JP2002160064A - フラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法 - Google Patents
フラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 棒線圧延において、熱間鋼材を接合し、連続
圧延して得られた製品の接合部近傍の機械的性質が不均
質でなく、品質の良い接合部とすることが出来る熱間鋼
材の溶接方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ６００〜１２００℃の熱間鋼材をフラッ
シュバット溶接する際に、接合時の溶接電流（電力密度
Ｗ／ｍｍ2）をＸ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹと
したとき、 １３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。
圧延して得られた製品の接合部近傍の機械的性質が不均
質でなく、品質の良い接合部とすることが出来る熱間鋼
材の溶接方法を提供することを課題とする。 【解決手段】 ６００〜１２００℃の熱間鋼材をフラッ
シュバット溶接する際に、接合時の溶接電流（電力密度
Ｗ／ｍｍ2）をＸ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹと
したとき、 １３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋、や棒線或い
は棒線を加工して機械部品に用いられる棒線材を連続圧
延（エンドレス圧延）により製造する際に、圧延素材で
ある熱間鋼材をフラッシュバット溶接により接合する方
法に関するものである。
は棒線を加工して機械部品に用いられる棒線材を連続圧
延（エンドレス圧延）により製造する際に、圧延素材で
ある熱間鋼材をフラッシュバット溶接により接合する方
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、長尺の棒線を製造する場合に、複
数の素材の端面同志を突合せて溶接し、軸方向に接合す
ることが行われている。
数の素材の端面同志を突合せて溶接し、軸方向に接合す
ることが行われている。
【０００３】例えば、特開平１１−７３７号公報では、
複数の線材要素の端面同志を突合せ、接合面に大電流を
短時間流し、接合面での抵抗発熱によって局部的溶融を
起こさせて溶接して、軸方向に連続的に接合し、溶接部
を加熱した後に、加熱した溶接部を５〜５０％の加工率
で加工して、溶接部の接合強度を大きくする長尺線材の
製造方法が開示されている。
複数の線材要素の端面同志を突合せ、接合面に大電流を
短時間流し、接合面での抵抗発熱によって局部的溶融を
起こさせて溶接して、軸方向に連続的に接合し、溶接部
を加熱した後に、加熱した溶接部を５〜５０％の加工率
で加工して、溶接部の接合強度を大きくする長尺線材の
製造方法が開示されている。
【０００４】上記に述べたように、従来は冷間の鋼材を
溶接して長尺の製品とすることが行われていたが、最近
の技術として、加熱炉で加熱した熱間鋼材を圧延する際
に、先行する熱間鋼材に後行の熱間鋼材を圧延機の前で
接合し、接合した熱間鋼材を連続的に圧延する連続圧延
方法が提案されている。このような連続圧延方法によれ
ば、バッチタイプの圧延方法よりも生産効率が良く、品
質の悪い圧延端部が発生しないため歩留まりが向上する
等の利点がある。このため、冷間鋼材の溶接方法とは異
なり、連続圧延に適した熱間鋼材の溶接方法が望まれる
ようになってきた。
溶接して長尺の製品とすることが行われていたが、最近
の技術として、加熱炉で加熱した熱間鋼材を圧延する際
に、先行する熱間鋼材に後行の熱間鋼材を圧延機の前で
接合し、接合した熱間鋼材を連続的に圧延する連続圧延
方法が提案されている。このような連続圧延方法によれ
ば、バッチタイプの圧延方法よりも生産効率が良く、品
質の悪い圧延端部が発生しないため歩留まりが向上する
等の利点がある。このため、冷間鋼材の溶接方法とは異
なり、連続圧延に適した熱間鋼材の溶接方法が望まれる
ようになってきた。
【０００５】熱延鋼板を製造する連続圧延において、シ
ートバー、スラブなどの熱間圧延鋼片を接合する溶接方
法は既に種々提案されており、例えば、特開平１０−２
７２５８４号公報では、シートバー、スラブなどの熱間
圧延鋼片をレーザビームにより突合せ溶接することによ
