JPH06339708A - 熱間圧延における鋼片の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 熱間圧延設備の入り側にて、先行して搬送す
る鋼片１a の後端部とこれに引き続いて搬送する後続の
鋼片１b の先端部とを対向させた後、その領域にて鋼片
の厚み方向に貫通する交番磁界を印加して加熱する処理
と該鋼片の少なくとも一方を押圧する処理を組み合わせ
てて鋼片を相互に密着させる鋼片の接合方法において、
接合領域の鋼片幅方向両端部に生じる接合不良部を、接
合後に除去する。 【効果】 鋼片を仕上圧延に供した際に、この接合不良
部から亀裂が進展して破断することを防止できるように
なった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、先行して搬送される
鋼片と、これに引き続いて搬送される後続の鋼片とを、
熱間圧延設備の入り側にて接合することで、連続的に圧
延ラインに供することを可能にする熱間圧延における鋼
片の接合方法に関し、特に交番磁界の印加による誘導加
熱での接合を、確実かつ安定して行おうとするものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、熱間圧延ラインでは、圧延すべき
鋼片を目標温度に加熱したのち、一本ずつ粗圧延工程、
仕上圧延工程に通して所望の厚みを持った熱延板に仕上
げていたが、かような圧延方式では、特に仕上圧延工程
での圧延素材の噛み込み不良によるライン停止等のトラ
ブルが生じやすく、また圧延素材の先端、後端部の形状
不良に起因した歩留まりの低下が大きいため、このよう
な問題の早期解決が望まれていた。

【０００３】熱間圧延ラインにおける上記の如きトラブ
ルを解消し、生産性のより一層の改善を図るべく、仕上
圧延設備の入り側で、先行する圧延素材の後端部とそれ
に引き続く後続の素材の先端部とを接合し、数本〜数十
本の圧延素材を連続的に仕上圧延工程に供給する方法が
提案されるようになった。例えば特開昭62-234679 号公
報に開示されているような、先行鋼片後端と後行鋼片先
端とを非接触状態で対向させ、鋼片の厚み方向に貫通す
る交番磁界を印加して加熱しながら該鋼片を押圧する方
法が提案されている。また特開平４-89109号公報には、
熱間圧延の入り側にて、先行して搬送する鋼片の後端部
とこれに引き続いて搬送する鋼片の先端部とを接触さ
せ、その領域で鋼片の厚み方向に貫通する交番磁界を印
加して加熱する処理と、該鋼片を押圧する処理とを組み
合わせて接合する方法が提案されている。

【０００４】これらの方法は、上記交番磁界により渦電
流を誘起させて、この渦電流に基づく抵抗加熱により接
合するものである。上掲特開昭62-234679 号公報に開示
の方法によれば、誘導された渦電流が接合したい先行鋼
片の後端面及び後行鋼片の先端面付近に集中して流れる
ため、この部分がジュール発熱により集中的に加熱され
るとされており、この状態で該鋼片同士を押圧する処理
とを組み合わせることにより、接合を得る。また前掲特
開平４-89109号公報によれば、より好適な例として、先
行する鋼片と後続の鋼片の接触領域を鋼片幅方向両端部
とし、幅方向中央部にはギャップを形成させた例が開示
されており、この場合、渦電流は、前述の鋼片相互が接
触した領域であるところの幅方向両端部を通過する周回
電流となって、比較的小さな押圧力で鋼片の接合領域が
その両端部から中央部へ拡大するから、加熱時間の短縮
や投入電力の軽減ができるとされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記した特開昭62-234
679 号公報や特開平４-89109号公報に開示の方法では、
いずれも鋼片幅方向両端部近傍においては、十分な接合
強度が得られていない場合があり、かような接合不良部
が鋼片幅方向両端部近傍に存在している状態で仕上圧延
に供すると、スタンド間の張力により上記の幅方向最端
部の接合不良部から亀裂が進展し、ついには接合部位の
破断に至る場合があった。特に特開平４-89109号公報に
開示の方法において接合部の鋼片幅方向中央部に残存す
るギャップを減少するために中伸び傾向の圧延を行う場
合には、この危険性が大きかった。

