JPS6037278A - 金属容器のワイヤー電極溶接装置 - Google Patents

金属容器のワイヤー電極溶接装置

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JPS6037278A
JPS6037278A JP10752884A JP10752884A JPS6037278A JP S6037278 A JPS6037278 A JP S6037278A JP 10752884 A JP10752884 A JP 10752884A JP 10752884 A JP10752884 A JP 10752884A JP S6037278 A JPS6037278 A JP S6037278A
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JP
Japan
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inert gas
side seam
group
oxide film
predetermined section
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JP10752884A
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Mineo Matsuzaki
松崎 峰夫
Masaaki Nio
仁尾 正昭
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Toyo Seikan Group Holdings Ltd
Original Assignee
Toyo Seikan Kaisha Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/06Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、金属容器の継目、特にスリーピース缶の缶胴
のサイドシームを接合形成するに当り、移動する金属容
器を電気抵抗溶接直後に吹イ」け滞留する不活性ガス雰
囲気に晒すことにより表面に所定膜厚以上の酸化皮膜を
生成しないサイドシームを形成してなる金属容器および
その製造装置に関する。
従来の技術 この種金属容器の継目を高速かつ連続的に電気抵抗溶接
する手段としては、上下一対の電極ローラー間を通過せ
しめるが電極ワイA7−を介して上下一対の電極ローラ
ー間を通過せしめるかして行っているが、いずれも継目
に、高温抵抗加熱を集中作用してラップ面を溶融する際
、必然的に継目を取り巻く酸素雰囲気との酸化反応を励
起し継目表面に生成する膜厚度合によって特有の色を呈
する酸化皮膜を被覆することが良く知られている。これ
は酸化皮膜における反射光の干渉によって生ずるもので
あり一般薄膜の光の干渉の原理に従う。第1表は金属の
酸化皮膜層とその反則光である。
第1表 (金属便覧による) 膜厚の生成因子である金属の酸化作用は常温では錆の原
因となるけれどその酸化速度はさほどではないが、抵抗
溶接熱による550度C以上の高温では酸化反応が烈し
く起り、継目は易く上表のような変色を当然に惹起する
所が当該変色した溶接継目は表面金属素材固有の色艶を
有する他部と違和感を呈し、美観を損ね需要者の購買意
欲を衰退し実用品としての普及に最大のネックとなって
いる。
また継目表面に生成被覆する酸化皮膜の膜厚値が、特に
前表に示す特有の色を呈し出し厚くなればなる程次後工
程で継目に補正塗装を施すに当り、透明塗料液の乗りが
悪くしかもその後の工程作業(フランシャー、ネツカー
、シーマ−等による)で酸化皮膜が補正塗膜ともども剥
離]脱落して地金を露呈することが多く地金の溶出や容
器腐蝕の要因を誘起するばかりか、とりも直さず酸化皮
膜は見た目も悪く品質低下を招来することが判った。
従って当該溶接金属容器の実用化普及の最大の克服すべ
ぎ技術的困難性の課題は、溶接時如何にして必然的に生
成する酸化皮膜の膜厚を表面金属素材自体の固有の色艶
を阻害せずしかも補正塗膜の加工密着性を落さない程度
に制御抑制するかにかかつている。
発明が解決しようとする問題点 本発明は前記従来の欠点に鑑み継目表面に生成する酸化
皮膜を一定以下に抑制するため電気抵抗溶接直後に不活
性ガス雰囲気に晒されてなる金属容器およびその製造装
置を提供せんどするものである。
問題点を解決するための手段 しかして金属缶に適用する本発明装置の第一実施例を第
1図乃至第3図について説明する。
本発明の!ll造装置Aは、吊下ブラケット1下端の二
股端1a、lb相互に亘り回転自在に貫通支承する駆動
ローラー軸2の二ll1li端1a、1b間に固着した
上電極ローラー3と、胴面され4ノーイドシームαをラ
ップ保持された缶胴βを外挿案内覆るガ、rドロツド4
終端の二股端4a。
4b相互に旦り貫通固定した固定軸5に空転自在に取付
りる上電極ローラー6と、サイドシームαの上下N極ロ
ーラー3.6間の通過直後から所定区間に亘り、膏ナイ
ドシームαのフィードラインLを中に挾んで上下に一列
に対向配列した不活性ガス吹田ノズル7.8群とを備え
てなる。
図中9は駆動ローラー軸2端に固着し無端チェーン又は
無端ベルト10を折り返し掛巻してi−ルク伝達をする
駆動輪である。
前記上下吹田ノズル7.8群は、始端の二股9μt11
a、11bを上電極ローラー3の一側を跨いで吊下ブラ
ケット1の二股端1a、1b下部前側にポル1〜12.
