专利名称：轧材的接合方法
技术领域：
本发明涉及使粗轧材接合、进行连续精轧的热连轧线中的粗轧材接合方法。
以往，进行热轧时，采用将粗轧后的板材先形成卷材，精轧前将其卷回，对每一卷材进行轧制的工艺。但是这种不连续轧制存在成品前后端部厚度不良和由于板材穿过轧机时的咬入、出辊所带来的冲击、轧辊表面的损伤、轧材蠕动、切头损失等种种问题。因此，为了克服这些问题，人们提出了将粗轧后的板材端部彼此之间进行热接合使其连续的种种方法。
例如，如图9所示轧线上，在轧线L的上下部，配置了刀具装置10、11，同时，在这些刀具装置10、11上设置了引导轧材的轧材引导通路12、13。
在各刀具装置10、11上，形成如
图10所示的具有若干凸部的上刃14和下刃15，这些凸部的前端部宽度比根部大，轧材沿着这些刃14、15的切断线被切断。
同图中，16、17、18是刀架，20是轧材的限位器。另外21是工作台辊，22是导向板。
在该轧线上，轧材被轧材引导通路12、13引导。这时，工作台辊21和导向板22如虚线所示，向上方或下方移动形成引导通路。被引导的轧材前端部和后端部被上下部的刀具装置10、11切断，同时，使其一直移动到精轧线。于是，在轧材两端部形成的凹凸以相互补合的形态嵌合，进行接合。
可是，如图9所示的接合方法中，考虑切断后的端部形状，有必要将轧材从上下压紧。因此，存在必须具有大型的轧材引导通路1213、轧线的制作成本变大的问题。另外，在剪切机切断时由于在切断面上产生的毛边也会有嵌合困难等不合适的情况。另外，若采用其它方法，也存在设备变大、接合所需要的时间长等问题。
另外，如图11(a)、(b)、(c)所示，也有将粗轧完的二块板材31、31′的应接合的端部形成前端开口宽度比后部狭的交错搭接状32、32′，互相补合进行嵌合的方法。若按照这种方法，对于在板材进行方向作用着的张力来说，能够承受直到交错搭接状的嵌合部呈塑性变形时的应力，可得到牢固的接合。可是，由于交错搭接状嵌合部的侧面彼此之间并不成为一体，因此存在对于板上下方向的运动，例如卷向环形时，就非常容易分离等缺点。并且，由于不能在同一平面内使两块板材嵌合，因此，在将后行材引导到先行材的上侧(或下侧)之后，必需进行使其中之一板材沿上下方向移动等等复杂作业。
此外，在实用上还有推压法、铆接法、U形钉连接法、定位焊法等种种方法。
本发明就是鉴于上述状况而提出来的，其目的在于提供一种以紧凑设备在短时间内使先行轧材和后行轧材接合的方法。
切断板材时，切断面与上下表面成直角，因此，只要先、后行材的切断面不成为一体，对上下方向的力抗衡能力弱。本发明的目的在于提供一种能够防止嵌合部在上下方向容易脱离的轧材的接合方法。
另外，本发明虽然是将嵌合部设为平行嵌合状，使先、后行材在同一平面内对接嵌合，利用轧制时的不均一的宽度扩展，使平行嵌合部为互相交错搭接状的方法，可是平行嵌合部成为交错搭接状前，对于作用在板材行进方向的力不能抗衡，先、后行材恐怕容易分离。
本发明的轧材接合方法的目的在于提供一种在通过精轧，平行嵌合部成为交错搭接状之前能防止先、后行材脱离的新的接合方法。
即，本发明第1要旨在于本发明的轧材接合方法的特征是在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，形成使该先行轧材后端部和该后行轧材的前端部互相嵌合的大致呈矩形的凹凸，将这些凹凸部在与轧线同一平面内互相嵌合后，通过精轧使它们接合。
本发明第2要旨在于本发明的轧材接合方法的特征是在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，将上述端部切断以使上述前、后端部相互成为平行嵌合状，并且将前、后端部的其中一方或两者的任意处的平行嵌合部的侧面在板厚方向形成斜面状，使两者在同一平面内嵌合，利用轧制时板的不均一的宽向扩展所产生的体积充满效应，使前、后端材接合。
本发明第3要旨在于本发明的轧材部合方法的特征是在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，将上述端部切断成使上述各粗轧材的前、后端部即使相互在同一平面内对接也能够嵌合的平行嵌合形状，将该切断部在同一平面内互补嵌合后，仅在该嵌合部侧缘的一部分接合。
下面，参照附图来说明本发明的理想的实施例。
