JPH01104480A - 溶接缶胴の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気抵抗マッシ、シーム溶接による側面溶接
部を有するティンフリースチールよシなる、コーヒ飲料
缶やウーロン茶缶等に用いられる溶接缶胴の製造方法に
関する。

（従来の技術） 従来ティンフリースチールよりなる缶胴プリフォームの
重ね合せ部を電気抵抗マッシ為シーム溶接して、スジラ
ック−（溶融鉄の飛沫の付着）や溶接強度不良あるいは
焼損による穴開き等の欠陥のない溶接部を有する、実用
性を有する溶接缶胴の製造は、重ね合せ部となるべき端
縁部から予め１０ＡＪ（金属クロム層およびその上のク
ロム酸化物層）を除去して、鉄面を露出することなしに
は困難であるとされていた。

しかしながら本発明者は特開昭６１−１３５４８６号公
報において述べたように、平坦な主部と、主部に接続す
る勾配面を有する側縁突起部よりなる変形電極面を有す
る銅線電極であって、たつ錫又は錫合金を被覆された線
電極を、重ね合せ部の両面に変形電極面を対接させて用
いることにより、上記クロム層を除去しなくても満足な
性能の溶接部を有する溶接缶胴を製造できることを見出
した。

この方法により製造された溶接缶胴は、溶接部表面にク
ロム層が残っているので、溶接部の耐食性や補修塗膜の
密着性に優れておシ、かつ端縁部よシフロム層を除去す
る工程が不要であるという利点を有する。しかしながら
線電極に錫又は錫合金を被覆することは、線電極のコス
ト高を招くため、上記被覆を行なわない裸の前記変形線
電極を用いることが望ましい。なお上記被覆を行なう理
由は、線電極が裸の場合は、特に溶接部の内表面にピッ
チング（ｐｔｔｔｓｎｇ）状の局部的な溶損部、あるい
はスジラッシュ等の欠陥が発生し易いからであるＯ （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、ブランクの重ね合せ部となるべき端縁部から
クロム層を除去することなく、裸の銅線電極を重ね合せ
部に対接させて、重ね合せ部を電気抵抗マツシュシーム
溶接して、ピッチング状の溶損部等の欠陥の実質的にな
い、実用的に満足な性能を有する溶接部を形成可能な、
ティンフリ−スチールよシなる溶接缶胴の製造方法を提
供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の一溶接缶胴の製造方法は、ティンフリースチー
ルよりなるブランクの対向する端縁部を重ね合せて重ね
合せ部を形成し、該重ね合せ部を、内側電極ロールおよ
び外側電極ロールによυ線電′極を介して電気抵抗マッ
シュシーム溶接して、溶接缶胴を製造する方法でやって
、両面のクロム酸化物層の厚さが異なるディファランシ
アルコーチンダティンフリースチールのブランクよシ、
クロム酸化物層が薄い方の面が内表面になるように重ね
合せ部を形成し、該線電極の少なくとも該内表面と対接
する側の電極面は、平坦な主部と、該主部に接続する勾
配面を有する側縁突起部よシなりておシ、該重ね合せ部
における内側端縁部の端面が、該勾配面近傍の該主部の
部分の上か、もしくは該勾配面の上に位置するように該
重ね合せ部を該線電極の間に送入して、上記溶接のさい
該端面近傍の材料が該勾配面に沿って幅方向外方に流れ
るようにして、マッシュシーム溶接を行なうことを特徴
とする。

（作用） コーヒ飲料缶等に用いられる溶接缶胴のように、本発明
の対象となる溶接缶胴の内径は、通常的５０〜８５ｍと
比較的小さい。そのため内側線電極（第１図の１５参照
）を支持する内側電極ロール（第１図の１３参照）の直
径は、溶接缶胴の内径に制約されて比較的少径となるが
、外側線電極（第１図の１６参照）を支持する外側電極
ロール（第１図の１４参照）は、このような制約がない
ため、溶接性（はみ出し鉄の減少等の）および線電極の
駆動部等の見地から比較的大きな直径のものが通常用い
られる。すなわち内側電極ロールの直径は通常、外側電
極ロールの直径に比べて遥かに小さい。

