JP2014037611A - 電解研磨装置用電極構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】ステンレス鋼の溶接加工製品の溶接焼けを電解方式により除去するに当たり、従来の一般的な電極構造では処理すべき溶接焼け部のコーナー、曲面部、すき間、狭隘部といった箇所に電極が密着せず、当たりが悪くて充分な電流密度が得られないため焼け除去性能が劣っていた。課題はそれら諸々の欠点を解消することにある。
【解決手段】ステンレス鋼等の電導性材質に天然又は合成繊維の織布若しくは不織布よりなる滞水性物質を隔膜として被覆せしめた状態のものとの間に導電性を持ち且つ柔軟で弾力性がある変形自在なステンレス製極細繊維若しくは炭素繊維を用い羽毛状乃至布状又はフェルト状に加工した導電性繊維を装着することにより、柔軟性を高めることで被処理材面との密着性が高められ、溶接コーナーのすき間や狭隘な部分、凹凸面又は曲面部等の溶接焼け取りが効率的且つ自在に行えることを特徴とする電極構造をもって課題解決の手段とした。
【選択図】図２
【解決手段】ステンレス鋼等の電導性材質に天然又は合成繊維の織布若しくは不織布よりなる滞水性物質を隔膜として被覆せしめた状態のものとの間に導電性を持ち且つ柔軟で弾力性がある変形自在なステンレス製極細繊維若しくは炭素繊維を用い羽毛状乃至布状又はフェルト状に加工した導電性繊維を装着することにより、柔軟性を高めることで被処理材面との密着性が高められ、溶接コーナーのすき間や狭隘な部分、凹凸面又は曲面部等の溶接焼け取りが効率的且つ自在に行えることを特徴とする電極構造をもって課題解決の手段とした。
【選択図】図２
Description
本発明は、ステンレス鋼溶接加工品の溶接焼けを電気分解方式により溶解除去するための新規な電極構造に関するものである。
本出願人は、過去ステンレス鋼の溶接後の溶接焼け取り洗浄作業が極めて危険な毒劇物に該当する硝弗酸に依存している実情に鑑み研究の結果、安全無害な中性塩の溶液を電解液とする電解焼け取り法を開発し、「合金鋼の脱スケール法」の名称のもとに特許第１５４３８６７号を取得し、従来の危険な毒劇物硝弗酸の使用を抑制し、より安全無害な溶接焼け取りを可能とする電解装置を開発した。
この発明の要旨とするところは、燐酸、硫酸、弗酸の中性塩溶液にグリセリンを混合して電解液とし、被処理ステンレス鋼を陽極とする直流電解法である。
この方法によれば、極めて効果的に上記焼け取り作業が実施できるが、電解時に毒性の高い六価のクロムが溶出する欠点が有ったため、この種の電解液に改良を加え、市販の単純な直流電源器をもって電解処理を施工しても六価クロムを溶出しない画期的で安全な電解液を開発し業界の注目するところとなっている。
この発明の要旨とするところは、燐酸、硫酸、弗酸の中性塩溶液にグリセリンを混合して電解液とし、被処理ステンレス鋼を陽極とする直流電解法である。
この方法によれば、極めて効果的に上記焼け取り作業が実施できるが、電解時に毒性の高い六価のクロムが溶出する欠点が有ったため、この種の電解液に改良を加え、市販の単純な直流電源器をもって電解処理を施工しても六価クロムを溶出しない画期的で安全な電解液を開発し業界の注目するところとなっている。
又、従来市販の六価クロムが溶出して危険性のある中性塩電解液を使用しても、六価クロムが完璧に溶出しないように改良した画期的な電解処理用電源器を開発し、「合金鋼の溶接に伴うスケールの除去方法」の名称のもとに特許第１９０８７１９号を取得している。
この発明の要旨とするところは、無機中性塩の溶液を電解液とし、直流に振幅が直流電圧に等しいか又は若干高い程度の交流を重ね合わせた交直重乗電流をもって電解処理することを特徴とするもので、電解時に溶出した有害な六価クロムは直ちに三価クロムに還元され、無害化される卓越した効果を奏するものである。
この発明の要旨とするところは、無機中性塩の溶液を電解液とし、直流に振幅が直流電圧に等しいか又は若干高い程度の交流を重ね合わせた交直重乗電流をもって電解処理することを特徴とするもので、電解時に溶出した有害な六価クロムは直ちに三価クロムに還元され、無害化される卓越した効果を奏するものである。
本出願人は、その他電気化学的手法として、従来の技術ではステンレス表面の公知の酸素系不動態被膜を破壊するため適用不可能とされていた交流電流を用いることをも可能にして、ステンレス鋼表面の優美性を維持したままでその表面に強力な不動態被膜を形成させることにより、ステンレス鋼本来の耐食性を損なうことなく、むしろ向上させながらステンレス鋼表面に付着している溶接や熱処理による酸化膜や、さび、油分、汚れ等の各種異物を一工程で除去するステンレス鋼の表面清浄、不動態化処理方法を確立し、「ステンレス鋼表面の清浄、不動態化処理方法」の名称のもとに特許第３４８４５２５号を取得している。
また、特許第４２１８０００号「含弗素乃至含弗素・酸素系被膜層を形成させたステンレス鋼とその製造方法では、特許第３４８４５２５号で不明であった強力な不動態被膜を形成させるメカニズムをも解明し、電気化学的手法により、ステンレス鋼の表面部乃至はその近傍に対し、弗素若しくは弗素と酸素とをイオン状で拡散、浸透せしめることにより含弗素系乃至含弗素・酸素系の被膜層を形成させ、従来のステンレス鋼表面に形成されている酸素系不動態被膜に比べてより耐食性に優れた新規な被膜の形成によってもたらせる効果により、該ステンレス鋼の鋼種に応じて保有する固有の耐食性をより一層飛躍的に向上させ、特にオーステナイト系ステンレス鋼に特有の塩素による孔食発生から異状腐食さらには応力腐食割れに至る諸問題を大幅に改善したステンレス鋼とその製造方法を発明した。
また、特許第４２１８０００号「含弗素乃至含弗素・酸素系被膜層を形成させたステンレス鋼とその製造方法では、特許第３４８４５２５号で不明であった強力な不動態被膜を形成させるメカニズムをも解明し、電気化学的手法により、ステンレス鋼の表面部乃至はその近傍に対し、弗素若しくは弗素と酸素とをイオン状で拡散、浸透せしめることにより含弗素系乃至含弗素・酸素系の被膜層を形成させ、従来のステンレス鋼表面に形成されている酸素系不動態被膜に比べてより耐食性に優れた新規な被膜の形成によってもたらせる効果により、該ステンレス鋼の鋼種に応じて保有する固有の耐食性をより一層飛躍的に向上させ、特にオーステナイト系ステンレス鋼に特有の塩素による孔食発生から異状腐食さらには応力腐食割れに至る諸問題を大幅に改善したステンレス鋼とその製造方法を発明した。
一般に、前述したような電解処理装置の根幹を成す電極部の役割は、ステンレス鋼等の電導性材質に天然又は合成繊維の織布若しくは不織布よりなる滞水性物質を隔膜として被覆せしめた状態のもので、該電極と被処理ステンレス鋼表面との間に電解液を介在させて電解処理を行うものであるが、構造そのものが金属の平板に織物を被せた画一的なものであるだけに、あらゆる溶接状況に対応し充分な溶接焼けの除去性能を上げるには難があり、概ね平滑な溶接周辺部に適用されてきた経緯がある。
解決しようとする課題は、従来の一般的な電極構造では処理すべき溶接焼け部のコーナー、曲面部、すき間、狭隘部といった箇所には電極が密着せず、当たりが悪くて充分な電流密度が得られないため焼け除去性能が劣るといった諸々の欠点を解消し、被処理製品の形状の如何を問わず、極めて効果的に溶接焼け取り作業を実施可能とする電極構造を提供せんとすることにある。
ステンレス鋼等の電導性材質に天然又は合成繊維の織布若しくは不織布よりなる滞水性物質を隔膜として被覆せしめた状態のものとの間に導電性を持ち且つ柔軟で弾力性がある変形自在なステンレス製極細繊維若しくは炭素繊維を用い羽毛状乃至布状又はフェルト状に加工した導電性繊維を装着することにより、柔軟性を高めることで被処理材面との密着性が高められ、溶接コーナーのすき間や狭隘な部分、凹凸面又は曲面部等の溶接焼け取りが効率的且つ自在に行えることを特徴とする電極構造をもって課題解決の手段とした。
本発明は、従来の電極構造では充分な機能が発揮できなかったステンレス鋼の溶接加工製品の、特に溶接コーナーのすき間や狭隘な部分、凹凸面又は曲面部等のどんな形状やすき間でも溶接焼け取りが手軽に効率的且つ自在に行えるため、作業工程の短縮や溶接焼けの残留が殆どなくなるため耐食性の改善が図られるなど、産業上益するところは極めて大きい。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態の概要を説明する。全図面を通して、対応する構成要素には共通の参照符号を付す。
図１は、本発明に係る電解研磨装置の一実施例を示す概要図、図２は本発明に係る電極構造の断面図、図３は従来の電極構造の断面図である。
電源器１に接続された２本のコードの内のアースクリップコード６を溶接加工品２に取り付け、一方の電極グリップ４の先端に取り付けられた電極３に電解液８を含浸させ、溶接加工品２の溶接焼け部に当てると通電が始まり焼けが除去されていく。
［図２］に示す電極構造は、ステンレス鋼平板９とそれを覆う布製電機短絡防止材１１との間に、厚みのある柔軟で弾力性を持つ炭素繊維、ステンレス繊維のような導電性繊維を装着したもので、溶接焼け部のコーナー、すき間、曲線・曲面部、凹凸部、狭隘部といった箇所に対して本発明電極の高い接触効果により焼け取りのスピードアップ、除去効率や仕上り性が増加、改善する。又、電解液の保持性が改善し作業効率が一段と高まる。
図１は、本発明に係る電解研磨装置の一実施例を示す概要図、図２は本発明に係る電極構造の断面図、図３は従来の電極構造の断面図である。
電源器１に接続された２本のコードの内のアースクリップコード６を溶接加工品２に取り付け、一方の電極グリップ４の先端に取り付けられた電極３に電解液８を含浸させ、溶接加工品２の溶接焼け部に当てると通電が始まり焼けが除去されていく。
［図２］に示す電極構造は、ステンレス鋼平板９とそれを覆う布製電機短絡防止材１１との間に、厚みのある柔軟で弾力性を持つ炭素繊維、ステンレス繊維のような導電性繊維を装着したもので、溶接焼け部のコーナー、すき間、曲線・曲面部、凹凸部、狭隘部といった箇所に対して本発明電極の高い接触効果により焼け取りのスピードアップ、除去効率や仕上り性が増加、改善する。又、電解液の保持性が改善し作業効率が一段と高まる。
本発明に係る電極構造にて各種複雑な溶接部の処理を施した実施例を写真で示す。
１．突合せ溶接部のすき間、コーナー部の溶接焼け取り
２．曲線・曲面部の溶接焼け取り
３．凹凸部の溶接焼け取り
４．丸棒、丸パイプの点付け溶接部の焼け取り
１．突合せ溶接部のすき間、コーナー部の溶接焼け取り
本発明に係る電極の効果を従来電極と焼け取りスピード比較したものの一例を下表に示す。
ステンレス鋼溶接加工品のコーナー部、すき間、曲線・曲面部、狭隘部などの焼け取りのスピード・仕上り性アップや作業性改善に利用できる。
１ 電源器
２ 溶接加工品
３ 電極
４ 電極グリップ
５ 電極グリップコード
６ アースクリップコード
７ 電解液容器
８ 電解液
９ ステンレス鋼平板
１０ 導電性繊維
１１ 布製電気短絡防止材
２ 溶接加工品
３ 電極
４ 電極グリップ
５ 電極グリップコード
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７ 電解液容器
８ 電解液
９ ステンレス鋼平板
１０ 導電性繊維
１１ 布製電気短絡防止材
Claims (2)
- 相対配置した電極の面とステンレス鋼の溶接加工製品との間に、該電極面を被覆する天然又は合成繊維の織布若しくは不織布よりなる滞水性物質の電気短絡防止材と電解液層とを介在させた状態で両者間に通電して電解し、電気化学的作用によってステンレス鋼の溶接焼け取りや清浄化を行う電解研磨装置において、上記電極と布製の電気短絡防止材の間に導電性を持ち且つ柔軟で弾力性がある変形自在な炭素繊維を用い羽毛状乃至布状又はフェルト状に加工した導電性繊維を装着することにより、柔軟性を高めることで被処理材面との密着性が高められ、溶接コーナーのすき間や狭隘な部分、凹凸面又は曲面部等の溶接焼け取りが効率的且つ自在に行えることを特徴とする電解研磨装置用電極構造。
- 請求項１記載の電解研磨装置にあって、電極と布製の電気短絡防止材の間に導電性を持ち且つ柔軟で弾力性がある変形自在なステンレス製極細繊維を羽毛状乃至布状又はフェルト状に加工した導電性繊維を装着することにより、柔軟性を高めることで被処理材面との密着性が高められ、溶接コーナーのすき間や狭隘な部分、凹凸面又は曲面部等の溶接焼け取りが効率的且つ自在に行えることを特徴とする電解研磨装置用電極構造。
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