JPH0243584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は金属帯の連続処理ラインにおける金属
帯の接続方法に関するものである。 普通鋼や特殊鋼或いはその他の金属等の冷延鋼
板および冷延鋼帯などの製品の素材である金属帯
の各加工工程は殆ど連続式の処理ラインで加工処
理されている。 これ等の処理ラインでは、酸洗，圧延，クリー
ニング，焼鈍，調質等を行つている。各処理ライ
ンで処理される金属帯は、ハンドリングを容易に
するため、コイル状に巻かれコイルと呼ばれてい
る。従つて、処理ラインに供給されたコイルは先
行コイルの後端と後行コイルの先端とを継ぎ合わ
せ、処理ラインでの連続処理を可能にしている。 この金属帯の接続方法は、主として溶接により
行われており、金属帯の材質，厚み，処理ライン
の加工内容，処理速度などを考慮した溶接方法が
採用されている。 本発明はこれ等の溶接接合方法のうち、継手部
に強度を必要とし且つ厚み誤差の少ないことを必
要とする圧延ライン等に好適な、特にステンレス
鋼のような加工硬化が激しく圧延時高いテンシヨ
ンを必要とする金属帯に適した溶接方法を提供し
ようとするものである。 従来の溶接方法としては、例えば板厚の厚いも
のにはフラツシユバツト溶接が採用され、また板
厚の薄いものには、ナローラツプシーム溶接が採
用されている。 このように使い分けしているが、厚物のフラツ
シユバツト溶接では板幅の全幅に亘り同時に通電
溶接するため、溶接された金属帯の幅方向におけ
る溶接強度が一定でない。これは板厚の変化，板
の剪断状態の良否，クランプ装置の不均一性等幅
方向に対して溶接条件を変化させる要因が数多く
在存するためである。このために全体的に溶接強
度が低くなるばかりでなく、局部的に溶接不良の
部分があれば、その溶接不良部分に応力が集中す
るため、一層破断しやすくなる。圧延等の連続処
理加工時における金属帯の溶接部の破断は、事故
処理に要する休止損失が大きく、破断を防止する
ことは、安全面，作業能率や生産性の向上だけで
なく、ロール損傷，品質異常等によるコスト高を
低滅させることが可能となり、その効果は極めて
大きい。 次に、従来のナローラツプシーム溶接による金
属帯の継手溶接方法について説明する。 第１図において、１が板厚Tcで或る処理ライ
ンを通板する先行コイルである先行金属帯で、２
が板厚Tdで後行コイルである後行金属帯である。
第２図に示す如く、先行金属帯１の後端近傍をク
ランプ装置３ａ，３ｂで、また後行金属帯２の先
端近傍をクランプ装置４ａ，４ｂで挟む。次いで
第３図に示す如く先行金属帯１の後端を剪断装置
５ａ，５ｂで切り揃えると共に後行金属帯２の先
端を剪断装置６ａ，６ｂで切り揃える。次いで第
４図に示す如く、クランプ装置３ａ，３ｂ、また
はクランプ装置４ａ，４ｂの双方またはいずれか
一方を動かして、金属帯の板厚Tc，Tdに応じた
ラツプ代Ｌを持たせて両金属帯の端部を重合す
る。次いで第５図に示す如く圧接ローラ７ａ，７
ｂを板幅方向（紙面に直角な方向）に強圧下にて
前記重合部分を転圧し、溶接接合すべき面をなら
し密着して、該圧接ローラ７ａ，７ｂの移動に続
行させて第６図に示す如く電極ローラ８ａ，８ｂ
を板幅方向に加圧し転動させながら通電溶接す
る。溶接後の断面は第７図に示す通りである。 溶接面は圧接ローラ７ａ，７ｂにて局部的に連
続強圧成形されたのち局部的に電極ローラ８ａ，
８ｂで連続溶接されるので溶接条件が比較的均一
であり板幅方向に溶接面の強度がほぼ均一であ
る。 従つてフラツシユバツト溶接に比べ高い溶接強
度が得られると共に板幅方向にほぼ均一であるた
め応力集中が起こり難く連続処理加工中の破断事
故率が極めて低い。 しからば全てナローラツプシーム溶接とすれば
よいのであるが、板厚Tc，Tdが厚くなると、又
板厚差（｜Tc―Td｜）が大きくなると、ラツプ
代Ｌを大きく採らざるを得なくなり、圧接ローラ
７ａ，７ｂでこのラツプ代Ｌの有る重合部分に対
し強大な圧下力を掛ける必要が生じ、その結果と
して板の水平方向（第５図においてＸ方向）にも
大きい分力が作用し（これは第７図の接合断面に
も見られるように溶接接合部が傾斜面となるため
である）、板が挫屈するため、ラツプ代Ｌが金属
帯の幅方向で変化する。すなわち幅方向に圧接し
て行くに従つて、ラツプ代Ｌが小さくなる傾向を
生じる。ラツプ代Ｌが小さくなると溶接面が狭く
なるばかりでなく溶接条件も変化するため均一な
溶接ができず溶接強度も低下する。このため、溶
接された金属帯の幅方向における溶接強度も一定
