[发明专利]金属板的接合方法及接合装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够使两张金属板的接合部的层差平滑化或降低层差倾斜度的金属板的接合方法及装置。

背景技术

压薄滚焊机的焊接方式如下：使两张金属板的端部重合，并用一对电极轮对该重合的部分加压，边流过焊接电流边连续地焊接，同时，用电极轮对被加热到高温状态并软化的接合部轧制，由此，降低接合部厚度。但是，在该焊接方式中，不能够将接合部轧制到与母材厚度相当的程度，接合部厚度增加至母材(金属板)的厚度的120％至160％左右，存在接合部和母材间产生层差的问题。

作为降低该接合部厚度的方法提出了如下方法：与上下一对电极轮相邻地在其单侧设置上下一对加压辊，在压薄滚焊前，使支承这些电极轮及加压辊的底架向加压辊引导的方向移动并通过加压辊对金属板的重合部进行轧制，轧制结束后，使重合的金属板分离微小的量，在使接合部厚度减小后，使上述底架向相反方向移动并通过一对电极轮对该重合部进行加压，边流过焊接电流边连续地进行压薄滚焊，再通过加压辊对该接合部进行轧制，由此，使接合部厚度减小(专利文献1及2)。

另外，提出了如下方法及装置：以降低压薄滚焊的接合部厚度且降低生产节拍(间隔)时间为目的，与上下一对电极轮相邻地在其两侧设置上下一对第一及第二加压辊，使支承这些电极轮及加压辊的底架向第一加压辊引导的一方向移动并通过一对第一加压辊对金属板的重合部进行轧制后，通过紧跟着该加压辊的一对电极轮对该轧制部进行加压，边流过焊接电流边连续地进行压薄滚焊，而且，通过后行于该电极轮的第二加压辊对该接合部进行轧制，由此，使接合部厚度减小(专利文献1及2)。

专利文献1：日本特公平2-15314号说明书

专利文献2：日本特公平2-16191号说明书

由于压薄滚焊机的焊接方式为，使两张金属板的端部重合，用一对电极轮对该重合的部分加压，边流过焊接电流边连续地焊接，同时，用电极轮对被加热至高温状态并软化的接合部进行轧制，由此，降低接合部厚度，所以，使接合材料的厚度减小的塑性加工的大部分工作是由电极轮进行的轧制来承担的。被减厚的接合部的塑性流动以电极轮的轧制方向为主体，但接合部与相邻的金属板的母材成为连续体的关系，向轧制方向的塑性流动受到母材的约束。其结果，不能够将接合部轧制到母材厚度，压薄滚焊方式的接合部厚度增加至母材(金属板)的厚度的120％至160％左右，接合部和母材的厚度不同，由此，在接合部产生具有高的应力集中系数的层差。在该接合部上作用有应力的情况下，存在强度显著降低的问题，存在压薄滚焊的适用范围受到该制约局限的课题。另外，存在因急剧的层差导致钢板加工线中的作业滚筒受损伤或生产效率及成品率降低的问题。

例如，由于压薄滚焊机的接合部以台阶状增厚至母材的120％至160％左右，所以在将压薄滚焊机在该状态下适用于合计压下率大的冷轧设备的情况下，接合部的层差部以龟裂状夹入母材，其结果，在被称为带钢的金属板的该接合部的有效截面积降低，由此，相对于冷轧时被赋予的张力的单位张力增加，并且以龟裂状夹入的层差的前端部成为奇异应力场(singular stress field)，由此断裂概率飞跃性地变高。由此，价格便宜且小型的压薄滚焊机不能够适用于合计压下率大的冷轧设备，存在不得不适用价格高且大型的闪光对焊机或激光焊接机的课题。

另外，在拼板焊接(tailored blanks)中，虽然适用有能够以便宜的价格对具有不同厚度及材料强度的钢板进行接合的压薄滚焊机，但在对增厚了的接合部的成形性存在问题的部位及产生因接合部层差引起的应力集中的问题的部位进行接合时，不能够适用压薄滚焊机，不得不使用价格高的激光焊接机。

另外，在制铁业界中的连续退火线、镀锌钢板制造设备等生产线中，以提高成品率及生产效率为目的，作为使生产过程连续化的接合装置，适用有价格便宜的压薄滚焊机。但是，如上所述，在压薄滚焊中，接合部厚度变厚，形成急剧的层差，因此，在接合部通过表皮光轧机时，以防止作业滚筒受损伤以及防止向作业滚筒转印上接合部层差的印记为目的，使表皮光轧机前后的线速度降低，并开放轧制机的作业滚筒以及使轧制载荷降低，采用这些防止作业滚筒受损伤等的运转方法，存在生产效率及成品率降低的课题。