JPH08294706A - 熱延鋼材のオンライン接合方法 - Google Patents

熱延鋼材のオンライン接合方法

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JPH08294706A
JPH08294706A JP10271595A JP10271595A JPH08294706A JP H08294706 A JPH08294706 A JP H08294706A JP 10271595 A JP10271595 A JP 10271595A JP 10271595 A JP10271595 A JP 10271595A JP H08294706 A JPH08294706 A JP H08294706A
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JP
Japan
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joint
rolling
trailing
rolled steel
joining
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Withdrawn
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JP10271595A
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English (en)
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Susumu Mizunuma
晋 水沼
Tadatsugu Yoshida
忠継 吉田
Kazuo Watanabe
和夫 渡辺
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱延鋼材の先行材後端部と後行材先端部を、
短時間で、しかも低設備コストで接合することができる
オンライン接合方法を提供することを目的とする。 【構成】 互いに前後して、パスライン上を走行してい
る熱延鋼材の先行材後端部と後行材先端部の両先端部間
に、その両端部の一部を覆う形状をした継手を挟み、先
行端、継手および後行端を連続して組み合わせた状態で
圧延することにより接合することを特徴とする熱延鋼材
のオンライン接合方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、完全連続熱間圧延を行
う際に、粗圧延工程と仕上圧延工程の間で被圧延材(シ
ートバー、棒材など)をオンラインで接合する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、薄板の熱間タンデム圧延で
は、製鋼工程から送られてきたスラブを粗圧延してシー
トバー(粗バー)とし、このシートバーを多スタンドの
熱間仕上圧延機で圧延してコイルに捲き取ることにより
所定の寸法の薄板コイルにしている。
【0003】しかし、仕上圧延において、シートバーが
有限長さであることによりシートバー先端の噛み込みお
よびシートバー後端の尻抜け時の非定常圧延が避けられ
ない。このため、板の絞り込みなどの通板不良発生防止
などの観点から、シートバーの先後端の通板時に通板速
度を遅くする方法がとられており、生産性が阻害される
要因となっている。
【0004】その対策として、有限長さのシートバーを
粗圧延機と仕上圧延機の間で接合して、いわゆるエンド
レス圧延を行うことが検討されている。すなわち、通常
は、図9の点線5で囲まれた部分でシートバーを接合す
ることが課題となっている。ここで、1は仕上圧延用ロ
ール、2は被圧延材であるシートバーの先行材、2−1
は先行材の後端部、3は後行材、3−1は後行材の先端
部、4はテーブルローラー、5は接合位置である。
【0005】特開昭57−109574号には、粗圧延
機、コイルボックス、保熱装置、捲き戻し装置、移動式
接合機(スイングローラー式テーブル)、仕上圧延機か
らなるプロセスが開示されている。この方式では、接合
は溶接により行われる。従って、先行材の後端部と後行
材の先端部の全面を接合するためには時間がかかり、移
動式接合機の走行距離が長くなる。
【0006】固定式溶接機の例として、特開昭61−1
58285号および特開昭61−242768号に通電
加熱とアップセットを用いるプロセスが示されている。
この方法では固定式溶接機を用いるのでスイングローラ
ー式テーブルは不要である。しかし、ルーパーなどのシ
ートバーの貯蔵装置が必要であり、シートバーが塑性変
形をしない最小の曲げ曲率半径が25m程度のオーダー
となることが多いことを考慮すると、ルーパーなどの設
備の大型化が避けられず高コストになる欠点がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上に示した従来技術
では、シートバーの接合に長い時間を要するので、ライ
ン長が長くなり、設備コストも高くなる問題があった。
この問題を解決するために、短時間で接合できる設備費
の少ない技術を開発することが必要である。
【0008】本発明はこのような要求に応えるべくなさ
れたもので、熱延鋼材の先行材後端部と後行材先端部
を、短時間で、しかも低設備コストで接合することがで
きるオンライン接合方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の接合方法は、互
いに前後して、パスライン上を走行している熱延鋼材の
先行材後端部と後行材先端部の両先端部間に、その両端