にならず連続処理加工中においてこの溶接部が非
常に破断しやすくなる。それ故、従来厚物に対し
てはナローラツプシーム溶接が採用されていな
い。 本発明はこのような従来のナローラツプシーム
溶接の欠点を解消し、厚物の金属帯の継手部に対
して極めて信頼性の高い溶接方法を提供するもの
である。 すなわち本発明は、ナローラツプシーム溶接に
よる金属帯同志の継手溶接において、該継手部に
両金属帯端部の傾斜した溶接接合すべき面にそれ
ぞれ設けた山部と谷部とが互いに噛み合い係合
し、且つ噛合わせた係合部の重合厚さが、両金属
帯の板厚より適当な圧接代分だけ厚くなる山部と
谷部との間の段差をあらかじめ成形し、通電加圧
溶接する継手溶接方法に関し、当該溶接接合面に
互いに噛合う形状の係合部をあらかじめ成形する
ことにより従来の溶接時における両金属帯のラツ
プ代Ｌを有する重合部分の前後方向の逃げを防止
し溶接性の向上を図ると共に特に厚物の溶接を可
能ならしめたものである。 第８図及び第９図に基づいて、この発明の実施
例を説明するが、第１図乃至第７図に示す従来の
ものと同一または略同一のものについては、同一
の符号をつけ、その説明を省略する。第８図は溶
接前の両金属帯端部における溶接接合すべき面の
断面形状を示す幅直角方向断面図を示す。 溶接接合すべき面１１の断面は互いに傾斜する
と共にこの傾斜面に山部９，谷部１０を設ける。
このように互いに接合し得る形状に成形すること
により、第９図に示す如く傾斜した溶接接合面は
互いに密着しかつ水平方向に対して斜面上に設け
られた山部９，谷部１０が互いに噛合い両者９，
１０の間の段差Ｒで係合した状態となる。 つまり、この両者９，１０間の段差Ｒで互い
に、噛合い係合した係合部２があらかじめ成形さ
れ、次いで溶接時にかかる係合部１２を上下より
加圧すれば一層密着し両金属帯１，２端部の逃げ
がなくなり幅方向に一様な溶接面が得られ均一な
溶接ができる。 この場合、両金属帯１，２の板厚Tc，Tdが厚
ければ厚い程、又この板厚差（｜Tc―Td｜）が
極力少ない程、圧接代Mc，Mdも均一に余裕を
もつて成形できるので、一層溶接性の向上を図る
ことができる。 このような形状の係合部に成形されることによ
り、かかる係合部を電極ローラで直ちに加圧しな
がら通電溶接しても従来の方法に比較して信頼性
の高い溶接継手が得られるが、第９図に示すよう
にMc，Mdの圧接代を残し圧接ローラにて圧接
加工を行えば極めて信頼性の高い溶接継手を得る
ことが出来る。 実験例によるデータを次に示す。

【表】 圧接
破断率は、引張試験機にて引張力60Kg／mm²（試
供材抗張力の90％）を掛け破断した率である（但
し従来方法の破断率35％に対しオンラインでの破
断率はこの数％である。）。 以上の如く、従来方法に比べ、特に板厚の厚い
金属帯同志の溶接継手に非常に信頼性を高めるこ
とが可能となり、高いテンシヨンを伴なう冷間圧
延においてこの継手部を直接圧延しても殆ど切断
することがなくなつて圧延の能率向上や生産性の
向上はもとより品質や歩留の向上も可能となりコ
ストの低減にも大きく寄与することが出来工業的
価値は極めて高い。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は従来の継手溶接方法を説明
するためのもので、工程順に示す側面図である。
第８図及び第９図は本発明実施の過程を示す側面
図である。 １…先行金属帯、２…後行金属帯、３ａ，３ｂ
…クランプ装置、４ａ，４ｂ…クランプ装置、５
ａ，５ｂ…剪断装置、６ａ，６ｂ…剪断装置、７
ａ，７ｂ…圧接ローラ、８ａ，８ｂ…電極ロー
ラ、９…山部、１０…谷部、１１…傾斜溶接接合
すべき面、１２…係合部、Ｌ…ラツプ代、Mc，
Md…圧接代、Tc，Td…板厚、Ｒ…山部と谷部
との段差、Ｘ…逃げる方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ナローラツプシーム溶接による金属帯同志の
   継手溶接方法において、 該継手部に両金属帯１，２端部の傾斜した溶接
   接合面１１にそれぞれ設けられている山部９と谷
   部１０とが互いに噛み合い係合し、且つ噛み合わ
   せた係合部１２の重合厚さが両金属帯１，２の板
   厚Tc，Tdより適当な圧接代Mc＋Mdだけ厚くな
   る如く該山部９と谷部１０との間の段差Ｒをあら
   かじめ成形し、 しかるのち当該係合部１２を直ちに通電加圧し
   溶接するか、又は一旦圧接加工した後に通電加圧
   溶接することを特徴とする金属帯の継手溶接方
   法。