JPH07132378A - 高張力鋼のフラッシュ溶接方法 - Google Patents
高張力鋼のフラッシュ溶接方法Info
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- JPH07132378A JPH07132378A JP30606293A JP30606293A JPH07132378A JP H07132378 A JPH07132378 A JP H07132378A JP 30606293 A JP30606293 A JP 30606293A JP 30606293 A JP30606293 A JP 30606293A JP H07132378 A JPH07132378 A JP H07132378A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 引張強さ６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ以下
の高張力鋼のフラッシュ溶接において、機械的性質に優
れた溶接部を形成する。 【構成】 被溶接材の突き合わせ部近傍に油を塗布し、
前記油を溶接中燃焼させて溶接部周辺を大気からシール
ドしつつフラッシュ溶接を行い、溶接後該溶接部を４０
０℃以上該鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理する。 【効果】 本発明を利用することにより、連続酸洗ライ
ンなどでストリップ通板時の破断を防ぐことができる。
の高張力鋼のフラッシュ溶接において、機械的性質に優
れた溶接部を形成する。 【構成】 被溶接材の突き合わせ部近傍に油を塗布し、
前記油を溶接中燃焼させて溶接部周辺を大気からシール
ドしつつフラッシュ溶接を行い、溶接後該溶接部を４０
０℃以上該鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理する。 【効果】 本発明を利用することにより、連続酸洗ライ
ンなどでストリップ通板時の破断を防ぐことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引張強さ（以後、ＴＳ
という）６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ以下の高張力鋼
のフラッシュ溶接方法において、鉄鋼材料ストリップの
連続酸洗や圧延等の鉄鋼材料の製造プロセスにおける溶
接や、ホイールリム等鉄鋼材料を利用した製品の溶接な
ど、特に溶接後溶接部が曲げや加工を受ける溶接に関す
る。さらに、具体的には鋼板等を突き合わせてフラッシ
ュ溶接する方法において、溶接部で割れの起点となる酸
化物の残存を抑制し、かつ溶接部の組織改善を行うこと
で溶接部の機械的品質を向上させる溶接方法に関するも
のである。
という）６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ以下の高張力鋼
のフラッシュ溶接方法において、鉄鋼材料ストリップの
連続酸洗や圧延等の鉄鋼材料の製造プロセスにおける溶
接や、ホイールリム等鉄鋼材料を利用した製品の溶接な
ど、特に溶接後溶接部が曲げや加工を受ける溶接に関す
る。さらに、具体的には鋼板等を突き合わせてフラッシ
ュ溶接する方法において、溶接部で割れの起点となる酸
化物の残存を抑制し、かつ溶接部の組織改善を行うこと
で溶接部の機械的品質を向上させる溶接方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】フラッシュ溶接方法は、被溶接材料の突
き合わせ端面が接触したときに溶接部を流れる電流によ
って生じるジュール熱、および接触部が溶融飛散した後
に発生するアーク熱を利用して、突き合わせ端面を加熱
し、その後端面同士を圧着させる溶接方法である。フラ
ッシュ溶接方法、あるいはフラッシュバット溶接方法と
も言われるこの溶接方法の原理については、特公昭５９
−１１８２８２号公報にも記載されている。
き合わせ端面が接触したときに溶接部を流れる電流によ
って生じるジュール熱、および接触部が溶融飛散した後
に発生するアーク熱を利用して、突き合わせ端面を加熱
し、その後端面同士を圧着させる溶接方法である。フラ
ッシュ溶接方法、あるいはフラッシュバット溶接方法と
も言われるこの溶接方法の原理については、特公昭５９
−１１８２８２号公報にも記載されている。
【０００３】従来フラッシュ溶接において、特開昭６２
