JP2003053551A - 圧接溶接部のバリ除去方法および装置 - Google Patents

圧接溶接部のバリ除去方法および装置

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JP2003053551A
JP2003053551A JP2001238996A JP2001238996A JP2003053551A JP 2003053551 A JP2003053551 A JP 2003053551A JP 2001238996 A JP2001238996 A JP 2001238996A JP 2001238996 A JP2001238996 A JP 2001238996A JP 2003053551 A JP2003053551 A JP 2003053551A
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burr
oxygen jet
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welded portion
oxygen
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Makoto Doi
真 土居
Tadashi Fujioka
忠志 藤岡
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NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】品質的に良好であり、しかも短時間で行うこと
ができる圧接溶接部のバリ除去の方法および装置を提供
する。 【解決手段】略同一の断面形状を有する一対の鋼片の端
面どうしを一致させ、突合せて行った圧接溶接により溶
接部の外周縁に発生したバリを除去する方法および装置
であって、前記バリに対して酸素ジェットを吹付けるこ
とにより、鉄と酸素との燃焼反応を利用して前記バリを
除去することを特徴とする圧接溶接部のバリ除去方法お
よび装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋼片のフラッシュ
バット溶接等の圧接溶接時に発生するバリの除去方法お
よび装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、鋼片のフラッシュバット溶接等の
圧接溶接時に発生するバリの除去方法としては、一般に
グラインダーによる研削除去またはバイトによる切削除
去のように、機械的に除去する方法を採っていた。しか
しながら、これらの方法では、比較的短時間でのバリ除
去が可能なものの、バリの一部が充分に取り切れずに残
ってしまう場合がある等の品質上の問題や、設備が長大
かつ大重量で高価なものとなり、使用する砥石や切削刃
の消耗が激しいため、メンテナンスに要する時間と費用
の負担が大きい等の設備上の問題があった。
【0003】これらを改善する従来技術としては、例え
ば特開2001−18070号公報に開示されているよ
うな、フラッシュバット溶接において被溶接材どうしの
アプセット開始と同時に、赤熱し高温状態にある軟化し
た溶接部に圧縮空気ジェットを吹付けることにより、バ
リおよび膨らみ部を物理的に飛散させる方法がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開2001−18070号公報に開示されている方法
では、設備やメンテナンスが簡素化されるものの、圧縮
空気ジェットにより吹き飛ばせるのは被溶接材から突出
したバリの軟化部のみであることや、エア噴射口から噴
射する圧縮空気ジェットは拡散するので、ノズルからの
距離が近い部分と遠い部分とでは除去形状が異なってし
まうことなどから、均一な除去が困難であり、除去すべ
きバリの一部が残留するような品質上の不具合が生じや
すい。さらには、除去に要する時間が長くかかるなど多
くの問題がある。
【0005】本発明は、上述のような問題点の解決を図
ろうとするもので、品質的に良好であり、しかも短時間
で行うことができる圧接溶接部のバリ除去の方法および
装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明は次のような構成を有する。 (1)略同一の断面形状を有する一対の鋼片の端面どう
