JPH07136769A - パイプとフランジとの溶接方法 - Google Patents

パイプとフランジとの溶接方法

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JPH07136769A
JPH07136769A JP30975593A JP30975593A JPH07136769A JP H07136769 A JPH07136769 A JP H07136769A JP 30975593 A JP30975593 A JP 30975593A JP 30975593 A JP30975593 A JP 30975593A JP H07136769 A JPH07136769 A JP H07136769A
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JP
Japan
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flange
welding
exhaust pipe
electrode
pipe
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JP30975593A
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English (en)
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Ryoda Sato
亮拿 佐藤
Toshiro Iwai
俊郎 岩井
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 主として溶接工程が簡単で、溶接の信頼性が
高く、コスト安となるようにする。 【構成】 フランジ2の中心部に形成した穴21にエキ
ゾーストパイプ1を挿入し、下部割電極4を閉じてエキ
ゾーストパイプ1の外周面全周に接触させる。下部割電
極4と上部電極3との間に電圧を印加した状態で、フラ
ンジ2及びエキゾーストパイプ1に対して上部電極3の
上から圧縮力を与える。これにより、エキゾーストパイ
プ1の一部が張り出し、フランジ2の端面と下部割電極
4面との間に張り出した部分11が挟み込まれる。この
過程で、エキゾーストパイプ1の先端部外周面とフラン
ジ2に形成した穴21の内周面との間及びフランジ2の
端面とエキゾーストパイプ1の張り出した部分11との
間が溶接される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車、オートバ
イ用の排気管(エキゾーストパイプ)の口先にフランジ
を抵抗溶接により溶接する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に示すようにオートバイのエンジン
とマフラーとの間にはフランジ2を有するエキゾースト
パイプ1が設けられている。エキゾーストパイプ1とフ
ランジ2とは不活性ガスアーク溶接(MIG溶接)、タ
ングステン不活性ガス溶接(TIG溶接)又はロウ付け
により溶接されている。
【0003】例えば、エキゾーストパイプ1及びフラン
ジ2の材質が鉄である場合、溶接方法としてCO2 −M
IG溶接、溶接棒材質として鉄が用いられ、エキゾース
トパイプ1及びフランジ2の材質がステンレスである場
合、溶接方法としてMIG溶接又はTIG溶接、溶接棒
材質としてステンレスが用いられる。一方、エキゾース
トパイプ1の材質がステンレスで、フランジ2の材質が
鉄である場合、溶接方法としてロウ付け、溶接棒材質と
してニッケルロウ又は銅ロウが用いられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来法による場合、色々な点で問題があると指摘されてい
る。まず第1には、エキゾーストパイプ1やフランジ2
の材質によって溶接方法を変えなければならず非常に煩
わしい。またエキゾーストパイプ1については溶接後に
曲げ芯金を挿入してこれを曲げることが必要となるが、
MIG溶接やTIG溶接によるときには、エキゾースト
パイプ1内に溶接スパッタが付着し、これにより曲げ芯
金を挿入できない。そこで溶接スパッタが付着しないよ
うに特別な治具をエキゾーストパイプ1内に挿入し、こ
の状態で溶接を行うことにより対処していた。つまり溶
接工程が非常に複雑となる。
【0005】第2には、エキゾーストパイプ1の全周に
わたって溶接しなければならず、溶接が不完全となり易
く、排気ガスが洩れることがある。特に、ロウ付けによ
るときは、たとえ溶接が完全であっても、振動や衝撃に
よって溶接部分が割れるおそれがある。つまり溶接の信
頼性が低い。
【0006】第3には、溶接による局部的な高温により
エキゾーストパイプ1等に歪みが発生し易く、破損が生
じることもある。つまり不良品が少なからず出る。第4