−２７５５８１号公報に開示されているように、鉄鋼材
料の連続酸洗など製造プロセスにおける溶接を対象とし
て、その被溶接材の突き合わせ部近傍に油を塗布して溶
接中に溶接部周辺を大気からシールドし、接合界面にお
ける残存酸化物を低減することは行われてきており、特
開昭６３−２０３２８１号公報に開示されているように
油の塗布方法も開発されている。また、特開昭５９−１
１８２８２号公報においては、亜鉛もしくは亜鉛粉末含
有物、あるいはカルシウムもしくはマグネシウムを含む
合金もしくは金属間化合物またはその含有物を突き合わ
せ部近傍に付着させ、油と同様の効果をもたせる溶接方
法が開示されている。
−２７５５８１号公報に開示されているように、鉄鋼材
料の連続酸洗など製造プロセスにおける溶接を対象とし
て、その被溶接材の突き合わせ部近傍に油を塗布して溶
接中に溶接部周辺を大気からシールドし、接合界面にお
ける残存酸化物を低減することは行われてきており、特
開昭６３−２０３２８１号公報に開示されているように
油の塗布方法も開発されている。また、特開昭５９−１
１８２８２号公報においては、亜鉛もしくは亜鉛粉末含
有物、あるいはカルシウムもしくはマグネシウムを含む
合金もしくは金属間化合物またはその含有物を突き合わ
せ部近傍に付着させ、油と同様の効果をもたせる溶接方
法が開示されている。
【０００４】特開昭５０−５１９４１号公報に開示され
ているようにフラッシュ溶接部の熱処理も行われる。通
常、ストリップ状鉄鋼材料を溶接し、フラッシュメタル
の研削後、溶接機外において高周波誘導加熱によりアニ
ール処理されることが多い。また、特開昭５５−３６０
１７号公報、特開昭５５−３６０１８号公報には溶接電
源を用いた熱処理方法が開示されている。
ているようにフラッシュ溶接部の熱処理も行われる。通
常、ストリップ状鉄鋼材料を溶接し、フラッシュメタル
の研削後、溶接機外において高周波誘導加熱によりアニ
ール処理されることが多い。また、特開昭５５−３６０
１７号公報、特開昭５５−３６０１８号公報には溶接電
源を用いた熱処理方法が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来行われて
きた方法には種々の問題があり、特にＴＳ６００ＭＰａ
を越える鉄鋼材料の溶接において、溶接部の機械的品質
の信頼性は必ずしも十分ではなかった。すなわち特開昭
５９−１１８２８２号公報に開示されている方法では、
溶接部硬さが高すぎて機械的性質が悪いという問題があ
り、特開昭５０−５１９４１号公報に開示されている方
法では接合界面に介在物が残留するという問題があっ
た。そのためにストリップ状鉄鋼材料を突き合わせて従
来技術でフラッシュ溶接し、酸洗ラインや冷延ラインに
通板した場合、通板途中で溶接部破断を起こし鉄鋼材料
の製造コストを大幅に上昇させていた。
きた方法には種々の問題があり、特にＴＳ６００ＭＰａ
を越える鉄鋼材料の溶接において、溶接部の機械的品質
の信頼性は必ずしも十分ではなかった。すなわち特開昭
５９−１１８２８２号公報に開示されている方法では、
溶接部硬さが高すぎて機械的性質が悪いという問題があ
り、特開昭５０−５１９４１号公報に開示されている方
法では接合界面に介在物が残留するという問題があっ
た。そのためにストリップ状鉄鋼材料を突き合わせて従
来技術でフラッシュ溶接し、酸洗ラインや冷延ラインに
通板した場合、通板途中で溶接部破断を起こし鉄鋼材料
の製造コストを大幅に上昇させていた。
【０００６】以降、従来技術の問題点を具体的に説明し
ていく。油、亜鉛、カルシウム、あるいはマグネシウム
を被溶接材料の突き合わせ部近傍に塗布して溶接（以
後、シールド溶接と総称する）しても、溶接中溶接部周
辺を大気からシールドする効果は必ずしも完全ではな
く、このためＳｉ、Ｍｎなど酸化性の強い元素を比較的
多く含むＴＳ６００ＭＰａを越える鉄鋼材料において
は、Ｓｉ、Ｍｎなど酸化性の強い元素の酸化物が溶接工
程終了後においても突き合わせ接合界面にある程度残存
してしまう。
ていく。油、亜鉛、カルシウム、あるいはマグネシウム
を被溶接材料の突き合わせ部近傍に塗布して溶接（以
後、シールド溶接と総称する）しても、溶接中溶接部周
辺を大気からシールドする効果は必ずしも完全ではな
く、このためＳｉ、Ｍｎなど酸化性の強い元素を比較的
多く含むＴＳ６００ＭＰａを越える鉄鋼材料において
は、Ｓｉ、Ｍｎなど酸化性の強い元素の酸化物が溶接工
程終了後においても突き合わせ接合界面にある程度残存
してしまう。
【０００７】ところで、ＴＳ６００ＭＰａ超２０００Ｍ