しを一致させ、突合せて行った圧接溶接により溶接部の
外周縁に発生したバリを除去する方法であって、前記バ
リに対して酸素ジェットを吹付けることにより、鉄と酸
素との燃焼反応を利用して前記バリを除去することを特
徴とする圧接溶接部のバリ除去方法。 (2)酸素ジェットを、バリの長手方向と略平行に吹付
け、前記酸素ジェットを前記バリの長手方向と直交する
方向に横行移動させることにより、前記バリを切断除去
することを特徴とする前項(1)に記載の圧接溶接部の
バリ除去方法。 (3)酸素ジェットを、バリの長手方向に沿って略水平
に、または斜め上方から吹付け、前記酸素ジェットを前
記バリの長手方向に沿って前進移動させることにより、
前記バリを平坦に、あるいは掘り込むようにして除去す
ることを特徴とする前項(1)に記載の圧接溶接部のバ
リ除去方法。 (4)酸素ジェットを、バリの長手方向と直交する方向
において略水平に、または斜め上方から吹付け、前記酸
素ジェットを前記バリの長手方向に横行移動させること
により、前記バリを平坦に、あるいは浅く削り込むよう
にして除去することを特徴とする前項(1)に記載の圧
接溶接部のバリ除去方法。 (5)酸素ジェットを、バリの長手方向とその直交方向
との間の任意の方向において略水平に、または斜め上方
から吹付け、前記酸素ジェットを前記バリの長手方向に
横行移動させることにより、前記バリを平坦に、あるい
は広く浅く削り込むようにして除去することを特徴とす
る前項(1)に記載の圧接溶接部のバリ除去方法。 (6)略同一の断面形状を有する一対の鋼片の端面どう
しを一致させ、突合せて行った圧接溶接により溶接部の
外周縁に発生したバリを、鉄と酸素との燃焼反応によっ
て除去するための酸素ジェット吹付け手段および該酸素
ジェット吹付け手段の移動手段を備えたことを特徴とす
る圧接溶接部のバリ除去装置。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。
【0008】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態に係るバリ除去装置の構成例を示す正面図で
あり、図2は、図1のII−II線に沿う断面図であ
る。
【0009】本実施形態のバリ除去装置は、図1および
図2に示すように、被溶接材である鋼片11のクランプ
手段を成すクランプジョー1と、酸素ジェット吹付け手
段を成すトーチ2とから構成されている。
【0010】前記クランプジョー1は、左右一対となっ
ており、左右一対の鋼片11をそれぞれ把持してその端
面12どうしを圧接できるようになっている。溶接を完
了した左右一対の鋼片11の溶接部13では、外周縁部
が外側に隆起してバリ14が発生している。なお、ここ
では、鋼片11の断面形状が矩形の例を示している。
【0011】前記トーチ2は、その先端部ノズルから高
圧の酸素ジェット20を吹出すようになっている。この
トーチ2は、鋼片11の溶接部13の近傍において、酸
素ジェット20の吹出し方向がバリ14の長手方向と略
平行になるように配設されており、図示しない移動手段
によって、上記の略平行状態を保持しつつ任意に横行移
動できるようになっている。図1における2a、2b、
2cは、トーチ2の移動位置であり、この順に1本のト
ーチ2が移動することを示している。
【0012】次に、以上のように構成された本実施形態
のバリ除去装置を用いて、鋼片11の上面に発生したバ
リ14を除去する動作について説明する。
【0013】溶接を完了した直後の高温赤熱状態にある
鋼片11の溶接部13の上面に発生したバリ14の近傍
において、トーチ2を2aの位置に、酸素ジェット20
の吹出し方向がバリ14の長手方向と略平行になるよう
に配設する。ここで、トーチ2の先端部ノズルから酸素
ジェット20を吹出させながら、この酸素ジェット20
の吹出し方向とバリ14の長手方向との略平行状態を保
持しつつ、図示しない移動手段によって、トーチ2をバ
リ14の除去ラインに沿って2aから2bを経由して2
cまで横行移動させる。この時、酸素ジェット20が鋼
片11に接触した後は、酸素ジェット20が鋼片11を
常に貫通しているようにトーチ2の移動速度や酸素ジェ
ット20の吹出し条件等を調整する。このようにして、
図1および図2にハッチングで示すバリ14を切断除去
することができる。
