JPS60213381A - 熱延板の接合方法 - Google Patents
熱延板の接合方法Info
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- JPS60213381A JPS60213381A JP6993384A JP6993384A JPS60213381A JP S60213381 A JPS60213381 A JP S60213381A JP 6993384 A JP6993384 A JP 6993384A JP 6993384 A JP6993384 A JP 6993384A JP S60213381 A JPS60213381 A JP S60213381A
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- Japan
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- welding
- rolling
- plates
- rolled
- groove
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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。
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、熱延板の接合方法に関し、特に連続熱間圧延
に際し先行板材と後行板材とを接合する接合方法に関す
るものである。
に際し先行板材と後行板材とを接合する接合方法に関す
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−Ｔｉｆｌ
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って、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
される後続板材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。
属板を接合して連続した一枚の板として圧延−Ｔｉｆｌ
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って、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
される後続板材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
易となシ、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
を現英化するためには、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。
易となシ、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
を現英化するためには、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間圧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を接合するものでおる。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。
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を接合するものでおる。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）の方法カ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、Ｈの端部を重ね合わせ１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／を接合するものでおる。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。
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、Ｈの端部を重ね合わせ１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／を接合するものでおる。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シ
、この部分を鋲打ちＰＢｔ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おる。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。
Ａ、Ｂの接合端部を鋲が打ち易いように傾斜面に成形シ
、この部分を鋲打ちＰＢｔ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おる。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、コストが
低゛廉で操業、メンテナンスも容易でお−９、しかも、
完全な接合を行い得る熱延板の接合法を提供＋ること金
目的とするものであって、その要旨とするところは、熱
