JPH0527514B2 - - Google Patents
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- JPH0527514B2 JPH0527514B2 JP21382387A JP21382387A JPH0527514B2 JP H0527514 B2 JPH0527514 B2 JP H0527514B2 JP 21382387 A JP21382387 A JP 21382387A JP 21382387 A JP21382387 A JP 21382387A JP H0527514 B2 JPH0527514 B2 JP H0527514B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
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- thin steel
- restraint
- butt welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、薄鋼板等の被溶接物（以下「薄鋼
板」と略称する）の端面同士をバツト溶接する方
法の改良に関するものである。 （従来の技術） バツト溶接法は薄鋼板に対する高能率・高精度
溶接法として注目され適用分野も拡大しつつあ
る。 このバツト溶接法は第４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
１，１で薄鋼板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、フラツシ
ユを用いることなく極めて短時間に接合を完了す
る一種の圧接法である。 ところで、このバツト溶接法には、特に薄鋼板
の突き合わせ溶接時に、突き合わせ面の板幅方向
で入熱ムラが発生し易く、板幅端部では入熱不足
気味となり、逆に板幅端部から少し内側寄りの位
置では過大入熱気味となる、という特徴的な現象
がある。そして、特にこれらの程度が顕著な場合
には、第５図に模式的に示す様に、過大入熱位置
での溶け落ちＡ、あるいは入熱不足位置での冷接
Ｂといつた接合欠陥の生じることがある。 そこで、これに対処する方法として本出願人は
特願昭61−294544号にて、第６図に示す如く薄鋼
板２の両側方を拘束することにより、薄鋼板２の
熱膨張変形を防ぎ、かかる入熱ムラとそれに起因
する前記接合欠陥を効果的に防止するバツト溶接
方法を提案した。なお、第６図中３は拘束治具を
示す。 （発明が解決しようとする問題点） 本出願人が先に提案した前記バツト溶接方法
は、従来あつた欠点を解決できる優れた発明であ
るが、本発明者等の更なる研究・実験によれば、
前記拘束力の程度によつては以下に述べるような
問題が生じることが判明した。 すなわち、初期拘束力が過大な場合には、溶接
の進行と共に薄鋼板が板幅方向に座屈を起こし、
他方拘束力が過少な場合には、薄鋼板の板幅方向
への熱変形の防止が十分でなく、前記した接合不
良が発生し易くなるのである。従つて、本出願人
が先に特願昭61−294544号にて提案した方法で良
好な接合を行うためには、薄鋼板の材質や溶接条
件に応じた最適の拘束条件の設定が必要不可欠で
ある。また、安定して完全な接合を行うためには
比較的大きなアプセツト量が必要である。 本発明はかかる問題点に鑑みて成されたもので
あり、接合欠陥と薄鋼板の板幅方向における座屈
の防止を比較的少ないアプセツト量で同時かつ安
定的に行えるバツト溶接方法を提供せんとするも
のである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者等がバツト溶接現象の数値解析による
シミユレーシヨンと実験的観察を行つた結果、第
５図に示す溶接線の板幅方向における入熱ムラと
接合不良の発生は比較的溶接初期における薄鋼板
の熱変形挙動に支配される事を知見した。 すなわち、薄鋼板の局部的熱膨張により誘起さ
れる突き合わせ部の板幅端部でのギヤツプは、全
溶接過程の1/3程度の初期に生じており、この過
程の間適当な方法でギヤツプの生成を防止すれば
入熱ムラ即ち接合不良は発生しない事が明らかに
なつた。 本発明は以上の知見に基づいて成されたもので
あり、薄鋼板を板幅方向から拘束しつつバツト溶
接する方法において、前記板幅方向の拘束力を溶
接の進行と共に解除しつつ、更に電流とアプセツ
トを加えて接合を完了することを要旨とするバツ
