JPS63149083A - バツト溶接方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄鋼板の端面同士をバット溶接する方法に関
するものである。

（従来の技術） 例えば薄鋼板を高能率、高精度に溶接する方法として、
近年、フラッシュバット溶接法に代わってバット溶接法
が広く採用されている。

このバット溶接法は第４図（イ）（ロ）に示すように、
対向配置されて成る加圧装置を兼ねた電極１．１で被溶
接材である薄鋼板２を挟持し、これらを突き合わせて加
圧しつつ大電流を流すことにより極めて短時間で前記薄
鋼板２の端面同士を接合せんとする一種の圧接法である
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特に薄鋼板等の突合わせ溶接を前記バッ
ト溶接法によって行うと、突合わせ面の幅方向で入熱ム
ラが発生しやすいという問題があった。

すなわち、板端面の両側部では入熱不足気味となり、逆
に板端面の両側部から少し内側寄りの位置では過大入熱
気味となるのである。特に、その傾向が顕著な場合には
第５図に示すように過大入熱位置で溶は落ち、あるいは
アブセット不足が生じることになる。第５図中３は入熱
過大による接合不良部を示す。反対にこの現象を防止せ
んとして入熱を下げると板端面の両側部が入熱不足（冷
接）となって板端面の両側部が接合不良となる。

本発明はかかる問題点を解決できるバット溶接方法を提
供せんとするものであり、後述する本発明者等の研究・
実験に基づく知見によって成立せしめられたものである
。

（問題点を解決するための手段） 先ず、前記した従来の問題点が発生する原因について説
明する。

すなわち、本発明者等は入熱ムラの発生原因についての
力学的、電気的挙動を有限要素法等を用いた数値解析に
より検討し、加えて実験による検討を行った結果、従来
の問題は以下の原因によるものであることが判明したの
である。

つまり、薄鋼板同士の突合わせ溶接時には、薄鋼板は突
合わせ面近傍のみが急速加熱されるために溶接初期の薄
鋼板２．２の端面ば第３図に示すように不均一な熱膨張
によって回転変形して板端面の両側部の突合わせが十分
でなくなり、この部分で非接触部が形成される。

しかして、この状態で大電流を流し続けると前記非接触
部に隣接した突合わせ面の極く局部に電流が集中し、そ
のために急激な発熱の集中が生じる（参考として参考図
を添付する）。また、これとは反対に板端面の両側部の
発熱が不足する。

かかる理由によって板端面の両側部より少し内側寄りの
電流集中部では溶は落ちたり、アブセット不足になって
接合不良となり、また板端面の両側部では入熱不足によ
る接合不良となっていたのである。

すなわち、すでに述べたように、板端面の両側部におけ
る入熱不足を防止するために電流密度を増加すると前記
両側部から少し内側寄りの位置で入熱過大となり溶は落
ちやアブセット不足が生じる。これを防止せんとして電
流密度を低下させると反対に板端面の両側部に入熱不足
が生じる。これは第３図に示すように板端面の両側部に
隙間が生じるからであり、溶接の進行と共に材料が軟化
しである時間経過した後は、この隙間も接触するように
なってこの個所にも電流が流れるようになる。しかし、
結果的には板端面の両側部における全通電時間が不足す
るようになる。これが入熱不足の原因である。

そこで本発明ではこの全通電時間の不足を板幅方向の端
面形状を変化させることにより解決せんとしているので
ある。

すなわち本発明は、溶接せんとする薄鋼板の端面の両側
部に夫々幅ｌが１〜５０ｎ、端面突合わせ時の突出長さ
Ｄが０．０１ｆｌ１以上の突出部を設けたＨＥ板を使用
することにより前記した入熱ムラに起因する接合不良を
なくそうとしているのである。

つまり、本発明では第１図に示すように、予め隙間が発
生する板端面の両側部に突出部４を設けておき、入熱不
足になる個所を溶接初期に余分に電流を流しておくので
ある。

これにより、板端面画側部の入熱不足が解消されて前記
した両側部より少し内側寄りの位置での入熱過大を防止
できる電流密度で板端面の両側部も良好な溶接が可能と
なるのである。

本発明において、突出部４の寸法を前述の如く規制する
のは以下の理由による。

■）端面突合わせ時の突出長さＤについて本発明者等の
研究・実験によって得られた結果においては溶接時に板
端面の両側部に発生する隙間は、その絶対値の最小が０
．０１ｍであったからである。

なお、上限については特に制限はないのであるが、突出
部の座屈の問題及び溶接ビードの外観（突出部のみがア
ブセント量が多くなるために溶接ビードの余盛状況が変
化する）の問題等があるために０．５〜１．０龍程度が
望ましい。

すなわち、このような理由によって本発明では突出長さ
Ｄを０．０１ｗ以上としたのである。

２）突出部の幅ｌについて 本発明者等の研究・実験によって得られた結果において
は、溶接時に板端面の両側部に発生する隙間の板幅方向
の幅の最小値１酊であったため、幅ｌが１ｍ未満である
と効果がなくなるからである。

また、幅βが５Ｏｎ＋を超えると、この突出部において
従来と同様の問題が発生し、再びこの突出部において隙
間が発生するからである。

なお、この突出部４の形状については何等限定されるも
のではなく、例えば第２図（イ）〜（ニ）に示すような
形状であってもよいことは勿論である。また、この突出
部４は第１図に示すように溶接せんとする薄鋼板の端面
両方に設ケチも、また第２図（ホ）に示すように片方の
端面のみに設けてもよい。

（実　施　例） 以下、本発明方法を実施した結果について説明する。

先ず、本実施例に使用した供試材の成分、寸法及び機械
的性質を下記第１表に、またこの供試材を使用して本発
明方法によりバット溶接を行った際の溶接条件を下記第
２表に示す。

第１表 第２表 しかして、第１表に示す供試材を用い、第２表に示す溶
接条件にて本発明方法によりバット溶接を行った結果を
下記第３表に示す。

第３表 上記第３表より明らかなように、本発明方法を適用した
場合には従来法や比較法と比べて格段に割れ率が減少し
た。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、ＭＥ板の端面同士をバッ
ト溶接する方法において、溶接せんとする薄鋼板の端面
の両側部に夫々幅ｌが１〜５０＋＋ｎ、端面突合わせ時
の突出長さＤが０．０１龍以上の突出部を設けた薄銅板
を使用してその端面同士を接合するものである為、従来
板端面の両側部に発生していた入熱ムラに起因する接合
不良を防止でき、良好な接合が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の概略説明図、第２図（イ）〜（ホ
）は本発明方法に使用するＩＥ仮の板端面における突出
部形状の例示図面、第３図及び第５図は従来方法による
場合の問題点を説明する図面、第４図はバット溶接法の
説明図である。 １は電極、２は薄鋼板、４は突出部、Ｄは突出長さ、ｌ
は幅。 第１図 Ｏ−）　　　　　　　（ニ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄鋼板の端面同士をバット溶接する方法において
   、溶接せんとする薄鋼板の端面の両側部に夫々幅ｌが１
   〜５０ｍｍ端面突合わせ時の突出長さＤが０．０１ｍｍ
   以上の突出部を設けた薄鋼板を使用してその端面同士を
   接合することを特徴とするバット溶接方法。