JPH07299502A - 鋼片の接合方法 - Google Patents
鋼片の接合方法Info
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- JPH07299502A JPH07299502A JP9625294A JP9625294A JPH07299502A JP H07299502 A JPH07299502 A JP H07299502A JP 9625294 A JP9625294 A JP 9625294A JP 9625294 A JP9625294 A JP 9625294A JP H07299502 A JPH07299502 A JP H07299502A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 熱間圧延設備の入側にて、先行して圧延に供
する鋼片の後端部及びこれに引き続いて圧延に供する鋼
片の先端部の平面形状をそれぞれシャーで整えた後、こ
れらの鋼片を間隙をあけて対向させ、この対向させた鋼
片の後・先端部に配置する少なくとも１対の誘導加熱用
コイルから鋼片の厚み方向に貫く交番磁界をかけること
により生ずる誘導電流によって前記鋼片の後・先端部を
加熱し、互いに向けて押圧して接合するに当たりシャー
により整えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面におけ
る突き出し量以上の押圧変位量を確保する。 【効果】 鋼片厚み方向にわたった十分な接合を行うこ
とができ、圧延時に破断を招くことが皆無になった。
する鋼片の後端部及びこれに引き続いて圧延に供する鋼
片の先端部の平面形状をそれぞれシャーで整えた後、こ
れらの鋼片を間隙をあけて対向させ、この対向させた鋼
片の後・先端部に配置する少なくとも１対の誘導加熱用
コイルから鋼片の厚み方向に貫く交番磁界をかけること
により生ずる誘導電流によって前記鋼片の後・先端部を
加熱し、互いに向けて押圧して接合するに当たりシャー
により整えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面におけ
る突き出し量以上の押圧変位量を確保する。 【効果】 鋼片厚み方向にわたった十分な接合を行うこ
とができ、圧延時に破断を招くことが皆無になった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延などにおけ
る鋼片の接合方法に関し、特に良好な接合を行うことの
できる方法を提案しようとするものである。
る鋼片の接合方法に関し、特に良好な接合を行うことの
できる方法を提案しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、熱間圧延ラインにおいては、圧延
すべき鋼片を同時に複数本加熱しておき、この加熱の完
了後、一本ずつ粗圧延次いで仕上圧延を行って所望の板
厚になる熱延板に仕上げていたが、かような圧延方式で
は、仕上圧延の際に、圧延素材の噛み込み不良によるラ
イン停止を惹き起こし易く、また、圧延素材の先端部、
後端部の形状不良に由来した歩留まり低下が大きいた
め、このような問題を回避するために、仕上圧延に先立
ってこれらの鋼片の後端部、先端部を順次につなぎ合わ
せ、これを仕上圧延に連続的に供給する圧延方法の実現
が望まれていた。
すべき鋼片を同時に複数本加熱しておき、この加熱の完
了後、一本ずつ粗圧延次いで仕上圧延を行って所望の板
厚になる熱延板に仕上げていたが、かような圧延方式で
は、仕上圧延の際に、圧延素材の噛み込み不良によるラ
イン停止を惹き起こし易く、また、圧延素材の先端部、
後端部の形状不良に由来した歩留まり低下が大きいた
め、このような問題を回避するために、仕上圧延に先立
ってこれらの鋼片の後端部、先端部を順次につなぎ合わ
せ、これを仕上圧延に連続的に供給する圧延方法の実現
が望まれていた。
【０００３】そのため、先行して圧延に供する鋼片（以
下、先行鋼片という）の後端部と、これに引き続いて圧
