JPS6257781A - 熱間鋼材の突き合せ接合方法 - Google Patents
熱間鋼材の突き合せ接合方法Info
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- JPS6257781A JPS6257781A JP19667185A JP19667185A JPS6257781A JP S6257781 A JPS6257781 A JP S6257781A JP 19667185 A JP19667185 A JP 19667185A JP 19667185 A JP19667185 A JP 19667185A JP S6257781 A JPS6257781 A JP S6257781A
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- Japan
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- butt
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
近年、シートバーを連続熱間圧延するのに、粗圧延後の
シートバーを先行する仕上げ圧延中のシートバーに接合
し、該接合されたシートバーを連続的に圧延する連続熱
間圧延設備が検討されるようになり、圧延能力を飛躍的
に向上させることが可能となった。出願人は、既にこの
技術を特開昭58−112601、特開昭59−209
405等で提案している。 即ち、例えば特開昭58−112601で提案した、シ
ートバー接合による完全連続圧延配首列は、先行するシ
ートバーをルーパ装置でルーピングすることにより、先
行するシートバーの尾端と後行のシートバーの先端が溶
接機で溶接される間、仕上げ圧延機へのシートバーの供
給を確保するようにしたものである。従って、この配置
列は、高度な技術を要しないで、シートバーの接合を行
えることを特徴としている。 又、特開昭59−2’ 09405で提案した熱間速続
ラインは、前記特開昭58−112601で提案した配
置列中のルーバ装置を、シートバーをコイル状に巻取る
スパイラルルーパにしたものである。 一方、被加熱材に直接通電し加熱する、通電加熱方法を
用いた接合方法には、高周波抵抗溶接、低周波抵抗溶接
等があり、それらは、例えば電縫管製造に用いられてい
る。この通電加熱を用いた接合方法は、接合端面を高温
に保持できるため、前記シートバーを接合するのに極め
て有利な方法である。 従って、前記のような、熱間圧延ラインにおいて、シー
トバーを前記溶接殿で接合する際に、前記通電加熱を用
いた抵抗溶接による接合方法を用いることが考えられる
。この際、シートバー同士の確実な接合を得るためには
、良好な通電を確保する必要があり、従って、接合面の
スケールが問題となる。 ところで、前記以外の従来から提案されている熱間鋼材
のシートバーの接合方法には、例えば特開昭53−13
8960の「鋼片の熱間3!I!続圧延法」に示される
如く、2枚のシートバーを相互に噛合うよう凹凸をつけ
て圧延したり、2枚のシートバーを針状機で貫通させて
結合し、圧延する方法がある。 (発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記の如き特開昭53−138960で
示された方法は、接合時の前処理が繁雑で実用化が難し
い欠点をもっており、又、そのような前処理をせずに単
純に圧接するという方法では、接合面に存在するスケー
ルのため、強固な接合強度が得られない。 このような接合面に存在するスケールの除去方法として
は、ブラシ等を用いる剥離方法が考えられるが、剥離し
た後に再生するスケールや、除去されずに残存したスケ
ールが障害となって、シートバー同士に充分な接合強度
を得られないという問題点を有していた。
シートバーを先行する仕上げ圧延中のシートバーに接合
し、該接合されたシートバーを連続的に圧延する連続熱
間圧延設備が検討されるようになり、圧延能力を飛躍的
に向上させることが可能となった。出願人は、既にこの
技術を特開昭58−112601、特開昭59−209
405等で提案している。 即ち、例えば特開昭58−112601で提案した、シ
ートバー接合による完全連続圧延配首列は、先行するシ