Ｐａ以下の鉄鋼材料ではＣ含有量が高く、このためフラ
ッシュ溶接部のミクロ組織はマルテンサイトあるいはベ
イナイト組織となる。これらの組織は切り欠き感受性が
高く、従って接合界面に酸化物が残存していると、スト
リップ通板などにおいて溶接部に曲げ応力がかかった場
合に、接合界面の酸化物欠陥を起点として割れが発生し
かつ伝播して大きな割れとなり、その結果通板中に溶接
部破断を引き起こしてしまうという問題が生じていた。
Ｐａ以下の鉄鋼材料ではＣ含有量が高く、このためフラ
ッシュ溶接部のミクロ組織はマルテンサイトあるいはベ
イナイト組織となる。これらの組織は切り欠き感受性が
高く、従って接合界面に酸化物が残存していると、スト
リップ通板などにおいて溶接部に曲げ応力がかかった場
合に、接合界面の酸化物欠陥を起点として割れが発生し
かつ伝播して大きな割れとなり、その結果通板中に溶接
部破断を引き起こしてしまうという問題が生じていた。
【０００８】一方、シールド溶接を行わずに通常のフラ
ッシュ溶接を行い、その後溶接部に熱処理を行っても接
合界面に残存したＳｉ、Ｍｎ、Ａｌなどの酸化物は消失
することはない。従って、ストリップ通板などにおいて
溶接部に曲げ応力がかかると接合界面の酸化物を起点と
して熱処理によって軟化した接合界面に小さな割れが多
数発生し、通板中徐々にこれらが大きくなり、相互につ
ながり、ついには溶接部破断を引き起こしてしまうとい
う問題があった。
ッシュ溶接を行い、その後溶接部に熱処理を行っても接
合界面に残存したＳｉ、Ｍｎ、Ａｌなどの酸化物は消失
することはない。従って、ストリップ通板などにおいて
溶接部に曲げ応力がかかると接合界面の酸化物を起点と
して熱処理によって軟化した接合界面に小さな割れが多
数発生し、通板中徐々にこれらが大きくなり、相互につ
ながり、ついには溶接部破断を引き起こしてしまうとい
う問題があった。
【０００９】以上の理由から、鉄鋼材料の製造プロセス
において、ＴＳ６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ以下の高
強度鉄鋼材料はこれら同士を突き合わせて連続的に通板
されることはなく、こうした高強度材は軟鋼と接続する
ことによって軟鋼と交互に通板されることが多かった。
において、ＴＳ６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ以下の高
強度鉄鋼材料はこれら同士を突き合わせて連続的に通板
されることはなく、こうした高強度材は軟鋼と接続する
ことによって軟鋼と交互に通板されることが多かった。
【００１０】本発明は上述のような事情に鑑みてなされ
たものであり、機械的品質に優れた溶接部を実現できる
フラッシュ溶接方法を提供することを目的とする。
たものであり、機械的品質に優れた溶接部を実現できる
フラッシュ溶接方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、引張強さ６００ＭＰａ超２０００Ｍ
Ｐａ以下の鋼材のフラッシュ溶接方法において、被溶接
材の突き合わせ部近傍に油を塗布し、溶接中前記油を燃
焼させて溶接部周辺を大気からシールドしつつフラッシ
ュ溶接を行うとともに、溶接後該溶接部を４００℃以上
該鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理を施すことを特
徴とする高張力鋼のフラッシュ溶接方法である。
するものであって、引張強さ６００ＭＰａ超２０００Ｍ
Ｐａ以下の鋼材のフラッシュ溶接方法において、被溶接
材の突き合わせ部近傍に油を塗布し、溶接中前記油を燃
焼させて溶接部周辺を大気からシールドしつつフラッシ
ュ溶接を行うとともに、溶接後該溶接部を４００℃以上
該鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理を施すことを特
徴とする高張力鋼のフラッシュ溶接方法である。
【００１２】また、引張強さ６００ＭＰａ超２０００Ｍ
Ｐａ以下の鋼材のフラッシュ溶接方法において、被溶接
材の突き合わせ部近傍に油を塗布し、溶接中前記油を燃
焼させて溶接部周辺を大気からシールドしつつフラッシ
ュ溶接を行うとともに、溶接後該溶接部のフラッシュメ
タルの研削を行い、直ちに該フラッシュ溶接用電源を用
いて該溶接部に直接通電を行って該溶接部を４００℃以
上該鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理を施すことを
特徴とする高張力鋼のフラッシュ溶接方法である。
