JPH07178417A - 耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法 - Google Patents
耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法Info
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- JPH07178417A JPH07178417A JP5324214A JP32421493A JPH07178417A JP H07178417 A JPH07178417 A JP H07178417A JP 5324214 A JP5324214 A JP 5324214A JP 32421493 A JP32421493 A JP 32421493A JP H07178417 A JPH07178417 A JP H07178417A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】溶接部の破断荷重が大きい薄鋼板の板継ぎ溶接
方法の提供。 【構成】薄鋼板を製造する連続ラインでの先行コイルの
尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶接方法に
おいて、前記先行コイルの尾部と後続コイルの先端部を
コイルの板幅方向に対し斜めに切断するか、または、コ
イルの板幅方向にジグザグ切断し、若しくは、一部はジ
グザグに切断し、残部はコイルの板幅方向と平行に直線
的に切断し、その後突き合わせ溶接方法により接合する
板継ぎ溶接方法。 【発明の効果】本発明方法を用いて薄鋼板を接合すれ
ば、従来の方法で接合した溶接部に比べて溶接部での破
断荷重を大きくすることができる。
方法の提供。 【構成】薄鋼板を製造する連続ラインでの先行コイルの
尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶接方法に
おいて、前記先行コイルの尾部と後続コイルの先端部を
コイルの板幅方向に対し斜めに切断するか、または、コ
イルの板幅方向にジグザグ切断し、若しくは、一部はジ
グザグに切断し、残部はコイルの板幅方向と平行に直線
的に切断し、その後突き合わせ溶接方法により接合する
板継ぎ溶接方法。 【発明の効果】本発明方法を用いて薄鋼板を接合すれ
ば、従来の方法で接合した溶接部に比べて溶接部での破
断荷重を大きくすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薄鋼板を製造する工程の
うち、酸洗、冷間圧延、焼鈍等の連続ラインにおいて、
先行コイルと後続コイルを接合する板継ぎ溶接方法に関
するものである。
うち、酸洗、冷間圧延、焼鈍等の連続ラインにおいて、
先行コイルと後続コイルを接合する板継ぎ溶接方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】薄鋼板を製造する工程のうち、酸洗、冷
間圧延、焼鈍等の連続ラインでは、生産効率の向上を図
るために、先行コイルの尾部と後続コイルの先端部を溶
接して接合する、いわゆる板継ぎ溶接が行われている。
間圧延、焼鈍等の連続ラインでは、生産効率の向上を図
るために、先行コイルの尾部と後続コイルの先端部を溶
接して接合する、いわゆる板継ぎ溶接が行われている。
【０００３】図１は、連続ラインの前に設置された板継
ぎ溶接設備の概略構成を示す図である。板継ぎ溶接は、
連続ラインの入り側において、次のように実施される。
すなわち、先行コイル１の尾部が溶接機５を通過する前
に、溶接時間を確保するためルーパー６に薄鋼板を溜
め、この時間で後続コイル２の先端部と先行コイル１の
尾部とを板継ぎ溶接して接合する。
ぎ溶接設備の概略構成を示す図である。板継ぎ溶接は、
連続ラインの入り側において、次のように実施される。
すなわち、先行コイル１の尾部が溶接機５を通過する前
に、溶接時間を確保するためルーパー６に薄鋼板を溜
め、この時間で後続コイル２の先端部と先行コイル１の
尾部とを板継ぎ溶接して接合する。
【０００４】図２は、従来、行われている板継ぎ溶接に
よる場合の溶接部を平面的に示す図である。
よる場合の溶接部を平面的に示す図である。
【０００５】従来方法は、図２に示すごとく、板幅方向
に平行に切断処理された先行コイル１の尾部1-1 および
後続コイル２の先端部2-1 を突き合わせた後に、フラッ
シュバット溶接法を用いて接合するものである。
に平行に切断処理された先行コイル１の尾部1-1 および
後続コイル２の先端部2-1 を突き合わせた後に、フラッ
シュバット溶接法を用いて接合するものである。
【０００６】一方、酸洗、冷間圧延、焼鈍等の連続ライ
ンでは、通板における蛇行送りを防止し、正常な通板状
態を確保するために、長手方向に引張力（図２中のＰ）
を付与している。そこで、溶接部３には、この引張力に
耐え溶接部で破断しないことが要求されるが、溶接部の
欠陥等の存在により、ルーパー内あるいはこの後のライ
