JPH0527515B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、薄鋼板の被溶接物（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
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４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５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５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、
この方法を用いて溶接後のビード180゜曲げによる
割れ試験で割れ率０％を安定して達成するには、
比較的大きなアプセツト量と最適な拘束条件の選
定が必要であるが、あまり大きなアプセツトをか
けると薄鋼板に座屈が生じる危険があるため、こ
れら両者を満たす溶接条件の選定が重要となるこ
とが判明した。 本発明は、かかる問題点に鑑みて成されたもの
であり、上記入熱ムラを防止しつつ、ビード180゜
曲げでの割れ率０％を比較的少ないアプセツト量
で実現することを可能とす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） 本発明者等は、更なる研究・実験によつてバツ
ト溶接部に対するビード180゜曲げで割れ率０％を
達成するには、以下の点がポイントであることを
知見した。 効果的なアプセツト量の確保 薄鋼板の接合部は極めて短時間ではあるが高
温に加熱され、突き合わせ部に微小な酸化物を
形成するが、これが最終的に接合部に残存する
と前記ビード180゜曲げ試験で割れ発生の原因と
なる。 従つて、この酸化物を接合部外へ排出する必
要があり、アプセツトの役割りの１つはここに
ある。 更に、アプセツトには接合部の億属組織を微
細化する効果も有し、これらの相剰効果によつ
て前記ビード180゜曲げ試験での割れ発生が防止
できるのである。 よつて効果的なアプセツト量を確保すること
が重要である。 拘束条件との関係で最適のアプセツト量を決
定する 板幅端部の入熱不足による冷接及びその隣接
部における過大入熱による溶け落ち防止も必須
であり、このための簡便な防止法として、本出
願人が先に特願昭61−294544号で提案した、板
幅端部からの接合部の幅方向拘束が有効である
（第５図参照）。 しかし、突き合わせ部を完全に拘束すると、
前記したアプセツトによる突き合わせ部の変形
を妨げることとなり、ビード180゜曲げ試験で割
れ率０％を達成するには比較的大きなアプセツ
ト量を与える必要がある。 一方、アプセツト量の過大な増大は薄鋼板の
座屈を招来する危険がある為、拘束条件との関
係で最適のアプセツト量を決定する必要がある
のである。 本発明は以上の知見に基づいて成されたもので
あり、その要旨は、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、前記被溶接
物の突き合わせ溶接線上とその近傍を除いた板幅
両端部のみを板幅方向に拘束しつつ突き合わせ部
に大電流を流し、かつアプセツトを加えて接合を
完了するバツト溶接方法である。 従つて本発明方法によればビード180゜曲げ試験
における割れ率０％を安定して確保するために満
たさねばならない前述の相反する２つの対策を、
お互いに無理なく実現させることが可能となるの
である。 すなわち、本発明は第１図に示すように、薄鋼
板２の板幅端面の突き合わせ部を中心に左右各々
長さｌの部分を除いて板幅方向に拘束しつつバツ
ト溶接を行うことによつて、突き合わせ部の局部
熱膨張による薄鋼板２の回転熱変形を防止しつつ
接合部に十分な変形を与え、前述した酸化物の接
合部外への排出と、金属組織の微細化を可能とす
るものである。 なお、本発明方法に使用する拘束治具３は、主
電流の経路を撹乱しないようにする為、例えばセ
ラミツクス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織、
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】 ＊ 電流密度＝電流値(A)／断面積
(mm²)
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。

【表】 〓^ｉ＝ｌ
〓
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。 接合部上を含んで板幅方向に拘束すると、割
れ率０％を得るには大アプセツト量が必要であ
る（No.３）。 これに対し、接合部上を除いて板幅方向に拘
束すると、比較的少ないアプセツト量で割れ率
０％が達成できる（No.５〜10）。 但し、前記した拘束解放長さ2lが３mm未満あ
るいは16mm以上では再び微少な割れが発生する
（但し、アプセツト量は小）（No.４、11、12）。 （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、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、前記被溶接物の突き合わ
せ溶接線上とその近傍を除いた板幅両端部のみを
板幅方向に拘束しつつ突き合わせ部に大電流を流
し、かつアプセツトを加えて接合を完了するもの
であり、従来の板幅端部全面を拘束する方法に較
べて、比較的少ないアプセツト量で完全な接合部
が安定して得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の概略説明図、第２図は割
れ率の説明図、第３図及び第５図は従来方法の概
略説明図、第４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、３は拘束治具。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、前記被溶接物の突き合わせ
   溶接線上とその近傍を除いた板幅両端部のみを板
   幅方向に拘束しつつ突き合わせ部に大電流を流
   し、かつ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。