JPH0569150A - 耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ溶接方法 - Google Patents
耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ溶接方法Info
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- JPH0569150A JPH0569150A JP23322991A JP23322991A JPH0569150A JP H0569150 A JPH0569150 A JP H0569150A JP 23322991 A JP23322991 A JP 23322991A JP 23322991 A JP23322991 A JP 23322991A JP H0569150 A JPH0569150 A JP H0569150A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 酸洗、冷間圧延入り側での板継ぎ溶接で、ラ
イン内を通板しても、板継ぎ溶接部が破断しない溶接方
法を提供する。かかる要求は高強度鋼板で特に大きい。 【構成】 突き合わせ方式のフラッシュバット溶接の後
の冷却中１０００〜７００℃の温度範囲において、もし
くは溶接・再加熱後の冷却中、７００℃以上の温度にお
いて、溶接点を中心とする板長手方向１０mmの鋼帯に平
均４〜５０％の圧縮歪みを加える。 【効果】 Ｃ等量が高く焼入性の大なる高強度鋼板にお
いて、板継ぎ溶接部の硬度を低減することによって、板
継ぎ溶接部の耐破断性を改善する。
イン内を通板しても、板継ぎ溶接部が破断しない溶接方
法を提供する。かかる要求は高強度鋼板で特に大きい。 【構成】 突き合わせ方式のフラッシュバット溶接の後
の冷却中１０００〜７００℃の温度範囲において、もし
くは溶接・再加熱後の冷却中、７００℃以上の温度にお
いて、溶接点を中心とする板長手方向１０mmの鋼帯に平
均４〜５０％の圧縮歪みを加える。 【効果】 Ｃ等量が高く焼入性の大なる高強度鋼板にお
いて、板継ぎ溶接部の硬度を低減することによって、板
継ぎ溶接部の耐破断性を改善する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄鋼板を連続ラインで製
造する工程の内、酸洗、冷間圧延工程に関して、主とし
て高強度鋼板の板継ぎ溶接部の溶接信頼性を高め、操業
中の板破断を防止する、耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ
溶接方法に関するものである。
造する工程の内、酸洗、冷間圧延工程に関して、主とし
て高強度鋼板の板継ぎ溶接部の溶接信頼性を高め、操業
中の板破断を防止する、耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ
溶接方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】フラッシュバット溶接は酸洗や冷間圧延
工程で板継ぎ溶接法として現在最も多く用いられている
溶接方法である。酸洗ラインや冷間圧延ラインの多くは
ラインの入側や出側にルーパーと称する鋼帯を溜め込む
設備を持ち、入側で異なる２つのコイルを溶接している
間も酸洗や冷間圧延を行える設備となっている。ルーパ
ーは多くのロールからなり、鋼帯は何度もロールに巻き
つけられ曲げられる。従って、溶接部が割れ易い、即ち
脆い性質であるとルーパー内で溶接部が破断する。一度
ルーパー内で溶接部が破断すると、ラインを止めて復旧
しなければならないため、生産性を阻害する。このた
め、板継ぎ溶接部は破断に強い高靭性の性質を持つこと
が重要である。
工程で板継ぎ溶接法として現在最も多く用いられている
溶接方法である。酸洗ラインや冷間圧延ラインの多くは
ラインの入側や出側にルーパーと称する鋼帯を溜め込む
設備を持ち、入側で異なる２つのコイルを溶接している
間も酸洗や冷間圧延を行える設備となっている。ルーパ
ーは多くのロールからなり、鋼帯は何度もロールに巻き
つけられ曲げられる。従って、溶接部が割れ易い、即ち
脆い性質であるとルーパー内で溶接部が破断する。一度
ルーパー内で溶接部が破断すると、ラインを止めて復旧
しなければならないため、生産性を阻害する。このた