ン内で破断することがある。一度、溶接部で破断する
と、製造ラインを停止させ、薄鋼板を再接合しなければ
ならず、停止による生産性の低下や再接合に要するコス
トの増加等の問題が生じる。
ンでは、通板における蛇行送りを防止し、正常な通板状
態を確保するために、長手方向に引張力（図２中のＰ）
を付与している。そこで、溶接部３には、この引張力に
耐え溶接部で破断しないことが要求されるが、溶接部の
欠陥等の存在により、ルーパー内あるいはこの後のライ
ン内で破断することがある。一度、溶接部で破断する
と、製造ラインを停止させ、薄鋼板を再接合しなければ
ならず、停止による生産性の低下や再接合に要するコス
トの増加等の問題が生じる。
【０００７】このため板継ぎ溶接部の耐破断特性を向上
させる努力がなされており、例えば、特開平５−69150
号公報に開示された方法がある。この方法は、フラッシ
ュバット溶接後の鋼板を1000〜700 ℃の温度に冷却する
際に、溶接部を中心とする板長手方向に対し10mmの範囲
の鋼板に板長手方向に平均４〜５％の圧縮歪を加えるこ
とで、溶接部の耐破断特性の向上を図るものである。し
かし、この方法には、次のような問題がある。
させる努力がなされており、例えば、特開平５−69150
号公報に開示された方法がある。この方法は、フラッシ
ュバット溶接後の鋼板を1000〜700 ℃の温度に冷却する
際に、溶接部を中心とする板長手方向に対し10mmの範囲
の鋼板に板長手方向に平均４〜５％の圧縮歪を加えるこ
とで、溶接部の耐破断特性の向上を図るものである。し
かし、この方法には、次のような問題がある。
【０００８】引張力が掛けられている鋼板に、引張力
とは逆方向である圧縮力を加えて、圧縮歪を与えなけれ
ばならず、その圧縮方法が技術的に困難である。
とは逆方向である圧縮力を加えて、圧縮歪を与えなけれ
ばならず、その圧縮方法が技術的に困難である。
【０００９】連続ラインにおいては、短時間で圧縮歪
みを加えなければならないので、歪量の制御が困難であ
る。
みを加えなければならないので、歪量の制御が困難であ
る。
【００１０】溶接部近傍に圧縮歪を与えるために、溶
接部近傍以外の部分において、余分に引張方向の歪が追
加される。
接部近傍以外の部分において、余分に引張方向の歪が追
加される。
【００１１】このように、特開平５−69150 号公報に記
載された方法は、板継ぎ溶接部の耐破断特性の向上を図
る方法としては、満足できるものではない。
載された方法は、板継ぎ溶接部の耐破断特性の向上を図
る方法としては、満足できるものではない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点がなく、しかも従来の方法に比べて溶接部の破
断荷重を大幅に向上させ得る、新規な板継ぎ溶接方法を
提供することを目的としたものである。
な問題点がなく、しかも従来の方法に比べて溶接部の破
断荷重を大幅に向上させ得る、新規な板継ぎ溶接方法を
提供することを目的としたものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、次の
(1) 、(2) の「耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法」に
ある。
(1) 、(2) の「耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法」に
ある。
【００１４】(1) 薄鋼板を製造する連続ラインでの先行
コイルの尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶
接方法において、前記先行コイルの尾部と後続コイルの
先端部をコイルの板幅方向に対し斜めに切断し、その
後、突き合わせ溶接方法により接合することを特徴とす
る耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法。
コイルの尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶
接方法において、前記先行コイルの尾部と後続コイルの
先端部をコイルの板幅方向に対し斜めに切断し、その
後、突き合わせ溶接方法により接合することを特徴とす
る耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法。
【００１５】(2) 薄鋼板を製造する連続ラインでの先行
コイルの尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶
接方法において、前記先行コイルの尾部と後続コイルの
先端部をコイルの板幅方向にジグザグに切断し、若しく
は、一部はジグザグに切断し、残部はコイルの板幅方向
と平行に直線的に切断し、その後、突き合わせ溶接方法
により接合することを特徴とする耐破断特性に優れる板
継ぎ溶接方法。
コイルの尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶
