JPWO2018181397A1 - 帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法 - Google Patents

帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018181397A1
JPWO2018181397A1 JP2018545238A JP2018545238A JPWO2018181397A1 JP WO2018181397 A1 JPWO2018181397 A1 JP WO2018181397A1 JP 2018545238 A JP2018545238 A JP 2018545238A JP 2018545238 A JP2018545238 A JP 2018545238A JP WO2018181397 A1 JPWO2018181397 A1 JP WO2018181397A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
welding
joint
steel strip
threshold value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018545238A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6483932B2 (ja
Inventor
沖 祐一郎
祐一郎 沖
大朗 作本
大朗 作本
隆文 中谷
隆文 中谷
良祐 光岡
良祐 光岡
達輝 三皷
達輝 三皷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Primetals Technologies Japan Ltd
Original Assignee
Primetals Technologies Japan Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Primetals Technologies Japan Ltd filed Critical Primetals Technologies Japan Ltd
Application granted granted Critical
Publication of JP6483932B2 publication Critical patent/JP6483932B2/ja
Publication of JPWO2018181397A1 publication Critical patent/JPWO2018181397A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • B23K11/061Resistance welding; Severing by resistance heating using roller electrodes for welding rectilinear seams
    • 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
    • B23K11/24Electric supply or control circuits therefor
    • B23K11/25Monitoring devices
    • 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
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
    • B23K31/125Weld quality monitoring
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/72Investigating presence of flaws
    • 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
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Abstract

無効電流に起因した接合不良の発生を判定すること。シーム溶接により接合される帯状板体(例えば、鋼帯(2))の接合部の温度を測定する測定部(11)と、測定部(11)の測定結果に基づいて、接合部における平均温度Tave、及び接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差ΔTを算出し、平均温度Taveが第1の閾値以下で、且つ温度差ΔTが第2の閾値以上である場合に、接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定部(13)とを備える。