图1～图8为本发明实施例。图1和图2是先行轧材后端部的侧面图和平面图;图3～图5是表示轧材接合工序的说明图;图6～图8是表示轧材实际扩幅状态的平面图;图9是表示用以往的接合方法的一例轧线的构成图;图10是该例中切断刃的平面图;图11(a(b)、(c)是以往轧材接合部的说明图;图12(a)、(b)(c)、(d)是本发明另一个实施例的说明图;图13是又一个实施例的说明图;图14(a)、(b)是本发明另一个实施例涉及的轧材接合部的平面图;图15是表示本发明又一个实施例的图;图16是表示以往的铆接法的说明图;图17是表示以往的U形钉连接法的说明图;图18～图21是表示本发明又一个实施例的、与图3同类的图;图22(a)、(b)是表示另外一个实施例的、与图3同类的图;图23和图24表示另外一个实施例，图24是图22(b)的X-X线剖视图。
图1～图8表示本发明的实施例，图1和图2表示先行轧材后端部的侧视图和平视图，图3～图5表示轧材的接合工序，图6～图8是通过平面表示轧材的实际的扩幅状态。
如图1所示，在本实施例中将先行轧材1的后端部避开料头部2按切断线3切断。如图2所示，切断后的端部形状为矩形凹部4和凸部5连续。凹部4的宽11比凸部5的宽12大。
并且，后行轧材的前端部也切断成同样形状。这些切断是在轧线上分别进行的。
切断一结束，接着使两者在轧制方向移动。而且如图3所示，在同一轧线上以各自的凸部分5嵌合到对方的凹部4中的状态，带间隙地将先行轧材1的后端部和后行轧材6的前部端组合。此后，如图4所示，通过精轧机7轧制。图中，8、8′是工作轧辊，9、9′是支承辊。
通过轧制，各凸部5的前端部分5a由于在板宽方向自由变形而大大地扩展，相反，凹部4的前端部4a会变狭。可是，各根部4b、5b受轧材1、6约束几乎不能扩展。结果如图5所示，先行轧材1和后续轧材6互相咬入对方，它们被牢固地接合。
图6和图7表示了单独轧制凸部5和凹部4的状态。如这些图所示，轧制后的凸部5的前端5a的宽13′比后端5b的宽12″大、凹部4的前端4a的宽11′比后端4b的宽11″小。而且，凸部5的宽13′、12″与轧制前相反，与凹部4的宽11′、11″相比整体变大。因此，当如图8所示组合、轧制时，剖面线表示部分相互咬入，形成牢固接合。
若按照上述发明，则在上述轧材端部形成使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部相互嵌合的大致呈矩形的凹凸，将这些凹凸在与轧制线同一平面内互相组合后，通过精轧使其接合，因此取得了接合装置小型化、缩短接合时间的效果。
本发明另一个实施例表示在图12(a)、(b)、(c)、(d)中。
图12(a)中，表示了根据本发明成形的粗轧后的先行轧材1后端部或后行轧材6前端部之一例，平行嵌合凸部5的两侧侧面上形成有从上下表面向板厚方向倾斜的斜面5a。图12(b)是从上面看图12(a)的平面图，图中5a是斜面。
图12(c)表示在先行轧材后端部或后行轧材前端部上将后行轧材6的前端部或先行轧材1的后端部相互平行嵌合的状态。这时，在与先行轧材1的后端部连接的后行轧材6的平行嵌合凸部6a上没有设置斜部。
若以图12(c)的状态轧制嵌合部，则凸部前端在板宽方向变大成为扇形状，与相邻凸部咬合，进而从后行轧材6的前端部的凸部6a扩展的材料也会流到设于先行轧材1的后端部的凸部5上的斜部5a上，成为如图12(d)状态。即凸部5和6a在上下方向也相互咬合，即使对于上下方向的力也能够强有力地抗衡。
斜部5a可以在相邻凸部5和6a任一侧面形成，因此，除了如图12那样全部设于凸部5上之外，也可以象图13那样，仅仅配置在凸部5的一侧。另外，如图14(a)、(b)所示，除了在凸部5的全长上形成斜部外，也可以将与前端部相对应的根部5b开一个大切口。
上述发明由于只须将板的前后端分别进行切断加工和形成斜部，就那样把两者在同一轧线上平行嵌合，因此，不需要以往为了交错搭接状嵌合，而将先、后行材的轧线在上下方向挪动并且使板材在上下方向移动那样的复杂操作。
另外，利用伴随轧制过程的塑性变形压力，能够在接合面间产生很大接触压力，因此可以期待得到牢固的接合。进一步说，由于接合部形成的板厚方向斜部的效果，平行嵌合部在轧制中无论在轧制方向还是在板厚方向都互相咬合，对于在轧制方向作用的张力以及在板厚方向作用的上推力都不会发生断裂，能够稳定轧制。
本发明的另一个实施例参照图15来进行说明。
在图15中，1是先行轧材，6是后行轧材，粗轧后的先行材后端部和后行材前端部通过没有图示的剪切机被切断以便使它们成为即使在同一平面内互相对接也能够嵌合的平行嵌合形状4和5。使该切断部在同一平面内能相互补合。随后，由没有图示的接合机仅仅使该嵌合部侧缘的一部分P、P接合。
这样在仅以侧缘的一部分接合的状态下板材被导入精轧机列，先后行材被连续地轧制。