接方法において、前記先行コイルの尾部と後続コイルの
先端部をコイルの板幅方向にジグザグに切断し、若しく
は、一部はジグザグに切断し、残部はコイルの板幅方向
と平行に直線的に切断し、その後、突き合わせ溶接方法
により接合することを特徴とする耐破断特性に優れる板
継ぎ溶接方法。
【００１６】上記(1) および(2) の「薄鋼板」とは、板
厚3.0mm 未満のものをいう。また、ここでいう「連続ラ
イン」とは、薄鋼板を製造する工程のうち、酸洗、冷間
圧延、焼鈍等の工程を意味している。
厚3.0mm 未満のものをいう。また、ここでいう「連続ラ
イン」とは、薄鋼板を製造する工程のうち、酸洗、冷間
圧延、焼鈍等の工程を意味している。
【００１７】上記(1) の「コイルの板幅方向に対し斜め
に切断し、」を図３を用いて説明する。
に切断し、」を図３を用いて説明する。
【００１８】図３は、本発明方法を適用して、先行コイ
ルの尾部と後続コイルの先端部をコイルの板幅方向に対
し斜めに切断し、その後突き合わせ溶接を行った部分を
示したものである。
ルの尾部と後続コイルの先端部をコイルの板幅方向に対
し斜めに切断し、その後突き合わせ溶接を行った部分を
示したものである。
【００１９】図中の1-1 は先行コイル１の尾部、2-1 は
後続コイル２の先端部である。Ｐはコイルにかかる引張
力の方向を示している。３は先行コイル１の尾部1-1 と
後続コイル２の先端部2-1 が噛み合うように、板幅方向
に対し、斜め（図３中では、板幅方向に対し、βの角度
を有している。）に切断した後に、突き合わせ溶接によ
り接合した溶接部である。板幅方向に対してなす角βの
範囲は、40度以上、60度以下とする。
後続コイル２の先端部である。Ｐはコイルにかかる引張
力の方向を示している。３は先行コイル１の尾部1-1 と
後続コイル２の先端部2-1 が噛み合うように、板幅方向
に対し、斜め（図３中では、板幅方向に対し、βの角度
を有している。）に切断した後に、突き合わせ溶接によ
り接合した溶接部である。板幅方向に対してなす角βの
範囲は、40度以上、60度以下とする。
【００２０】上記(2) の「コイルの板幅方向に対しジグ
ザグに切断し、若しくは、一部はジグザグに切断し、残
部はコイルの板幅方向と平行に直線的に切断し、」を図
４の(a) 、(b) を用いて説明する。
ザグに切断し、若しくは、一部はジグザグに切断し、残
部はコイルの板幅方向と平行に直線的に切断し、」を図
４の(a) 、(b) を用いて説明する。
【００２１】図中の1-1 は先行コイル１の尾部、2-1 は
後続コイル２の先端部である。Ｐはコイルにかかる引張
力の方向を示している。図４の(a) 中の３は、先行コイ
ル１の尾部1-1 と後続コイル２の先端部2-1 を板幅方向
に互いに噛み合うようにジグザグに切断し、その後、突
き合わせ溶接により接合した溶接部である。図４の(b)
中の３は、先行コイル１の尾部1-1 と後続コイル２の先
端部2-1 を、一部は互いに噛み合うようにジグザグに切
断し、残部は、コイルの板幅方向と平行に直線的に切断
し、その後、突き合わせ溶接により接合した溶接部であ
る。図中のβは、薄鋼板を切断する角度を、板幅方向に
対してなす角度で示したものである。βはある特定角度
を保持する必要はなく、50度以上の角度であればよい
が、走間シャーの歯の幾何学的な作り易さから60度程度
が適当である。
後続コイル２の先端部である。Ｐはコイルにかかる引張
力の方向を示している。図４の(a) 中の３は、先行コイ
ル１の尾部1-1 と後続コイル２の先端部2-1 を板幅方向
に互いに噛み合うようにジグザグに切断し、その後、突
き合わせ溶接により接合した溶接部である。図４の(b)
中の３は、先行コイル１の尾部1-1 と後続コイル２の先
端部2-1 を、一部は互いに噛み合うようにジグザグに切
断し、残部は、コイルの板幅方向と平行に直線的に切断
し、その後、突き合わせ溶接により接合した溶接部であ
る。図中のβは、薄鋼板を切断する角度を、板幅方向に
対してなす角度で示したものである。βはある特定角度
を保持する必要はなく、50度以上の角度であればよい
が、走間シャーの歯の幾何学的な作り易さから60度程度
が適当である。
【００２２】コイルの切断に関しては、通常、用いられ
ている走間シャー等の装置が使用できる。また、コイル
の接合には、通常の突き合わせ溶接法（例えば、フラッ
シュバット溶接やレーザ溶接等）を適用できる。
ている走間シャー等の装置が使用できる。また、コイル
の接合には、通常の突き合わせ溶接法（例えば、フラッ
シュバット溶接やレーザ溶接等）を適用できる。
【００２３】
【作用】本発明者らは、耐破断特性に優れる板継ぎ溶接
法について、種々検討した結果、次の知見を得ることが
できた。
法について、種々検討した結果、次の知見を得ることが
できた。
【００２４】すなわち、薄鋼板の連続製造ラインにおい
て、コイルの板幅方向に対し斜めに切断、あるいは、コ
イルの板幅方向に対しジクザグに切断して、その後溶接
