JPS61159286A - 高周波電縫溶接方法 - Google Patents

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】 〈発明の目的〉 産業上の利用分野 本発明は高周波電縫溶接方法に係り、詳しくは、帯鋼を
円筒状にロール成形後に帯鋼のエツジ端面を突合わせて
高周波電流を溶接電流として流して溶接する方法であっ
て、とくに、ステンレス鋼その他の特殊鋼の如く、溶接
時に粘性の高い溶鋼が生じる鋼種であっても、この高層
波電流と磁場との相互作用によりエツジ端面に作用する
電磁ツノを強め、この電磁力によって溶鋼を強制的に外
部に押出させて溶接できる高周波電縫溶接方法に係る。

従　　来　　の　　技　　術 一般に、２５０〜４５０　Ｋ　１１　Ｚの高周波電縫溶
接においては、帯鋼を円筒状にロール成形してから、帯
鋼のエツジ部の突合わせ部【こ高周波電流を溶接電流と
して流して溶接点で加熱溶融し、その後、スクイズロー
ルでエツジ部を加圧して溶接が行なわれている。

すなわち、第４図は従来例の高周波電縫溶接方法を一般
的に示す説明図であって、第１図において帯ｕＡ１は矢
印式方向に移送され、この間に仕上ロール（図示せず）
により円筒状にロール成形される。この円筒状体の各エ
ツジ部１ａは突合わされ、しかも、両エツジ部１ａ間に
はＶ型シェープの間隙が形成され、このＶ収束点１ｂを
溶接施工点として、そこで、溶融接合される一方、両側
から一対のスクイズロール５により加圧筒合され、両エ
ツジ部１ａの非金属介在物を排出して溶接が行なわれる
。この際、両エツジ部１８間に形成されるＶ型シェープ
間隙の両側には一対のコンタクトチップ２が摺動自在に
接続され、これらコンタクトチップ２には高周波溶ｉ電
諒（図示せず）が接続されている。この溶接電源からは
Ｖ収束点１ｂの溶接施工点に向けて溶接電流１ｏが表皮
効果ならびに近接効果によってエツジ部１ａに沿って符
号４で示す点線経路に沿って流れ、溶接電流１ｏににり
両エツジ部１ａが加熱溶融されて上記の如く接合されて
溶接される。

しかしながら、例えば、ステンレス鋼その他の特殊鋼の
如く、表面張力、粘性が大きい溶鋼が発生する鋼種を、
高周波電縫溶接により電縫管を製造する場合には、エツ
ジ部１ａに生成した溶ｖＡ６が内外面に押出されにくい
ということが発生する。溶鋼が押出されにくいと、第５
図に示すように、この溶鋼６によって両エツジ部１８間
が短絡され、そこに第５図の点線経路で示す如く溶接電
流が分流し、溶接施工点で十分な熱が与えられず、溶接
欠陥を生じる原因となっている。また、両エツジ部１ａ
の間を短絡する溶鋼６ｔまこの分流電流により溶断され
易く、これがスパークおよびスパッタが多発する原因に
なっている。

この点、溶接電源として５０〜８０にｌｌｚの中周波電
源を用いると、高電流を流せるため、両エツジ部１ａの
端面に作用する電磁力が強められ、外部への溶鋼の排出
を促進し、上記の如き溶接欠陥、スパーク、スパッタを
防止する効果がある。

しかし、高周波電源に比較すると、中周波電源では加熱
効率が悪く、電力コストが高くなり、また、抵抗溶接方
式ではコンタクトチップと円筒状の素管の接触部の抵抗
が大きくなり、接触部にスパークが発生し、アーク痕が
多発し易くなるといった欠点がある。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、上記
の如く、高周波電縫溶接する際に、その溶接部たるＶシ
１−プ間隙の上部に設置しく４） た誘導コイルに対し、高周波電源かの溶接電流と同一方
向に電流を流し、エツジ部の端面に作用する電磁力を強
めて、外部への溶鋼の排出を促進して溶接する方法を提
案する。

従って、本発明方法であると、例えば、ステンレス鋼そ
の他の特殊鋼であっても、溶鋼のエツジ部間の短絡の発
生を防止でき、溶接欠陥、スパーク、スパッタが発生し
にくい安定した操業ができる。

〈発明の構成〉 問題点を解決するための 手段ならびにその作用 すなわち、本発明方法は、帯鋼を連続的に円筒状にロー
ル成形し、この帯鋼のエツジ部の突合わせ部に高周波電
流を溶接電流として流して、溶接点で加熱溶融してから
、スクイズロールでエツジ部を加圧して高周波電縫溶接
する際に、前記溶接部の上に設けた誘導コイルに前記溶
接電流と同じ向きの電流を流すことを特徴とする。