め、板継ぎ溶接部は破断に強い高靭性の性質を持つこと
が重要である。
【０００３】一方、自動車業界では自動車の軽量化のた
め、ＣやＭｎの含有率の高い高強度の鋼板を多用するよ
うになった。しかしながら、かかる鋼はＣやＭｎの含有
率が高いので溶接後にマルテンサイトや残留オーステナ
イトが溶接部近傍に存在する率が多く、溶接部が硬く脆
い性質となり、板破断を生じ易いと言う欠点を有してい
た。
め、ＣやＭｎの含有率の高い高強度の鋼板を多用するよ
うになった。しかしながら、かかる鋼はＣやＭｎの含有
率が高いので溶接後にマルテンサイトや残留オーステナ
イトが溶接部近傍に存在する率が多く、溶接部が硬く脆
い性質となり、板破断を生じ易いと言う欠点を有してい
た。
【０００４】良好な溶接品質を得るため、例えば、特開
昭６０−９６３７８号公報には、従来、フラッシュバッ
ト溶接のフラッシュ後、溶接部の酸化防止のため、アッ
プセットの速度を大きくとるために過大なアップセット
圧力で圧接を行っており、被溶接物が座屈してしまう
等の問題点を解決するために、フラッシュ終了とアップ
セット開始タイミングを最適に制御すると同時にアップ
セット圧力を低減する技術が開示されている。また、同
時に被溶接物の再結晶温度付近での変形抵抗よりもわず
かに大きいアップセット力を被溶接物の溶接部が再結晶
温度以下になるまで継続して加えることにより、結晶
粒の粗大化を防止することを目的とする技術である。す
なわち、アップセット圧力が低いことを特徴とする技術
であり、以下に詳細に述べるが、積極的に溶接部および
溶接部近傍に特定温度で加工歪みを導入して金属組織を
改質し溶接部および溶接部近傍の溶接品質の向上を行う
本発明とは主旨および方法を全く異にする技術である。
昭６０−９６３７８号公報には、従来、フラッシュバッ
ト溶接のフラッシュ後、溶接部の酸化防止のため、アッ
プセットの速度を大きくとるために過大なアップセット
圧力で圧接を行っており、被溶接物が座屈してしまう
等の問題点を解決するために、フラッシュ終了とアップ
セット開始タイミングを最適に制御すると同時にアップ
セット圧力を低減する技術が開示されている。また、同
時に被溶接物の再結晶温度付近での変形抵抗よりもわず
かに大きいアップセット力を被溶接物の溶接部が再結晶
温度以下になるまで継続して加えることにより、結晶
粒の粗大化を防止することを目的とする技術である。す
なわち、アップセット圧力が低いことを特徴とする技術
であり、以下に詳細に述べるが、積極的に溶接部および
溶接部近傍に特定温度で加工歪みを導入して金属組織を
改質し溶接部および溶接部近傍の溶接品質の向上を行う
本発明とは主旨および方法を全く異にする技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる状況に
鑑み、実用的な溶接時間を前提とした耐破断性に優れる
板継ぎ溶接方法を提供することを目的とする。
鑑み、実用的な溶接時間を前提とした耐破断性に優れる
板継ぎ溶接方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は １）突き合わせ方式のフラッシュバット溶接後の冷却
中、１０００〜７００℃の温度範囲において、溶接点を
中心とする板長手方向１０mmの鋼帯に板長手方向に平均
４〜５０％の圧縮歪みを加えることを特徴とする耐破断
性に優れる板継ぎ溶接方法であり、 ２）突き合わせ方式のフラッシュバット溶接後、９００
℃以上の温度に溶接部近傍を再加熱し、再加熱後の冷却
中、７００℃以上の温度において溶接点を中心とする板
長手方向１０mmの鋼帯に板長手方向に平均４〜５０％の
圧縮歪みを加えることを特徴とする耐破断性に優れる板
継ぎ溶接方法に関する。
中、１０００〜７００℃の温度範囲において、溶接点を
中心とする板長手方向１０mmの鋼帯に板長手方向に平均
４〜５０％の圧縮歪みを加えることを特徴とする耐破断
性に優れる板継ぎ溶接方法であり、 ２）突き合わせ方式のフラッシュバット溶接後、９００
℃以上の温度に溶接部近傍を再加熱し、再加熱後の冷却
中、７００℃以上の温度において溶接点を中心とする板
長手方向１０mmの鋼帯に板長手方向に平均４〜５０％の
圧縮歪みを加えることを特徴とする耐破断性に優れる板
継ぎ溶接方法に関する。
【０００７】
【作用】本発明は実用的な溶接時間を前提とし、耐破断
性に優れる板継ぎ溶接方法を開示するものである。本発
