JPH0857501A - 連続熱間圧延鋼片の接合方法 - Google Patents
連続熱間圧延鋼片の接合方法Info
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- JPH0857501A JPH0857501A JP22392994A JP22392994A JPH0857501A JP H0857501 A JPH0857501 A JP H0857501A JP 22392994 A JP22392994 A JP 22392994A JP 22392994 A JP22392994 A JP 22392994A JP H0857501 A JPH0857501 A JP H0857501A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼片の熱間圧延を完全に連続した材料で行う
ための、鋼片のオンラインでの接合方法を提供する。 【構成】 厚さ１０〜１００ｍｍの鋼片を熱間圧延する
にあたり、８００〜１４００℃に加熱した複数鋼片の、
先行する鋼片の終端部と後続する鋼片の始端部を突合
せ、板状の消耗電極を突合せ部に平行にし、ガスシール
ドアーク溶接する。
ための、鋼片のオンラインでの接合方法を提供する。 【構成】 厚さ１０〜１００ｍｍの鋼片を熱間圧延する
にあたり、８００〜１４００℃に加熱した複数鋼片の、
先行する鋼片の終端部と後続する鋼片の始端部を突合
せ、板状の消耗電極を突合せ部に平行にし、ガスシール
ドアーク溶接する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼片の熱間圧延を連続的
に行う際に用いる鋼片の接合方法に関する。
に行う際に用いる鋼片の接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼材は精錬、鋳造、熱間圧延の工程を経
て製造する。ものによってはその後冷間圧延する。鋳造
の大半は連続鋳造で行われ、冷間圧延も多くは連続的に
行われる。しかし、熱間圧延の現状は、一旦スラブある
いはブルームの表面傷の手入れ等をした後、断続的に圧
延している。この熱間圧延が連続化できれば品質の安
定、また製造能率の大幅な向上が見込まれる。これには
スラブ、ブルームの簡便な接合方法が必要である。
て製造する。ものによってはその後冷間圧延する。鋳造
の大半は連続鋳造で行われ、冷間圧延も多くは連続的に
行われる。しかし、熱間圧延の現状は、一旦スラブある
いはブルームの表面傷の手入れ等をした後、断続的に圧
延している。この熱間圧延が連続化できれば品質の安
定、また製造能率の大幅な向上が見込まれる。これには
スラブ、ブルームの簡便な接合方法が必要である。
【０００３】しかし、スラブ１枚の経済的な圧延時間は
１０〜２０秒程度であり、熱間圧延での接合は、これ以
上の短時間で行う必要がある。例えば、特開平６−７１
３０７号公報に示されているように、接合する鋼片の端
部を接合に容易な形に整形し、熱間圧延の力を利用して
接合する方法も提案されている。しかし、これも鋼片温
度管理が難しい、あるいは接合面に酸化物ができる等で
確実な接合はできにくい。このため、鋼の接合に通常行
われている溶接が接合の確実性が高く好ましい。
１０〜２０秒程度であり、熱間圧延での接合は、これ以
上の短時間で行う必要がある。例えば、特開平６−７１
３０７号公報に示されているように、接合する鋼片の端
部を接合に容易な形に整形し、熱間圧延の力を利用して
接合する方法も提案されている。しかし、これも鋼片温
度管理が難しい、あるいは接合面に酸化物ができる等で
確実な接合はできにくい。このため、鋼の接合に通常行
われている溶接が接合の確実性が高く好ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、熱間圧延鋼片
の厚さは通常５０ｍｍ程度あり、普通の被覆アーク溶
接、サブマージアーク溶接、ガスシールドアーク溶接等
では接合が困難である。例えば被覆アーク溶接、サブマ
ージアーク溶接はスラグができる等で適用できない。ま
たガスシールドアーク溶接は極く短時間に長い溶接線を
溶接するには、電極は高電流で、かつ高速に移動させな
ければならない。これには過大なパワーの駆動装置が必
要であり、また、高アーク力であることも加わり、溶融
プールが異常に長く大きく後退する等の問題がある。こ
れに対して、例えば、特開平５−２００４１０号公報に
示されているようなレーザー溶接等の高エネルギービー
