JPH09267183A - Device for controlling flash butt welder - Google Patents

Device for controlling flash butt welder

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JPH09267183A
JPH09267183A JP7725196A JP7725196A JPH09267183A JP H09267183 A JPH09267183 A JP H09267183A JP 7725196 A JP7725196 A JP 7725196A JP 7725196 A JP7725196 A JP 7725196A JP H09267183 A JPH09267183 A JP H09267183A
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JP
Japan
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welding
transformer
phase control
control switch
voltage
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Application number
JP7725196A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Murakami
朗 村上
Shunji Goto
俊二 後藤
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the welded strength of a joined part by obtaining power supply voltage having comparatively high voltage instantaneously at the time of shifting to an upset process. SOLUTION: A series circuit of a phase control switch 6 and an autotransformer 8 are interposed in a connecting wire 3a between a power supplying transformer 2 and a welding transformer 4, and a phase control switch 7 is parallel connected with the phase control switch 6 between a voltage dropping reference position 2a on the secondary winding of a power supplying transformer 2 and the connecting wire 3a. A phase control switch 9 is parallel connected with the autotransformer 8 between a voltage rising reference position 4a on the primary winding of the welding transformer 4 and the connecting wire 3a. The comparatively low welding voltage is supplied by reducing the number of the secondary winding under switch-on condition only to the phase control switch 6 at the time of a front period flash process and under switch-on condition only to the phase control switch 7 at the time of a latter period flash process. The comparatively high welding voltage instantaneously risen is supplied by reducing the number of the primary winding under switch-on condition further to the phase control switch 9 at the time of upset process.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、フラッシュバット
溶接機の溶接電極間に供給する溶接電力を制御するフラ
ッシュバット溶接機の制御装置に関し、特に、フラッシ
ュ工程からアプセット工程へ無通電時間を設けることな
く移行することができるようにしたものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for a flash butt welding machine for controlling welding electric power supplied between welding electrodes of a flash butt welding machine, and more particularly, to provide a non-energization time from a flash process to an upset process. It was made possible to migrate without.

【0002】[0002]

【従来の技術】鋼帯の連続酸洗ライン,連続式タンデム
圧延ライン等の各種連続処理ラインでは、稼働率を向上
させる目的で鋼帯を連続して処理するために、通常ライ
ン入り側でフラッシュバット溶接機によって鋼帯の溶接
が行われる。
2. Description of the Related Art In various continuous processing lines such as a continuous pickling line for steel strips and a continuous tandem rolling line, in order to continuously treat steel strips for the purpose of improving the operating rate, a flash is usually used on the line-entry side. A butt welder welds steel strip.

【0003】このフラッシュバット溶接は、鋼帯端部間
でのアークと局所的な短絡とを繰り返すもので、短絡に
より鋼帯の接触部(端面の微小な凹凸による)が加熱溶
融し、溶け落ちた溶滴がアークによりフラッシュとして
跳ね飛ばされる。このようにして、端面の凹凸がなくな
ると共に鋼帯端部が充分溶融すると、鋼帯端部どうしで
強圧を加え、端面の溶融状態にある酸化物等を押し出し
て圧接を行う。すなわち、フラッシュバット溶接は、フ
ラッシュ工程とアプセット工程とからなり、フラッシュ
工程はさらに被溶接部の予熱が支配的である前期とフラ
ッシュが激しくなる後期とに分けられる。このため、前
期フラッシュ工程,後期フラッシュ工程及びアプセット
工程のそれぞれにおいて、溶接電極に印加する溶接電力
を制御する必要がある。
In this flash butt welding, an arc between the ends of the steel strip and a local short circuit are repeated, and the contact portion of the steel strip (due to minute unevenness on the end face) is heated and melted by the short circuit, and the steel strip burns off. The droplets are splashed by the arc as a flash. In this way, when the unevenness of the end faces disappears and the ends of the steel strips are sufficiently melted, a strong pressure is applied between the ends of the steel strips to push out the oxide or the like in the molten state of the end faces for pressure welding. That is, flash butt welding includes a flash process and an upset process, and the flash process is further divided into a first period in which preheating of a welded part is dominant and a second period in which flashing becomes intense. Therefore, it is necessary to control the welding power applied to the welding electrode in each of the first flash process, the second flash process, and the upset process.

【0004】従来のフラッシュバット溶接機の制御装置
としては、図4に示す構成のものが提案されている。こ
の従来例では、交流電源1に電源トランス2の一次側が
接続され、その二次側にそれぞれ接続線3a,3bを介
して溶接トランス4の一次側が接続され、溶接トランス
4の二次側に溶接電極5a,5bが接続されている。そ
して、電源トランス2と溶接トランス4との間の接続線
3aには、前期フラッシュ工程時の電流を制御する位相
制御開閉器6が介挿され、接続線3aと電源トランス2
の二次側巻線との間に、前期位相制御開閉器6と並列に
後期フラッシュ工程時及びアプセット工程時の電流を制
御する位相制御開閉器7が介挿されている。
As a control device for a conventional flash butt welding machine, a structure shown in FIG. 4 has been proposed. In this conventional example, the primary side of the power transformer 2 is connected to the AC power source 1, and the primary side of the welding transformer 4 is connected to the secondary side of the welding transformer 4 via the connecting wires 3a and 3b, respectively, and the secondary side of the welding transformer 4 is welded. The electrodes 5a and 5b are connected. Then, a phase control switch 6 for controlling the current during the first flush process is inserted in the connection line 3a between the power supply transformer 2 and the welding transformer 4, and the connection line 3a and the power supply transformer 2
A phase control switch 7 for controlling the currents in the latter flush process and the upset process is inserted in parallel with the secondary side winding of the first phase control switch 6.