Description

本開示は、シーム溶接によって接合される帯状板体の接合部における、帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法に関する。
鋼帯などの帯状板体を製造・処理する生産ラインでは、鋼塊などを熱間または冷間圧延することで、帯状板体が製造される。このような生産ラインでは、帯状板体に対して酸洗などの前処理や防錆油の塗布などを施す際に、個々の帯状板体に各処理を施すのでは、生産効率が悪く、実用的ではない。このため、個々の帯状板体の長手方向の端部を互いに溶接して連接することで、これらの処理を連続的に行う方法が用いられている。
帯状板体の溶接方法としては、一般的に、重ね抵抗溶接の一種であるシーム溶接が用いられる。シーム溶接では、帯状板体の端部同士を重ね合せた接合部を、一対の電極輪を回転させながら通電することで、帯状板体を連続的に溶接する。このようなシーム溶接では、接合部で接合不良が発生する可能性があり、接合不良によって生産ライン内で接合部が破断し、生産ラインが停止することがあった。帯状板体の破断により生産ラインが停止してしまうと、生産ラインの稼動率が低下することに加え、生産ラインの復旧に多大な時間が掛かるとともに修理に伴う修繕コストが増加するといった影響がある。
これに対して、例えば、特許文献1には、帯状板体である鋼帯の溶接判定方法として、溶接直後の溶接部の温度を測定し、測定した温度と鋼帯の重ね厚に応じた閾値とから、接合不良を判定する方法が開示されている。
特開昭63−203285号公報
ところで、電極輪で接合部を圧下しながら溶接するシーム溶接では、稼動時間や圧下量などの使用条件によっては、電極輪の表面に偏摩耗が生じることがある。電極輪の表面に偏摩耗がある場合、鋼帯の接合部以外の箇所が経路となり流れる無効電流が発生する。通常、シーム溶接では、一定の電流値で溶接が行われるため、無効電流が発生すると、接合部に流れる電流が少なくなるために、接合部が十分に接合されずに接合不良となる場合がある。しかし、特許文献1に記載の方法の場合、このような接合不良の発生を判定することができなかった。
そこで、本発明は、上記の課題に着目してなされたものであり、シーム溶接において無効電流に起因した接合不良の発生を判定することができる帯状板体の溶接判定装置及び溶接判定方法を提供することを目的としている。
本発明の一態様によれば、シーム溶接により接合される帯状板体の接合部の温度を測定する測定部と、上記測定部の測定結果に基づいて、上記接合部における平均温度、及び上記接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差を算出し、上記平均温度が第1の閾値以下で、且つ上記温度差が第2の閾値以上である場合に、上記接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定部とを備えることを特徴とする帯状板体の溶接判定装置が提供される。
本発明の一態様によれば、シーム溶接により接合される帯状板体の接合部の温度を測定する測定ステップと、上記測定ステップでの測定結果に基づいて、上記接合部における平均温度、及び上記接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差を算出する算出ステップと、上記平均温度が第1の閾値以下で、且つ上記温度差が第2の閾値以上である場合に、上記接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定ステップとを備えることを特徴とする帯状板体の溶接判定方法が提供される。
本発明の一態様によれば、シーム溶接において無効電流に起因した接合不良の発生を判定することができる。
本発明の一実施形態に係る帯状板体の溶接判定装置を示す説明図である。 シーム溶接による鋼帯の溶接方法を示す説明図である。 シーム溶接による鋼帯の溶接方法を示す説明図である。 本発明の一実施形態に係る帯状板体の溶接判定方法を示すフローチャートである。 無効電流に起因して接合不良が発生した際の、接合部の温度の測定結果を示すグラフである。 無効電流の発生メカニズムを示す説明図である。 無効電流の発生メカニズムを示す説明図である。 無効電流の発生メカニズムを示す説明図である。 チリに起因して接合不良が発生した際の、接合部の温度の測定結果を示すグラフである。
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても1つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
<装置構成>
はじめに、図1〜図3を参照して、本発明の一実施形態に係る溶接判定装置1の構成について説明する。本実施形態における溶接判定装置1は、帯状板体である鋼帯2の接合部における接合不良を判定する装置である。本実施形態では、鋼帯2は、図1及び図2に示すように、酸洗ラインなどの生産ラインに先に投入された鋼帯である先行材21と、先行材21の後に投入された鋼帯である後行材22とからなる。このような生産ラインでは、先行材21の尾端部と、後行材22の先端部とがシーム溶接機3によって溶接され、接合されることで、先行材21と後行材22とが連続した1つの鋼帯2となり、酸洗などの目的に応じた処理が施される。
シーム溶接機3は、枠体31と、一対の電極輪32a,32bと、一対のスウェージングロール33a,33bと、2つの加圧シリンダー34,35と、複数の車輪36とを備える。
枠体31は、図1に示す正面視において角が直角なU字状の形状を有し、U字状の溝がx軸方向(図1の紙面に対する左右方向であり、地面に平行な水平方向)に平行に延在して配される。