ートバーをルーパ装置でルーピングすることにより、先
行するシートバーの尾端と後行のシートバーの先端が溶
接機で溶接される間、仕上げ圧延機へのシートバーの供
給を確保するようにしたものである。従って、この配置
列は、高度な技術を要しないで、シートバーの接合を行
えることを特徴としている。 又、特開昭59−2’ 09405で提案した熱間速続
ラインは、前記特開昭58−112601で提案した配
置列中のルーバ装置を、シートバーをコイル状に巻取る
スパイラルルーパにしたものである。 一方、被加熱材に直接通電し加熱する、通電加熱方法を
用いた接合方法には、高周波抵抗溶接、低周波抵抗溶接
等があり、それらは、例えば電縫管製造に用いられてい
る。この通電加熱を用いた接合方法は、接合端面を高温
に保持できるため、前記シートバーを接合するのに極め
て有利な方法である。 従って、前記のような、熱間圧延ラインにおいて、シー
トバーを前記溶接殿で接合する際に、前記通電加熱を用
いた抵抗溶接による接合方法を用いることが考えられる
。この際、シートバー同士の確実な接合を得るためには
、良好な通電を確保する必要があり、従って、接合面の
スケールが問題となる。 ところで、前記以外の従来から提案されている熱間鋼材
のシートバーの接合方法には、例えば特開昭53−13
8960の「鋼片の熱間3!I!続圧延法」に示される
如く、2枚のシートバーを相互に噛合うよう凹凸をつけ
て圧延したり、2枚のシートバーを針状機で貫通させて
結合し、圧延する方法がある。 (発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記の如き特開昭53−138960で
示された方法は、接合時の前処理が繁雑で実用化が難し
い欠点をもっており、又、そのような前処理をせずに単
純に圧接するという方法では、接合面に存在するスケー
ルのため、強固な接合強度が得られない。 このような接合面に存在するスケールの除去方法として
は、ブラシ等を用いる剥離方法が考えられるが、剥離し
た後に再生するスケールや、除去されずに残存したスケ
ールが障害となって、シートバー同士に充分な接合強度
を得られないという問題点を有していた。
本発明は、スケールの存在する熱間鋼材を前処理をする
ことなく、強固な接合強度を有するように接合すること
ができる熱間鋼材の突き合せ接合方法を提供することを
目的とする。 (問題点を解決するための手段] 本発明は、第1図にその要旨を示す如く、熱間鋼材の突
き合せ接合方法において、800”C以上の熱間鋼材同
士を突き合せ圧力0.2kg/mm2以上で突き合せ、
その突き合せ面に10A/mm2以上の電流を0.5秒
以上通電して前記熱間鋼材同士を1妄合することにより
、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実7I!態様は、前記熱間鋼材同士を、通
電後に突き合せ圧力1.0kg/mm2以上で突き合せ
るようにしたちのCある。
ことなく、強固な接合強度を有するように接合すること
ができる熱間鋼材の突き合せ接合方法を提供することを
目的とする。 (問題点を解決するための手段] 本発明は、第1図にその要旨を示す如く、熱間鋼材の突
き合せ接合方法において、800”C以上の熱間鋼材同
士を突き合せ圧力0.2kg/mm2以上で突き合せ、
その突き合せ面に10A/mm2以上の電流を0.5秒
以上通電して前記熱間鋼材同士を1妄合することにより
、前記目的を達成したものである。 又、本発明の実7I!態様は、前記熱間鋼材同士を、通
電後に突き合せ圧力1.0kg/mm2以上で突き合せ
るようにしたちのCある。
【作用)
以下本発明の原理について詳細に説明する。
熱間鋼材同士を突き合せて接合するためには、それらの
接合面のスケール(FeO等)を除去することが必要で
ある。そのような熱間鋼材の接合面に生成しているスケ
ールは、スケールの融点1371℃以上の高温において
、容易に分散微細化する。従って、そ−の接合面を通電
加熱し、その温度を1400℃以上に昇温すれば、接合
面のスケールを除去づ°ることなく強固な接合面が得ら
れるという点に着目して、本発明はなされたものである
。 即ち、熱間鋼材同士の接合面が800℃以上の高温のと
きには、該接合面に存在するスケールのため、その接合
面の接触抵抗が常温に比して10侶以上に上昇すること
