JPH0871608A - 異幅鋼材の接合連続熱間圧延方法 - Google Patents

異幅鋼材の接合連続熱間圧延方法

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JPH0871608A
JPH0871608A JP23250594A JP23250594A JPH0871608A JP H0871608 A JPH0871608 A JP H0871608A JP 23250594 A JP23250594 A JP 23250594A JP 23250594 A JP23250594 A JP 23250594A JP H0871608 A JPH0871608 A JP H0871608A
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隆彰 中村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 シートバーの異幅材の圧接を可能とし、予備
接合後の圧延時の破断を減少させる熱間圧延方法を提供
する。 【構成】 連続仕上げ圧延前で鋼片の幅の差が10mm
以上ある異幅材バー接合を行う熱延連続圧延において、
熱延の先行材を広幅材、後行材を狭幅材として、接合端
部の最大隙間が5mm以下になるように、両材料の幅中
央部を合わせて、これを基準として幅両縁部方向へ狭幅
材の断面積の5%以上予備接合し、接合直後の圧延を、
鋼板圧延部位の最大ロール径(Et)と最小ロール径
(Mt)の間に、Et−Mt≧100μmとなる関係を
もつ熱間圧延凹ロールを用いて圧延して接合する熱間圧
延方法で、シートバの接合直後の圧延を予備接合後60
秒以内に圧下率35%〜60%で行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、異幅鋼材(粗圧延した
熱間鋼板、連続鋳造した熱間薄肉鋳片等)の接合連続熱
間圧延方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】熱間圧延の連続化のための接合方法とし
ては、先行圧延材の後端部と後行圧延材の先端部を突き
合わせて圧接・接合する方法が知られている。この接合
方法として、特開昭61−144203では幅方向両端
部の各々のみを予備接合した後に20%以上の圧下率
(第1スタンド?)で圧延し、圧着する方法が提示され
ている。また、特開平5−104107では先行材と後
行材の両端部のみを各々溶接した後、第1スタンドで圧
延前後の板材クラウン比率が変わる関係のクラウンロー
ルで圧延をして幅中央部をも圧着させる方法を提示して
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】熱延鋼板は、需要家の
要望によって圧延するサイズが異なり、鋼材の幅は多様
である。同一幅のみでは圧延の連続化がとぎれてしま
う。従って、連続熱延での効果を最大に発揮させるため
には、異幅材の接合を可能にする必要がある。上述した
従来技術で、異幅材を接合すると、両縁部が定まらず、
接合の位置が変動するために、接合直後の圧延で破断す
る場合が多々認められた。本発明の目的は上記の問題を
解決し、異幅鋼材の接合においても圧延による破断を起
こさない連続熱間圧延方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の構成は、鋼材の連続熱間圧延機入り側で先行
圧延材と後行圧延材との幅の差が10mm以上ある異幅
材を接合して連続熱間圧延するに際して、先行圧延材を
後行圧延材より幅広とし、これらの接合用端面の幅中央
部を位置合わせし、最大隙間が5mm以下にして突き合
わせると共に、該中央部から幅方向両側に後行圧延材端
面の横断面積の5〜30%を溶接し、この溶接から60
秒以内に鋼材圧延領域の最大ロール径(Et)と最小ロ
ール径(Mt)の間に、Et−Mt≧100μmとなる
関係をもつ凹クラウンを有する第1スタンドの熱間圧延
ロールを用いて、圧下率35%〜60%で圧延する事を
特徴とする異幅鋼材の接合連続熱間圧延方法である。
【0005】
【作用】本発明者らは、熱間で幅両縁部を接合された鋼