延に供する鋼片（以下、後行鋼片という）の先端部とを
接合する方法について、数々の試みがなされてきてい
る。これら種々の試みは、いずれも熱間圧延というプロ
セスに特徴的な工業的、技術的要求や、熱間圧延製品に
特徴的な品質要求を満足しつつ、確実に両鋼片を接合す
る必要があるため、それを意識したものとなっている。
下、先行鋼片という）の後端部と、これに引き続いて圧
延に供する鋼片（以下、後行鋼片という）の先端部とを
接合する方法について、数々の試みがなされてきてい
る。これら種々の試みは、いずれも熱間圧延というプロ
セスに特徴的な工業的、技術的要求や、熱間圧延製品に
特徴的な品質要求を満足しつつ、確実に両鋼片を接合す
る必要があるため、それを意識したものとなっている。
【０００４】すなわち、熱間圧延では、鋼片の圧延処理
に要する時間が、通常１本につき数十秒程度と、短いサ
イクルタイムであるために、鋼片の後端部、先端部を接
合する処理のために許される時間は数秒〜十数秒程度で
ある。接合処理にそれ以上の時間がかかると、一本当た
りの圧延処理サイクルタイムがいたずらに長時間化する
ことになって生産能率を落とす他、材料の温度が降下し
過ぎて、製品は所望の機械的性質が得られない場合もあ
るからである。
に要する時間が、通常１本につき数十秒程度と、短いサ
イクルタイムであるために、鋼片の後端部、先端部を接
合する処理のために許される時間は数秒〜十数秒程度で
ある。接合処理にそれ以上の時間がかかると、一本当た
りの圧延処理サイクルタイムがいたずらに長時間化する
ことになって生産能率を落とす他、材料の温度が降下し
過ぎて、製品は所望の機械的性質が得られない場合もあ
るからである。
【０００５】さらに、鋼片の接合には、熱間圧延製品の
良好な表面品質を確保すること、あるいは鋼片接合部分
の圧延時にロール表面に疵をつけ、それが被圧延鋼片の
表面に転写されるのを防止すること、といった観点か
ら、鋼片接合部分の接合処理後の形状変化が少ないこ
と、溶鋼飛散あとがない鋼片表面清浄性が確保されるこ
とといった技術的要求もあった。
良好な表面品質を確保すること、あるいは鋼片接合部分
の圧延時にロール表面に疵をつけ、それが被圧延鋼片の
表面に転写されるのを防止すること、といった観点か
ら、鋼片接合部分の接合処理後の形状変化が少ないこ
と、溶鋼飛散あとがない鋼片表面清浄性が確保されるこ
とといった技術的要求もあった。
【０００６】これらの技術的要請を受け、短時間で鋼片
の後端部、先端部を接合することができ、しかも接合処
理後は、鋼片接合部分の形状変化が少なく、溶鋼飛散あ
と等がない鋼片表面清浄性を確保できる鋼片の接合方法
として、熱間圧延設備の入側にて、先行鋼片の後端部及
び後行鋼片の先端部を間隙をあけて対向させ、この対向
させた鋼片の後・先端部を挟んで配置する少なくとも１
対の誘導加熱用コイルから鋼片の厚み方向に貫く交番磁
界をかけることにより生ずる誘導電流によって前記鋼片
の後・先端部を加熱し、互いに向けて押圧して接合する
方法が開発され、特開昭６２−２３４６７９号公報に記
載されている。
の後端部、先端部を接合することができ、しかも接合処
理後は、鋼片接合部分の形状変化が少なく、溶鋼飛散あ
と等がない鋼片表面清浄性を確保できる鋼片の接合方法
として、熱間圧延設備の入側にて、先行鋼片の後端部及
び後行鋼片の先端部を間隙をあけて対向させ、この対向
させた鋼片の後・先端部を挟んで配置する少なくとも１
対の誘導加熱用コイルから鋼片の厚み方向に貫く交番磁
界をかけることにより生ずる誘導電流によって前記鋼片
の後・先端部を加熱し、互いに向けて押圧して接合する
方法が開発され、特開昭６２−２３４６７９号公報に記
載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上掲特開昭６２−２３
４６７９号公報に開示の接合方法においては、誘導加熱
用コイルに生じさせる交番磁界の周波数について、中周
波または高周波を使用するとしており、実施例には、10
kHz 、200 kHz といった高周波の場合が示されている。
