JPS6242015B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6242015B2 JPS6242015B2 JP55054317A JP5431780A JPS6242015B2 JP S6242015 B2 JPS6242015 B2 JP S6242015B2 JP 55054317 A JP55054317 A JP 55054317A JP 5431780 A JP5431780 A JP 5431780A JP S6242015 B2 JPS6242015 B2 JP S6242015B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- web
- residual stress
- inductor
- flange
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＨ形鋼のウエブ部を誘導加熱すること
により残留応力を除去するための装置に係る。
により残留応力を除去するための装置に係る。
通常、Ｈ形鋼ウエブの残留応力は、大きさ如何
によつては、該形鋼の脆性破断、並びに該形鋼の
構造物の耐力と変形に影響する。従つて、害のな
いレベルまで軽減することが必要である。ウエブ
残留応力発生原因は、ウエブ部とフランジ部との
温度差が圧延、冷却段階において現われ、熱応力
乃至は熱歪が生ずることにあり、これが残留応力
になつて、蓄積されるものである。第１図にＨ形
鋼の断面図を示すが、Ｈ形鋼はその断面性能を向
上させる為に、ウエブ板厚はフランジ板厚に比べ
て小さいので、前述圧延、冷却の過程で熱容量及
び熱放散の度合が異なり、両部間に温度差が生じ
易い。第２図はＨ形鋼（H912×302×18／34）の
残留応力分布を示す。
によつては、該形鋼の脆性破断、並びに該形鋼の
構造物の耐力と変形に影響する。従つて、害のな
いレベルまで軽減することが必要である。ウエブ
残留応力発生原因は、ウエブ部とフランジ部との
温度差が圧延、冷却段階において現われ、熱応力
乃至は熱歪が生ずることにあり、これが残留応力
になつて、蓄積されるものである。第１図にＨ形
鋼の断面図を示すが、Ｈ形鋼はその断面性能を向
上させる為に、ウエブ板厚はフランジ板厚に比べ
て小さいので、前述圧延、冷却の過程で熱容量及
び熱放散の度合が異なり、両部間に温度差が生じ
易い。第２図はＨ形鋼（H912×302×18／34）の
残留応力分布を示す。
このようにして発生した残留応力を軽減する方
法としては、 (i) 低温フランジ水冷法（特許第778265号）圧延
后、ある程度冷却されたあとフランジを水冷
し、ウエブもしくはフランジに塑性変形を与え
る。
法としては、 (i) 低温フランジ水冷法（特許第778265号）圧延
后、ある程度冷却されたあとフランジを水冷
し、ウエブもしくはフランジに塑性変形を与え
る。
本法は適用サイズが限定され、大型Ｈ形鋼で
はウエブ部が波状の変形するいわゆるウエブ波
が生じ、Ｈ形鋼のサイズ如何では実用が困難で
ある。
はウエブ部が波状の変形するいわゆるウエブ波
が生じ、Ｈ形鋼のサイズ如何では実用が困難で
ある。
(ii) ウエブ加熱法 第３図に示す如く常温のＨ形
鋼のウエブを多条列ガスバーナー１５のガス炎
１６で加熱して膨張させ、ウエブに圧縮の塑性
変形を与える。
鋼のウエブを多条列ガスバーナー１５のガス炎
１６で加熱して膨張させ、ウエブに圧縮の塑性
変形を与える。
本法は、略全サイズに適用し、残留応力最大
値を1/2〜1/3に軽減できるが、ガス加熱である
為極めて、非能率的（時間当りの処理量）で、
且つ薄手ウエブでは不均一加熱に起因する前述
ウエブ波が生ずることが多い。
値を1/2〜1/3に軽減できるが、ガス加熱である
為極めて、非能率的（時間当りの処理量）で、
且つ薄手ウエブでは不均一加熱に起因する前述
ウエブ波が生ずることが多い。
(iii) 焼鈍法 Ｈ形鋼全体を加熱し除冷する。全サ
イズに適用可能である。焼鈍炉が必要で、且つ
焼鈍に長時間要し、全体を加熱するので、大量
のエネルギーを消費する。
イズに適用可能である。焼鈍炉が必要で、且つ
焼鈍に長時間要し、全体を加熱するので、大量
のエネルギーを消費する。
(iv) 機械的矯正法 橋正機により曲げ加工を与
え、局部的に塑性変形を与える。全サイズに適
用可能であるが、大形サイズの処理では装置が
相当大規模となり、設備費もかなり高く実用的
ではない。
え、局部的に塑性変形を与える。全サイズに適
用可能であるが、大形サイズの処理では装置が
相当大規模となり、設備費もかなり高く実用的
ではない。