材を圧延するに当たり、シートバーの幅が広い場合に、
接合後の圧延によって破断する頻度が高くなる事に気づ
いた。そこで、厚みと幅の比率を実圧延材と同じにし
て、フラットロールを用いて実験室圧延を行った。この
時の圧延条件は板厚6mm、板幅200mm、圧下率5
0%、圧下温度1000℃である。その結果、圧延終了
部(テール位置)の幅中央部で鋼板の伸びが不足してい
る現象が見られた。図3にこの時の圧延後の圧延材のテ
ール形状をスケッチして示したが、これは、幅両縁部を
拘束しても、板幅中央部の押しつけ力が不足して、圧着
が起こらず、圧延時の張力に耐えられない場合は破断す
る可能性があることを示している。
【0006】この方法で、圧着を狙うためには幅両縁部
の溶接の長さを長く取ることが有効であるが、鋼材の温
度低下を押さえながら短時間で両端部を溶接することは
難しい。幅中央部の押しつけ力が小さいので、むしろ幅
中央部で接合を行ったほうが、確実な強度が得られる。
この時の問題点は、幅両縁部の拘束がないため両縁部が
開口する恐れがあることである。そこで、本発明者ら
は、幅中央部を予備接合して圧延した場合に起こる幅両
側縁部との開口を防ぐため種々の検討を重ねた。その結
果、以下に詳細に記述する方法によって、幅両側縁部の
開口回避が可能なことを見いだした。
【0007】まず、鋼材の長手方向端面の幅方向両側縁
部の圧接接合を促進させるためには、該長手方向端面の
幅方向中央部より、幅方向両側縁部を強く圧延すること
が効果的である。幅方向両側縁部を強く圧延する圧延ロ
ールの形状は凹カーブ(凹クラウンとも言う)とする必
要がある。図1に広幅先行材で予備接合率:14〜20
%、接合後圧延までの時間:20〜40秒、圧延温度:
950〜1050℃での接合強度に及ぼす圧下率、ロー
ルカーブの影響を示したが、図1で明らかなように、フ
ラットロールの場合と比較し、ロールに凹カーブを付け
て圧延すると幅方向両側縁部の接合強度が向上し、破断
しなくなる。検討の結果、幅方向両側縁部の有効な伸び
代を得るための、ロールの凹カーブの凹度はロールの鋼
材圧延領域の最大ロール径(Et)と最小ロール径(M
t)の間に、Et−Mt≧100μmの関係があること
が判明し、これを本発明範囲とした。このとき、圧延前
予備接合による幅中央部の接合強度が小さいと、この効
果は起こらない。前述したように、広幅材の長手方向端
面の幅方向中央部は押しつけ力が弱くなりやすいため、
十分な接合強度を確保する必要がある。破断を起こさな
いためには、狭幅材の断面積の5%以上の予備接合が必
要である。
【0008】しかし、ロールカーブの調整と、幅中央部
の予備接合だけでは両縁部の拘束がないために、開口を
押さえることはできない。熱延の連続化では異幅材の長
手方向端面の幅方向中央部から両側縁に亘る全域の密着
接合が必要である。図2に異幅鋼材の長手方向端面の幅
方向中央部を溶接接合した時の幅全体の圧着状態を模式
図で示したが、同図(a)のように先行材の方が狭い
か、(b)のように後行材と同等の場合はロールカーブ
が凹状態であっても両縁部に開口状態が残る。(c)の
ように先行材に広幅材をとり、後行材として狭幅材を用
いれば、広幅材の圧延最終部の両縁部は、圧延方向に対
してさえぎる物がないために自由に延伸でき、狭幅材を
巻き込むようにして両縁部を拘束する。これによって、
異幅材の長手方向端面の接合領域の両端縁での開口はな
くなり、圧着強度も高くなる。開口を起こさないために
は、先行材である広幅材と後行材である狭幅材との幅の
差が少なくとも10mm以上必要である。
【0009】さらに、熱延条件によっても圧着程度が変
わり、予備接合後最初の圧下までの時間、圧下率、
圧延温度の影響を受ける。これは、 ・圧着を妨げるスケール量(、、)、 ・圧着のための押しつけ力(、)、 ・再結晶など界面結合のしやすさ(、) に作用して、接合強度を変えるものと思われる。
【0010】本発明者らの調査によれば、表1に示すよ
うにスケール量は少ないほどよく、そのためには圧下ま
での時間は極力短く、圧下率は大きく、温度は低い方が
よい。また、押しつけ力は界面の食い込みやすさと考え
ると、圧下率、温度とも高い方がよい。界面結合のしや