13にて固定して吊下ブラケット1に対し直角水平に所
定区間全長に亘り片持延架した上ガス分配箱11下面と
、始端のT字喘14 aをガイドロッド4の二股端4a
4b先端に跨りボルト15.16にて固定して上ガス分
配箱11に並行に所定区間全長に亘り片持延架した下ガ
ス分配箱14上面とにそれぞれ、所定区間の始端に近い
ほど上下電極ローラー3.6間に対する指向度を大きく
とりかつ、千鳥状に相互に食違って対向配列してなる。
また上ガス分配箱11の終端面上部には鉛直に垂下しか
つ内部ガス室11Cと連通ずる供給パイプ17の直角折
曲端を取付はナツト18にて接続するとともに、下ガス
分配箱14の終端面下部にはガイドロッド4および下ガ
ス分配箱14の下側に沿って延架しかつ内部ガス室14
Cと連通ずる供給パイプ19の折返し端を取付はナツト
20にて接続してなる。
本発明装置の第二実施例を第4図乃至第6図について説
明する。
本発明の装置Bは、前記第一実施例の装置へにおいて、
上下ガス分配箱11.14のそれぞれ両外側面対向寄り
半部の始端から終端近傍に亘り、左右脇板21と22.
23と24をそれぞれ並行に添着して上下吹出ノズル7
.8群の両側に突出延在するとどもに左右脇板21と2
2.23ど2/I終端間に端板25,26をそれぞれ掛
渡し介在する一方、左右脇板21,22゜23.2/I
および端板25,26の対向端面全艮に上下ブラシ壁2
7.28を植毛し、その対向端をリイドシームα部が通
過自在に突合せ閉鎖して上下吹出ノズル7.8群から噴
出する不活性ガスを外気から遮断して封じ込めるように
してなる。
また必要に応じ上下ガス分配箱11.14の終※i;の
相互対向面11e、14eは、サイドシームαどその周
辺部内外形状に対応する断面形状に両側を張出して湾成
し弧状の通過間隙Pを介在形成することも出来るが、そ
の場合端板25.26とそれに植毛する端部ブラシ壁を
省略しても良い。
本発明H〜の第三実施例を第7図について説明する。
本発明の装置Cは、前記第二実施例の装置Bにおいて上
下ブラシ壁27.28に代えて、左右脇板21,22.
23.24と端板25,26の対向端面に開口し、上下
ガス分配箱11゜14のガス室11G、14Cとそれぞ
れ連通するノズル孔29.30.31.32を左右脇板
21.22,23.24と端板25.26内に貫通して
上下吹出ノズル7.8群からの噴出と同時にノズル孔2
9,30,31.32からも不活竹ガスを噴出して両側
および終端に亘り連続囲繞するガスカーテン33を形成
し外気の入り込む余地を皆無としてなる。
作 用 本発明は前記のように構成するから、溶接作業に先立っ
て予め図示しない不活性ガス源から途中供給パイプ17
.19を介して上下ガス分配箱11.14のガス室11
c、14c内に不活性ガスを供給貯溜と同時に移動する
金属容器の出口側にある上下吹出ノズル7.8群又は吹
出口37.38群からサイドシームαのフィードライン
Lに向けて一斉に0.1〜2o−rIi/時の設定圧で
噴出して」−下電極ローラー3.6間の前後フィードラ
イン1−の所定区間にかけて不活性ガスを停滞浮遊せし
めて安定した不活、性ガス雰囲気を坦出して置く。
このにうな環境条件の下に胴面してサイドシームαをラ
ップ保持した缶胴βをガイドロッド4に巻tJIJて矢
印方向に約7′IrLZ分以上、例えば約10m/分前
後に回る搬送速度で送給し、上下電極ローラー3.6間
を通過する際、サイドシームαを介して上下電極ローラ
ー3,6は電通状態と4Tるため高温抵抗熱が発生して
ラップ而を軟化圧接するが、その際外気との接触を断つ
不活I11カス雰囲気中にサイドシームα始端は侵入を
開始し、上下電極ローラー3.6間通過後のフィードラ
インLに沿う所定区間、上下吹田ノズル7.8群からサ
イドシームαの内外面に不活竹ガスを吹+jl−I F
iii化皮膜の生成を活性助長しイ1い温度まで強制急
冷しつつ不活性ガス雰囲気中を通過せしめ、その後サイ
ドシームαの塗1jJ補正T稈へど送出する。
効 宋 本発明の第二乃至第三実施例は上下ブラシ壁27.28
やガスカーテン33で外気と完全に遮断するからその効
果は顕著である。
ここで不活性ガス雰囲気中でラップシーム溶接した本発
明の場合と、大気中でラップシーム溶接した従来例の場
合との各種実験比較につぎ述べる。
(1)本発明の場合 本発明とはりフローブリキ(板厚さ023mm、メッキ
I#25−・・外面側FreeS n fR2,12!
