JP3209546B2 - Steel strip welding method - Google Patents
Steel strip welding methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、鋼ストリップの
連続焼鈍ラインや連続メッキライン等において、先行鋼
ストリップの後端部と後行鋼ストリップの先端部とを、
マッシュシーム溶接によって溶接する鋼ストリップの溶
接方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for forming a rear end of a preceding steel strip and a front end of a following steel strip in a continuous annealing line or a continuous plating line of a steel strip.
The present invention relates to a method for welding a steel strip to be welded by mash seam welding.
【０００２】[0002]
【従来の技術】鋼ストリップの連続焼鈍ラインや連続メ
ッキライン等において、巻戻し機によりコイルから巻戻
された先行鋼ストリップの後端部と、後行鋼ストリップ
の先端部とは、溶接機によって溶接され、一体となって
連続的に移動する。このような、鋼ストリップの溶接手
段として、マッシュシーム溶接が知られている。2. Description of the Related Art In a continuous annealing line or a continuous plating line of a steel strip, a rear end of a preceding steel strip unwound from a coil by a rewinding machine and a front end of a following steel strip are connected by a welding machine. It is welded and moves continuously as one. Mash seam welding is known as a means for welding such a steel strip.
【０００３】図２は、マッシュシーム溶接によって溶接
される、先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリップ
の先端部との長さ方向の断面図であり、図３は、マッシ
ュシーム溶接の概略説明図である。図面に示すように、
先行鋼ストリップ１の後端部と後行鋼ストリップ２の先
端部とは、溶接機３の位置において、所定長さの重ね代
（Ｌ）によって重ね合わされる。溶接機３には、重ね合
わされた先行鋼ストリップ１の後端部と後行鋼ストリッ
プ２の先端部とを所定の圧力で挟み、そして、鋼ストリ
ップ１、２の板巾方向に移動可能な上下１対の電極輪
４、５が設けられている。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a rear end portion of a preceding steel strip and a front end portion of a following steel strip, which are welded by mash seam welding. FIG. 3 is a schematic view of mash seam welding. FIG. As shown in the drawing,
The rear end portion of the preceding steel strip 1 and the front end portion of the following steel strip 2 are overlapped at a position of the welding machine 3 by an overlap margin (L) having a predetermined length. The welding machine 3 sandwiches the rear end of the superposed steel strip 1 and the front end of the succeeding steel strip 2 at a predetermined pressure, and moves the steel strips 1 and 2 vertically and vertically. A pair of electrode wheels 4 and 5 are provided.
【０００４】先行鋼ストリップ１の後端部と後行鋼スト
リップ２の先端部との重ね合わせ部分は、このような上
下１対の電極輪４、５により、所定の圧力で加圧され
る。その状態で電極輪４、５に通電し、そして、電極輪
４、５を、鋼ストリップ１、２の板巾方向に所定速度で
移動する。その結果、上記重ね合わせ部分は、押し潰さ
れながら溶接されて、鋼ストリップ１または２とほぼ同
じ厚さの溶接部が得られる。このような、マッシュシー
ム溶接によれば、板厚の薄い鋼ストリップでも、均一な
厚さで適確に溶接することができる。[0004] The overlapping portion of the rear end of the preceding steel strip 1 and the front end of the following steel strip 2 is pressurized at a predetermined pressure by the pair of upper and lower electrode wheels 4,5. In this state, electricity is supplied to the electrode wheels 4 and 5, and the electrode wheels 4 and 5 are moved at a predetermined speed in the width direction of the steel strips 1 and 2. As a result, the overlapped portion is welded while being crushed, so that a welded portion having substantially the same thickness as the steel strip 1 or 2 is obtained. According to such mash seam welding, even a thin steel strip can be accurately welded with a uniform thickness.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上述したマッシュシー
ム溶接において、適確な溶接部を形成するためには、溶
接条件のパラメータとして、溶接電流、溶接速度、鋼ス
トリップの重ね代、および、電極加圧力を、溶接すべき
鋼ストリップの板厚との関係において、適確に設定する
ことが必要である。In the above-mentioned mash seam welding, in order to form an accurate weld, welding current, welding speed, overlap of steel strip, and electrode application are used as parameters of welding conditions. It is necessary to set the pressure appropriately in relation to the thickness of the steel strip to be welded.