周波数を高くすることの有利な点は、周波数を上げれば
上げるほど、接合すべき鋼片の突き合わせ端面からほん
のわずかな深さに誘導電流が集中して流れるため、効果
的に短時間で加熱できるとされている。具体的に、この
誘導電流が集中して流れる厚みを浸透深さで示すと、10
kHz の場合は浸透深さが５mm、200kHz の場合は、浸透
深さが1.1 mmである。なお、この浸透深さの定義は、
「平面の表面を有する半無限導体において、全誘導電流
が平面導体表面における電流密度で一様に分布したと仮
定したときの表面からの深さであり、換言すれば誘導電
流密度が表面の電流密度の１／ｅ（ｅは自然対数の底）
になる深さｐ ｐ＝（πμσｆ）-1/2 （ここに、μ：透磁率(H/m) 、σ：導電率(S/m) 、ｆ：
交番磁界周波数(Hz)）」である。なお鋼片は、正確には
矩形の形状を有し、平面の表面を有する半無限体とは異
なるが、近似的に半無限体と見なして半無限体時に定義
される浸透深さを、計算に用いても差し支えない。
４６７９号公報に開示の接合方法においては、誘導加熱
用コイルに生じさせる交番磁界の周波数について、中周
波または高周波を使用するとしており、実施例には、10
kHz 、200 kHz といった高周波の場合が示されている。
周波数を高くすることの有利な点は、周波数を上げれば
上げるほど、接合すべき鋼片の突き合わせ端面からほん
のわずかな深さに誘導電流が集中して流れるため、効果
的に短時間で加熱できるとされている。具体的に、この
誘導電流が集中して流れる厚みを浸透深さで示すと、10
kHz の場合は浸透深さが５mm、200kHz の場合は、浸透
深さが1.1 mmである。なお、この浸透深さの定義は、
「平面の表面を有する半無限導体において、全誘導電流
が平面導体表面における電流密度で一様に分布したと仮
定したときの表面からの深さであり、換言すれば誘導電
流密度が表面の電流密度の１／ｅ（ｅは自然対数の底）
になる深さｐ ｐ＝（πμσｆ）-1/2 （ここに、μ：透磁率(H/m) 、σ：導電率(S/m) 、ｆ：
交番磁界周波数(Hz)）」である。なお鋼片は、正確には
矩形の形状を有し、平面の表面を有する半無限体とは異
なるが、近似的に半無限体と見なして半無限体時に定義
される浸透深さを、計算に用いても差し支えない。
【０００８】他方、このような突き合わせ端面は、あら
かじめシャーにより切り整えられたものであり、そのた
め、縦断面（鋼片の長手方向に沿って切断した断面）で
みると、シャーの種類の如何を問わず、長手方向に突き
出した形状になるのが普通である。したがって、この突
き合わせ端面に集中して流れる誘導電流は、この突き出
し形状にならった表面のわずかな厚みにのみ流れ、加熱
されるから、鋼片長手方向に突き出した量に釣り合う量
だけ加熱・軟化されない場合、接合すべき鋼片を互いに
向けて押圧する際には、鋼片同士が鋼片長手方向に加熱
・軟化した分だけしか接合できず、板厚方向にわたって
十分な接合強度を確保できないという問題があった。
かじめシャーにより切り整えられたものであり、そのた
め、縦断面（鋼片の長手方向に沿って切断した断面）で
みると、シャーの種類の如何を問わず、長手方向に突き
出した形状になるのが普通である。したがって、この突
き合わせ端面に集中して流れる誘導電流は、この突き出
し形状にならった表面のわずかな厚みにのみ流れ、加熱
されるから、鋼片長手方向に突き出した量に釣り合う量
だけ加熱・軟化されない場合、接合すべき鋼片を互いに
向けて押圧する際には、鋼片同士が鋼片長手方向に加熱
・軟化した分だけしか接合できず、板厚方向にわたって
十分な接合強度を確保できないという問題があった。
【０００９】このような状態の鋼片を圧延に供すると、
接合部分の強度が弱くて破断に至る場合があった。ま
た、この接合部分は、局部的に板厚が薄くなっているた
め、その程度が著しい場合には、板厚定常部分からのメ
タルフローにより余肉が倒れ込んできて二重に重なり合
った状態で圧延される結果、板厚がさらに薄くなってし
まい、この部分に張力が集中する。これによっても接合
