JPH09155555A - 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１，２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３Ａ，３Ｂ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の端面同士を接面させて通電を開始し通電直後に
電流値がアーク発生に必要な所定電流値にせしめてから
上記端面間に隙間を形成してアークを発生させることと
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。

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。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。かかる被溶接部材をこのまま電極で把持して通
常のフラッシュ電流である数千Ａ〜数万Ａの電流を流す
と、上記スケールを除去したものの場合に比し、電極と
被溶接部材の接触部（被把持部）あるいは被溶接部材の
端面同士の接触部で大きな電圧降下を生じる。このため
に、上記インピーダンスが通常より大きくなると所定電
圧を印加しても電流が流れず、又、そのような状態でも
電流が流れるようにすると、電力設備の大型化を招くの
みならず電力損も大きくなるので、上記電圧降下はでき
るだけ小さいことが望ましい。

【０００４】そこで、従来、フラッシュ溶接初期に発生
するフラッシュの様子を観察し、安定したフラッシュが
得られないようであれば溶接を中止し、電極での把持を
再びやり直したり、あるいは被把持部の研摩を行うなど
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、上記の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。端面にスケ
ールがあると、端面での接触抵抗が大きく、部材を溶断
し、アーク発生させるのに必要な電流が流れず、初期フ
ラッシュ（アーク）を発生しない。もしくはフラッシュ
（アーク）を発生するのに長い時間を要す等フラッシュ
溶接の操業、特に溶接サイクルの定まった操業に支障を
きたしていた。

【０００６】

【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。

【０００７】本発明では、上記二つの被溶接部材の端面
同士を接面させて通電を開始し、通電直後電流値がアー
ク発生に必要な所定電流値にせしめてから上記端面間に
隙間を形成してアークを発生させることとする初期通電
処理を行った後にフラッシュ溶接を開始する。そして上
記アークが発生しなかったときには、上記端面同士の接
面・隙間形成・アーク発生の一連の動作を繰り返す。

【０００８】上記端面同士を接面させた後端面同士間に
隙間を形成すると、アークが発生して端面にスケールが
あってもこれが破壊あるいは剥離し、さらには凹凸があ
っても接触面積が大きくなり、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。一回の接
面・隙間形成でアークが発生しないときには、これを繰
り返す。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面の図１及び図２に
もとづき本発明の実施の形態を説明する。

【００１０】図１（Ａ）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，４
Ｂ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。なお、上記給電トランス５の電流値を確認するた
めに、二次側に電流計５Ａが設けられているが、この電
流計は一次側に設けられていてもよい。要は、給電トラ
ンス５の電流値が確認できればよい。

【００１１】図１（Ａ）のごとくの本例では、フラッシ
ュ溶接は次の要領の初期通電処理のもとで開始される。
なお、そのフローチャートは図２のごとくである。

【００１２】 すでに、被把持部でスケール除去され
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１，２を把持する。

【００１３】 溶接用の給電トランス５より電極を通
して被溶接部材１，２へ通電を開始する。この際に、被
溶接部材１，２の端面同士は接触していても、空隙が形
成されていても構わない。端面同士に空隙がある場合に
は被溶接部材１，２同士を接近させ、端面同士を当接せ
しめる。

【００１４】 端面同士が接触し、尚かつ溶接用の給
電トランス５より通電を開始すると、被溶接部材１，２
間には回路の形成する抵抗に応じた電流が流れる。

【００１５】 被溶接部材１，２の端面にスケール等
の付着がなく、端面間の接触抵抗が小さい場合には、大
きな電流が流れ、端面同士の接触部で抵抗発熱を起こ
す。この発熱によって被溶接部材１，２を溶断し、初期
フラッシュを開始する。

【００１６】 このとき、端面にスケール等の付着が
ある場合、端面同士の接触部での抵抗が大きく、回路電
流が大きくならない。このため、そのまま通電しても、
被溶接部材１，２の溶断が起こらない、もしくは溶断に
時間がかかる。

【００１７】 しかしながら、回路電流を検出し、あ
らかじめ定めておいた正常な回路電流値と比較すること
によって、初期フラッシュ不良を検出し、その検出信号
を受けて被溶接部材１，２に通電したまま被溶接部材
１，２間を引き離すと、たとえ被溶接部材１，２の溶断
が起こらなくとも被溶接部材１，２間の間隙が生じる際
にアークを発生させることができる。このアークは、端
面を引き離す際に最後まで通電している部分、すなわち
最も出っ張った部位に生じる。このアークによって、被
溶接部材端面先端のスケール等を除去し、清浄部を露出
させる。

【００１８】 再び被溶接部材１，２同士を接近さ
せ、端面を接触させる。このときの接触部は、先にアー
クによってスケール等を除去した部位であり、接触抵抗
は非常に小さい。よって、大電流が流れ溶断し、初期フ
ラッシュを開始することができる。

【００１９】

【発明の効果】本発明はフラッシュ溶接を行うために、
二つの被溶接部材を接触させ通電しながら被溶接部材を
引き離すことによってスケールを破壊し、通電点を確保
するとしたので、きわめて簡単な方法で被溶接部材のフ
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。

【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。

【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

Claims (1)

【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を接面させて通電を開始し通
   電直後に電流値がアーク発生に必要な所定電流値にせし
   めてから上記端面間に隙間を形成してアークを発生させ
   ることと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。