JPH0216865Y2

JPH0216865Y2 -

Info

Publication number: JPH0216865Y2
Application number: JP12165884U
Authority: JP
Priority date: 1984-08-08
Filing date: 1984-08-08
Publication date: 1990-05-10
Also published as: JPS6136375U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本考案はアークスタツドの溶接に係り、板また
はアングルに形成されたスタツドに関する。

〔従来技術及びその問題点〕

アークスタツド溶接は、スタツドと母材との間
にアークを発生させ、適当な溶融池が生じたとき
に両者を急速に圧着してスタツドを植えつけるも
のである。このようなアークスタツド溶接用のス
タツドはボルトや各種ピンの如く、その横断面が
円形に形成されたものからなつていた。ところ
が、本考案者の実験によれば、板又はアングル材
の先端を母材にスタツド溶接する場合に、従来の
ボルトやピンのスタツド溶接と同様に溶接作業を
行つても、良好なスタツド溶接ができないことが
明らかとなつた。即ち、板厚に比較して比較的幅
広のアングルや板材の先端をスタツド溶接する
と、溶接の際のアークはアングル等の中心から一
定の範囲までしか発生しない。そして、板材の幅
方向中心部により多くのアークが集中し、その部
分の溶融がより多く発生していた。そのため、板
材の幅方向両端部が溶接されない不都合が生じて
いた。

〔考案の概要〕

そこで、本考案者は各種実験の結果、比較的幅
広の板又はアングル材であつても、その先端面の
両端部を適宜形状に欠切することにより、その欠
切部分まで、アークが均一に広まり、良好なスタ
ツド溶接ができることを発見した。何故このよう
なことが起こるのか理由は不明であるが、本考案
はこの発見に基づいてその欠切部の条件を実験的
に確認し、それに基づいて板材又はアングル材か
らなる溶接性の優れたスタツドを提供することを
目的とし、その要旨とするところは次の通りであ
る。

即ち、スタツド本体１が板またはアングルより
なり、スタツド本体１の先端面を中心線ｌに直交
して形成する。それと共に、先端面２の中心線上
にフラツクスポール３を突設する。さらに、先端
面２の長手方向両端縁から中心に向かつて板厚ｔ
の１〜２倍までの間に欠切部４を形成し、該欠切
部４と先端面２との交角θが15゜〜30゜になるよう
にしたことを特徴とする。

そして、上記構成の範囲においては、比較的幅
の広い板材又はアングル材からなるスタツドであ
つても、その溶接部先端面が均一に溶接されると
共に、溶接部の余盛りが全周に渡つて良好に形成
される。さらに、スタツドの幅方向両側縁部にア
ンダーカツトが生じることがない。

〔考案の実施例〕

次ぎに、図面に基づいて本考案の実施例につき
説明する。

第１図〜第６図は本考案の第１実施例であつ
て、アングル材からなるスタツドを示し、第１図
はその正面図、第２図は同右側面図、第３図は第
２図の−矢視図であり、第４図は同スタツド
を母材の表面に溶接する準備段階を示す縦断立面
図、第５図は第４図の−矢視図断面、第６図
は第４図の−矢視断面図である。又第７図か
ら第９図は本考案の第２実施例のスタツドであ
り、第１０図は同第３実施例のスタツドの斜視略
図である。

＜実験１＞第１図〜第３図の第１実施例において、各寸法
を次の値にしてスタツド溶接の溶接性の実験を行
つてみた。

(1) アングル材からなるスタツド本体１の中心線
ｌに対し、その先端面２を直交して平坦に形成
する。そして、該先端面の中心線ｌ上に予め、
小孔を穿設し、そこにフラツクスポール３を打
ち込みにより植設する。このときのフラツクス
ポールの突出高さは数mm程度とした。

(2) 次ぎに、中心線ｌからアングル材の側縁まで
の幅ＡをＡ＝10mm、15mm、20mm、25mm、29mm、
30mmとすると共に、前記各幅Ａに対し、その板
厚ｔがｔ＝３mm、４mm、５mm、６mmのものを
夫々用意した。そして、第１図〜第３図の如
く、その先端面２の両側縁に欠切部４を形成し
た。この欠切部４を設けた理由は該欠切部がな
い状態のスタツド溶接では先端面２の両側縁部
にアークが発生しないからである。即ち、中心
からスタートしたアークは次第に幅方向周縁に
向かつて、成長するが、比較的幅広のアングル
材（板材を含む）では中心から一定の距離のみ
アークが成長し、それよりも周縁にはアークが
広がらない。そして、より中心部分に多くのア
ークが放出する傾向にあつた。従つて、その周
縁部分に溶融池が生じず、溶接不良を起こすこ
とが分かつたからである。そこで、このコーナ
ーを予め斜めに切り取つて欠切部を設け、該欠
切部の幅Ｂ（縁から中心へ向かう長さ）をスタ
ツド本体の板厚ｔの１〜２倍とし、その角度θ
（先端面２に対するる交角）を5゜〜40゜まで5゜づ
つとつてみた。