【0014】なお、トーチ2の移動ライン2a〜2b〜
2cの形状は、除去すべきバリ14の形状に合わせて、
円弧状、直線状、あるいはそれらの組合せ等から最適な
ものを選択する。また、酸素ジェット20の吹出し口径
を大きくすることにより、バリ14の切断除去の効率を
高めることができる。
【0015】さらに、トーチ2については、酸素ジェッ
ト20の拡散を抑制し、切断面を均一化するため、酸素
ジェット20の周囲を包むように可燃性ガスを吹出すノ
ズルを用いたり、バリ除去速度を高めるため、円錐形の
ノズル形状を有し超音速の酸素ジェット20を噴射する
ダイバージェントノズルを用いる等の工夫をすることが
できる。
【0016】以上では、矩形断面を有する鋼片11の上
面に発生したバリ14を切断除去する動作について述べ
たが、同様にして、鋼片11の下面や左右両側面に発生
したバリ14も切断除去することができる。
【0017】また、複数のトーチを用いて、各トーチか
ら吹出す酸素ジェットどうしが干渉しないように時間差
を設けて上記の切断除去を行うことにより、バリ除去の
作業効率を高めることができる。
【0018】本実施形態のバリ除去方法では、上述のよ
うに、バリの形状に合わせて精度よく除去を行うことが
できる。
【0019】(第2の実施形態)図3は、本発明の第2
の実施形態に係るバリ除去装置の構成例を示す正面図で
あり、図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図であ
る。
【0020】本実施形態のバリ除去装置は、図3および
図4に示すように、被溶接材である鋼片11のクランプ
手段を成すクランプジョー1と、酸素ジェット吹付け手
段を成すトーチ2とから構成されている。
【0021】前記クランプジョー1は、前述の第1の実
施形態におけるものと同様であるので、図1および図2
と同一な部分には同一符号を付して説明を省略し、異な
る部分についてのみ述べる。
【0022】前記トーチ2は、その先端部ノズルから高
圧の酸素ジェット20を吹出すようになっている。この
トーチ2は、鋼片11の溶接部13に発生したバリ14
に対して、その長手方向に沿って略水平に、または斜め
上方から酸素ジェット20を吹付けられるように配設さ
れており、図示しない移動手段によって、バリ14の長
手方向に沿って前進移動できるようになっている。図4
における2a、2b、2cは、トーチ2の移動位置であ
り、この順に1本のトーチ2が移動することを示してい
る。
【0023】次に、以上のように構成された本実施形態
のバリ除去装置を用いて、鋼片11の上面に発生したバ
リ14を除去する動作について説明する。
【0024】溶接を完了した直後の高温赤熱状態にある
鋼片11の溶接部13の上面に発生したバリ14の近傍
において、トーチ2を2aの位置に、バリ14の長手方
向に沿って略水平に、または斜め上方から酸素ジェット
20を吹付けられるように配設する。ここで、トーチ2
の先端部ノズルから酸素ジェット20を吹出させなが
ら、図示しない移動手段によって、トーチ2をバリ14
の長手方向に沿って2aから2bを経由して2cまで前
進移動させる。この時、除去すべきバリ14が、酸素ジ
ェット20により燃焼してスラグとなって飛散し、バリ
14の除去跡が平坦な面あるいは適切な溝形を形成して
いくように、トーチ2の移動速度や酸素ジェット20の
吹付け条件等を調整する。このようにして、図3および
図4にハッチングで示すバリ14を除去することができ
る。
【0025】なお、酸素ジェット20の吹出し口径を大
きくすることにより、バリ14の除去の効率を高めるこ
とができる。
【0026】さらに、トーチ2については、所要温度の
確保や酸素ジェット20の絞り込みのため、あるいは酸
素純度の低下を防ぎバリ除去速度を高めるため、酸素ジ
ェット20とともにアセチレンやプロパン等の可燃性ガ
スを吹出すガウジングトーチを用いたり、バリ除去速度
を高めて除去幅を広げるため、円錐形のノズル形状を有
し超音速の酸素ジェット20を噴射するダイバージェン
トノズルを用いたり、このノズルを複数本使用してマル
チノズル化し、バリ除去時間を短縮する等の工夫をする
ことができる。
【0027】なお、鋼片サイズが比較的小さく、酸素ジ
ェット20の直進性が良好な場合には、トーチ2を移動
させることなく一度にバリ14を除去することも可能で
ある。
