JPH09122925A - フラッシュ溶接開始方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被溶接部材の端面にスケールがある場合で
も、容易にフラッシュ溶接を行なうことのできるフラッ
シュ溶接開始方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 給電トランス５の二次側の両出力端にそ
れぞれ接続されている二つの電極３Ａ，３Ｂで二つの被
溶接部材をそれぞれ把持し、被溶接部材１，２の端面同
士を当接させて両電極間で電流を流すフラッシュ溶接す
る方法において、二つの被溶接部材１，２の端面同士の
当接後に通電を開始し、通電直後の電流値を測定し、該
電流値がフラッシュ溶接に必要な所定電流値に達してい
るときにはフラッシュ溶接を開始し、上記電流値が所定
電流値以下のときには、例えば給電トランス５の一次側
のタップ５Ｂの切り替えにより、被溶接部材間の通電が
確保されるまで高電圧を上記端面同士間に印加する初期
通電処理を行なった後にフラッシュ溶接を開始する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュ溶接に
際し、二つの被溶接部材の端面同士間での通電状態を確
認してフラッシュ溶接を開始する方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】フラッシュ溶接は、周知のごとく、二つ
の被溶接部材をそれぞれの電極で把持し、被溶接部材の
端面同士を圧接させて、印加電圧は７〜１３Ｖと低電圧
であるが、電極間で大電流を流し、上記端面における局
部的な接触点で集中的に発熱せしめて溶融させ火花を散
らせると共に、一方の電極を他方の電極の方に移動させ
て上記端面同士を密着しつつ、さらに接触・火花を繰り
返す。端面が十分加熱された後に圧接し、かくして端面
全体が溶接される。

【０００３】通常のフラッシュ溶接における被溶接部材
の表面はスケール、酸化膜等（以下、単にスケールとい
う）で覆われている。特に、連続圧延における被溶接部
材たる高温鋼材にはスケールが発生し易い。これらの膜
は被溶接部材に比べ抵抗値（インピーダンス）が非常に
大きく通電不良の原因となる。通電不良が起こると、初
期フラッシュ発生に必要な電流が流れた場合にフリージ
ングの原因となり、初期フラッシュが発生するまでの時
間が増大する。

【０００４】そこで、従来、溶接前に端面を研削して清
浄面を出したり、又、フラッシュ開始しないようであれ
ば溶接をやり直すなどの処置を行っていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電極と被溶接部材の被
把持部における通電不良は、電極での把持のやり直しや
被把持部の研摩で対処できる場合が多い。しかし、被溶
接部材の端面は研摩等がやりにくいため十分な処置がな
されておらず、上記の通電不良の問題は依然残されてい
る。特に、被溶接部材が走行中にフラッシュ溶接を行う
場合、例えば、連続圧延中の被溶接部材に次の被溶接部
材をフラッシュ溶接するときには、端面研摩には複雑な
装置を必要とし、装置の大型化、そして場合によっては
操業能率の低下を招くこともある。

【０００６】本発明は、かかる問題を解決し、特別な装
置を必要とせず、簡便かつ安価にフラッシュ溶接の開始
を行うことができる方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】フラッシュ溶接される二
つの被溶接部材は、給電トランスの二次側の両出力端に
それぞれ接続されている二つの電極によりそれぞれ把持
される。

【０００８】本発明では、上記二つの被溶接部材の端面
同士の当接後に通電を開始し、通電直後の電流値を測定
する。この測定された電流値がフラッシュ溶接に必要な
所定電流値に達しているときにはフラッシュ溶接を開始
する。そして測定された上記電流値が所定電流値以下の
ときには、端面にスケールがあると判断して被溶接部材
間の通電が確保されるまで高電圧、例えば４０〜１００
Ｖを上記端面同士間に印加する初期通電処理を行った後
にフラッシュ溶接を開始する。

【０００９】このように高電圧が印加されると被溶接部
材の端面のスケールが破壊されてフラッシュ溶接のアー
ク発生に必要な電流が流れるようになる。しかる後、フ
ラッシュ溶接が通常の状態で開始・続行される。