Ｐａ以下の鋼材のフラッシュ溶接方法において、被溶接
材の突き合わせ部近傍に油を塗布し、溶接中前記油を燃
焼させて溶接部周辺を大気からシールドしつつフラッシ
ュ溶接を行うとともに、溶接後該溶接部のフラッシュメ
タルの研削を行い、直ちに該フラッシュ溶接用電源を用
いて該溶接部に直接通電を行って該溶接部を４００℃以
上該鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理を施すことを
特徴とする高張力鋼のフラッシュ溶接方法である。
【００１３】
【作用】本発明は、（１）被溶接部材の突き合わせ部近
傍に油を予め塗布してフラッシュ溶接を行うことによ
り、接合界面に残存する酸化物を極力抑制し、（２）さ
らに溶接部を熱処理することにより、溶接部の硬さを低
減させ、切り欠き感受性を低減させる。そしてこれら２
つの作用効果を組み合わせることにより、溶接部の品質
を格段に向上させるものである。
傍に油を予め塗布してフラッシュ溶接を行うことによ
り、接合界面に残存する酸化物を極力抑制し、（２）さ
らに溶接部を熱処理することにより、溶接部の硬さを低
減させ、切り欠き感受性を低減させる。そしてこれら２
つの作用効果を組み合わせることにより、溶接部の品質
を格段に向上させるものである。
【００１４】以下、本発明について詳細に説明する。突
き合わせ溶接部近傍に塗布した油を溶接中燃焼させて溶
接部周辺を大気からシールドしつつ溶接するので、接合
界面に残存する酸化物量は低減され、割れの起点となる
欠陥は少なくなる。さらに溶接部に熱処理が施され溶接
部の切り欠き感受性が低減されるので、前記小数の酸化
物介在物欠陥が大きな割れを誘発することはない。ま
た、シールド溶接されて接合界面の酸化物量は十分少な
くなっているので、これら個々の欠陥部がある程度拡大
しても、相互につながって最終的に大きな割れに至るこ
とはない。
き合わせ溶接部近傍に塗布した油を溶接中燃焼させて溶
接部周辺を大気からシールドしつつ溶接するので、接合
界面に残存する酸化物量は低減され、割れの起点となる
欠陥は少なくなる。さらに溶接部に熱処理が施され溶接
部の切り欠き感受性が低減されるので、前記小数の酸化
物介在物欠陥が大きな割れを誘発することはない。ま
た、シールド溶接されて接合界面の酸化物量は十分少な
くなっているので、これら個々の欠陥部がある程度拡大
しても、相互につながって最終的に大きな割れに至るこ
とはない。
【００１５】シールド溶接と熱処理を組み合わせた場合
の溶接部機械的性質の改善効果は、実施例のところで詳
述するように、これらを用いなかった場合、およびこれ
らの一方を用いた場合に比較して著しいものがある。こ
れは、シールド溶接により接合界面の酸化物が少なく、
薄くなった結果、熱処理によりこれらの酸化物が分解、
消失するようになったためであると考えられる。
の溶接部機械的性質の改善効果は、実施例のところで詳
述するように、これらを用いなかった場合、およびこれ
らの一方を用いた場合に比較して著しいものがある。こ
れは、シールド溶接により接合界面の酸化物が少なく、
薄くなった結果、熱処理によりこれらの酸化物が分解、
消失するようになったためであると考えられる。
【００１６】シールド溶接に使用する油としては、ガソ
リンのように引火性が強く、爆発の危険のあるものでな
ければ、どんな種類のものでもよい。この時、グリース
のように油の粘度の高い場合には、溶接前に溶接端面近
傍に塗布しておくだけで良く、粘度の低い機械油のよう
なものでは溶接中、スプレーガンで溶接部近傍に噴霧す
れば良い。
リンのように引火性が強く、爆発の危険のあるものでな
ければ、どんな種類のものでもよい。この時、グリース
のように油の粘度の高い場合には、溶接前に溶接端面近
傍に塗布しておくだけで良く、粘度の低い機械油のよう
なものでは溶接中、スプレーガンで溶接部近傍に噴霧す
れば良い。
【００１７】フラッシュ溶接条件にも特に限定はなく、
通常の溶接条件を使うことができる。ＴＳ６００ＭＰａ
以下の鉄鋼材料の溶接では、シールド溶接あるいは溶接
後の熱処理のどちらか一方を採用するだけでよく、本発
明利用の対象とはならない。また、ＴＳ２０００ＭＰａ
を越える鉄鋼材料では本発明を利用しても、溶接部の機
械的性質の改善効果はそれほど高くなかった。これは、
溶接部に生じたマルテンサイト組織にマイクロクラック
が発生し、溶接後の熱処理では溶接部の機械的性質を改
善できなかったためであると考えられる。
通常の溶接条件を使うことができる。ＴＳ６００ＭＰａ
以下の鉄鋼材料の溶接では、シールド溶接あるいは溶接