部の上下面および両端面の一部を覆う継手を介在させ、
この継手を先行材の後端部と後行材の先端部により押圧
しつつ圧延することにより接合し、引き続き仕上連続圧
延を行う方法である。
【0010】以下、この方法について詳細に説明する。
図1はこの方法による先行材2、継手6、後行材3を組
み合わせて圧延する一例を示した斜視図である。継手6
は、先行材2の後端部および後行材3の先端部の上下面
の少なくとも一部を覆うとともに、先行材2の後端面お
よび後行材の先端面の少なくとも一部を覆っており、こ
の継手材は先行材と後行材の間に介在させ押圧されてい
る。この状態で圧延機に噛み込ませて圧延することによ
り、これらを接合するものである。発明者らは、図2の
ような形状の継手を用いて以下のような条件によって圧
延を行った。
【0011】実験条件は以下の通りである。 板材寸法 :板幅100mm、板厚14mm 継手材寸法:w=80mm、l=80mm、p=20mm、 t=3mm、s=15mm(図2参照) 材質 :板材、継手材とも低炭素鋼で同材質とし、
板材2,3および継手6の温度:1030℃ 板材圧下率:10% 圧延後板厚12.6mmとした。
【0012】図4(a)は圧延後の接合部近傍の形状を
示す平面図である。図4(b)は(a)のA−A断面の
模式図である。この図では先行材2、後行材3と継手6
の境界を明瞭に図示しているが、この境界はマクロ腐食
しても現出が困難なほど密着性が優れていた。この圧延
接合直後に変形抵抗の1/3の前後方張力をかけて圧延
しても板破断は生じなかった。また、この圧延接合直
後、1000℃で引張試験を行ったが、14トンの引張
強度があった。接合推定断面積=80×12.6=10
08(mm2 )であるので、公称破断応力は13.9kg/
mm2 となり、同温度での変形抵抗が約15kg/mm2 程度
であることを考慮すれば、ほとんど母材並の接合強度に
なっていることがわかる。なお、この接合推定断面積
(=継手材のフランジ部の合計幅×圧延後の板材の板
厚)を有効接合面積と呼ぶこととする。継手形状および
圧下率を種々変化させたが、いずれについても良好な接
合強度が得られた。また、圧下率が高い方が接合強度は
高い傾向があった。
【0013】このように継手と圧延材を組み合わせて圧
延すると、極めて強固に接合するが、これは圧延時の高
圧力により、接触面が接合するだけではなく、圧延変形
により接触面の表面積が増加し、新生面ができ、この部
分の活性度が高く接合に有利に働いたためであると考え
られる。
【0014】図2に示したように、継手6は先行材2お
よび後行材3の両端部の上下面の一部を覆うフランジ部
6Fと、先行材2の後端面と後行材3の先端面の両端面
の少なくとも一部を覆うウエブ部6Wとからなる。この
継手材を先行材2の後端部と後行材の先端部の間に介在
させるが、この継手6は、図2に示すように、フランジ
部6Fは圧延方向に長さlを有しており、この長さは、
接合強度に応じて選択できるが、通常100〜300mm
程度である。
【0015】また、フランジ部の幅wは先行材2および
後行材3の両端部の上下面を幅方向の少なくとも一部を
覆うように選べばよいが、上述の有効接合面積率が板材
の(長手方向に垂直な面の)断面積の0.3倍程度以上
とする。なぜなら、仕上圧延機後段では前方、後方張力
が働き、最大で変形抵抗の0.3倍程度であるからであ
る。なお、継手材のフランジの板厚は、接合する材料の
所要接合強度に応じて選択すればよい。通常、接合すべ
き材料の板厚の1/5から1/2程度である。
【0016】ウエブ部6Wは先行材2の後端面と後行材
3の先端面の少なくとも一部を覆う幅を有しており、上
記の上下のフランジ部6Fを、その長手方向ほぼ中央部
において結合するものである。従って、ウエブの高さs
は上下フランジ部の間隔を規定するものであり、これは
接合する先行材および後行材の板厚以上である必要があ
る。また、ウエブ部の厚みpは、上下のフランジ部を指
示するに十分な厚さがあればよく、通常10〜50mm程
度である。
【0017】図3には、継手の他の形状の例を示した
が、図3(a)はフランジ部6Fの幅がウエブ部6Wの
幅より狭い2つのフランジ部6F,6Fに分割して形成
されているものである。また、(b)はウエブ部6Wが
フランジ部の幅より狭い2つのウエブ部6W,6Wに分
割して形成されているものである。
【0018】継手は、ウエブ部とフランジ部を圧延、鍛
造、切削などによって一体に成形してもよいが、ウエブ
部とフランジ部を別々に加工し、溶接などにより組み立
てて成形してもよい。
【0019】継手材を先行材と後行材の間に介在させる
方法について説明する。図5は、圧延ラインを示す図で
あり、7は仕上圧延機、8は圧延ラインに近接して設け
られた継手材加熱炉、9は仕上圧延機前面のテーブルロ
ーラー、10,11はピンチローラー、12は継手材挿
入装置、13は加熱炉8と圧延ラインを結ぶ継手材スラ
イドである。
【0020】加熱炉8は、接合すべき圧延材(先行材、
後行材)のサイズ(幅、厚さ)に応じて所要接合強度が
得られる形状の継手6を加熱炉において圧延温度近傍に
加熱する。
【0021】継手材スライド13は、圧延ラインと直交
するように加熱炉8から圧延ラインのローラーテーブル
上まで設けられている。また、継手材挿入装置12は、
進退可能な挿入軸12bと、その先端に取り付けられた
挿入治具12aと、挿入軸を進退させる駆動装置(図示
せず)とからなる。
【0022】一方、先行材の後端が継手挿入装置12の
位置にきたとき、加熱炉8で加熱された継手6は抽出装
置(図示せず)により継手材スライド13上に抽出され
る。ついで、継手材挿入装置12の駆動装置を駆動させ