ト溶接方法である。 つまり、本発明は第１図に示すように、板幅方
向の拘束力を任意の時期に任意量変化させ得る拘
束力制御機構４を有する熱変形拘束装置５を用
い、溶接初期の薄鋼板２の突き合わせ端部に生じ
るギヤツプの生成を防止し、溶接の進行と共に第
２図に示すように拘束力を軽減もしくは解除する
事により板幅方向の座屈を防止しつつ、さらに電
流とアプセツトを加えて接合を完了させるのであ
る。この場合の拘束力を軽減もしくは解除する時
期の制御は、溶接開始からの時間、負荷電
圧、電極移動量、等により行うことができる
が、安定した制御を行うにはの電極移動量に基
づいて行うのが最も適している。 ところで、板幅方向の変形拘束を行うにあたつ
て、第３図に示すように突き合わせ部及びその近
傍のみの拘束を最初から解放しておくと、比較的
少ないアプセツト量でも完全な接合部が得られ
る。これは、この部分の拘束を解放しておく事に
より、接合時に突き合わせ部に生じる酸化物の継
手外への排出と、接合部金属組織の微細化が比較
的少ないアプセツト量によつても効果的に行われ
るからである。 なお、本発明方法に使用する熱変形拘束装置５
は、主電流の経路を撹乱しないようにする為、例
えばセラミツク等の高強度耐熱性絶縁体を薄鋼板
２との当接側に用いて電気的絶縁を施すことが望
ましい。 （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化学組成、
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。
板」と略称する）の端面同士をバツト溶接する方
法の改良に関するものである。 （従来の技術） バツト溶接法は薄鋼板に対する高能率・高精度
溶接法として注目され適用分野も拡大しつつあ
る。 このバツト溶接法は第４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
１，１で薄鋼板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、フラツシ
ユを用いることなく極めて短時間に接合を完了す
る一種の圧接法である。 ところで、このバツト溶接法には、特に薄鋼板
の突き合わせ溶接時に、突き合わせ面の板幅方向
で入熱ムラが発生し易く、板幅端部では入熱不足
気味となり、逆に板幅端部から少し内側寄りの位
置では過大入熱気味となる、という特徴的な現象
がある。そして、特にこれらの程度が顕著な場合
には、第５図に模式的に示す様に、過大入熱位置
での溶け落ちＡ、あるいは入熱不足位置での冷接
Ｂといつた接合欠陥の生じることがある。 そこで、これに対処する方法として本出願人は
特願昭61−294544号にて、第６図に示す如く薄鋼
板２の両側方を拘束することにより、薄鋼板２の
熱膨張変形を防ぎ、かかる入熱ムラとそれに起因
する前記接合欠陥を効果的に防止するバツト溶接
方法を提案した。なお、第６図中３は拘束治具を
示す。 （発明が解決しようとする問題点） 本出願人が先に提案した前記バツト溶接方法
は、従来あつた欠点を解決できる優れた発明であ
るが、本発明者等の更なる研究・実験によれば、
前記拘束力の程度によつては以下に述べるような
問題が生じることが判明した。 すなわち、初期拘束力が過大な場合には、溶接
の進行と共に薄鋼板が板幅方向に座屈を起こし、
他方拘束力が過少な場合には、薄鋼板の板幅方向
への熱変形の防止が十分でなく、前記した接合不
良が発生し易くなるのである。従つて、本出願人
が先に特願昭61−294544号にて提案した方法で良
好な接合を行うためには、薄鋼板の材質や溶接条
件に応じた最適の拘束条件の設定が必要不可欠で
ある。また、安定して完全な接合を行うためには
比較的大きなアプセツト量が必要である。 本発明はかかる問題点に鑑みて成されたもので
あり、接合欠陥と薄鋼板の板幅方向における座屈
の防止を比較的少ないアプセツト量で同時かつ安
定的に行えるバツト溶接方法を提供せんとするも
のである。 （問題点を解決するための手段） 本発明者等がバツト溶接現象の数値解析による
シミユレーシヨンと実験的観察を行つた結果、第
５図に示す溶接線の板幅方向における入熱ムラと
接合不良の発生は比較的溶接初期における薄鋼板
の熱変形挙動に支配される事を知見した。 すなわち、薄鋼板の局部的熱膨張により誘起さ
れる突き合わせ部の板幅端部でのギヤツプは、全
溶接過程の1/3程度の初期に生じており、この過
程の間適当な方法でギヤツプの生成を防止すれば
入熱ムラ即ち接合不良は発生しない事が明らかに
なつた。 本発明は以上の知見に基づいて成されたもので
