專利名稱：軋材的接合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使粗軋材接合、進行連續(xù)精軋的熱連軋線中的粗軋材接合方法。
以往，進行熱軋時，采用將粗軋后的板材先形成卷材，精軋前將其卷回，對每一卷材進行軋制的工藝。但是這種不連續(xù)軋制存在成品前后端部厚度不良和由于板材穿過軋機時的咬入、出輥所帶來的沖擊、軋輥表面的損傷、軋材蠕動、切頭損失等種種問題。因此，為了克服這些問題，人們提出了將粗軋后的板材端部彼此之間進行熱接合使其連續(xù)的種種方法。
例如，如圖9所示軋線上，在軋線L的上下部，配置了刀具裝置10、11，同時，在這些刀具裝置10、11上設置了引導軋材的軋材引導通路12、13。
在各刀具裝置10、11上，形成如

圖10所示的具有若干凸部的上刃14和下刃15，這些凸部的前端部寬度比根部大，軋材沿著這些刃14、15的切斷線被切斷。
同圖中，16、17、18是刀架，20是軋材的限位器。另外21是工作臺輥，22是導向板。
在該軋線上，軋材被軋材引導通路12、13引導。這時，工作臺輥21和導向板22如虛線所示，向上方或下方移動形成引導通路。被引導的軋材前端部和后端部被上下部的刀具裝置10、11切斷，同時，使其一直移動到精軋線。于是，在軋材兩端部形成的凹凸以相互補合的形態(tài)嵌合，進行接合。
可是，如圖9所示的接合方法中，考慮切斷后的端部形狀，有必要將軋材從上下壓緊。因此，存在必須具有大型的軋材引導通路1213、軋線的制作成本變大的問題。另外，在剪切機切斷時由于在切斷面上產生的毛邊也會有嵌合困難等不合適的情況。另外，若采用其它方法，也存在設備變大、接合所需要的時間長等問題。
另外，如圖11(a)、(b)、(c)所示，也有將粗軋完的二塊板材31、31′的應接合的端部形成前端開口寬度比后部狹的交錯搭接狀32、32′，互相補合進行嵌合的方法。若按照這種方法，對于在板材進行方向作用著的張力來說，能夠承受直到交錯搭接狀的嵌合部呈塑性變形時的應力，可得到牢固的接合?？墒?，由于交錯搭接狀嵌合部的側面彼此之間并不成為一體，因此存在對于板上下方向的運動，例如卷向環(huán)形時，就非常容易分離等缺點。并且，由于不能在同一平面內使兩塊板材嵌合，因此，在將后行材引導到先行材的上側(或下側)之后，必需進行使其中之一板材沿上下方向移動等等復雜作業(yè)。
此外，在實用上還有推壓法、鉚接法、U形釘連接法、定位焊法等種種方法。
本發(fā)明就是鑒于上述狀況而提出來的，其目的在于提供一種以緊湊設備在短時間內使先行軋材和后行軋材接合的方法。
切斷板材時，切斷面與上下表面成直角，因此，只要先、后行材的切斷面不成為一體，對上下方向的力抗衡能力弱。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠防止嵌合部在上下方向容易脫離的軋材的接合方法。
另外，本發(fā)明雖然是將嵌合部設為平行嵌合狀，使先、后行材在同一平面內對接嵌合，利用軋制時的不均一的寬度擴展，使平行嵌合部為互相交錯搭接狀的方法，可是平行嵌合部成為交錯搭接狀前，對于作用在板材行進方向的力不能抗衡，先、后行材恐怕容易分離。
本發(fā)明的軋材接合方法的目的在于提供一種在通過精軋，平行嵌合部成為交錯搭接狀之前能防止先、后行材脫離的新的接合方法。
即，本發(fā)明第1要旨在于本發(fā)明的軋材接合方法的特征是在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，形成使該先行軋材后端部和該后行軋材的前端部互相嵌合的大致呈矩形的凹凸，將這些凹凸部在與軋線同一平面內互相嵌合后，通過精軋使它們接合。
