JP2992188B2 - 鋼片の接合方法 - Google Patents
鋼片の接合方法Info
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Description
ける鋼片の接合方法に関し、とくに圧延鋼片の鋼種の如
何を問わず、仕上げ圧延時に接合部の分離・破断等を生
じることのない良好な鋼片接合を実現しようとするもの
である。
において、先行する鋼片の後端部と後行する鋼片の先端
部を突き合わせ、その上下に配置した少なくとも1対の
誘導コイルにより鋼片上に誘導電流を生じさせ、この誘
導電流による抵抗発熱により加熱しつつ押圧することに
よって先行鋼片と後行鋼片をオンラインで接合する方法
が知られている。(例えば特開昭62−234679号公報)。
を、小ギャップを隔ててほぼ平行に対向させ、この突き
合わせ部を上下に挟んで対設した1対のコイル導体に電
流を流し、鋼片を垂直に貫通する誘導磁場によって鋼片
上に誘導電流を生じさせることにより、鋼片端部を加熱
しつつ突き合わせ面同士を押圧することによって、両鋼
片を接合するものであり、ここに、好適な突き合わせ面
の温度は1350〜1400℃程度とされている。
たように1350〜1400℃程度の加熱温度で接合した鋼片
を、後続の複数スタンドからなる仕上げ圧延機により、
圧下比が10倍程度以上の圧延を行った場合、全ての鋼種
ついて、圧延終了まで接合部の破断を招くことなしに圧
延を完了することはできなかった。具体的な例を挙げる
と、特に SS400や炭素含有量が100ppm以下の極低炭素鋼
においてトラブルが多発したのである。
もので、鋼種の如何を問わず、その後の仕上げ圧延にお
いて板破断等のトラブルが発生することのない、有利な
加熱条件を与えることにより、良好な接合を実現できる
鋼片の接合方法を提案することを目的とする。
間圧延ラインにおいて、先行する鋼片の後端部と後行す
る鋼片の先端部を加熱・押圧することによって、両鋼片
を接合するに際し、少なくとも接合該当部位の温度T
(℃)が、次式 T2 ≦T≦(T2 + T3 )/2 ここで、T2 : 鋼片の固相線温度(℃) T3 : 鋼片の液相線温度(℃) を満足する温度条件下に押圧することを特徴とする鋼片
の接合方法(第1発明)である。
て、先行する鋼片の後端部と後行する鋼片の先端部を加
熱・押圧することによって、両鋼片を接合するに際し、
少なくとも接合該当部位の温度T(℃)が、下記 (1)式
又は (2)式を満足する温度条件下に押圧することを特徴
とする鋼片の接合方法(第2発明)である。 記 (1) T1 ≦T2 の場合 (T1 + T2 )/2≦T≦(T2 + T3 )/2 ---(1) (2) T1 >T2 の場合 T2 ≦T≦(T2 + T3 )/2 ---(2) ここで、T1 : 酸化鉄スケールの溶融温度(℃) T2 : 鋼片の固相線温度(℃) T3 : 鋼片の液相線温度(℃)
好な鋼片接合を実現するには、接合に際し、接合対象部
位を、表面の酸化スケールが溶融除去できる温度まで昇
温するか、又は接合対象部位の少なくとも突き合わせ端
面を母材溶融状態とする必要があり、これらいずれかが
成り立つことが条件である。そこで、発明者らは、炭素
含有量が1.3 wt%〜5ppm の各種炭素鋼について、接合
後圧下率が5倍以上の圧延に耐え得る接合条件とくに好
適加熱温度範囲について調査を行った。なお接合の良否
は、接合後の仕上げ圧延における板破断の有無及び圧延
後の接合状態で判断した。この良否判断において、何ら
の問題なしに仕上げ圧延を実施できた場合は言うまでも
なく、圧延後に一部接合切れが生じた場合も実際上問題
がないので、良好な接合ということができる。
たとおり、好適加熱温度範囲は、炭素含有量に応じて大
きく変化し、炭素含有量が少ない場合は従来良好とされ
た1350〜1400℃よりもはるかに高温側であり、一方炭素
含有量が多い場合はより低温側であることが判明した。
鉄スケールの溶融温度、鋼片の固相線温度及び鋼片の液
相線温度をパラメータとして利用すると良好に表現し得
ることが判明した。図2に、鋼片の炭素含有量と鋼片の
液相線温度及び固相線温度との関係を示す(同図は、鉄
鋼便覧第3版I基礎編(丸善株式会社)205 頁に示され
る算出式を用いて描図したものである)。また同図に
は、酸化スケールの溶融温度及び図1で求めた圧延状況
も併せて示す。
に、炭素含有量に応じた最適加熱温度範囲は、鋼片の固
相線温度(T2 )及び鋼片の液相線温度(T3 )をパラ
メータとして好適に表現することができ、接合該当部位
の温度(T)が、次式 T2 ≦T≦(T2 + T3 )/2 ここで、T2 : 鋼片の固相線温度(℃) T3 : 鋼片の液相線温度(℃) の範囲を満足すれば、何ら問題なしに仕上げ圧延を実施
することができた。
熱温度範囲であるが、実際上問題のない好適加熱温度範
囲は、次のように表すことができる。すなわち、好適加
熱温度範囲は、上記した鋼片の固相線温度(T2 )及び
液相線温度(T3 )並びに酸化鉄スケールの溶融温度
(T1 )をパラメータとして的確に表現することがで
き、鋼片の固相線温度(T2 )が酸化鉄スケールの溶融
温度(T1 )以上の場合は、接合該当部位の温度(T)