には、上記したように溶接工程が複雑になる上に、多種
類の溶接棒やCO2 ガス等の副資材が必要であり、コス
ト高となる。第5には、何れの溶接方法であっても溶接
に要する時間が30秒から40秒と長く、溶接工程の効率ア
ップを図ることが難しい。
【0007】本発明は上記した背景の下に創作されたも
のであって、以上のような欠点のないパイプとフランジ
との溶接方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】本発明に係るパイプとフランジとの溶接方
法は、フランジの中心部に形成した穴にパイプの先端部
を挿入し、割構造の板状電極である第1の電極を閉じ
て、パイプの基端部の外周面全周に第1の電極を接触さ
せた後、第1の電極とフランジに電気接続された第2の
電極との間に電圧を印加した状態で、フランジ及びパイ
プに対してパイプの軸方向に圧縮力を与え、これによ
り、パイプのうちでもフランジと第1の電極との間に相
当する部分を半径方向に張り出させ、張り出した部分を
フランジの端面と第1の電極の面との間に挟み込み、こ
の過程で、パイプの先端部外周面とフランジに形成した
穴の内周面との間及びフランジの端面とパイプの前記張
り出した部分との間を溶接したことを特徴としている。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例として、図3に示すよ
うなオートバイ用のエキゾーストパイプ1とそのフラン
ジ2とを溶接する例について説明する。
【0010】まず、図2を参照して溶接装置の概略につ
いて説明する。エキゾーストパイプ1は図外の支持台に
着脱可能に固定されている。この状態で、エキゾースト
パイプ1の先端部にフランジ2が図外のアーム等によっ
て運ばれて自動的に挿入されるようになっている。
【0011】図中4はエキゾーストパイプ1の側方位置
に配置された下部割電極4(第1の電極に相当する)で
ある。下部割電極4は割構造の板状電極であって、電極
41と電極42から構成されており、図外の溶接用電源
のマイナス側端子に電気接続されている。
【0012】電極41及び電極42の先端面はエキゾー
ストパイプ1の外周面に沿った形状となっている。電極
41及び電極42の基端部には、図外のシリンダが夫々
連結されている。このシリンダにより電極41と電極4
2とが図示矢印方向に交互に動くようになっている。即
ち、シリンダが伸びた状態では、下部割電極4が閉じ
て、電極41と電極42との間にエキゾーストパイプ1
が挟まれ、電極41及び電極42の先端面がエキゾース
トパイプ1の基端部の外周面全周に接触するようになっ
ている(図1及び図2はこの状態を示している)。一
方、シリンダが縮んだ状態では、下部割電極4が開い
て、電極41及びと電極42がエキゾーストパイプ1の
基端部から離れるようになっている。
【0013】図中3はエキゾーストパイプ1の上方位置
に配置された上部電極である。上部電極3はフランジ2
より少し大きい外径を有する円柱状の電極であって、図
外の溶接用電源のプラス側端子に電気接続されている。
上部電極3の上部には図外のシリンダが連結されてい
る。このシリンダにより上部電極3が図示矢印方向に動
くのみならず、フランジ2及びエキゾーストパイプ1に
対してパイプの軸方向に所定の圧縮力を与えるようにな
っている。
【0014】このような構成の溶接装置を用いた溶接方
法について図1及び図2を参照して説明する。まず、エ
キゾーストパイプ1を溶接装置の支持台にセットする
と、図外のアームが動いてフランジ2が運ばれ、フラン
ジ2の中央部に形成された穴21にエキゾーストパイプ
1の先端部が挿入される。穴21には段差が付けられて
いるので、この部分にエキゾーストパイプ1の先端が接
触し、エキゾーストパイプ1とフランジ2との位置決め
が容易に行われる。
【0015】その後、下部割電極4を閉じて、電極41
及び42の先端面をエキゾーストパイプ1の基端部の外
周面全周に接触させる一方で、上部電極2を下方に移動
させて、フランジ2の面上に接触させる。
【0016】この状態で、溶接用電源を動作させて、上
部電極2と下部割電極4との間に電圧を印加する。ここ
では商用周波数の単相交流電圧を用いている。電圧を印
加すると、上部電極2、フランジ2、エキゾーストパイ
プ1、下部割電極4を順次的に介して電流が流れ、フラ
ンジ2、エキゾーストパイプ1(フランジ2と下部割電
極4との間の部分)が発熱する。
【0017】なお、エキゾーストパイプ1の外径が22.2
〜45mm、パイプ板厚が1.2 〜2.0mm、フランジ2の外径
が35〜45mm、フランジ長さが10〜25mmである場合、80
kA程度の電流を流すようにしている。通電時間は8サ
イクル(8/60s)程度の時間で十分である。
【0018】この電圧の印加と同時に、上部電極2を数
mm程度下方に移動させて、フランジ2及びエキゾース