明の特徴は溶接後の冷却過程において、１０００〜７０
０℃の温度域、または溶接後オーステナイト域（９００
℃以上）に再加熱した後の冷却過程に於ける７００℃以
上の温度域で、溶接熱影響部に圧縮歪みを加えることに
ある。
性に優れる板継ぎ溶接方法を開示するものである。本発
明の特徴は溶接後の冷却過程において、１０００〜７０
０℃の温度域、または溶接後オーステナイト域（９００
℃以上）に再加熱した後の冷却過程に於ける７００℃以
上の温度域で、溶接熱影響部に圧縮歪みを加えることに
ある。
【０００８】かかる加工により、溶接完了後、硬くて脆
いマルテンサイトや割れを発生させやすい残留オーステ
ナイトの体積率を低減し、溶接部近傍を高靭性の性質に
することができることを見出し、耐破断性が向上する効
果を確認し、発明を完結したものである。加工によるマ
ルテンサイト、残留オーステナイトの低減はオーステナ
イトに加工を加えることにより、耐破断性を劣化させな
いフェライトの核生成速度が増大し、フェライト変態が
促進された結果と考えられる。
いマルテンサイトや割れを発生させやすい残留オーステ
ナイトの体積率を低減し、溶接部近傍を高靭性の性質に
することができることを見出し、耐破断性が向上する効
果を確認し、発明を完結したものである。加工によるマ
ルテンサイト、残留オーステナイトの低減はオーステナ
イトに加工を加えることにより、耐破断性を劣化させな
いフェライトの核生成速度が増大し、フェライト変態が
促進された結果と考えられる。
【０００９】以下に本発明を詳細に記述する。溶接方法
は、本発明の主目的とする酸洗または冷間圧延での板継
ぎ溶接法として用いられる突き合わせによるフラッシュ
バット溶接に限定する。溶接入熱、アップセットは特に
限定するものではなく、常法でよい。ただし、アップセ
ットは特に限定するものではないが、Ｓｉを０．２％超
含有する酸化し易い鋼では７mm以上と大きくとることが
溶接部からの酸化物排出の観点から望ましい。また、溶
接部の酸化を抑制するため、グリース等の鋼より酸化し
易い物質を塗布してもよい。
は、本発明の主目的とする酸洗または冷間圧延での板継
ぎ溶接法として用いられる突き合わせによるフラッシュ
バット溶接に限定する。溶接入熱、アップセットは特に
限定するものではなく、常法でよい。ただし、アップセ
ットは特に限定するものではないが、Ｓｉを０．２％超
含有する酸化し易い鋼では７mm以上と大きくとることが
溶接部からの酸化物排出の観点から望ましい。また、溶
接部の酸化を抑制するため、グリース等の鋼より酸化し
易い物質を塗布してもよい。
【００１０】本発明の特徴である冷却中の加工について
以下に述べる。加工を加える温度は７００℃以上とする
必要がある。それ以下では溶接部近傍を破断に強い性質
にする効果がほとんどない。また加工を加える温度は、
好ましくは１０００〜８００℃、最も好ましくは９５０
℃〜８００℃である。これは、オーステナイト域のＡｒ
3 変態温度近傍で加工を加えることが最も好ましいと考
えられる。特に、板エッジ部は板破断の起点になりやす
いので、板幅方向に著しい温度分布を生じる場合には、
板エッジ部の温度に合わせて加工を加えることがよい。
以下に述べる。加工を加える温度は７００℃以上とする
必要がある。それ以下では溶接部近傍を破断に強い性質
にする効果がほとんどない。また加工を加える温度は、
好ましくは１０００〜８００℃、最も好ましくは９５０
℃〜８００℃である。これは、オーステナイト域のＡｒ
3 変態温度近傍で加工を加えることが最も好ましいと考
えられる。特に、板エッジ部は板破断の起点になりやす
いので、板幅方向に著しい温度分布を生じる場合には、
板エッジ部の温度に合わせて加工を加えることがよい。
【００１１】溶接線を中心として、板長手方向の１０mm
幅の鋼帯の部分に溶接熱影響部は収まるため、この部分
に対して加工する歪みの大きさを限定する。金属組織
は、圧縮圧力に支配されるのではなく、加えられた加工
歪みに支配されるので、加工歪みで限定する。加える歪
みは多いほど溶接後の溶接部近傍の耐破断性が高くなる
ので好ましい。歪みを加えることによる効果は４％以上
で現われるので、加える歪み量の下限を４％とした。加
工歪みの上限は５０％とした。これを超える圧縮歪みが
大きくなり溶接する２枚の鋼帯が板面方向に相対的にず
れる現象、すなわち座屈現象を起こしやすくなり、その
後の溶接ビートのトリミングがうまく行えなくなり、溶
