からぶつかる方向に働き密着状態となっていた。これは
、板材ｘ′が圧延されて発生する応力が自由端面に向っ
て作用した結果である。本発明方法は、このことにヒン
トを得て開発されたものである。

次に、本発明の効果を立証するためにモデルテストを行
い、接合部の圧接強度を調べた結果を第６図に示す。こ
の線図は圧下率ｒを変えて圧接強度を調べた結果である
。試料はＳ４５Ｃ鋼板、１０ｍｍ厚×３０ｍｍ幅×５０
ｍｍ長２枚を衝合し両端を各３ｍｍ溶接したものであり
、接合面には溶接前にけい砂フラックスを散布してある
。

これを圧延温度１１００℃で７０ｍｍ直径のワークロー
ルにより１２ｍ／ｍｍの圧延速度で圧延し、圧接部を含
む１０ｍｍ幅×１００ｍｍ長の引張試験片を採取し、常
温で５ｍｍ／ｍｍの速度で引張試験を行った。図に見ら
れるとおり、圧下率が増大するほど圧接強度が増し、圧
下率ｒ＝２０％以上では母材と略同等の破断応力σＢが
得られ、本発明の有効性が立証された。

以上の説明より明らかなとおり、本発明方法は両板材衝
合部の板幅両端部のみを溶接し熱間圧延により圧接を行
うものであるから、溶接に要する時間が短くてすみ、従
ってライン長も短くてよく、生産性に寄与するところが
大きい。

さらに、設備としては溶接機の他にはフラックス散布装
置のみが有ればよく、設備投資が少なくてすむ。しかも
、板材の圧接を完全に行うことができ、安定した操業を
遂行することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属板の熱間圧延工程の一例を示す説明図、第
２図はその接合部の平面図、第３図は従来の接合方法の
例を示す説明図、第４図は本発明方法の一実施例を示す
平面図および側面図、第５図は本発明の圧接現象のモデ
ルテスト説明図、第６図は本発明の効果を立証するモデ
ルテストの結果を示す線図である。 図面中、 １は粗圧延機バックアップロール、 １′は粗圧延機ワークロール、 ２は仕上圧延機バックアップロール。 ３は仕上圧延機ワークロール、 Ａ、Ｂは板材、 ＡＦ、ＢＦは板端面、 ＢＨは板幅、 ＦＬはフラックス、 Ｙは溶接部である。 特許出願人　三菱重工業株式会社（他１名）復代理人　
弁理士光石士部（他１名） 第４図 （０） （ｂ） （Ｃ） り 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱延金属板の接合に際し、接合せんとする両方の板の対
   向する端面にフラックスを散布して両端面を衝合せしめ
   、その後、この衝合部の板幅両端部を溶接して接合し、
   そのまま熱間圧延することを特徴とする熱延板の圧接方
   法。