JPH0369635B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、溶接部品質を確保しつつ良好なビー
ド外観を得ることができ、更には溶接のための消
費電力低減を図ることができる高周波突き合わせ
溶接法、なかんずく形鋼製造に適した溶接方法に
関するものである。

高周波抵抗溶接による形鋼の製造においては、
その素材として熱延鋼板を所定の幅にスリツトし
たスリツトコイルを用いる。ところがスリツト作
業のためナイフのクリアランスが必要であり、切
断面にはダレ、カエリ、直角度不良等が発生す
る。この点に関し最近カエリなしスリツト法が開
発され決断面形状は改善されたものの、直角度不
良が発生することは避けられない。

ところが高周波抵抗溶接の場合、高周波電流の
特徴である表皮効果および近接効果のために、ス
リツトエツジのコーナー部には特に電流が集中
し、必要以上に過熱されて下記の問題が発生す
る。

(1) ビード形状悪化 溶融したエツジ過熱部が溶融時高周波の磁力
によつてとばされ、フラツシユが発生したり、
ヒゲ状のビードとなりやすい。スリツトエツジ
断面形状が不良の場合にはプリアプセツト後
右、左のふくらみ代が異なるため右、左のビー
ドの大きさが異なつてしまう。

(2) 溶接品質 完全な溶接を得るためには溶接する板の中心
付近をいかに加熱するかがポイントであるが、
現状においてはビード表面の温度測定あるいは
外観形状等により内部の温度を測定しているに
すぎない。従つてスリツトエツジあるいはプリ
アプセツト後の形状によつてコーナー部の加熱
状況が異なる（ビード表面の温度、形状が異な
る）ことから、当然内部の温度が異なる（ばら
つく）こととなり、溶接品質が一定せず、コー
ルドアプセツト、オーバーヒート等の溶接不良
が発生しやすい。

(3) 溶接電力 スリツトコーナー部はほとんどビードとして
押し出される部分であるがその不要な部分が必
要以上に加熱されるのが現状である。又溶接に
必要な電力はお互いに溶接される向きあつた面
の幅の大小によつて左右される。従つてスリツ
トエツジのままでは不要な部分まで加熱してい
ることになり、無駄なエネルギーを使用してい
ることになる。

高周波抵抗溶接法による形鋼の場合にはビード
部にほこり、水等がたまり場合によつては耐食性
が劣化する等の問題があり、ロール成形によるビ
ード成形を実施することがある。特にコンテナク
ロスメンバー部材等においては極めて良好な成形
が要求されるが、美しいビード成形形状を得よう
とした場合には溶接入熱を低くしてスリツトエツ
ジ部の過熱をおさえれば良いがその場合溶接中心
部の加熱が不足しコールドアプセツトによる溶接
不良が発生しやすい。

逆に溶接品質を得ようとすれば溶接入熱をあげ
なければならず、スリツトコーナー部が過熱して
ヒゲ状のビードとなりこれはビード成形によつて
も成形しきれず端部のヒゲ状のビードはそのまま
残つてしまう。

さらに左右のビードの大きさが異なれば外観上
極めて見苦しいものとなる。

それ故本発明の目的は、従来技術による上述の
問題点を改善し、良好なビード形状を得て、なお
かつ充分な溶接品質を確保しかつ最も効率的な加
熱により溶接に要する電力を最小に確保すること
ができる高周波突き合わせ溶接法を提供すること
にある。

以下添付の図面を参照して本発明の好ましい実
施例について説明する。

第１図は本発明の高周波突き合わせ溶接法をＨ
形鋼の製造に適用した場合の第１の実施例を概略
的に示したものである。まず所定の幅にウエブ材
１を切断し、第２工程において溝付きローラー２
によつてウエブ材１の両端面の両側縁に面取り部
３を形成する。次に第３工程において面取り部３
を成形されたウエブ材１にプリアプセツトローラ
ー４によつてプリアプセツトを施す。しかる後ウ
エブ材１と母材５を高周波抵抗溶接する（第４工
程および第５工程参照）。

第２図は本発明の高周波突き合わせ溶接法をＨ
形鋼の製造に適用した場合の第２の実施例を概略
的に示したものである。第１の実施例の場合と異
なり溝付きプリアプセツトローラー６を使用する
ことによつて、ウエブ材１の両端面の両側縁への
面取り部３の成形とウエブ材１のプリアプセツト
とを同時におこなうものである。

第３図は本発明の高周波突き合わせ溶接法を鋼
管の製造に適用した場合の実施例を概略的に示し
たものである。まず所定の幅の母材７を切断し、
第２工程において溝付きローラー又はバイト等に
よつて母材の両端面の両側縁に面取り部８を成形
する。しかる後プリアプセツト加工してから管状
に変形させ高周波抵抗溶接を行う（第３工程およ
び第４工程参照）。

ここで留意しなければならないのは、形鋼の場
合面取り部を大きくしすぎるとフランジ加熱幅が
小さくなり両端に未溶接部が残り溶接品質が低下
するため、面取り後の平坦部は少なくとも母材板
厚の50％以上が必要である。

鋼管の場合面取り部を大きくしすぎるとビード
が小さくなり切削工具の寿命がのびるが、ビード
端末充満がおこる危険性があるため面取り後の平
坦部は同じく母材板厚の50％以上が望ましい。

更にエツジ部のオーバーヒートが減少される結
果、母材に面取り部を成形しない従来法と比較す
ると５〜10％少ない消費電力で充分な溶接品質を
得ることが出来た。

最後に本発明の溶接法によつて達成される効果
について説明する。まずビード形状に関しては、
面取り部を成形することによつてウエブエツジ過
熱によるヒゲ状ビードの発生が防止でき、又左右
のビードの大きさもほぼ均一となつた。

以上説明したように本溶接方法は原則としてビ
ード切削を行わない形鋼の溶接に最も適したもの
であるが電縫鋼管に於いても効果の大きいもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の高周波突き合わせ溶接法を
Ｈ形鋼の製造に適用した場合の第１の実施例を概
略的に示した図、第２図は、本発明の高周波突き
合わせ溶接法をＨ形鋼の製造に適用した場合の第
２の実施例を概略的に示した図、第３図は、本発
明の高周波突き合わせ溶接法を鋼管の製造に適用
した場合の実施例を概略的に示した図である。 （主な参照番号）、１：ウエブ材、２：溝付き
ローラー、３：面取り部、４：プリアプセツトロ
ーラー、５：母材、６：溝付きプリアプセツトロ
ーラー、７：母材、８：面取り部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 溶接前母材の端面中央部を母材板厚の50％以
   上平坦な状態に維持する一方、前記端面の両側縁
   を面取り形状に成形し、同時にあるいはさらにこ
   れら両側縁をプリアプセツト加工し、しかる後溶
   接をおこない、これによつて溶接部品質を確保し
   つつ良好なビード外観を得、更に溶接のための消
   費電力低減を図ることを特徴とする高周波突き合
   わせ溶接法。 ２ 前記面取り形状の成形はバイトによる切削又
   はロール成形によつておこなわれることを特徴と
   する、特許請求の範囲第１項記載の高周波突き合
   わせ溶接法。