(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を円筒状に曲げ加工した後、端面の前記耐熱鋼板のみを溶接することを特徴とする炉内ロール用多層式胴部材の製造方法。
【請求項２】
耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を半円状に曲げ加工した後、２枚の前記半円状のクラッド鋼板の端面の前記耐熱鋼板のみを溶接して円筒状に形成することを特徴とする炉内ロール用多層式胴部材の製造方法。
【請求項３】
耐熱鋼板と銅板または銅合金板が爆着法により接合され、半円状に曲げ加工が施された２枚のクラッド鋼板の両端面の耐熱鋼板のみを溶接して円筒状に形成された二層構造の胴部材を有するハースロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば連続熱処理ラインで使用する多層式ハースロールの胴部材を製造する方法、及び、この方法で製造したハースロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
金属ストリップの連続熱処理には多数のハースロールが使用されるが、これらのハースロールには一般に通板を安定して行なうための所定の初期クラウンが付与されている。
【０００３】
例えば連続焼純炉を例にとった場合、炉内には種々の温度、板幅、板厚を有する金属ストリップが搬送されてくるため、炉内のハースロールのロール表面にはそれらの因子で変動する熱クラウンが発生し、初期クラウンが維持できなくなる。
【０００４】
かかる熱クラウンの変動により初期クラウンが維持できなくなると通板に種々の問題が生じることになる。例えばロールクラウンが過大になると、ヒートバックルと呼ばれる座屈現象がストリップに発生し、通板や製品の品質に重大な影響を与える。また、ロールクラウンが過小になると通板時のセンタリング効果が弱まり、ストリップの蛇行が起こる。
【０００５】
このような問題を解決するために、図２に示すように、ハースロール１の胴部１ａの内周面側に熱伝導の良い内層材２を装着させてロール全体の熱分布を均一にすることによりロールクラウンを安定化させる方法が有効であることが知られており、例えば特開平3 −２０７８０号、特開平６−６１５号、特開平４−２４７８０号等が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このうち、特開平3 −２０７８０号はロール内周面に銅などの熱伝導の良い材料を蝋付けさせることにより製造する方法であるが、連続焼鈍炉では９００℃を越えるような雰囲気温度となる場合があり、このような環境下では十分な接合強度を維持することは極めて困難である。また、ロール全体に亘る広い領域で健全に密着させることは現実的ではなく、実際に採用できる方法ではない。
【０００７】
また、特開平６−６１５号は鋳造によって多層式ハースロールを製造する方法であり、この方法によれば鋳造しようとする外径や胴長を有するハースロールの金型が既に存在する場合には安価に製造できるが、これまでに無い外径や胴長を有するハースロールを製造する場合には金型から製造する必要があるので、製造コストに問題がある。また、鋳造によって製造するので、各層の厚みの不均一度が大きく、意図した性能を満足できない可能性がある。
【０００８】
さらに、特開平４−２４７８０号は外層円管と内層円管とで画成される空間内に円筒形状の銅板を挿入し、高熱を与えることによって外層円管と内層円管同士を接合することによってハースロールを製造する方法であるが、この方法では外層円管と内層円管の間を真空にする必要がある上、銅板を溶融させるような高温加熱が必要であり、製作に多くの工数と費用を要するという欠点がある。
【０００９】
本発明は、上記した従来の製造方法にあった問題点に鑑みてなされたものであり、如何なる外径や胴長を有するハースロールであっても安価にかつ高性能な炉内ロール用多層式胴部材を製造可能な方法、及び、この方法で製造したハースロールを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法は、耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を円筒状に曲げ加工した後、端面の前記耐熱鋼板のみを溶接したり、或いは、耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を半円状に曲げ加工した後、２枚の前記半円状のクラッド鋼板の端面の前記耐熱鋼板のみを溶接して円筒状に形成することとしている。そして、このようにすることで、如何なる外径や胴長を有するハースロールであっても安価にかつ高性能な炉内ロール用多層式胴部材を製造することができるようになる。このうち、耐熱鋼板と銅板または銅合金板が爆着法により接合され、前記後者の方法で製造された胴部材を有するものが本発明のハースロールである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
現実的なクラッド鋼板製造方法としては、爆着法の他に拡散接合法や熱間圧延法などもあるが、前者は接着強度や費用的な面で爆着法に劣り、後者は、熱間圧延後の熱処理に問題があって炉内ロール用多層式胴部材の製造方法としては採用できない。つまり、例えばハースロールは７００℃を越えるような雰囲気で用いられることがあるので、強度部材としてステンレスなど耐熱鋼が用いられるが、ＳＵＳ３０４などの通常のステンレス材では高温強度が不足する。
