JPH05146B2 - - Google Patents
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- JPH05146B2 JPH05146B2 JP29454186A JP29454186A JPH05146B2 JP H05146 B2 JPH05146 B2 JP H05146B2 JP 29454186 A JP29454186 A JP 29454186A JP 29454186 A JP29454186 A JP 29454186A JP H05146 B2 JPH05146 B2 JP H05146B2
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- pressure
- thin steel
- sides
- welding
- electrode
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- Expired - Lifetime
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、薄鋼板の端面同士をバツト溶接する
方法に関するものである。 （従来の技術） 例えば薄鋼板を高能率、高精度に溶接する方法
として、近年、フラツシユバツト溶接法に代わつ
てバツト溶接法が広く採用されている。 このバツト溶接法は第３図イ，ロに示すよう
に、対向配置されて成る加圧装置を兼ねた電極
（以下「加圧電極」と云う）１，１で被溶接材で
ある薄鋼板２を挟持し、これらを突き合わせて加
圧しつつ大電流を流すことにより極めて短時間で
前記薄鋼板２の端面同士を接合せんとする一種の
圧接法である。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特に薄鋼板等の突合わせ溶接を
前記バツト溶接法によつて行うと、突合わせ面の
幅方向で入熱ムラが発生しやすいという問題があ
つた。 すなわち、板端面の両側部では入熱不足気味と
なり、逆に板端面の両側部から少し内側寄りの位
置では過大入熱気味となるのである。特に、その
傾向が顕著な場合には第４図に示すように過大入
熱位置で溶け落ち、あるいはアプセツト不足が生
じることになる。第４図中３は入熱過大による接
合不良部を示す。反対にこの現象を防止せんとし
て入熱を下げると板端面の両側部が入熱不足（冷
接）となつて板端面の両側部が接合不良となる。 本発明はかかる問題点を解決できるバツト溶接
方法を提供せんとするものであり、後述する本発
明者等の研究・実験に基づく知見によつて成立せ
しめられたものである。 （問題点を解決するための手段） 先ず、前記した従来の問題点が発生する原因に
ついて説明する。 すなわち、本発明者等は入熱ムラの発生原因に
ついての力学的、電気的挙動を有限要素法等を用
いた数値解析により検討し、加えて実験による検
討を行つた結果、従来の問題は以下の原因による
ものであることが判明したのである。 つまり、薄鋼板同士の突合わせ溶接時には、薄
鋼板は突合わせ面近傍のみが急速加熱されるため
に溶接初期の薄鋼板２，２の端面は第２図に示す
ように不均一な熱膨張によつて回転変形して板端
面の両側部の突合わせが十分でなくなり、この部
分で非接触部が形成される。 しかして、この状態で大電流を流し続けると前
記非接触部に隣接した突合わせ面の極く局部に電
流が集中し、そのために急激な発熱の集中が出じ
る（参考として参考図を添付する）。また、これ
とは反対に板端面の両側部の発熱が不足する。 かかる理由によつて板端面の両側部より少し内
側寄りの電流集中部では溶け落ちたり、アプセツ
ト不足になつて接合不良となり、また板端面の両
側部では入熱不足による接合不良となつていたの
である。 そこで本発明では上記したようなバツト溶接時
における接合不良の発生原因の解明に基づき、加
圧電極の加圧力を板幅方向において変化させるこ
とにより解決せんとしているのである。 すなわち本発明は、溶接せんとする薄鋼板の端
面を加圧通電する加圧電極を板幅方向に３分割以
上に分割し、両側部に位置する加圧電極による突
合わせ方向への加圧力を中央部の加圧電極による
突合わせ方向への加圧力より大きくせしめること
により前記した入熱ムラに起因する接合不良をな
くそうとしているのである。 つまり、本発明では第１図イ，ロに示すように
加圧電極１を板幅方向に３分割以上に分割し、薄
鋼板２の端面両側部に位置する加圧電極１′，
１′による加圧力を中央部の加圧電極１″による加
圧力と比較して大きくすることによつてバツト溶
接中における薄鋼板２の端面両側部の回転変形を
効果的に防止し、当該部分に隙間が発生しないよ
うにしているのである。 これにより、板端面両側部の入熱不足が解消さ
れて当該部分も良好に溶接できることになる。 本発明方法を適用するに際し、両側部の加圧電
極１′，１′の幅を小さくしたり、また第１図イに
示すようにその先端を中央部の加圧電極１″の先
端より板端面側に突出させれば加圧力の増大が小
さくても同等の効果が得られる。 （実施例） 以下、本発明方法を実施した結果について説明