以上述べたのは、残留応力が発生した後の処理
方法である。しかしながら残留応力を発生せしめ
ないことが、より本質的問題解決となる。
方法である。しかしながら残留応力を発生せしめ
ないことが、より本質的問題解決となる。
即ち第４図はフランジとウエブの温度差と残留
応力の関係を示し、圧延直后のＨ形鋼冷却過程
で、フランジとウエブの温度差がAr1変態点で、
所定温度差内であれば残留応力は小さいことがわ
かる。これを、実現する為にウエブに対し相対的
に温度の高いフランジに対して強制水冷し、温度
差を少くする方法が一部実用されている。しかし
この方法では、高温でのフランジの水冷による、
該部の材質の変化を伴い、汎用することは困難で
ある。
応力の関係を示し、圧延直后のＨ形鋼冷却過程
で、フランジとウエブの温度差がAr1変態点で、
所定温度差内であれば残留応力は小さいことがわ
かる。これを、実現する為にウエブに対し相対的
に温度の高いフランジに対して強制水冷し、温度
差を少くする方法が一部実用されている。しかし
この方法では、高温でのフランジの水冷による、
該部の材質の変化を伴い、汎用することは困難で
ある。
本発明は従来のかゝる欠点に鑑みこれを解決す
るためになされたものである。
るためになされたものである。
即ち、本発明装置は、Ｈ形鋼の圧延終了后の放
熱中または冷却終了后に、該形鋼のウエブの上面
及び下面に各々インダクターを近接して、且つ該
インダクターポール数の増加方向と該ウエブ巾方
向とが略直交するように配置して、該ウエブの移
動中にトランスバースフラツクスヒーテイングし
て、該ウエブでの残留応力成生の抑制または発生
した残留応力の除去を行うものである。
熱中または冷却終了后に、該形鋼のウエブの上面
及び下面に各々インダクターを近接して、且つ該
インダクターポール数の増加方向と該ウエブ巾方
向とが略直交するように配置して、該ウエブの移
動中にトランスバースフラツクスヒーテイングし
て、該ウエブでの残留応力成生の抑制または発生
した残留応力の除去を行うものである。
次に本発明装置について図面を示して説明す
る。第５図に、本装置の構成例を示す。１：Ｈ形
鋼ウエブ、２：Ｈ形鋼フランジでこのＨ形鋼のウ
エブ１の上面及び下面に夫々上インダクター３、
下インダクター３′が配置されている。
る。第５図に、本装置の構成例を示す。１：Ｈ形
鋼ウエブ、２：Ｈ形鋼フランジでこのＨ形鋼のウ
エブ１の上面及び下面に夫々上インダクター３、
下インダクター３′が配置されている。
４，４′は上、下インダクターの各々のターミ
ナル、５，５′は上、下インダクターの給電ケー
ブル、この図ではインダクターの支持機構、電源
等は省略である。又本例でのインダクターの構造
は３ポール、１巻線式で、上、下一対と為すイン
ダクターであるが、ポール数及び巻線数は、これ
に限定しない。
ナル、５，５′は上、下インダクターの給電ケー
ブル、この図ではインダクターの支持機構、電源
等は省略である。又本例でのインダクターの構造
は３ポール、１巻線式で、上、下一対と為すイン
ダクターであるが、ポール数及び巻線数は、これ
に限定しない。
第６図に本装置によるウエブの加熱原理を示
す。１はＨ形鋼ウエブで、３，３′は各々上、下
インダクター、６，６′は各インダクターコイ
ル、７は磁束で矢印はその方向を示す。８は誘導
電流である。本図で凸部がポールで上、下インダ
クター各々３ポール有している。磁束７はウエブ
１を介して互にむかいあう。上、下インダクター
３，３′のポールの面の間を、走る時に、該ウエ
ブ１内で、誘起起電力を発生し、該ウエブを加熱
する。該ウエブ１中の、・○は誘導電流の方向を
示す。
す。１はＨ形鋼ウエブで、３，３′は各々上、下
インダクター、６，６′は各インダクターコイ
ル、７は磁束で矢印はその方向を示す。８は誘導
電流である。本図で凸部がポールで上、下インダ
クター各々３ポール有している。磁束７はウエブ
１を介して互にむかいあう。上、下インダクター
３，３′のポールの面の間を、走る時に、該ウエ
ブ１内で、誘起起電力を発生し、該ウエブを加熱
する。該ウエブ１中の、・○は誘導電流の方向を
示す。
第７図は、上記関係を、ウエブの上面からみた
ものである。符号は第６図と同一である。但し矢
印は電流の方向、、・○は磁束の方向になつてい
る。ウエブ内での発熱は、誘導電流８の流れに沿
つて発生するので、ウエブが静止していると、ウ
エブ長さ方向に均一に加熱されない。ウエブ移動
中加熱すると均一に加熱される。インダクターポ
ール増加方向と、ウエブ巾方向との関係を、規定
したのも同一理由からである。尚、誘導加熱の効
率を重視しない場合は、上、下のいずれかのイン
ダクターで加熱が可能である。
