JPH0344874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電気抵抗マツシユシーム溶接による
側面溶接部を有するテインフリースチールよりな
る、コーヒ飲料缶やウーロン茶缶等に用いられる
溶接缶胴の製造方法に関する。

（従来の技術） 従来テインフリースチールよりなる缶胴プリフ
オームの重ね合せ部を電気抵抗マツシユシーム溶
接して、スプラツシユ（溶接鉄の飛洙の付着）や
溶接強度不良あるいは焼損による穴開き等の欠陥
のない溶接部を有する、実用性を有する溶接缶胴
の製造は、重ね合せ部となるべき端縁部から予め
クロム層（金属クロム層およびその上のクロム酸
化物層）を除去して、鉄面を露出することなしに
は困難であるとされていた。

しかしながら本発明者は特開昭61−135486号公
報において述べたように、平坦な主部と、主部に
接続する勾配面を有する側縁突起部よりなる変形
電極面を有する銅線電極であつて、かつ錫又は錫
合金を被覆された線電極を、重ね合せ部の両面に
変形電極面を対接させて用いることにより、上記
クロム層を除去しなくても満足な性能の溶接部を
有する溶接缶胴を製造できることを見出した。

この方法により製造された溶接缶胴は、溶接部
表面にクロム層が残つているので、溶接部の耐食
性や補修塗膜の密着性に優れており、かつ端縁部
よりクロム層を除去する工程が不要であるという
利点を有する。しかしながら線電極に錫又は錫合
金を被覆することは、線電極のコスト高を招くた
め、上記被覆を行なわない裸の前記変形線電極を
用いることが望ましい。なお上記被覆を行なう理
由は、線電極が裸の場合は、特に溶接部の内表面
にピツチング（pitting）状の局部的な溶損部、
あるいはスプラツシユ等の欠陥が発生し易いから
である。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、ブランクの重ね合せ部となるべき端
縁部からクロム層を除去することなく、裸の銅線
電極を重ね合せ部に対接させて、重ね合せ部を電
気抵抗マツシユシーム溶接して、ピツチング状の
溶損部等の欠陥の実質的にない、実用的に満足な
性能を有する溶接部を形成可能な、テインフリー
スチールよりなる溶接缶胴の製造方法を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の溶接缶胴の製造方法は、テインフリー
スチールよりなるブランクの対向する端縁部を重
ね合せて重ね合せ部を形成し、該重ね合せ部を、
内側電極ロールおよび外側電極ロールにより線電
極を介して電気抵抗マツシユシーム溶接して、溶
接缶胴を製造する方法であつて、両面のクロム酸
化物層の厚さが異なるデイフアランシアルコーチ
ングテインフリースチールのブランクにより、ク
ロム酸化物層が薄い方の面が内表面になるように
重ね合せ部を形成し、該線電極の少なくとも該内
表面と対接する側の電極面は、平坦な主部と、該
主部に接続する勾配面を有する側縁突起部よりな
つており、該重ね合せ部における内側端縁部の端
面が、該勾配面近傍の該主部の部分の上か、もし
くは該勾配面の上に位置するように該重ね合せ部
を該線電極の間に送入して、上記溶接のさい該端
面近傍の材料が該勾配面に沿つて幅方向外方に流
れるようにして、マツシユシーム溶接を行なうこ
とを特徴とする。

（作用） コーヒ飲料缶等に用いられる溶接缶胴のよう
に、本発明の対象となる溶接缶胴の内径は、通常
約50〜85mmと比較的小さい。そのため内側線電極
（第１図の１５参照）を支持する内側電極ロール
（第１図の１３参照）の直径は、溶接缶胴の内径
に制約されて比較的小径となるが、外側線電極
（第１図の１６参照）を支持する外側電極ロール
（第１図の１４参照）は、このような制約がない
ため、溶接性（はみ出し鉄の減少等の）および線
電極の駆動部等の見地から比較的大きな直径のも
のが通常用いられる。すなわち内側電極ロールの
直径は通常、外側電極ロールの直径に比べて遥か
に小さい。