って、溶接ビードのブローホールの発生を防止し、溶接
ビード部分の溶け込み深さを均一にし、スパイキングや
溶け込み過ぎの無い溶融底部がフラットなビード形状を
得ることが出来るレーザ溶接方法が開示されている。
ートバー、スラブなどの熱間圧延鋼片を接合する溶接方
法は既に種々提案されており、例えば、特開平１０−２
７２５８４号公報では、シートバー、スラブなどの熱間
圧延鋼片をレーザビームにより突合せ溶接することによ
って、溶接ビードのブローホールの発生を防止し、溶接
ビード部分の溶け込み深さを均一にし、スパイキングや
溶け込み過ぎの無い溶融底部がフラットなビード形状を
得ることが出来るレーザ溶接方法が開示されている。
【０００６】ところが、棒線圧延において、熱間鋼材を
接合し、連続して圧延を行う場合、異形鉄筋等に用いる
低級品の用途の製品であれば、圧延後の製品の接合部に
巣、脱炭等の不良部分が存在していても、品質上大きな
問題にならないが、冷間加工材、高炭素線材等の高級品
においては、圧延後の製品の接合部に巣、脱炭等の不良
部分がある場合には、接合部近傍で機械的性質が異なる
ため、接合部を除去しなければ製品とならず、歩留まり
の低下を招くこととなる。しかも、棒線圧延では、圧延
すべき素材である熱間鋼材の形状が、熱延鋼板の素材の
形状と異なっているから、熱延鋼板の製造方法での溶接
方法がそのまま棒線圧延の溶接方法に適用できないもの
である。
接合し、連続して圧延を行う場合、異形鉄筋等に用いる
低級品の用途の製品であれば、圧延後の製品の接合部に
巣、脱炭等の不良部分が存在していても、品質上大きな
問題にならないが、冷間加工材、高炭素線材等の高級品
においては、圧延後の製品の接合部に巣、脱炭等の不良
部分がある場合には、接合部近傍で機械的性質が異なる
ため、接合部を除去しなければ製品とならず、歩留まり
の低下を招くこととなる。しかも、棒線圧延では、圧延
すべき素材である熱間鋼材の形状が、熱延鋼板の素材の
形状と異なっているから、熱延鋼板の製造方法での溶接
方法がそのまま棒線圧延の溶接方法に適用できないもの
である。
【０００７】このため、棒線材の連続圧延における素材
である熱間鋼材に適した品質の良い溶接部が形成できる
溶接方法が望まれているのが現状である。
である熱間鋼材に適した品質の良い溶接部が形成できる
溶接方法が望まれているのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明では、
上記現状に鑑み、棒線材の連続圧延において、熱間鋼材
を接合し、連続圧延して得られた製品の接合部近傍の機
械的性質が不均質でなく、品質の良い接合部とすること
が出来る熱間鋼材の溶接方法を提供することを課題とす
る。
上記現状に鑑み、棒線材の連続圧延において、熱間鋼材
を接合し、連続圧延して得られた製品の接合部近傍の機
械的性質が不均質でなく、品質の良い接合部とすること
が出来る熱間鋼材の溶接方法を提供することを課題とす
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、棒線材の連
続圧延における熱間鋼材の溶接方法として、フラッシュ
バット溶接に着目し、研究した。フラッシュバット溶接
はアプセット力が大きいほど接合部品質が良好とされて
いるが、アプセット力が大きくても一定以上の溶接電流
を供給しなければ巣等の溶接欠陥が発生すると考えられ
ることから、溶接部品質に及ぼすアプセット力と溶接電
力の関係について調査した。その結果、フラッシュバッ
ト溶接においては、一定以上の溶接電力と一定以上のア
プセット力を確保すれば、接合部に巣、脱炭等の溶接不
良が発生しないことを知見した。また、Ｓｉが多い鋼材
ほど接合し難い傾向にあるが、これも同様に、一定以上
の溶接電力と一定以上のアプセット力を確保すれば、良
好な接合部を得ることが出来ることを知見した。
続圧延における熱間鋼材の溶接方法として、フラッシュ
バット溶接に着目し、研究した。フラッシュバット溶接
はアプセット力が大きいほど接合部品質が良好とされて
いるが、アプセット力が大きくても一定以上の溶接電流
を供給しなければ巣等の溶接欠陥が発生すると考えられ
ることから、溶接部品質に及ぼすアプセット力と溶接電
力の関係について調査した。その結果、フラッシュバッ
ト溶接においては、一定以上の溶接電力と一定以上のア
プセット力を確保すれば、接合部に巣、脱炭等の溶接不
良が発生しないことを知見した。また、Ｓｉが多い鋼材