から、その接合面を通電経路として通電加熱すれば80
.0℃から1400℃まで極めて短時間に昇温できるこ
とが理解される。 このような観点から、実用上の最短通電時間0゜5秒間
で前記接合面が1400℃まで昇温することができる電
流条件を、以下に説明する実験から、10A/■イと見
出した。 この実験は、t14種が低炭素M (Cヲ0 、06
%、Mnを0.03%含む)であり、寸法が5o龍×4
011 X 200 uである試験片を2本使用し、そ
の試験片の温度を800℃とし、接合面に突き合せ圧力
0.2m/−を加えて行った。この条件で前記試験片に
種々の電流を流した場合の投入電流時間と接合面温度の
関係は、第2図に示す如くとなり、図から明らかなよう
に、投入電流10A/lイ以上で0.5秒以内に該接合
面の温度が1400℃に達する。 一方、突き合せ接合を有効に行うためには、接合面での
熱間鋼材の新生面同士の接触が必要であり、このために
は、該接合面での塑性変形が必要となる。この塑性変形
挙動は、接合部近傍の熱間鋼材の温度と突き合せ圧力(
、アブセット力)によって決まる。又、接合面に凹凸が
あっても、通電加熱を行ったとき凸部が優先的に昇温す
ることがら、軽い突き合せ圧力を加えることによってそ
の凸部が容易に変形し、従って、前記接合面を均一に昇
温することが可能となる。 このような観点から、接合面に与えるべき最適な突き合
せ圧力を求めるため、投入電流量と投入時間によって決
まる接合部近傍の温度条件を、10A/dの電流を0.
5秒通電するものとして、突き合せ圧力を種々変化させ
て試験片同士の接合実験を行った。この場合のその他の
実験条件は、前記電流密度を求めた実験と同一の条件と
した。 この実験から突き合せ圧力と接合面積率(接合面全面積
において、冶金的に接合している面積割合)の関係は第
3図に示す如くとなり、図から突き合せ圧力が0.2k
g/mm2以上で良好な突き合せ接合が得られることを
見出した。 即ち、第3図において0.2kg/mイで接合面積率が
80%に達し、1kg/−で90%まで達している。例
えばシートバーの連続圧延における接合では、接合面積
率が80%以上確保されていれば接合強度に関して問題
がないとされ、従って、突き合せ圧力は、0.2kg/
mm2以上であればよい。 本発明は、以上の如き原理に基づきなされたものであっ
て、第1図にその要旨を示す如く、800′C以上の熱
間鋼材を突き合せ接合する際に、熱間鋼材の接合面にス
ケールがあっても該スケールの前処理をすることなく該
接合面に強固な接合強度を得ることができる。 なお、前記熱間鋼材同士を、通電後に突き合せ圧力1.
0kg/wj以上で突き合せるようにすれば、接合面に
より多くの新生面を生じさせ、更に強固な接合強度を得
ることができる。 【実施例] 以下、本発明に係る熱間鋼材の突き合せ接合方法が採用
された突き合せ接合装置の実施例について詳細に説明す
る。 この実施例は、熱間鋼材のシートバー10A、10Bを
突き合せながら通電し、接合する装置であり、その装置
には、第4図6に示す如く、前記シートバー10A、1
0Bを突き合せ面12で突き合せるため押込む押込ロー
ル14A、14Bと、該シートバー10A、10Bに接
触して電流を通ずる電極16A、16Bと、前記シート
バー1OA、IOBに対する通電を確保するため、該各
々の電極16A116Bを一定圧力で該シートバー10
Δ、10Bに押付けるシリンダ18Δ、18Bと、前記
電極16A、16Bを介してシートバーIOA、10B
に電流を通ずるため給電する電源20が備えられている
。 前記押込ロール14A、14Bには、ビンチロール方式
の押込ロールを用いることができる。 又、前記押込ロール14A、14Bと電極16A、16
Bには、それらの機能が兼用とされているクランプ装置
あるいはロール電極装置を用いることができる。 前記電源20には、その給電mを制御する給電制御器を
備えることができる。 以下実施例の作用について説明する。 押込ロール14A、14Bによりシートバー1OA、1
0Bを接合部12における突き合せ圧力が0.2kg/
m+j以上となるように押付ける。その際同時に、シー
トバー10A、10Bの接合面12を経由して通電電極
16A、16B間に電源20からの電流を通電する。す
ると、前記接合部12は、スケールを有していて通電抵