ムの接合も考えられる。しかし、高エネルギービーム溶
接も、通常開先の開きが０．５ｍｍ程度以下が必要等の
制約があり、非常に難しい。本発明は鋼片を連続熱延す
るために必要な、極く短時間の、かつ熱間圧延の引張力
に耐えることのできる接合手段を提供することを目的と
する。
の厚さは通常５０ｍｍ程度あり、普通の被覆アーク溶
接、サブマージアーク溶接、ガスシールドアーク溶接等
では接合が困難である。例えば被覆アーク溶接、サブマ
ージアーク溶接はスラグができる等で適用できない。ま
たガスシールドアーク溶接は極く短時間に長い溶接線を
溶接するには、電極は高電流で、かつ高速に移動させな
ければならない。これには過大なパワーの駆動装置が必
要であり、また、高アーク力であることも加わり、溶融
プールが異常に長く大きく後退する等の問題がある。こ
れに対して、例えば、特開平５−２００４１０号公報に
示されているようなレーザー溶接等の高エネルギービー
ムの接合も考えられる。しかし、高エネルギービーム溶
接も、通常開先の開きが０．５ｍｍ程度以下が必要等の
制約があり、非常に難しい。本発明は鋼片を連続熱延す
るために必要な、極く短時間の、かつ熱間圧延の引張力
に耐えることのできる接合手段を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、厚さ１０〜１００ｍｍの鋼片を熱間圧延するにあ
たり、８００〜１４００℃に加熱した複数鋼片の、先行
する鋼片の終端部と後続する鋼片の始端部を突合せ、板
状の消耗電極を突合せ部に平行にし、ガスシールドアー
ク溶接することを特徴とする連続熱間圧延鋼片の接合方
法にある。
ろは、厚さ１０〜１００ｍｍの鋼片を熱間圧延するにあ
たり、８００〜１４００℃に加熱した複数鋼片の、先行
する鋼片の終端部と後続する鋼片の始端部を突合せ、板
状の消耗電極を突合せ部に平行にし、ガスシールドアー
ク溶接することを特徴とする連続熱間圧延鋼片の接合方
法にある。
【０００６】
【作用】図１は本発明の溶接方法を示す斜視図で、図２
は本発明が適用される連続熱間圧延ラインの概念図であ
る。図２において１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは鋼片
で５Ａ，５Ｂは圧延ロールであって、２スタンド分を示
している。２は本発明の接合方法を実施するための溶接
装置であって、これを拡大したのが図１である。また４
は鋼片端部を切断するためのシヤーで、３は加熱装置を
示している。なお図２においては加熱装置３は圧延機の
パスラインの延長上にあるが、複数の加熱装置を使用す
る場合は脇に設置され、複数の加熱装置からローラーテ
ーブル上に交互に鋼片を抽出する方法もとられる。
は本発明が適用される連続熱間圧延ラインの概念図であ
る。図２において１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは鋼片
で５Ａ，５Ｂは圧延ロールであって、２スタンド分を示
している。２は本発明の接合方法を実施するための溶接
装置であって、これを拡大したのが図１である。また４
は鋼片端部を切断するためのシヤーで、３は加熱装置を
示している。なお図２においては加熱装置３は圧延機の
パスラインの延長上にあるが、複数の加熱装置を使用す
る場合は脇に設置され、複数の加熱装置からローラーテ
ーブル上に交互に鋼片を抽出する方法もとられる。
【０００７】図２において６は板状の消耗電極であっ
て、７は送給ロールである。８は溶接トーチであってシ
ールドガスを下部から噴出するガスシールドノズルが備
えられ、消耗電極６と接触して給電するようになってい
る。図中９はシールドガス供給管、１１は給電線であ
り、１０はトーチを水冷するための冷却水管（給排水２
本のうちの一方のみ図示）である。
て、７は送給ロールである。８は溶接トーチであってシ
ールドガスを下部から噴出するガスシールドノズルが備
えられ、消耗電極６と接触して給電するようになってい
る。図中９はシールドガス供給管、１１は給電線であ
り、１０はトーチを水冷するための冷却水管（給排水２
本のうちの一方のみ図示）である。
【０００８】本発明において鋼片の板厚は１０〜１００
ｍｍとする。１０ｍｍ未満の場合は、本発明の利点が小
さいため１０ｍｍ以上とし、板厚１００ｍｍを超えるよ
うなものは通常同じ圧延機で複数回圧延する等で連続圧
延にはそぐわない。また鋼片の加熱温度は８００〜１４
００℃とする。鋼片温度が高いほど鋼片は柔らかく、溶
接での溶け込みが深くなる。８００℃以上で最初の圧延