ほど接合し難い傾向にあるが、これも同様に、一定以上
の溶接電力と一定以上のアプセット力を確保すれば、良
好な接合部を得ることが出来ることを知見した。
【００１０】本発明は、上記知見に基づいて完成したも
ので、その発明の要旨は、以下の通りである。
ので、その発明の要旨は、以下の通りである。
【００１１】（１） 熱間鋼材をフラッシュバット溶接
する際に、接合時の溶接電流（電力密度Ｗ／ｍｍ2）を
Ｘ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、 １３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。
する際に、接合時の溶接電流（電力密度Ｗ／ｍｍ2）を
Ｘ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、 １３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。
【００１２】（２） Ｓｉ：０．３〜１．５％を含有す
るＳｉ系炭素鋼の熱間鋼材をフラッシュバット溶接する
際に、接合時の溶接電流（電力密度Ｗ／ｍｍ2）をＸ、
アプセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、 ２０＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−２０）＋１８≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。
るＳｉ系炭素鋼の熱間鋼材をフラッシュバット溶接する
際に、接合時の溶接電流（電力密度Ｗ／ｍｍ2）をＸ、
アプセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、 ２０＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−２０）＋１８≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。
【００１３】（３） 熱間鋼材の温度が６００〜１２０
０℃であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記
載のフラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法。
０℃であることを特徴とする上記（１）又は（２）に記
載のフラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。
【００１５】本発明者は、棒線材を連続圧延により製造
する際に、圧延素材である熱間鋼材の接合方法として
は、大断面の短時間溶接が可能なフラッシュバット溶接
が最適であると考え、熱間鋼材のフラッシュバット溶接
について研究した。
する際に、圧延素材である熱間鋼材の接合方法として
は、大断面の短時間溶接が可能なフラッシュバット溶接
が最適であると考え、熱間鋼材のフラッシュバット溶接
について研究した。
【００１６】即ち、フラッシュバット溶接は、通電の最
初には強い加圧力を行わず、単に接触させるだけで溶接
電流を通じ、接触部がフラッシュ（火花）となって溶融
飛散し、溶接面全体が十分に加熱されたときにアプセッ
ト工程で強く加圧力を加える溶接方法であるため、突合
せ部での発熱を集中でき、熱影響部も狭く品質の良い接
合部が得られるので、連続圧延の接合方法として最適の
ものと考えられるからである。
初には強い加圧力を行わず、単に接触させるだけで溶接
電流を通じ、接触部がフラッシュ（火花）となって溶融
飛散し、溶接面全体が十分に加熱されたときにアプセッ
ト工程で強く加圧力を加える溶接方法であるため、突合
せ部での発熱を集中でき、熱影響部も狭く品質の良い接
合部が得られるので、連続圧延の接合方法として最適の
ものと考えられるからである。
【００１７】ところが、熱間鋼材をフラッシュバット溶
接により接合すると接合部に巣が発生することがある。
接合部に巣があると、圧延後の製品を伸線及び冷間加工
する二次加工の工程で、巣が起点となって亀裂が生じ、
二次加工における生産性、歩留が悪化する。そのため、
接合部を除去して棒線材製品として出荷しなければなら
ず、歩留まりの低下となる。
接により接合すると接合部に巣が発生することがある。
接合部に巣があると、圧延後の製品を伸線及び冷間加工
する二次加工の工程で、巣が起点となって亀裂が生じ、