本發(fā)明第2要旨在于本發(fā)明的軋材接合方法的特征是在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，將上述端部切斷以使上述前、后端部相互成為平行嵌合狀，并且將前、后端部的其中一方或兩者的任意處的平行嵌合部的側面在板厚方向形成斜面狀，使兩者在同一平面內嵌合，利用軋制時板的不均一的寬向擴展所產生的體積充滿效應，使前、后端材接合。
本發(fā)明第3要旨在于本發(fā)明的軋材部合方法的特征是在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，將上述端部切斷成使上述各粗軋材的前、后端部即使相互在同一平面內對接也能夠嵌合的平行嵌合形狀，將該切斷部在同一平面內互補嵌合后，僅在該嵌合部側緣的一部分接合。
下面，參照附圖來說明本發(fā)明的理想的實施例。
圖1～圖8為本發(fā)明實施例。圖1和圖2是先行軋材后端部的側面圖和平面圖;圖3～圖5是表示軋材接合工序的說明圖;圖6～圖8是表示軋材實際擴幅狀態(tài)的平面圖;圖9是表示用以往的接合方法的一例軋線的構成圖;圖10是該例中切斷刃的平面圖;圖11(a(b)、(c)是以往軋材接合部的說明圖;圖12(a)、(b)(c)、(d)是本發(fā)明另一個實施例的說明圖;圖13是又一個實施例的說明圖;圖14(a)、(b)是本發(fā)明另一個實施例涉及的軋材接合部的平面圖;圖15是表示本發(fā)明又一個實施例的圖;圖16是表示以往的鉚接法的說明圖;圖17是表示以往的U形釘連接法的說明圖;圖18～圖21是表示本發(fā)明又一個實施例的、與圖3同類的圖;圖22(a)、(b)是表示另外一個實施例的、與圖3同類的圖;圖23和圖24表示另外一個實施例，圖24是圖22(b)的X-X線剖視圖。
圖1～圖8表示本發(fā)明的實施例，圖1和圖2表示先行軋材后端部的側視圖和平視圖，圖3～圖5表示軋材的接合工序，圖6～圖8是通過平面表示軋材的實際的擴幅狀態(tài)。
如圖1所示，在本實施例中將先行軋材1的后端部避開料頭部2按切斷線3切斷。如圖2所示，切斷后的端部形狀為矩形凹部4和凸部5連續(xù)。凹部4的寬11比凸部5的寬12大。
并且，后行軋材的前端部也切斷成同樣形狀。這些切斷是在軋線上分別進行的。
切斷一結束，接著使兩者在軋制方向移動。而且如圖3所示，在同一軋線上以各自的凸部分5嵌合到對方的凹部4中的狀態(tài)，帶間隙地將先行軋材1的后端部和后行軋材6的前部端組合。此后，如圖4所示，通過精軋機7軋制。圖中，8、8′是工作軋輥，9、9′是支承輥。
通過軋制，各凸部5的前端部分5a由于在板寬方向自由變形而大大地擴展，相反，凹部4的前端部4a會變狹?？墒?，各根部4b、5b受軋材1、6約束幾乎不能擴展。結果如圖5所示，先行軋材1和后續(xù)軋材6互相咬入對方，它們被牢固地接合。
圖6和圖7表示了單獨軋制凸部5和凹部4的狀態(tài)。如這些圖所示，軋制后的凸部5的前端5a的寬13′比后端5b的寬12″大、凹部4的前端4a的寬11′比后端4b的寬11″小。而且，凸部5的寬13′、12″與軋制前相反，與凹部4的寬11′、11″相比整體變大。因此，當如圖8所示組合、軋制時，剖面線表示部分相互咬入，形成牢固接合。
若按照上述發(fā)明，則在上述軋材端部形成使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部相互嵌合的大致呈矩形的凹凸，將這些凹凸在與軋制線同一平面內互相組合后，通過精軋使其接合，因此取得了接合裝置小型化、縮短接合時間的效果。