一般に飲食品等の収納用の溶接缶胴を溶接によ
つて製造する場合は、溶接部に巣やスプラツシユ
等の発生を極力少なくするため固相溶接法が採用
される。この場合、ロール直径以外の条件が重ね
合せ部（溶接部）の両面で等しいときは、溶接電
流の波形に対応して生ずる熱影響部５（溶接のさ
い金属組織に変化を生じた部分をいい、溶融溶接
の場合のナゲツトに対応する）は、第５図に示す
ように、溶接部８の内表面８ａ寄りに形成され
る。

熱影響部５の内表面８ａ寄りの面積の大きい部
分５ａは、溶接電流の波形のピーク値近傍の部分
に対応する。このように熱影響部５が内表面８ａ
寄りに形成され易いことは、溶接のさい内表面８
ａ側の方が外表面８ｂ側よりも温度上昇が大きい
ことを意味し、そのため悪条件が加わつた場合に
内表面８ａにピツチング状の溶損部やスプラツシ
ユが発生し易くなるものと考えられる。

このように内表面８ａ側の方が外表面８ｂ側よ
りも温度上昇が大きくなる理由は必ずしも明らか
でないが、内側電極ロールの直径が外側電極ロー
ルの夫れよりも小さいため、溶接部（重ね合せ
部）との接触面積が内表面８ａの方が外表面８ｂ
よりも小さく、電流が集中し易くなり、従つて内
表面８ａの方が単位面積当りの発熱量が大きく、
一方電極ロールによる冷却量は小さいことによる
ものと推測される。

本発明の場合、テインフリースチールよりなる
重ね合せ部の内表面における、比抵抗の高いクロ
ーム酸化物層の厚さが外表面における夫れよりも
薄くなつている。そのため重ね合せ部（溶接部）
の内表面の電気抵抗は外表面の夫れよりも小さく
なり、従つて溶接のさいの内表面側の、クローム
酸化物層の電気抵抗にもとづく発熱量は外表面側
の夫れよりも小さい。

さらに線電極の少なくとも内表面と対接する側
の電極面は変形電極面となつていて、溶接のさ
い、重ね合せ部の内表面側の端面（第１図の１１
a₁参照）近傍の材料が勾配面（第１図の１８ａ参
照）に沿つて幅方向外方に流れるので、鉄面の露
出した上記端面が上記勾配面に圧接される。この
点において内表面側の電気抵抗は外表面側の夫れ
よりも小さい（外表面側の線電極の電極面が従来
のように平坦の場合）か、もしくは両者等しく
（外表面側の線電極の電極面も変形電極面の場合）
なる。

従つて全体として内表面側の総発熱量は外表面
側の夫れよりも小さくなり、従つて内側電極ロー
ルの直径が外側電極ロールの直径より小さい場合
でも、単位面積当りの発熱量の両表面側における
差が減少して、熱影響部は溶接部の厚さ方向ほぼ
中央に形成され易くなる。このため内表面におけ
る溶損部やスプラツシユが発生し難くなるものと
推測される。

（実施例） 第１図において、１１は缶胴プリフオーム、１
２は重ね合せ部である。缶胴プリフオーム１１
（要部のみ図示した）は、テインフリースチール
（電解クロム酸処理鋼板）のブランク（図示され
ない）の、対向する端縁部１１ａおよび１１ｂを
重ね合せることによつて形成される。

テインフリースチールとしては、両面のクロム
酸化物層１０ａ，１０ｂの厚さが異なるデイフア
ランシヤルコーチングテインフリースチールが用
いられ、薄いクロム酸化物層１０ａが内面側、厚
いクロム酸化物層１０ｂが外面側になるように缶
胴プリフオーム１１は形成される。薄い方のクロ
ム酸化物層１０ａの厚さは好ましくは３〜９mg／
m²（金属クロム換算）、厚い方のクロム酸化物層
の厚さは好ましくは10〜25mg／m²（金属クロム換
算）である。