一対の電極輪32a,32bは、ロール状の電極であり、枠体31のU字状の溝の内側に、z軸方向(図1の紙面に対する上下方向であり、地面に垂直な鉛直方向)に対向して設けられる。一対の電極輪32a,32bは、不図示の駆動モータにそれぞれ接続され、駆動モータの駆動力を受けて、x−z平面においてロール形状の周方向に回転可能に構成される。また、一対の電極輪32a,32bは、不図示の電源装置に接続される。電極輪32aは、鋼帯2の位置をz軸の0としたときのz軸負方向側に配され、枠体31に固定される。電極輪32bは、z軸正方向側に配され、加圧シリンダー34を介して、枠体31に固定される。また、電極輪32bは、加圧シリンダー34によって、z軸方向に移動可能に構成される。
一対のスウェージングロール33a,33bは、圧下ロールであり、一対の電極輪32a,32bのx軸負方向側となる枠体31のU字状の溝の内側に、z軸方向に対向して設けられる。一対のスウェージングロール33a,33bは、z軸正方向側からみて、x軸及びy軸(x軸方向及びy軸方向に垂直な方向)に対して傾いて、互いに交差するように配される。また、一対のスウェージングロール33a,33bは、不図示の駆動モータにそれぞれ接続され、駆動モータの駆動力を受けて、ロール形状の周方向に回転可能に構成される。スウェージングロール33aは、鋼帯2の位置をz軸の0としたときのz軸負方向側に配され、枠体31に固定される。スウェージングロール33bは、鋼帯2の位置をz軸の0としたときのz軸正方向側に配され、加圧シリンダー35を介して、枠体31に固定される。さらに、スウェージングロール33bは、加圧シリンダー35によって、z軸方向に移動可能に構成される。
複数の車輪36は、枠体31にz軸負方向側の底面に、枠体31がx軸方向に移動可能なように、x軸方向及びy軸方向に並んで設けられる。
また、シーム溶接機3は、不図示の走行用モータを有し、この走行用モータの駆動力を受けて、枠体31がx軸方向に移動可能に構成される。
上記構成のシーム溶接機3によるシーム溶接では、以下の動作によって鋼帯2の溶接が行われる。
まず、鋼帯2の幅方向の位置を調整するサイドガイド(不図示)や鋼帯2を保持するクランプ装置(不図示)などによって、先行材21の尾端部及び後行材22の先端部の位置が接合位置となるように調整される。接合位置とは、図1及び図2に示すように、先行材21及び後行材22の幅方向(x軸方向)の中心位置が合わさり、先行材21の尾端と後行材22の先端とが所定の重ね代(例えば、y軸方向に1.6mm〜3.8mm程度の長さ)で重ね合わされた状態となる位置である。
そして、先行材21の尾端部と後行材22の先端部とが重ね合わさった箇所となる鋼帯2の接合部が、一対の電極輪32a,32bによって、圧下及び溶接されることで、先行材21と後行材22とが接合される。一対の電極輪32a,32bによる接合では、図3に示すように、一対の電極輪32a,32bの間に鋼帯2の接合部が挟持された状態で、鋼帯2の接合部を一対の電極輪32a,32bで加圧及び通電することで、鋼帯2の抵抗発熱により接合部を加熱し、押しつぶす。さらに、この一対の電極輪32a,32bによる接合を、枠体31を幅方向に走行させ、一対の電極輪32a,32bを回転させながら行うことで、鋼帯2のx軸方向の全幅にわたって、接合部の接合が連続的に行われる。なお、一対の電極輪32a,32bによる溶接は、鋼帯2の材質や板厚などによって予め設定された一定の電流値で行われる。なお、本実施形態では、一対の電極輪32a,32bによる圧下力及び溶接電流の電流値は、一般的なシーム溶接に比べて、いずれも高い条件となる。例えば、鋼帯2が、2mmの板厚、0.30mass%〜0.45mass%程度のC含有量となる中炭素鋼である場合、一般的なシーム溶接では、20.6kN程度の圧下力、17.5kA程度の電流値で溶接が行われるのに対して、本実施形態では、30.0kN程度の圧下力、40.0kA程度の電流値で溶接が行われる。
また、シーム溶接機3によるシーム溶接では、一対の電極輪32a,32bによる溶接が行われた接合部は、一対のスウェージングロール33a,33bによって圧下される。一対のスウェージングロール33a,33bによる圧下では、溶接直後の接合部が、枠体31の走行によって一対のスウェージングロール33a,33bの位置まで移動し、一対のスウェージングロール33a,33bによって圧下されることで、加圧及び圧接される。この際、一対のスウェージングロール33a,33bは、互いに交差して配されるため、圧下後の接合部がほぼ平坦な状態となる。一対のスウェージングロール33a,33bによる圧下も、一対の電極輪32a,32bによる圧下と同様に、鋼帯2のx軸方向の全幅にわたって、連続して行われる。
シーム溶接機3によるシーム溶接では、一対の電極輪32a,32bによって、鋼帯2の接合部が圧下及び溶接されることで、接合部が接合し、また接合部の段差が圧下前に比べて小さくなる。そして、一対の電極輪32a,32bによる接合の後、一対のスウェージングロール33a,33bによって、鋼帯2の接合部が圧下されることで、接合部の形状が平坦化される。
溶接判定装置1は、図1に示すように、測定部11と、記憶部12と、判定部13とを備える。
測定部11は、放射温度計などの測温装置であり、溶接直後の鋼帯2の接合部の温度を測定する。測定部11は、シーム溶接機3の枠体に固定され、一対の電極輪32a,32bによる溶接直後の接合部の表面温度が測定可能な位置に配される。本実施形態では、測定部11は、図1に示すように、電極輪32aとスウェージングロール33aとの間となる、枠体31のU字状の溝の内側に設けられる。測定部11は、一対の電極輪32a,32bによる溶接直後の接合部の表面温度を、シーム溶接が行われている間、連続的に測定し、測定結果を測定時間とともに記憶部12に出力する。