本發(fā)明另一個實施例表示在圖12(a)、(b)、(c)、(d)中。
圖12(a)中，表示了根據本發(fā)明成形的粗軋后的先行軋材1后端部或后行軋材6前端部之一例，平行嵌合凸部5的兩側側面上形成有從上下表面向板厚方向傾斜的斜面5a。圖12(b)是從上面看圖12(a)的平面圖，圖中5a是斜面。
圖12(c)表示在先行軋材后端部或后行軋材前端部上將后行軋材6的前端部或先行軋材1的后端部相互平行嵌合的狀態(tài)。這時，在與先行軋材1的后端部連接的后行軋材6的平行嵌合凸部6a上沒有設置斜部。
若以圖12(c)的狀態(tài)軋制嵌合部，則凸部前端在板寬方向變大成為扇形狀，與相鄰凸部咬合，進而從后行軋材6的前端部的凸部6a擴展的材料也會流到設于先行軋材1的后端部的凸部5上的斜部5a上，成為如圖12(d)狀態(tài)。即凸部5和6a在上下方向也相互咬合，即使對于上下方向的力也能夠強有力地抗衡。
斜部5a可以在相鄰凸部5和6a任一側面形成，因此，除了如圖12那樣全部設于凸部5上之外，也可以象圖13那樣，僅僅配置在凸部5的一側。另外，如圖14(a)、(b)所示，除了在凸部5的全長上形成斜部外，也可以將與前端部相對應的根部5b開一個大切口。
上述發(fā)明由于只須將板的前后端分別進行切斷加工和形成斜部，就那樣把兩者在同一軋線上平行嵌合，因此，不需要以往為了交錯搭接狀嵌合，而將先、后行材的軋線在上下方向挪動并且使板材在上下方向移動那樣的復雜操作。
另外，利用伴隨軋制過程的塑性變形壓力，能夠在接合面間產生很大接觸壓力，因此可以期待得到牢固的接合。進一步說，由于接合部形成的板厚方向斜部的效果，平行嵌合部在軋制中無論在軋制方向還是在板厚方向都互相咬合，對于在軋制方向作用的張力以及在板厚方向作用的上推力都不會發(fā)生斷裂，能夠穩(wěn)定軋制。
本發(fā)明的另一個實施例參照圖15來進行說明。
在圖15中，1是先行軋材，6是后行軋材，粗軋后的先行材后端部和后行材前端部通過沒有圖示的剪切機被切斷以便使它們成為即使在同一平面內互相對接也能夠嵌合的平行嵌合形狀4和5。使該切斷部在同一平面內能相互補合。隨后，由沒有圖示的接合機僅僅使該嵌合部側緣的一部分P、P接合。
這樣在僅以側緣的一部分接合的狀態(tài)下板材被導入精軋機列，先后行材被連續(xù)地軋制。
作為僅使側緣接合的具體接合手段，可以想到例如以往廣為人知的機械接合法的圖16所示的鉚接法和圖17所示的U形釘連接法或者以往焊接法的電弧焊等等，此外，還有沖擊大電流壓焊法(日本國特許公開No.075488/1986)等等，只要能使板材接合任何方法都可以利用。
另外一個實施例參照圖18～圖21來進行說明。這些實施例將先行軋材1和后行軋材6上設有的凹部4和凸部5僅僅形成在軋材中央部，在其兩側為平坦部L。
因此，即使軋制時凹凸部4、5變形，如圖18假想線所示，軋材1、6在寬度方向的變形也被防止。
如圖20、21所示，若將軋材6的L部形成缺口，使凸部5C如圖所示那樣變形，其效果會進一步提高。
圖22(a)所表示的是在圖3所表示的狀態(tài)下，將軋材的一方例如，軋材6的凹部的根部的寬度變大形成的。
即，形成為g1＞g2。
若將其進行軋制，則如圖22(b)所示那樣變形，軋材1、6的接合部的接合強度變大，軋制方向的拉伸強度變大。
圖23和圖24表示了另一個實施例。
在該實施例中，在圖4所示的軋機7中，將上下工作軋輥8、8′和上下支承輥9、9′的各軸線互相交叉配置，在這種狀態(tài)下軋制軋材1、6。