【0005】そして、前期フラッシュ工程時には、位相
制御開閉器6のみをオン状態として電源トランス2で所
定圧に調整された電源電圧を溶接トランス4の一次側に
印加し、後期フラッシュ工程時には、位相制御開閉器7
のみをオン状態とする。このとき、位相制御開閉器7
は、電源トランス2の二次側巻線の途中に接続されてお
り、電源トランス2の二次側巻線数が減少するから、電
源トランス2の二次側電圧が前期フラッシュ工程時の二
次側電圧よりも小さくなって、溶接トランス4の一次側
に印加される電源電圧が、前期フラッシュ工程時よりも
低くなる。そして、アプセット時には、位相制御開閉器
6をオフ状態としたままで、位相制御開閉器7を点弧角
制御することによって、電源トランス2の二次側電圧を
制御し、この電源電圧を溶接トランス4の一次側に印加
するようになっている。
Then, in the first flash process, only the phase control switch 6 is turned on to apply the power supply voltage adjusted to a predetermined pressure by the power transformer 2 to the primary side of the welding transformer 4, and in the second flash process, the phase control is performed. Switch 7
Only turn on. At this time, the phase control switch 7
Is connected in the middle of the secondary winding of the power transformer 2, and the number of secondary windings of the power transformer 2 decreases, so that the secondary voltage of the power transformer 2 is the secondary winding during the previous flash process. It becomes smaller than the side voltage, and the power supply voltage applied to the primary side of the welding transformer 4 becomes lower than that in the previous flash process. At the time of upset, the secondary side voltage of the power supply transformer 2 is controlled by controlling the firing angle of the phase control switch 7 while keeping the phase control switch 6 in the off state, and this power supply voltage is welded. 4 is applied to the primary side.

【0006】図5は、後期フラッシュ工程時とアプセッ
ト工程時の溶接トランス4の一次側に印加される電源電
圧を表したものであって、後期フラッシュ工程時には、
位相制御開閉器7をオン状態とするから図5(a)に示
す交流電圧が印加されることになるが、アプセット工程
時には、位相制御開閉器7を点弧角制御するから、図5
(b)に示すように印加される期間が短くなって、一次
側に印加される電源電圧は、後期フラッシュ工程時より
も少なくなる。
FIG. 5 shows the power supply voltage applied to the primary side of the welding transformer 4 in the latter flash process and the upset process.
Since the phase control switch 7 is turned on, the AC voltage shown in FIG. 5 (a) is applied. However, during the upsetting process, the phase control switch 7 is controlled by the firing angle.
As shown in (b), the applied period becomes shorter, and the power supply voltage applied to the primary side becomes smaller than that in the latter flash process.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のフラッシュバット溶接機の制御装置においては、ア
プセット工程時には、位相制御開閉器7を点弧角制御し
て所定の電源電圧を溶接トランス4の一次側に印加する
ようになっているため、後期フラッシュ工程時の印加電
圧よりも降圧することは可能であるが、昇圧することは
できない。
However, in the control device for the conventional flash butt welding machine described above, during the upsetting process, the phase control switch 7 is controlled to ignite the ignition angle so that a predetermined power supply voltage is applied to the primary of the welding transformer 4. Since the voltage is applied to the side, it is possible to lower the voltage than the applied voltage in the latter flash process, but it is not possible to raise the voltage.

【0008】そのため、良好な溶接品質を得るには、前
期フラッシュ工程時には比較的高い溶接電圧を溶接電極
5a,5bに印加し、後期フラッシュ時には比較的低電
圧を印加し、さらに、アプセット時には、比較的高電圧
を印加してそのアプセット電流を高電流値に制御するこ
とが好ましいことが知られているが、従来の制御装置で
は、後期フラッシュ工程時の電源電圧を昇圧することが
できないことから、溶接品質を向上させることができな
いという問題がある。
Therefore, in order to obtain good welding quality, a relatively high welding voltage is applied to the welding electrodes 5a and 5b during the first flashing step, a relatively low voltage is applied during the second flashing step, and a comparison is made during upset. It is known that it is preferable to apply a static high voltage to control the upset current to a high current value, but in the conventional control device, it is not possible to boost the power supply voltage during the latter flash process, There is a problem that the welding quality cannot be improved.

