JPH02211982A - 帯状金属板の接合方法 - 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〕 本発明は帯状金属板の接合方法に係り、特に、可撓性の
帯状金属板の端部同士を接合する為の接合方法に関する
。

〔従来の技術〕

帯状金属板の接合方法には、帯状金属板同士を重ね合わ
せて接合する方法又は突き合わせて接合する方法がある
。第４図（ａ）は従来の重ね合わせ接合方法を示す斜視
図である。第４図（ａ）に示すように、帯状金属板７０
の端部と帯状金属板７２の端部とは重ね合わせられ、接
合面７３は両面接着テープで接着されるか、又は超音波
によって融着される（特開昭５９−２４５２６号公報の
第４図及び第６図）。

又、第４図（ｂ）は従来の帯状金属板の突き合わせ接合
方法を示す斜視図である。第４図（ｂ）に示すように、
帯状金属板７０．７２の端部同士は突き合わせられ、突
き合わせ接合部７５は片面接着テープ７６．７６によっ
て接合される（特開昭５９−２４５２６号公報の第２図
）。

しかしながら、第４図（ａ）に示すような従来の帯状金
属板の接合方法では、接合部に段差があるため、パスロ
ーラ等に円滑に接することが出来ない。又、平版印刷板
製造に右ける感光層塗布工程に右いて、塗布装置は帯状
金属板の接合部が通過する際に破損防止のために退避さ
せなければならない。また、塗布装置を退避させる必要
がない場合でも接合面７３は、塗布状態に悪影響を与え
品質不良を起こす。

又、この様な不具合の他に接合面７３が全面にわたって
接着されない場合が多いため、帯板の搬送中に接合面７
３がめくれる事がある。又、工程上、処理液を用いた帯
状金属板の表面処理工程が存在する場合、帯状金属板が
処理液中を通過する際、接合面７３の隙間の中に処理液
等の異物が入り込み、後工程での品質不良発生の原因と
なる。

又、第４図（ｂ）に示す突き合わせによる接合方法では
片面接着テープ７６．７６によって接合されるため、接
合部はテープ７６．７６による厚みの段差を生じる。こ
の段差は第４図（ａ）で示した重ね合わせ接合方法にお
ける不具合と同様な不具合を生じる。特に、この方法の
場合は、工程中をパスローラ等により搬送されている間
に、突き合わせ部のテープ７６．７６が突き合わせ部の
帯板の縁でけずられるため強度が弱くなり、切断し昌い
という問題点がある。更に、このような接合帯状金属板
は、パスローラを通過する際に曲げ応力を受けるが、こ
の曲げ応力によって接合部に破断が生じ昌くなる。特に
、０．１市乃至０．　２釦等の薄い帯状板の場合や、接
合される双方の帯状板の厚みに大きな差がある場合には
顕著に起こる。

これらの不具合を解決すべく、帯状金属板同士を溶接接
合し、その溶接接合部を圧延して段差の解消を図る接合
方法また、溶接により接合部に生じる熱影響部に応力集
中が起こりにくいような加工を施す接合方法が開示され
ている。

この方法には、一般に自動アーク溶接が適用され、第５
図に示すように、電極８６と帯状金属板１０．２２を非
接触状態で点弧（アーク発生）することが多い。即ち、
溶接トーチ８４内にＨｅ。

Ａｒ等の混合ガスを流入し、この混合ガスをトーチカッ
プ８５の開口部８５Ａから、シールドガスとして下方に
吹き出しながら電極８６と、バックパー８７との間のア
ーク電圧でアークを発生させる。次に、溶接トーチ８４
を、帯状金属板１０．２２の接合予定部に沿って（第５
図上で矢印入方向に）移動させて帯状金属板１０．２２
を溶接接合する。この場合、電極８Ｇと帯状金属板ｌ０
１２２とが非接触状態でアークを発生させるので、アー
クを発生し易くする為に電極８６の先端は、第５図に示
すように、鋭鋒に形成されている。

〔発明が解決しようする問題点〕

しかしながら、電極８６の先端が鋭鋒状に形成されてい
ると、第５図に示すように、矢印入方向に移動した電極
８６が帯状金属板上に到達したとき、アーク長がＬから
Ｌ′に急減するので、アークが不安定になる。従って、
帯状金属板が十分に溶融されず十分な裏波溶接が出来ず
、溶接開始端の溶接接合部に溶融不良が発生したり、逆
に溶接開始直後に過大なアーク熱が加わり、溶は落ちて
穴あきが発生するという問題がある。