【００１０】初期通電処理は給電トランスの一次側でタ
ップを切り替えて高電圧を印加することにより行うこと
が可能である。

【００１１】又、初期通電処理は他の電極に接続された
高周波発生器により高周波高電圧を印加することにより
行うことも可能である。

【００１２】さらには、初期通電処理は他の電極に接続
された高電圧パルス発生器により高電圧パルスを印加す
るようにしてもよい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１ないし図４
にもとづき本発明の実施の形態を説明する。

【００１４】図１において、符号１，２は被溶接部材で
あり、二組の電極３Ａ，３Ｂそして４Ａ，４Ｂにより端
部が把持されている。一方の組の電極３Ａ，３Ｂは給電
トランス５の二次側に接続されている。上記二組の電極
は、対向する電極３Ａ，４Ａそして電極３Ｂ，４Ｂが被
溶接部材１，２に対し図示せぬクランプ機構によってそ
れぞれ接離自在で、所定時に被溶接部材１，２を把持す
るようになっている。また、一方の対向電極、例えば電
極３Ａ，４Ａがフラッシュ溶接時には被溶接部材１を把
持したまま、これを図１に示した被溶接部材２に当接せ
しめる位置まで軸方向に移動できるようになっている。

【００１５】上記給電トランス５の一次側には、両端の
端子５Ａ，５Ｃの他に中間タップ５Ｂが設けられてい
る。端子５Ａ，５Ｃは、二次側が通常のフラッシュ溶接
時の電圧、例えば７〜１３Ｖとなるような電源に接続さ
れるようになっており、中間タップ５Ｂは上記端子５Ａ
もしくは５Ｃとの間に、二次側が高電圧、例えば４０〜
１００Ｖの高電圧となるような電源に接続可能となって
いる。そして、端子５Ａ，５Ｃに通常の電圧を印加する
か、中間タップ５Ｂを用いて端子５Ａもしくは５Ｃとの
間で高電圧を印加するかは、上記中間タップ５Ｂでの切
り替えにより選択される。

【００１６】図１のごとくの本例では、フラッシュ溶接
は次の要領で開始される。

【００１７】 先ず、図１に示すごとく、すでに被把
持部でスケールが除去された被溶接部材１，２を図示せ
ぬクランプ機構を作動させて電極３Ａ，４Ａにより被溶
接部材１を、そして電極３Ｂ，４Ｂにより被溶接部材２
を把持し、被溶接部材１，２の端面を互いに当接させ
る。

【００１８】 次に、給電トランス５の一次側の端子
５Ａ，５Ｃを選択し、フラッシュ溶接を行うための通常
の電圧を印加する。かかる電圧を印加して通電を開始す
ると、被溶接部材１，２が接触しているので、給電トラ
ンス５の二次側は、電極３Ａ，３Ｂ、電極４Ａ，４Ｂそ
して被溶接部材１，２を介して電気回路を形成し、ここ
に電流が流れる。

【００１９】 図２にも示すごとく、上記にて通電
を開始した直後に、上記電気回路を流れる電流の電流値
が、フラッシュ溶接に入るのに必要な所定電流値に達し
ていればそのままフラッシュ溶接を開始し、所定電流値
よりも低いときには被溶接部材の端面にスケールがある
と考えられるので、上記一次側を所定の電流値の中間タ
ップ５Ｂに切り替えて短時間高電圧を印加する初期通電
処理が行われる。この高電圧により、被溶接部材の端面
のスケールが破壊されてフラッシュ溶接のアーク発生に
必要な電流が流れるようになる。