【0009】これを回避するために、後期フラッシュ工
程が終了した直後に、位相制御開閉器7をオフ状態と
し、位相制御開閉器6をオン状態として、再度比較的高
電圧を溶接トランス4の一次側に印加する方法が考えら
れるが、この場合、位相制御開閉器6及び7が同時にオ
ン状態となり、位相制御開閉器6,電源トランス2,位
相制御開閉器7からなる閉回路が形成されて短絡電流が
流れることを回避するために、まず位相制御開閉器7を
オフ状態とし、次に位相制御開閉器6をオン状態とし、
このとき、短絡電流からの設備保護のために、位相制御
開閉器7をオフ状態とした後、1〜数サイクル程度の無
通電時間が必要となる。
In order to avoid this, immediately after the end of the latter flash process, the phase control switch 7 is turned off and the phase control switch 6 is turned on, and a relatively high voltage is applied again to the primary of the welding transformer 4. It is conceivable to apply the voltage to the side, but in this case, the phase control switches 6 and 7 are turned on at the same time, and a closed circuit composed of the phase control switch 6, the power supply transformer 2 and the phase control switch 7 is formed and short-circuited. In order to prevent the current from flowing, first the phase control switch 7 is turned off, then the phase control switch 6 is turned on,
At this time, in order to protect the equipment from the short-circuit current, after the phase control switch 7 is turned off, a de-energized time of about 1 to several cycles is required.

【0010】そのため、溶接接合部の温度が低下し、気
泡や酸化物が残り溶接強さを低下させることになって、
溶接部が破断しやすくなり、各種連続処理ラインにおい
て処理効率の低下或いは操業安定化を低下させてしまう
という問題がある。
Therefore, the temperature of the welded joint is lowered, and air bubbles and oxides remain and the weld strength is lowered.
There is a problem that the welded portion is likely to be broken and the processing efficiency or the operation stability is reduced in various continuous processing lines.

【0011】そこで、本発明は上記従来の問題点に着目
してなされたものであり、アプセット工程への移行時に
無通電時間を設けることなく瞬時に比較的高電圧な電源
電圧を得て、接合部の溶接強さの高い溶接部を得ること
のできるフラッシュバック溶接機の制御装置を提供する
ことを目的としている。
Therefore, the present invention has been made by paying attention to the above-mentioned conventional problems, and at the time of shifting to the upset process, a relatively high power supply voltage is instantaneously obtained without providing a non-energization time, and the bonding is performed. An object of the present invention is to provide a control device for a flashback welder capable of obtaining a welded portion having a high welding strength.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るフラッシュバット溶接機の制御装置
は、電源トランス及び溶接トランス間に介挿した電源ト
ランス制御手段により前記電源トランスの変圧比を制御
し、前記溶接トランスの二次側に接続されたフラッシュ
バット溶接機の溶接電極間に供給する溶接電力を制御す
るようにしたフラッシュバット溶接機の制御装置におい
て、前記電源トランス制御手段と前記溶接トランスとの
間に且つ前記電源トランス制御手段と直列に、前記溶接
トランスの変圧比を制御する溶接トランス制御手段を設
けたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, a control device for a flash butt welding machine according to the present invention uses a power transformer and a power transformer control means interposed between the welding transformers to transform the power transformer. A control device for a flash butt welding machine, wherein the ratio is controlled, and the welding power supplied between the welding electrodes of the flash butt welding machine connected to the secondary side of the welding transformer is controlled. It is characterized in that welding transformer control means for controlling the transformation ratio of the welding transformer is provided between the welding transformer and in series with the power transformer control means.

【0013】したがって、前期フラッシュ工程から後期
フラッシュ工程に移行するときに、前記電源トランス制
御手段により電源トランスの変圧比を降圧方向に制御す
ることによって、比較的低電圧が溶接トランスに印加さ
れ、後期フラッシュ工程からアプセット工程に移行する
ときに、溶接トランス制御手段により溶接トランスの変
圧比を昇圧方向に制御することによって、より高電圧が
溶接トランスに印加される。よって、後期フラッシュ工
程からアプセット工程への移行時には、電源トランス制
御手段の操作を伴うことなく溶接トランス制御手段のみ
の操作によって、溶接トランスの二次側電圧が後期フラ
ッシュ工程時の二次側電圧よりも昇圧され、また、溶接
トランス制御手段は前記電源トランス制御手段と直列に
設けられているために短絡電流が発生する可能性がない
から、溶接トランス制御手段の操作時に無通電時間を設
ける必要はなく、後期フラッシュ工程からアプセット工
程への移行が瞬時に行われる。
Therefore, at the time of shifting from the first flash process to the second flash process, by controlling the transformation ratio of the power transformer in the step-down direction by the power transformer control means, a relatively low voltage is applied to the welding transformer, and When shifting from the flash process to the upset process, a higher voltage is applied to the welding transformer by controlling the transformation ratio of the welding transformer in the step-up direction by the welding transformer control means. Therefore, during the transition from the late flash process to the upset process, the secondary voltage of the welding transformer is lower than the secondary voltage during the late flash process by operating only the welding transformer control means without operating the power transformer control means. Is also boosted, and since the welding transformer control means is provided in series with the power supply transformer control means, there is no possibility that a short-circuit current will occur. Instead, the transition from the latter flash process to the upset process is performed instantaneously.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を説
明する。図1は、本発明の実施の形態の一例を示したも
のであり、フラッシュバット溶接機の制御装置の概略構
成を示す回路図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, and is a circuit diagram showing a schematic configuration of a control device of a flash butt welding machine.