あり、薄鋼板を板幅方向から拘束しつつバツト溶
接する方法において、前記板幅方向の拘束力を溶
接の進行と共に解除しつつ、更に電流とアプセツ
トを加えて接合を完了することを要旨とするバツ
ト溶接方法である。 つまり、本発明は第１図に示すように、板幅方
向の拘束力を任意の時期に任意量変化させ得る拘
束力制御機構４を有する熱変形拘束装置５を用
い、溶接初期の薄鋼板２の突き合わせ端部に生じ
るギヤツプの生成を防止し、溶接の進行と共に第
２図に示すように拘束力を軽減もしくは解除する
事により板幅方向の座屈を防止しつつ、さらに電
流とアプセツトを加えて接合を完了させるのであ
る。この場合の拘束力を軽減もしくは解除する時
期の制御は、溶接開始からの時間、負荷電
圧、電極移動量、等により行うことができる
が、安定した制御を行うにはの電極移動量に基
づいて行うのが最も適している。 ところで、板幅方向の変形拘束を行うにあたつ
て、第３図に示すように突き合わせ部及びその近
傍のみの拘束を最初から解放しておくと、比較的
少ないアプセツト量でも完全な接合部が得られ
る。これは、この部分の拘束を解放しておく事に
より、接合時に突き合わせ部に生じる酸化物の継
手外への排出と、接合部金属組織の微細化が比較
的少ないアプセツト量によつても効果的に行われ
るからである。 なお、本発明方法に使用する熱変形拘束装置５
は、主電流の経路を撹乱しないようにする為、例
えばセラミツク等の高強度耐熱性絶縁体を薄鋼板
２との当接側に用いて電気的絶縁を施すことが望
ましい。 （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化学組成、
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表により以下に列挙することが明らか
となつた。 特に初期拘束力として最適値を選ばず過大な
値をかけると板幅方向に座屈する（No.１、８）。 初期拘束力が大きくても、溶接途中で拘束力
を解除すると板幅方向の座屈も生じず、かつ完
全接合できる（No.２〜７）。 但し、拘束解除時期が遅すぎる（拘束解除時
の電極移動量が大きすぎる）と板幅方向に座屈
を生じ（No.10）、逆に早すぎる（拘束解除時の
電極移動量が小さすぎる）と完全接合ができな
い（No.９）。 これらの目安は本発明者等の研究・実験によ
ればα（＝拘束解除時の電極移動量／最終アプ
セツト量）でほぼ0.1以上及び0.5以下である。 接合部とその近傍のみの拘束を初期から解放
しておくと、比較的少ないアプセツト量で完全
接合部が得られる（No.６、７）。 但し、この場合、初期拘束力は前記に較べ
て大にする事が好ましい。 （発明の効果） 以上説明したように本発明に係るバツト溶接方
法は、薄鋼板を板幅方向から拘束しつつバツト溶
接する方法において、前記板幅方向の拘束力を溶
接の進行と共に解除しつつ、更に電流とアプセツ
トを加えて接合を完了するものであり、従来薄鋼
板の板幅端面の両側部に発生していた入熱ムラに
起因する接合欠陥の防止と薄鋼板の板幅方向の座
屈防止が同時に実現できる。この場合、同時に板
幅方向からの拘束を突き合わせ接合部上とその近
傍のみ除くと、更に比較的少ないアプセツト量で
も完全な接合部が得られる。
となつた。 特に初期拘束力として最適値を選ばず過大な
値をかけると板幅方向に座屈する（No.１、８）。 初期拘束力が大きくても、溶接途中で拘束力
を解除すると板幅方向の座屈も生じず、かつ完
全接合できる（No.２〜７）。 但し、拘束解除時期が遅すぎる（拘束解除時
の電極移動量が大きすぎる）と板幅方向に座屈
を生じ（No.10）、逆に早すぎる（拘束解除時の
電極移動量が小さすぎる）と完全接合ができな
い（No.９）。 これらの目安は本発明者等の研究・実験によ
ればα（＝拘束解除時の電極移動量／最終アプ
セツト量）でほぼ0.1以上及び0.5以下である。 接合部とその近傍のみの拘束を初期から解放
しておくと、比較的少ないアプセツト量で完全
接合部が得られる（No.６、７）。 但し、この場合、初期拘束力は前記に較べ
て大にする事が好ましい。 （発明の効果） 以上説明したように本発明に係るバツト溶接方
法は、薄鋼板を板幅方向から拘束しつつバツト溶
接する方法において、前記板幅方向の拘束力を溶
接の進行と共に解除しつつ、更に電流とアプセツ
トを加えて接合を完了するものであり、従来薄鋼
板の板幅端面の両側部に発生していた入熱ムラに
起因する接合欠陥の防止と薄鋼板の板幅方向の座
屈防止が同時に実現できる。この場合、同時に板
