JPH02292112A

JPH02292112A - 溶接電極端面へのスパッタ付着防止方法およびその装置

Info

Publication number: JPH02292112A
Application number: JP11243289A
Authority: JP
Inventors: Yutaka Murakami; 豊村上; Norio Matsuura; 松浦　則夫; Kazuo Terui; 照井　一夫
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-05-01
Filing date: 1989-05-01
Publication date: 1990-12-03
Anticipated expiration: 2009-03-23
Also published as: JPH0620659B2

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】く産業上の利用分野〉この発明は、フラッシュ溶接用電極のスバッタ付着防止
方法およびフラッシュ溶接装置に関するものである。

く従来技術とこの発明が解決しようとする課題〉例えば
、熱延により製造された調帯に対し、酸洗、冷延、焼鈍
、調質圧延などの処理を連続して行う場合、銅帯どうし
を溶接により接続して銅帯を連続化させているが、この
ような溶接には、溶接材料を必要としないことから、フ
ラッシュバット溶接が多く用いられている。

このようなフラッシュバット溶接は、先行鋼帯と後行鋼
帯の溶接端部をカット・シャーにより平行な溶接面が得
られるように切断し、調帯端部をクランプする上下一対
の電極に電圧を印加しつつ鋼帯端部どうしを接近させ、
接触局部を加熱・溶融させて火花として飛散させ、溶接
面の清浄化と加熱を行った後、アップセットするもので
あり、前記フラッシュ過程で発生するスパッタへの対応
が溶接品質管理上、重要なポイントとなっている。

すなわち、スパッタが電極端面に付着し、ある厚みに成
長したスバッタがフラッシュ中のフラッシュ熱によるひ
ずみによって脱落し、フラッシュ中の銅帯端部間に噛み
込んで接合部に介在し、あるいは調帯クランブ用の電極
と銅帯との間に噛み込み、突き合わせレベルを変動させ
ることにより、溶接強度が大幅に低下する。特に、溶接
部が圧延加工される銅帯では、破断トラブルの主要因と
なる。

このようなフラッシュスパッタが電極端面へ付着するの
を防止する方法としては、次に示すように従来から種々
の方法が提案されているが、それぞれ問題がある。

（ｉ）スバッタ付着防止剤（液）を溶接前に手摺りある
いはスプレーにより電極端面に塗布しておく、あるいは
人力によりスバッタを除去する。

手作業であるため、溶接サイクルタイムが長くなり、溶
接サイクル毎に実施することは不可能であり、確実性に
欠ける。

（ｉｉ）電極の端面に移動可能な銅帯を設け、これにス
バッタを付着させる方法（実開昭５８１４７６８０号）
、走行せん断機にナイフエッジ状あるいはブラシ状のか
き落とし具を取付ける方法（特開昭５６　−　５０７９
０号）、溶接部を包囲するチャンバーによりスバッタを
含む気体を排気管路に導く方法（特開昭５６　−　４５
２８５号）等がある。

かき落とし具による方法では、耐久性に問題があり、確
実性に欠ける。また、他の方法では、特別な装置が必要
であると共に、酸素の遮断等を目的にグリス等を塗布し
て熔接する場合には、機械設備の取合いに問題がある。

なお、前記以外の方法について実験してみたが、次に示
すようにそれぞれ難点がある。

（　ｉｉｉ　）電橿端面へＣｕメッキを施す。

耐久性に難がある。

（ｉｖ）電極端面へＣｏ，　ＨあるいはＣｏ−Ｗを溶射
する。

付着防止の決め手にはならなかった。

（ｖ）電極を水冷する。

電極にひずみが発生する難がある。

この発明は、前述のような問題点を解消すべくなされた
もので、その目的は、溶接サイクル内において自動的に
スパッタ付着防止を図れ、突き合わせ方向の電極間にお
いて設置場所をとることなく確実にスパッタ付着を防止
し得るスバッタ付着防止方法およびフラッシュ装置を提
供することにある。

