JPH02307681A - 直流アプセット溶接方法 - 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−にの利用分野〉 本発明は自動車用ホイールリムの製造に用いられるアプ
セット溶接方法（加圧ハツト溶接方法）に関するもので
ある。

〈従来の技術〉 従来、自動車用ホイールリムの溶接にはもっばらフラッ
シュバット溶接が用いられてきたが、最近歩留り向上、
環境改善などのためにフラッシュが飛ばない直流アプセ
ット溶接が多用される（川向にある。

フラッシュパン；・溶接においては、少し間隙をありた
溶接端面間にフランシュを生じせしめて表面の酸化物を
飛散さ−Ｕるとともに溶接端面を加熱した後に加圧して
接合するものである。この結果、溶接結果に与える溶接
界面の影響は少ない。

これに対して直流アブセラ日容接では、突合せた溶接端
面に加圧力を加え、その状態で通電して加熱し、アプセ
ットを行って溶接を完了するという方法であり、加熱状
況、温度分布などが溶接・Ｕんとする溶接端面の状態に
左右されることが多く、溶接品質のハラつきの原因とな
る。アプセット溶接された溶接部は、アブセン１−高さ
が板厚の２５倍以上で、かつアブセン］・幅は狭い程良
く、またサードリップなどの溶接非定常部は無い方が好
ましい。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記直流アブセンｌ−溶接の問題は溶接せんとする端面
が剪断により形成されることに起因する。

即ち、剪断時のクリアランスの変動、刃の損傷等によっ
て剪断面、破断面の比率、ハリ、かえり等の端面状態が
変化しやすいことによる。

従って本発明は、剪断面すなわち溶接端間の状況に左右
されることなく良好な溶接部を得ることのできる直流ア
プセット溶接方法を提供するためになされたものである
。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、■鋼板の直流アプセット溶接に際し、溶接端
面間の隙間に、鋼板の電気抵抗値の１１０〜５００％の
電気抵抗であり、かつ面積が母＋４’　１）ｉｉｉ面面
積より大きい厚さ１０〜５０７１ｍの導電性箔状体を挿
入し、次いで溶接端間を突合せて溶接することを特徴と
する直流アブセンＨｇ接方法で、また■鋼板の直流アプ
セット溶接に際し、溶接端面間の隙間に、面積が母料端
面面積より大きく厚さ１０〜５０μｍで、かつ空隙率が
５０〜９０％である導電性網状体を挿入し、次いで溶接
端面を突合−Ｕて溶接することを特徴とする直流アプセ
ット溶接方法である。

〈発明をなすに至った経過及び作用〉 本発明者らは、直流アプセット溶接時の電気抵抗、アプ
セット部の形状、溶接熱影響部の幅及び溶接端間の状態
を詳細に調査した結果、つぎのような新しい知見をえた
。

■溶接界面の溶接抵抗が大きい程、アプセット高さｕｈ
は高く、アプセット幅Ｕｗは狭くなる（第４図参照）。

■アプセット溶接時の突合せ端面ば、幅方向に帯状溶接
部を構成しその幅Ｔは剪断条件に依存する（第６図参照
）。■溶接部に発生ずるサードリップ３は、剪断機のク
リアランスが狭い程発生し易い（第４図参照）。

以上の知見にもとすいて、電気抵抗が大きく、かつ突合
せ端面の形状の影響を無くすることができる導電性の箔
状体又は網状体を溶接端面間に挿入した後、加圧力を加
えて突合−Ｕてアブセン［・）８接を行うことによって
、母相の鋼板の剪断条件による影響を受けずに良好な直
流アプセット溶接が達成できる。

挿入する箔状体の電気抵抗は、溶接部の温度勾配を急峻
にするために鋼板より１０％以上は高い必要があり、一
方ｆｉｌ板の５倍を超える抵抗値を有するものでは温度
勾配が角になりすぎるため好ましくない。従って鋼板の
電気抵抗値の１１０〜５００％の電気抵抗を有する箔状
体を使用する。

また、箔状体の１￥さに関しては５０μｍを超えるもの
では、アプセット時に板厚外に押し出されにくくなるた
めこれを上限とする。箔は薄い程良いが現状の生産レベ
ルから１０μｍを下限とする。ｖｔｉ状体は、一般に単
数でありその面積は母材の溶接端面面積より大きいもの
を使用するが、場合によっては、複数枚を重ね合わせた
り、継ぎ合ね−けたりして使用することもできる。

導電性の網状体は素材を織ったものでも、あるいは平板
に穴を明りたものでも良いが、総厚さは上記箔状体の場
合と同じ理由により１０〜５０μｍとする。

また、空隙率は、温度分布を制御するために規定するも
ので、溶接部幅方向に特定の間隔で高温部を形成するた
めの適正範囲は５０〜９０％である。

〈実施例〉 引張り強度４５ｋｇｆ／ｍｍ”　、板厚２．９ｍｍ、板
幅２００ｍｍの鋼板を第１表に示す条件で直流アプセッ
ト溶接を行った。その際に第２表に示すように各種箔。