延金属板の端部接合に際し、接合せんとする両方の板材
の対向する端部を相衝合して溶接用開先形状空間を形成
する形状に成形し、この両端部を衝合させ、かくして形
成された開先形状空間底部を溶接して両板材を接合し、
開先形状空間の前記溶接部以外の部分にはフラックスを
散布し、その後熱間圧延することを特徴とする・。すな
わち本発明においては、両板材端部によシ形成された溶
接用開先形状空間の底部のみを溶接し、しかるのち熱間
圧延を行って両部材を圧接するもので、これによって安
価かつ容易に熱延板の接合を行うことが可能となった。
低゛廉で操業、メンテナンスも容易でお−９、しかも、
完全な接合を行い得る熱延板の接合法を提供＋ること金
目的とするものであって、その要旨とするところは、熱
延金属板の端部接合に際し、接合せんとする両方の板材
の対向する端部を相衝合して溶接用開先形状空間を形成
する形状に成形し、この両端部を衝合させ、かくして形
成された開先形状空間底部を溶接して両板材を接合し、
開先形状空間の前記溶接部以外の部分にはフラックスを
散布し、その後熱間圧延することを特徴とする・。すな
わち本発明においては、両板材端部によシ形成された溶
接用開先形状空間の底部のみを溶接し、しかるのち熱間
圧延を行って両部材を圧接するもので、これによって安
価かつ容易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。
構成の詳細を説明する。
第４図は本発明による熱延板の接合方法の基本的な工程
を示した断面図であるが、板材ＡおよびＢ（この場合、
Ｂが圧延ラインにおける先行材で、！ｉ、Ａは後行材で
ある）は予めその対向する端部ＡＦおよびＢＰに傾斜を
もたせ１両者を互いに衝合させた際、ＡＦ ｒ ＢＰ間
に溶接用開先形状を間が形成されるように成形されてい
る。
を示した断面図であるが、板材ＡおよびＢ（この場合、
Ｂが圧延ラインにおける先行材で、！ｉ、Ａは後行材で
ある）は予めその対向する端部ＡＦおよびＢＰに傾斜を
もたせ１両者を互いに衝合させた際、ＡＦ ｒ ＢＰ間
に溶接用開先形状を間が形成されるように成形されてい
る。
この開先形状は通常は最も一般的な■形状とされるが、
特にこれに限定されるものではない。
特にこれに限定されるものではない。
このようにした板材Ａ、Ｂを同図（ａ）に示すように衝
合させると、端部ＡＦｒ ＢＰ間に三角形断面の開先形
状空間が形成される。この開先形状空間の底部、すなわ
ち板材Ａ、Ｈの下部先端を溶接して両部材Ａ、Ｂを接合
する。この溶接Ｙは例えば一層溶接の＠度のものでよい
。次いで。
合させると、端部ＡＦｒ ＢＰ間に三角形断面の開先形
状空間が形成される。この開先形状空間の底部、すなわ
ち板材Ａ、Ｈの下部先端を溶接して両部材Ａ、Ｂを接合
する。この溶接Ｙは例えば一層溶接の＠度のものでよい
。次いで。
溶接されていない端部ＡＦ ＋ ＢＰ’の残余の部分に
７ラツクスＦＬを散布する。このフラックスＦＬは酸化
スケールを除去し表面を活性化して圧接され易くするた
めでアシ、フラックスの種類としてはけい砂、はう砂わ
るいはその他の溶接用フラックス等が用いられる。次い
で、板材ＢおよびＡを熱間圧延すると、同図（ｂ）に見
られるように画材が重なシ合つた流線状接合面が形成さ
れ、充分な圧下刃を加えられると板材Ａ、Ｂがそれぞれ
圧延された熱延板Ａ／ 、 Ｂ／は完全に接合さ扛、一
体化する。かくして先行材と後行材との接合が簡単な溶
接と圧延とにより完全に行われ、所要の連続熱間圧延を
遂行することができる。なお、本発明における前記溶接
Ｙの高さｔま板材ＡおよびＢの板厚の２０％程度でよい
。
７ラツクスＦＬを散布する。このフラックスＦＬは酸化
スケールを除去し表面を活性化して圧接され易くするた
めでアシ、フラックスの種類としてはけい砂、はう砂わ
るいはその他の溶接用フラックス等が用いられる。次い
で、板材ＢおよびＡを熱間圧延すると、同図（ｂ）に見
られるように画材が重なシ合つた流線状接合面が形成さ
れ、充分な圧下刃を加えられると板材Ａ、Ｂがそれぞれ
圧延された熱延板Ａ／ 、 Ｂ／は完全に接合さ扛、一
体化する。かくして先行材と後行材との接合が簡単な溶
接と圧延とにより完全に行われ、所要の連続熱間圧延を
遂行することができる。なお、本発明における前記溶接
Ｙの高さｔま板材ＡおよびＢの板厚の２０％程度でよい
。
第５図は本発明万′法に至る基礎となったモデルテスト
の結果を図示したもので、このテストは接合部の圧延に
よる影響を調査するために行ったものでおる。同図（ａ
）はモデルテストピースＣの形状を示したもので、１０
■厚Ｘ２００■幅のＡ１０５０材を用い図のように１．
０ｍＸ８＋ｗの切欠きを設けた。このテストピースＣｔ
２６０關直径のワークロールにより圧延速度Ｉ Ｑｍ
／ｘｂ、圧下率３０％で圧延し、同図缶）の状態となっ
た時の切欠き部の重なＶ＊ｔ＋各パス回数ごとに調べた
。同図（ｃ）は横軸にパス回数、縦軸に重なり量りをと
って上記調査結果を示したものである。図から明らかな
ように、パス回数が増加するに従い重なり量ｔが大きく
なシ、この部分が圧接し易くなることが判る。す女わち
、この現象の状態において圧延すること線、前述の第３
図（ｃ）で示した方法のように傾斜面を重ね合わせてプ
レスまたは圧延で圧接するのと同様の原理で圧接が可能
なのでおる。
の結果を図示したもので、このテストは接合部の圧延に
よる影響を調査するために行ったものでおる。同図（ａ
）はモデルテストピースＣの形状を示したもので、１０