に必要な接合強度が得られると共に熱間圧延が可能な硬
さになることから８００℃以上とし、またあまり高温に
加熱すると酸化が大きい、溶接したあとの凝固が遅い等
の問題があり１４００℃以下とした。
ｍｍとする。１０ｍｍ未満の場合は、本発明の利点が小
さいため１０ｍｍ以上とし、板厚１００ｍｍを超えるよ
うなものは通常同じ圧延機で複数回圧延する等で連続圧
延にはそぐわない。また鋼片の加熱温度は８００〜１４
００℃とする。鋼片温度が高いほど鋼片は柔らかく、溶
接での溶け込みが深くなる。８００℃以上で最初の圧延
に必要な接合強度が得られると共に熱間圧延が可能な硬
さになることから８００℃以上とし、またあまり高温に
加熱すると酸化が大きい、溶接したあとの凝固が遅い等
の問題があり１４００℃以下とした。
【０００９】溶接においてはガスシールドアーク溶接で
板状の消耗電極６を使用し、これを溶接線に平行に取り
付ける。板状の消耗電極の板厚は０．２〜２ｍｍが好ま
しく、あまり薄い、あるいはあまり厚いと電極の送給が
安定しない等の問題がある。また、消耗電極の板幅は２
０〜３００ｍｍが好ましく、２０ｍｍ未満では板幅を広
くした効果が少ない。また３００ｍｍを超えるようなも
のはシールドあるいは給電のためのトーチが非常に大き
くなる、あるいは安定した溶接が難しい等の問題があ
る。
板状の消耗電極６を使用し、これを溶接線に平行に取り
付ける。板状の消耗電極の板厚は０．２〜２ｍｍが好ま
しく、あまり薄い、あるいはあまり厚いと電極の送給が
安定しない等の問題がある。また、消耗電極の板幅は２
０〜３００ｍｍが好ましく、２０ｍｍ未満では板幅を広
くした効果が少ない。また３００ｍｍを超えるようなも
のはシールドあるいは給電のためのトーチが非常に大き
くなる、あるいは安定した溶接が難しい等の問題があ
る。
【００１０】板状の消耗電極を使用すると、３〜５秒の
極く短時間のアーク発生でも長い溶接線が溶接できる。
このため電極の溶接線方向の移動がなくても電極幅に相
当する溶接長さが得られ、高速に電極を溶接線方向に移
動する必要もなく、溶融プールが長く後退することもな
くなる。さらに電極を溶接線に沿って移動すればその分
溶接長さは長くなる。電極の溶接線方向の移動は煩雑で
あり、電極幅を調整するあるいは電極を複数にする等で
調整した方が好ましく、鋼片の幅や板厚に応じた電極幅
と電極数を選択する。なお、鋼片を圧延しながら接合す
るため、当然溶接部も圧延方向に移動する。このため、
消耗電極も鋼片の移動と共に圧延方向に鋼片と同じ速度
で移動する必要がある。
極く短時間のアーク発生でも長い溶接線が溶接できる。
このため電極の溶接線方向の移動がなくても電極幅に相
当する溶接長さが得られ、高速に電極を溶接線方向に移
動する必要もなく、溶融プールが長く後退することもな
くなる。さらに電極を溶接線に沿って移動すればその分
溶接長さは長くなる。電極の溶接線方向の移動は煩雑で
あり、電極幅を調整するあるいは電極を複数にする等で
調整した方が好ましく、鋼片の幅や板厚に応じた電極幅
と電極数を選択する。なお、鋼片を圧延しながら接合す
るため、当然溶接部も圧延方向に移動する。このため、
消耗電極も鋼片の移動と共に圧延方向に鋼片と同じ速度
で移動する必要がある。
【００１１】鋼片の接合は全線均一に接合されていれば
最も好ましいが、必ずしも全線均一に接合されている必
要はなく、圧延機の引張力に耐え得る量が接合されてい
ればよい。通常鋼片断面積の１５％以上が接合されてい
ればよい。このため鋼片の幅が広い場合は断続的に複数
箇所接合するものでも、その接合断面積の合計が鋼片断
面積の１５％以上あればよい。このとき突合せ部分の両
端部は接合されていることが好ましい。
最も好ましいが、必ずしも全線均一に接合されている必
要はなく、圧延機の引張力に耐え得る量が接合されてい
ればよい。通常鋼片断面積の１５％以上が接合されてい
ればよい。このため鋼片の幅が広い場合は断続的に複数
箇所接合するものでも、その接合断面積の合計が鋼片断
面積の１５％以上あればよい。このとき突合せ部分の両
端部は接合されていることが好ましい。
【００１２】板状の消耗電極の材質は通常の溶接用のも
のと同様でよく、鋼を接合する場合は鉄を主成分とし、
これに脱酸材として、また強度調整材としてＣ，Ｓｉ，
Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ａｌ等の
成分が必要に応じてそれぞれ３％程度以内で加えられ
る。なお、ステンレス鋼あるいは耐熱鋼等に適用する場
合はＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等を３〜６０％含むものである。
のと同様でよく、鋼を接合する場合は鉄を主成分とし、
これに脱酸材として、また強度調整材としてＣ，Ｓｉ，
Ｍｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ａｌ等の
成分が必要に応じてそれぞれ３％程度以内で加えられ
る。なお、ステンレス鋼あるいは耐熱鋼等に適用する場
合はＮｉ，Ｃｒ，Ｍｏ等を３〜６０％含むものである。
【００１３】溶接のシールドガスは炭酸ガス、アルゴ
ン、ヘリウムを単独であるいは混合したもの、さらに、
これらに水素、酸素、窒素等を加えたものでよい。な
お、電極面積が大きくなるため、２重シールドの使用も
好ましい。電流、電圧は板状の消耗電極の断面積に応じ
て６００〜３０００Ａ，２２〜５５Ｖの範囲で選択すれ
ばよい。
ン、ヘリウムを単独であるいは混合したもの、さらに、
これらに水素、酸素、窒素等を加えたものでよい。な
お、電極面積が大きくなるため、２重シールドの使用も
好ましい。電流、電圧は板状の消耗電極の断面積に応じ
て６００〜３０００Ａ，２２〜５５Ｖの範囲で選択すれ
ばよい。
【００１４】また、鋼片の始端、終端が不揃いで突合せ
したとき接合すべき位置が５ｍｍ以上の隙間がある等で
接合できる間隔範囲内でない場合は切断等で整形する。
切断はシヤー切断、ガス切断、レーザー切断あるいは鋸
等の機械切断がある。この時、溶接の余盛が鋼板表面よ
りあまり高くなると圧延の時支障があり、切断はレ，
Ｖ，ＹあるいはＸ形の開先になるように切断することが
好ましい。なお、鋼片中心部等の接合の不要部分は５ｍ
ｍ以上の間隔があってもその後の熱延でその間隔が埋め
られることもあり、問題ない。また、切断面酸化防止の
ため窒素、アルゴン等による切断面保護も好ましい。
したとき接合すべき位置が５ｍｍ以上の隙間がある等で
接合できる間隔範囲内でない場合は切断等で整形する。
切断はシヤー切断、ガス切断、レーザー切断あるいは鋸
等の機械切断がある。この時、溶接の余盛が鋼板表面よ
りあまり高くなると圧延の時支障があり、切断はレ，
Ｖ，ＹあるいはＸ形の開先になるように切断することが
好ましい。なお、鋼片中心部等の接合の不要部分は５ｍ
ｍ以上の間隔があってもその後の熱延でその間隔が埋め
られることもあり、問題ない。また、切断面酸化防止の
ため窒素、アルゴン等による切断面保護も好ましい。
【００１５】
【実施例】実施例１は本発明例で、圧延する鋼片の板厚
は１００ｍｍ、幅は５００ｍｍの普通鋼２枚を１３５０
℃に加熱し、その後、端部をＹ形開先にガス切断し、突
き合わせた。突合せのルート部間隔は最大２ｍｍ以内で
あった。これを厚さ０．３ｍｍ、幅１５０ｍｍのＦｅ：
９７％，Ｃ：０．１％，Ｓｉ：０．８％，Ｍｎ：１．２
％、その他不可避成分からなる消耗電極を使用し、シー
ルドガスは炭酸ガス、電流１２００Ａで３秒間アークを
発生させ、突合せ部の両端２箇所を接合した。これを直
ちに熱間圧延した。接合部の破断もなく圧延できた。
は１００ｍｍ、幅は５００ｍｍの普通鋼２枚を１３５０
℃に加熱し、その後、端部をＹ形開先にガス切断し、突
き合わせた。突合せのルート部間隔は最大２ｍｍ以内で
あった。これを厚さ０．３ｍｍ、幅１５０ｍｍのＦｅ：
９７％，Ｃ：０．１％，Ｓｉ：０．８％，Ｍｎ：１．２
％、その他不可避成分からなる消耗電極を使用し、シー
ルドガスは炭酸ガス、電流１２００Ａで３秒間アークを
発生させ、突合せ部の両端２箇所を接合した。これを直
ちに熱間圧延した。接合部の破断もなく圧延できた。
【００１６】実施例２も本発明例で、圧延する鋼片の板
厚は１０ｍｍ、板幅は５００ｍｍの普通鋼２枚を８００
℃に加熱し、その後、端部をシヤー切断し、突き合わせ
た。シヤー切断のため突合せ部には最大４．５ｍｍの隙
間ができ、これを開先としてそのまま溶接した。消耗電
極は厚さ０．３ｍｍ、幅８０ｍｍのＦｅ：９７％，Ｃ：
０．１％，Ｓｉ：０．８％，Ｍｎ：１．２％、その他不
可避成分からなり、鋼片の両端と中央の３箇所を、それ
ぞれ炭酸ガスシールド、電流８００Ａで３秒間アークを
発生させ接合した。これを直ちに熱間圧延した。接合部
の破断もなく圧延できた。
厚は１０ｍｍ、板幅は５００ｍｍの普通鋼２枚を８００
℃に加熱し、その後、端部をシヤー切断し、突き合わせ
た。シヤー切断のため突合せ部には最大４．５ｍｍの隙
間ができ、これを開先としてそのまま溶接した。消耗電
極は厚さ０．３ｍｍ、幅８０ｍｍのＦｅ：９７％，Ｃ：