接部近傍に切り欠きを残し、板破断を発生し易くなる。
歪みは板長手方向への圧縮歪みがよい。引っ張り歪みで
は溶接部近傍の板厚減少を招き、板破断の原因となる。
幅の鋼帯の部分に溶接熱影響部は収まるため、この部分
に対して加工する歪みの大きさを限定する。金属組織
は、圧縮圧力に支配されるのではなく、加えられた加工
歪みに支配されるので、加工歪みで限定する。加える歪
みは多いほど溶接後の溶接部近傍の耐破断性が高くなる
ので好ましい。歪みを加えることによる効果は４％以上
で現われるので、加える歪み量の下限を４％とした。加
工歪みの上限は５０％とした。これを超える圧縮歪みが
大きくなり溶接する２枚の鋼帯が板面方向に相対的にず
れる現象、すなわち座屈現象を起こしやすくなり、その
後の溶接ビートのトリミングがうまく行えなくなり、溶
接部近傍に切り欠きを残し、板破断を発生し易くなる。
歪みは板長手方向への圧縮歪みがよい。引っ張り歪みで
は溶接部近傍の板厚減少を招き、板破断の原因となる。
【００１２】溶接部近傍への加工方法について記述す
る。一般的なフラッシュバット溶接は通電加熱で行う。
この際、溶接部の近くを板幅方向と平行に電極でクラン
プする。このクランプした電極を移動させることで溶接
部近傍に加工を加えるのがよい。冷却中の加工と溶接時
のアップセットすなわち溶接のためのアップセットを同
一とすると、鋼の変形抵抗は溶融状態である溶接時のほ
うが、溶接後の冷却中よりも小さいので、溶接のための
アップセットが過大となり、被溶接物が座屈してしまう
という問題を生じてしまう。特開昭６０−９６３７８号
公報では「フラッシュの回数が所定の値に達したとき両
被溶接物を圧接して、被溶接物の再結晶温度付近での変
形抵抗よりわずかに大きいアップセット力で、被溶接物
が再結晶温度以下になるまで圧接を継続する」技術が開
示されている。しかしながら、この技術では、圧接のた
めのアップセットが過大になったり、不足したりするの
で、本発明ではこの問題点を回避し、かつ金属組織を改
質するため冷却中に適度な加工を加えるため、溶接のた
めのアップセットとその後の冷却中に加える加工のため
の圧縮とを独立に行う。かかる加工の後、溶接ビートを
トリミングして溶接部を板面に対して平滑にするのがよ
い。
る。一般的なフラッシュバット溶接は通電加熱で行う。
この際、溶接部の近くを板幅方向と平行に電極でクラン
プする。このクランプした電極を移動させることで溶接
部近傍に加工を加えるのがよい。冷却中の加工と溶接時
のアップセットすなわち溶接のためのアップセットを同
一とすると、鋼の変形抵抗は溶融状態である溶接時のほ
うが、溶接後の冷却中よりも小さいので、溶接のための
アップセットが過大となり、被溶接物が座屈してしまう
という問題を生じてしまう。特開昭６０−９６３７８号
公報では「フラッシュの回数が所定の値に達したとき両
被溶接物を圧接して、被溶接物の再結晶温度付近での変
形抵抗よりわずかに大きいアップセット力で、被溶接物
が再結晶温度以下になるまで圧接を継続する」技術が開
示されている。しかしながら、この技術では、圧接のた
めのアップセットが過大になったり、不足したりするの
で、本発明ではこの問題点を回避し、かつ金属組織を改
質するため冷却中に適度な加工を加えるため、溶接のた
めのアップセットとその後の冷却中に加える加工のため
の圧縮とを独立に行う。かかる加工の後、溶接ビートを
トリミングして溶接部を板面に対して平滑にするのがよ
い。
【００１３】
【実施例】表１に示す化学組成の溶鋼を連続鋳造によ
り、厚さ２４５mmのスラブとなし、１２５０℃に再加熱
後熱間圧延を８００℃で終了し、３．０mm厚に仕上げ６
００℃で巻き取った。その後室温までホットコイルを大
気中で冷却した。かかるホットコイル２本を酸洗の入側
でフラッシュバット溶接を行い、表２に示す溶接後の熱
サイクルや加工を行い、溶接部が４００℃になったとこ
ろで、溶接ビートをトリミングした。この溶接線を中心
に長手方向に１００mmのサンプルを採取し、その後幅方
向を１００mmに切り出し、曲げ試験に供し、耐破断性を
評価した。
り、厚さ２４５mmのスラブとなし、１２５０℃に再加熱
後熱間圧延を８００℃で終了し、３．０mm厚に仕上げ６
００℃で巻き取った。その後室温までホットコイルを大
気中で冷却した。かかるホットコイル２本を酸洗の入側
でフラッシュバット溶接を行い、表２に示す溶接後の熱