■厚Ｘ２００■幅のＡ１０５０材を用い図のように１．
０ｍＸ８＋ｗの切欠きを設けた。このテストピースＣｔ
２６０關直径のワークロールにより圧延速度Ｉ Ｑｍ
／ｘｂ、圧下率３０％で圧延し、同図缶）の状態となっ
た時の切欠き部の重なＶ＊ｔ＋各パス回数ごとに調べた
。同図（ｃ）は横軸にパス回数、縦軸に重なり量りをと
って上記調査結果を示したものである。図から明らかな
ように、パス回数が増加するに従い重なり量ｔが大きく
なシ、この部分が圧接し易くなることが判る。す女わち
、この現象の状態において圧延すること線、前述の第３
図（ｃ）で示した方法のように傾斜面を重ね合わせてプ
レスまたは圧延で圧接するのと同様の原理で圧接が可能
なのでおる。
次に、本発明方法の具体的な一実施例を第６図に示す。
まず、同図（ａ）に示すように、ドラムシャＤＲによっ
て板材Ａ、Ｂの端部を溶接し易い形状に切断する。この
切断面形状を（ｂ）に示す。
て板材Ａ、Ｂの端部を溶接し易い形状に切断する。この
切断面形状を（ｂ）に示す。
この場合のドラムシャＤＲＫよシ切断形成される板端開
先傾斜面ＡＦ ｒ ＢＦの水平方向幅Ｘは、板厚りの２
０％程度でよい。その理由は、溶接棒が入るだけのすき
間があればよいからである。
先傾斜面ＡＦ ｒ ＢＦの水平方向幅Ｘは、板厚りの２
０％程度でよい。その理由は、溶接棒が入るだけのすき
間があればよいからである。
この板端切断の後、（ｃ）に示すように両部材Ａ。
Ｂを溶接する。この場合、板材Ａ、Ｂはローラ４上を走
行中であり、アｉり溶接ＡＹにより両板材Ａ、Ｂの衝合
部の開先形状空間の底部に一層溶接Ｙを施す。この溶接
量は両者が離れない程度の軽度のもの（板厚の２０％程
度の＾さ）でよい。溶接後、両板材Ａ、Ｂの傾斜面Ａｐ
、 ＢＦに７ラツクスＦＬを散布する。
行中であり、アｉり溶接ＡＹにより両板材Ａ、Ｂの衝合
部の開先形状空間の底部に一層溶接Ｙを施す。この溶接
量は両者が離れない程度の軽度のもの（板厚の２０％程
度の＾さ）でよい。溶接後、両板材Ａ、Ｂの傾斜面Ａｐ
、 ＢＦに７ラツクスＦＬを散布する。
その後、板材ＢおよびＡは仕上圧延機に送られ、（イ）
に示すようにワークロール３により圧延される。この圧
延により接合部Ｓが圧接される。
に示すようにワークロール３により圧延される。この圧
延により接合部Ｓが圧接される。
この場合、溶接されていない部分も前述したように７ラ
ツクスによシ酸化スケールが除去され表面が活性化され
ているので、圧延圧力により圧接が行われる。また、圧
延パス回数（圧下率）が進行するに従い圧接度合が高く
なる傾向にあシ、板厚が薄くなっても破断しない。
ツクスによシ酸化スケールが除去され表面が活性化され
ているので、圧延圧力により圧接が行われる。また、圧
延パス回数（圧下率）が進行するに従い圧接度合が高く
なる傾向にあシ、板厚が薄くなっても破断しない。
上記の説明においては、通常の熱間圧延方法（例えば４
重要スタンド圧延機による）によシ圧接を行う例につい
て示した。しかしながら、本発明方法はこのような通常
の圧延方法のみに限定されるものではなく、特に図示は
しないが、上下ロールの周速ｔ−変えて圧延す芯異周速
圧延や、上下ロールを互いにクロスさせて圧延するクロ
スロール圧延等を用いることもできる。このような圧延
方法によれば、板材内部と表面部との間に積極的に剪断
応力が発生し、第４図に示した重なり童ｔが長くなり、
しかも、異周速やクロス角の方向により常に一定方向に
一定量の重なシ部分を設けることができるので、より安
定した操業が可能となる。
重要スタンド圧延機による）によシ圧接を行う例につい
て示した。しかしながら、本発明方法はこのような通常
の圧延方法のみに限定されるものではなく、特に図示は
しないが、上下ロールの周速ｔ−変えて圧延す芯異周速
圧延や、上下ロールを互いにクロスさせて圧延するクロ
スロール圧延等を用いることもできる。このような圧延
方法によれば、板材内部と表面部との間に積極的に剪断
応力が発生し、第４図に示した重なり童ｔが長くなり、
しかも、異周速やクロス角の方向により常に一定方向に
一定量の重なシ部分を設けることができるので、より安
定した操業が可能となる。
第７図は本発明の効果を立証するためにモデルテストを
行った結果を示した線図である。本 。
行った結果を示した線図である。本 。
テストにおいては、材質５４５Ｃ１１０■厚×５０ｗ幅
Ｘ１００ｉｏｉ長の試料に５晴幅×８晴深さの開先形状
スリットＳを設け、このスリットＳ（圧接時の接合部）
にけい砂フラックスを散布し、温度１１００℃、圧延速
！１２ ｍ／ｍで７０■直径のワークロールにより圧延
し、この試料から接合部Ｓを含む２５Ｗ幅Ｘ１００ｍ長
の引張試験片を採取し、常温で５ ｒｎ ／ａｈ の速
鹿で引張試験を行った。図から明らかなようＫ、圧下嘉
（圧延パス回数）が進むに従って接合部強度が大きくな
り、母材と同一強度となり、本発明の有効性が確認され
た。
Ｘ１００ｉｏｉ長の試料に５晴幅×８晴深さの開先形状
スリットＳを設け、このスリットＳ（圧接時の接合部）
にけい砂フラックスを散布し、温度１１００℃、圧延速
！１２ ｍ／ｍで７０■直径のワークロールにより圧延
し、この試料から接合部Ｓを含む２５Ｗ幅Ｘ１００ｍ長
の引張試験片を採取し、常温で５ ｒｎ ／ａｈ の速
鹿で引張試験を行った。図から明らかなようＫ、圧下嘉
（圧延パス回数）が進むに従って接合部強度が大きくな
り、母材と同一強度となり、本発明の有効性が確認され
た。