【0015】図中、1は交流電源、2は電源トランス、
3a,3bは接続線、4は溶接トランス、5a及び5b
は溶接電極であって、これらの構成は前記従来例と同様
であるので、その詳細な説明は省略する。
In the figure, 1 is an AC power source, 2 is a power transformer,
3a and 3b are connecting wires, 4 is a welding transformer, 5a and 5b
Is a welding electrode, and the configuration thereof is the same as that of the conventional example, and therefore its detailed description is omitted.

【0016】6は前期フラッシュ工程時の電流設定用の
位相制御開閉器、7は後期フラッシュ工程時の電流設定
用の位相制御開閉器であって、これら位相制御開閉器は
例えば2つのサイリスタから形成されている。そして、
上記従来例と同様に、位相制御開閉器6は電源トランス
2及び溶接トランス4間の接続線3aに接続され、位相
制御開閉器7は、電源トランス2の二次側巻線上の降圧
基準位置2aと溶接トランス4との間に、位相制御開閉
器6と並列に接続されている。
Reference numeral 6 is a phase control switch for setting current in the first flash process, and 7 is a phase control switch for setting current in the second flash process. These phase control switches are formed by, for example, two thyristors. Has been done. And
Similar to the above-mentioned conventional example, the phase control switch 6 is connected to the connection line 3a between the power transformer 2 and the welding transformer 4, and the phase control switch 7 is the step-down reference position 2a on the secondary winding of the power transformer 2. And the welding transformer 4 are connected in parallel with the phase control switch 6.

【0017】そして、位相制御開閉器6及び7の並列回
路と溶接トランス4との間には、単巻トランス8が介挿
され、位相制御開閉器6と7との並列回路及び単巻トラ
ンス8間と、溶接トランス4の一次側巻線上の昇圧基準
位置4aとの間に、単巻トランス8と並列に位相制御開
閉器9が接続されている。
A single winding transformer 8 is inserted between the parallel circuit of the phase control switches 6 and 7 and the welding transformer 4, and the parallel circuit of the phase control switches 6 and 7 and the single winding transformer 8 are inserted. A phase control switch 9 is connected in parallel with the single-winding transformer 8 between the space and the boosting reference position 4a on the primary winding of the welding transformer 4.

【0018】前記単巻トランス8は、アプセット工程時
に位相制御開閉器9に短絡電流が流れないように設けた
ものである。また、位相制御開閉器9は、アプセット工
程時の電流値を制御するためのものであって、前記位相
制御開閉器6及び7と同様に形成されている。
The autotransformer 8 is provided so that a short circuit current does not flow in the phase control switch 9 during the upsetting process. The phase control switch 9 is for controlling the current value during the upset process, and is formed similarly to the phase control switches 6 and 7.

【0019】なお、前記位相制御開閉器6及び7が電源
トランス制御手段に対応し、位相制御開閉器9が溶接ト
ランス制御手段に対応している。次に、上記実施の形態
の動作を説明する。
The phase control switches 6 and 7 correspond to the power transformer control means, and the phase control switch 9 corresponds to the welding transformer control means. Next, the operation of the above embodiment will be described.

【0020】溶接しようとする被溶接部材の一方に溶接
電極5aを固定し、他方に溶接電極5bを固定する。こ
の状態で、被溶接部材の溶接端面間を互いに軽く接触さ
せながら位相制御開閉器6のサイリスタにゲート信号を
供給することによりオン状態に制御する。これによっ
て、電源トランス2,位相制御開閉器6,単巻トランス
8及び溶接トランス4からなる閉回路が形成され、この
閉回路によって調整された、比較的高電圧の溶接電圧V
FBが溶接トランス4の二次側に誘起され、これが溶接電
極5a,5bを介して被溶接部材の溶接端面に印加され
て前期フラッシュ状態となる。
The welding electrode 5a is fixed to one of the members to be welded, and the welding electrode 5b is fixed to the other. In this state, a gate signal is supplied to the thyristor of the phase control switch 6 while lightly contacting the welding end surfaces of the members to be welded with each other, thereby controlling the ON state. As a result, a closed circuit including the power transformer 2, the phase control switch 6, the single-turn transformer 8 and the welding transformer 4 is formed, and the welding voltage V of a relatively high voltage adjusted by the closed circuit is formed.
FB is induced on the secondary side of the welding transformer 4, and this is applied to the welding end surface of the member to be welded via the welding electrodes 5a and 5b, and the previous flash state is achieved.