記憶部12は、測定部11から取得した測定結果を測定時間とともに測定データとして記憶し、測定データを判定部13に出力する。
判定部13は、記憶部12から取得した測定データに基づいて、鋼帯2の接合部にて接合不良が発生したか否かを判定する。判定部13による、溶接判定方法についての詳細は、後述する。
記憶部12及び判定部13は、入力装置、出力装置、中央処理装置(CPU)、主記憶装置(内部記憶装置)、補助記憶装置(外部記憶装置)などから構成されるコンピュータであり、主記憶装置が記憶部12、中央処理装置が判定部13として機能する。
<溶接判定方法>
次に、図4〜図9を参照して本実施形態に係る帯状板体の溶接判定方法について説明する。図4に示すように、まず、測定部11は、鋼帯2の接合部の表面温度を測定する(S100)。ステップS100における表面温度の測定は、一対の電極輪32a,32b及び一対のスウェージングロール33a,33bによる、接合部の溶接及び圧下と並行して行われる。また、測定部11は、一対の電極輪32a,32bによって溶接された直後、且つ一対のスウェージングロール33a,33bによる圧下前の接合部の表面温度を測定する。測定部11による温度の測定結果は、記憶部12へと出力され、測定データとして記憶部12に記憶される。
次いで、測定部11による温度の測定が終了した後、判定部13は、記憶部12に記憶された測定データに基づいて、溶接部における平均温度Tave及び温度差ΔTを算出する(S102)。測定データは、測定時間に応じた温度のデータであり、図5のような温度チャートとして示される。ステップS102では、平均温度Tave及び温度差ΔTの算出に先立ち、取得された測定データから判定範囲の測定データの抽出が行われる。判定範囲は、鋼帯2の板幅に対応した測定時間であり、溶接された鋼帯2の接合部を測定している時間である。具体的には、一対の電極輪32a,32bの通電開始から一定距離だけ溶接部が幅方向に動いたタイミングから、通電終了から一定距離だけ溶接部が幅方向に動いたタイミングまでの時間が判定範囲となる。なお、一定距離とは、一対の電極輪32a,32bの接触点から、測定部11の測定点までの距離である。判定範囲の抽出が行われた後、判定部13は、判定範囲における測定データに基づいて、接合部に相当する判定範囲における平均温度Tave、及び判定範囲おける温度の最大値と最小値との差である温度差ΔTを算出する。なお、具体的には、平均温度Taveは判定範囲の測定データにおける複数の温度データの平均値として算出され、温度差ΔTは判定範囲の測定データにおける複数の温度データの最大値と最小値との差として算出される。
ステップS102の後、判定部13は、ステップS102で算出された平均温度Taveが第1の閾値以下、且つ温度差ΔTが第2の閾値以上であるか否かを判断する(S104)。
ここで、一対の電極輪32a,32bで鋼帯2を圧下しながら溶接するようなシーム溶接の場合、稼動時間や圧下量、鋼帯2の材質などの条件によって、図6に示すように、一対の電極輪32a,32bの表面が段差状に偏摩耗することがある。偏摩耗による一対の電極輪32a,32bの表面の段差dが鋼帯2の板厚よりも小さい場合、シーム溶接の初期には、図7に示すように、鋼帯2の接合部にのみ電流が流れるため、接合部の溶接が正しく行われる。しかし、シーム溶接では、一対の電極輪32a,32bによる加圧が一定圧力で実施されるため、材料変形により接合部の重ね合せ代が小さくなる溶接末期に近づくに従い、接合部の板厚方向の厚みが薄くなる。この際、図8に示すように、後行材22及び先行材21が、一対の電極輪32a,32bの摩耗していない部分に接触し易くなり、接合部以外の経路で流れる無効電流が生じる。無効電流は接合部の溶接に寄与しないものであるため、無効電流の増加に伴い、接合部では溶接が十分に行われなくなり、接合部における表面温度も低下することとなる。つまり、一対の電極輪32a,32bの偏摩耗により無効電流が生じる場合には、図5に示すように、時間経過に伴い接合部の温度が低くなるような、右肩下がりの温度チャートとなる。このような無効電流は、溶接末期における接合部の厚み及び鋼帯2の板厚と、段差dとの関係から、段差dの大きさが鋼帯2の板厚と同じくらいになると発生し易くなる。
ステップS104による判定では、このような無効電流による接合部の温度変化を検知するものである。このため、第1の閾値は、母材が溶融して飛び散る現象であるチリなどの現象が起きていない場合における、接合部の平均温度Taveを検出可能な値に設定される。チリが発生した場合、溶融した母材が接合部の表面に露出した状態となり、測定部11によって露出した高温の溶融母材が測定される。このため、図9に示すように、チリが発生した場合には温度チャートがハンチングし、チリが発生していない場合に比べ平均温度Taveが高くなる。つまり、第1の閾値は、チリが発生した際の温度データから、チリの発生による平均温度Taveの上昇が検知可能な値として設定される。さらに、チリによる平均温度Taveの上昇は、鋼帯2の板厚が厚くなるに従い、大きくなる傾向がある。このため、第1の閾値は、鋼帯2の板厚に応じて設定されてもよい。また、第2の閾値は、無効電流が発生した際に生じる、温度チャートにおける溶接の初期から末期にかけての温度降下を検知可能な値として、鋼帯2の材質や電流値などに応じて設定される。
ステップS104において、平均温度Taveが第1の閾値以下、且つ温度差ΔTが第2の閾値以上である場合、判定部13は、鋼帯2の溶接部において、無効電流による接合不良が発生したと判定する(S106)。
そして、ステップS106の後、判定部13は、シーム溶接機3が設けられた生産ラインを制御する不図示の制御部に判定結果を出力し、生産ラインを停止させる(S108)。これにより、無効電流によって接合不良となった接合部の破断を防止することができ、破断によって生産ラインが停止した場合に比べ稼動率の低下や復旧に掛かるコストを抑制することができる。