ものである。符号は第６図と同一である。但し矢
印は電流の方向、、・○は磁束の方向になつてい
る。ウエブ内での発熱は、誘導電流８の流れに沿
つて発生するので、ウエブが静止していると、ウ
エブ長さ方向に均一に加熱されない。ウエブ移動
中加熱すると均一に加熱される。インダクターポ
ール増加方向と、ウエブ巾方向との関係を、規定
したのも同一理由からである。尚、誘導加熱の効
率を重視しない場合は、上、下のいずれかのイン
ダクターで加熱が可能である。
本発明装置を実際に使用する場合には、加熱制
御を行うので、第８図にこの関係機器の構成例を
示す。１はＨ形鋼ウエブ、２は同フランジ、３，
３′は各々上、下インダクター、５，５′は各イン
ダクター給電ケーブル、９はインダクターの電源
装置、１０は制御装置、１１，１１′はインダク
ター前、后ウエブ測温計、１２，１２′はインダ
クター前、后フランジ測温計、１３はローラー、
１４は速度センサーである。
御を行うので、第８図にこの関係機器の構成例を
示す。１はＨ形鋼ウエブ、２は同フランジ、３，
３′は各々上、下インダクター、５，５′は各イン
ダクター給電ケーブル、９はインダクターの電源
装置、１０は制御装置、１１，１１′はインダク
ター前、后ウエブ測温計、１２，１２′はインダ
クター前、后フランジ測温計、１３はローラー、
１４は速度センサーである。
圧延終了后の放熱中にウエブ１を加熱し、フラ
ンジ２との温度差を小さくしてウエブ１の残留応
力を低減する場合測温計１１，１２により得られ
た値とＨ形鋼のサイズと同移送速度とから要入熱
量が決定され、インダクター電源９の電圧が決ま
り、インダクター３，３′よりウエブ１に入熱さ
れる。１１′，１２′測温計は、この入熱結果のフ
イードバツク用のセンサーである。
ンジ２との温度差を小さくしてウエブ１の残留応
力を低減する場合測温計１１，１２により得られ
た値とＨ形鋼のサイズと同移送速度とから要入熱
量が決定され、インダクター電源９の電圧が決ま
り、インダクター３，３′よりウエブ１に入熱さ
れる。１１′，１２′測温計は、この入熱結果のフ
イードバツク用のセンサーである。
他方Ｈ形鋼冷却終了后、ウエブ１の残留応力を
除去する為に、該ウエブを、数百度（℃）加熱す
る場合は、前述フランジの測温及び１１，１１′
は不要である。第９図はＨ形鋼の断面図とインダ
クターの配置関係を示す説明図である。
除去する為に、該ウエブを、数百度（℃）加熱す
る場合は、前述フランジの測温及び１１，１１′
は不要である。第９図はＨ形鋼の断面図とインダ
クターの配置関係を示す説明図である。
第１０図に本装置により、冷却終了后のＨ形鋼
（H912×302×18／34）ウエブを加熱した結果、
減少した残留応力の分布の例を示す。
（H912×302×18／34）ウエブを加熱した結果、
減少した残留応力の分布の例を示す。
以上説明したように本発明装置によるときはＨ
形鋼の残留応力を除去減少を極めて効果的に行う
ことが出来る。
形鋼の残留応力を除去減少を極めて効果的に行う
ことが出来る。
第１図はＨ形鋼の断面図、第２図は残留応力除
去しない場合のＨ形鋼の残留応力分布説明図、第
３図はウエブ加熱法による残留応力軽減の説明
図、第４図はＨ形鋼のフランジとウエブの温度差
と残留応力の関係図表、第５図は本発明になるＨ
形鋼の残留応力除去装置の配置説明図、第６図は
残留応力除去装置によるウエブ加熱原理説明図、
第７図は残留応力除去装置によるウエブの上面か
ら見たウエブ加熱原理説明図、第８図は本残留応
力除去装置の加熱制御システム説明図、第９図は
Ｈ形鋼の断面図とインダクターの配置関係説明
図、第１０図は本残留応力除去装置を使用した場
合のＨ形鋼の減少した残留応力の分布説明図であ
る。 １…Ｈ形鋼のウエブ、２…Ｈ形鋼のフランジ、
３，３′…上、下インダクター、４，４′…上、下
インダクターのターミナル、５，５′…給電ケー
ブル、６，６′…インダクターコイル、７…磁
束、８…誘導電流、９…インダクター電源装置、
１０…制御装置、１１，１１′…インダクター前
後のウエブ測温計、１２，１２′…インダクター
前後のフランジ測温計、１３…ローラー、１４…
速度センサー、１５…多孔ガスバーナー、１６…
ガス炎。
去しない場合のＨ形鋼の残留応力分布説明図、第
３図はウエブ加熱法による残留応力軽減の説明
図、第４図はＨ形鋼のフランジとウエブの温度差
と残留応力の関係図表、第５図は本発明になるＨ
形鋼の残留応力除去装置の配置説明図、第６図は
残留応力除去装置によるウエブ加熱原理説明図、
第７図は残留応力除去装置によるウエブの上面か
ら見たウエブ加熱原理説明図、第８図は本残留応
力除去装置の加熱制御システム説明図、第９図は
