(57)【要約】【課題】長尺の鋼材を比較的簡単に連続搬送して所定の処理を行える連続処理方法を提供する。【解決手段】長尺の鋼材１，２同士を突き合わせて移送して処理する前に、鋼材１，２の突き合わせ端部１ａ，２ａの少なくとも一方を面取りし、鋼材１，２の突き合わせ端部１ａ，２ａ同士を溶接して移送する。溶接としては電気抵抗加熱を用いると良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の鋼材同士を突き合わせて移送して処理するに当たり、
前記鋼材の突き合わせ端部の少なくとも一方を面取りし、前記鋼材の突き合わせ端部同士を溶接して移送する、連続処理方法。
【請求項２】
前記鋼材の突き合わせ端部同士を電気抵抗加熱により溶接する、請求項１に記載の連続処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺の鋼材を連続移送して各種処理を行う連続処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
長尺の鋼材は連続移送され熱処理が施される。例えば、長尺の鋼材が太い鋼棒である場合には、搬送ローラーやフィードキャタピラーにより鋼棒を順に流して後ろ側から前側に鋼棒を押すことで移送し、加熱コイル中に挿入して、その後冷却する。
【０００３】
例えば、鋼棒又は鋼管を一本ずつ突き合わせて連続送りし、誘導加熱により熱処理すると、大径の鋼棒や鋼管の全体を真っすぐな状態で熱処理することは困難であり、端面に曲がりが発生し易い。
【０００４】
そこで、特許文献１では、移送される先の鋼棒又は鋼管の後端と後の鋼棒又は鋼管の先端を溶接して、前方のフィードキャタピラーの送り速度を後方のフィードキャタピラーの送り速度より早く設定することにより、鋼棒又は鋼管に所定の張力を加えて連続移動しながら熱処理している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００-１７３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
複数の長尺の鋼材のうち、先の長尺の鋼材の後端と後の長尺の鋼材の前端とを溶接して連続移動することで熱処理することはできる。しかしながら、先後の長尺の鋼材の端面を突き合わせて電気抵抗加熱で溶接により接続すると、単に連続移送するために溶接用の給電が必要となり、処理コストを要する。さらに、引抜加工などの塑性加工を行って熱処理する場合を想定すると、先の鋼材と後の鋼材との端面が溶接によりはみ出すと引抜加工などの塑性加工が上手くできない。
【０００７】
そこで、本発明は、コストを削減して長尺の鋼材を比較的簡単に連続移送して所定の処理が行える連続処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前記目的を達成するための次の手段を講じる。
［１］長尺の鋼材同士を突き合わせて移送して処理するに当たり、
前記鋼材の突き合わせ端部の少なくとも一方を面取りし、前記鋼材の突き合わせ端部同士を溶接して移送する、連続処理方法。
［２］前記鋼材の突き合わせ端部同士を電気抵抗加熱により溶接する、前記［１］に記載の連続処理方法。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、鋼材の突き合わせ端部の少なくとも一方を面取りした上で溶接するので、溶接に必要となる給電量を少なくすることができ、コスト高とならない。さらには溶接で突き合わせた端部がはみ出さずに、所定の処理を手際よく行える。所定の処理として例えば引抜処理や熱処理を行う場合、突き合わせ端部同士を接合してはみ出した部分を除去して移送する必要がないからである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る連続処理方法を説明するための概念図である。
【図２】実施例の結果を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施形態に係る連続処理方法を説明するための概念図である。
【００１２】
本発明の実施形態に係る連続処理方法は、先ず、長尺の鋼材１，２の突き合わせ端部１ａ，２ａの何れか一方を面取りし、突き合わせ端部１ａ，２ａ同士を溶接する。その後、各種の移送手段により処理手段へ移送して所定の処理を行う。
【００１３】
図１に示す形態では、図１（ａ）に示す長尺の鋼材１と長尺の鋼材２とを溶接して、図１（ｂ）に示すように繋げ、移送手段によって処理手段に長尺の鋼材１側から移送する。図１では長尺の鋼材２の突き合わせ端部２ａが面取りされている場合を示している。長尺の鋼材１，２は何れも略同一の直径φを有しており、長尺の鋼材２の突き合わせ端部２ａを、端面２ｂから長手方向に沿って距離ｄだけ、鋼材１，２の中心線に対して角度θとなるように面取りする。この角度θを「面取り角度」と呼ぶ。突き合わせ端の軸に直交する面に対する角度は９０°−θとなる。