7/rIt、合金Sn量0.60 g/Tl1) 、ク
ロム処理鋼販(クロム酸化物15my/尻、メタルクロ
ム 100mg/Td)およびブラックプレー1〜(ク
ロム処理鋼販の表面クロム層を剥離したもの)を使用し
、N2ガス気流中で下記溶接条件においてシーム溶接し
、その後溶接部の酸化膜厚外観(反射光)、密着性、加
工密着性、耐薬品性を測定した。
なお測定方法は次の方法によった。
■酸化膜厚 EXCA (X線光電子分光器)を使用し、Arガスで
表面をエツチングしながらSn。
0、Feの元索澗度比により酸化膜厚を測定する。
■外観 視覚にて酸化膜厚を観察する。
■密着性 塗料としてナイロンパウダーを溶接部に塗布し300〜
320°C,15〜20 Sec焼付け。
厚さ約80〜100μの塗膜を形成しサンプルどする。
この塗膜を強制的に板材から剥し、酸化膜の塗膜側への
移行を視覚観察し密着性を見る。
■加工密着性 i1&131どしてエポキシパウダーとエポキシコリア
系の溶剤型塗料の2種を使用し、エポキシパウダーは前
記■と同様の方法条件で厚さ約4011の塗膜を形成づ
る。又エポキシコリア系の溶剤型塗料はへヶ塗りにて塗
布280℃、 io secで焼付()厚さ約13〜1
5μの塗膜を形成しサンプルとする。それぞれのサンプ
ルをU字形に折り曲げ、顕微鏡にて加工部の塗膜に発生
するマイクロクラックを観察し加工密着性を見る。
■耐薬品性 塗料としてエポキシパウダーを用いた前記■と同じ方法
9条件のサンプルを、エアーゾール品としては最も腐蝕
性の強い部類のグラスターゾルに浸漬し、50℃にて1
ケ月間保管し、塗膜下に発生する気泡を経時観察し耐薬
品性を見る。
但し溶接条件は 電 極: Cu線 ラップ幅: 0.4m 溶接速度: 35m/分 電極加圧力ニ 40に’J −次側電圧: 200V (2)従来例の場合 従来例とは本発明と同一材料、同一溶接条件であるが、
N2ガスを使用せず大気中でシーム溶接し、同一方法条
件で酸化膜厚、外観。
密着性、加工密着性、耐薬品性を測定した。
結果は第2表のとうりである。
なお、◎最良、○良、X不良、××極めて不良をそれぞ
れ表す。
以上のようにN2ガス気流中でのシーム溶接ではいずれ
の材料においても酸化膜が薄く、外観、密看11[、加
工密着性、耐薬品性も優れていることが認められる。
なお本発明において電極ワイヤーを用いても良いことは
言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第一実施例を示す略示側面図、第2図
は第1図TI−IT線視一部切欠拡大断面図、第3図は
第1図■−■線視平面図、第4図は本発明の第二実施例
を示す略示側面図、第5図は第4図v−vIm視拡大端
面図、第6図は第4図Vl−Vl線視拡大断面図、第7
図は本発明の第三実施例を示す第4図Vl −Vl線視
相当部分の拡大断面図である。 A−C・・・金属容器の製造装置 L・・・フィードライン α・・・ザイドシームβ・・
・缶11i3,6・・・上下電極ローラー7.8・・・
上下吹出ノズル 27.28・・・上下ブラシ壁 29.32・・・上下ノズル孔 33・・・ガスカーテン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 表面に生成づる酸化皮膜の膜厚を少なくとも40
    0Å以下に抑制し、表面金属素材自体の固有の色艶を可
    及的に保有した電気抵抗溶接継目を形成して継目の美観
    と補正塗膜の加工密着性を著しく向上してなる金属容器 2、 継目は、胴部のサイドシームである特許請求の範
    囲第1項記載の金属容器 3、 電気抵抗溶接表面に生成する酸化皮膜のII9厚
    を少なくとも400Å以下に抑制自在として、サイドシ
    ームの上下電極ローラー間通過直後から所定区間に亘り
    、前記サイドシームのフィードライン上側に沿って不活
    性ガス吹出ノズル群を下向配列してなる金属容器の製造
    装置4、 吹田ノズル群は、所定区間の始端に近いほど
    上下電極ローラー間に対する指向度を大ぎくとってなる
    特許請求の範囲第3項記載の金属容器の1′l造装置 5、 電気抵抗溶接表面に生成する酸化皮膜の膜厚を少
    なくとも400Å以下に抑制自在として、サイドシーム