後の熱処理のどちらか一方を採用するだけでよく、本発
明利用の対象とはならない。また、ＴＳ２０００ＭＰａ
を越える鉄鋼材料では本発明を利用しても、溶接部の機
械的性質の改善効果はそれほど高くなかった。これは、
溶接部に生じたマルテンサイト組織にマイクロクラック
が発生し、溶接後の熱処理では溶接部の機械的性質を改
善できなかったためであると考えられる。
【００１８】ところで熱処理方法は幾つかに分類するこ
とができるが、４００℃以上Ａ1 変態点以下の温度でテ
ンパー処理を採用することで、熱処理時間を短くするこ
とができる。オーステナイト変態点（Ａ3 点、０．２ｗ
ｔ％Ｃ材で８４５℃）を越えて昇温するアニール処理で
は、Ａ3 変態点以上に一定時間保定後、冷却速度を管理
して冷却する必要があり、最終組織の硬さを低く抑える
ためには長い冷却時間を必要とする。これに対し、加熱
温度をＡ1 変態点以下とするマルテンサイト組織のテン
パー処理では、不安定相であるマルテンサイトをフェラ
イトと炭化物に分解することで溶接部硬さを低下する
が、加熱後の冷却速度を管理する必要がなく極めて短時
間で熱処理が済むという利点がある。この時、テンパー
処理そのものは２００℃以上４００℃以下でも可能であ
るが、十分硬さを下げるためには長時間の保定が必要と
なる。このため、本発明では熱処理時間を短くするため
に加熱温度を４００℃以上とする。
とができるが、４００℃以上Ａ1 変態点以下の温度でテ
ンパー処理を採用することで、熱処理時間を短くするこ
とができる。オーステナイト変態点（Ａ3 点、０．２ｗ
ｔ％Ｃ材で８４５℃）を越えて昇温するアニール処理で
は、Ａ3 変態点以上に一定時間保定後、冷却速度を管理
して冷却する必要があり、最終組織の硬さを低く抑える
ためには長い冷却時間を必要とする。これに対し、加熱
温度をＡ1 変態点以下とするマルテンサイト組織のテン
パー処理では、不安定相であるマルテンサイトをフェラ
イトと炭化物に分解することで溶接部硬さを低下する
が、加熱後の冷却速度を管理する必要がなく極めて短時
間で熱処理が済むという利点がある。この時、テンパー
処理そのものは２００℃以上４００℃以下でも可能であ
るが、十分硬さを下げるためには長時間の保定が必要と
なる。このため、本発明では熱処理時間を短くするため
に加熱温度を４００℃以上とする。
【００１９】さらに、溶接用電源を用いて直接通電する
ことにすれば、別に熱処理装置を設置する必要がなく、
設備コストを低減することができる。通常、フラッシュ
溶接用電源の能力は直接通電によって熱処理を行うには
容量が少なすぎ、非常に長い時間を必要とする。しかし
ながら、フラッシュメタル研削後直ちに直接通電を行い
テンパー処理を行うことにすれば、以下の理由から溶接
用電源の容量を巨大化すること無く、かつ短時間で熱処
理を行うことができるので経済的である。
ことにすれば、別に熱処理装置を設置する必要がなく、
設備コストを低減することができる。通常、フラッシュ
溶接用電源の能力は直接通電によって熱処理を行うには
容量が少なすぎ、非常に長い時間を必要とする。しかし
ながら、フラッシュメタル研削後直ちに直接通電を行い
テンパー処理を行うことにすれば、以下の理由から溶接
用電源の容量を巨大化すること無く、かつ短時間で熱処
理を行うことができるので経済的である。
【００２０】第１の理由は、フラッシュメタル研削直後
は溶接部の温度が高く、このため通電によるジュール発
熱で昇温させなければならない温度と、熱処理温度との
差が少ないことである。実際、フラッシュメタルは室温
まで冷えてしまうと研削し難くなるため、かなり高温で
研削される。種々の溶接装置で測温した結果、フラッシ
ュメタル研削後の溶接部表面温度は３００℃前後であっ
た。
は溶接部の温度が高く、このため通電によるジュール発
熱で昇温させなければならない温度と、熱処理温度との
差が少ないことである。実際、フラッシュメタルは室温
まで冷えてしまうと研削し難くなるため、かなり高温で
研削される。種々の溶接装置で測温した結果、フラッシ
ュメタル研削後の溶接部表面温度は３００℃前後であっ
た。
【００２１】第２に、鉄鋼材料の電気抵抗値は材料温度
に依存し、温度が高くなるほど電気抵抗値は高くなる傾
向がある。また、熱伝導度は小さくなる。その結果、通
電直前の温度が高いほど、より短時間でより高い温度上
昇を確保することができる。
に依存し、温度が高くなるほど電気抵抗値は高くなる傾
向がある。また、熱伝導度は小さくなる。その結果、通
電直前の温度が高いほど、より短時間でより高い温度上