を行った溶接部の耐破断特性は、従来のコイルの板幅方
向に平行に切断して、その後溶接を行った溶接部のそれ
と比べて引張り強度において非常に優れている。以下、
その理由について述べる。
て、コイルの板幅方向に対し斜めに切断、あるいは、コ
イルの板幅方向に対しジクザグに切断して、その後溶接
を行った溶接部の耐破断特性は、従来のコイルの板幅方
向に平行に切断して、その後溶接を行った溶接部のそれ
と比べて引張り強度において非常に優れている。以下、
その理由について述べる。
【００２５】前述した図３を用いて説明する。図中の３
は、切断され、その後溶接された部分である。先行コイ
ル１と後続コイル２には、引張力Ｐがかかっている。こ
れにより、溶接部には、Ｐと平行に引張応力σがかかっ
ている。このσは、溶接部に対し、垂直な方向にかかる
引張応力σ1 と平行にかかる剪断応力σ2 に分解するこ
とができる。角度βは、コイルの板幅方向と切断された
方向とがなす角度である。
は、切断され、その後溶接された部分である。先行コイ
ル１と後続コイル２には、引張力Ｐがかかっている。こ
れにより、溶接部には、Ｐと平行に引張応力σがかかっ
ている。このσは、溶接部に対し、垂直な方向にかかる
引張応力σ1 と平行にかかる剪断応力σ2 に分解するこ
とができる。角度βは、コイルの板幅方向と切断された
方向とがなす角度である。
【００２６】引張応力σ1 と剪断応力σ2 は次の(1) 、
(2) 式で表される。
(2) 式で表される。
【００２７】
【数１】
【００２８】図５は、σ1 ／σの値と角度βとの関係を
示したものである。
示したものである。
【００２９】図５からβを大きくするほどσ1 ／σの値
が小さくなることがわかる。すなわち、βを大きくする
ほど溶接部を破断させる引張応力σ1 を小さくできるの
である。図５において、β＝０の場合が、コイルの板幅
方向に平行に切断した従来の方法の場合に対応する。β
＝０の場合はσ1 ＝σであり、βを大きくするとσ1＜
σとなるので、本発明方法は、従来の方法に比べて、溶
接部を破断しようとする引張応力σ1 を小さくすること
ができ、溶接部の耐破断特性は向上することがわかる。
が小さくなることがわかる。すなわち、βを大きくする
ほど溶接部を破断させる引張応力σ1 を小さくできるの
である。図５において、β＝０の場合が、コイルの板幅
方向に平行に切断した従来の方法の場合に対応する。β
＝０の場合はσ1 ＝σであり、βを大きくするとσ1＜
σとなるので、本発明方法は、従来の方法に比べて、溶
接部を破断しようとする引張応力σ1 を小さくすること
ができ、溶接部の耐破断特性は向上することがわかる。
【００３０】切り捨てるスクラップ長さを一定とした場
合において、前述した図４の(a) 、(b) の様にコイルを
板幅方向に対しジグザグに切断した時の角度βの大きさ
と図３のようにコイルを単に斜めに切断した時の角度β
を比較すると、図４に示した切断方法の方が角度βを幾
何学的に大きくすることができる。従って、コイルをジ
クザグに切断して、その後溶接する図４に示す方法の方
が、図３に示す方法よりも溶接部の破断荷重を大きくす
ることができる。
合において、前述した図４の(a) 、(b) の様にコイルを
板幅方向に対しジグザグに切断した時の角度βの大きさ
と図３のようにコイルを単に斜めに切断した時の角度β
を比較すると、図４に示した切断方法の方が角度βを幾
何学的に大きくすることができる。従って、コイルをジ
クザグに切断して、その後溶接する図４に示す方法の方
が、図３に示す方法よりも溶接部の破断荷重を大きくす
ることができる。
【００３１】以上の説明は、溶接部に欠陥がない場合の
ものである。
ものである。
【００３２】図６は、溶接部に存在する亀裂を示したも
のである。溶接部には、図６に示すような亀裂状欠陥が
存在する場合がある。本発明方法は、溶接部に亀裂が存
在する場合においても、優れた効果を有する。以下にそ
の理由を述べる。図６中の２ａは亀裂長、σは亀裂にか
かる引張応力、角度βは板幅方向と溶接部の切断方向
（すなわち、亀裂の延長方向）とがなす角度である。
（ｒ、ｔ）は亀裂先端近傍のある位置Ｘにかかる応力成
分を、亀裂先端を原点Ｏとして座標で表したものであ
る。ｒは原点Ｏからの距離であり、ｔは亀裂の延長方向
と、ある位置Ｘとがなす角度である。
のである。溶接部には、図６に示すような亀裂状欠陥が
存在する場合がある。本発明方法は、溶接部に亀裂が存
在する場合においても、優れた効果を有する。以下にそ
の理由を述べる。図６中の２ａは亀裂長、σは亀裂にか
かる引張応力、角度βは板幅方向と溶接部の切断方向
（すなわち、亀裂の延長方向）とがなす角度である。
（ｒ、ｔ）は亀裂先端近傍のある位置Ｘにかかる応力成
分を、亀裂先端を原点Ｏとして座標で表したものであ
る。ｒは原点Ｏからの距離であり、ｔは亀裂の延長方向
と、ある位置Ｘとがなす角度である。
【００３３】亀裂先端近傍の応力場には、モードＩおよ
びモードIIと呼ばれる２つの形態がある。
びモードIIと呼ばれる２つの形態がある。
