JPH026083A - スポット溶接方法 - 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〕 この発明は高エネルギ密度のビームを被溶接部材に照射
してスポット溶接するスポット溶接方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

第３図は例えば日刊工業新聞社発行の「電子・イオンビ
ームハンドブック」（日本学術湿興会第１３２委員会編
、昭和４８年１２月２０日初版発行）の第３２１頁に掲
載されたものと類似の電子ビーム？溶接熱源とする従来
のスポット溶接方法に使用するスポット溶接装置ｔ示す
概念図、第４図（Ａ）は第３図のスポット溶接装置全使
用してスポット溶接を行なった金属板を示す斜視図、同
図（Ｂ）はその溶接スポットを拡大して示す拡大図であ
る。第３図と第４図（Ａ）　（Ｂ）において、（ｌ）は
電子全放出する陰極フィラメント、＋２１！４この陰極
フィラメントを囲んで装着した円筒電極からなるウェー
ネルト電極であって、上記陰極フィラメント（１１から
放出した電子ビームを収束する。（３）ハ上記陰極フィ
ラメント（ｌ）の放出した電子ビームを加速する陽極、
（４）は上記陰極フィラメント＋１１の放出した電子ビ
ームを集束する集束コイル、（１０１はこの集束コイル
で収束した電子ビームを照射する被溶接部材の金属板、
１ｌｌ）　ｉこの金属板の溶接スポットである。

従来のスポット溶接方法に使用する電子ビームｆｔ溶接
熱源としたスポット溶接装置は上記のように構成され図
示はしないが陰極フイラメン）　ｆｉｌとウェーネルト
電極（２）との間にはウェーネルト電圧が印加されてお
り陽極（３１と集束コイル（４］と金属板（１０）に接
地電位になっている。まず、金属板（ｌＯ）に電子ビー
ムを照射する時間を予めタイマ（図示せず）に設定し所
定の真空度の雰囲気にして陰極フィラメント（１）に電
圧全印加して加熱する。陰極フィラメント（１）の＆出
した電子ビーム金つェーネルト電唯（２１で集束し陽極
（３）で加速したのち、集束コイル（４）で集束して金
属板（１０）の表面上に所定の大きさに絞って衝突させ
、この衝突により変換され九エネルギで金属板（１０）
のその部分を高温に加熱し溶融溶接する。電子ビームに
よるスポット溶接では電子ビームを加速してそのエネル
ギを増大し１７１１子ビームを集束してそのエネルギ全
集中するので、高エネルギ密度の溶接を行なうことがで
きる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような従来のスポット溶接方法では電子ビームを
集束コイル（４）で集束して金属板（１０）の表面上に
所定の大きさに絞って衝突させ高温に加熱して溶融溶接
するので電子ビームの照射を急に停止すると浴接スポラ
ｌ−（Ｉｌｌの周辺部から凝固を始め最後に凝固するそ
の中心部に大きな痕跡が残ると共に応力が集中して割れ
が発生し易い（第４図（→参照）などの解決すべき課題
があった。

この発明に上記のような課題を解決するためになされた
ものであって、溶接スポットに大きな痕跡が残らず、ま
た割れなどの発生することのないスポット溶接方法を得
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係るスポット溶接方法は所定の位置に被溶接
部材全固定し所定の雰囲気にする工程、高エネルギ密度
のビーム金発生し被俗接部材に照射してビームの最小径
のスポットを形成する工程、溶接スポットの所要の大き
さに対応してスポットを移動させながら被溶接部材のス
ポット溶接を行ない所定の時間を経過したのちスポット
の移動全ｆ調しターランスロープにしてスポット溶接を
終了する工程を備えたものである。

〔作用〕

この発明においては、溶接スポットの所要の大きさに対
応してスポットを移動させながら被溶接部材のスポット
溶接を行ない所定の時間を経過したのちスポットの移動
を変調しダウンスロープにし、てスポット溶接全終了す
る。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の一実施例に使用するスポット溶接装
置を示す概念図、？；２図（Ａ）　（Ｂ）はいずれも第
１図のスポット溶接装置による溶接スポットを拡大して
示す拡大図である。”！１図と第２図（Ａ）（Ｂ）にお
いて、ｔｌ）〜（４１、＋１０１　Ｈ上記従来のスポッ
ト溶接方法に使用したスポット溶接装置におけるものと
全く同一のものである。（５）は上記陰極フィラメント
（１）から放出した電子ビームを偏向する偏向コイル、
（ｌｌａ）（ｌｌｂ）　Ｉｔｓいずれも上記偏向コイル
（５）により電子ビームを偏向し移動させたときの上記
金属板（１０）の溶接スポットである。