【0021】このとき、被溶接部材の溶接端面間が軽く
接触状態であるので、導通状態にあり、そのときの通電
電力によるジュール熱によって溶接端面間が予熱され
る。そして、溶接端部間の予熱が完了して溶接端面間に
フラッシュ(電気火花)が発生する後期フラッシュ状態
となると、位相制御開閉器6をオフ状態とし、これに変
えて位相制御開閉器7をオン状態に制御する。これによ
り、電源トランス2,位相制御開閉器7,単巻トランス
8,溶接トランス4からなる閉回路が形成され、この閉
回路によって調整された溶接電圧VFAが溶接トランス4
の二次側に誘起される。このとき、位相制御開閉器7は
電源トランス2の二次側巻線上の降圧基準位置2aに接
続されているから、例えば電源トランス2の二次側巻線
数をn 2 とすると、前期フラッシュ工程時の電源トラン
ス2の二次側巻線数n2Bは、n 2B=n2 となるが、後期
フラッシュ工程時の電源トランス2の二次側巻線数n2A
は、本来の巻線数n2 よりも小さい値となる。よって、
電源トランス2の二次側電圧が小さくなるから、前期フ
ラッシュ工程時の溶接電圧VFBよりも低い、比較的低電
圧の溶接電圧VFAが溶接トランス4の二次側に誘起され
ることになる。
At this time, the distance between the welding end faces of the member to be welded is light.
Since it is in contact, it is in conduction and current is applied at that time.
Preheating between the weld end faces is caused by Joule heat generated by electric power.
You. Then, preheating between the weld ends is completed and
Late flash state when flash (electrical spark) occurs
Then, the phase control switch 6 is turned off and
Therefore, the phase control switch 7 is controlled to the ON state. This
Power transformer 2, phase control switch 7, single winding transformer
8. A closed circuit consisting of the welding transformer 4 is formed.
Welding voltage V adjusted by the circuitFAWelding transformer 4
Is induced on the secondary side of. At this time, the phase control switch 7
Connect to the step-down reference position 2a on the secondary winding of the power transformer 2.
Since it is continued, for example, the secondary winding of the power transformer 2
The number n TwoThen, the power supply transformer during the previous flash process
Number of secondary windings n2BIs n 2B= NTwoBut in the second half
Number of secondary windings n of power transformer 2 during flash process2A
Is the original number of windings nTwoWill be a smaller value. Therefore,
Since the secondary voltage of the power transformer 2 becomes smaller,
Welding voltage V during rush processFBLower than, relatively low power
Welding voltage VFAIs induced on the secondary side of the welding transformer 4.
Will be.

【0022】したがって、このとき、降圧基準位置2a
を後期フラッシュ工程時に必要とする溶接電圧VFB′に
応じて設定しておけば、交流電源1の電源電圧が電源ト
ランス2、単巻トランス8及び溶接トランス4で調整さ
れて、溶接トランス4の二次側に所望の溶接電圧VFB
が誘起されることになる。
Therefore, at this time, the step-down reference position 2a
Is set according to the welding voltage V FB ′ required in the latter flash process, the power source voltage of the AC power source 1 is adjusted by the power source transformer 2, the single winding transformer 8 and the welding transformer 4, and The desired welding voltage V FB ′ on the secondary side
Will be induced.

【0023】そして、溶接電圧VFBが溶接電極5a,5
bを介して被溶接部材の溶接端面に印加されると、この
場合、溶接電圧VFBは比較的低電圧であることから、ア
ークを生じて溶融部分をフラッシュとして飛散させる期
間に比較して短絡している期間が多くなり、短絡時にお
けるジュール熱による溶接端面の加熱を良好に行うこと
ができると共に、フラッシュにより溶接端面に生じるク
レータを小さくすることができ、後続のアプセット時に
均一なアプセットを行うことが可能となる。
Then, the welding voltage V FB is the welding electrodes 5a, 5
When applied to the welding end face of the member to be welded via b, in this case, the welding voltage V FB is a relatively low voltage, so that a short circuit occurs as compared with the period in which an arc is generated and the molten portion is scattered as a flash. The welding end face can be heated well by Joule heat during a short circuit, and the craters generated on the welding end face due to flash can be reduced, and uniform upset can be performed during the subsequent upset. It becomes possible.

【0024】そして、溶接端面が金属蒸気と溶融金属と
で覆われた状態となる適当な時刻に、被溶接部材の一方
に強圧力を加えて両被溶接部材の溶接端面間を圧接し、
これと同時にアプセット用の位相制御開閉器9をオン状
態に制御する。
Then, at an appropriate time when the welding end face is covered with the metal vapor and the molten metal, a strong pressure is applied to one of the members to be welded to press-weld the welding end faces of both members to be welded,
At the same time, the up-setting phase control switch 9 is controlled to the ON state.