【００３４】図７の(a) 、(b) は、モードＩおよびモー
ドIIの形態をそれぞれ示した図である。モードＩは、亀
裂を開口させる方向の応力によって、亀裂が進展する場
合であり、モードIIは、亀裂に対して剪断方向に応力が
かかることによって、亀裂が進展するような場合であ
る。それぞれについての応力拡大係数（亀裂先端での応
力の厳しさを示すパラメータ）ＫI 、ＫIIは次の(3) 、
(4) 式で表される。
ドIIの形態をそれぞれ示した図である。モードＩは、亀
裂を開口させる方向の応力によって、亀裂が進展する場
合であり、モードIIは、亀裂に対して剪断方向に応力が
かかることによって、亀裂が進展するような場合であ
る。それぞれについての応力拡大係数（亀裂先端での応
力の厳しさを示すパラメータ）ＫI 、ＫIIは次の(3) 、
(4) 式で表される。
【００３５】
【数２】
【００３６】ＫI およびＫIIを用いて、亀裂先端近傍の
ある位置Ｘでの応力成分を（ｒ、ｔ）座標で表すと次の
(5) 、(6) および(7) 式のようになる。
ある位置Ｘでの応力成分を（ｒ、ｔ）座標で表すと次の
(5) 、(6) および(7) 式のようになる。
【００３７】
【数３】
【００３８】(6) 式を次の(8) 式のように書き換える。
ただし、Ｋt は次の(9) 式で示すように定義したパラメ
ータである。
ただし、Ｋt は次の(9) 式で示すように定義したパラメ
ータである。
【００３９】
【数４】
【００４０】Ｋt の値が最大となる方向で、かつ、Ｋt
の最大値（以下、Ｋtmaxと記す）がＫtmax≧Ｋcrを満た
すときに亀裂は拡大する。ここで、Ｋcrは材料の亀裂に
対する抵抗を示す材料強度のパラメータである。
の最大値（以下、Ｋtmaxと記す）がＫtmax≧Ｋcrを満た
すときに亀裂は拡大する。ここで、Ｋcrは材料の亀裂に
対する抵抗を示す材料強度のパラメータである。
【００４１】亀裂はσt が最大となる方向ｔに進行す
る。(6) 式より、σt が最大となる角度ｔ0 は次の(10)
式を満たす必要がある。
る。(6) 式より、σt が最大となる角度ｔ0 は次の(10)
式を満たす必要がある。
【００４２】
【数５】
【００４３】(10)式の根は次の(11)式のようになり、２
根のうちσt が大きい方の角度が、ｔ0 である。
根のうちσt が大きい方の角度が、ｔ0 である。
【００４４】
【数６】
【００４５】また、Ｋtmaxは、角度βによって変化する
値である。
値である。
【００４６】図８は、角度β（溶接部の切断方向すなわ
ち亀裂の延長方向と、コイルの板幅方向とのなす角）と
同一長さの亀裂に対するＫtmaxの値の関係を示したもの
である。
ち亀裂の延長方向と、コイルの板幅方向とのなす角）と
同一長さの亀裂に対するＫtmaxの値の関係を示したもの
である。
【００４７】図８から角度βを大きくすると、Ｋ
tmaxは、小さくなることがわかる。Ｋtmaxを小さくでき
るということは、亀裂長２ａの亀裂を拡大させない範囲
を大きくすることが可能となることを意味している。
tmaxは、小さくなることがわかる。Ｋtmaxを小さくでき
るということは、亀裂長２ａの亀裂を拡大させない範囲
を大きくすることが可能となることを意味している。
【００４８】つまり、角度βを大きくすると、溶接部に
存在する亀裂の拡大を防止する効果が働くので、破断荷
重を大きくすることができる。
存在する亀裂の拡大を防止する効果が働くので、破断荷
重を大きくすることができる。
【００４９】図８から角度βが35度以下では、β＝０の
ときよりもＫtmaxの値は大きくなるので、溶接部に亀裂
が存在するときには、その亀裂は、拡大しやすくなって
しまう。そこで、βは、亀裂の存在を仮定すれば、破壊
力学的に十分な強度を示すように40度以上の角度とする
必要がある。
ときよりもＫtmaxの値は大きくなるので、溶接部に亀裂
が存在するときには、その亀裂は、拡大しやすくなって
しまう。そこで、βは、亀裂の存在を仮定すれば、破壊
力学的に十分な強度を示すように40度以上の角度とする
必要がある。
【００５０】ただし、コイルの切断を板幅方向に対して
斜めに行った場合は、βが60度を超えると、切断してス
クラップになる板の長さが極端に長くなり、歩留りの悪
化を招く。図10は、図３に示すようにコイルの切断を斜
めに行った場合の、切断する板の長さと板幅の比と、角
度βとの関係を示したものである。なお、図10でいう
「切断長さ」とは、コイルの先端部と尾部において、切
断されてスクラップとなる部分のコイル長さ方向に計っ
た長さの合計を意味している。
斜めに行った場合は、βが60度を超えると、切断してス
クラップになる板の長さが極端に長くなり、歩留りの悪
化を招く。図10は、図３に示すようにコイルの切断を斜
めに行った場合の、切断する板の長さと板幅の比と、角
度βとの関係を示したものである。なお、図10でいう
「切断長さ」とは、コイルの先端部と尾部において、切
断されてスクラップとなる部分のコイル長さ方向に計っ
た長さの合計を意味している。
