[发明专利]使用氧气的热切断用钢材

说明书

技术领域

本发明涉及使用氧气的热切断用钢材，具体地说，涉及使用激光、等离子体、气体等可高速切断的、除去了表面的氧化皮的使用氧气的热切断用钢材。特别地，涉及在涂装了含有锌粉的一次性防锈涂料的所谓“锌底漆”、特别是无机系的锌底漆的状态下，使用激光、等离子体、气体等也可高速切断的使用氧气的热切断用钢材。

背景技术

近年来，激光切断机的技术进步很显著，激光切断机不仅可以适用于切断板厚为3.2mm以下的薄板，也可以适用于切断板厚达30mm的厚板，将激光切断机用于厚板的切断也正在普及。

激光切断机由于安全问题少、可以夜间无人运转，因此具有气体切断机等所不具备的优点。

另外，为了可以确保足够的工作量，在使用激光切断机进行夜间无人运转时，希望使用大的钢材(以下会用“钢板”代表钢材进行说明)进行操作。

然而，在夜间无人运转时，由于发生切断故障时处理该故障的操作人员不在，会产生故障被放置，或者故障产品被大量生产的问题。在这些故障中，作为大故障的例子可以列举切断停止这样的问题，另外，作为小故障的例子可以列举切断面错乱这样的问题。特别地，对于切断面错乱的情况，会成为损害制品的商品价值的主要原因，对接下来的工序例如焊接施工产生不利影响。因此，将导致因为修正切断面而使成本增加，根 据情况，有时不得不将次品作为废料处理，这些都是不能忽视的问题。

前述故障分为切断机的原因和钢板的原因两大类别。

在切断机的原因引起的故障中，可以考虑各种因素，作为一个例子，有由于夜间电压变动引起激光输出功率的变化以及切断机的振动、大钢板的微小起伏、缺陷等引起的不利情况。为了消除这样的故障因素，进行了各种各样的努力，但是，这些故障不可能完全消除。

因此，近年来，虽然多少也出现了切断机的激光输出功率的变动、振动这样的问题，人们仍然追求对切断条件的变动的余地大、可以进行夜间无人运转的大的钢板，并要求该钢板整体具有高品质。

另外，一直以来，认为钢板的表面性状对激光切断性的影响很大。特别地，已知用含有锌粉的锌底漆涂装的钢板的激光切断存在各种各样的问题。其中，特别大的问题可以列举，由于提高切断速度容易在切断面产生缺陷、附着浮渣，因此造成不能提高切断速度，操作性降低以及由于切断不良导致切断操作中断的情况，特别是在夜间无人运转中切断操作中断时，对后工序产生很大影响，生产率显著降低。另外，不仅不能提高切断速度，通过激光切断可切断的板厚也有限度，有不能切断板厚过大的钢板的情况。

关于提高激光切断速度，一直以来，主要研究了表面的底漆的改良。

例如，在专利文献1中，公开了一种提高了激光切断性的“激光切断用钢材”，其限制了涂装在钢材上的锌底漆中的Zn和SiO₂(二氧化硅)的量，特别是尽量降低SiO₂量。在该专利文献1中，记载了从提高底漆层的耐火性和强度的观点出发，在底漆 中含有SiO₂，但由于SiO₂直到高温都很稳定，阻碍了激光能量向钢板的传导，对切断速度的不利影响很大。

另外，在专利文献2中，公开了一种激光切断性优异的“一次性防锈涂料组合物”(底漆)，其含有硅酸酯缩合物、锌粉和例如滑石、云母、氧化铁红、铁合金、萤石等熔点比铁低的颜料。

另外，在专利文献3中，公开了一种“钢板前处理方法”，其涂装了以硅系无机粘结剂和平均粒径为5μm以下的微细锌粉为主成分的组合物。

另一方面，等离子体切断的技术进步也很显著，在切断面的质量和切断费用方面也有快速的改善。另外，等离子体切断机具有不需要激光切断机那样的维护的优点。但是，在等离子体切断中，切断机中使用的耗材的寿命短，特别是在切断厚钢板时，由于需要高输出功率以产生等离子体，会有使耗材的寿命变得极短的问题。因此，在进行等离子体切断时，希望能够不需要大幅增加输出功率就可以进行高速切断。

在专利文献4中公开了适于激光切断、等离子体切断等热切断法的“熔断性优异的钢板”。

专利文献1：日本特开平10-226846号公报

专利文献2：日本特开2002-114944号公报

专利文献3：日本特开2001-295071号公报

专利文献4：日本特开平11-199984号公报

发明内容

发明要解决的问题