部分が破断に至る場合があった。いずれの場合も、破断
するのを完全になくさない限り、長時間の圧延操業停止
というトラブルの発生を完全に防止することは不可能で
あるという問題があった。
接合部分の強度が弱くて破断に至る場合があった。ま
た、この接合部分は、局部的に板厚が薄くなっているた
め、その程度が著しい場合には、板厚定常部分からのメ
タルフローにより余肉が倒れ込んできて二重に重なり合
った状態で圧延される結果、板厚がさらに薄くなってし
まい、この部分に張力が集中する。これによっても接合
部分が破断に至る場合があった。いずれの場合も、破断
するのを完全になくさない限り、長時間の圧延操業停止
というトラブルの発生を完全に防止することは不可能で
あるという問題があった。
【００１０】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、鋼片厚み方向にわたった十分な接合を行って、
圧延時に破断を招くことのない鋼片の接合方法を提案す
ることを目的とする。
もので、鋼片厚み方向にわたった十分な接合を行って、
圧延時に破断を招くことのない鋼片の接合方法を提案す
ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明は、熱間圧延設
備の入側にて、先行して圧延に供する鋼片の後端部及び
これに引き続いて圧延に供する鋼片の先端部の平面形状
をそれぞれシャーで整えた後、これらの鋼片を間隙をあ
けて対向させ、この対向させた鋼片の後・先端部に配置
する少なくとも１対の誘導加熱用コイルから鋼片の厚み
方向に貫く交番磁界をかけることにより鋼片に生ずる誘
導電流によって前記鋼片の後・先端部を加熱し、互いに
向けて押圧して接合する方法において、シャーにより整
えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面における突き出
し量以上の押圧変位量を確保することを特徴とする鋼片
の接合方法である。
備の入側にて、先行して圧延に供する鋼片の後端部及び
これに引き続いて圧延に供する鋼片の先端部の平面形状
をそれぞれシャーで整えた後、これらの鋼片を間隙をあ
けて対向させ、この対向させた鋼片の後・先端部に配置
する少なくとも１対の誘導加熱用コイルから鋼片の厚み
方向に貫く交番磁界をかけることにより鋼片に生ずる誘
導電流によって前記鋼片の後・先端部を加熱し、互いに
向けて押圧して接合する方法において、シャーにより整
えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面における突き出
し量以上の押圧変位量を確保することを特徴とする鋼片
の接合方法である。
【００１２】かような押圧変位量を確保するには、誘導
電流の浸透深さｐを調整して、上記突き出し量の1.0 倍
以上にすれば良い。好適には、誘導電流の浸透深さを突
き出し量の２倍以上、より好適には、３倍以上にする。
電流の浸透深さｐを調整して、上記突き出し量の1.0 倍
以上にすれば良い。好適には、誘導電流の浸透深さを突
き出し量の２倍以上、より好適には、３倍以上にする。
【００１３】上記のような誘導電流の浸透深さと突き出
し量との関係を満足させるには、誘導加熱用コイルに生
じさせる交番磁界の周波数を調整すればよい。その好適
な周波数は、4200Hz以下であり、より好ましくは、１kH
z 以下である。
し量との関係を満足させるには、誘導加熱用コイルに生
じさせる交番磁界の周波数を調整すればよい。その好適
な周波数は、4200Hz以下であり、より好ましくは、１kH
z 以下である。
【００１４】なお、この発明において、突き出し量は、
先行鋼片の後端部及び後行鋼片の先端部のうち、より突
き出ている方の量をいい、また、押圧変位量は、押圧に
際して先行鋼片と後行鋼片とが接触してから、一方又は
双方の鋼片を変位させた変位量の総量をいう。
先行鋼片の後端部及び後行鋼片の先端部のうち、より突
き出ている方の量をいい、また、押圧変位量は、押圧に
際して先行鋼片と後行鋼片とが接触してから、一方又は