【０００６】この発明は、このような問題を有利に解決
して、接合後に破断することなく、信頼性の高い接合を
安定して行うことのできる熱間圧延における鋼片の接合
方法を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、熱間圧延設
備の入り側にて、先行して搬送する鋼片の後端部とこれ
に引き続いて搬送する後続の鋼片の先端部とを対向させ
た後、その領域にて鋼片の厚み方向に貫通する交番磁界
を印加して加熱する工程と、該鋼片の少なくとも一方を
押圧処理する工程との組み合わせによって鋼片を相互に
密着させる鋼片の接合方法において、接合領域の鋼片幅
方向両端部に生じる接合不良部を、接合後に除去するこ
とを特徴とする熱間圧延における鋼片の接合方法であ
る。

【０００８】接合しようとする鋼片を対向させた後の加
熱・押圧の組み合わせ処理としては、 １）接合予定部が接触状態又は非接触状態の如何にかか
わらず、接合予定部の温度が目標温度に達した時点で加
熱を停止し、次いで押圧する方法、 ２）同じく、接合予定部が接触状態又は非接触状態の如
何にかかわらず接合予定部の温度が接合可能温度に達し
たならば、加熱は継続したままで、押圧を開始する方
法、 ３）最初から鋼片同士を押圧し、接合部の加熱も同時に
行う方法、 ４）所定の接合代まで押圧した後、加熱する方法 など、いずれの方法でも良い。

【０００９】

【作用】以下、図面を用いてこの発明をより具体的に説
明する。図１を用いて、前述の特開平４-89109号公報に
開示の代表的な接合方法を説明すると、この方法では、
先行して搬送する鋼片（以下、先行鋼片という）１a の
後端部と、これに引き続いて搬送する後続の鋼片（以
下、後行鋼片という）１bの先端部とを突き合わせて、
鋼片幅方向両端部が接触し幅方向中央部ではギャップが
形成された状態で接触させる。そしてその領域に鋼片の
厚み方向に貫通する交番磁界ｆを印加することにより、
上記交番磁界ｆにより渦電流ｅを誘起させて、この渦電
流ｅに基づく抵抗加熱溶接をしつつ、先行鋼片１a 又は
後行鋼片１bの少なくとも一方を押圧して接合を図る。

【００１０】ところで、鋼片幅方向両端部が点接触して
いる状態で交番磁界を印加すると、誘導電流が流れた時
点でこの接触位置に電流が集中するため、同部分がスパ
ークして融け落ちてしまうために良好な接合が不可能と
なる。そこで、図２に示すように、鋼片相互の接触長が
スパークが発生しない長さにまで予備押圧を施し、しか
る後に交番磁界を印加して接合することが行われてい
る。この予備押圧により先行鋼片１a と後行鋼片１b の
幅方向両端部は変形し、一定の長さが接触状態になる。
この接触長Ｌは通常、片側で20〜40mm程度である。

【００１１】次いで、接合しようとする領域にて交番磁
界を印加すると、誘起される渦電流ｅは、上記した予備
押圧による接触長のなかでも、鋼片中央寄りの部位を主
に流れるため、この鋼片中央寄りの部位では抵抗加熱に
よる溶接が行われるけれども、それ以外の接触領域で
は、溶接に足る加熱が十分に行われず、接合不良部とし
て残存してしまう。接合終了時の状態を図３に示す。

【００１２】また別の例として前述の特開昭62-234679
号公報に開示の方法のように、先行鋼片と後行鋼片とを
微小なギャップｇを有した非接触状態で対向させ、同様
な交番磁界を印加し、誘導加熱した場合でも、図４に示
すように、誘導電流が鋼片コーナー部２を流れないた
め、同部分の昇温が不足し、押圧しても同部分が未接合
部として残る。この未接合での接触長もやはり20〜40mm
程度である。接合終了時の状態を図５に示す。