すさも同じである。これによると、接合強度を上げるた
めには第1スタンドでの圧下までの時間を短くし、圧下
率を大きく取って圧延する事が効果的である。圧延温度
については、スケールの観点と再結晶、押しつけ力の観
点からは相対するため、他の条件で接合強度を高める事
が望ましい。
【0011】
【表1】
【0012】本発明者らが、第1スタンドでの圧延時の
張力に耐えられ破断を起こさない熱延条件を検討した結
果、圧延前の予備接合後第1スタンドでの圧延までの時
間は60秒以内、圧下率は35%〜60%の時接合強度
が上昇し、破断が発生しなかった。なお、第1スタンド
での圧下率の上限を60%にしたのは、広幅になるほど
圧延負荷が高くなり、これ以上では圧延ロール破損の恐
れがでてくるためである。
【0013】
【実施例】7スタンドのタンデム圧延機を用いて、鋼材
の端面接合圧延を行った。これを表2に示す。No.1
〜5は、シートバーサイズ、圧延前の予備接合率を同一
条件に揃え、予備接合直後第1スタンドの圧延圧下率を
45〜52%、予備接合後の圧延開始までの経過時間も
28〜42秒とほぼ同一結果のものについて、圧延破断
状況を調べた。No.1は両縁部をフラットロールで圧
延したもので、図3のように幅中央部の押しつけ力が不
足して十分な圧着が得られなかった。No.2は中央部
を接合したが、フラットロールでの圧延のために、両縁
部が開口して破断した。
【0014】これに対し、幅中央部を溶接して、凹ロー
ルで圧延したNo.3は、破断する事なく圧延できた。
この場合でも、端面どうしの突き合わせ形状が凹状態で
最大隙間が5mmをこえたNo.1、先行材に幅狭材を
用いたNo.5、先行−後行材の幅の差が小さいNo.
6の材料では、十分な接合強度が得られず破断を起こし
た。さらに、接合面積率が低すぎるNo.12、圧下率
が低いNo.13、接合後圧延までの時間が長いNo.
14、ロールの凹状態が小さいNo.15、凸ロールを
用いたNo.16はいずれも圧延時に破断した。本発明
の条件範囲内であるNo.7〜11は接合力が強く、圧
延によって破断する事はなかった。
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、異幅の
バー接合材を破断なく圧延することができ、連続熱延化
の量を広げることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】接合強度に及ぼす圧下率、ロールカーブの影響
を示した図
【図2】異幅接合材の圧着の模式図
【図3】幅広材の圧延で発生する圧延テールのスケッチ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鋼材の連続熱間圧延機入り側で先行圧延
    材と後行圧延材との幅の差が10mm以上ある異幅材を
    接合して連続熱間圧延するに際して、先行圧延材を後行
    圧延材より幅広とし、これらの接合用端面の幅中央部を
    位置合わせし、最大隙間が5mm以下にして突き合わせ
    ると共に、該中央部から幅方向両側に後行圧延材端面の
    横断面積の5〜30%を溶接し、この溶接から60秒以
    内に鋼材圧延領域の最大ロール径(Et)と最小ロール
    径(Mt)の間に、Et−Mt≧100μmとなる関係
    をもつ凹クラウンを有する第1スタンドの熱間圧延ロー
    ルを用いて、圧下率35%〜60%で圧延する事を特徴
    とする異幅鋼材の接合連続熱間圧延方法。
JP23250594A 1994-09-02 1994-09-02 異幅鋼材の接合連続熱間圧延方法 Expired - Fee Related JP3274291B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2023016723A (ja) * 2021-07-23 2023-02-02 エス・エム・エス・グループ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 金属帯材のコイルを製造する方法

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