双方の鋼片を変位させた変位量の総量をいう。
【００１５】
【作用】以下、図面を用いてこの発明をより具体的に説
明する。図１に、この発明に従う鋼片接合方法の一例を
模式的に示す。図中１は先行鋼片、２は後行鋼片であ
り、この先行鋼片１を、クランプ３a,３b により挟持
し、同様に後行鋼片２を、クランプ４a,４b により挟持
して、先行鋼片１の後端部と後行鋼片２の先端部とが小
ギャップをあけて対向するように配置する。この先行鋼
片１の後端部と後行鋼片２の先端部とが対向している位
置に、これらの鋼片を上下に挟むように一対の誘導加熱
用コイル５を配置し、この誘導加熱用コイル５から鋼片
の厚み方向に貫く交番磁界を印加して先行鋼片１の後端
部及び後行鋼片２の先端部の双方に誘導電流を生起させ
ることによって、先行鋼片１の後端部及び後行鋼片２の
先端部とを加熱する。
明する。図１に、この発明に従う鋼片接合方法の一例を
模式的に示す。図中１は先行鋼片、２は後行鋼片であ
り、この先行鋼片１を、クランプ３a,３b により挟持
し、同様に後行鋼片２を、クランプ４a,４b により挟持
して、先行鋼片１の後端部と後行鋼片２の先端部とが小
ギャップをあけて対向するように配置する。この先行鋼
片１の後端部と後行鋼片２の先端部とが対向している位
置に、これらの鋼片を上下に挟むように一対の誘導加熱
用コイル５を配置し、この誘導加熱用コイル５から鋼片
の厚み方向に貫く交番磁界を印加して先行鋼片１の後端
部及び後行鋼片２の先端部の双方に誘導電流を生起させ
ることによって、先行鋼片１の後端部及び後行鋼片２の
先端部とを加熱する。
【００１６】図２に、先行鋼片１の後端部と後行鋼片２
の先端部とを小ギャップをあけて対向させたところを断
面で示す。同図は、ドラムシャーによる切断を行った例
を示しているが、このように、先行鋼片１の後端部及び
後行鋼片２の先端部は、前工程のシャーカットにより突
き出し形状になる。この突き出し量ａの最大値は、鋼片
当たり8.5 mmであった。
の先端部とを小ギャップをあけて対向させたところを断
面で示す。同図は、ドラムシャーによる切断を行った例
を示しているが、このように、先行鋼片１の後端部及び
後行鋼片２の先端部は、前工程のシャーカットにより突
き出し形状になる。この突き出し量ａの最大値は、鋼片
当たり8.5 mmであった。
【００１７】このような形状になる接合端部を加熱する
際、誘導加熱用コイル５より印加する交番磁界の周波数
を、前掲特開昭６２−２３４６７９号公報の実施例に開
示されたような10kHz あるいは200 kHz といった高周波
で行った場合には、浸透深さがそれぞれ５mm、1.1 mmで
あって、図中６で示す加熱領域が、断面の突き出し部を
ならうような表層に限られる。したがって、鋼片同士を
押圧しても、図３に接合後における接合領域の断面形状
を示すように、鋼片の厚み方向にわたって十分に接合で
きず、これが図４(a) 〜(c) に圧延時における接合領域
の時系列的変化を示すように、局部的に板厚の薄い領域
となって、圧延機７，８間などにて張力Ｔにより圧延時
の破断を招いていたのである。
際、誘導加熱用コイル５より印加する交番磁界の周波数
を、前掲特開昭６２−２３４６７９号公報の実施例に開
示されたような10kHz あるいは200 kHz といった高周波
で行った場合には、浸透深さがそれぞれ５mm、1.1 mmで
あって、図中６で示す加熱領域が、断面の突き出し部を
ならうような表層に限られる。したがって、鋼片同士を
押圧しても、図３に接合後における接合領域の断面形状
を示すように、鋼片の厚み方向にわたって十分に接合で
きず、これが図４(a) 〜(c) に圧延時における接合領域
の時系列的変化を示すように、局部的に板厚の薄い領域
となって、圧延機７，８間などにて張力Ｔにより圧延時
の破断を招いていたのである。
【００１８】そこで、この発明では、上述したような鋼
片が厚み方向にわたって十分に接合できないことに由来
した接合部の破断を解消すべく、シャーにより整えた鋼
片の後・先端部それぞれの縦断面における突き出し量以