昇を確保することができる。
【００２２】最後に、直接通電に際しフラッシュメタル
を研削しなければならない理由は以下の通りである。す
なわち、フラッシュメタルがあると、丁度昇温したい溶
接突き合わせ部で断面積が大きくなり、直接通電時に突
き合わせ部近傍で電流密度が減少してしまい昇温に時間
がかかるとともに、断面積の小さい突き合わせ部以外の
発熱が多くなり、突き合わせ部を所定温度まで上昇させ
ると突き合わせ部以外で溶け落ちが生じてしまうためで
ある。溶接部のフラッシュメタルは通常バイトを用い
て、母材表面と同じ高さになるまで研削される。研削の
具体的方法については特開平５−１３８４３５号公報に
記述されている。
を研削しなければならない理由は以下の通りである。す
なわち、フラッシュメタルがあると、丁度昇温したい溶
接突き合わせ部で断面積が大きくなり、直接通電時に突
き合わせ部近傍で電流密度が減少してしまい昇温に時間
がかかるとともに、断面積の小さい突き合わせ部以外の
発熱が多くなり、突き合わせ部を所定温度まで上昇させ
ると突き合わせ部以外で溶け落ちが生じてしまうためで
ある。溶接部のフラッシュメタルは通常バイトを用い
て、母材表面と同じ高さになるまで研削される。研削の
具体的方法については特開平５−１３８４３５号公報に
記述されている。
【００２３】
【実施例】重量％で、炭素０．１４％、珪素０．５４４
％、マンガン２．５１％、その他微量添加元素を含有す
る、板厚３．０ｍｍ、板幅１５００ｍｍで引張強さ１０
００ＭＰａの炭素鋼熱延ストリップを突き合わせ、突き
合わせ部近傍にグリースを塗布し、フラッシュ溶接を行
った。この時溶接条件は、フラッシュ時間８秒、フラッ
シュ長さ１４ｍｍ、アプセット代３．０ｍｍである。
％、マンガン２．５１％、その他微量添加元素を含有す
る、板厚３．０ｍｍ、板幅１５００ｍｍで引張強さ１０
００ＭＰａの炭素鋼熱延ストリップを突き合わせ、突き
合わせ部近傍にグリースを塗布し、フラッシュ溶接を行
った。この時溶接条件は、フラッシュ時間８秒、フラッ
シュ長さ１４ｍｍ、アプセット代３．０ｍｍである。
【００２４】フラッシュ溶接後、溶接機付帯のバイトに
より溶接部のフラッシュメタルを母材表面と同じ高さに
なるまで研削した。フラッシュメタル研削後の溶接部温
度は３２０℃であった。溶接部品質評価用のサンプルと
して、フラッシュメタル研削後、溶接機から溶接試験体
を取り出し、およそ室温まで冷却された後、高周波誘導
加熱によりおよそ３０秒で板表面温度が６００℃になる
まで昇温加熱し、その後放冷した（本発明例１）。
より溶接部のフラッシュメタルを母材表面と同じ高さに
なるまで研削した。フラッシュメタル研削後の溶接部温
度は３２０℃であった。溶接部品質評価用のサンプルと
して、フラッシュメタル研削後、溶接機から溶接試験体
を取り出し、およそ室温まで冷却された後、高周波誘導
加熱によりおよそ３０秒で板表面温度が６００℃になる
まで昇温加熱し、その後放冷した（本発明例１）。
【００２５】さらに、本発明例２として、フラッシュメ
タル研削後、溶接電源を使って溶接部にテンパー処理を
施した。通電開始時の溶接部温度は２８０℃、約５秒で
テンパー処理目標温度（６００℃）に到達させ、その直
後通電を停止し放冷したサンプルを作成した。
タル研削後、溶接電源を使って溶接部にテンパー処理を
施した。通電開始時の溶接部温度は２８０℃、約５秒で
テンパー処理目標温度（６００℃）に到達させ、その直
後通電を停止し放冷したサンプルを作成した。
【００２６】比較のために上記条件でフラッシュ溶接の
みを行い、溶接機付帯のバイトでフラッシュメタルを研
削したもの（比較例１）、グリースを塗布して上記条件
で溶接を行い、溶接機付帯のバイトでフラッシュメタル
を研削だけ行いテンパー処理を行わなかったもの（比較
例２）、グリースを塗布せず上記条件でフラッシュ溶接
を行い、溶接機付帯のバイトでフラッシュメタルの研削
を行ったのち溶接電源による直接通電によりテンパー処
理のみを行ったもの（比較例３）を作成した。
みを行い、溶接機付帯のバイトでフラッシュメタルを研
削したもの（比較例１）、グリースを塗布して上記条件
で溶接を行い、溶接機付帯のバイトでフラッシュメタル
を研削だけ行いテンパー処理を行わなかったもの（比較
例２）、グリースを塗布せず上記条件でフラッシュ溶接
を行い、溶接機付帯のバイトでフラッシュメタルの研削
を行ったのち溶接電源による直接通電によりテンパー処
理のみを行ったもの（比較例３）を作成した。
【００２７】溶接部の機械的品質を評価するために、溶
