JP3151297U

JP3151297U - 突合せ溶接用電極

Info

Publication number: JP3151297U
Application number: JP2009002121U
Authority: JP
Inventors: 晋治山代; 嶋田　武夫; 武夫嶋田; 則之松永; 正隆柴田
Original assignee: 株式会社ワイビーテクノ
Priority date: 2009-04-06
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2009-06-18
Anticipated expiration: 2019-04-06

Abstract

【課題】鉄筋の溶接部への熱影響を軽減し、引張試験における破断が溶接部で起こることと、伸びが低減することを防止する溶接電極を提供する。【解決手段】溶接用の電流を鉄筋に供給する電極１の端部を切断除去して切欠を形成し、切欠面に電気絶縁物の紙２を設け、紙２を介在させて切断した電極部を絶縁電極部１０として固定した。この電極１で鉄筋３の端部を把持してアプセット溶接等の突合せ溶接する。【選択図】図２

Description

本考案は、高強度鉄筋等の棒材の突合せ溶接に使用する電極に関する。

コンクリート構造物の柱、梁には、主筋を包囲するせん断補強筋が配筋されている。
図３に示すように、せん断補強筋は、鉄筋を曲げ加工して四角形など任意の形状に成形し、端部を突き合わせて銅または銅合金、または軟鋼製の押さえ具５または上部電極と鉄筋３の位置決めをするＶ字溝１５が中央部に設けてある銅または銅合金製の電極１で上下から挟んで把持し、鉄筋３の端面同士を正確に突き合わせて通電しながら鉄筋端面に圧力を加えて溶接面を溶接温度まで上昇させて接合するアプセット溶接またはフラッシュバット溶接によって接合して閉鎖形状とするものである。阪神大震災以降は、せん断補強筋に要求される強度が大きくなり、鉄筋強度（降伏点強度）が６８５Ｎ／ｍｍ²以上の高強度の鉄筋を採用することが多くなっている。このせん断補強筋は、引張試験において、溶接部で破断しないこと、また、溶接部を含む伸びが５％以上であることが要求されている。

閉鎖型のせん断補強筋は、電気抵抗溶接によって接合しているため、溶接時の熱影響によって溶接部の強度が低下し、また、伸びが小さくなるという問題がある。せん断補強筋を構成する鉄筋が高強度の場合は、溶接熱が鉄筋の機械的特性に与える影響が比較的大きく、溶接部の強度が母材より低下して溶接部、または、溶接部近傍で破断する確率が高くなる。
この問題を解決するため、溶接電極の形状を改善したり、電極に水冷手段を設けることが特許文献１（特開平６−９９２８６号公報）、特許文献２（特開２０００−０４２７５４号公報）に開示してある。

特開平６−９９２８６号公報特開２０００−０４２７５４号公報

特許文献１では、鉄筋の溶接部にテーパが形成されるようにしたものあるが、熱影響については対策が施されておらず、また、特許文献２のように水冷手段を設けることは設備費が嵩むと共に維持管理に費用がかかるという問題がある。
本考案は、電極構造に簡単な改善を加えることによって鉄筋の溶接部への熱影響を軽減し、引張試験における破断が溶接部で起こらないようにすると共に、溶接部を含む伸びの低減を防止するものである。

突合せ溶接用の電極の先端部を切欠き、電気絶縁物を介在させて溶接部における熱影響を軽減することによって溶接熱の影響を軽減したものである。

本考案では、溶接の際に鉄筋を把持して電流を供給する電極の先端部が絶縁電極部であるので電流が流れず、鉄筋の接合部から離れた位置から電流が供給されるため、接合端部だけが温度上昇することがなく、熱影響が軽減され、引張試験における破断が溶接部から従来の電極に比較して離れた位置で起きる。

絶縁電極部は、溶接する鉄筋端部を保持すると共に鉄筋に生じた熱を逃がして冷却するものであり、鉄筋への熱影響を軽減する。また、鉄筋を所定の位置に保持して突合せ溶接の際の圧力による鉄筋の変形を阻止する。
その結果、溶接部を含めた伸びが従来の電極を使用したものと比較して改善され、品質の高い閉鎖型せん断補強筋を低コストで製造することができる。

本考案の電極の斜視図。本考案の電極の正面図。突合せ溶接の従来技術を説明する正面及び側面図。

図１に示すように、電極１は電気抵抗が低い銅合金製であり、中央に鉄筋３を載せて位置決めするＶ字溝１５が形成してある。電極１の先端部を切断除去して切欠を形成し、この切欠の切断面に厚さ０．０８〜０．２ｍｍ程度の紙２を設置して電気的に絶縁状態とし、紙２の上に切断した絶縁電極部１０を載せて一体化した。紙２は複写機に使用される一般的な紙であっても電気的絶縁が確保される。

切欠面に紙や布などの絶縁物を設置することなく、切欠に設置する絶縁電極部１０自体を電気絶縁物質としてもよい。この電気絶縁物質の熱伝導率が低い場合、溶接熱が電極内部にこもって鉄筋に熱影響を与えるので熱伝導率が高いものが好ましい。

絶縁電極部１０と電極１の接触面における電気絶縁は、紙に代えて布、合成樹脂など電気的絶縁が達成できるものであればよい。また、電気絶縁塗料を切欠面に塗布したり、電気絶縁製の接着剤を塗布して絶縁電極部１０を接着固定してもよい。

溶接の際は、図２に示すように、鉄筋３は電極１のＶ字溝１５にその先端を電極端面より突出させて載せられ、上側から押さえ電極で鉄筋３を押さえて移動しないようにされた状態で電極１を通じて鉄筋に電流を供給し、鉄筋３の端面を正確に合わせて端面に圧力を加えて溶接する。

試験例
溶接条件を同じにし、従来の電極と本考案の電極を使用して（引張強さ９３０Ｎ／ｍｍ²、降伏点強度７８５Ｎ／ｍｍ²）の鉄筋を溶接し、引張強度試験をおこない、引張強さ、伸び、及び破断部の位置（溶接部からの距離）を測定した。その結果を表１に示す。

表１に示すように、本考案の電極を使用して溶接した場合、引張強さは、絶縁電極部を有しない従来の電極を使用したものに比較して５％の減少となったが、規格強度を超えており実用的に問題がない。本考案が改善を目指した伸びは従来の電極を使用したものに比較して１８％大きくなり、また、破断位置は従来のものより溶接部から離れた位置となり、３８％の改善となっている。
以上のように、本考案の電極を使用して鉄筋を突合せ溶接することによって、高品質のせん断補強筋が低コストで製造することができる。

１電極
１０絶縁電極部
１５Ｖ字溝
２紙（電気絶縁物）
３鉄筋

Claims

電極の先端部が切欠いてあり、切欠面に電気絶縁物を介在させて先端部を絶縁電極部としてある鉄筋溶接用の電極。
請求項１において、電気絶縁物が紙である鉄筋溶接用の電極。
電極の先端部が切欠いてあり、切欠部に電気絶縁物からなる絶縁電極部が設けてある鉄筋溶接用の電極。