抗が高く、短時間で容易に昇温するため、0.5秒以上
の間10A/d通電することにより、前記接合面12合
スケールの溶融温度1370℃〜1400”Cにするこ
とができる。この後、前記押込ロール14A、14 B
1.:ヨリ、接合面12が1 、0 kg / vd
Jul、 上ノ突き合せ圧力となるよう押付け、該接合
面12の近傍を塑性変形させて該接合面に新生面を生じ
させ、強固な接合強度を得るようにしている。 この実施例に係る装置を用い、低炭素鋼のシートバー(
例えば厚さ301×幅800 mm )を850℃に加
熱し、突き合せ接合の実験を以下の如く行った。 即ち、まず、前記シートバーを突き合せ圧力0゜2kg
/−で突き合せながら1.5 A / rhイの電流を
1秒間、接合面12に通電した後、通電をやめて突き合
せ圧力2kg/−で突き合せた。このとき、接合面積率
で95%という高い接合強度を得た。又、前記シートバ
ーを突き合せ圧力2 kg / miで突き合せながら
、15A/−の電流を2秒間通電し、突き合せた。この
とき、シートバー同士の接合面積率は98%となり、よ
り高い接合強度を得た。この実験結果からも、熱間鋼材
の突き合せ接合に対して本発明法が充分有効であること
が確認できる。 なお、前記実施例においては、通電中及び通電後の突き
合せ圧力や通電時間の値について種々例示したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、0.2kg/md
以上の突き合せ圧力で0.5秒以上通電ずれば伯の値で
もよい。 又、前記実施例においては、熱間鋼材について低炭素鋼
のシートバーを例示したが、熱間鋼材はこれに限定され
るものではなく、800℃以上の熱間鋼材であれば他の
ものでもよい。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、熱間鋼材を突き合
せ接合する際に、その突き合せ面にスケールが残存して
いても、そのまま突き合せて短時間に強固な接合強度を
得るよう接合することができる。従って、例えば熱間鋼
材の連続圧延をする際に、熱間鋼材同士を大規模な前処
理をすることなぐ短時間に接合することができるという
浸れた効果を有する。
接合面のスケール(FeO等)を除去することが必要で
ある。そのような熱間鋼材の接合面に生成しているスケ
ールは、スケールの融点1371℃以上の高温において
、容易に分散微細化する。従って、そ−の接合面を通電
加熱し、その温度を1400℃以上に昇温すれば、接合
面のスケールを除去づ°ることなく強固な接合面が得ら
れるという点に着目して、本発明はなされたものである
。 即ち、熱間鋼材同士の接合面が800℃以上の高温のと
きには、該接合面に存在するスケールのため、その接合
面の接触抵抗が常温に比して10侶以上に上昇すること
から、その接合面を通電経路として通電加熱すれば80
.0℃から1400℃まで極めて短時間に昇温できるこ
とが理解される。 このような観点から、実用上の最短通電時間0゜5秒間
で前記接合面が1400℃まで昇温することができる電
流条件を、以下に説明する実験から、10A/■イと見
出した。 この実験は、t14種が低炭素M (Cヲ0 、06
%、Mnを0.03%含む)であり、寸法が5o龍×4
011 X 200 uである試験片を2本使用し、そ
の試験片の温度を800℃とし、接合面に突き合せ圧力
0.2m/−を加えて行った。この条件で前記試験片に
種々の電流を流した場合の投入電流時間と接合面温度の
関係は、第2図に示す如くとなり、図から明らかなよう
に、投入電流10A/lイ以上で0.5秒以内に該接合
面の温度が1400℃に達する。 一方、突き合せ接合を有効に行うためには、接合面での
熱間鋼材の新生面同士の接触が必要であり、このために
は、該接合面での塑性変形が必要となる。この塑性変形
挙動は、接合部近傍の熱間鋼材の温度と突き合せ圧力(
、アブセット力)によって決まる。又、接合面に凹凸が
あっても、通電加熱を行ったとき凸部が優先的に昇温す
ることがら、軽い突き合せ圧力を加えることによってそ
の凸部が容易に変形し、従って、前記接合面を均一に昇
温することが可能となる。 このような観点から、接合面に与えるべき最適な突き合
せ圧力を求めるため、投入電流量と投入時間によって決
まる接合部近傍の温度条件を、10A/dの電流を0.