〈課題を解決するための手段〉本発明は、第１図に示すように、一対の固定側電極１お
よび移動側電極２により端部をクランブした被溶接材Ｓ
を突き合わせてフラッシュ溶接（バット溶接、レーザー
溶接などスバッタの生じない溶接を除＜）シた後、ビー
ド盛上り部を溶接ビード除去装置３により除去するに際
し、溶接ビード除去装置３から各電極１．　　２の溶接
ビード側の端面にスバッタ付着防止剤４を吹き付けるよ
うにしたものである。

これを実施する装置としては、第２図に示すように、被
溶接材Ｓの突き合わせ方向に設けた左右一対の電極１，
２間を突き合わせ方向と直交する方向に走行可能とされ
た溶接ビード除去装置３に、各電極１，２の溶接ビード
側の端面に向かうスプレーノズル５を設けると共に、ラ
インの側方にスパッタ付着防止剤４を貯蔵するタンク６
を設置し、このタンク６からスバッタ付着防止剤４を気
体、例えばエアーにより圧送し、スプレーノズル５から
スパッタ付着防止削４を気体とともに吹き付けるように
構成したものを用いる。

く作　用〉溶接ビードの除去開始と同時にエアー源を駆動させ、溶
接ビードの除去と同時にスバッタ付着防止剤４を各電極
１．２の端面に吹き付ける。

溶接サイクル内において自動的にスパッタ付着防止剤４
を吹き付けることができ、溶接サイクル毎にスバッタ付
着防止を施すことができる。

エアーにより多量のスパッタ付着防止剤４を漏れなく供
給できるので、スバッタの付着を完全に防止でき、仮り
にスバッタが付着したとしても、溶接後の高温のスパッ
タが常温のスバッタ付着防止剤により急冷され、これに
よりスバッタに熱歪が発生して脱落し易い状態となり、
エアーで吹き落されることになる。

スパッタ付着防止剤としては、溶剤（１−１−１｝リク
ロールエタン）８０％のグリス状耐熱合成剤あるいは液
状の低粘度透明水溶液などを用いることができる。なお
、グリス状のものは有効であるが、電穫回りを汚染し、
液状のものは環境の改善を図れるが、１〜２回の溶接で
効果がなくなり、適宜に選択して用いる。

〈実　施　例〉これは、フラッシュバット溶接機の例であり、第３図、
第４図に示すように、固定台７と、適宜の手段で突き合
わせ方向に移動可能とされた移動台８を有し、それぞれ
に上下一対の電極１．２が設けられ、上部電極ＩＵ，２
Ｕが昇降用シリンダ９により上下動可能とされている。

さらに、固定台７と移動台８の溶接側の前面には、走行
案内レール１０．１１が設けられ、ここにロータリーシ
ャー１２．１３が走行可能に設置され、溶接前に鋼帯Ｓ
の端部を切断するようにされている。

このような構成において、溶接ビード除去装置３は、ロ
ータリーシャー１２の反対側において固定側の走行案内
レール１０に走行可能に設置され、第５図に示すように
、コ字状の支持架台１４とこれを移動させる走行用シリ
ンダ１５からなる。支持架台１４の先端には、上下にホ
ルダー１６が設けられ、このホルダー１６に異なる３つ
の切削バイト１７が調帯Ｓの幅方向に間隔をおいて取付
けられる。

溶接直後に第５図の待機位置から前進させ、第６図に示
すように、溶接バットに伴って生じる接合部Ｂの盛上り
部Ｂ゜を切削バイト１７により上下面同時に切削除去す
る。第７図に示すように、３番目の切削バイトにより板
厚もとなるようにされている。

このような溶接ビード除去装置３の上下のホルダー１６
の後面にノズルホルダー１８を設ける（第５図参照）。

このノズルホルダー１８には、第８図、第９図に示すよ
うに、電極１．２の端面に向かってスプレーを噴射し得
る横向きの偏向広角フラットノズル１９を一対で取付け
、各ノズル１９に液用カブラー２０、液用導通孔２１に
より流量コントロールされたスバッタ付着防止剤４を供
給できるようにし、さらに、エアー用カブラー２２、エ
アー用導通孔２３によりエアーＡを供給できるようにす
る。このエアーＡはスパッタ付着防止剤４の後方に供給
されるようにし、エアーＡにより防止剤４を噴射させる
ようにする。