一般に飲食品等の収納用の溶接缶胴を溶接によって製造
する場合は、溶接部に巣やスジラッシュ等の発生を極力
少なくするため固相溶接法が採用される。この場合、ロ
ール直径以外の条件が重ね合せ部（溶接部）の両面で等
しいときは、溶接電流の波形に対応して生ずる熱影響部
５（溶接のさい金属組織に変化を生じた部分をいい、溶
融溶接の場合のナダットに対応する）は、第５図に示す
ように、溶接部８の内表面８ａ寄シに形成される。

熱影響部５の内表面８ａ寄りの面積の大きい部分５ａは
、溶接電流の波形のピーク値近傍の部分に対応する。こ
のように熱影響部５が内表面８ａ寄シに形成され易いこ
とは、溶接のさい内表面８ａ側の方が外表面８ｂ側よシ
も温度上昇が大きいことを意味し、そのため悪条件が加
わった場合に内表面８ａにピッチング状の溶損部やスプ
ラッシュが発生し易くなるものと考えられる。

このように内表面８ａ側の方が外表面８ｂ側よシも温度
上昇が大きくなる理由は必ずしも明らかでないが、内側
電極ロールの直径が外側電極ロールの夫れよシも小さい
ため、溶接部（重ね合せ部）との接触面積が内表面８ａ
の方が外表面８ｂよりも小さく、電流が集中し易くなり
、−従って内表面８ａの方が単位面積当りの発熱量が大
きく、一方電極ロールによる冷却量は小さいことによる
ものと推測される。

本発明の場合、ティンフリースチールよりなる重ね合せ
部の内表面における、比抵抗の高いクローム酸化物層の
厚さが外表面における夫れよりも薄くなっている。その
ため重ね合せ部（溶接部）の内表面の電気抵抗は外表面
の夫れよシも小さくなり、従って溶接のさいの内表面側
の、クローム酸化物層の電気抵抗にもとづく発熱量は外
表面側の夫れよりも小さい。

さらに線電極の少なくとも内表面と対接する側の電極面
は変形電°極面となっていて、溶接のさい、重ね合せ部
の内表面側の端面（第１図の１１ａ１参照）近傍の材料
が勾配面（第１図の１８ａ参照）に沿って幅方向外方に
流れるので、鉄面の露出した上記端面が上記勾配面に圧
接される。この点において内表面側の電気抵抗は外表面
側の夫れよりも小さい（外表面側の線電極の電極面が従
来のように平坦の場合）か、もしくは両者等しく（外表
面側の線電極の電極面も変形電極面の場合）なる。

従って全体として内表面側の総発熱量は外表面側の夫れ
よシも小さくなり、従って内側電極ロールの直径が外側
電極ロールの直径よシ小さい場合でも、単位面積当りの
発熱量の両表面側における差が減少して、熱影響部は溶
接部の厚さ方向はぼ中央に形成され易くなる。このため
内表面における溶損部やスプラッシュが発生し難くなる
ものと推測される。

（実施例） 第１図において、１１は缶胴ノリフオーム、１２は重ね
合せ部である。缶胴プリフォーム１１（要部のみ図示し
た）は、ティンフリースチール（電解クロム酸処理鋼板
）のブランク（図示されない）の、対向する端縁部１１
ｍおよびｌｌｂを重ね合せることによって形成される。

ティンフリースチールとしては、両面のクロム酸化物層
１０ａ　＊　１０ｂの厚さが異なるディファランシャル
コーチンダティンフリースチールが用いられ、薄いクロ
ム酸化物層１０ａが内面側、厚いクロム酸化物層１０ｂ
が外面側になるように缶胴プリフォーム１１は形成され
る。薄い方のクロム酸化物層１０ａの厚さは好ましくは
３〜９Ｗｖｍ２（金属クロム換算）、厚い方のクロム酸
化物層の厚さは好ましくは１０〜２５ｍ９７ｍ２（金属
クロム換算）である。