＜実験結果＞以上の条件のもとで行つたスタツド溶接につき
夫々溶接部の外観を観察すると共に、そのスタツ
ドをハンマーで側方から衝打し、溶接強度を確認
した。その結果、欠切部４の欠切角度θは10゜以
下のときと、θが35゜以上であるとき、共に溶接
部の両端縁に溶接されない部分が生じることが分
かつた。即ち、θが10゜以下の場合及びθが35゜以
上の場合ではアークが幅方向端部まで成長せず、
該端部にアークの生じない部分が存在する。な
お、この実験におけるアークスタツド溶接機は溶
接電流の最大が2000〜2300アンペアのものを使用
し、夫々の板厚その他に応じて最良の溶接が行え
るように溶接電流を調節した。そして、図示しな
い溶接機の電極ホルダに各スタツド本体を把持さ
せると共に、スタツド先端部に第４図〜第５図に
示すようなアークシールド５を被嵌した。このア
ークシールド５は、陶器からなり各スタツドの横
断面よりわずかに大なるスタツド嵌着部が夫々形
成されると共に、下端面にガス抜き溝６が適宜間
隔で形成されている。そして、第４図の如くスタ
ツド本体１及びアークシールド５を位置させて通
電すると共に、スタツド本体１のみをわずかに上
方へ引き上げる。そして、スタツドと母材との間
にアークを発生させ、適当な溶融池が生じたと
き、自動的に両者を急速に圧着してスタツドを植
えつける。この間１秒程である。次ぎに、アーク
シールドをハンマーで壊すことにより溶接作業を
完了する。

＜実験２＞次に、第７図〜第９図の如く第１実施例のもの
に比較して幅広のアングル材を同図の如くその先
端面のみが前記第１実施例と同様の寸法になるよ
うに形成して実験を行つた。その結果、前記実験
と同一の結果を得ることができた。

＜実験３＞次ぎに、第１０図のような平板状の板材に対
し、前記第１実施例のときと同様にＡ，Ｂ，θを
夫々定めて同様の実験を行つた。その結果、前記
第１実施例とほぼ同一の実験結果を得ることがで
きた。

＜まとめ＞上記実験結果からアングル材又は板材を母材に
スタツド溶接するためには、それらの先端部にお
ける各寸法が次の値であればよいことが明らかと
なつた。

欠切部４の側縁から中心に向かう幅Ｂが1t〜2t
（ｔは板厚）の範囲であること。欠切部４と先端
面２とのなす角θが15゜〜30゜であること。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、本考案のアー
クスタツド溶接用のスタツドは次の構成からな
る。

本考案のアークスタツド溶接用のスタツドは以
上のような構成からなり、次の効果を有する。

(1) 本考案の構成によれば、アークスタツドの溶
接性が極めて良好なスタツドを提供し得る効果
がある。即ち、上記構成の範囲においては、比
較的幅の広い板材又はアングル材からなるスタ
ツドであつても、その溶接部先端面が均一に溶
接されると共に、溶接部の余盛りが全周に渡つ
て良好に形成される。さらに、スタツドの幅方
向両側縁部に溶接されない部分が生じることが
ない。

(2) 又、本スタツドはその被溶接部が三つの直線
からなる台形状に形成されたものであるから、
その製作が容易で安価に提供できる。即ち、単
純な切断又は切削等の作業により本スタツドを
容易に製作し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第６図は本考案の第１実施例のスタツ
ドを示し、第１図はその正面図、第２図は同右側
面図、第３図は第２図の−矢視図、第４図は
同実施例のスタツドを母材８に溶接する準備状態
を示す縦断立面図、第５図は第４図の−矢視
断面図、第６図は第４図の−矢視断面図、第
７図は本考案の第２実施例の正面図、第８図は同
右側面図、第９図は第８図のＥ−Ｅ矢視図、第１
０図は本考案の第３実施例の斜視図。１……スタツド本体、２……先端面、３……フ
ラツクスポール、４……欠切部、５……アークシ
ールド、６……ガス抜き溝、７……余盛用空間、
８……母材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

板またはアングルによりスタツド本体１を構成
し、該スタツド本体１の先端面２を前記中心線に
直交して形成すると共に、該先端面２の前記中心
線上にフラツクスポール３を突設し、該先端面２
における長手方向両端縁から中心に向かつて前記
板厚ｔの１〜２倍までの間を、その先端面２に対
して角θ＝15゜〜30゜となるように欠切して欠切部
４を形成したことを特徴とするアークスタツド溶
接用のスタツド。