する。 先ず、本実施例に使用した供試材の成分、寸法
及び機械的性質を下記第１表に、またこの供試材
を使用して本発明方法によりバツト溶接を行つた
際の溶接条件を下記第２表に示す。
方法に関するものである。 （従来の技術） 例えば薄鋼板を高能率、高精度に溶接する方法
として、近年、フラツシユバツト溶接法に代わつ
てバツト溶接法が広く採用されている。 このバツト溶接法は第３図イ，ロに示すよう
に、対向配置されて成る加圧装置を兼ねた電極
（以下「加圧電極」と云う）１，１で被溶接材で
ある薄鋼板２を挟持し、これらを突き合わせて加
圧しつつ大電流を流すことにより極めて短時間で
前記薄鋼板２の端面同士を接合せんとする一種の
圧接法である。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特に薄鋼板等の突合わせ溶接を
前記バツト溶接法によつて行うと、突合わせ面の
幅方向で入熱ムラが発生しやすいという問題があ
つた。 すなわち、板端面の両側部では入熱不足気味と
なり、逆に板端面の両側部から少し内側寄りの位
置では過大入熱気味となるのである。特に、その
傾向が顕著な場合には第４図に示すように過大入
熱位置で溶け落ち、あるいはアプセツト不足が生
じることになる。第４図中３は入熱過大による接
合不良部を示す。反対にこの現象を防止せんとし
て入熱を下げると板端面の両側部が入熱不足（冷
接）となつて板端面の両側部が接合不良となる。 本発明はかかる問題点を解決できるバツト溶接
方法を提供せんとするものであり、後述する本発
明者等の研究・実験に基づく知見によつて成立せ
しめられたものである。 （問題点を解決するための手段） 先ず、前記した従来の問題点が発生する原因に
ついて説明する。 すなわち、本発明者等は入熱ムラの発生原因に
ついての力学的、電気的挙動を有限要素法等を用
いた数値解析により検討し、加えて実験による検
討を行つた結果、従来の問題は以下の原因による
ものであることが判明したのである。 つまり、薄鋼板同士の突合わせ溶接時には、薄
鋼板は突合わせ面近傍のみが急速加熱されるため
に溶接初期の薄鋼板２，２の端面は第２図に示す
ように不均一な熱膨張によつて回転変形して板端
面の両側部の突合わせが十分でなくなり、この部
分で非接触部が形成される。 しかして、この状態で大電流を流し続けると前
記非接触部に隣接した突合わせ面の極く局部に電
流が集中し、そのために急激な発熱の集中が出じ
る（参考として参考図を添付する）。また、これ
とは反対に板端面の両側部の発熱が不足する。 かかる理由によつて板端面の両側部より少し内
側寄りの電流集中部では溶け落ちたり、アプセツ
ト不足になつて接合不良となり、また板端面の両
側部では入熱不足による接合不良となつていたの
である。 そこで本発明では上記したようなバツト溶接時
における接合不良の発生原因の解明に基づき、加
圧電極の加圧力を板幅方向において変化させるこ
とにより解決せんとしているのである。 すなわち本発明は、溶接せんとする薄鋼板の端
面を加圧通電する加圧電極を板幅方向に３分割以
上に分割し、両側部に位置する加圧電極による突
合わせ方向への加圧力を中央部の加圧電極による
突合わせ方向への加圧力より大きくせしめること
により前記した入熱ムラに起因する接合不良をな
くそうとしているのである。 つまり、本発明では第１図イ，ロに示すように
加圧電極１を板幅方向に３分割以上に分割し、薄
鋼板２の端面両側部に位置する加圧電極１′，
１′による加圧力を中央部の加圧電極１″による加
圧力と比較して大きくすることによつてバツト溶
接中における薄鋼板２の端面両側部の回転変形を
効果的に防止し、当該部分に隙間が発生しないよ
うにしているのである。 これにより、板端面両側部の入熱不足が解消さ
れて当該部分も良好に溶接できることになる。 本発明方法を適用するに際し、両側部の加圧電
極１′，１′の幅を小さくしたり、また第１図イに
示すようにその先端を中央部の加圧電極１″の先
端より板端面側に突出させれば加圧力の増大が小
さくても同等の効果が得られる。 （実施例） 以下、本発明方法を実施した結果について説明
する。 先ず、本実施例に使用した供試材の成分、寸法
及び機械的性質を下記第１表に、またこの供試材
を使用して本発明方法によりバツト溶接を行つた
際の溶接条件を下記第２表に示す。
【表】
【表】
しかして、第１表に示す供試材を用い、第２表
に示す溶接条件にて本発明方法によりバツト溶接
を行つた結果を下記第３表に示す。
に示す溶接条件にて本発明方法によりバツト溶接
を行つた結果を下記第３表に示す。
【表】
上記第３表により下記の事項が明らかとなつ
た。 従来の単一加圧の時の割れ率は10％である
（No.１）。 端部の加圧電極幅は広くなると効果が薄れる
（No.４及び５）。 端部の加圧電極の加圧力は中央部の電極の
1.5倍以上で効果が顕著に現れる（No.２，３及
びNo.６〜９）。 ４分割法によつても３分割法同様の改善効果
がある（No.11）。 端部の電極の長さを長く突き出すと、同様の