【０００６】しかしながら、このような溶接条件は、従
来、過去の溶接データに基づいて設定し、実操業の結果
に基づいてこれを修正するか、過去の溶接データがない
場合には、その都度、溶接機メーカーにおいて溶接試験
を行い、その試験結果に基づいて設定し、更に、実操業
の結果に基づいてこれを修正していた。However, such welding conditions have conventionally been set based on past welding data and corrected based on the results of actual operation, or each time there is no past welding data, A welding test was performed at a welding machine manufacturer, the setting was made based on the test results, and further corrected based on the results of actual operation.
【０００７】このように、マッシュシーム溶接における
溶接条件は、従来、過去の溶接データを基にして、これ
を修正するか、または、その都度溶接試験を行って設定
していたので、溶接条件の設定のために、多大の労力、
時間および費用を必要とし、しかも、適確な溶接条件の
設定が困難であって、溶接不良や溶接機の損傷を招く等
の問題があった。As described above, the welding conditions in mash seam welding have conventionally been corrected based on past welding data or set by performing a welding test each time. A lot of effort,
Time and cost are required, and it is difficult to set accurate welding conditions, which causes problems such as poor welding and damage to the welding machine.
【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリッ
プの先端部とを、マッシュシーム溶接によって溶接する
に際し、溶接すべき鋼ストリップの板厚との関係におい
て、適確な溶接条件の設定を、簡単容易に行うことがで
き、これによって、良好な溶接部を得ることができる、
鋼ストリップの溶接方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problem, and when welding the rear end portion of a preceding steel strip and the front end portion of a following steel strip by mash seam welding, In relation to the plate thickness, it is possible to easily and easily set the appropriate welding conditions, thereby obtaining a good weld.
It is to provide a method for welding steel strip.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、溶接条
件のパラメータとして、溶接電流と重ね代と溶接速度と
を、鋼ストリップの板厚との関係において、一定の式に
より求め、得られたパラメータが一定の範囲内にあるよ
うに、溶接電流、重ね代および溶接速度を定めれば、良
好な溶接部を得ることができることを知見した。Means for Solving the Problems The present inventors have made intensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, as the parameters of the welding conditions, the welding current, the overlap margin, and the welding speed are determined by a constant equation in relation to the thickness of the steel strip, so that the obtained parameter is within a certain range. It has been found that a good weld can be obtained if the welding current, the overlap margin and the welding speed are determined.
【００１０】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、先行鋼ストリップの後端部と、後行鋼ス
トリップの先端部とを、所定の重ね代で重ね合わせ、重
ね合わされた鋼ストリップの上面および下面に、前記重
ね合わされた鋼ストリップを所定の圧力で挟むように電
極輪を配置し、そして、前記電極輪を、通電しながら前
記鋼ストリップの板幅方向に移動し、かくして、前記先
行鋼ストリップの後端と前記後行鋼ストリップの先端部
とを、所定のパラメータからなる溶接条件でマッシュシ
ーム溶接により溶接する鋼ストリップの溶接方法におい
て、前記溶接条件のパラメータ値ｋを、下記式によって
求め、 ｋ＝Ｉ2／Ｌ・Ｖ√（ｔ1＋ｔ2） ----（１） 但し、ｋ：溶接条件のパラメータ値 Ｉ：溶接電流（ＫＡ） Ｌ：重ね代（ｍｍ） Ｖ：溶接速度 （ｍｐｍ） ｔ1：先行鋼ストリップの板厚（ｍｍ） ｔ2：後行鋼ストリップの板厚 （ｍｍ） 得られたパラメータ値ｋが、２０から２５の範囲内にな
るように、溶接電流、重ね代および溶接速度を定めて溶
接することに特徴を有するものである。[0010] The present invention has been made based on the above-mentioned knowledge, and is characterized in that a rear end portion of a preceding steel strip and a front end portion of a following steel strip are overlapped at a predetermined overlap margin, and the overlapped steel strip is formed. On the upper and lower surfaces of the strip, an electrode wheel is disposed so as to sandwich the superposed steel strip at a predetermined pressure, and the electrode wheel is moved in the width direction of the steel strip while energizing, and thus, In a steel strip welding method of welding a rear end of the preceding steel strip and a front end of the following steel strip by mash seam welding under welding conditions including predetermined parameters, a parameter value k of the welding conditions is set as follows. determined by the equation, k = I 2 / L · V√ (t 1 + t 2) ---- (1) where, k: a parameter value I of the welding conditions: welding current (KA) L: overlap margin ( m) V: Welding speed (mpm) t 1: thickness of the preceding steel strip (mm) t 2: thickness of the trailing steel strip (mm) obtained parameter value k becomes in the range 20 to 25 Thus, the present invention is characterized in that welding is performed with the welding current, the overlap margin and the welding speed determined.