【0025】これによって、位相制御開閉器9がオン状
態となることから単巻トランス8側へ電流が流れにくく
なって、電源トランス2,位相制御開閉器7,位相制御
開閉器9,溶接トランス4からなる閉回路が形成され、
この閉回路によって調整された、溶接電圧VAPが溶接ト
ランス4の二次側に誘起される。このとき、位相制御開
閉器7はオン状態のままであるから、電源トランス2の
変圧比は後期フラッシュ工程時と同様であるが、位相制
御開閉器9は、溶接トランス4の一次側巻線上の昇圧基
準位置4aに接続されているから、溶接トランス4の一
次側巻線数をn 1 とすると、後期フラッシュ工程時の溶
接トランス4の一次側巻線数n1Fは、n 1F=n1 となる
が、アプセット工程時の溶接トランス4の一次側巻線数
1AP は、本来の巻線数n1 よりも小さい値となる。よ
って、溶接トランス4の変圧比は後期フラッシュ工程時
の変圧比よりも大きくなって昇圧するから、後期フラッ
シュ工程時の溶接電圧VFAよりも高い比較的高電圧の溶
接電圧VAPが溶接トランス4の二次側に誘起される。
As a result, the phase control switch 9 is turned on.
Since it is in a state, it is difficult for current to flow to the autotransformer 8 side.
Power transformer 2, phase control switch 7, phase control
A closed circuit consisting of the switch 9 and the welding transformer 4 is formed,
Welding voltage V adjusted by this closed circuitAPIs welded
It is induced on the secondary side of the lance 4. At this time, open the phase control
Since the closing device 7 remains in the ON state,
The transformation ratio is the same as in the latter flash process, but the phase control
The switch 9 is a booster base on the primary winding of the welding transformer 4.
Since it is connected to the sub-position 4a,
The number of secondary windings is n 1Then, the melting during the latter flash process
Number of primary windings of contact transformer 4 n1FIs n 1F= N1Becomes
Is the number of primary windings of the welding transformer 4 during the upset process
n1APIs the original number of windings n1Will be a smaller value. Yo
Therefore, the transformation ratio of the welding transformer 4 is set during the latter flash process.
Since the voltage rises above the transformation ratio of the
Welding voltage V during the welding processFARelatively higher voltage than
Contact voltage VAPAre induced on the secondary side of the welding transformer 4.

【0026】したがって、このとき、昇圧基準位置4a
をアプセット工程時に必要とする溶接電圧VAP′に応じ
て設定しておけば、交流電源1の電源電圧が主に電源ト
ランス2、溶接トランス4で調整されて、溶接トランス
4の二次側に所望の溶接電圧VAP′が誘起されることに
なる。
Therefore, at this time, the boosting reference position 4a
Is set in accordance with the welding voltage V AP ′ required during the upset process, the power source voltage of the AC power source 1 is adjusted mainly by the power source transformer 2 and the welding transformer 4, and the secondary side of the welding transformer 4 is adjusted. The desired welding voltage V AP ′ will be induced.

【0027】このとき、後期フラッシュ工程からアプセ
ット工程への移行は、オフ状態の位相制御開閉器9をオ
ン状態に制御するだけでよく、また、位相制御開閉器9
は他の位相制御開閉器6及び7と直列に接続されている
から、位相制御開閉器9のオンオフ制御は、他の位相制
御開閉器6及び7のオンオフ状態に関わらず行うことが
できる。よって、無通電時間が設ける必要はなく溶接電
圧を瞬時に昇圧することができる。
At this time, in order to shift from the latter flash process to the upset process, it is sufficient to control the phase control switch 9 in the off state to the on state, and the phase control switch 9
Is connected in series with the other phase control switches 6 and 7, the ON / OFF control of the phase control switch 9 can be performed regardless of the ON / OFF state of the other phase control switches 6 and 7. Therefore, it is not necessary to provide the non-energization time, and the welding voltage can be instantly increased.

【0028】これによって、後期フラッシュ工程終了
後、瞬時に溶接トランス4の二次側に高電圧の溶接電圧
APが誘起され、溶接端面間が瞬時に溶融状態となり、
この溶融金属が圧接時の強圧力によって溶接面から押し
出され清浄な溶接部が得られる。
As a result, a high voltage welding voltage V AP is instantly induced on the secondary side of the welding transformer 4 after the end of the latter flushing step, and the welding end faces are instantly melted.
This molten metal is extruded from the welding surface by the strong pressure at the time of pressure welding, and a clean weld is obtained.

【0029】したがって、後期フラッシュ工程からアプ
セット工程へ移行する際に、無通電時間を設ける必要が
なく瞬時に移行することができるから、溶接接合部に気
泡等が生じたり、酸化物が残ったりすることはなく、溶
接強度の高い高品質な溶接接合部を得ることができる。
よって、各種連続連続処理ラインにおいて、鋼板の溶接
部での破断が防止されるから、処理効率を向上させるこ
とができると共に、操業安定性の向上を図ることができ
る。
Therefore, since it is possible to instantaneously shift from the latter flash process to the upset process without providing a non-energized time, bubbles or the like may be generated in the welded joint, or oxide may remain. It is possible to obtain a high quality welded joint having high welding strength.
Therefore, in various continuous continuous processing lines, breakage at the welded portion of the steel sheet is prevented, so that processing efficiency can be improved and operational stability can be improved.