5秒通電するものとして、突き合せ圧力を種々変化させ
て試験片同士の接合実験を行った。この場合のその他の
実験条件は、前記電流密度を求めた実験と同一の条件と
した。 この実験から突き合せ圧力と接合面積率(接合面全面積
において、冶金的に接合している面積割合)の関係は第
3図に示す如くとなり、図から突き合せ圧力が0.2k
g/mm2以上で良好な突き合せ接合が得られることを
見出した。 即ち、第3図において0.2kg/mイで接合面積率が
80%に達し、1kg/−で90%まで達している。例
えばシートバーの連続圧延における接合では、接合面積
率が80%以上確保されていれば接合強度に関して問題
がないとされ、従って、突き合せ圧力は、0.2kg/
mm2以上であればよい。 本発明は、以上の如き原理に基づきなされたものであっ
て、第1図にその要旨を示す如く、800′C以上の熱
間鋼材を突き合せ接合する際に、熱間鋼材の接合面にス
ケールがあっても該スケールの前処理をすることなく該
接合面に強固な接合強度を得ることができる。 なお、前記熱間鋼材同士を、通電後に突き合せ圧力1.
0kg/wj以上で突き合せるようにすれば、接合面に
より多くの新生面を生じさせ、更に強固な接合強度を得
ることができる。 【実施例] 以下、本発明に係る熱間鋼材の突き合せ接合方法が採用
された突き合せ接合装置の実施例について詳細に説明す
る。 この実施例は、熱間鋼材のシートバー10A、10Bを
突き合せながら通電し、接合する装置であり、その装置
には、第4図6に示す如く、前記シートバー10A、1
0Bを突き合せ面12で突き合せるため押込む押込ロー
ル14A、14Bと、該シートバー10A、10Bに接
触して電流を通ずる電極16A、16Bと、前記シート
バー1OA、IOBに対する通電を確保するため、該各
々の電極16A116Bを一定圧力で該シートバー10
Δ、10Bに押付けるシリンダ18Δ、18Bと、前記
電極16A、16Bを介してシートバーIOA、10B
に電流を通ずるため給電する電源20が備えられている
。 前記押込ロール14A、14Bには、ビンチロール方式
の押込ロールを用いることができる。 又、前記押込ロール14A、14Bと電極16A、16
Bには、それらの機能が兼用とされているクランプ装置
あるいはロール電極装置を用いることができる。 前記電源20には、その給電mを制御する給電制御器を
備えることができる。 以下実施例の作用について説明する。 押込ロール14A、14Bによりシートバー1OA、1
0Bを接合部12における突き合せ圧力が0.2kg/
m+j以上となるように押付ける。その際同時に、シー
トバー10A、10Bの接合面12を経由して通電電極
16A、16B間に電源20からの電流を通電する。す
ると、前記接合部12は、スケールを有していて通電抵
抗が高く、短時間で容易に昇温するため、0.5秒以上
の間10A/d通電することにより、前記接合面12合
スケールの溶融温度1370℃〜1400”Cにするこ
とができる。この後、前記押込ロール14A、14 B
1.:ヨリ、接合面12が1 、0 kg / vd
Jul、 上ノ突き合せ圧力となるよう押付け、該接合
面12の近傍を塑性変形させて該接合面に新生面を生じ
させ、強固な接合強度を得るようにしている。 この実施例に係る装置を用い、低炭素鋼のシートバー(
例えば厚さ301×幅800 mm )を850℃に加
熱し、突き合せ接合の実験を以下の如く行った。 即ち、まず、前記シートバーを突き合せ圧力0゜2kg
/−で突き合せながら1.5 A / rhイの電流を
1秒間、接合面12に通電した後、通電をやめて突き合
せ圧力2kg/−で突き合せた。このとき、接合面積率
で95%という高い接合強度を得た。又、前記シートバ
ーを突き合せ圧力2 kg / miで突き合せながら
、15A/−の電流を2秒間通電し、突き合せた。この
とき、シートバー同士の接合面積率は98%となり、よ
り高い接合強度を得た。この実験結果からも、熱間鋼材
の突き合せ接合に対して本発明法が充分有効であること
が確認できる。 なお、前記実施例においては、通電中及び通電後の突き
合せ圧力や通電時間の値について種々例示したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、0.2kg/md