上の押圧変位量を確保するのである。このように、突き
出し量以上の押圧変位量を確保する具体的手法として
は、押圧力を高めて、十分に加熱されていない領域まで
も塑性変形させる方法も考えられるが、塑性変形のため
に過大な押圧力を要すること、また、片方の鋼片がもう
片方の板厚方向にずれた状態で接合する場合があって、
この場合、図５(a) 〜(c) に示すように、ずれた部分が
圧延により相手方の鋼片表面に倒れ込み、二重に重なり
合った状態で圧延される結果、板厚が薄くなって張力の
集中により破断に至る場合もあることなどのために有利
とはいえない。前述した問題は、誘導電流の集中する厚
みが鋼片の突き出し量よりも小さいことに起因するので
あるから、この誘導電流を、この突き出し量以上の範囲
で流れるようにすることが有利な方法である。
片が厚み方向にわたって十分に接合できないことに由来
した接合部の破断を解消すべく、シャーにより整えた鋼
片の後・先端部それぞれの縦断面における突き出し量以
上の押圧変位量を確保するのである。このように、突き
出し量以上の押圧変位量を確保する具体的手法として
は、押圧力を高めて、十分に加熱されていない領域まで
も塑性変形させる方法も考えられるが、塑性変形のため
に過大な押圧力を要すること、また、片方の鋼片がもう
片方の板厚方向にずれた状態で接合する場合があって、
この場合、図５(a) 〜(c) に示すように、ずれた部分が
圧延により相手方の鋼片表面に倒れ込み、二重に重なり
合った状態で圧延される結果、板厚が薄くなって張力の
集中により破断に至る場合もあることなどのために有利
とはいえない。前述した問題は、誘導電流の集中する厚
みが鋼片の突き出し量よりも小さいことに起因するので
あるから、この誘導電流を、この突き出し量以上の範囲
で流れるようにすることが有利な方法である。
【００１９】そこで、鋼片厚み方向にわたって十分な接
合を行うためには、押圧変位量との関係で誘導電流の浸
透深さをどの程度確保すればよいのかを調べた。図６に
その結果を示す。同図から、接合後の接合部引張強度
が、母材の引張強度よりも小さい割合を０にするために
は、誘導電流の浸透深さを少なくとも押圧変位量の1.0
倍にする必要があることが分かる。接合部の引張強度
を、母材の引張強度と同じにするということは、押圧変
位量を突き出し量以上に確保することに他ならないか
ら、鋼片厚み方向にわたって十分な接合を行うために
は、誘導電流の浸透深さを、突き出し量の1.0 倍以上に
することが必要になる。
合を行うためには、押圧変位量との関係で誘導電流の浸
透深さをどの程度確保すればよいのかを調べた。図６に
その結果を示す。同図から、接合後の接合部引張強度
が、母材の引張強度よりも小さい割合を０にするために
は、誘導電流の浸透深さを少なくとも押圧変位量の1.0
倍にする必要があることが分かる。接合部の引張強度
を、母材の引張強度と同じにするということは、押圧変
位量を突き出し量以上に確保することに他ならないか
ら、鋼片厚み方向にわたって十分な接合を行うために
は、誘導電流の浸透深さを、突き出し量の1.0 倍以上に
することが必要になる。
【００２０】図７に、誘導電流の浸透深さと突き出し量
との関係について、接合後の断面で示す。同図(a) は誘
導電流の浸透深さが、突き出し量の1.0 倍の例であり、
同図(b) は、同じく2.0 倍の例、同図(c) は、同じく3.
0 倍の例そして同図(d) は誘導電流の浸透深さが、突き
出し量よりも小さい例である。図７(b) 及び同図(c)か
らも明らかなように、この誘導電流の浸透深さを、突き
出し量の２倍以上にすることは、接合端面から長手方向
へ２倍以上の範囲で加熱されることになるから接合がよ
り確実に行われる。さらに誘導電流の浸透深さを、突き
出し量の３倍以上にすることにより、より負担の少ない
押圧力によって確実に接合することが可能になる。
との関係について、接合後の断面で示す。同図(a) は誘
導電流の浸透深さが、突き出し量の1.0 倍の例であり、
同図(b) は、同じく2.0 倍の例、同図(c) は、同じく3.