また、溶接終了端ではアーク長がＬ′からＬに急増する
ので、アークが不安定になり溶接不良や穴あきが発生す
るという問題がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたちので、帯状
金属板同士の溶接接合部の溶接開始端や溶接終了端で溶
融不良や穴あき等が発生しない帯状金属板の接合方法を
提案することを目的としている。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は前記目的を達成する為に、帯状金属板の端部同
士をＴＩＧ溶接で溶接接合する方法に於いて、帯状金属
板から離した状態でアークを発生して空溶接で電極の先
細状端部を半球状に形成し、次に半球状に形成した電極
の先細状部で帯状金属板の端部同士を溶接接合し、次に
溶接接合部を圧延することを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、帯状金属板から離してアークを発生さ
せてから空溶接で電極の先細状端部を半球状に形成する
ことが出来、その半球面からアークを発生するので、溶
接開始端や溶接終了端でアーク長が急変してもアークが
不安定にならない。

従って、帯状金属板の溶接接合部を十分に裏波溶接する
ことが出来るので、帯状金属板同士の溶接接合部に溶融
不良や穴あき等が発生することを防止出来る。

〔実施例〕

以下添付図面に従って本発明に係る帯状金属板の接合方
法の好ましい実施例を詳説する。

第１図は本発明に係る帯状金属板の接合方法の説明図で
ある。第１図に示すようにＡ１合金の帯状金属板１０は
ロール１２から巻戻されバスローラ１４に転送されて接
合装置１６に搬送される。

接合装置１６のブリカット装置１８は２組のカッタ刃２
０．２０から構成されている。帯状金属板１０の先端部
１０Ａは、ブリカット装置１８によって切断され、Ａｆ
金合金帯状金属板２２の後端部２２Ａと正確に突き合わ
せ又は微小量重ね合わせができるように形成される。

ブリカット装置１８の後段には溶接装置２４が設けられ
、溶接装置２４はクランプ２６．２８と、溶接トーチ３
０とから構成されている。クランプ２６には帯状金属板
１０の先端部１０Ａが保持され、クランプ２８には帯状
金属板２２の後＃部２２Ａが保持される。従って、先端
ｔｆｆ５１０八と後端部２２Ａとは、第２図に示すよう
に、互いに突き合わされ、高周波パルスアーク溶接で突
き合わせ部を溶接する。即ち、溶接トーチ３０は第２図
に示す突き合わせ部のＡｍ置から８位置の方向（矢印Ｃ
方向）に移動して帯状金属板端８１０Ａ、２２Ａを接合
溶接する。

本実施例の場合、溶接トーチ３０は６１１１／分の速度
で帯状金属板の突き合わせ部に沿って移動し、また、溶
接電流は、先端部１０Ａと後端部２２Ａとを十分に溶融
させる熱量を供給することが出来るように設定されてい
る。

第３図は溶接トーチ３０に設けられているタングステン
電極３０Ａを示す。タングステン電極３０Ａは全体に直
径ｙの略円柱状に形成され、Ａ点から下端面Ｂ点までは
直径ｙから直径Ｘに漸減するように形成される。図中θ
は先端角で６０度以内、望ましくは４５〜２０度が良い
。下端面Ｂは半球面状に形成されている。半球面状部の
半ＩＲは０．１５ｍｍ以上、望ましくは０．３ｆｆｉ−
以上である。即ち、帯状金属板同士を溶接接合する場合
、先端が鋭鋒状に形成されているタングステン電極３０
Ａを帯状金属板から離し、タングステン電極３０Ａにア
ークを発生させて空溶接する。従って、タングステン電
極３０Ａの先端は消耗して半球状に形成される。次に、
タングステン電極３０Ａを帯状金属板の上方に移動して
帯状金属板を溶接接合する。この場合、第３図に示すよ
うに、タングステン電極が帯状金属板１０．１２の溶接
開始端の上方に到達すると、アーク長はしからＬ′に急
減するが、タングステン電極３０Ａの半球面Ｂがアーク
発生面となるので、アーク発生境界が広くなり、アーク
が不安定になりにくい。従って、溶接接合された帯状金
属板１０．２２の端部には溶接不良や穴あき等が発生し
ない。また、タングステン電極が溶接終了端から離れる
時にも、アーク長はＬ′からしに急増するが上記と同様
にアークが不安定になりにくいので、溶接不良や穴あき
等が発生しない。