０．１％，Ｓｉ：０．８％，Ｍｎ：１．２％、その他不
可避成分からなり、鋼片の両端と中央の３箇所を、それ
ぞれ炭酸ガスシールド、電流８００Ａで３秒間アークを
発生させ接合した。これを直ちに熱間圧延した。接合部
の破断もなく圧延できた。
【００１７】実施例３は比較例で、圧延する鋼板の板厚
は５０ｍｍ、板幅は５００ｍｍの普通鋼２枚を７００℃
に加熱し、その後、端部をシヤー切断し、突き合わせ
た。これを径４．８ｍｍのＦｅ：９７％，Ｃ：０．０８
％，Ｓｉ：０．８％，Ｍｎ：１．４％、その他不可避成
分からなる消耗電極を使用し、鋼板両端の２箇所をそれ
ぞれ炭酸ガスシールド、電流１０００Ａで電極移動速度
３．５ｍ／分で３秒間溶接し、これを直ちに熱間圧延し
た。しかし、溶接は溶鋼が大きく後ろに弾き出され、十
分な接合ができなかった。熱間圧延でも飛び出して凝固
した鋼がかみ込み、安定した圧延ができなかった。
は５０ｍｍ、板幅は５００ｍｍの普通鋼２枚を７００℃
に加熱し、その後、端部をシヤー切断し、突き合わせ
た。これを径４．８ｍｍのＦｅ：９７％，Ｃ：０．０８
％，Ｓｉ：０．８％，Ｍｎ：１．４％、その他不可避成
分からなる消耗電極を使用し、鋼板両端の２箇所をそれ
ぞれ炭酸ガスシールド、電流１０００Ａで電極移動速度
３．５ｍ／分で３秒間溶接し、これを直ちに熱間圧延し
た。しかし、溶接は溶鋼が大きく後ろに弾き出され、十
分な接合ができなかった。熱間圧延でも飛び出して凝固
した鋼がかみ込み、安定した圧延ができなかった。
【００１８】
【発明の効果】本発明の接合方法を使用することで厚鋼
片の連続熱間圧延が可能になる。連続圧延することで設
備の稼働率が向上する。また、先端および終端部の圧延
不良箇所がなくなり歩留まりが向上すると共に、一定加
圧力で圧延が可能になり平坦性等の品質も向上する。
片の連続熱間圧延が可能になる。連続圧延することで設
備の稼働率が向上する。また、先端および終端部の圧延
不良箇所がなくなり歩留まりが向上すると共に、一定加
圧力で圧延が可能になり平坦性等の品質も向上する。
【図１】本発明の溶接方法を示す斜視図
【図２】本発明が適用される連続熱間圧延ラインの概念
図
図
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ 鋼片 ２ 溶接装置 ３ 加熱装置 ４ シヤー ５Ａ，５Ｂ 圧延ロール ６ 消耗電極 ７ 送給ロール ８ 溶接トーチ ９ シールドガス供給管 １０ 冷却水管 １１ 給電線
Claims (1)
- 【請求項１】 厚さ１０〜１００ｍｍの鋼片を熱間圧延
するにあたり、８００〜１４００℃に加熱した複数鋼片
の、先行する鋼片の終端部と後続する鋼片の始端部を突
合せ、板状の消耗電極を突合せ部に平行にし、ガスシー
ルドアーク溶接することを特徴とする連続熱間圧延鋼片
の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22392994A JPH0857501A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 連続熱間圧延鋼片の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22392994A JPH0857501A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 連続熱間圧延鋼片の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857501A true JPH0857501A (ja) | 1996-03-05 |
Family
ID=16805929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22392994A Withdrawn JPH0857501A (ja) | 1994-08-26 | 1994-08-26 | 連続熱間圧延鋼片の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0857501A (ja) |
-
1994
- 1994-08-26 JP JP22392994A patent/JPH0857501A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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