【0030】また、溶接強度を向上させることができる
から、断面積の大きい被溶接部材についても、溶接強度
を定常的に向上させることができ、溶接材品質向上を図
ることができる。
Further, since the welding strength can be improved, it is possible to constantly improve the welding strength even for a member to be welded having a large cross-sectional area and to improve the quality of the welding material.

【0031】また、溶接トランス4と並列に単巻トラン
ス8を設けているから、位相制御開閉器9をオン状態と
した場合でも、位相制御開閉器9に短絡電流が流れるこ
とを確実に回避することができる。
Further, since the single-winding transformer 8 is provided in parallel with the welding transformer 4, even when the phase control switch 9 is turned on, it is possible to surely prevent the short circuit current from flowing through the phase control switch 9. be able to.

【0032】なお、上記実施の形態では、位相制御開閉
器としてサイリスタを使用した場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、他のイグナイトロ
ン等の電力制御素子を適用することも可能である。
In the above embodiment, the case where the thyristor is used as the phase control switch has been described, but the present invention is not limited to this, and other power control elements such as ignitron can be applied. Is.

【0033】また、上記実施の形態では、位相制御開閉
器をオンオフ制御する場合について説明したが、例えば
点弧角制御を行うことによって、より高精度に電圧制御
を行うことができ、溶接部の品質をより高めることがで
きる。
Further, in the above embodiment, the case where the phase control switch is controlled to be turned on and off has been described. However, by controlling the firing angle, for example, the voltage can be controlled with higher accuracy, and the welding portion The quality can be improved.

【0034】さらに、上記実施の形態では、位相制御開
閉器7及び9を電源トランス2及び溶接トランス4に直
接接続した場合について説明したが、これに限らず、例
えば、タップチェンジャ等を設けて、後期フラッシュ工
程時の溶接電圧及びアプセット工程時の溶接電圧に応じ
てタップ位置を変更する等によって、被溶接部材に応じ
て選択可能にすることが可能であることはいうまでもな
い。
Further, in the above embodiment, the case where the phase control switches 7 and 9 are directly connected to the power supply transformer 2 and the welding transformer 4 has been described, but the present invention is not limited to this, and for example, a tap changer or the like is provided, It goes without saying that the tap position can be changed according to the welding voltage in the latter flushing process and the welding voltage in the upsetting process, so that it can be selected according to the member to be welded.

【0035】[0035]

【実施例】以下に、上記発明の実施例を説明する。厚さ
4.5〔mm〕,幅1500〔mm〕の45K鋼冷延鋼
板用母材を被溶接部材とし、図1に示すフラッシュバッ
ト溶接機の制御装置を用いて溶接した。そして、図1の
制御装置により溶接した溶接部材と、従来のフラッシュ
バット溶接機の制御装置を用いて溶接した溶接部材とに
ついて、それぞれ溶接部が破断に至るまでの繰り返し曲
げ回数を測定した。
Embodiments of the present invention will be described below. A base material for a 45K steel cold-rolled steel sheet having a thickness of 4.5 [mm] and a width of 1500 [mm] was used as a member to be welded, and was welded using the controller of the flash butt welding machine shown in FIG. Then, with respect to the welded member welded by the control device of FIG. 1 and the welded member welded by using the control device of the conventional flash butt welding machine, the number of repeated bendings until the welded portion was broken was measured.

【0036】なお、従来の制御装置では、溶接トランス
4の二次側無負荷時の電圧を前期フラッシュ工程時に
は、17.9〔V〕で8秒間,後期フラッシュ工程時に
は、10.2〔V〕で8秒間,アプセット工程時には、
引き続き10.2〔V〕で1秒間,それぞれ通電した
(図2(a))。また、本発明の制御装置では、前期フ
ラッシュ工程時には、17.9〔V〕で8秒間,後期フ
ラッシュ工程時には、10.2〔V〕で8秒間,アプセ
ット工程時には、17.9〔V〕で1秒間,それぞれ通
電した(図2(b))。
In the conventional controller, the voltage of the welding transformer 4 when the secondary side is unloaded is 17.9 [V] for 8 seconds in the first flash process, and 10.2 [V] in the second flash process. For 8 seconds during the upsetting process,
Subsequently, each was energized at 10.2 [V] for 1 second (FIG. 2A). Further, in the control device of the present invention, 17.9 [V] is used for 8 seconds in the first flash process, 10.2 [V] is used for 8 seconds in the second flash process, and 17.9 [V] is used in the upset process. Each was energized for 1 second (FIG. 2 (b)).

