JPS5852473B2 - 鋼材等の溶接法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 一般に、鋼材の溶接方法は融接方法を除くとバット溶接
法、フラッシュバット溶接法、ガス圧接法等の圧接法で
行っている。

これらの溶接方法は接合材同志を突合せ油圧装置等にて
クランプし、加圧後、通電加熱又はガス加熱し、所定の
圧縮量に達すると、熱源を止めて溶接を完了する。

特に 大きい断面積を有する鋼材の溶接はフラッシュバ
ット溶接法が用いられているが、加熱時に大電流を妾し
、又アプセット圧力も強加圧を螢するため、トランス、
クランプ装置、加圧装置等が大型となり、機体は大重量
で高価となるのが現状である。

本発明はこれらの欠点を一掃し、特に大きな断面積を有
する鋼材の接合に適する溶接法を提供するものである。

本発明に係る溶接方法の一実施例を工程に従って説明す
れば次の通りである。

１）接合材同志、例えば鋼材１ａを電極４でクランプす
ると共に鋼材１ｂを電極５でクランプし、接合材たる鋼
材１ａ、１ｂの断面積の約半分の面積を有する金属片、
即ち鋼材１ａ、１ｂの場合には鋼材片１ｃを接合面の中
央部に挟み、油圧装置等で加圧力Ｐを加えて加圧する。

接合材と接合材間に介在される金属片は共に同材質を用
いる。

２）ガスバーナ２，３にて接合部外聞を加熱し。

鋼材１ａ、１ｂの外周部が溶融するまで加熱を続ける。

３）ガス加熱過程に於て、特に鋼材１ａ、１ｂの外周部
の溶融が始まる温度で、電極４，５を通じて鋼材１ａ、
１ｂに通電を開始する。

６は通電加熱用トランスである。

４）上記通電によって接合面中央の鋼材片１Ｃを通し通
電し、接合面の中央部からの加熱を行い、接合部中心部
の温度が外周部の温度に到達するまで加熱する。

５）上記加圧力Ｐによって所定の圧縮量に達し加熱溶融
部を外部にイバリ７として押し出したら、ガスバーナー
２，３と通電を止め、溶接を完了し、イバリ７を切除し
て製品を得る。

ガス加熱と通電加熱は停止に時間的差がある場合もあり
、又完全な圧縮以前に加熱を停止する場合もある。

本発明の実施による溶接法の具体例を示せば下記の通り
である。

接合材質 ４５Ｃ鋼材 接合材径 ５０φ間 介在金属片 ３０φ朋、肉厚２山の４５Ｃ鋼材通電電流
１２． Ｉ ＫＡ ガス加熱酸素３．０ゆ／ｃｎｉ アセチレン１２に９／ｃｄ アセチレン過剰炎 ５０秒 ２７ｍ扉 ６９．８ｋｇ／−の引張で接合部外破 断 上記の溶接法の特徴は次の通りである。

１）加熱にガスを用いているため還元雰囲気中で溶接さ
れるため脱炭がない。

２）ガス炎による接合材外周部の加熱過程で途中から通
電加熱することにより接合材中心部の加熱を行うのでガ
ス加熱のみに比較し溶接時間が短い。

これはガス加熱では外周部から加熱され中心部まで所定
温度に到達するまで時間がかかり、又、局部的に集中加
熱すると接合面が酸化されるため接合不良となるが、途
中より接合面中央に挟んだ金属片を通し通電することに
より、中心部から温度上昇が得られ、早く外周部の温度
に達することができるからであり、圧縮時間が短縮され
る。

３）電流は接合面の断面積の小さい金属片を通し。

高温度に達してから通電するから少ない電流にて溶接が
出来るため小容量の電源で済み装置は小型化され、重量
が軽量化される。

４）ガス加熱を主体としているため、フラッシュバット
溶接法のごとく強アプセット加圧する必要もないので機
械も小型、軽量化され低価格に提供される。

第２図はガス加熱と通電加熱併用による加熱特性を図示
しており、曲線ａは加熱時間に対する接合部外周部分の
温度変化、曲線すは同接合部中心部分の温度変化状態を
示し、外周部分温度が１０００ガス加熱 接合時間 接合圧縮量 接合強度 ０前後に達した時、中心部分温度とは略２００°Ｃ前後
の差があり、中心部分の通電加熱によって曲線ｂ′に示
すように短時間に中心部分の温度が外周部分の高温に到
達する。

この加熱方法によれば局部的に加熱ムラが生じたり、異
常加熱となることがない。

接合材間に介在される金属片は接合材間にギャップを形
成し、該金属片を通じて通電を行い作用を有するもので
あり、通電加熱によって金属片自身も溶融し接合材の接
合面に融合するものである。

この為金属片は可及的に薄い肉厚のものが使用される。

実施例では鋼材の接合に対ｊ１ｍｉ〜２ｍｍの肉厚の鋼
材片を用いた。

接合材と金属片は同材質であるので、融合によって接合
部に全く合金層を形成しない。

金属片は接合材の少なくとも中心部に当てられ、その接
触面積は接合材の接合面積に応じ決定される。

即ち接合部外周部分の溶融加熱温度に対して該加熱温度
に達しない中心部分の領域に応じ金属片の大きさが決定
される。

本発明は鋼材以外の接合材にも実捲できることは勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明に用いる
装置と溶接法を説明する側面図、第２図は同加熱特性を
示すグラフ、第３図は本接合法による接合完成品の断面
図である。 １ ａ、ｌｂ・・・・・・接合材たる鋼材、１Ｃ・・・
・・・接合材間に介在される金属片たる鋼材片、２，３
・・・・−・ガスバーナ、４，５・・・・・・電極、６
・・・・・・トランス、７・・・・・・イバリ、Ｐ・・
・・・・加圧力、ａ・・・・・・接合部外周部分の温度
、ｂ、ｂ’・・・・・・接合部中心部分の温度。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鋼材等の接合材の接合面に接合材と同材質で且つ接
   合材の断面積より小さい断面積の金属片を介在し、接合
   部外周のガス加熱を行うと共に、ガス加熱過程に於て上
   記金属片を通じて接合材中心部の通電加熱を行い、加圧
   接合を得ることを特徴とする鋼材等の溶接法。