一方、ステップS104において、平均温度Taveが第1の閾値超、または温度差ΔTが第2の閾値未満である場合、判定部13は、鋼帯2の溶接部において、無効電流による接合不良が発生していないと判定する(S110)。ステップS110の場合、制御部による生産ラインの停止動作は行われず、生産ラインは継続して稼動することとなる。
以上の、ステップS100〜S110の工程を経ることで、本実施形態における溶接部の判定が終了する。
<変形例>
以上で、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これら説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の別の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例または実施形態も網羅すると解すべきである。
例えば、上記実施形態では、酸洗ラインにおける鋼帯2の溶接時に適用する方法としたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、本発明は、鋼帯だけでなく他の金属などからなる帯状板体の生産ラインに適用することができる。また、帯状板体が鋼帯2の場合においても、酸洗ラインだけでなく、冷間圧延や防錆といった他の処理を施す鋼帯2のラインにおいても適用することができる。
<実施形態の効果>
(1)本発明の一態様に係る帯状板体の溶接判定装置1は、シーム溶接により接合される帯状板体(例えば、鋼帯2)の接合部の温度を測定する測定部11と、測定部11の測定結果に基づいて、接合部における平均温度Tave、及び接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差ΔTを算出し、平均温度Taveが第1の閾値以下で、且つ温度差ΔTが第2の閾値以上である場合に、接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定部13とを備える。
(2)本発明の一態様に係る帯状板体の溶接判定方法は、シーム溶接により接合される帯状板体の接合部の温度を測定する測定ステップ(ステップS100)と、測定ステップでの測定結果に基づいて、接合部における平均温度Tave、及び接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差ΔTを算出する算出ステップ(ステップS102)と、平均温度Taveが第1の閾値以下で、且つ温度差ΔTが第2の閾値以上である場合に、接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定ステップ(ステップS104)とを備える。
上記(1),(2)の構成によれば、溶接末期にかけて増加する無効電流による温度差ΔTの増大を検知するため、第2の閾値を用いて判定をする。このため、シーム溶接において、正常に溶接が行われた場合と、無効電流により接合不良となった場合とを判定することができる。また、第1の閾値を用いて平均温度Taveの判定を合わせて行うことで、チリなどの他の要因に起因した接合不良と区別して接合不良の発生を検知することができる。例えば、チリが発生した場合、図9に示すように、温度チャートがハンチングにより温度差ΔTが大きく傾向となるため、温度差ΔTのみの判定では無効電流に起因した接合不良のみを検知することが難しい。しかし、上記(1),(2)の構成のように、温度差ΔTに加えて、平均温度Taveでも判定を行うことで、無効電流に起因した接合不良を、チリに起因した接合不良と区別して判定することができる。
次に、本発明者らが行った実施例について説明する。実施例では、上記実施形態と同様に、鋼帯2に対して、溶接により接合された接合部の無効電流による接合不良の発生有無を確認し、接合不良が発生した条件と接合部の温度との関係について調査した。また、チリが発生した場合の鋼帯2についても同様に調査を行った。
実施例の結果、無効電流による接合不良が発生した場合、平均温度Taveは800℃以下となることを確認した。また、無効電流による接合不良が発生した場合、図5に示す右肩下がりの温度チャートとなり、温度差ΔTが大きくなることを確認した。なお、実施例では、厚い方の鋼帯2の板厚が1.5mm以下の場合、温度差ΔTに対する第2の閾値を125℃とすることで、無効電流による接合不良の発生を検知できることを確認した。溶接が正常に行われた場合、温度差ΔTは125℃未満となるため、上記実施形態において、第2の閾値を125℃とすることで、無効電流による接合不良の発生を精度よく判定できることが確認された。また、厚い方の板厚が1.5mm超、1.8mm以下の場合、温度差ΔTに対する第2の閾値を155℃とすることで、無効電流による接合不良の発生のみを精度よく判定できることが確認された。さらに、厚い方の板厚が1.8mm超、2.1mm以下の場合、温度差ΔTに対する第2の閾値を167℃とすることで、無効電流による接合不良の発生のみを精度よく判定できることが確認された。なお、厚い方の板厚が2.1mm超の場合は、無効電流は発生しない。
また、チリが発生した場合では、温度差ΔTが110℃以上となり、平均温度Taveは800℃超となることを確認した。つまり、上記実施形態において、第1の閾値を800℃、第2の閾値を125℃とすることで、無効電流による接合不良の発生のみを精度よく判定できることが確認された。
1 溶接判定装置
11 測定部
12 記憶部
13 判定部
2 鋼帯
21 先行材
22 後行材
3 シーム溶接機
31 枠体
32a,32b 電極輪
33a,33b スウェージングロール
34,35 加圧シリンダー
36 車輪