第１０図に示すのは、配管例であり、各エアー用導通孔
２３にエアー源２４からリリーフ弁２５、開閉弁２６を
介してエアーホース２７によりエアーを供給し、タンク
６の上部空間にエアーを供給し、ウレタンチューブ２８
を介してスパッタ付着防止剤４を圧送できるようにされ
ている。

例えば、ノズルへの供給圧力は速度制御弁により４　ｋ
ｇ／ｃａｌ、タンク内圧力は５．５ｋｇ／ｃｆｆｌとし
、ビード切削工程４秒に対して塗布量が６０ｍ２となる
ようにする。また、上部、下部でそれぞれ３０ｄとなる
ように速度制御弁で調整する。

なお、溶接ビード除去装置３は、所定のストロークで移
動するので、第１１図に示すように、タンク６等をライ
ンの側方に設置し、ホース類、電線等をケーブルベア２
９に収納し、移動に対して追従できるようにする。また
、ビード切削と同時にエアーを駆動させるように自動シ
ーケンスを組むことはいうまでもない。

第１２図に示すのは、接合部へのスバッタ噛み込による
破断トラブルの推移であり、本発明の実施により破断ト
ラブルを低減できることがわかる。

く発明の効果〉前述のとおり、本発明は溶接ビード除去装置から電極端
面にスバッタ付着防止剤をエアーにより吹き付け、ビー
ド除去工程中にスパッタの付着防止を行うようにしたた
め、次のような効果を奏する。

（ｉ）スバッタ付着防止剤を充分に塗布でき、スパッタ
の付着を完全に防止できると共に、仮りにスパッタが付
着したとしても溶接後の高温のスパッタを急冷およびエ
アーの吹き落しにより除去することができる。

（ｉｉ）溶接サイクル内において自動的に行なえるため
、溶接サイクル毎にスバッタ付着防止を施すことができ
、確実にスバッタの付着防止を行える。

（ｉｉｉ）突き合わせ方向の電極間において設置場所を
とることがないので、グリス塗布溶接等を支障なく行え
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパッタ付着防止方法を示す概略図、
第２図は本発明のフラッシュ溶接装置を示す概略図、第
３図、第４図、第５図はフラッシュバット溶接機を示す
正面図、平面図、第３図の■一Ｖ線断面図、第６図は接
合部を示す概略図、第７図はビード切削状況を示す概略
図、第８図、第９図はノズルホルダーを示す正面図、側
面図、第１０図は配管例を示す回路図、第１１図は配置
状態を示す平面図、第１２図は破断トラブルの推移を示
すグラフである。１．２・・・電極、３・・・溶接ビード除去装置、４・
・・スバッタ付着防止剤、５・・・スプレーノズル、６
・・・タンク、７・・・固定台、８・・・移動台、９・
・・昇降用シリンダ、ｉｏ，ｉｉ・・・走行案内レール
、１２．１３・・・ロータリーシャー　１４・・・支持
架台、ｌ５・・・走行用シリンダ、１６・・・ホルダー
１７・・・切削バイト、１８・・・ノズルホルダー１９
・・・偏向広角フラットノズル、２０・・・液用カブラ
ー、２１・・・液用導通孔、２２・・・エアー用カブラ
ー、２３・・・エアー用導通孔、２４・・・エアー源、
２５・・・リリーフ弁　２６・・・開閉弁、２７・・・
エアーホース、２８・・・ウレタンチューブ、２９・・
・ケーブルベア第図第図第１２図１ム月度推移

Claims

【特許請求の範囲】

（１）一対の電極により端部をクランプした被溶接材を
突き合わせてフラッシュ溶接した後、ビード盛上り部を
溶接ビード除去装置により除去するに際し、前記溶接ビ
ード除去装置から各電極の溶接ビード側の端面にスパッ
タ付着防止剤を吹き付けることを特徴とするスパッタ付
着防止方法。
（２）被溶接材の突き合わせ方向に設けた左右一対の電
極と、該電極間を突き合わせ方向と直交する方向に走行
可能とされた溶接ビード除去装置と、該溶接ビード除去
装置に設けた前記電極端面に向かうスプレーノズルと、
該スプレーノズルにスパッタ付着防止剤を供給するスパ
ッタ付着防止剤供給装置とからなることを特徴とするフ
ラッシュ溶接装置。