二次加工における生産性、歩留が悪化する。そのため、
接合部を除去して棒線材製品として出荷しなければなら
ず、歩留まりの低下となる。
【００１８】このように巣が発生する原因は、接合部の
加熱不足と押付け力の不足が考えられる。即ち、フラッ
シュ工程でスパッタを飛散させながら接合部を加熱する
と接合面が凹凸になるが、接合部の加熱が不十分だと変
形抵抗が大きくなり、アプセット工程で接合面を押付け
る際、大きな力で押付けなければ凹み部分が圧着されず
に接合が終了するため、この圧着されない部分が巣とな
ると考えられるからである。
加熱不足と押付け力の不足が考えられる。即ち、フラッ
シュ工程でスパッタを飛散させながら接合部を加熱する
と接合面が凹凸になるが、接合部の加熱が不十分だと変
形抵抗が大きくなり、アプセット工程で接合面を押付け
る際、大きな力で押付けなければ凹み部分が圧着されず
に接合が終了するため、この圧着されない部分が巣とな
ると考えられるからである。
【００１９】そこで、熱間鋼材のフラッシュバット溶接
おいて、接合部の品質不良の原因となる巣等が発生しな
い溶接条件について検討した。
おいて、接合部の品質不良の原因となる巣等が発生しな
い溶接条件について検討した。
【００２０】フラッシュバット溶接では、溶接端面に電
流を流してフラッシュを飛ばして端面を半溶融状態とす
るフラッシュ工程と、溶融面を押しつけて酸化スケール
等を含む半溶融部分をバリとして外に押し出すアプセッ
ト工程から成るが、半溶融部分の押し出しと、端面の密
着性が溶接部品質を左右する。品質良好な接合部を得る
ためには、いかに溶融させるかの溶接電力及びいかに押
し付けてバリを外に出すかのアプセット力によって決ま
る。即ち、品質良好な接合部は、溶接電力とアプセット
力に影響されるものとして整理することが出来る。
流を流してフラッシュを飛ばして端面を半溶融状態とす
るフラッシュ工程と、溶融面を押しつけて酸化スケール
等を含む半溶融部分をバリとして外に押し出すアプセッ
ト工程から成るが、半溶融部分の押し出しと、端面の密
着性が溶接部品質を左右する。品質良好な接合部を得る
ためには、いかに溶融させるかの溶接電力及びいかに押
し付けてバリを外に出すかのアプセット力によって決ま
る。即ち、品質良好な接合部は、溶接電力とアプセット
力に影響されるものとして整理することが出来る。
【００２１】本発明者は、溶接電力とアプセット力との
関係がフラッシュバット溶接での接合部に及ぼす影響に
ついて実験をした。
関係がフラッシュバット溶接での接合部に及ぼす影響に
ついて実験をした。
【００２２】即ち、炭素鋼（Ｃ≦１％、Ｍｎ≦１％）又
はＳｉ系炭素鋼（Ｃ≦１％、Ｍｎ≦１％、０．３％≦Ｓ
ｉ≦１．５％）からなる熱間鋼材を試験片として用いて
フラッシュバット溶接した。溶接条件として溶接電力
（電力密度Ｗ／ｍｍ2）とアプセット力（応力ＭＰａ）
とを変化させて接合部の品質を評価した。その結果を図
１及び図２に示す。
はＳｉ系炭素鋼（Ｃ≦１％、Ｍｎ≦１％、０．３％≦Ｓ
ｉ≦１．５％）からなる熱間鋼材を試験片として用いて
フラッシュバット溶接した。溶接条件として溶接電力
（電力密度Ｗ／ｍｍ2）とアプセット力（応力ＭＰａ）
とを変化させて接合部の品質を評価した。その結果を図
１及び図２に示す。
【００２３】図１に示すように、炭素鋼材のフラッシュ
バッド溶接において、実線の上部の範囲を満足する一定
以上の溶接電力と一定以上のアプセット力を確保する条
件で巣、脱炭が発生していない良好な接合部が形成され
ており、良好な接合部を得るためには、溶接電力を１３
Ｗ／ｍｍ2より大きくし、アプセット力を１２ＭＰａよ
り大きくする必要があることが分った。この実線で規制
される接合部が良好となる範囲は、溶接電力（電力密度
Ｗ／ｍｍ2）をＸ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹと
したとき、１３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２
≦Ｙの関係式で示すことが出来る。
バッド溶接において、実線の上部の範囲を満足する一定
以上の溶接電力と一定以上のアプセット力を確保する条
件で巣、脱炭が発生していない良好な接合部が形成され
ており、良好な接合部を得るためには、溶接電力を１３
Ｗ／ｍｍ2より大きくし、アプセット力を１２ＭＰａよ
り大きくする必要があることが分った。この実線で規制
される接合部が良好となる範囲は、溶接電力（電力密度