    の上下電極ローラー間通過直後から所定区間に亘り、前
    記サイドシームのフィードラインを中に挾んで上下に不
    活性ガス吹出ノズル群を対向配列してなる金属容器の製
    造装置6、 吹出ノズル群は、所定区間の始端に近いほ
    ど上下電極ローラー間に対する指向度を太き(とってな
    る特許請求の範囲第51ti記載の金属容器の製造装置 7、 上下の吹田ノズル群は、千鳥状に相互に食違って
    対向配列してなる特許請求の範囲第3項又は第4項記載
    の金属容器の製造装置8、 電気抵抗溶接表面に生成す
    る酸化皮膜の膜厚を少なくとも400Å以下に抑制自在
    として、サイドシームの上下電極ローラー間通過直後か
    ら所定区間に亘り、前記サイドシームのフィードライン
    上側に沿って下向配列した不活性ガス吹出ノズル群の両
    側に沿って並行囲繞するブラシ壁を設け、前記不活性ガ
    ス吹出ノズル群から吹出された不活性ガスを外気から遮
    断して封じ込めるようにしてなる金属容器の製造装置9
    、 電気抵抗溶接表面に生成する酸化皮膜の膜厚を少な
    くとも400Å以下に抑制自在として、サイドシーム上
    下電極ローラー間通過直後から所定区間に亘り、前記サ
    イドシームのフィードラインを中に挾んで上下に対向配
    列した不活性ガス吹出ノズル群の両側に沿って並行囲繞
    する上下ブラシ壁を設け、当該上下ブラシ壁は対向端を
    前記サイドシーム部が通過自在に突合せ閉鎖し、前記不
    活性ガス吹出ノズル群から吹出した不活性ガスを外気か
    ら遮断して封じ込めるようにしてなる金属容器の製造装
    置 10、電気抵抗溶接表面に生成する酸化皮膜の膜厚を少
    なくとも400Å以下に抑制自在として、サイドシーム
    の上下電極ローラー間通過直後から所定区間に亘り、前
    記サイドシームのフィードラインを中に挾んで上下に対
    向配列した不活性ガス吹出ノズル群の両側及び前記所定
    区間の終端にロリ連続囲繞する上下ブラシ壁を設Cノ、
    当該ブラシ壁は対向端を前記サイドシーム部が通過自在
    に突合せ閉鎖゛し、前記不活性ガス吹出ノズル群から吹
    出した不活性ガスを外気から遮断して封じ込めるように
    してなる金属容器の製造装置 11、電気抵抗溶接表面に生成する酸化皮膜の膜厚を少
    なくとも400Å以下に抑制自在として、サイドシーム
    の上下電極ローラー間通過直後から所定区間に亘り、前
    記サイドシームのフィードライン上側に沿って下向配列
    した不活性ガス吹出ノズル群の両側および前記所定区間
    の終端に亘り等間隔に不活性ガス吹出孔群を下向配列し
    、当該吹出孔群から噴出するガスカーテンで前記不活性
    ガス吹出ノズル群から吹出す不活性ガスの雰囲気を連続
    囲繞して外気から遮断封じ込むようにしてなる金属容器
    の製造装置12、電気抵抗溶接表面に生成する酸化皮膜
    の膜厚を少なくとも400Å以下に抑制自在として、サ
    イドシームの上下電極ローラー間通過直後から所定区間
    に亘り、前記サイドシームのフィードラインを中に挾ん
    で上下に対向配列した不活性ガス吹出ノズル群の両側お
    よび前記所定区間の終端に回り等間隔に上下不活性ガス
    吹出孔群を対向配列し、当該吹出孔群から噴出するガス
    7J−テンで前記不活性ガス吹出ノズル群から吹出す不
    活性ガスの雰囲気を連続囲繞して外気から遮断封じ込む
    ようにしてなる金属容器の製造装置
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2042256A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-01 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zum Fügen von Gegenständen

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