以上の突き合せ圧力で0.5秒以上通電ずれば伯の値で
もよい。 又、前記実施例においては、熱間鋼材について低炭素鋼
のシートバーを例示したが、熱間鋼材はこれに限定され
るものではなく、800℃以上の熱間鋼材であれば他の
ものでもよい。 【発明の効果】 以上説明した通り、本発明によれば、熱間鋼材を突き合
せ接合する際に、その突き合せ面にスケールが残存して
いても、そのまま突き合せて短時間に強固な接合強度を
得るよう接合することができる。従って、例えば熱間鋼
材の連続圧延をする際に、熱間鋼材同士を大規模な前処
理をすることなぐ短時間に接合することができるという
浸れた効果を有する。
第1図は、本発明の要旨を示す流れ図、第2図は、本発
明の詳細な説明するための、各種の電流に対する時間と
接合面温度の関係を示す線図、第3図は、同じく突き合
せ圧力と接合面積率の関係を示す線図、第4図は、本発
明に係る熱間鋼材の突き合せ接合方法が採用された突き
合せ接合装置の実施例を示す、一部配線図を含む側面図
である。 10A、10B・・・シートバー(熱間鋼材)、12・
・・接合面、 14A、14B・・・押込ロール、 16A、16B・・・電極、 20・・・電源。
明の詳細な説明するための、各種の電流に対する時間と
接合面温度の関係を示す線図、第3図は、同じく突き合
せ圧力と接合面積率の関係を示す線図、第4図は、本発
明に係る熱間鋼材の突き合せ接合方法が採用された突き
合せ接合装置の実施例を示す、一部配線図を含む側面図
である。 10A、10B・・・シートバー(熱間鋼材)、12・
・・接合面、 14A、14B・・・押込ロール、 16A、16B・・・電極、 20・・・電源。
Claims (2)
- (1)800℃以上の熱間鋼材同士を突き合せ圧力0.
2kg/mm^2以上で突き合せ、その突き合せ面に1
0A/mm^2以上の電流を0.5秒以上通電して前記
熱間鋼材同士を接合することを特徴とする熱間鋼材の突
き合せ接合方法。 - (2)前記熱間鋼材同士を、通電後に突き合せ圧力1.
0kg/mm^2以上で突き合せるようにした特許請求
の範囲第1項記載の熱間鋼材の突き合せ接合方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19667185A JPS6257781A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 熱間鋼材の突き合せ接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19667185A JPS6257781A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 熱間鋼材の突き合せ接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6257781A true JPS6257781A (ja) | 1987-03-13 |
JPH0338953B2 JPH0338953B2 (ja) | 1991-06-12 |
Family
ID=16361655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19667185A Granted JPS6257781A (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 熱間鋼材の突き合せ接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6257781A (ja) |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19667185A patent/JPS6257781A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0338953B2 (ja) | 1991-06-12 |
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