１３および１４はそれぞれ、内側電極ロール（直径は例
えば５０　ｗｍ　）および外側電極ロール（直径は例え
ば、８５　ｔｓｍ　）であシ、１５および１６はそれぞ
れ内側線電極および外側線電極である。内側線電極１５
および外側線電極１６は、１本の連続した裸銅線よシな
シ、先づ内側線電極（もしくは外側線電極）となって缶
胴グリフオームの溶接を行なった後、外側線電極（もし
くは内側線電極）となって、後続の缶胴シリ７オームの
溶接を行なうようになっている。そして図示のように、
通常内側線電極１５の上面１５ａは、外側線電極１６の
上面１６ａとなる。

第１図の場合、内側線電極１５の上面１５ｍ、すなわち
重ね合せ部１２に対接する側の電極面は、長手方向に平
坦な主部１７と、長手方向に側縁に沿って延びる側縁突
起部１８よりなっておシ、側縁突起部１８は、主部１７
に接続する、好ましくは比較的緩やかな勾配の勾配面ｔ
８ａ（勾配角θは好ましくは約５〜７０度、より好まし
くは約１０〜４０度）と、側縁平坦部１８ｂ（高さｈは
、好ましくは０．１〜０，５Ｘｇ（板厚））よシなって
いる。

内側線電極１５の下面１５ｂは、従来の線電極と同様に
全体が平坦になりている。従って外側線電極１６の、重
ね合せ部１２と対接する側の電極面である下面１６ｂは
全体が平坦になっておシ、その上面１６ｍには、側縁突
起部１８が存在する。

外側電極ロール１４の、外側線電極１６を挿通する溝部
１４ｍの底面１４ａ１には、側縁突起部１８に対応する
凹部１９が形成されていて、外側線電極１６の下面１６
ｂと、内側線−電極１５の上面１５ａの主部１７が平行
になるようになっている。

なお、マツシュシーム溶接が可能となるよう、上面１５
ａおよび下面１６ｂの幅は、重ね合せ部１２の幅より大
きく定められている。以上のような断面プロフィルを有
する線電極は、当該溶接装置の内側電極ロール１３（も
しくは外側電極ロール１４）の上流側に設けられた、側
縁突起部１８に対応する断面形状のグループを有する平
圧延ロールによって、丸鋼線を圧延することによって形
成することができる。又は上記断面形状の孔部を有する
ダイスに丸鋼線を通して、ダイス成形することによって
も形成することができる。

溶接にさいし、重ね合せ部１２における下側端縁部１１
ａの端面１１　ａｌが、勾配面１８ａ近傍の主部１７の
部分１７ａの上方か（第奉図の場合〕、もしくは、勾配
面１８ａの上方に位置する（第３図の場合）ように、缶
胴シリフオーム１１を電極ロール間に送入する。

マッシュシーム溶接の進行に伴ない、重ね合せ部１２に
対応する部分の厚さは減少し、この部分の材料は円周方
向外方すなわち幅方向外方に流れる。そのため端面１１
ａ！近傍の材料は、勾配面１８ｍに沿って、もしくはさ
らに側縁平坦部１８ｂに沿って、円周方向外方に流動す
る。そのさい上側端縁部１１ｂの、端面１１　ｍｌの外
側の下面近傍２０の上に、はみ出し鉄やスグラッシ、が
生成しても、それらは押し潰されて、実質的に消滅し、
上記流動した材料と共に、第２図に示すように、大部分
が比較的緩やかな勾配の、塗料等による補修が容易な溶
接方向に規則正しい、勾配面１８ａと対応する断面形状
の内面側段差部２を形成する。

