JPH03230868A - 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
Ａ１合金の帯状金属薄板の端部同士を接合するための接
合方法に関する。

〔従来技術〕

従来、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（第４図（ａ）参照）又は突き
合わせて接合する方法（第４図（ｂ）参照）がある。こ
の重ね合わせ接合は帯状金属板７０．７２の端部同士が
重ね合わせられ、接合面７３が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）。

又、突き合わせ接合は帯状金属板７０．７２の端部同士
が突き合わせられ、突き合わせ接合部７５が片面接着テ
ープ７６．７６によって接合される（特開昭５９−２４
５２６号公報）。

しかしながら、第４図（ａ）に示す重ね合わせ接合方法
では、接合部に段差があるため、パスローラ等に円滑に
接することが出来ず、又、感光層塗布工程において帯状
金属板の接合部が通過する際に塗布装置を退避させる必
要があり、更に接合面７３の塗布状態に悪影響を与え品
質不良を起こすという欠点がある。

又、上述した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、帯状金属板の搬送中に接
合面７３がめくれる事があり、更に処理液で表面処理工
程を行う場合、接合面７３の隙間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）に示す突き合わせ接合方法では、片面
接着テープ７６．７６で接合するので接合部にテープ７
６．７６の厚みによる段差が生じ、第４図（ａ）の帯状
金属板と同様の不具合が生じる。更に、この接合方法の
場合はパスローラ等により搬送されている間にテープ７
６．７６が突き合わされた帯状金属板の縁部でけずられ
て切断するという問題がある。

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
した後、溶接接合部を圧延して段差の解消や応力集中の
防止を図る接合方法が開示されている。

また、帯状金属板の中央部は両側縁に比べ、熱エネルギ
ーが逃げやすくなるために、中央部の溶接出力を両側縁
より大きく設定して溶接接合し、その溶接接合を圧延す
る接合方法も開示されている。この溶接接合方法は溶接
時間の短縮を図る為に、第５図に示すように帯状金属板
の幅方向に並列に配設した溶接トーチ８４．８４．８４
を同時に使用して帯状金属板と帯状金属板とを溶接接合
するものである。この場合、溶接トーチ８４．８４．８
４は各々８６Ａ、８６Ｂ、８６Ｃでアークスタートを行
い、その後第５図上で右方向（矢印Ａ方向）に、速度１
〜２ｍ分で移動して溶接接合を行う（特開昭６４−２７
７７６号公報）。

しかしながら、帯状金属板の上方で、アークスタートし
て溶接を開始すると、アークスタート時に帯状金属板に
穴が開く頻度が高いという問題があり、また溶接による
火熱が多いと接合部が悪影響を受け、接合強度が低下す
るという問題がある。

この問題を解決すべく、単体の溶接トーチを帯状金属板
から離れた位置でアークスタートし、この溶接トーチを
帯状金属板の一端から他端まで移動して全幅溶接接合す
る方法が知られている。

前述したように帯状金属板の両側縁は熱エネルギの逃げ
場がなく良好な溶着が可能であるが、中央部は熱エネル
ギが両端部に伝達され易いので溶着不良の発生する頻度
が高いという問題がある。

この為、溶接トーチの両側縁での溶接電流を中央部の溶
接電流より小さくする方法を提案している（特順昭６３
−２０９７７６号）。

また、両側縁の溶接速度を中央部より速くする方法や、
溶接速度を５ｍ／分以上に設定して帯状金属板同士を溶
接接合する方法も提案している（特顆昭６３−２５２３
３２号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、Ｍｇが０，１％以上、又はＭｎが０．１
％以上入っているＡ１合金を５ｍ／分以上の溶接速度で
全幅溶接すると、溶接−の熱応力で亀裂が両側縁に発生
しやすくな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もので、Ｍｇ
が０．１％以上又はＭｎが０．１％以上入っているＡ４
７合金をＴＩＧ溶接、又は高周波パルスアーク溶接する
場合に、亀裂の発生しにく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。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、Ｍｇ成分又はＭ
ｎ成分が０．１％以上含有されたＡＡを主成分とする帯
状金属板の端部同士を溶接接合する帯状金属板の接合方
法にふいて、ＴＩＧ溶接、又は高周波パルスアーク溶接
の溶接速度を帯状金属板の接合部の側縁近傍で３ｍ／分
以下、中央部近傍で５ｍ／分以上に設定して帯状金属板
同士を溶接接合することを特徴としている。