【００１１】この発明においては、溶接条件のパラメー
タ値ｋを、上述したように、下記（１） 式によって求
める。 ｋ＝Ｉ2／Ｌ・Ｖ√（ｔ1＋ｔ2） ----（１） 但し、ｋ：溶接条件のパラメータ値 Ｉ：溶接電流（ＫＡ） Ｌ：重ね代（ｍｍ） Ｖ：溶接速度 （ｍｐｍ） ｔ1：先行鋼ストリップの板厚（ｍｍ） ｔ2：後行鋼ストリップの板厚（ｍｍ） そして、得られたパラメータ値ｋが、２０から２５の範
囲内になるように、溶接電流、重ね代および溶接速度を
定める。In the present invention, the parameter value k of the welding condition is determined by the following equation (1) as described above. k = I 2 / L ・ V√ (t 1 + t 2 ) ---- (1) where, k : parameter value of welding condition I: welding current (KA) L: overlap allowance (mm) V: welding speed ( mpm) t 1: the preceding steel sheet thickness of the strip (mm) t 2: the thickness of the trailing steel strip (mm), as obtained parameter value k becomes in the range 20 to 25 of the welding current , Allowance and welding speed.
【００１２】電極加圧力（Ｆ）は、上記（１）式により
重ね代（Ｌ）が決定された後、下記（２）式によって定
める。 Ｆ＝Ｋ・Ｌ√（ｔ1＋ｔ2）／１００ ----（２） 但し、Ｆ：電極加圧力（Ｔｏｎ） Ｋ：定数（３０≦Ｋ≦４０）The electrode pressing force (F) is determined by the following equation (2) after the overlap margin (L) is determined by the above equation (1). F = KL ・ (t 1 + t 2 ) / 100 (2) where F: electrode pressure (Ton) K: constant (30 ≦ K ≦ 40)
【００１３】この発明において、マッシュシーム溶接に
おける、上記（１）式によって求められる溶接条件のパ
ラメータ値ｋを、２０から２５の範囲内に限定した理由
について、以下に述べる。In the present invention, the reason why the parameter value k of the welding condition obtained by the above equation (1) in mash seam welding is limited to the range of 20 to 25 will be described below.
【００１４】図１は、合計板厚の異なる各種の先行鋼ス
トリップ１の後端部と、後行鋼ストリップ２の先端部と
を、マッシュシーム溶接により、上記（１）式によって
求められるｋ値を変えて溶接したときの、溶接部の性状
を示すグラフである。図１において、横軸は、先行鋼ス
トリップ１と後行鋼ストリップとの合計板厚（ｔ1＋
ｔ2）を示し、縦軸は、上記（１）式によって求められ
るｋ値を示す。FIG. 1 shows the k value obtained by the mash seam welding of the rear end portion of various preceding steel strips 1 having different total plate thicknesses and the front end portion of the succeeding steel strip 2 by the above equation (1). 7 is a graph showing properties of a welded portion when welding is performed while changing the welding temperature. In FIG. 1, the horizontal axis represents the total thickness (t 1 +) of the preceding steel strip 1 and the following steel strip.
t 2 ), and the vertical axis indicates the k value obtained by the above equation (1).
【００１５】溶接部の性状は、下記によって評価した。
溶接部の引張り強度溶接部の引張り強度を、引張り
試験機によって測定し、母材の引張り強度以上であるか
否かによって評価した。 溶接部の組織溶接部の断面
を顕微鏡によって調べ、完全に母材に溶け込んでいるか
否かによって評価した。 溶接部の板厚の増加率溶接
部の板厚を測定し、母材の板厚と同等であるか否かによ
って評価した。The properties of the welds were evaluated as follows.
Tensile strength of welded part The tensile strength of the welded part was measured by a tensile tester and evaluated based on whether or not it was equal to or higher than the tensile strength of the base material. The structure of the welded structure was examined with a microscope, and the cross section of the weld was evaluated by whether or not it had completely dissolved into the base metal. Rate of increase in the thickness of the welded portion The thickness of the welded portion was measured and evaluated based on whether or not the thickness was equal to the thickness of the base material.