上記段差部２形成のさい、鉄面の露出した端面１１ｍ１
が勾配面１８ｍや側縁平坦部１８ｂに圧接するので、こ
の部分においてはクロム酸化物層１０ａに妨げられるこ
となく通電が行なわれることによると推測されるか、重
ね合せ部１２０表面にクロム酸化物層１０ａ　、１０ｂ
が存在しても、溶接がスムースに進行する。

一方、外側線電極１６の下面１６ｂは全体が平坦である
ので、得られる溶接缶胴３の溶接部１の外面側には、溶
接方向に比較的不規則な断面形状の段差部４が生成し易
い。

第３図、第４図は、重ね合せ部１２の外表面に対接する
電極面も変形電極面である例を示したものであり、外側
線電極３６の下面３６ｂ、従って内側線電極３５の下面
３５ｂの右側にも、側縁突起部１８に対応する側縁突起
部３８が形成されている。この場合は内側電極ロール１
３の溝部１３ａの底面１３ａ１の図の右側にも、凹部１
９に対応する凹部２５を設けることが好ましい。第４図
に示すように、この場合は外面側にも、規則正しい断面
形状の段差部６が形成される。

勾配面１８ａは断面曲線状であってもよい。なお勾配面
１８ａと側縁突起部１８ｂが曲率部を介して接続する場
合は、この曲率部は勾配面１８ａに含まれるものとする
。また側縁突起部は、側縁平坦部１８ｂがなく、勾配面
１８ｂのみよりなるものであってもよい。

（発明の効果） 本発明の重ね合せ部を電気抵抗マツシュシーム溶接シて
ティンフリースチールよシなる溶接缶胴を製造する方法
は、ブランクの重ね合せ部となるべき端縁部からクロム
層を除去することなく、かつ裸の線電極を使用して、ピ
ッチング状の溶損部等の欠陥の実質的にない、実用的に
満足な性能を有する溶接部を有する溶接缶胴を製造する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ、本発明の方法の第１の
例による溶接が行なわれる寸前、および溶接終了直後の
状態を示す説明用要部縦断面図、第３図および第４図は
それぞれ、本発明の方法の第２の例による溶接が行なわ
れる寸前、および溶接終了直後の状態を示す説明用要部
縦断面図、第５図は従来の溶接部の例の溶接方向に沿う
縦断面図である。 １・・・溶接部、３・・・溶接缶胴、１０ｍ　、１０ｂ
・・・クロム酸化物層、ｌｌａ、１１ｂ・・・端縁部、
１２　・・・重ね合せ部、１３・・・内側電極ロール、
１４・・・外側電極ロール、１５・・・内側線電極、１
６・・・外側線電極、１７・・・主部、１７ａ・・・勾
配面近傍の主部の部分、１８・・・側縁突起部、１８ａ
・・・勾配面、３５・・・内側線電極、３６・・・外側
線電極、３８・・・側縁突起部。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ティンフリースチールよりなるブランクの対向す
   る端縁部を重ね合せて重ね合せ部を形成し、該重ね合せ
   部を、内側電極ロールおよび外側電極ロールにより線電
   極を介して電気抵抗マッシュシーム溶接して、溶接缶胴
   を製造する方法において、両面のクロム酸化物層の厚さ
   が異なるディファランシァルコーチングティンフリース
   チールのブランクより、クロム酸化物層が薄い方の面が
   内表面になるように重ね合せ部を形成し、該線電極の少
   なくとも該内表面と対接する側の電極面は、平坦な主部
   と、該主部に接続する勾配面を有する側縁突起部よりな
   っており、該重ね合せ部における内側端縁部の端面が、
   該勾配面近傍の該主部の部分の上か、もしくは該勾配面
   の上に位置するように該重ね合せ部を該線電極の間に送
   入して、上記溶接のさい該端面近傍の材料が該勾配面に
   沿って幅方向外方に流れるようにして、マッシュシーム
   溶接を行なうことを特徴とする溶接缶胴の製造方法。