【0037】なお、各トランスは、一次側巻線数を
1 ,二次側巻線数をn2 とすると、電源トランス2の
巻線数比は、n1 :n2 =6.6:1,定格出力は15
00〔kVA〕、溶接トランス4の巻線数比は、n1
2 =28:1,定格出力は250〔kVA〕×4、単
巻トランスの定格出力は500〔kVA〕とした。
In each transformer, assuming that the number of primary windings is n 1 and the number of secondary windings is n 2 , the winding number ratio of the power transformer 2 is n 1 : n 2 = 6.6: 1, rated output is 15
00 [kVA], the winding number ratio of the welding transformer 4 is n 1 :
n 2 = 28: 1, the rated output was 250 [kVA] × 4, and the rated output of the single-winding transformer was 500 [kVA].

【0038】その結果、図3に示すように、従来の制御
装置による溶接部材は、2回から8回程度で破断し平均
5回程度で破断していたのが、本発明の制御装置によれ
ば、12回から30回程度で破断し平均24回程度で破
断した。よって、溶接部材の接合部の溶接強度が大きく
向上したことが確認された。
As a result, as shown in FIG. 3, the welded member by the conventional control device broke about 2 to 8 times and broke on average about 5 times. For example, it broke 12 to 30 times and broke 24 times on average. Therefore, it was confirmed that the welding strength of the joint portion of the welded member was significantly improved.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るフラ
ッシュバック溶接機の制御装置は、電源トランスの変圧
比を制御する電源トランス制御手段と直列に溶接トラン
スの変圧比を制御する溶接トランス制御手段を設けたか
ら、後期フラッシュ工程からアプセット工程への移行時
には、電源トランス制御手段の操作を伴うことなく溶接
トランス制御手段のみの操作によって、溶接トランスの
二次側電圧を後期フラッシュ工程時の二次側電圧よりも
昇圧することができ、また溶接トランス制御手段の操作
は電源トランス制御手段の操作状態に関わらず行うこと
ができるから、無通電時間を設けることなく瞬時に昇圧
することができ、アプセット工程への移行時の溶接温度
低下を防止し溶接強度の高い高品質な溶接部材を得るこ
とができる。
As described above, the controller of the flashback welding machine according to the present invention controls the transformer ratio of the welding transformer in series with the power transformer control means for controlling the transformer ratio of the power transformer. Since the means is provided, the secondary voltage of the welding transformer can be changed to the secondary voltage during the latter flashing step by operating only the welding transformer control means without the operation of the power transformer control means when shifting from the latter flashing step to the upset step. It is possible to boost the voltage higher than the side voltage, and since the operation of the welding transformer control means can be performed regardless of the operating state of the power transformer control means, it is possible to boost the voltage instantaneously without providing a non-energized time. It is possible to obtain a high-quality welded member having high welding strength by preventing a decrease in welding temperature at the time of shifting to the process.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明におけるフラッシュバック溶接機の制御
装置の一例を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a control device of a flashback welding machine according to the present invention.

【図2】従来の制御装置による接合部材と本発明の制御
装置による接合部材の破断に至るまでの繰り返し曲げ回
数を測定したものである。
FIG. 2 is a graph showing the number of repeated bendings until the joint member by the conventional control device and the joint member by the control device of the present invention are broken.

【図3】図2の繰り返し曲げ回数を測定したときの溶接
電圧の変化状況を表す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a change state of a welding voltage when the number of repeated bendings in FIG. 2 is measured.

【図4】従来のフラッシュバック溶接機の制御装置の一
例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a control device of a conventional flashback welding machine.

【図5】従来のフラッシュバック溶接機の制御装置にお
ける溶接電圧制御方法の説明に供する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a welding voltage control method in a conventional controller for a flashback welding machine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 交流電源 2 電源トランス 4 溶接トランス 5a,5b 溶接電極 6 前期フラッシュ用の位相制御開閉器 7 後期フラッシュ用の位相制御開閉器 8 単巻トランス 9 アプセット用の位相制御開閉器 1 AC power supply 2 Power supply transformer 4 Welding transformer 5a, 5b Welding electrode 6 Phase control switch for early flash 7 Phase control switch for late flash 8 Single-winding transformer 9 Phase control switch for upset

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源トランス及び溶接トランス間に介挿
した電源トランス制御手段により前記電源トランスの変
圧比を制御し、前記溶接トランスの二次側に接続された
フラッシュバット溶接機の溶接電極間に供給する溶接電
力を制御するようにしたフラッシュバット溶接機の制御
装置において、前記電源トランス制御手段と前記溶接ト
ランスとの間に且つ前記電源トランス制御手段と直列
に、前記溶接トランスの変圧比を制御する溶接トランス
制御手段を設けたことを特徴とするフラッシュバット溶
接機の制御装置。
1. A power transformer control means inserted between a power transformer and a welding transformer controls a transformation ratio of the power transformer, and between welding electrodes of a flash butt welding machine connected to a secondary side of the welding transformer. In a controller for a flash butt welding machine configured to control welding power to be supplied, a transformer ratio of the welding transformer is controlled between the power transformer control means and the welding transformer and in series with the power transformer control means. A control device for a flash butt welding machine, which is provided with a welding transformer control means.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2011052562A1 (en) * 2009-10-30 2011-05-05 新日本製鐵株式会社 Flash-butt welding method for rail steel
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