JPH01104470A - 連続鋳造用ロールの防食方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は連続鋳造用ロールの溶接部の防食方法に関する
。

（従来の技術〕 一般に連続鋳造用ロールに１１ては、鋳造熱片（以下ス
ラブという）からの熱によってロール材質が過熱される
。この過熱によるロールの強度低下や軟化を防止するた
めに、ロール内に冷却水路を形成し、内部から冷却して
いる。

その冷却水に対する防食方法として、特開昭５９−１８
５５５８号公報には、冷却水路を形成するロールの内壁
面にアルミニウムなどの保護被覆を形成する方法が開示
されており、また実開昭５８−７１４５１号公報には、
スリーブ内面とロール軸外面との間に冷却水路を有する
ロールにおいてスリーブ内面ならびにロール軸外面に、
耐食性合金の肉感層を有する中実スリーブ型連続鋳造用
ロールが提供されている。

このように構成各部材の内面に保護被覆を施すことは可
能であるが、それら部材の溶接継手部を保護することは
できなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

以上のように従来技術はいずれも溶接継学部以外の冷却
水路側を責な電位にしたり、冷却水路側に犠牲電極を設
けるものでＴｏうた。

このような冷却水路側の部材全面を７ノードの状態にす
る方法では、実間１ｖ！５８−７１３５１号公報におい
て示される外周（冷却水路を有するロール軸とこれを外
包するスリーブをスリーブの両端部とロール軸を嵌合し
、それぞれ又は片方の外面〜から翰接する構造を有した
連続鋳造用ロールにおいては、溶接部がカソードとなり
、スラブからの熱により発生する溶接部の半径方向の熱
応力と協同作用を起こし、溶接ルート部に引張応力が作
用し、水素脆化型（以下ＨＥ）の応力腐食割れ（以下Ｓ
ＣＣという）が生ずる。また原子状水素が侵入し、水素
アタックを生ずる。

それによりその溶接部は損傷を受け、ついには溶接部破
断により内部冷却水が漏れて事故に至るといった欠点が
あった。

本発明は前記欠点を解決するため、スリーブの両端部を
外面からの溶接によってロール軸に水密状に固定する接
合構造を有する連続鋳造用ロールの上記溶接部の防食方
法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、次の技術手段から成る。

（１）スリーブの両端部をロール軸に固定するための接
合構造を溶接構造とする。

（２）少なくともその継手の第１層に低炭素のオーステ
ナイト系溶接金属を形成し、次いで第２層以降の溶接を
行う。

これにより、冷却水側から侵入する原子状水素またはイ
オンを固溶しようとするものである。

〔−作用〕

第１図は本発明の適用される第１の実施例を示す連続鋳
造用ロールの一部断面側面図である。第２図は本発明の
適用される第２の実施例を示す連続鋳造用ロールの一部
断面側面図である。

両図において、ｌはロール軸、２はスリーブ、３はスリ
ーブ内面冷却水路、３ａはロール軸内冷却水路、３ｂは
溶接部冷却水路、５はブツシュである。

第１図の構成において、溶接継手４は、ロール軸ｌとス
リーブ２により形成される。第２図の構成において溶接
継手４はスリーブ２とブツシュ５によって形成される。

第３図は溶接開先の部分断面図であり、第２図に示した
第２の実施例の詳細図である。溶接部断面は、第１層の
溶接金属６と第２層以後の溶接金属６ｂで構成される。

さて、第３図において、原子状水素または水素イオンは
冷却水路３に存在しており、この溶接部に半径方向応カ
フが負荷されると、溶接ルート部６ａに最大応力が生じ
、水中の原子状水素または水素イオンはその溶接ルート
部に集積し、溶接部第１層に侵入する。従来少なくとも
第１層の溶接は、溶接ルート部の初層割れを防ぐために
低炭素のフェライト含有量１０％以上のオーステナイト
系溶接棒を使用して行っていた。

しかし、本発明のように０８炭素の溶接金属を第１層に
配置しておけば、水素と溶接金属中の炭化物が反応して
メタンを生じることはない。

さ、らにオーステナイト系金属であれば、水素をある程
度固溶することができ、固溶限を超えるものは冷却水路
側に押し戻して平衡を保つ。

以上により溶接金属内に侵入した水素が分子化して、金
属粒界を引き裂くことがないため、溶接部が水素アタッ
クあるいはＨＥ型ＳＣＣを生ずることはない。

本発明において、第２層以後の溶接金属６ｂは第１層と
同じものでも良いし、それ以外のものでも良い。

、ただし、第１層の厚みは２．５　ｍ　ｍ以上を要する
。これはその後の溶接による希釈の影響によっても第１
層の金属の組織と化学成分を保持するためである。

また、化学成分のうち庫素量は炭素と水素の反応を防止
するために、０．０２重量％以下とする必要がある。

なお、これに用いる金属の組織はオーステナイトに１０
重量％以下のフェライトを含んだオーステナイト系金属
でも有効である。

この方法によるものは、急激に大きな熱応力を生ずる連
続鋳造機の一次停止時にも耐える強度を持つ。

〔実施例〕

嵌合部直径１８０ｍｍφのロールの溶接継手部の第１層
に、炭素０．０２重量％のオーステナイト系溶接金属（
フェライトθ％、５％、１０％）を配置したものを各１
本づつ３本製作し、それを軸木冷しなが゛ら、外面を９
００℃に加熱し、その後水槽で冷却する工程を繰返し与
え、熱応力を生じさせた。

従来の方法では、繰返し数２０回で全数に割れが発生し
ていたが、本発明方法により製造したロールでは繰返し
数１００回になったものを解体し、冷却水路側を観察し
たところ、溶接ルート部に割れがなかった。

さらに同仕様のロールを３木、実機の連続鋳造機に取付
け、１年間使用したものを解体し、調査したところ、溶
接ルート部に割れ等は全く認められなかった。

〔発明の効果〕

本発明はスリーブの両端部をロール軸に固定するための
接合構造として溶接構造を用い、その溶接部の第１層に
低炭素のオーステナイト系溶接金属を配置することによ
り、水素のメタン化や水素イオンの原子化による金属粒
界引き裂きが生じることがなくなり、その結果として水
素アタックやＨＥ型ＳＣＣが生じなくなった。

それにより、ロールの長期間使用が可能となり、ロール
費用が大幅に低下した。

さらに水漏れ事故によるスラブ急冷が生ずることがなく
なったので、安定した品質の連鋳スラブが得られるよう
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の適用される実施例を示す連続
鋳造用ロールの一部断面側面図、第３図は溶接開先の断
面詳細図である。 １・・・ロール軸 ２・・・スリーブ ３・・・スリーブ内面冷却水路 ３ａ・・・ロール軸冷却水路 ３ｂ・・・溶接部裏側冷却水路 ４・・・溶接部 ５・・・ブツシュ ６・・・第１層目の溶接金属 ６ａ・・・溶接ルート部 ６ｂ・・・第２層目以降の溶接金属 ７・・・ロール半径方向応力

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　スリーブの端部とロール軸を外面から溶接により水
   密状に固定するロールの溶接部を防食するに当り、該溶
   接の開先ルート部の少なくとも第１層に低炭素のオース
   テナイト系金属を溶接した後に第２層以降の肉感溶接を
   行うことを特徴とするロール溶接部の防食方 法。