【００１４】
その後、長尺の鋼材１の突き合わせ端部１ａと長尺の鋼材２の突き合わせ端部２ａとを突き合わせ、互いに向き合う方向に圧力を加えた状態で突き合わせ端部１ａ，２ａ間に電流を流す。すると、突き合わせ端部１ａ，２ａ同士が溶接される。
【００１５】
長尺の鋼材１，２のうち一方を面取りすれば、長尺の鋼材１，２の接触面は直径φよりも小さくなるので、その接触面にだけ電流が流れる。従って、低電流を流しても電流密度が高くなるので、低コストで溶接することができる。このように、突き合わせ端部１ａ，２ａの接触面積、面取り角度θを制御することで接触部分が昇温し易い。電気抵抗加熱等により溶接をすることで、図１（ｂ）に示すように、溶接部３が幅ｄ２で設けられ、接触面の直径φ２はφ１よりも大きくなり、面取りの幅ｄはｄ１まで寸法が短くなる。
【００１６】
このように長尺の鋼材１と長尺の鋼材２同士を繋げ、移送手段によって所定の処理手段に移送することができる。移送手段としては、ローラーやフィーダー等を用いればよい。処理手段としては、高周波や炉加熱等を用いた各種熱処理手段、引抜加工手段などの塑性加工手段が挙げられる。なお、引抜きなどの塑性加工がなされて熱処理がなされる。
【００１７】
仮に、面取りしないで電気抵抗加熱により溶接して、熱処理手段に移送することも可能ではあるが、熱処理後、突き合わせ端部のはみ出しを切削等により除去することは難しく、手間もかかる。本発明の実施形態では、面取りして溶接するので、はみ出しが生じることがなく作業効率がよい。
【００１８】
引抜手段に移送する場合、溶接部分にはみ出しがあると、処理対象物である連続した鋼材において外径の異なる部分が生じることで、引抜処理の品質が維持することが難しくなる。
【００１９】
本発明の実施形態では、長尺の鋼材１，２の一方の突き合わせ端部を面取りしている。双方の突き合わせ端部を面取りしてもよいが、作業回数が二倍となるので作業効率に劣る。長尺の鋼材が番線の場合には通常、ボビン等に巻かれてコイル状になっているので、引き出される先端側を面取りする方がよい。もっとも、双方の突き合わせ端部を面取りすることで、作業誤りにより、面取りしていない端部同士を溶接することがないようにしてもよい。
【実施例】
【００２０】
図１に示すように、面取りした長尺の鋼材２と面取りしない長尺の鋼材１とを電気抵抗溶接した。図２は実施例の結果を示す図表である。中実の直径φ（ｍｍ）の鋼材の端部を面取りし、端面の直径φ１、距離ｄ、面取り角度θとなるようにし、電気抵抗加熱、つまりバット溶接したときの溶接状態を調べた。溶接後の溶接部の直径φ２、距離ｄ１と潰し幅ｄ２を測定し、引張強度を測定した。鋼材としては、ばね鋼線のＳＵＰ材、ＳＡＥ９２５４（ばね用シリコン・クロム鋼），Ｓ５５Ｃ（炭素鋼）相当の何れかを用いた。
【００２１】
図２に示すように、面取り角度θが約２５°以上約８０°以下と広範囲であっても、また溶接前の残った面の割合、すなわち端面の面積／鋼材の断面積で求まる減面率が約１０％以上約５０％以下と広範囲であっても、長尺の鋼材同士を繋げられることが分かった。面取りの寸法が広範囲に設定できることにより、面取りの作業が材質や寸法により適宜設定でき、しかも連続移送処理ができる程度の引張強度が得られている。図２に示す図表から、引張強度が３００Ｎ／ｍｍ２以上となるには、面取り角度θが約４５°以上約８０°以下であればよく、減面率が約２０％以上約４６％以下であればよいことが分かった。また、図２に示すサンプル以外でも、面取り角度θを８０°より大きくしても、引張強度が十分であることを確認している。
【００２２】
よって、本発明によれば、移送手段の速度や鋼材に加わる負荷に応じて面取りの大きさを広い範囲で任意に設定することができるので、流す電流量を少なくしコスト削減を図ることができる。また、面取り作業においては削られる部分が小さい方が作業効率の観点からよい。面取り角度を８０°とすることにより、削られる部分の体積が小さく少なくて済む。よって、削られる部分の体積を小さくして面取り角度を約４５°以上約８０°以下とすることが好ましい。
【符号の説明】
【００２３】
１，２：長尺の鋼材
１ａ，２ａ：突き合わせ端部
１ｂ，２ｂ：端面
３：溶接部
【図１】
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【図２】
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