【００５１】これらのことから、角度βの範囲は、破壊
力学的に十分な強度を示す50度を中心として40度以上、
60度以下の範囲が適当である。
力学的に十分な強度を示す50度を中心として40度以上、
60度以下の範囲が適当である。
【００５２】また、コイルの切断をジグザグに行う場合
は、βの値をできるだけ大きくする方が良いが前記のと
おり走間シャーの歯の幾何学的な作りやすさなどの点か
ら、角度βは、60度程度が適当である。
は、βの値をできるだけ大きくする方が良いが前記のと
おり走間シャーの歯の幾何学的な作りやすさなどの点か
ら、角度βは、60度程度が適当である。
【００５３】さらに、コイルの切断をジグザグに行うこ
とで、歩留りを同一にした接合状態で、より大きな角度
βをとることが可能となり接合部の耐破断特性を向上で
き、逆にβを同一にして耐破断特性を同一にした場合に
ついては歩留りを良くすることが可能となる。
とで、歩留りを同一にした接合状態で、より大きな角度
βをとることが可能となり接合部の耐破断特性を向上で
き、逆にβを同一にして耐破断特性を同一にした場合に
ついては歩留りを良くすることが可能となる。
【００５４】このように、本発明方法は、溶接部に亀裂
が存在する、しないに拘わらず、溶接部の耐破断特性を
向上させる効果を有するものである。
が存在する、しないに拘わらず、溶接部の耐破断特性を
向上させる効果を有するものである。
【００５５】
【実施例】本発明の耐破断特性効果を確認するために、
次の条件で薄鋼板の板継ぎ溶接試験を行った。
次の条件で薄鋼板の板継ぎ溶接試験を行った。
【００５６】溶鋼を連続鋳造装して厚さ245 mmのスラブ
を製造した。次に、1250℃にスラブを加熱し、熱間圧延
を施して、板厚3.0mm 、板幅1000mmのホットコイルを製
造し、600 ℃でコイル状に巻き取った。これらのコイル
に対して、連続酸洗ラインにおいて酸洗を施す前に、本
発明方法を用いて、コイル同士を板継ぎ溶接して接合し
た。
を製造した。次に、1250℃にスラブを加熱し、熱間圧延
を施して、板厚3.0mm 、板幅1000mmのホットコイルを製
造し、600 ℃でコイル状に巻き取った。これらのコイル
に対して、連続酸洗ラインにおいて酸洗を施す前に、本
発明方法を用いて、コイル同士を板継ぎ溶接して接合し
た。
【００５７】前述の図１を用いて、本発明方法の実施例
を説明する。図１中の先行コイル１の尾部が溶接機５に
来る前に、ルーパー６に鋼板を溜めておき、この時間を
利用して、先行コイル１の尾部が走間シャー４に来た時
に、コイルの尾部を切断し、溶接機５内で待機させ、後
続のコイルの先端が走間シャー４に来ると、コイルの先
端を切断し、溶接機５内において、フラシュバット溶接
を行って、先行コイル１と後続コイル２の接合を行っ
た。アップセット時間、加圧力、フラッシュ時間等の条
件は通常のフラシュバット溶接において行われている条
件とした。
を説明する。図１中の先行コイル１の尾部が溶接機５に
来る前に、ルーパー６に鋼板を溜めておき、この時間を
利用して、先行コイル１の尾部が走間シャー４に来た時
に、コイルの尾部を切断し、溶接機５内で待機させ、後
続のコイルの先端が走間シャー４に来ると、コイルの先
端を切断し、溶接機５内において、フラシュバット溶接
を行って、先行コイル１と後続コイル２の接合を行っ
た。アップセット時間、加圧力、フラッシュ時間等の条
件は通常のフラシュバット溶接において行われている条
件とした。
【００５８】また、先行コイルの尾部および後続のコイ
ルの先端は、板幅方向に対して、角度βを０度、15度、
30度、45度、60度および75度に変化させて図３に示すよ
うな斜めに切断し、上記の溶接を行った。その後、これ
らの試料の溶接部を切り出して、引張試験を行って耐破
断特性を評価した。
ルの先端は、板幅方向に対して、角度βを０度、15度、
30度、45度、60度および75度に変化させて図３に示すよ
うな斜めに切断し、上記の溶接を行った。その後、これ
らの試料の溶接部を切り出して、引張試験を行って耐破
断特性を評価した。
【００５９】図９は、引張試験の結果を示したものであ
り、角度βと破断荷重比（Ｐ／Ｐ0）との関係を示して
いる。
り、角度βと破断荷重比（Ｐ／Ｐ0）との関係を示して
いる。
【００６０】ここでＰ0 は、βが０度の際の試験片の破
断荷重である。Ｐは、各角度での破断荷重である。図９
から、角度βを40度以上にすると、破断荷重比が急激に
大きくなることがわかる。
断荷重である。Ｐは、各角度での破断荷重である。図９
から、角度βを40度以上にすると、破断荷重比が急激に
大きくなることがわかる。
【００６１】すなわち、本発明の効果は角度βを40度以
上にすることによって顕著に現れるが、前述したように
角度βを60度よりも大きくすると、コイルの切断長さが
極端に長くなるので、角度βの範囲は、コイルの板幅方
向に斜めに切断する際には、40度以上、60度以下とする
のが望ましい。
上にすることによって顕著に現れるが、前述したように
角度βを60度よりも大きくすると、コイルの切断長さが