【００１６】上記各評価結果に基づいて、下記によりこ
れを総合評価し、図１に示した。 ○：良好、□：やや不良、×：不良Based on the results of the above evaluations, the results were comprehensively evaluated as follows and are shown in FIG. ：: good, □: slightly bad, ×: bad
【００１７】図１から明らかなように、溶接条件のパラ
メータ値ｋが、２０から２５の範囲内となるように、鋼
ストリップの板厚（ｔ1、ｔ2）との関係において、溶接
電流（Ｉ）、重ね代（Ｌ）および溶接速度（Ｖ）を定め
て溶接したときには、溶接部の性状は、何れも良好であ
った。これに対し、ｋ値が２０未満または２５超の場合
には、溶接部の性状に不良が発生した。この点から、本
発明においては、上記（１） 式によって得られるパラ
メータ値ｋが、２０から２５の範囲内になるように、溶
接電流、重ね代および溶接速度を定めて溶接するもので
ある。As is apparent from FIG. 1, the welding current (in relation to the thickness (t 1 , t 2 ) of the steel strip is set so that the parameter value k of the welding condition falls within the range of 20 to 25. When I), the overlap margin (L) and the welding speed (V) were determined and the welding was performed, the properties of the welded parts were all good. On the other hand, when the k value was less than 20 or more than 25, the properties of the welds were poor. From this point, in the present invention, welding is performed with the welding current, the overlap margin and the welding speed determined so that the parameter value k obtained by the above equation (1) falls within the range of 20 to 25.
【００１８】[0018]
【実施例】次に、この発明を、実施例に基づいて説明す
る。板厚０．８ｍｍの普通鋼からなる先行鋼ストリップ
の後端部と、同じく板厚０．８ｍｍの普通鋼からなる後
行鋼ストリップの先端部とを、上記（１）式のｋ値が２
０から２５の範囲内となるように、溶接電流、重ね代お
よび溶接速度を、下記のように定めた。 溶接電流（Ｉ）：１９．５ＫＡ 重ね代（Ｌ）：１．５ｍｍ 溶接速度（Ｖ）：８ｍｐｍ 次いで、上記（２）式に基づき、電極加圧力（Ｆ）を、
下記のように定めた。 電極加圧力（Ｆ）：０．７５ＴｏｎNext, the present invention will be described based on embodiments. The rear end of the preceding steel strip made of ordinary steel having a sheet thickness of 0.8 mm and the front end of the succeeding steel strip also made of ordinary steel having a sheet thickness of 0.8 mm have a k value of 2 in the above equation (1).
The welding current, the overlap margin and the welding speed were determined as follows so as to fall within the range of 0 to 25. Welding current (I): 19.5 KA Overlap (L): 1.5 mm Welding speed (V): 8 mpm Then, based on the above equation (2), the electrode pressing force (F) is
It was determined as follows. Electrode pressure (F): 0.75 Ton
【００１９】上記条件によって、先行鋼ストリップの後
端部と後行鋼ストリップの先端部とをマッシュシーム溶
接した結果、溶接部の引張り強度は、１００％以上であ
って、母材の引張り強度以上であり、溶接部は、完全に
母材に溶け込んだ優れた組織を有しており、そして、溶
接部の板厚は母材の板厚と同等の０．９２ｍｍであっ
た。このように、溶接部の性状は極めて優れていた。Under the above conditions, as a result of mash seam welding between the rear end of the preceding steel strip and the front end of the following steel strip, the tensile strength of the welded portion is 100% or more and the tensile strength of the base material or more. The weld had an excellent structure completely dissolved in the base metal, and the thickness of the weld was 0.92 mm, which was equivalent to the thickness of the base metal. Thus, the properties of the welds were extremely excellent.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
先行鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリップの先端部
とを、マッシュシーム溶接によって溶接するに際し、溶
接すべき鋼ストリップとの関係において、適確な溶接条
件の設定を、簡単容易に行うことができ、これによっ
て、良好な溶接部を得ることができる、工業上有用な効
果が発揮される。As described above, according to the present invention,
When welding the rear end of the preceding steel strip and the front end of the following steel strip by mash seam welding, it is easy and easy to set accurate welding conditions in relation to the steel strip to be welded. Thereby, an industrially useful effect that a good welded portion can be obtained is exhibited.
【図１】この発明における、溶接条件のパラメータ値ｋ
の限定根拠を示すグラフである。FIG. 1 shows a welding condition parameter value k according to the present invention.