【００２０】 しかる後、中間タップ５Ｂをもとに切
り替えて、端子５Ａ，５Ｃに通常の電圧を印加してフラ
ッシュ溶接を開始・続行する。

【００２１】初期通電処理として一時的に高電圧を印加
する方法は、図１によらずとも可能である。

【００２２】図３には、初期通電処理を行うために、高
周波発生器６が設けられ、電極４Ａ，４Ｂに接続されて
いる。上記初期通電処理が必要なときには、該高周波発
生器６により両電極４Ａ，４Ｂ間に一時的に高周波高電
圧、例えば、数ＭＨｚで５，０００から１０，０００Ｖ
を印加する。この高周波高電圧の印加により、被溶接部
材の端面のスケールが破壊される。

【００２３】さらには、図３の高周波発生器６に代えて
図４のごとくの高電圧パルス発生器７を採用することも
できる。すなわち、該高電圧パルス発生器７は、直列に
接続された直流電源（電池）及び抵抗７Ｂとコンデンサ
７Ｃとが並列に設けられ、スイッチ７Ｄを介して電極４
Ａ，４Ｂに接続されている。スイッチ７ＤがＯＦＦのと
きにはコンデンサ７Ｃに電荷が蓄えられ、初期通電処理
が必要なときに上記スイッチ７ＤをＯＮにすると、高電
圧、例えば数万Ｖの放電パルスが電極４Ａ，４Ｂに印加
され、被溶接部材の端面のスケールは破壊される。

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のごとく、フラッシュ溶接
を行うために通電開始を行って、電流値がフラッシュ溶
接に必要な所定電流値に達していないときに、被溶接部
材間に一時的に高電圧を印加することとしたので、きわ
めて簡単な方法で被溶接部材の端面を破壊してフラッシ
ュ溶接のアーク発生に必要な電流を流せ、フラッシュ溶
接を開始・続行できる。本発明の方法は簡単な装置で実
施できるので、走行中の被溶接部材のフラッシュ溶接時
に容易に採用できる。特に、連続圧延におけるごとく、
スケールの発生し易い被溶接部材たる高温鋼材を走行中
に短時間で溶接する場合には特にその効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施のための一つの実施形態を示
す概要構成図である。

【図２】本発明方法の実施の手順を示すフローチャート
である。

【図３】本発明方法の実施のための他の実施形態を示す
概要構成図である。

【図４】本発明方法の実施のためのさらに他の実施形態
を示す概要構成図である。

【符号の説明】

１，２ 被溶接部材 ３Ａ，３Ｂ 電極 ４Ａ，４Ｂ 電極 ５ 給電トランス ５Ｂ タップ ６ 高周波発生器 ７ 高電圧パルス発生器

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 Ｈ０１Ｆ 29/02 Ｈ０１Ｆ 29/02 Ｎ Ｈ０２Ｍ 9/00 Ｈ０２Ｍ 9/00 Ｂ // Ｂ２１Ｂ 15/00 Ｂ２１Ｂ 15/00 Ａ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給電トランスの二次側の両出力端にそれ
   ぞれ接続されている二つの電極で二つの被溶接部材をそ
   れぞれ把持し、被溶接部材の端面同士を当接させて両電
   極間で電流を流すフラッシュ溶接する方法において、二
   つの被溶接部材の端面同士の当接後に通電を開始し、通
   電直後の電流値を測定し、該電流値がフラッシュ溶接に
   必要な所定電流値に達しているときにはフラッシュ溶接
   を開始し、上記電流値が所定電流値以下のときには被溶
   接部材間の通電が確保されるまで高電圧を上記端面同士
   間に印加する初期通電処理を行った後にフラッシュ溶接
   を開始することを特徴とするフラッシュ溶接開始方法。
2. 【請求項２】 初期通電処理は給電トランスの一次側で
   タップを切り替えて高電圧を印加することにより行うこ
   ととする請求項１に記載のフラッシュ溶接開始方法。
3. 【請求項３】 初期通電処理は他の電極に接続された高
   周波発生器により高周波高電圧を印加することにより行
   うこととする請求項１に記載のフラッシュ溶接開始方
   法。
4. 【請求項４】 初期通電処理は他の電極に接続された高
   電圧パルス発生器により高電圧パルスを印加することに
   より行うこととする請求項１に記載のフラッシュ溶接開
   始方法。