１３および１４はそれぞれ、内側電極ロール
（直径は例えば50mm）および外側電極ロール（直
径は例えば85mm）であり、１５および１６はそれ
ぞれ内側線電極および外側線電極である。内側線
電極１５および外側線電極１６は、１本の連続し
た裸銅線よりなり、先づ内側線電極（もしくは外
側線電極）となつて缶胴プリフオームの溶接を行
なつた後、外側線電極（もしくは内側線電極）と
なつて、後続の缶胴プリフオームの溶接を行なう
ようになつている。そして図示のように、通常内
側線電極１５の上面１５ａは、外側線電極１６の
上面１６ａとなる。

第１図の場合、内側線電極１５の上面１５ａ、
すなわち重ね合せ部１２に対接する側の電極面
は、長手方向に平坦な主部１７と、長手方向に側
縁に沿つて延びる側縁突起部１８よりなつてお
り、側縁突起部１８は、主部１７に接続する、好
ましくは比較的緩やかな勾配の勾配面１８ａ（勾
配角θは好ましくは約５〜70度、より好ましくは
約10〜40度）と、側縁平坦部１８ｂ（高さｈは、
好ましくは0.1〜0.5×ｇ（板厚））よりなつてい
る。内側線電極１５の下面１５ｂは、従来の線電
極と同様に全体が平坦になつている。従つて外側
線電極１６の、重ね合せ部１２と対接する側の電
極面である下面１６ｂは全体が平坦になつてお
り、その上面１６ａには、側縁突起部１８が存在
する。

外側電極ロール１４の、外側線電極１６を挿通
する溝部１４ａの底面１４a₁には、側縁突起部１
８に対応する凹部１９が形成されていて、外側線
電極１６の下面１６ｂと、内側線電極１５の上面
１５ａの主部１７が平行になるようになつてい
る。

なお、マツシユシーム溶接が可能となるよう、
上面１５ａおよび下面１６ｂの幅は、重ね合せ部
１２の幅より大きく定められている。以上のよう
な断面プロフイルを有する線電極は、当該溶接装
置の内側電極ロール１３（もしくは外側電極ロー
ル１４）の上流側に設けられた、側縁突起部１８
に対応する断面形状のグループを有する平圧延ロ
ールによつて、丸銅線を圧延することによつて形
成することができる。又は上記断面形状の孔部を
有するダイスに丸銅線を通して、ダイス成形する
ことによつても形成することができる。

溶接にさいし、重ね合せ部１２における下側端
縁部１１ａの端面１１a₁が、勾配面１８ａ近傍の
主部１７の部分１７ａの上方か（第１図の場合）、
もしくは、勾配面１８ａの上方に位置する（第３
図の場合）ように、缶胴プリフオーム１１を電極
ロール間に送入する。

マツシユシーム溶接の進行に伴ない、重ね合せ
部１２に対応する部分の厚さは減少し、この部分
の材料は円周方向外方すなわち幅方向外方に流れ
る。そのため端面１１a₁近傍の材料は、勾配面１
８ａに沿つて、もしくはさらに側縁平坦部１８ｂ
に沿つて、円周方向外方に流動する。そのさい上
側端縁部１１ｂの、端面１１a₁の外側の下面近傍
の２０の上に、はみ出し鉄やスプラツシユが生成
しても、それらは押し潰されて、実質的に消滅
し、上記流動した材料と共に、第２図に示すよう
に、大部分が比較的緩やかな勾配の、塗料等によ
る補修が容易な溶接方向に規則正しい、勾配面１
８ａと対応する断面形状の内面側段差部２を形成
する。