溶接装置２４の後段には圧延装置３２が設けられ、圧延
装置３２の圧延ローラ３４は帯状金属板端部１０Ａ、２
２Ａ同士の溶接接合部の圧延を行う。このような圧延処
理によ°って、溶接接合部に生じた段差は押圧圧縮され
る。この圧延処理により接合強度は高められる。これは
溶接によって低下した引張強度が圧延処理によって加工
硬化して回復すると同時に、応力集中を起こしに（い形
状に加工するためである。

前記実施例では帯状金属板１０と帯状金属板２２とを突
き合わせたが、これに限らず、微小重ね合わせてもよい
。尚、帯状金属板１０と帯状金属板２２とを微小重ね合
わせ接合した場合には、特に圧延処理が必要とされる。

次に本発明に係る帯状金属板の接合方法（空溶接で先端
が半球状に形成された電極）で接合した接合部と、電極
を鋭鋒状に研摩した電極を使用して接合した接合部とを
比較実験した結果について説明する。

試験用サンプルＮα１〜Ｎα２０は、厚さ０．１０市、
幅９１５ｍｍのＡ１合金の帯状金属板同士を１−重ね合
わせ、溶接スピード６ｍ１分で溶接接合し、接合部を同
一条件で圧延したものである。

試験用サンプルＮａ　１〜１０は直径２．４１１１１＋
１φ以上のタングステン電極を先端角３０°の鋭鋒状に
研摩した後、溶接電流１６Ａで一回空溶接した電極で接
合した帯状金属板である。

試験用サンプルＮα１１〜２０は先端角３０°の鋭鋒状
に研摩した後、空溶接を行わずに接合した帯状金属板で
ある。

これらのサンプルＮα１−１１ｈ２０の圧延前の外観に
ついて比較評価した。評価項目は溶接開始端から１０ｍ
後までの範囲と、溶接終了端から１０ｍｍ前までの範囲
とで、それぞれのスス状汚れ発生、溶融不良発生、穴あ
き発生状態を、発生割合で評価した。その結果を第１表
に示す。表中の４７１Ｏとは、１０サンプル中の４サン
プルにスス状汚れ、溶融不良、穴あき等が発生したこと
を示す。

第１表 第１表から明らかなように、本発明に係る帯状金属板の
接合方法によるサンプルＮα１〜１０は、鋭鋒状に研摩
した電極で溶接したサンプルＮ（Ｌｌｌ〜２０と比較し
て溶融不良発生率、穴あき発生率が小さいことがわかる
。また、溶融不良、穴あき等のように接合強度に影響を
及ぼすものではないが、スス状汚れをなくして光沢風の
ある接合部を得る上でも本発明の帯状金属板の接合方法
は効果があることがわかる。

また、溶融不良、穴あきの発生したサンプルの外観を圧
延後観察したが、圧延によって溶融不良、穴あきは改善
されていないことがわかった。

前記実施例では高周波パルスアーク溶接について説明し
たが、これに限らず、他のＴＩＧ溶接でも同様の効果を
得ることが出来る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る帯状金属板の接合方
法によれば、帯状金属板から離してアークを発生させ、
空溶接して電極の先細状端部を半球状に形成したので、
溶接接合部の溶接開始端や溶接終了端でアーク長が急変
しても、アークが不安定にならない。従って、溶融不良
、穴あき、及びすす汚れの発生を防止することが出来る
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る帯状金属板の接合方法の説明図、
第２図は本発明に係る帯状金属板の接合方法で帯状金属
板を溶接した状態を示す平面図、第３図は本発明に係る
帯状金属板の接合方法で空溶接した電極の側面図、第４
図（ａ）及び（ｂ）は従来の帯状金属板の接合方法の斜
視図、第５図は従来の溶接装置の溶接電極と帯状金属板
との位Ｉ関係を示す概略説明図である。 ｌＯｌ 先端部、 装置、 一チ、 ２２・・・帯状金属板、 １６・・・接合装置、 ２４・・・溶接装置、　３ ３０Ａ、８６・・・電極、 １０Δ、２２Ａ・・・ １８・・・ブリカット ０．８４・・・溶接ト Ｂ・・・下端面。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯状金属板の端部同士をＴＩＧ溶接で溶接接合す
   る方法に於いて、 帯状金属板から離した状態でアークを発生して空溶接で
   電極の先細状端部を半球状に形成し、次に半球状に形成
   した電極の先細状部で帯状金属板の端部同士を溶接接合
   し、 次に溶接接合部を圧延することを特徴とした帯状金属板
   の接合方法。