て挿入軸12bを進出させ継手材を継手材スライド上を
圧延ラインに移動させる。
【0023】挿入装置を後退させた後、ピンチロール1
0を駆動して後行材を進行させ、圧延ライン上の継手材
を先行材の後端と後行材の先端とによって挟圧し、その
状態を維持しつつ仕上圧延機7に送り込み圧延するもの
である。このときの、ピンチロールによる押し込み力が
大きいほど、継手材による先行材と後行材の結合はより
強くなる。
【0024】先行材と後行材の上下面が継手材の上下フ
ランジ部の間に導入され、先行材と後行材の端面が継手
材のウエブ部の面に接触するように、たとえば、図6に
示すように、圧延ラインの前記のスライド13を油圧シ
リンダ14を介して昇降可能に支持して、圧延ライン上
における継手材の高さ方向位置が調整できるようにする
ことが望ましい。
【0025】また、圧延ライン上を継手材と圧延材料と
が走行するため、材料挿入装置から圧延機7に至るテー
ブルローラー9は、図7に示すように継手材が通過する
ローラーの中央部15の半径を、少なくとも継手材のフ
ランジ部の板厚に相当する分だけ、端部よりも減してお
くのが好ましい。
【0026】
【実施例】以下に示す条件で接合圧延テストを行った。 〈シートバー〉 材質 :低炭素Alキルド鋼 寸法 :板厚50mm、板幅2200mm 端面寸法:シャーによる切断面形状を図8に示した。 図中のtは板厚である。端面の概略寸法は x1 =25mm y1 =10mm x2 =10mm y2 =26mm である。 〈継手形状〉 寸法 :w=1000mm、l=500mm、p=40m
m、t=10mm、s=55mm 材質 :低炭素Alキルド鋼 加熱温度:1000℃ 〈仕上圧延条件〉 圧延機:7スタンド連続圧延機 速度 :60mpm (仕上圧延機の入側で) 温度 :1000℃(仕上圧延機の入側で) 第1パス圧下率:40% 仕上板厚:2.5mm ピンチロール押し込み力:0.2kg/mm2 圧延中の板破断は発生せず、良好な圧延作業が実施でき
た。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、上記のように、特別な
予備接合を必要とせず、仕上圧延機第1スタンドで接合
ができるので、全ての既存の熱延プロセスに適用でき、
生産性向上、製品品質の向上に大きく寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行材、継手、後行材の組み合わせの一例を示
す斜視図。
【図2】継手寸法の記号説明図。
【図3】継手形状の具体例を示す斜視図。
【図4】接合圧延後の継手組み合わせ部の形状を示し、
(a)は上面図、(b)はA−A断面図。
【図5】本発明を実施するための設備配置例を示す概略
図。
【図6】継手材の高さ位置を調整する装置の一例を示す
図。
【図7】継手材を介在させた後、押圧しつつ圧延材を搬
送するためのテーブルローラーのローラーの形状の例を
示す図。
【図8】シャー切断後の圧延材の切断部の形状を示す断
面図。
【図9】通常の接合装置の配置位置を示す説明図。
【符号の説明】
1 仕上圧延機第1スタンド 2 シートバー(先行材) 2−1 先行材後端部 3 シートバー(後行材) 3−1 後行材先端部 4 テーブルローラー 5 接合位置 6 継手 7 仕上圧延機群 8 継手用加熱炉 9 テーブルローラーおよびピンチロール 10,11 ピンチローラー 12 継手材挿入装置 13 継手材スライド 14 油圧シリンダ 15 テーブルローラー中央部

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 互いに前後して、パスライン上を走行し
    ている熱延鋼材の先行材後端部と後行材先端部の両先端
    部間に、その両端部の上下面および両端面の一部を覆う
    継手を介在させ、この継手を先行材の後端部と後行材の
    先端部により押圧しつつ圧延することにより接合するこ
    とを特徴とする熱延鋼材のオンライン接合方法。
JP10271595A 1995-04-26 1995-04-26 熱延鋼材のオンライン接合方法 Withdrawn JPH08294706A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012518545A (ja) * 2010-02-25 2012-08-16 テクニカル・マテリアルズ・インコーポレイテッド 固相接合を用いて異種材間に横並び金属結合を生成する方法及びこれにより製造された製品
KR101511704B1 (ko) * 2013-11-19 2015-04-13 주식회사 포스코 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법

Cited By (3)

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US8999081B2 (en) 2010-02-25 2015-04-07 Technical Materials Inc. Methods for creating side-by-side metallic bonds between different materials using solid-phase bonding and the products produced thereby
KR101511704B1 (ko) * 2013-11-19 2015-04-13 주식회사 포스코 연속 냉간 압연 설비 및 연속 냉간 압연 방법

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