幅方向からの拘束を突き合わせ接合部上とその近
傍のみ除くと、更に比較的少ないアプセツト量で
も完全な接合部が得られる。
第１図及び第３図は本発明方法の概略説明図、
第２図は本発明方法による溶接時の拘束力と電極
移動量の変化の一例を示す図、第４図及び第６図
は従来方法の概略説明図、第５図は従来方法によ
る場合の問題点を説明する図面である。 １は電極、２は薄鋼板、４は拘束力制御機構、
５は熱変形拘束装置。
第２図は本発明方法による溶接時の拘束力と電極
移動量の変化の一例を示す図、第４図及び第６図
は従来方法の概略説明図、第５図は従来方法によ
る場合の問題点を説明する図面である。 １は電極、２は薄鋼板、４は拘束力制御機構、
５は熱変形拘束装置。
Claims (1)
- １ 被溶接物を板幅方向から拘束しつつバツト溶
接する方法において、前記板幅方向の拘束力を溶
接の進行と共に解除しつつ、更に電流とアプセツ
トを加えて接合を完了することを特徴とするバツ
ト溶接方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21382387A JPS6457983A (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Butt welding method |
| US07/203,156 US4912295A (en) | 1987-08-27 | 1988-06-07 | Butt welding method |
| FR888807624A FR2619736B1 (fr) | 1987-08-27 | 1988-06-08 | Procede de soudage en bout |
| DE3819720A DE3819720A1 (de) | 1987-08-27 | 1988-06-09 | Stumpfschweissverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21382387A JPS6457983A (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Butt welding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6457983A JPS6457983A (en) | 1989-03-06 |
| JPH0527514B2 true JPH0527514B2 (ja) | 1993-04-21 |
Family
ID=16645618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21382387A Granted JPS6457983A (en) | 1987-08-27 | 1987-08-27 | Butt welding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6457983A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160083521A1 (en) * | 2013-04-19 | 2016-03-24 | Somar Corporation | Polyimide copolymer, and production method for same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7334561B2 (ja) * | 2019-09-26 | 2023-08-29 | マツダ株式会社 | 突合せ溶接方法及びその装置 |
-
1987
- 1987-08-27 JP JP21382387A patent/JPS6457983A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20160083521A1 (en) * | 2013-04-19 | 2016-03-24 | Somar Corporation | Polyimide copolymer, and production method for same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6457983A (en) | 1989-03-06 |
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