0 倍の例そして同図(d) は誘導電流の浸透深さが、突き
出し量よりも小さい例である。図７(b) 及び同図(c)か
らも明らかなように、この誘導電流の浸透深さを、突き
出し量の２倍以上にすることは、接合端面から長手方向
へ２倍以上の範囲で加熱されることになるから接合がよ
り確実に行われる。さらに誘導電流の浸透深さを、突き
出し量の３倍以上にすることにより、より負担の少ない
押圧力によって確実に接合することが可能になる。
【００２１】次に、上記のような誘導電流の浸透深さと
突き出し量との関係を満足するために、この発明で誘導
加熱用コイルに生じさせる交番磁界の周波数を4200Hz以
下と限定したのは、次の理由による。
突き出し量との関係を満足するために、この発明で誘導
加熱用コイルに生じさせる交番磁界の周波数を4200Hz以
下と限定したのは、次の理由による。
【００２２】先行鋼片の後端部や後行鋼片の先端部を、
シャーにて種々の条件により切り整えた場合の、その突
き出し量について調べたところ、どのような条件でも突
き出し量が8.5 mmを超えることはなかった。そこで、こ
の突き出し量の最大値：8.5 mmに対し、先に述べたこと
から誘導電流の浸透深さを、突き出し量の1.0 倍以上に
する。
シャーにて種々の条件により切り整えた場合の、その突
き出し量について調べたところ、どのような条件でも突
き出し量が8.5 mmを超えることはなかった。そこで、こ
の突き出し量の最大値：8.5 mmに対し、先に述べたこと
から誘導電流の浸透深さを、突き出し量の1.0 倍以上に
する。
【００２３】これらの条件を、浸透深さの式に当てはめ
る。 浸透深さｐ＝（πμσｆ）-1/2≧1.0 ×8.5 ×10-3 (m) （ここに、μ：透磁率(H/m) 、σ：導電率(S/m) 、ｆ：
交番磁界周波数(Hz)）であり、1000℃の熱間鋼におい
て、μ＝４×3.14×10-7(H/m) 、σ＝１／（120×1
0-8）(S/m) であるから、これらの値を代入して、 ｐ＝［3.14×４×3.14×10-7×｛１／（120 ×10-8）｝
×ｆ］-1/2≧1.0 ×8.5×10-3 ∴ｆ≦4211(Hz)≒4200(Hz)とした。より浸透深さを大き
くして、確実な接合をするのに好ましいのは、1000Hz以
下である。
る。 浸透深さｐ＝（πμσｆ）-1/2≧1.0 ×8.5 ×10-3 (m) （ここに、μ：透磁率(H/m) 、σ：導電率(S/m) 、ｆ：
交番磁界周波数(Hz)）であり、1000℃の熱間鋼におい
て、μ＝４×3.14×10-7(H/m) 、σ＝１／（120×1
0-8）(S/m) であるから、これらの値を代入して、 ｐ＝［3.14×４×3.14×10-7×｛１／（120 ×10-8）｝
×ｆ］-1/2≧1.0 ×8.5×10-3 ∴ｆ≦4211(Hz)≒4200(Hz)とした。より浸透深さを大き
くして、確実な接合をするのに好ましいのは、1000Hz以
下である。
【００２４】一方、誘導加熱用コイルに生じさせる交番
磁界の周波数の下限については、とくに限定するもので
はないが、周波数が低くなるにつれて、浸透深さが長く
なるため、加熱する体積が増加することに対応させる必
要がある。具体的には、投入電力を大きくできるように
電源容量を大きくするか、投入電力はそのままにして加
熱時間を長く確保できるようにライン長さを延長した
り、ルーパでのループ長さを長くするなどの措置を講ず
ることになるが、いずれも設備費が嵩むために現実的な
投資額の許容範囲内に収めることができる条件により周
波数の下限値を決定すればよい。一般的には、300 Hz以
上にするのが好ましい。
磁界の周波数の下限については、とくに限定するもので
はないが、周波数が低くなるにつれて、浸透深さが長く
なるため、加熱する体積が増加することに対応させる必
要がある。具体的には、投入電力を大きくできるように
電源容量を大きくするか、投入電力はそのままにして加
熱時間を長く確保できるようにライン長さを延長した
り、ルーパでのループ長さを長くするなどの措置を講ず
ることになるが、いずれも設備費が嵩むために現実的な
投資額の許容範囲内に収めることができる条件により周
波数の下限値を決定すればよい。一般的には、300 Hz以
上にするのが好ましい。
【００２５】
【実施例】Ｃ：0.004 wt％の極低炭素鋼（厚さ30mm、
幅：1000mm、温度：900 ℃）よりなる先行鋼片及び後行
鋼片の後・先端部をドラムシャーで切り落としたとこ
ろ、突き出し量がいずれも4.5 mmとなった。この先行鋼
片と後行鋼片とを５mmのギャップをあけて対向させ、誘
導加熱用コイルから交番磁界を印加して加熱した。その
条件は、上下コイル間ギャップ：210 mm、交番磁界周波
数：650 Hz、コイル投入電力：1000kW、交番磁界印加時
間：12.5秒であり、交番磁界周波数から計算される浸透
深さは21.6mmである。加熱後、直ちに押圧を変位量５mm
で行って接合したことろ、その後の圧延での破断は皆無
であった。
幅：1000mm、温度：900 ℃）よりなる先行鋼片及び後行
鋼片の後・先端部をドラムシャーで切り落としたとこ
ろ、突き出し量がいずれも4.5 mmとなった。この先行鋼
片と後行鋼片とを５mmのギャップをあけて対向させ、誘
導加熱用コイルから交番磁界を印加して加熱した。その
条件は、上下コイル間ギャップ：210 mm、交番磁界周波
数：650 Hz、コイル投入電力：1000kW、交番磁界印加時
間：12.5秒であり、交番磁界周波数から計算される浸透
深さは21.6mmである。加熱後、直ちに押圧を変位量５mm
で行って接合したことろ、その後の圧延での破断は皆無
であった。
【００２６】
【発明の効果】この発明は、先行鋼片と後行鋼片とを誘
導加熱し、互いに向けて押圧して接合するに当たり、シ
ャーにより整えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面に