Ｗ／ｍｍ2）をＸ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹと
したとき、１３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２
≦Ｙの関係式で示すことが出来る。
【００２４】また、Ｓｉ：０．３〜１．５％を含有する
Ｓｉ系炭素鋼では、Ｓｉが電気抵抗の大きな元素である
ため、電気抵抗が大きくなり、溶接電力を大きくしなけ
ればフラッシュの生成が十分とならず溶接端面の温度が
上がりにくくなり溶け込みが不足して、接合が難しくな
る傾向にある。しかし、これも同様に、一定以上の溶接
電力と一定以上のアプセット力を確保することにより、
良好な接合部が得られることが分った。即ち、Ｓｉ系炭
素鋼では、図２に示す実線の上部の範囲を満足する条件
で巣、脱炭が発生していない良好な接合部が形成されて
いた。望ましい接合条件は、溶接電力が２０Ｗ／ｍｍ2
より大きく、アプセット力が１８ＭＰａより大きい領域
に存在する。この実線で規制される接合部が良好となる
範囲は、接合時の溶接電力（電力密度Ｗ／ｍｍ2）を
Ｘ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、２０
＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−２０）＋１８≦Ｙの関係式で
示すことが出来る。
Ｓｉ系炭素鋼では、Ｓｉが電気抵抗の大きな元素である
ため、電気抵抗が大きくなり、溶接電力を大きくしなけ
ればフラッシュの生成が十分とならず溶接端面の温度が
上がりにくくなり溶け込みが不足して、接合が難しくな
る傾向にある。しかし、これも同様に、一定以上の溶接
電力と一定以上のアプセット力を確保することにより、
良好な接合部が得られることが分った。即ち、Ｓｉ系炭
素鋼では、図２に示す実線の上部の範囲を満足する条件
で巣、脱炭が発生していない良好な接合部が形成されて
いた。望ましい接合条件は、溶接電力が２０Ｗ／ｍｍ2
より大きく、アプセット力が１８ＭＰａより大きい領域
に存在する。この実線で規制される接合部が良好となる
範囲は、接合時の溶接電力（電力密度Ｗ／ｍｍ2）を
Ｘ、アプセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、２０
＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−２０）＋１８≦Ｙの関係式で
示すことが出来る。
【００２５】上記実験結果から明らかなように、Ｓｉ系
炭素鋼と一般炭素鋼では、同じアプセット力でも、Ｓｉ
系炭素鋼の方が５０％程度高めの溶接電力を必要として
いることが分った。
炭素鋼と一般炭素鋼では、同じアプセット力でも、Ｓｉ
系炭素鋼の方が５０％程度高めの溶接電力を必要として
いることが分った。
【００２６】しかしながら、いずれの鋼材であっても一
定以上の溶接電力と一定以上のアプセット力とを確保し
てフラッシュバット溶接を行えば、良好な接合部が得ら
れることが分った。そして、溶接部品質は、被溶接材の
成分に左右されるものでないから、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｃｕ等の合金化成分を含有する鋼材であっても同様
に良好な溶接部が形成される。
定以上の溶接電力と一定以上のアプセット力とを確保し
てフラッシュバット溶接を行えば、良好な接合部が得ら
れることが分った。そして、溶接部品質は、被溶接材の
成分に左右されるものでないから、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｍｏ、
Ｖ、Ｃｕ等の合金化成分を含有する鋼材であっても同様
に良好な溶接部が形成される。
【００２７】したがって、本発明では、請求項１及び２
において図１又は図２に示す実線で規制される接合部が
良好となる範囲を溶接条件として規定した。また、熱間
鋼材は、通常６００〜１２００℃の温度範囲で圧延され
るものであるから、請求項３において熱間鋼材に要求さ
れる温度として６００〜１２００℃を規定した。
において図１又は図２に示す実線で規制される接合部が
良好となる範囲を溶接条件として規定した。また、熱間
鋼材は、通常６００〜１２００℃の温度範囲で圧延され
るものであるから、請求項３において熱間鋼材に要求さ
れる温度として６００〜１２００℃を規定した。
【００２８】