が酸化鉄スケールの溶融温度(T1 )と鋼片の固相線温
度(T2 )との中間温度よりも高く、かつ鋼片の固相線
温度(T2 )と液相線温度(T3 )との中間温度よりも
低い範囲、すなわち次式(1) (T1 + T2 )/2≦T≦(T2 + T3 )/2 ---(1) で示される範囲、一方、鋼片の固相線温度(T2 )が酸
化鉄スケールの溶融温度(T1 )を下回る場合は、合該
当部位の温度(T)が鋼片の固相線温度(T2 )よりも
高く、かつ鋼片の固相線温度(T2 )と液相線温度(T
3 )との中間温度よりも低い範囲、すなわち次式(2) T2 ≦T≦(T2 + T3 )/2 ---(2) で示される範囲が好適加熱温度範囲であることが究明さ
れたのである。
干変化するけれども、いずれの鋼種においても、上記し
た温度条件を満足すれば、良好な接合が実現されること
が確かめられている。
との間に、誘導電流発熱を利用した接合機を設置し、こ
の接合機の前段でクロップシャーにて先行鋼片の後端部
と後行鋼片の先端部とを所望の端部形状に切断したの
ち、誘導電流にて種々の温度に加熱後、押圧接合し、つ
いで仕上げミルに供した。昇熱速度は予め 100℃/sと
なるように設定すると共に、接合機に供する粗圧延後の
シートバーの加熱直前温度も、加熱炉抽出温度、粗圧延
速度により調整し、1000℃±20℃となるようにした。
た。圧延条件は、粗圧延後のシートバー幅:700 〜1900
mm、シートバー厚:25〜50mm、また7段目仕上げミル出
側鋼板厚:0.8 〜3.5 mmとした。交番磁場印加のための
コイルとして、一対の鉄心コイルを鋼片接合部の上下に
接合幅全体に磁場が作用するように配置した。上下コイ
ルには同一交流電源から電力を供給するものとし、投入
電力容量は最大6000kWとした。ここに加熱処理は、鋼片
の成分から固相線温度(T2 )及び液相線温度(T3)
を求め、加熱到達温度TがT2 ≦T≦(T2 + T3 )/
2を満足する条件で行った。得られた結果を表1に示
す。
最適加熱温度範囲を満足する条件下で加熱接合処理を行
った場合には、いずれも良好な仕上げ圧延を実施するこ
とができた。
条件は、鋼片の成分から、酸化鉄スケールの溶融温度
(T1 )、固相線温度(T2 )及び液相線温度(T3 )
を求め、加熱到達温度Tが(T1 + T2 )/2≦T≦
(T2 + T3 )/2を満足する条件で行った。ただし、
T1 >T2 の場合はT2 ≦T≦(T2 + T3 )/2を満
足する条件で行った。得られた結果を表2に示す。
好適加熱温度範囲を満足する条件下で加熱接合処理を行
った場合には、いずれも実際上問題のない良好な仕上げ
圧延を実施することができた。
条件は、鋼片の成分から、酸化鉄スケールの溶融温度
(T1 )、固相線温度(T2 )及び液相線温度(T3 )
を求め、加熱到達温度Tが(T1 + T2 )/2>Tの条
件で行った。得られた結果を表3に示す。
発明を満足しない条件下で加熱接合処理を行った場合に
は、いずれも良好な仕上げ圧延を実施することはできな
かった。
合について説明したか、その他、電磁鋼板や高合金鋼に
適用した場合でも同様の効果が得られることが確認され
ている。また、接合順序は、加熱後に押圧しても、押圧
しつつ加熱しても同様な効果を得ることができ、さらに
加熱手段についても、誘導加熱以外のいずれの公知手段
によっても同様に良好な結果が得られることが確かめら
れている。
以上の鋼について示したが、T2 ,T3 の温度は20p
pm近傍ですでにほとんど変化しないということは明白
であるためC<20ppmの鋼についても適用できるこ
とは言うまでもないことである。
にかかわらず、熱間圧延ラインにおける鋼片接合を、そ
の後の仕上げ圧延における板破断等のトラブル発生なし
に、確実に達成することができる。
を示したグラフである。
線温度との関係を、酸化スケールの溶融温度及び図1で
求めた圧延状況と共に、示したグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 熱間圧延ラインにおいて、先行する鋼片
の後端部と後行する鋼片の先端部を加熱・押圧すること
によって、両鋼片を接合するに際し、少なくとも接合該
当部位の温度T(℃)が、次式 T2 ≦T≦(T2 + T3 )/2 ここで、T2 : 鋼片の固相線温度(℃) T3 : 鋼片の液相線温度(℃) を満足する温度条件下に押圧することを特徴とする鋼片
の接合方法。 - 【請求項2】 熱間圧延ラインにおいて、先行する鋼片
の後端部と後行する鋼片の先端部を加熱・押圧すること
によって、両鋼片を接合するに際し、少なくとも接合該
当部位の温度T(℃)が、下記 (1)式又は (2)式を満足
する温度条件下に押圧することを特徴とする鋼片の接合
方法。 記 (1) T1 ≦T2 の場合 (T1 + T2 )/2≦T≦(T2 + T3 )/2 ---(1) (2) T1 >T2 の場合 T2 ≦T≦(T2 + T3 )/2 ---(2) ここで、T1 : 酸化鉄スケールの溶融温度(℃) T2 : 鋼片の固相線温度(℃) T3 : 鋼片の液相線温度(℃)
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