次にこの発明のスポット溶接方法に使用する電子ビーム
を溶接熱源としたスポット溶接装置は上記のように構成
され図示はしないが陰極フィラメント１１１とウェーネ
ルト電極（２）との間にはウェーネルト電圧づ５印加さ
れており陽極（３）と集束コイル（４）と金属板（１０
）は接地電位になっている。まず、被溶接部材の金属板
（１０）を所定の位置に固定し所定の真空度の雰囲気に
したのち陰極フイラメン）’　ｆｉｌ　Ｋ電圧を印加し
て加熱する。陰極フイラメン）　ｆｉｌの放出した電子
ビームをウェーネルト電極（２）で集束し陽極（３）で
加速してそのエネルギを増大したのち集束コイル（４）
で集束してそのエネルギ全集中し、高エネルギ密度の電
子ビームにして金属板＋１０１に照射しその最小径のス
ポラｈ６形成する。金属板（１ｏ）に衝突しｆＰ：、′
７に子ビームはそのエネルギを熱エネルギに変換して金
属板（１０）のスポットの部分を加熱し溶融浴接する。

次に溶接スポットの所要の大きさに対応して所定の速度
で変化する直流電流全所定の時間だけ偏向コイル（５）
に通電し′ｔイ子ビームを偏向して移動させながらスポ
ット溶接を行なう。所定の時間を経過すると直流電流を
変調して漸減しダウンスロープにしてスポット溶接を終
了する。このと六の金属板（ｌＯ）の溶接スポット（ｌ
ｌａ）　ｕｇＳ２図（Ａ）Ｋ示す通り長円形であり溶融
金属を順次後方に送るので縞模様のビードの痕跡となっ
て割れが発生することはない。

なお、上記実施例でに溶接スポットの所要の大きさに対
応して所定の速度で変化する直流電流を偏向コイル（５
）に通電するものとしたが、所定の振幅と周波数の交番
電流を所定の時間だけ偏向コイル（６）に通電し所定の
時間を経過すると交番電流の振幅と周波数を変調し前者
を漸減し後者を増大させてダウンスロープにしスポット
溶接を終了するものであってもよく、この実施例によれ
ば金属板（ｌＯ）の溶接スポット（ｌｌｂ）Ｕ＠２図（
Ｂ）に示す通り円形であり綿線模様のビードの痕跡とな
る。

ま之、上記実施例ではいずれも電子ビームを溶接熱源と
するスポット溶接装置を使用するものとしたが、高エネ
ルギ密度のビームであれば電子ビームに限るものではな
く、例えばレーザ・ビームを溶接熱源とするスポット溶
接装置全使用するものであってもよい。

□〔発明の効果〕 この発明に以上説明した通り所定の位置に被溶接部材を
固定し所定の雰囲気にする工程、高エネルギ密度のビτ
ムを発生し被溶接部材に照射してビームの最小径のスポ
ット’ｌ形成する工程、溶接スポットの所要の大きさに
対応してスポット全移動させながら被溶接部材のスポッ
ト溶接を行ない所定の時間を経過したのちスポットの移
動を変調しダウンスロープにしてスポット溶接を終了す
る工程を備えたので、溶接スポットに大きな痕跡が残ら
ず、また割れなどの発生することがないという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一来施例に使用するスポット溶接装
置を示す概念図、第２図（Ａ＞ＣＢ）はいずれも第１図
のスポット浴接装置による溶接スポット金拡大して示す
拡大図、＠３図は従来のスポット浴接方法に使用するス
ポット溶接装置を示す概念図、第４図い）は１３図のス
ポット溶接装置を使用してスボツ）ＩＳ接を行なった金
属板金示す斜視図、：６１図（Ｂ）はその溶接スポット
を拡大して示す拡大図である。 図において、（１）は陰極フイラメン）　、＋２１はつ
工−ネルト電極、（３）は陽極、（４）は集束コイル、
（５）は偏向コイル、（１０）は金属板、（ｌｌａ　）
（Ｈｂ）　ＨＪ、１ずれも溶接スポットである。 なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　所定の位置に被溶接部材を固定し所定の雰囲気にする
   工程、高エネルギ密度のビームを発生し、上記被溶接部
   材に照射して上記ビームの最小径のスポットを形成する
   工程、溶接スポットの所要の大きさに対応して上記スポ
   ットを移動させながら上記被溶接部材のスポット溶接を
   行ない所定の時間を経過したのち上記スポットの移動を
   変調しダウンスロープにして上記スポット溶接を終了す
   る工程を備えたことを特徴とするスポット溶接方法。