極端に長くなるので、角度βの範囲は、コイルの板幅方
向に斜めに切断する際には、40度以上、60度以下とする
のが望ましい。
【００６２】
【発明の効果】本発明方法を用いて薄鋼板を接合すれ
ば、従来の方法で接合した溶接部に比べて溶接部での破
断荷重を大きくすることができる。従って、鋼板の製造
に係る、連続ラインでの操業中のコイル溶接部の破断事
故を少なくすることができ、ライン停止による生産性の
低下や再接合に要するコスト増加を防ぐことができる。
ば、従来の方法で接合した溶接部に比べて溶接部での破
断荷重を大きくすることができる。従って、鋼板の製造
に係る、連続ラインでの操業中のコイル溶接部の破断事
故を少なくすることができ、ライン停止による生産性の
低下や再接合に要するコスト増加を防ぐことができる。
【図１】本発明方法を適用する設備の概略構成の一例を
示す図である。
示す図である。
【図２】従来の板継ぎ溶接方法を用いて溶接を行った場
合の溶接部を表す図である。
合の溶接部を表す図である。
【図３】本発明方法を用いて板幅方向に対して斜めに切
断し、その後、突き合わせ溶接方法により接合した溶接
部を表す図である。
断し、その後、突き合わせ溶接方法により接合した溶接
部を表す図である。
【図４】(a) は本発明方法を用いて板幅方向にジグザグ
に切断し、その後、突き合わせ溶接方法により接合した
溶接部を表す図である。(b) は本発明方法を用いて一部
はジグザグに切断し、残部はコイルの板幅方向と平行に
直線的に切断し、その後、突き合わせ溶接方法により接
合した溶接部を表す図である。
に切断し、その後、突き合わせ溶接方法により接合した
溶接部を表す図である。(b) は本発明方法を用いて一部
はジグザグに切断し、残部はコイルの板幅方向と平行に
直線的に切断し、その後、突き合わせ溶接方法により接
合した溶接部を表す図である。
【図５】接合部にかかる引張応力と角度βとの関係を表
す図である。
す図である。
【図６】溶接部に存在する亀裂を表す図である。
【図７】亀裂の変形形態を表す模式図である。
【図８】同一長さの亀裂に対するＫtmaxの値と角度βと
の関係を表す図である。
の関係を表す図である。
【図９】破断荷重比と角度βの関係を表す図である。
【図１０】コイルの切断を板幅方向に対し、斜めに行っ
た場合のスクラップ部分の長さの合計と板幅の比と、角
度βとの関係を表す図である。
た場合のスクラップ部分の長さの合計と板幅の比と、角
度βとの関係を表す図である。
１ ：先行コイル 1-1 ：先行コイルの尾部 ２ ：後続コイル 2-1 ：後続コイルの先端部 ３ ：接合部 ４ ：走間シャー ５ ：溶接機 ６ ：ルーパー
Claims (2)
- 【請求項１】薄鋼板を製造する連続ラインでの先行コイ
ルの尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶接方
法において、前記先行コイルの尾部と後続コイルの先端
部をコイルの板幅方向に対し斜めに切断し、その後、突
き合わせ溶接方法により接合することを特徴とする耐破
断特性に優れる板継ぎ溶接方法。 - 【請求項２】薄鋼板を製造する連続ラインでの先行コイ
ルの尾部と後続コイルの先端部を接合する板継ぎ溶接方
法において、前記先行コイルの尾部と後続コイルの先端
部をコイルの板幅方向にジグザグに切断し、若しくは、
一部はジグザグに切断し、残部はコイルの板幅方向と平
行に直線的に切断し、その後、突き合わせ溶接方法によ
り接合することを特徴とする耐破断特性に優れる板継ぎ
溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324214A JPH07178417A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324214A JPH07178417A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07178417A true JPH07178417A (ja) | 1995-07-18 |
Family
ID=18163322
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324214A Pending JPH07178417A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 耐破断特性に優れる板継ぎ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07178417A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010025598A1 (zh) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | Zheng Xingyu | 轧制件的对接方法 |