It is a graph which shows the grounds of limitation.
【図２】マッシュシーム溶接によって溶接される、先行
鋼ストリップの後端部と後行鋼ストリップの先端部との
長さ方向の断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a leading end of a preceding steel strip and a leading end of a following steel strip, which are welded by mash seam welding.
【図３】マッシュシーム溶接の概略説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view of mash seam welding.
１ 先行鋼ストリップ ２ 後行鋼ストリップ ３ 溶接機 ４ 電極輪 ５ 電極輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lead steel strip 2 Trailing steel strip 3 Welding machine 4 Electrode wheel 5 Electrode wheel
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 昭 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (72)発明者 石川 猛 東京都中央区八丁堀四丁目五番四号 ナ ストーア株式会社内 (72)発明者 梅本 信行 東京都中央区八丁堀四丁目五番四号 ナ ストーア株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−124141（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 11/06 B23K 11/24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Akira Takagi 1-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (72) Inventor Takeshi Takeshi 4-5-2 Hatchobori, Chuo-ku, Tokyo Na Storr (72) Inventor Nobuyuki Umemoto 4-5-4 Hatchobori, Chuo-ku, Tokyo Nastore Co., Ltd. (56) References JP-A-53-124141 (JP, A) (58) Fields investigated (Int) .Cl. 7 , DB name) B23K 11/06 B23K 11/24
Claims (2)
トリップの先端部とを、所定の重ね代で重ね合わせ、重
ね合わされた鋼ストリップの上面および下面に、前記重
ね合わされた鋼ストリップを所定の圧力で挟むように電
極輪を配置し、そして、前記電極輪を、通電しながら前
記鋼ストリップの板幅方向に移動し、かくして、前記先
行鋼ストリップの後端部と前記後行鋼ストリップの先端
部とを、所定のパラメータからなる溶接条件で、マッシ
ュシーム溶接により接合する鋼ストリップの溶接方法に
おいて、 前記溶接条件のパラメータ値ｋを、下記（１）式によっ
て求め、 ｋ＝Ｉ2／Ｌ・Ｖ√（ｔ1＋ｔ2） ----（１） 但し、ｋ：溶接条件のパラメータ値 Ｉ：溶接電流（ＫＡ） Ｌ：重ね代（ｍｍ） Ｖ：溶接速度 （ｍｐｍ） ｔ1：先行鋼ストリップの板厚（ｍｍ） ｔ2：後行鋼ストリップの板厚 （ｍｍ） 得られたパラメータｋ値が、２０から２５の範囲内にな
るように、溶接電流、重ね代および溶接速度を定めて溶
接することを特徴とする、鋼ストリップの溶接方法。1. A rear end portion of a preceding steel strip and a front end portion of a following steel strip are overlapped at a predetermined overlap allowance, and the superposed steel strip is placed on an upper surface and a lower surface of the overlapped steel strip. An electrode wheel is disposed so as to be sandwiched by a predetermined pressure, and the electrode wheel is moved in the width direction of the steel strip while energizing, and thus, the rear end of the preceding steel strip and the following steel strip In a method of welding a steel strip to be joined by mash seam welding under a welding condition including predetermined parameters, a parameter value k of the welding condition is obtained by the following equation (1): k = I 2 / L · V√ (t 1 + t 2 ) ---- (1) where, k: parameter value of welding condition I: welding current (KA) L: overlap allowance (mm) V: welding speed (mpm) t 1 : Lead steel Trip thickness (mm) t 2: Parameters k values obtained thickness (mm) of the trailing steel strip, to be within a range from 20 to 25, the welding current, defining the overlapping margin and welding speed A method for welding steel strip, characterized by welding.
（Ｌ）に基づいて、前記電極輪の加圧力（Ｆ）を、下記
（２）式 Ｆ＝Ｋ・Ｌ√（ｔ1＋ｔ2）／１００ ----（２） 但し、Ｆ：電極加圧力（Ｔｏｎ） Ｋ：定数（３０≦Ｋ≦４０） によって求めることを特徴とする、請求項１記載の方
法。2. A pressing force (F) of the electrode wheel is calculated based on the overlap allowance (L) determined by the above equation (1) by the following equation (2): F = K · L√ (t 1 + t 2) 2) The method according to claim 1, wherein F: electrode pressing force (Ton), K: constant (30 ≦ K ≦ 40).
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| JPH0557455A JPH0557455A (en) | 1993-03-09 |
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