Claims (2)

  1. シーム溶接により接合される帯状板体の接合部の温度を測定する測定部と、
    前記測定部の測定結果に基づいて、前記接合部における平均温度、及び前記接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差を算出し、前記平均温度が第1の閾値以下で、且つ前記温度差が第2の閾値以上である場合に、前記接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定部と
    を備えることを特徴とする帯状板体の溶接判定装置。
  2. シーム溶接により接合される帯状板体の接合部の温度を測定する測定ステップと、
    前記測定ステップでの測定結果に基づいて、前記接合部における平均温度、及び前記接合部における温度の最大値と最小値との差である温度差を算出する算出ステップと、
    前記平均温度が第1の閾値以下で、且つ前記温度差が第2の閾値以上である場合に、前記接合部にて無効電流による接合不良が発生したことを判定する判定ステップと
    を備えることを特徴とする帯状板体の溶接判定方法。
JP2018545238A 2017-03-31 2018-03-27 帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法 Active JP6483932B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017070538 2017-03-31
JP2017070538 2017-03-31
PCT/JP2018/012579 WO2018181397A1 (ja) 2017-03-31 2018-03-27 帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6483932B2 JP6483932B2 (ja) 2019-03-13
JPWO2018181397A1 true JPWO2018181397A1 (ja) 2019-04-11