以上の説明から明らかなように１本発明方法ではアーク
溶接を一層とし、圧延により圧接を行うようにしたので
、溶接に要する時間が短くてすみ、ラインも短くでき、
高価なブレス装置も不要で、連続熱間圧延実施に伴う設
備投資の増大を避けることができる。しかも、確実な圧
接が可能で、安定した操業を行うことができる。
溶接を一層とし、圧延により圧接を行うようにしたので
、溶接に要する時間が短くてすみ、ラインも短くでき、
高価なブレス装置も不要で、連続熱間圧延実施に伴う設
備投資の増大を避けることができる。しかも、確実な圧
接が可能で、安定した操業を行うことができる。
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図は本発明方法の基本的工程を示
す断面図、第５図は本発明の基礎となったモデルテスト
の結果を示す図、第６図は本発明方法の一実施例を示す
側断面図、第７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 、 ＢＰは板端部。 ＦＬはフラックス、 Ｙは溶接である。 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３図 ａ’ Ｒ’
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図は本発明方法の基本的工程を示
す断面図、第５図は本発明の基礎となったモデルテスト
の結果を示す図、第６図は本発明方法の一実施例を示す
側断面図、第７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 、 ＢＰは板端部。 ＦＬはフラックス、 Ｙは溶接である。 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３図 ａ’ Ｒ’
Claims (1)
- 熱延金属板の端部接合に際し、接合せんとする両方の板
の対向する端部を相衝合して溶接用開先形状空間を形成
する形状に成形し、この両端部を衝合させ、かくして形
成された開先形状窒間底部ｔ−溶接して両板材を接合し
、開先形状空間の前記溶接部以外の部分にはフラックス
を散布し、その後、熱間圧延することを特徴とする熱延
板の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6993384A JPS60213381A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 熱延板の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6993384A JPS60213381A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 熱延板の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60213381A true JPS60213381A (ja) | 1985-10-25 |
Family
ID=13416962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6993384A Pending JPS60213381A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 熱延板の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60213381A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223221A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-16 | Giken Seisakusho:Kk | 杭圧入補助装置 |
| US6068177A (en) * | 1996-03-04 | 2000-05-30 | Nippon Steel Corporation | Continuous hot rolling method |
| JP2016142296A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 板材同士の接合構造 |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP6993384A patent/JPS60213381A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63223221A (ja) * | 1987-03-13 | 1988-09-16 | Giken Seisakusho:Kk | 杭圧入補助装置 |
| US6068177A (en) * | 1996-03-04 | 2000-05-30 | Nippon Steel Corporation | Continuous hot rolling method |
| JP2016142296A (ja) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | トヨタ自動車株式会社 | 板材同士の接合構造 |
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