〔作用〕

本発明によれば、溶接速度を帯状金属板の接合部の側縁
で３ｍ／分以下、中央部で５ｍ／分以上に設定してＭｇ
又はＭｎが０．１％以上含まれたＡｊｌ！合金製の帯状
金属板同士を溶接接合するので、これらの帯状金属板の
両側縁と中央部とを略均−に溶接接合することが出来る
。

〔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Ａ２合金の帯状金属板１０は
ロール１２から巻戻されパスローラ１４に転接されて接
合装置１６に搬送される。

接合装置１６のプリカット装置１８は２組のカッタ刃２
０．２０から構成される。帯状金属板１０の先端部１０
Ａは、プリカット装置１８によって切断され、ＡＡ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。

プリカット装置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の後端部２２Ａが保持される。従って、先端部１
０Ａ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図に示すこの
突き合わせ部のＡ位置からＢ位置の方向（矢印Ａ方向）
に移動して帯状金属板端部１０Ａ、２２八を溶接する。

本実施例の場合、溶接トーチ３０は第２図上で（Ａ−Ｂ
）間及び（（、−Ｄ）間を３ｍ７分ノ速度、（Ｂ−Ｃ）
間を５ｍ／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２
２Ａ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。このように、高周波パルスアー
ク溶接で突き合わせ部を溶接する際、単一の溶接トーチ
３０を用いて帯状金属板から外れた所でアークスタート
を行うので、溶接トーチ３０のアークスタート時の穴開
きを防止することが出来る。更に、溶接トーチ３０を両
側縁（Ａ−Ｂ）間及び（Ｃ−Ｄ＞間で３ｍ／分、（Ｂ−
Ｃ）間で５ｍ／分の速度で移動するので合金成分として
Ｍｇを０．１％以上、又はＭｎを０．１％以上含み、主
成分がＡＩ！のＡ１製合金の帯状金属板を良好に溶接接
合することができる。

また、溶接トーチ３０を３ｍ／分又は５ｍ／分の速度で
移動するので再結晶部分を小さく抑えて溶接による強度
低下を最小限に抑え、複数の溶接トーチを用いることな
く、溶接のサイクルタイムを減少することができる。

第３図は帯状金属板１０．２２の接合部を単一の溶接ト
ーチ３０を用いて溶接接合する方法を示す正面図である
。溶接トーチ３０は４４の位置でアークスタートを行い
、その後第３図上で右方向（矢印六方向）に（Ａ−Ｂ、
）間を３ｍ／分の速度、（Ｂ−Ｃ）間を速度５ｍ／分の
速度、（Ｃ−Ｄ）間を３ｍ／分の速度で移動し、溶接接
合を行なう。

前記実施例では（Ａ−Ｂ）間帯状金属板（Ｂ−Ｃ）間の
速度を３ｍ／分としたが３ｍ／分以下の速度でもよく、
また、（Ｂ−Ｃ）間の速度を５ｍ１分としたが、５ｍ／
分以上の速度でもよい。

また前記実施例では両側縁及び中央部を同一の溶接電流
で溶接したが、これに限らず、両側縁の溶接電流を中央
部の溶接電流より低く設定してもよい。

前記実施例では高周波パルスアーク溶接を使用したが、
これに限らず、ＴＩＧ溶接を使用してもよい。

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
２八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くい形状
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ｌＯ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で接合された
接合部の比較試験について説明する。