【0028】以上では、矩形断面を有する鋼片11の上
面に発生したバリ14を除去する動作について述べた
が、同様にして、鋼片11の下面や左右両側面に発生し
たバリ14も除去することができる。さらには、多角
形、丸形、楕円形等、任意の断面形状を有する鋼片11
に対しても適用は可能である。
【0029】また、複数のトーチを用いて、各トーチか
ら吹出す酸素ジェットどうしが干渉しないように時間差
を設けて上記の除去を行うことにより、バリ除去の作業
効率を高めることができる。
【0030】本実施形態のバリ除去方法では、上述のよ
うに、バリの形状に合わせて迅速な除去を行うことがで
きる。
【0031】(第3の実施形態)図5は、本発明の第3
の実施形態に係るバリ除去装置の構成例を示す正面図で
あり、図6は、図5のVI−VI線に沿う断面図であ
る。
【0032】本実施形態のバリ除去装置は、図5および
図6に示すように、被溶接材である鋼片11のクランプ
手段を成すクランプジョー1と、酸素ジェット吹付け手
段を成すトーチ2とから構成されている。
【0033】前記クランプジョー1は、前述の第1の実
施形態におけるものと同様であるので、図1および図2
と同一な部分には同一符号を付して説明を省略し、異な
る部分についてのみ述べる。
【0034】前記トーチ2は、その先端部ノズルから高
圧の酸素ジェット20を吹出すようになっている。この
トーチ2は、鋼片11の溶接部13に発生したバリ14
に対して、その長手方向と直交する方向において略水平
に、または斜め上方から酸素ジェット20を吹付けられ
るように配設されており、図示しない移動手段によっ
て、バリ14の長手方向に横行移動できるようになって
いる。図6における2a、2b、2cは、トーチ2の移
動位置であり、この順に1本のトーチ2が移動すること
を示している。
【0035】次に、以上のように構成された本実施形態
のバリ除去装置を用いて、鋼片11の上面に発生したバ
リ14を除去する動作について説明する。
【0036】溶接を完了した直後の高温赤熱状態にある
鋼片11の溶接部13の上面に発生したバリ14の近傍
において、トーチ2を2aの位置に、バリ14の長手方
向と直交する方向において略水平に、または斜め上方か
ら酸素ジェット20を吹付けられるように配設する。こ
こで、トーチ2の先端部ノズルから酸素ジェット20を
吹出させながら、図示しない移動手段によって、トーチ
2をバリ14の長手方向に2aから2bを経由して2c
まで横行移動させる。この時、除去すべきバリ14が、
酸素ジェット20により燃焼してスラグとなって飛散
し、バリ14の除去跡が平坦な面あるいは適切な溝形を
形成していくように、トーチ2の移動速度や酸素ジェッ
ト20の吹付け条件等を調整する。このようにして、図
5および図6にハッチングで示すバリ14を除去するこ
とができる。
【0037】なお、酸素ジェット20の吹出し口径を大
きくすることにより、バリ14の除去の効率を高めるこ
とができる。
【0038】さらに、トーチ2については、所要温度の
確保や酸素ジェット20の絞り込みのため、あるいは酸
素純度の低下を防ぎバリ除去速度を高めるため、酸素ジ
ェット20とともにアセチレンやプロパン等の可燃性ガ
スを吹出すガウジングトーチを用いたり、バリ除去速度
を高めて除去幅を広げるため、円錐形のノズル形状を有
し超音速の酸素ジェット20を噴射するダイバージェン
トノズルを用いたり、このノズルを複数本使用してマル
チノズル化し、バリ除去時間を短縮する等の工夫をする
ことができる。
【0039】以上では、矩形断面を有する鋼片11の上
面に発生したバリ14を除去する動作について述べた
が、同様にして、鋼片11の下面や左右両側面に発生し
たバリ14も除去することができる。さらには、多角
形、丸形、楕円形等、任意の断面形状を有する鋼片11
に対しても適用は可能である。
【0040】本実施形態のバリ除去方法では、鋼片11
の各面に1本ずつトーチ2を配設すれば、4面のバリ除
去を同時に行うことができ、作業効率を高められる。
【0041】なお、本実施形態のバリ除去方法では、ト
ーチ2を、バリ14の長手方向と直交する方向において
略水平に、または斜め上方から酸素ジェット20が吹付
けられるように配設し、バリ14の長手方向に横行移動
させるようにしたが、バリ14の長手方向とその直交方
向との間の任意の方向において略水平に、または斜め上