作为仅使侧缘接合的具体接合手段，可以想到例如以往广为人知的机械接合法的图16所示的铆接法和图17所示的U形钉连接法或者以往焊接法的电弧焊等等，此外，还有冲击大电流压焊法(日本国特许公开No.075488/1986)等等，只要能使板材接合任何方法都可以利用。
另外一个实施例参照图18～图21来进行说明。这些实施例将先行轧材1和后行轧材6上设有的凹部4和凸部5仅仅形成在轧材中央部，在其两侧为平坦部L。
因此，即使轧制时凹凸部4、5变形，如图18假想线所示，轧材1、6在宽度方向的变形也被防止。
如图20、21所示，若将轧材6的L部形成缺口，使凸部5C如图所示那样变形，其效果会进一步提高。
图22(a)所表示的是在图3所表示的状态下，将轧材的一方例如，轧材6的凹部的根部的宽度变大形成的。
即，形成为g1＞g2。
若将其进行轧制，则如图22(b)所示那样变形，轧材1、6的接合部的接合强度变大，轧制方向的拉伸强度变大。
图23和图24表示了另一个实施例。
在该实施例中，在图4所示的轧机7中，将上下工作轧辊8、8′和上下支承辊9、9′的各轴线互相交叉配置，在这种状态下轧制轧材1、6。
交叉角度是任意的，并且一点点角度也行。例如也可以大约为1°。
以这种状态轧制，则如图24所示，各轧材1、6的凸部5、6C的上部和下部沿箭头方向变形，以角度θ，例如约1°接合。结果，上下方向的结合力提高。
图24虽然是图22(b)的剖面图，但是图3、图18～图21所表示的场合也能得到同样的效果。
如上所述，按照本发明的轧材接合方法，由于可以只须将板的前后端分别进行切断加工，就那样把两者在轧线上对接，进行平行嵌合，因此没有必要象以往那样，为使交错搭接形状嵌合，要进行将先、后行材的轧线在上下方向挪动，并且使板材在上下方向移动那样的复杂操作。
由于将板端侧缘部的一部分接合，因此能防止在导入精轧机列的第一台前先行材和后行材分离，而且轧制后，由于轧制中材料不均一宽向扩展，平行嵌合部自然地咬合成交错搭接状，因此可以获得牢固接合。
若在板材整个宽度范围内铆接、U字钉连接等机械接合或利用电弧焊、高频焊接接合，则存在费时、设备变大等问题，可是因为仅使侧缘的一部分接合，因而不存在这些问题。
权利要求
1.一种轧材的接合方法，在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，其特征在于形成使该先行轧材后端部和该后行轧材的前端部互相嵌合的大致呈矩形的凹凸，将这些凹凸部在与轧线同一平面内互相嵌合后，通过精轧使它们接合。
2.一种轧材的接合方法，在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，其特征在于将上述端部切断以使上述前、后端部相互成为平行嵌合状，并且将前、后端部的其中一方或两者的任意处的平行嵌合部的侧面在板厚方向形成斜面状，使两者在同一平面内嵌合，利用轧制时板的不均一的宽向扩展所产生体积充满效应，使前、后端材接合。
3.一种轧材的接合方法，在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，其特征在于将上述端部切断成使上述各粗轧材的前、后端部即使相互在同一平面内对接也能够嵌合的平行嵌合形状，将该切断部在同一平面内互补嵌合后，仅在该嵌合部侧缘的一部分接合。
4.根据权利要求1、2、3中任一个所述的轧材的接合方法，其特征在于设于先行轧材和后行轧材上的凹凸部形成在各轧材的中央部分，在其两侧保留有平坦部。
5.根据权利要求1或3中所述的轧材的接合方法，其特征在于使轧材一方的凹部的根部宽度变大。
6.根据上述各权利要求的任一个中所述的轧材的接合方法，其特征在于将上下工作辊和上下支承辊的各轴线互相交叉配置，轧制轧材的接合部。
全文摘要
本发明涉及轧材的接合方法，在使粗轧后的先行轧材的后端部和后行轧材的前端部接合、连续进行精轧的连轧线中，形成使该先行轧材后端部和该后行轧材的前端部互相嵌合的大致呈矩形的凹凸，将这些凹凸部在与轧线同一平面内互相嵌合后，通过精轧使它们接合的轧材的接合方法；以及将上述前、后端部的其中一方或两者的任意处的平行嵌合部的侧面在板厚方向形成斜面状，进行精轧的轧材的接合方法以及将上述先、后行轧材的切断部在同一平面内互补嵌合后，仅在该嵌合部侧缘的一部分接合的轧材的接合方法。
文档编号B21B15/00GK1060981SQ9110967
公开日1992年5月13日 申请日期1991年10月15日 优先权日1990年10月15日
发明者岸治, 林宽治, 古元秀昭, 宫本治, 森本和夫, 秋田秀喜, 吉田康之, 若元郁夫 申请人:三菱重工业株式会社