メツシュを溶接端面間に押入し、電気抵抗、アプセット
高さＵｈ、アプセット幅Ｕｗ、サードリップ長さしく第
４図参照）を測定した。ここで用いた溶接試片の溶接端
面の状態は剪断面Ｓｆ：破断面Ｃｆ−１−１となるよう
に調整したものである（第５図参照）。第２表中記号Ｂ
−Ｆのケースは、箔を挿む方法であり、Ｇ−Ｊはメツシ
ュを挿む方法である。Ａのケースは、通常の）容接法で
あり、アブセンＩ・高さＵｈは板厚りの２．５倍程度と
なっており、ここでは良好な溶接結果であるが後述のよ
うに溶接端面の状態が変化すると悪化するため木発明非
適合例とする。Ｄの々−スは笛の厚さが１７いため、ア
プセッＩ・部の形状ＧＪ良好であるものの挿入物が残留
しており、不適当な方法である。Ｅのケースは銅箔の電
気抵抗が低ずぎるため溶接部の温度勾配がゆるやかにな
り、アプセット高さＵｈが低く、アプセット幅Ｕｗも広
がり、その結果押入物が溶接界面に残留する。これらＡ
、Ｄ、Ｅは本発明の比較例である。Ｂ、Ｃ，Ｆは本発明
の実施例であるが上記のような不具合がなく、良好な溶
接結果が得られた。

一方、メンシブ４を挿む方法のうちＪのケースは空隙率
が低ずぎるため、通常の溶接端面接触と類似となり温度
勾配がゆるやかになってアプセット高さが低く、かつ挿
入物が残留する。本発明非適合例である。その他のＧ、
Ｈ，Ｉのケースは良好な溶接結果が得られおり勺−ドリ
ップも発生しない。

第１図〜第３図にそれぞれ方法Ａ、Ｃ，Ｉにより溶接し
た際の溶接中の電気抵抗の変化を示す。

第１図（方法Δ）と第２図（方法Ｃ）とを比較すると、
第２図は第１図を高抵抗側に移動した曲線となっており
、ステンレス箔の挿入によって界面の抵抗が上昇してい
ることが判る。この抵抗上昇は界面近傍のみであるため
温度勾配が急峻となり、アプセット高さが高くなる。

また第３図と第１図と比較すると抵抗の土塀の曲線の形
が異なっていることが判る。即らメツシュを挟んだ場合
には接触点が細かく分散し、そこを起点にして高温部が
隣り合う高温部まで広がっていく過程をとるため第１図
のように急激な抵抗値の」二昇がないのである。ごのこ
とは溶接部板幅方向の温度分布を均一にする効果を持ぢ
、そのためにサードリップが生じないという良好な結果
になる。

上で述べた結果では溶接端面の状態を（破断面Ｃｆ　）
：（剪断面５ｆ）−１：１に調整したため方法Ａでも良
好な結果が得られた。これに対して実際のホイールリム
の生産ラインの直流アプセッＩ・溶接では、この（剪断
面）；（破断面）の比を一定に保つことは回動である。

そごで、故意にごの１ヒを変化させた溶接試片について
第１表と同し条件で溶接を行った。その結果を第３表に
示す。

方法Ａのケースでは、（破断面）＝（剪断面）の比率を
変化させるとアプセット高さ不足、または溶接界面のず
れ（第７図参照）が生じるため適当な方法ではない。こ
れに対して方法Ｃのケースでは端面状況によらず良好な
溶接結果になっている。また方法Ｉのケースではサード
リップも発生せず、非常に良好な結果である。

第　　１　　表 〈発明の効果〉 本発明によると、直流ハツト溶接において剪断面の状況
に左右されることなく良好な溶接部を得ることができ、
自動車用ホイールリムの製造ラインにおける不良率の低
減などを通じて産業発展に大きく寄与することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図７第２図２第３図は、それぞれＡ、Ｃ。 ■のケースの溶接中の電気抵抗の変化を示す特性図、第
４図（ａｌは溶接界面の溶接部の模式図、同（ｂ）は同
（ａ）のＡ−Ａ視断面図、同（Ｃ）は同（ａ）のＢ−Ｂ
視断面図、第５図は剪断ｊＪＴｌ工面の模式図、第６図
は溶接端面の突合せ状況の模式図、第７図は溶接界面の
ずれ状況の模式図である。 ■・・・溶接界面、　　　２・・・鋼材、３・・・サー
ドリップ、　　４・・・ダレ、５・・・パリ、　　　　
　　６・・・アプセット部、７・・・溶接端面、 し・・・板厚、　　　　　　Ｕｈ・・・アプセット高さ
、Ｕｗ・・・アプセット幅、 Ｓｆ・・・剪断面、　　　Ｃｆ・・・破断面、Ｗ・・・
板幅、　　　　　′「・・・帯状接触部の幅、■、・・
・サードリップの長さ。 特許出願人　　　川崎製鉄株式会社 第１図 サイクル数 第２　図 サイクル数 第４図 Ｃｏ＞　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）、　　（Ｃ
） 第５図 劇 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼板の直流アプセット溶接に際し、溶接端面間の隙
   間に、鋼板の電気抵抗値の１１０〜５００％の電気抵抗
   であり、かつ面積が母材端面面積より大きく厚さ１０〜
   ５０μｍの導電性箔状体を挿入し、次いで溶接端面を突
   合せて溶接することを特徴とする直流アプセット溶接方
   法。 ２、鋼板の直流アプセット溶接に際し、溶接端面間の隙
   間に、面積が母材端面面積より大きく厚さ１０〜５０μ
   ｍで、かつ空隙率が５０〜９０％である導電性網状体を
   挿入し、次いで溶接端面を突合せて溶接することを特徴
   とする直流アプセット溶接方法。