Family

ID=63676193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018545238A Active JP6483932B2 (ja) 2017-03-31 2018-03-27 帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200376587A1 (ja)
EP (1) EP3603868A4 (ja)
JP (1) JP6483932B2 (ja)
KR (1) KR20190124252A (ja)
CN (1) CN110461526A (ja)
WO (1) WO2018181397A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110160886A (zh) * 2019-07-02 2019-08-23 杭州戬威机电科技有限公司 一种焊接钢板应力检测装置
JP7173092B2 (ja) * 2020-05-13 2022-11-16 Jfeスチール株式会社 溶接部の良否判定方法及び良否判定装置
CN113155884B (zh) * 2021-03-08 2022-04-26 东方电气集团东方汽轮机有限公司 用于焊接转子的锻件毛坯热稳定性试验的装置及试验方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0424546A (ja) * 1990-05-21 1992-01-28 Nittetsu Drum Kk ドラム缶胴部溶接部の検査方法
JPH06294706A (ja) * 1993-04-12 1994-10-21 Nkk Corp ラップシーム溶接機診断装置および溶接良否判定装置
JPH09141449A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Dengensha Mfg Co Ltd シーム溶接方法
JP2008006485A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Jfe Steel Kk 溶接合否判定装置及び溶接合否判定方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63203285A (ja) 1987-02-17 1988-08-23 Nippon Steel Corp プロセスラインの鋼帯接続溶接部の溶接判定方法
JP2576326B2 (ja) * 1991-10-25 1997-01-29 住友金属工業株式会社 ストリップ溶接部の良否判定装置
JPH07195179A (ja) * 1994-01-06 1995-08-01 Kawasaki Steel Corp 連続ストリップ処理ラインの溶接良否判定方法
JP3534453B2 (ja) * 1994-09-21 2004-06-07 日新製鋼株式会社 抵抗溶接方法および装置
JPH09267182A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Nkk Corp ラップシーム溶接部の溶接良否判定方法
JP4469298B2 (ja) * 2004-05-06 2010-05-26 新日本製鐵株式会社 鋼板のフラッシュバット溶接部の診断方法及び診断装置
JP5030412B2 (ja) * 2005-10-27 2012-09-19 大和製罐株式会社 缶胴溶接部の溶接良否判別方法および装置
JP4998709B2 (ja) * 2007-03-05 2012-08-15 Jfeスチール株式会社 溶接合否判定装置及び溶接合否判定方法
CN203875472U (zh) * 2014-05-28 2014-10-15 杭州迈可思法电气工程有限公司 高速电阻焊焊缝质量监测装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0424546A (ja) * 1990-05-21 1992-01-28 Nittetsu Drum Kk ドラム缶胴部溶接部の検査方法
JPH06294706A (ja) * 1993-04-12 1994-10-21 Nkk Corp ラップシーム溶接機診断装置および溶接良否判定装置
JPH09141449A (ja) * 1995-11-20 1997-06-03 Dengensha Mfg Co Ltd シーム溶接方法
JP2008006485A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Jfe Steel Kk 溶接合否判定装置及び溶接合否判定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110461526A (zh) 2019-11-15
JP6483932B2 (ja) 2019-03-13
US20200376587A1 (en) 2020-12-03
EP3603868A4 (en) 2020-04-08
WO2018181397A1 (ja) 2018-10-04
EP3603868A1 (en) 2020-02-05
KR20190124252A (ko) 2019-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6483932B2 (ja) 帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法
JP4500884B2 (ja) 金属板の接合方法及び接合装置
EP2551048B1 (en) Operation management device, operation management method, and operation management program for high-frequency resistance welding and induction welding
WO2010004656A1 (ja) マッシュシーム溶接方法及び装置
US20080237199A1 (en) Spot welding electrode tip wear verification method
JP6483933B2 (ja) 帯状板体の溶接判定装置および溶接判定方法
KR101689172B1 (ko) 용접 모재의 온도 측정과 온도 제어를 통해 용접품질 모니터링이 개선된 인버터 제어식 플래시 버트 용접 시스템
US8415582B2 (en) Method for monitoring and maintaining a resistance welding apparatus
CN204818438U (zh) 带焊缝检测的激光焊接机构
JP6819712B2 (ja) マッシュシーム溶接の溶接方法
JP5569663B1 (ja) 連続仮付溶接機におけるオフセット修正制御装置及びオフセット修正制御方法
JP2013022597A (ja) ラップシーム溶接部の溶接良否判定方法および溶接良否判定装置
JP2011011253A (ja) アプセットバット溶接における溶接品質の監視方法および監視装置、ならびにアプセットバット溶接による溶接品の製造方法
JP4589898B2 (ja) 鋼帯の突き合せ溶接機
JP2018164928A (ja) ラップシーム溶接の溶接良否判定方法および装置
KR20160130030A (ko) 강관 용접 장치
JP2010069507A (ja) 抵抗溶接制御方法
JP2023173489A (ja) ナゲット径の推定方法
JP2013022598A (ja) ラップシーム溶接機の異常診断方法および異常診断装置
JP2016083668A (ja) 研磨装置および研磨方法
JP2023173492A (ja) ナゲット径の推定方法
JPH10175079A (ja) 電縫管の製造方法
JP2010099734A (ja) 抵抗溶接制御方法及び抵抗溶接監視方法
JP2004025213A (ja) ラップシーム溶接機の電極輪の焼付き検出方法及び検出装置
JPH02117781A (ja) コンタクトチップ疵の防止方法及び装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180827

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180827

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20180827

AA64 Notification of invalidation of claim of internal priority (with term)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A241764

Effective date: 20180911

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180926

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190122

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190214

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6483932

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250