| CN102773713A (zh) * | 2011-05-09 | 2012-11-14 | (株)白天精密 | 适用于制管设备的铁板条接合装置 |
| WO2013021053A1 (de) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Arku Maschinenbau Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum schnellen verbinden eines bandendes mit einem bandanfang von metallbändern |
| KR101315347B1 (ko) * | 2012-06-19 | 2013-10-08 | 최돈우 | 스틸 커튼 월의 결합 구조체 |
| RU2692137C1 (ru) * | 2017-06-21 | 2019-06-21 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Металлический элемент и способ его изготовления |
| EP3936275A1 (de) * | 2020-07-06 | 2022-01-12 | Primetals Technologies Germany GmbH | Bearbeitungsverfahren und -anlage zum schweissen von metallbändern |
| CN115070361A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-09-20 | 烟台蓝鲸增材有限公司 | 一种热卷取炉卷筒的制造方法 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324214A patent/JPH07178417A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010025598A1 (zh) * | 2008-09-04 | 2010-03-11 | Zheng Xingyu | 轧制件的对接方法 |
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| JP2012236226A (ja) * | 2011-05-09 | 2012-12-06 | Baek Chun Precision Co Ltd | 造管設備に適用される鉄板ストリップ接合装置 |
| WO2013021053A1 (de) * | 2011-08-11 | 2013-02-14 | Arku Maschinenbau Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum schnellen verbinden eines bandendes mit einem bandanfang von metallbändern |
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| US11364569B2 (en) | 2017-06-21 | 2022-06-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Metal member and method of manufacturing the same |
| US11833612B2 (en) | 2017-06-21 | 2023-12-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Metal member and method of manufacturing the same |
| EP3936275A1 (de) * | 2020-07-06 | 2022-01-12 | Primetals Technologies Germany GmbH | Bearbeitungsverfahren und -anlage zum schweissen von metallbändern |
| WO2022008317A1 (de) | 2020-07-06 | 2022-01-13 | Primetals Technologies Germany Gmbh | Bearbeitungsverfahren und -anlage zum schweissen von metallbändern |
| CN115070361A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-09-20 | 烟台蓝鲸增材有限公司 | 一种热卷取炉卷筒的制造方法 |
| CN115070361B (zh) * | 2022-08-03 | 2024-05-03 | 烟台蓝鲸增材有限公司 | 一种热卷取炉卷筒的制造方法 |
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