Ｈ形鋼の断面図とインダクターの配置関係説明
図、第１０図は本残留応力除去装置を使用した場
合のＨ形鋼の減少した残留応力の分布説明図であ
る。 １…Ｈ形鋼のウエブ、２…Ｈ形鋼のフランジ、
３，３′…上、下インダクター、４，４′…上、下
インダクターのターミナル、５，５′…給電ケー
ブル、６，６′…インダクターコイル、７…磁
束、８…誘導電流、９…インダクター電源装置、
１０…制御装置、１１，１１′…インダクター前
後のウエブ測温計、１２，１２′…インダクター
前後のフランジ測温計、１３…ローラー、１４…
速度センサー、１５…多孔ガスバーナー、１６…
ガス炎。
Claims (1)
- １ Ｈ形鋼の走行通路に、該Ｈ形鋼ウエブ部両面
にトランスバースフラツクスヒーテイング型イン
ダクターを近接配置したことを特徴とするＨ形鋼
の残留応力除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5431780A JPS56152928A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Residual stress relieving device of h-beam |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5431780A JPS56152928A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Residual stress relieving device of h-beam |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56152928A JPS56152928A (en) | 1981-11-26 |
| JPS6242015B2 true JPS6242015B2 (ja) | 1987-09-05 |
Family
ID=12967201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5431780A Granted JPS56152928A (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Residual stress relieving device of h-beam |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56152928A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6228002A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-06 | Kawasaki Steel Corp | Ｈ形鋼圧延時のウエブ加熱方法ならびにその装置 |
| JPS63176429A (ja) * | 1987-01-16 | 1988-07-20 | Kawasaki Steel Corp | Ｈ形鋼の残留応力軽減方法 |
| DE19828785C2 (de) * | 1998-06-27 | 2000-08-03 | Sms Demag Ag | Verfahren zum Richten von gewalztem Profilstahl |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5725619B2 (ja) * | 1974-06-19 | 1982-05-31 | ||
| JPS526327A (en) * | 1975-07-05 | 1977-01-18 | Nippon Steel Corp | Production process of h-beam steel having small residual stress |
| JPS5483142A (en) * | 1977-12-15 | 1979-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Induction heater |
-
1980
- 1980-04-25 JP JP5431780A patent/JPS56152928A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56152928A (en) | 1981-11-26 |
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