【実施例】一般炭素鋼材（低炭素材、中炭素材、高炭素
材）及び高Ｓｉ炭素鋼材（低炭素材、中炭素材）の熱間
鋼材を溶接対象鋼種として、フラッシュバット溶接試験
を行った。溶接試験では、溶接条件としての溶接電力及
びアプセット力を変更して溶接を行い、接合部の品質を
評価した。接合部の品質評価は、巣、脱炭がある場合に
は、品質不良（×）、そうでない場合を品質良好（○）
とした。
材）及び高Ｓｉ炭素鋼材（低炭素材、中炭素材）の熱間
鋼材を溶接対象鋼種として、フラッシュバット溶接試験
を行った。溶接試験では、溶接条件としての溶接電力及
びアプセット力を変更して溶接を行い、接合部の品質を
評価した。接合部の品質評価は、巣、脱炭がある場合に
は、品質不良（×）、そうでない場合を品質良好（○）
とした。
【００２９】被溶接材の成分、溶接条件及び接合部の品
質評価を表１に示した。
質評価を表１に示した。
【００３０】
【表１】
【００３１】表１の試験結果から、良好な接合部を得る
ためには、一定以上の溶接電力と一定以上アプセット力
を必要とすることが分る。
ためには、一定以上の溶接電力と一定以上アプセット力
を必要とすることが分る。
【００３２】同じ溶接電力でもアプセット力を上げるこ
とにより、良好な溶接部が得られる。例えば、一般材に
おいて溶接電力２３Ｗ／ｍｍ2の場合、アプセット力３
９．２ＭＰａでは溶接不良となるが、４９．０ＭＰａに
上げれば溶接できる。また、同じアプセット力でも溶接
電流を上げることにより、良好な溶接部が得られる。例
えば、一般材においてアプセット力２９．４ＭＰａの場
合、溶接電力２９Ｗ／ｍｍ2では溶接不良となるが、３
５Ｗ／ｍｍ2に上げれば溶接できる。
とにより、良好な溶接部が得られる。例えば、一般材に
おいて溶接電力２３Ｗ／ｍｍ2の場合、アプセット力３
９．２ＭＰａでは溶接不良となるが、４９．０ＭＰａに
上げれば溶接できる。また、同じアプセット力でも溶接
電流を上げることにより、良好な溶接部が得られる。例
えば、一般材においてアプセット力２９．４ＭＰａの場
合、溶接電力２９Ｗ／ｍｍ2では溶接不良となるが、３
５Ｗ／ｍｍ2に上げれば溶接できる。
【００３３】接合条件に及ぼす被溶接材の成分の影響に
関しては、Ｃ、Ｍｎについては、特に影響はなく、低炭
素材から高炭素材まで、同じ接合条件で溶接できる。一
方、Ｓｉについては、極端に多い場合に溶接しにくい傾
向が見られる。例えば、溶接電力４４Ｗ／ｍｍ2の場
合、一般材ではアプセット力２９．４ＭＰａで溶接でき
るが、高Ｓｉ材では、３９．２ＭＰａまでアプセット力
を上げなければ溶接不良となる。
関しては、Ｃ、Ｍｎについては、特に影響はなく、低炭
素材から高炭素材まで、同じ接合条件で溶接できる。一
方、Ｓｉについては、極端に多い場合に溶接しにくい傾
向が見られる。例えば、溶接電力４４Ｗ／ｍｍ2の場
合、一般材ではアプセット力２９．４ＭＰａで溶接でき
るが、高Ｓｉ材では、３９．２ＭＰａまでアプセット力
を上げなければ溶接不良となる。
【００３４】高Ｓｉ材においても溶接できる接合条件を
選定すれば、どのような成分の鋼材でも溶接できること
から、高Ｓｉ材の接合条件を採用して溶接することが望
ましい。
選定すれば、どのような成分の鋼材でも溶接できること
から、高Ｓｉ材の接合条件を採用して溶接することが望
ましい。
【００３５】即ち、本発明で規定する範囲内の条件で熱
間鋼材のフラッシュバット溶接を行えば、品質の良好な
接合部が得られることが確認できた。
間鋼材のフラッシュバット溶接を行えば、品質の良好な
接合部が得られることが確認できた。
【００３６】
【発明の効果】本発明によれば、フラッシュバット溶接
の接合条件の適正化により、一定以上の溶接電流を確保
しておけば、不必要にアプセット力を上げる必要は無
く、余計な投資をしなくて済む。また、熱間鋼材を接合
し、連続して圧延を行う場合、圧延後の製品の接合部に
品質不良が発生することは無く、高級品においても接合
部を除去せずにそのまま製品化でき、歩留まりが向上す
るという顕著な効果を奏するものである。
の接合条件の適正化により、一定以上の溶接電流を確保
しておけば、不必要にアプセット力を上げる必要は無
く、余計な投資をしなくて済む。また、熱間鋼材を接合
し、連続して圧延を行う場合、圧延後の製品の接合部に
品質不良が発生することは無く、高級品においても接合
部を除去せずにそのまま製品化でき、歩留まりが向上す
るという顕著な効果を奏するものである。
【図１】一般炭素鋼材のフラッシュバット溶接による接