接部の硬さを測定するとともに、１５００ｍｍの溶接部
より、５０ｍｍ試験体２０体を切り出し、６Ｒポンチに
よる１８０度曲げ試験を実施した。曲げ試験では、溶接
部に発生した個々の割れの長さを測定し、これらの合計
を試験体長さ（５０ｍｍ）で割った百分率表示で溶接部
品質を代表させた。この時、通常の酸洗ラインあるいは
冷間圧延ラインでは６Ｒポンチによる曲げ試験での割れ
率が２０％以下であれば、通板可能である。
接部の硬さを測定するとともに、１５００ｍｍの溶接部
より、５０ｍｍ試験体２０体を切り出し、６Ｒポンチに
よる１８０度曲げ試験を実施した。曲げ試験では、溶接
部に発生した個々の割れの長さを測定し、これらの合計
を試験体長さ（５０ｍｍ）で割った百分率表示で溶接部
品質を代表させた。この時、通常の酸洗ラインあるいは
冷間圧延ラインでは６Ｒポンチによる曲げ試験での割れ
率が２０％以下であれば、通板可能である。
【００２８】溶接部の硬さは表１に示すように、溶接後
テンパー処理を行うことで十分に柔らかくなった。
テンパー処理を行うことで十分に柔らかくなった。
【００２９】
【表１】
【００３０】また、曲げ試験の結果は図１に示すとおり
であり、比較例１では全品が全割れを起こし、オイルシ
ールド溶接を行った比較例２では、割れ率の低い試験体
もあるものの、接合界面に残存した酸化物を起点として
割れが伝播し、平均的には通常溶接を行った比較例１に
比べ、若干機械的品質の向上が見られるに留まった。
であり、比較例１では全品が全割れを起こし、オイルシ
ールド溶接を行った比較例２では、割れ率の低い試験体
もあるものの、接合界面に残存した酸化物を起点として
割れが伝播し、平均的には通常溶接を行った比較例１に
比べ、若干機械的品質の向上が見られるに留まった。
【００３１】溶接後、テンパー処理のみを行った比較例
３では割れ率の低い試験体はなかったものの、溶接部が
軟化していることから、接合界面に発生した割れが大き
く伝播することなく、平均的には比較例２より機械的品
質は良いと判断された。
３では割れ率の低い試験体はなかったものの、溶接部が
軟化していることから、接合界面に発生した割れが大き
く伝播することなく、平均的には比較例２より機械的品
質は良いと判断された。
【００３２】一方、オイルシールド溶接とともに、溶接
後テンパー処理を行った本発明例１および２では、割れ
の発生そのものが少ないばかりか、発生した割れが大き
く伝播することはなく、非常に良い機械的品質を示し
た。
後テンパー処理を行った本発明例１および２では、割れ
の発生そのものが少ないばかりか、発生した割れが大き
く伝播することはなく、非常に良い機械的品質を示し
た。
【００３３】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明を用いれば溶
接後溶接部に曲げ応力や加工の加わる鉄鋼材料のフラッ
シュ溶接において、その溶接部品質を格段に向上させる
ことができ、鉄鋼材料の製造あるいはスチールホイール
リムの製造など、産業上利するところ大である。
接後溶接部に曲げ応力や加工の加わる鉄鋼材料のフラッ
シュ溶接において、その溶接部品質を格段に向上させる
ことができ、鉄鋼材料の製造あるいはスチールホイール
リムの製造など、産業上利するところ大である。
【図１】本発明を利用した場合の機械的品質の例を示す
グラフ
グラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２３Ｋ 11/16 (72)発明者 小林 好史 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (72)発明者 木野 信幸 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内
Claims (2)
- 【請求項１】 引張強さ６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ
以下の鋼材のフラッシュ溶接方法において、被溶接材の
突き合わせ部近傍に油を塗布し、溶接中前記油を燃焼さ
せて溶接部周辺を大気からシールドしつつフラッシュ溶
接を行うとともに、溶接後該溶接部を４００℃以上該鋼
材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理を施すことを特徴と
する高張力鋼のフラッシュ溶接方法。 - 【請求項２】 引張強さ６００ＭＰａ超２０００ＭＰａ
以下の鋼材のフラッシュ溶接方法において、被溶接材の
突き合わせ部近傍に油を塗布し、溶接中前記油を燃焼さ