【００１２】
そこで、ＳＵＳ３０４Ｎ等の高い高温強度を有した材料が使用されるが、このような材料は熱間接合後に高温強度を付与するために、銅などの高熱伝導材の融点を越えるような熱処理が必要となるので、炉内ロール用の多層式胴部材の製造方法としては適用できない。
【００１３】
従って、例えば多層式ハースロールの胴部材をクラッド鋼板から製造するに際しては、爆着材を用いた方法が大きさに対する自由度が大きくまた安価である。さらに、他の方法に比べて接着強度も高く、熱伝導性能にも優れている。
【００１４】
本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法は、上記したような考え方に基づいてなされたものであり、耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を円筒状に曲げ加工した後、端面の前記耐熱鋼板のみを溶接したり、或いは、耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を半円状に曲げ加工した後、２枚の前記半円状のクラッド鋼板の端面の前記耐熱鋼板のみを溶接して円筒状に形成するものである。
【００１５】
本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法は、耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を円筒状に曲げ加工した後、端面の前記耐熱鋼板のみを溶接したり、或いは、耐熱鋼板と高熱伝導材よりなる板材を爆着法により接合してクラッド鋼板とし、このクラッド鋼板を半円状に曲げ加工した後、２枚の前記半円状のクラッド鋼板の端面の前記耐熱鋼板のみを溶接して円筒状に形成するので、如何なる外径や胴長を有するハースロールであっても容易にかつ安価に炉内ロール用胴部材を製造することができるようになる。加えて、本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法では、爆着法によって得たクラッド鋼板を使用するので、接着強度も高く、熱伝導性能にも優れた高性能な炉内ロール用胴部材を製造することができ、また、このような胴部材を有するハースロールを得ることができる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法を図１に示す実施例に基づいて説明する。
図１は本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法を順を追って説明する図である。
【００１７】
図１において、１１は母材である例えばＳＵＳ３０４Ｎステンレス鋼等の耐熱鋼板、１２は合せ材である銅等の高熱伝導材よりなる板材であり、これらの耐熱鋼板１１と板材１２を爆着法により接合してクラツド鋼板１３を製造する。なお、本発明方法に適用するクラッド鋼板１３は爆着法によって製造したものを採用するので、ヤング率等が大きく異なる材料同士を接合することができない。従って、高熱伝導材としては銅や銅合金を採用することが好ましい。
【００１８】
次に、この爆着法によって得たクラッド鋼板１３をハースロール胴部材１４の原板とし、これを精度良く例えば半円状に曲げ加工する。そして、この半円状に曲げ加工した２枚のクラッド鋼板１３の両端面を突合せ状に配置し、この突合せ状に配置した２枚のクラッド鋼板１３の両端面同士を溶接して円筒状の多層式胴部材１４を完成させる。
【００１９】
この溶接は、銅等の高熱伝導材である板材１２を溶接する場合は通常予熱する必要があるので、強度材となる最外層の耐熱鋼板１１のみを溶接する。
【００２０】
上記した本発明方法で製造した胴部材１４の両端に、図２に示したように、側面部３及び軸４を組み立てることによって多層構造の胴部１４を有するハースロールが製造される。これが本発明のハースロールである。
【００２１】
なお、本実施例では二層構造のクラッド鋼板１３を用いて胴部材１４を製造したものを示したが、使用するクラッド鋼板１３二層に限らないことは言うまでもない。
【００２２】
また、本実施例では２枚のクラッド鋼板１３を用いて円筒状に形成したものを示したが、１枚のクラッド鋼板１３を円筒状に曲げ加工し、その両端面を溶接しても良いし、また、３枚以上のクラッド鋼板１３を用意し、これをそれぞれ所定の円弧状に曲げ加工した後で、突き合わせ溶接しても良い。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法では、クラッド鋼板に所定の曲げ加工を施した後、端面同士を溶接することによって円筒状に形成するので、如何なる外径や胴長を有するハースロールであっても容易にかつ安価に炉内ロール用胴部材を製造することができる。加えて、本発明では、爆着法によって得たクラッド鋼板を使用するので、接着強度も高く、熱伝導性能にも優れており、高性能な炉内ロール用胴部材やハースロールを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炉内ロール用多層式胴部材の製造方法を順を追って説明する図である。
【図２】多層式ハースロールを縦断面して示す図である。
【符号の説明】
１３    クラッド鋼板
１４    胴部材
１５    溶接部
【図１】
0003726668.tif 000002
【図２】
0003726668.tif 000003