上記段差部２形成のさい、鉄面の露出した端面
１１a₁が勾配面１８ａや側縁平坦部１８ｂに圧接
するので、この部分においてはクロム酸化物層１
０ａに妨げられることなく通電が行なわれること
によると推測されるか、重ね合せ部１２の表面に
クロム酸化物層１０ａ，１０ｂが存在しても、溶
接がスムーズに進行する。

一方、外側線電極１６の下面１６ｂは全体が平
坦であるので、得られる溶接缶胴３の溶接部１の
外面側には、溶接方向に比較的不規則な断面形状
の段差部４が生成し易い。

第３図、第４図は、重ね合せ部１２の外表面に
対接する電極面も変形電極面である例を示したも
のであり、外側線電極３６の下面３６ｂ、従つて
内側線電極３５の下面３５ｂの右側にも、側縁突
起部１８に対応する側縁突起部３８が形成されて
いる。この場合は内側電極ロール１３の溝部１３
ａの底面１３a₁の図の右側にも、凹部１９に対応
する凹部２５を設けることが好ましい。第４図に
示すように、この場合は外面側にも、規則正しい
断面形状の段差部６が形成される。

勾配面１８ａは断面曲線状であつてもよい。な
お勾配面１８ａと側縁突起部１８ｂが曲率部を介
して接続する場合は、この曲率部は勾配面１８ａ
に含まれるものとする。また側縁突起部は、側縁
平坦部１８ｂがなく、勾配面１８ｂのみよりなる
ものであつてもよい。

（発明の効果） 本発明の重ね合せ部を電気抵抗マツシユシーム
溶接してテインフリースチールよりなる溶接缶胴
を製造する方法は、ブランクの重ね合せ部となる
べき端縁部からクロム層を除去することなく、か
つ裸の線電極を使用して、ピツチング状の溶損部
等の欠陥の実質的にない、実用的に満足な性能を
有する溶接部を有する溶接缶胴を製造することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ、本発明の方法
の第１の例による溶接が行なわれる寸前、および
溶接終了直後の状態を示す説明用要部縦断面図、
第３図および第４図はそれぞれ、本発明の方法の
第２の例による溶接が行なわれる寸前、および溶
接終了直後の状態を示す説明用要部縦断面図、第
５図は従来の溶接部の例の溶接方向に沿う縦断面
図である。 １……溶接部、３……溶接缶胴、１０ａ，１０
ｂ……クロム酸化物層、１１ａ，１１ｂ……端縁
部、１２……重ね合せ部、１３……内側電極ロー
ル、１４……外側電極ロール、１５……内側線電
極、１６……外側線電極、１７……主部、１７ａ
……勾配面近傍の主部の部分、１８……側縁突起
部、１８ａ……勾配面、３５……内側線電極、３
６……外側線電極、３８……側縁突起部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ テインフリースチールよりなるブランクの対
   向する端縁部を重ね合せて重ね合せ部を形成し、
   該重ね合せ部を、内側電極ロールおよび外側電極
   ロールにより線電極を介して電気抵抗マツシユシ
   ーム溶接して、溶接缶胴を製造する方法におい
   て、両面のクロム酸化物層の厚さが異なるデイフ
   アランシアルコーチングテインフリースチールの
   ブランクより、クロム酸化物層が薄い方の面が内
   表面になるように重ね合せ部を形成し、該線電極
   の少なくとも該内表面と対接する側の電極面は、
   平坦な主部と、該主部に接続する勾配面を有する
   側縁突起部よりなつており、該重ね合せ部におけ
   る内側端縁部の端面が、該勾配面近傍の該主部の
   部分の上か、もしくは該勾配面の上に位置するよ
   うに該重ね合せ部を該線電極の間に送入して、上
   記溶接のさい該端面近傍の材料が該勾配面に沿つ
   て幅方向外方に流れるようにして、マツシユシー
   ム溶接を行なうことを特徴とする溶接缶胴の製造
   方法。