【００１３】したがって、前述の特開昭62-234679 号公
報や特開平4-89109 号公報のような方法では、接合後に
仕上圧延に供すると、図６に示すようにスタンド間の張
力（図中矢印で示す）によって上記の幅方向最端部の未
接合部から亀裂が進展し、ついには接合領域の破断に至
るおそれがあったのである。

【００１４】そこでこの発明では、仕上圧延時に亀裂が
伝わらないようにするため、この接合不良部を接合後に
除去するのである。この接合不良部を除去した状態の一
例を図７に示す。接合不良部の除去は、図７のように、
接合不良長さを半径とする半円形に除去するのが最も好
ましい。この他、除去形状としては、楕円形、長円形な
どを挙げることができ、逆に楔形では、効果が薄い。

【００１５】この未接合状態での接触長は、20〜40mm程
度であることは先に述べたが、より正確には、光学的に
実測することによって知ることも可能である。また、先
に述べたような突き合わせ時に幅方向中央部にギャップ
が形成される状態で接触後に加熱押圧する方法に限定す
れば、予備押圧時の鋼片の変位から、幾何学的に計算に
よって算出することもできる。

【００１６】

【実施例】接合する先行鋼片及び後行鋼片（いずれも幅
1000mm、厚み28mm）とを、図８に示した鋼片端部形状に
準備した。先行鋼片は、その幅方向両端部を直角三角形
（底辺300 mm、高さ30mm）を形成した凹形状とし、後行
鋼片の端部はフラットな形状にしたものである。これら
の鋼片を突き合わせ、予備押圧を施して溶接可能な長さ
に接触させた。この接触長は、予備押圧時の鋼片の変位
から幾何学的に計算して40mmであった。次いでこの接合
しようとする領域に、交番磁界発生用コイルを配置し
て、投入電力2000kW、周波数500 Hzの交番磁界を印加し
て加熱しつつ、鋼片を押圧力２kgf/mm² で押圧して接合
を完了させた。その後、予備押圧による接触領域を、半
径40mmの半円状に切除したのち、熱間仕上圧延に供した
ところ、接合領域が破断することなく、良好な圧延がで
きた。

【００１７】

【発明の効果】この発明によれば、鋼片幅方向両端部に
残存する接合不良部を、接合後に除去することから、鋼
片を仕上圧延に供した際に、この接合不良部から亀裂が
進展して破断することを防止できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の接合方法の説明図である。

【図２】この発明の一工程を示す説明図である。

【図３】この発明の一工程を示す説明図である。

【図４】従来の接合方法の一工程を示す説明図である。

【図５】従来の接合方法の一工程を示す説明図である。

【図６】従来の接合方法の一工程を示す説明図である。

【図７】この発明で好適な鋼片接合不良部の除去形状を
示す図である。

【図８】この発明を適用するのに好適な、鋼片の接合前
形状の説明図である。

【符号の説明】

１a 先行鋼片 １b 後行鋼片 ２ コーナー部 ｅ 渦電流 ｆ 交番磁界 Ｌ 接触長

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 武智 敏貞 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 高島 典生 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 天沼 修二 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 林 寛治 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 森本 和夫 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱間圧延設備の入り側にて、先行して搬
   送する鋼片の後端部とこれに引き続いて搬送する後続の
   鋼片の先端部とを対向させた後、その領域にて鋼片の厚
   み方向に貫通する交番磁界を印加して加熱する処理と該
   鋼片の少なくとも一方を押圧処理する工程との組み合わ
   せによって鋼片を相互に密着させる鋼片の接合方法にお
   いて、 接合領域の鋼片幅方向両端部に生じる接合不良部を、接
   合後に除去することを特徴とする熱間圧延における鋼片
   の接合方法。