使用したＡＪ製の帯状金属板のサンプルは、第１表のよ
うな合金成分を含有する。

０ 第１表 試験１について 各サンプルＡＳＢ、Ｃについて、溶接速度を変えて亀裂
発生の有無を調べた。溶接は０．３ｍｍの帯状金属板同
士を１．５舗重ね、高周波パルスアーク溶接で重ね合わ
せ部を溶融、凝固させる方法を用い、溶接電流は溶接速
度毎に溶接ビード外観が同じようになるよう設定した。

その結果を第２表に示す。尚、第２表中で「○」は亀裂
なし、「×」は亀裂発生有を示す。

第２表 第２表から明らかなようにＭｇ、Ｍｎを０．１％以上含
むサンプルＡＳＢはそれぞれ４ｍ／分以上、６ｍ／分以
上の溶接速度で亀裂が発生する。

試験２について 板厚０．３ＩＤＩ１１１板幅１０３０＋＋ｏｎのサンプ
ル八同士の帯状金属板を１．５証重ね合わせて高周波パ
ルスアーク溶接で第２図のＸ領域、Ｙ領域で溶接速度と
溶接電流をかえて溶接をおこなった。また、サンプルの
一部を溶接後７００ｋｇで圧延して張力を負荷しながら
ゴムロール（φ６００）２本、ゴムロール（φ２００）
２２本、ゴムロール（φ１８０）２２ 水閘に周回させ、切断、又は亀裂発生までの周回数を調
べた。その結果を第３表に示す。

第３表 第３表から明らかなように、本発明の方法で作成したサ
ンプル（Ｎｏ、１〜５）は溶接時に溶は落ちで亀裂が発
生しないことがわかる。

また、溶接側縁での溶は落ちを小さくし、接合強度を増
すには、溶接速度をＸ、Ｙ各領域で変えると共に、Ｘ領
域の溶接電流をＹ領域の溶接電流より低く設定するとよ
いこともわかる。

３ 前記実施例では両側縁をＸ領域とし、溶接速度、溶接電
流を中央部のＹ領域と異なる設定にしたが、溶接終了端
で亀裂が発生しにくい帯状金属板の組合せの場合は、溶
接開始端のみＸ領域としてもよい。

尚、前記実施例ではＡ、！！合金製の帯状金属板につい
て説明したが、これに限らず、Ａ１合金以外の高速溶接
性のない金属板の接合にも適用できる。

〔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、Ｍｇ又はＭｎを０．１％以上を含むＡ１合金
を高速で溶接接合する時の溶接側縁で発生しやすい熱応
力による亀裂を防止することができる。

従って、高速溶接に適さないＭｇ成分又はＭｎ成分を０
．１％以上含むＡＩ１合金を短時間で亀裂発生のない良
好な状態で溶接することができる。

〔実施態様項〕

帯状金属板の端部溶接時の溶接電流が、中央部近傍の溶
接時の電流より低いことを特徴とする特許 求項１項に記載の接合方法を、本発明の技術範囲として
適用可能である。

【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を示す正面図、第４図（ａ）及び
の）は従来の帯状金属板の接合方法の斜視図、第５図は
溶接トーチ３台を用いて帯状金属板の溶接接合を行う方
法を示す正面図である。 １０．２２・・・帯状金属板、　１６・・・接合装置、
１８・・・プリカット装置、　　２４・・・溶接装置、
３０・・・溶接トーチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｍｇ成分又はＭｎ成分が０．１％以上含有された
   Ａｌを主成分とする帯状金属板の端部同士を溶接接合す
   る帯状金属板の接合方法において、ＴＩＧ溶接、又は高
   周波パルスアーク溶接の溶接速度を帯状金属板の接合部
   の側縁近傍で３ｍ／分以下、中央部近傍で５ｍ／分以上
   に設定して帯状金属板同士を溶接接合することを特徴と
   した帯状金属板の接合方法。