方から酸素ジェット20が吹付けられるように配設し、
バリ14の長手方向に横行移動させるようにしてもよ
い。この場合、バリ14に対して酸素ジェット20が斜
めに吹付けられ、より広い範囲に酸素ジェット20が接
触するため、バリ14は平坦に、あるいは広く浅く削り
込まれるようになり、除去の効率がさらに向上する。
【0042】
【発明の効果】以上に述べた本発明によれば、従来技術
と比較して、次のような効果が得られる。 グラインダーによる研削方式やバイトによる切削方
式に比べて、装置が簡素化され、大幅なコスト低減が図
れる。 グラインダーによる研削方式やバイトによる切削方
式に比べて、使用部品の寿命が長く、しかも交換が容易
であり、メンテナンスの時間と費用が大幅に削減でき
る。 圧縮空気ジェットを用いる方式に比べて、溶接後に
時間が経過して硬化したバリも除去でき、品質的に安定
した良好なバリ除去を短時間で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るバリ除去装置の
構成例を示す正面図
【図2】図1のII−II線に沿う断面図
【図3】本発明の第2の実施形態に係るバリ除去装置の
構成例を示す正面図
【図4】図3のIV−IV線に沿う断面図
【図5】本発明の第3の実施形態に係るバリ除去装置の
構成例を示す正面図
【図6】図5のVI−VI線に沿う断面図
【符号の説明】
1 クランプジョー 2 トーチ 2a、2b、2c トーチ2の移動位置 11 鋼片 12 端面 13 溶接部 14 バリ 20 酸素ジェット

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 略同一の断面形状を有する一対の鋼片の
    端面どうしを一致させ、突合せて行った圧接溶接により
    溶接部の外周縁に発生したバリを除去する方法であっ
    て、前記バリに対して酸素ジェットを吹付けることによ
    り、鉄と酸素との燃焼反応を利用して前記バリを除去す
    ることを特徴とする圧接溶接部のバリ除去方法。
  2. 【請求項2】 酸素ジェットを、バリの長手方向と略平
    行に吹付け、前記酸素ジェットを前記バリの長手方向と
    直交する方向に横行移動させることにより、前記バリを
    切断除去することを特徴とする請求項1に記載の圧接溶
    接部のバリ除去方法。
  3. 【請求項3】 酸素ジェットを、バリの長手方向に沿っ
    て略水平に、または斜め上方から吹付け、前記酸素ジェ
    ットを前記バリの長手方向に沿って前進移動させること
    により、前記バリを平坦に、あるいは掘り込むようにし
    て除去することを特徴とする請求項1に記載の圧接溶接
    部のバリ除去方法。
  4. 【請求項4】 酸素ジェットを、バリの長手方向と直交
    する方向において略水平に、または斜め上方から吹付
    け、前記酸素ジェットを前記バリの長手方向に横行移動
    させることにより、前記バリを平坦に、あるいは浅く削
    り込むようにして除去することを特徴とする請求項1に
    記載の圧接溶接部のバリ除去方法。
  5. 【請求項5】 酸素ジェットを、バリの長手方向とその
    直交方向との間の任意の方向において略水平に、または
    斜め上方から吹付け、前記酸素ジェットを前記バリの長
    手方向に横行移動させることにより、前記バリを平坦
    に、あるいは広く浅く削り込むようにして除去すること
    を特徴とする請求項1に記載の圧接溶接部のバリ除去方
    法。
  6. 【請求項6】 略同一の断面形状を有する一対の鋼片の
    端面どうしを一致させ、突合せて行った圧接溶接により
    溶接部の外周縁に発生したバリを、鉄と酸素との燃焼反
    応によって除去するための酸素ジェット吹付け手段およ
    び該酸素ジェット吹付け手段の移動手段を備えたことを
    特徴とする圧接溶接部のバリ除去装置。
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CN110142485A (zh) * 2019-05-07 2019-08-20 浙江晨光电缆股份有限公司 一种高压电缆铝套的焊接设备及方法

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