せて溶接部周辺を大気からシールドしつつフラッシュ溶
接を行うとともに、溶接後該溶接部のフラッシュメタル
の研削を行い、直ちに該フラッシュ溶接用電源を用いて
該溶接部に直接通電を行って該溶接部を４００℃以上該
鋼材のＡ1 変態点以下の温度で熱処理を施すことを特徴
とする高張力鋼のフラッシュ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30606293A JP2864338B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 高張力鋼のフラッシュ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30606293A JP2864338B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 高張力鋼のフラッシュ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132378A true JPH07132378A (ja) | 1995-05-23 |
| JP2864338B2 JP2864338B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=17952593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30606293A Expired - Lifetime JP2864338B2 (ja) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | 高張力鋼のフラッシュ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864338B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325352B1 (ko) * | 1999-07-20 | 2002-03-04 | 신현준 | 고강도강의 플래쉬 버트 용접방법 |
| KR100470065B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2005-02-05 | 주식회사 포스코 | 고장력강판의 플래쉬 벗트 용접방법 |
| JP2007030007A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Jfe Steel Kk | ステンレス鋼板の溶接後処理方法および溶接装置 |
| CN104722904A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-24 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种生产冷轧780MPa及以下级别双相钢带的焊接工艺 |
-
1993
- 1993-11-12 JP JP30606293A patent/JP2864338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100325352B1 (ko) * | 1999-07-20 | 2002-03-04 | 신현준 | 고강도강의 플래쉬 버트 용접방법 |
| KR100470065B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2005-02-05 | 주식회사 포스코 | 고장력강판의 플래쉬 벗트 용접방법 |
| JP2007030007A (ja) * | 2005-07-28 | 2007-02-08 | Jfe Steel Kk | ステンレス鋼板の溶接後処理方法および溶接装置 |
| CN104722904A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-06-24 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种生产冷轧780MPa及以下级别双相钢带的焊接工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2864338B2 (ja) | 1999-03-03 |
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