交叉角度是任意的，并且一點點角度也行。例如也可以大約為1°。
以這種狀態(tài)軋制，則如圖24所示，各軋材1、6的凸部5、6C的上部和下部沿箭頭方向變形，以角度θ，例如約1°接合。結果，上下方向的結合力提高。
圖24雖然是圖22(b)的剖面圖，但是圖3、圖18～圖21所表示的場合也能得到同樣的效果。
如上所述，按照本發(fā)明的軋材接合方法，由于可以只須將板的前后端分別進行切斷加工，就那樣把兩者在軋線上對接，進行平行嵌合，因此沒有必要象以往那樣，為使交錯搭接形狀嵌合，要進行將先、后行材的軋線在上下方向挪動，并且使板材在上下方向移動那樣的復雜操作。
由于將板端側緣部的一部分接合，因此能防止在導入精軋機列的第一臺前先行材和后行材分離，而且軋制后，由于軋制中材料不均一寬向擴展，平行嵌合部自然地咬合成交錯搭接狀，因此可以獲得牢固接合。
若在板材整個寬度范圍內鉚接、U字釘連接等機械接合或利用電弧焊、高頻焊接接合，則存在費時、設備變大等問題，可是因為僅使側緣的一部分接合，因而不存在這些問題。
權利要求
1.一種軋材的接合方法，在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，其特征在于形成使該先行軋材后端部和該后行軋材的前端部互相嵌合的大致呈矩形的凹凸，將這些凹凸部在與軋線同一平面內互相嵌合后，通過精軋使它們接合。
2.一種軋材的接合方法，在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，其特征在于將上述端部切斷以使上述前、后端部相互成為平行嵌合狀，并且將前、后端部的其中一方或兩者的任意處的平行嵌合部的側面在板厚方向形成斜面狀，使兩者在同一平面內嵌合，利用軋制時板的不均一的寬向擴展所產生體積充滿效應，使前、后端材接合。
3.一種軋材的接合方法，在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，其特征在于將上述端部切斷成使上述各粗軋材的前、后端部即使相互在同一平面內對接也能夠嵌合的平行嵌合形狀，將該切斷部在同一平面內互補嵌合后，僅在該嵌合部側緣的一部分接合。
4.根據權利要求1、2、3中任一個所述的軋材的接合方法，其特征在于設于先行軋材和后行軋材上的凹凸部形成在各軋材的中央部分，在其兩側保留有平坦部。
5.根據權利要求1或3中所述的軋材的接合方法，其特征在于使軋材一方的凹部的根部寬度變大。
6.根據上述各權利要求的任一個中所述的軋材的接合方法，其特征在于將上下工作輥和上下支承輥的各軸線互相交叉配置，軋制軋材的接合部。
全文摘要
本發(fā)明涉及軋材的接合方法，在使粗軋后的先行軋材的后端部和后行軋材的前端部接合、連續(xù)進行精軋的連軋線中，形成使該先行軋材后端部和該后行軋材的前端部互相嵌合的大致呈矩形的凹凸，將這些凹凸部在與軋線同一平面內互相嵌合后，通過精軋使它們接合的軋材的接合方法；以及將上述前、后端部的其中一方或兩者的任意處的平行嵌合部的側面在板厚方向形成斜面狀，進行精軋的軋材的接合方法以及將上述先、后行軋材的切斷部在同一平面內互補嵌合后，僅在該嵌合部側緣的一部分接合的軋材的接合方法。
文檔編號B21B15/00GK1060981SQ9110967
公開日1992年5月13日 申請日期1991年10月15日 優(yōu)先權日1990年10月15日
發(fā)明者岸治, 林寬治, 古元秀昭, 宮本治, 森本和夫, 秋田秀喜, 吉田康之, 若元郁夫 申請人:三菱重工業(yè)株式會社