そこで、上記手段たる構成ならびにその作用について、
第１図、第２図ならびに第３図により更に具体的に説明
すると、次の通りである。

まず、第１図は本発明方法によって高周波電縫溶接する
際の一例の説明図であり、第４図に示す場合と同様に、
符号１は帯鋼、２はコンタクトチップを示し、コンタク
トチップ２には溶接電源が接続され、一方のコンタクト
チップ２からＶ収束点１ｂに向は点線経路４を経て溶接
電流ｉｏが供給される。このＶ収束点１ｂＬ：おいて帯
鋼のエツジ部１ａが突合わされ、この状態で加熱溶融さ
れて溶接シーム１Ｃが形成される。このＶ収束点１ｂた
る溶接部の上部、例えば、第２図ならびに第３図に示す
ように距Ｉ！１ｌｔａだけ離間させて、誘導コイル３を
設け、この誘導コイル３には溶接電流ｉｏと同じ向きの
電流ｉを流す。このように電流ｉを流すと、各エツジ部
１ａの端面に作用する電磁力が強められ、外部への溶鋼
の排出が促進されて、各エツジ部１ａ間の短絡の発生、
これに伴なってのスパッタ等の発生が防止できる。

すなわち、第２図に示すように左右のエツジ部１ａを流
れる溶接電流ｉｏが平行逆方向に流れているときは、誘
導コイル３の左辺電流線ＣＤならびに右辺電流線Ｃ’　
Ｄ’　を流れる電流ｉも平行逆方向に流れる。このとき
には、左辺溶接電流線ＡＢに流れる溶接電流によって右
辺溶接電流線Ａ’　Ｂ’　に及ぼす力ＦＯはＥ−証・（
Ｕ下丁−了、１２”２瓦ｒ −ｒ）（反発力）で与えられる。

これに対し、誘導コイル３を流れる電流によって右辺溶
接電流＠Ａ’　Ｂ’　に作用する力は、第３図に示すよ
うに、誘導コイルの右辺電流線Ｃ’　Ｄ’の電流による
力Ｆ１および左辺電流線ＣＤの電流による「２の合成力
［が新たに力ＦＯにプラスして作用する。

なお、Ｆｌ、「２は次式で与えられ、Ｆｌ　は吸引力と
なり、Ｆ２は反発力となっている。

Ｆ、−工（５１１Ｆ−ａ） ？几＾ Ｆ２　＝Ｔｈ（ｒ’　＋　ａ’　＋　１　’　−♂■１
）従って、誘導コイルを溶接部の上方に、例えば、距Ｍ
ａ（第２図ならびに第３図参照）だけはなして設置し、
溶接電流と同じ向きに電流を流すことで、エツジ部１ａ
喘面に作用する電磁力を強めることができ、外部への溶
鋼が容易に押出され、溶鋼のエツジ部１ａ間の短絡によ
る溶接欠陥や、スパッタ、スパーク等の発生がおさえら
れ、表面張力や粘性の大きい溶鋼が生じるステンレス鋼
その他の特殊鋼であっても、電縫鋼管が良好なものとし
て製造できる。

実　　施　　例 まず、第１表に示す組成ならびに板厚のオーステナイト
系およびフエライ］・系ステンレス鋼板を第１図に示す
如く高周波電縫溶接を行なって、電縫管を製造した。こ
の際に、比較のために、第４図に示す如〈従来方法によ
って高周波電縫溶接を行ない、両者間で、溶接欠陥発生
率等を溶接条件に併せて比較したところ、第２表（こ示
す通りであった。

なお、本発明方法において誘導コイルの形状および設置
位置は第６図に示す通りであって、第５図で符号２はコ
ンタクトチップ、３は誘導コイル、ｌは１ｏｏｍｍ、ａ
は５ｍｍ、ｔは１０ｍｍ、θは３６であった。

造管の結果を第２表に示す通り、本発明法を適用した場
合、溶接欠陥発生率、スパッタ、スパークが大幅に減少
しており安定した操業が可能であった。

第１表 第２表 ト 〈発明の効果〉 以上詳しく説明した通り、本発明方法は、円筒状にロー
ル成形した帯鋼のエツジ部を突合わせ、高周波電縫溶接
する際に、この溶接部の上部に設けた誘導コイルに溶接
電流と同じ向きに電流を流して、高周波電縫溶接する方
法である。

従って、この溶接電流と同じ向きに流される電流によっ
て、高周波電縫溶接であっても、エツジ部端面に強い電
磁力が作用するため、溶鋼は強制的に外部にＩＪ＋出で
きることがら、エツジ部間の溶鋼の短絡がなく、スパッ
タ等の発生がなく安定して溶接できる。

なお、溶接部の上部に設けるほか、誘導コイルはそれに
上記の方向の電流を流すことができれば何れのところに
も設置できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法によって高周波電縫溶接する際の一
例の説明図、第２図ならびに第３図は本発明方法による
溶接時の電磁力の作用機構を示す各説明図、第４図は従
来方法で高周波電縫溶接する際の説゛明図、第５図は従
来方法によっての溶鋼のエツジ部間の短絡状態の説明図
、第６図は本発明方法で使用する誘導コイルの一例の斜
視図である。 符号１・・・・・・帯鋼 ２・・・・・・コンタクトチップ ３・・・・・・誘導コイル　　４・・・・・・溶接電流
通路ｉｏ・・・・・・溶接電流

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 帯鋼を連続的に円筒状にロール成形し、この帯鋼のエッ
   ジ部の突合わせ部に高周波電流を溶接電流として流して
   、溶接点で加熱溶融してから、スクイズロールでエッジ
   部を加圧して高周波電縫溶接する際に、前記溶接部の上
   に設けた誘導コイルに前記溶接電流と同じ向きの電流を
   流すことを特徴とする高周波電縫溶接方法。