合部の品質に影響を及ぼす溶接電流とアプセット力との
関係を示す図である。
合部の品質に影響を及ぼす溶接電流とアプセット力との
関係を示す図である。
【図２】Ｓｉ系炭素鋼材のフラッシュバット溶接による
接合部の品質に影響を及ぼす溶接電流とアプセット力と
の関係を示す図である。
接合部の品質に影響を及ぼす溶接電流とアプセット力と
の関係を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 熱間鋼材をフラッシュバット溶接する際
に、接合時の溶接電流（電力密度Ｗ／ｍｍ2）をＸ、ア
プセット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、 １３＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−１３）＋１２≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。 - 【請求項２】 Ｓｉ：０．３〜１．５％を含有するＳｉ
系炭素鋼の熱間鋼材をフラッシュバット溶接する際に、
接合時の溶接電流（電力密度Ｗ／ｍｍ2）をＸ、アプセ
ット力（応力ＭＰａ）をＹとしたとき、 ２０＜Ｘ、かつ３００／（Ｘ−２０）＋１８≦Ｙ の範囲を満足する条件でフラッシュバット溶接を行うこ
とを特徴とする、フラッシュバット溶接による熱間鋼材
の接合方法。 - 【請求項３】 熱間鋼材の温度が６００〜１２００℃で
あることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のフ
ラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363456A JP2002160064A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | フラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000363456A JP2002160064A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | フラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002160064A true JP2002160064A (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=18834570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000363456A Pending JP2002160064A (ja) | 2000-11-29 | 2000-11-29 | フラッシュバット溶接による熱間鋼材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002160064A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103764332A (zh) * | 2011-06-02 | 2014-04-30 | 泰勒温菲尔德科技有限公司 | 具有偏置阶段的先进高强度钢的压力凝固闪光焊接的方法和系统 |
-
2000
- 2000-11-29 JP JP2000363456A patent/JP2002160064A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103764332A (zh) * | 2011-06-02 | 2014-04-30 | 泰勒温菲尔德科技有限公司 | 具有偏置阶段的先进高强度钢的压力凝固闪光焊接的方法和系统 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040902 |
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| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050627 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050705 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051108 |