おける突き出し量以上の押圧変位量を確保することによ
り、接合後の圧延に際して板が破断することを完全に防
止することができ、その工業的効果は大である。
導加熱し、互いに向けて押圧して接合するに当たり、シ
ャーにより整えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面に
おける突き出し量以上の押圧変位量を確保することによ
り、接合後の圧延に際して板が破断することを完全に防
止することができ、その工業的効果は大である。
【図１】この発明に従う鋼片接合方法の一例示す模式図
である。
である。
【図２】先行鋼片の後端部と後行鋼片の先端部との断面
図である。
図である。
【図３】接合後における接合領域の断面形状を示す図で
ある。
ある。
【図４】不十分な接合の場合の、圧延時における接合領
域の時系列的変化を示す図である。
域の時系列的変化を示す図である。
【図５】鋼片同士が板厚方向にずれて接合された場合
の、圧延時における接合領域の時系列的変化を示す図で
ある。
の、圧延時における接合領域の時系列的変化を示す図で
ある。
【図６】誘導電流の浸透深さと押圧変位量との割合が接
合後の引張強度に及ぼす影響を示すグラフである。
合後の引張強度に及ぼす影響を示すグラフである。
【図７】誘導電流の浸透深さと突き出し量との関係につ
いて、接合後の断面で示す図である。
いて、接合後の断面で示す図である。
１ 先行鋼片 ２ 後行鋼片 ３a 、３b クランプ ４a 、４b クランプ ５ 誘導加熱用コイル ６ 加熱領域 ７ 圧延機 ８ 圧延機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平林 毅 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 山田 博右 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 二階堂 英幸 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 磯山 茂 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 田村 望 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 天笠 敏明 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 林 寛治 広島県広島市西区観音新町４丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 塚田 光政 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三 菱電機株式会社尼崎製作所内
Claims (3)
- 【請求項１】 熱間圧延設備の入側にて、先行して圧延
に供する鋼片の後端部及びこれに引き続いて圧延に供す
る鋼片の先端部の平面形状をそれぞれシャーで整えた
後、これらの鋼片を間隙をあけて対向させ、この対向さ
せた鋼片の後・先端部に配置する少なくとも１対の誘導
加熱用コイルから鋼片の厚み方向に貫く交番磁界をかけ
ることにより鋼片に生ずる誘導電流によって前記鋼片の
後・先端部を加熱し、互いに向けて押圧して接合する方
法において、 シャーにより整えた鋼片の後・先端部それぞれの縦断面
における突き出し量以上の押圧変位量を確保することを
特徴とする鋼片の接合方法。 - 【請求項２】 請求項１において、下記式にて計算され
る誘導電流の浸透深さｐを、上記突き出し量の1.0 倍以
上にすることにより押圧変位量を確保することを特徴と
する鋼片の接合方法。 記 ｐ＝（πμσｆ）-1/2 （ここに、μ：透磁率(H/m) 、σ：導電率(S/m) 、ｆ：
交番磁界周波数(Hz)） - 【請求項３】 請求項２において、誘導加熱用コイルに
生じさせる交番磁界の周波数を4200Hz以下とすることに
より浸透深さと突き出し量との関係を満足させることを
特徴とする鋼片の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096252A JP2905392B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 鋼片の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6096252A JP2905392B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 鋼片の接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07299502A true JPH07299502A (ja) | 1995-11-14 |
| JP2905392B2 JP2905392B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=14160027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6096252A Expired - Fee Related JP2905392B2 (ja) | 1994-05-10 | 1994-05-10 | 鋼片の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2905392B2 (ja) |
-
1994
- 1994-05-10 JP JP6096252A patent/JP2905392B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2905392B2 (ja) | 1999-06-14 |
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