トパイプ1に対して圧縮力を与える。ここでは約1〜
1.5トン程度の圧縮力を与えている。
【0019】図1(a)はこのときの様子を示したもの
である。即ち、上部電極3は可動側であるが、下部割電
極4は固定側となっているので、エキゾーストパイプ1
のうちでもフランジ2と下部割電極4との間に相当する
部分が半径方向に張り出す(張り出した部分11)。
【0020】そして張り出した部分11がフランジ2の
端面と下部割電極4の面との間に挟み込まれる。図2
(b)はこのときの様子を示してものである。
【0021】このような過程で、エキゾーストパイプ1
の先端部外周面とフランジ2の穴21の内周面との間及
びフランジ2の端面とエキゾーストパイプ1の張り出し
た部分11との間が完全に溶接される。
【0022】これでエキゾーストパイプ1とフランジ2
との溶接が完了する。その後は、上部電極3及び下部割
電極4を元の位置に戻して退避させ、エキゾーストパイ
プ1を支持台から取り外すと、これで溶接工程が終了す
る。
【0023】溶接工程において、エキゾーストパイプ1
の内部に溶接スパッタが付着しないので、その後のエキ
ゾーストパイプ1を曲げる工程についても特殊な治具を
用いることなく、速やかに曲げ作業を行うことができ
る。
【0024】なお、本発明はオートバイ用のエキゾース
トパイプ以外の溶接にも適用可能であることは勿論であ
る。
【0025】
【発明の効果】以上、本発明に係るパイプとフランジと
の溶接方法による場合、パイプのうちでも圧縮力の作用
により張り出した部分とフランジの端面との間及びパイ
プの先端部外周面とフランジに形成した穴の内周面との
間を溶接するようになっているので、パイプとフランジ
とは完全に溶接され、溶接の信頼性は非常に高い。また
溶接に要する時間が非常に短いので、曲部的な高温によ
る歪みや破損が発生せず、不良品も極めて少なくなる。
のみならず、パイプやフランジの材質に無関係に溶接を
行うことができ、パイプの内面に溶接スパッタが付着す
ることもないので、溶接工程が非常に簡単となる。加え
て、溶接時間が非常に短いことから、溶接工程の効率ア
ップも図れる。しかも従来とは異なり多種類の溶接棒や
CO2 ガス等の副資材が必要ないので、従来に比べると
格段にコスト安となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】以下、実施例方法を説明するための図であっ
て、エキゾーストパイプとフランジとを溶接する様子を
示す図であり、(a)は溶接途中の状態、(b)は溶接
後の状態を夫々示す図である。
【図2】溶接装置の概略的な斜視図である。
【図3】従来方法を説明するための図であって、エキゾ
ーストパイプの部分を拡大して示したオートバイの側面
図である。
【符号の説明】
1 エキゾーストパイプ 11 張り出した部分 2 フランジ 21 穴 3 上部電極 4 下部割電極
───────────────────────────────────────────────────── 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 F01N 7/18

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パイプとフランジとを抵抗溶接により溶
    接する方法であって、フランジの中心部に形成した穴に
    パイプの先端部を挿入し、割構造の板状電極である第1
    の電極を閉じて、パイプの基端部の外周面全周に第1の
    電極を接触させた後、第1の電極とフランジに電気接続
    された第2の電極との間に電圧を印加した状態で、フラ
    ンジ及びパイプに対してパイプの軸方向に圧縮力を与
    え、これにより、パイプのうちでもフランジと第1の電
    極との間に相当する部分を半径方向に張り出させ、張り
    出した部分をフランジの端面と第1の電極の面との間に
    挟み込み、この過程で、パイプの先端部外周面とフラン
    ジに形成した穴の内周面との間及びフランジの端面とパ
    イプの前記張り出した部分との間を溶接したことを特徴
    とするパイプとフランジとの溶接方法。
JP30975593A 1993-11-15 1993-11-15 パイプとフランジとの溶接方法 Pending JPH07136769A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109623255A (zh) * 2018-12-27 2019-04-16 伊荣德滚塑管业(深圳)有限公司 一种管道完整复制的定位模具与装配方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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