加圧力においても改善効果がある（No.７と10）。 以上の結果より端部の加圧電極の加圧力を大
きく、幅を狭く、突出し長さを長くする程改善
の効果は高まるが、電極のすべりや板の座屈の
問題がある為、これが起こらない様な条件を選
択する必要がある。 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、薄鋼板の端面同
士をバツト溶接する方法において、溶接せんとす
る薄鋼板の端面を加圧通電する加圧電極を板幅方
向に３分割以上に分割し、両側部に位置する加圧
電極による加圧力を中央部の加圧電極による加圧
力より大きくせしめて溶接するものである為、従
来板端面の両側部に発生していた入熱ムラに起因
する接合不良を防止でき、良好な接合が可能とな
る。
た。 従来の単一加圧の時の割れ率は10％である
（No.１）。 端部の加圧電極幅は広くなると効果が薄れる
（No.４及び５）。 端部の加圧電極の加圧力は中央部の電極の
1.5倍以上で効果が顕著に現れる（No.２，３及
びNo.６〜９）。 ４分割法によつても３分割法同様の改善効果
がある（No.11）。 端部の電極の長さを長く突き出すと、同様の
加圧力においても改善効果がある（No.７と10）。 以上の結果より端部の加圧電極の加圧力を大
きく、幅を狭く、突出し長さを長くする程改善
の効果は高まるが、電極のすべりや板の座屈の
問題がある為、これが起こらない様な条件を選
択する必要がある。 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、薄鋼板の端面同
士をバツト溶接する方法において、溶接せんとす
る薄鋼板の端面を加圧通電する加圧電極を板幅方
向に３分割以上に分割し、両側部に位置する加圧
電極による加圧力を中央部の加圧電極による加圧
力より大きくせしめて溶接するものである為、従
来板端面の両側部に発生していた入熱ムラに起因
する接合不良を防止でき、良好な接合が可能とな
る。
第１図イ，ロは本発明方法の概略説明図、第２
図及び第４図は従来方法による場合の問題点を説
明する図面、第３図はバツト溶接法の説明図であ
る。 １は加圧電極、２は薄鋼板。
図及び第４図は従来方法による場合の問題点を説
明する図面、第３図はバツト溶接法の説明図であ
る。 １は加圧電極、２は薄鋼板。
Claims (1)
- １ 薄鋼板の端面同士をバツト溶接する方法にお
いて、溶接せんとする薄鋼板の端面を加圧通電す
る加圧電極を板幅方向に３分割以上に分割し、両
側部に位置する加圧電極による突合わせ方向への
加圧力を中央部の加圧電極による突合わせ方向へ
の加圧力より大きくせしめて溶接することを特徴
とするバツト溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29454186A JPS63149082A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | バツト溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29454186A JPS63149082A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | バツト溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149082A JPS63149082A (ja) | 1988-06-21 |
| JPH05146B2 true JPH05146B2 (ja) | 1993-01-05 |
Family
ID=17809120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29454186A Granted JPS63149082A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | バツト溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63149082A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192573A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | バツト溶接方法 |
| CN105290654B (zh) * | 2014-07-10 | 2017-04-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | 压板式侧导对中装置 |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP29454186A patent/JPS63149082A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63149082A (ja) | 1988-06-21 |
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