サイクルや加工を行い、溶接部が４００℃になったとこ
ろで、溶接ビートをトリミングした。この溶接線を中心
に長手方向に１００mmのサンプルを採取し、その後幅方
向を１００mmに切り出し、曲げ試験に供し、耐破断性を
評価した。
【００１４】曲げ試験の方法は、溶接線を中心にして溶
接線に沿って半径２０mmの円柱ポンチを押しつけ１８０
度に曲げる方法である。試験後に溶接部近傍の割れの有
無で耐破断性を評価した。溶接部近傍の加工率は、予
め、フラッシュバット溶接のアップセットを見込み、溶
接後に溶接点を中心として長手方向に１０mmの位置にな
るように予め鋼帯にケガキ線を付けておき、そのケガキ
線の縮小率で測定した。表２より、本発明の温度、加工
率のものは耐破断性に優れることが明らかである。
接線に沿って半径２０mmの円柱ポンチを押しつけ１８０
度に曲げる方法である。試験後に溶接部近傍の割れの有
無で耐破断性を評価した。溶接部近傍の加工率は、予
め、フラッシュバット溶接のアップセットを見込み、溶
接後に溶接点を中心として長手方向に１０mmの位置にな
るように予め鋼帯にケガキ線を付けておき、そのケガキ
線の縮小率で測定した。表２より、本発明の温度、加工
率のものは耐破断性に優れることが明らかである。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】以上説明した本発明の溶接方法により、
板継ぎ溶接部の硬度が抑制され、耐破断性に優れる鋼帯
の板継ぎ溶接を行うことができ、これにより鉄鋼製造に
多大の影響を与える。
板継ぎ溶接部の硬度が抑制され、耐破断性に優れる鋼帯
の板継ぎ溶接を行うことができ、これにより鉄鋼製造に
多大の影響を与える。
Claims (2)
- 【請求項１】 突き合わせ方式のフラッシュバット溶接
後の冷却中、１０００〜７００℃の温度範囲において、
溶接点を中心とする板長手方向１０mmの鋼帯に板長手方
向に平均４〜５０％の圧縮歪みを加えることを特徴とす
る耐破断性に優れる板継ぎ溶接方法。 - 【請求項２】 突き合わせ方式のフラッシュバット溶接
後、９００℃以上の温度に溶接部近傍を再加熱し、再加
熱後の冷却中、７００℃以上の温度において溶接点を中
心とする板長手方向１０mmの鋼帯に板長手方向に平均４
〜５０％の圧縮歪みを加えることを特徴とする耐破断性
に優れる板継ぎ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23322991A JPH0569150A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23322991A JPH0569150A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569150A true JPH0569150A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16951782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23322991A Withdrawn JPH0569150A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 耐破断性に優れる鋼帯の板継ぎ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0569150A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000165634A (ja) * | 1994-10-28 | 2000-06-16 | Seiko Epson Corp | 画像デ―タをメモリに蓄積する装置及び方法 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP23322991A patent/JPH0569150A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000165634A (ja) * | 1994-10-28 | 2000-06-16 | Seiko Epson Corp | 画像デ―タをメモリに蓄積する装置及び方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |