JP2019171471A - マッシュシーム溶接の溶接方法 - Google Patents
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Abstract
Description
帯状板体の製造ラインにおけるシーム溶接機の溶接条件は、適切に決定することが困難であるため、良好な溶接部を得られるように、多量の実験データをもとに決定されることが一般的である。
また、引用文献2には、シーム溶接にて溶接中の板厚及び電極加圧力を測定し、溶接条件を制御する方法が開示されている。
また、特許文献1の方法では、各種の溶接条件のパラメータのうち、全てを定量的に決定できるわけではないという問題点がある。さらに、電極加圧力や溶接電流、溶接速度、重ね代といったパラメータを決定したとしても、電極の径やストリップの強度等も溶接に影響を与える因子であるため、溶接機側で制御できるパラメータだけでは、必ずしも良好な溶接部を得ることができるとは言えない。
さらに、特許文献2の方法では、溶接中に測定される板厚及び電極加圧力から、溶接条件を制御しているが、これらの因子以外の条件も溶接に影響を与えるため、必ずしも良好な溶接部を得ることができるとは言えない。
I:溶接電流(kA)
V:溶接速度(mpm)
S:電極輪接触面積(mm2)
Sa:弧長接触領域の面積(mm2)
Sh:ヘルツ接触領域の面積(mm2)
δ:重ね代(mm)
t0:溶接前の板厚(mm)
tw:溶接後の板厚(mm)
D:電極輪の直径(mm)
図1〜図4を参照して、本発明の一実施形態に係るマッシュシーム溶接の溶接条件の決定方法及び溶接方法を説明する。本実施形態では、図1に示すマッシュシーム溶接を行う溶接機1を用いて、帯状板体である鋼帯2を溶接する際の溶接条件を決定し、決定した溶接条件でマッシュシーム溶接を行う。本実施形態において、マッシュシーム溶接される鋼帯2は、板厚が2.3mm以下の材料である。板厚が2.3mm超となる場合、(1)式で算出される電流密度iが適正範囲となる領域が大きくなるため、より詳細な条件を追加する必要がある。
この際、溶接機1による溶接では、図2に示すように、先行材21の尾端部と、後行材の先端部とを所定の重ね代δで重ね合わせる。重ね代δは、鋼帯2の長手方向(図1,2におけるy軸方向)における長さでる。
(1)本発明の一態様に係るマッシュシーム溶接の溶接方法は、複数の帯状板体(例えば、鋼帯2である先行材21と後行材22)を重ね合わせ、複数の帯状板体が重ね合わさる接合部を一対の電極輪11,12で圧下させながら、接合部に電流を流すことで溶接する、マッシュシーム溶接の溶接方法であって、それぞれの板厚が2.3mm以下の複数の帯状板体を溶接する際に、(1)式で算出される電流密度を、0.07kA/(mpm・mm2)以上0.10kA/(mpm・mm2)以下とする。なお、上記(1)の構成において、複数の帯状板体は、上記実施形態のように先行材21と後行材22との2枚の鋼帯2であることが好ましい。
(3)上記(2)の構成において、溶接電流を、33kA以上、41kA以下とし、ヘルツ接触領域の算出に用いられる、電極輪荷重を15kN以上、30kN以下とする。
上記(3)の構成によれば、溶接時の接合部の温度を一定にすることができ、より良好に溶接を行うことができる。
上記(4)の構成によれば、上記(1)の構成よりも、電極輪接触面積Sをより高い精度で求めることができるため、より良好な溶接部を得ることができる。
(6)上記(5)の構成において、溶接電流を、33kA以上、41kA以下とする。
上記(6)の構成によれば、上記(3)と同様な効果が得られる。
11,12 電極輪
2 鋼帯
2a ナゲット
21 先行材
22 後行材
Claims (6)
- 複数の帯状板体を重ね合わせ、前記複数の帯状板体が重ね合わさる接合部を一対の電極輪で圧下させながら、前記接合部に電流を流すことで溶接する、マッシュシーム溶接の溶接方法であって、
それぞれの板厚が2.3mm以下の前記複数の帯状板体を溶接する際に、(1)式で算出される電流密度を、0.07kA/(mpm・mm2)以上0.10kA/(mpm・mm2)以下とする、マッシュシーム溶接の溶接方法。
I:溶接電流(kA)
V:溶接速度(mpm)
S:電極輪接触面積(mm2)
Sa:弧長接触領域の面積(mm2)
Sh:ヘルツ接触領域の面積(mm2)
δ:重ね代(mm)
t0:溶接前の板厚(mm)
tw:溶接後の板厚(mm)
D:電極輪の直径(mm) - 前記複数の帯状板体の溶接前後の板厚及び物性値、並びに前記電極輪の直径に基づいて、前記電流密度が0.07kA/(mpm・mm2)以上0.10kA/(mpm・mm2)以下となるように、前記溶接電流、前記溶接速度、前記重ね代及び前記ヘルツ接触領域を決定する、請求項1に記載のマッシュシーム溶接の溶接方法。
- 前記溶接電流を、33kA以上、41kA以下とし、
前記ヘルツ接触領域の算出に用いられる、電極輪荷重を15kN以上、30kN以下とする、請求項2に記載のマッシュシーム溶接の溶接方法。 - 複数の帯状板体を重ね合わせ、前記複数の帯状板体が重ね合わさる接合部を一対の電極輪で圧下させながら、前記接合部に電流を流すことで溶接する、マッシュシーム溶接の溶接方法であって、
それぞれの板厚が2.3mm以下の前記複数の帯状板体を溶接する際に、(1)式で算出される電流密度を、0.07kA/(mpm・mm2)以上0.10kA/(mpm・mm2)以下とする、マッシュシーム溶接の溶接方法。
I:溶接電流(kA)
V:溶接速度(mpm)
S:電極輪接触面積(mm2)
δ:重ね代(mm)
t0:溶接前の板厚(mm)
tw:溶接後の板厚(mm)
D’:荷重負荷した偏平後の電極輪の見かけの直径(mm)
D:電極輪の直径(mm)
ν:電極輪のポアソン比(−)
E:電極輪のヤング率(N/mm2)
P:電極輪の荷重(N) - 前記複数の帯状板体の溶接前後の板厚及び物性値、並びに前記電極輪の直径に基づいて、前記電流密度が0.07kA/(mpm・mm2)以上0.10kA/(mpm・mm2)以下となるように、前記溶接電流、前記溶接速度及び前記重ね代を決定する、請求項4に記載のマッシュシーム溶接の溶接方法。
- 前記溶接電流を、33kA以上、41kA以下とする、請求項5に記載のマッシュシーム溶接の溶接方法。
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