JPH0360874A - シーム溶接方法 - 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、異なる板厚の２枚の板部材をシーム溶接する
方法に関し、特に溶接部分における板部材間の段差を減
少させ得るようなシーム溶接方法に関する。

〔従来技術〕

従来より、比較的小板厚の鋼板で部材を製作する場合に
、部材重量軽減の為板厚の異なる板部材の端部同士をシ
ーム溶接装置でシーム溶接することが広く行われている
。

ところが、板厚の異なる板部材をシーム溶接して部材を
製作した場合、厚い方の板部材と薄い方の板部材の夫々
の溶接される部分の溶融速度の差により、第５図に示す
ように部材１００の溶接部１０１において厚い方の板部
材１０２の端部が薄い方の板部材１０３の上側に突出し
た段部１０１ａが形成される。

このように溶接部１０１に段部１０１ａが形成されると
、段部１０１ａにおいて応力集中を招き部材１００の強
度特に疲労強度が著しく低下するという問題がある。

そこで、特公昭４９−３３８２号公報には、予め板部材
の溶接される部分を加工して薄くするとともに溶接前或
いは溶接の際に板部材を重ね合せた状態で溶接される部
分を加熱手段で加熱することにより、溶接部分における
段部の形成を防止し且つ溶接部分をなだらかな形状にす
るシーム溶接方法が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記特公昭４９−３３８２号公報に提案
されているシーム溶接方法では、溶接工程の前に板部材
を加工するための工程を設けねばならず溶接の能率が低
下するという問題がある。

また、加工の際に板部材に付着した切粉により、溶接電
流のスパークが起こるため溶接不良を招くという問題が
ある。

更に、溶接の前或いは溶接の際に、板部材を重ね合せた
状態で溶接される部分を加熱手段により加熱する場合、
加熱手段からの熱エネルギーが低密度であると加熱に要
する時間が長くなり溶接の能率が低下するとともに、薄
い方の板部材に熱損傷を招くという問題がある。

一方、溶接の際の加圧力を大きくしたり或いは厚い方の
板部材と薄い方の板部材とのランプ量を小さくすること
により溶接部の段差を減少させることも考えられるが、
その場合第６図に示すように溶接部１）１の薄い方の板
部材１）３側に凹部１）１ｂが形成され、溶接部の強度
が低下するという問題が解消されない。

本発明の目的は、溶接の能率を向上させ且つ溶接品質を
高め得るようなシーム溶接方法を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係るシーム溶接方法は、板厚の異なる２枚の板
部材の端部を重ね合せてシーム溶接する方法であって、
少なくとも厚い方の板部材の端部に高密度熱エネルギー
を照射して加熱しながらシーム溶接するものである。

〔作用〕

本発明に係るシーム溶接方法においては、厚い方の板部
材と薄い方の板部材の夫々の端部を重ね合せて溶接する
際に、少なくとも厚い方の板部材の端部に高密度熱エネ
ルギーを照射して加熱しながらシーム溶接するので、厚
い方の板部材の端部が溶融されるとともに電極部からの
加圧力により平滑化されて薄い方の板部材３に滑らかに
溶着する。

このように溶接部がなだらかに形成されるので、溶接部
に応力集中を招くことがなく部材の強度が大幅に向上す
る。

また、高密度熱エネルギーを用いることにより、厚い方
の板部材の端部に加工を施すことなく且つその端部を局
部的にして軟化させることが出来るので、切粉付着に起
因する溶接不良及び薄い方の板部材の熱損傷を防止する
ことが出来、溶接品質の向上を図ることが出来る。

更に、厚い方の板部材の端部の前加工を省略出来、端部
を短時間に軟化させることが出来るので、溶接速度を高
め溶接の能率の向上を図ることが出来る。

〔発明の効果〕

本発明に係るシーム溶接方法によれば、以上〔作用〕の
項で説明したように溶接の際に高密度熱エネルギーを厚
い方の板部材の端部に照射して加熱しながら溶接すると
いう簡単な方法で、部材の溶接部の溶接品質を高め得る
こと、溶接の能率の向上を図ることが出来ることなどの
効果が得られる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基いて説明する。

本実施例は、第１図に示すように４ドアハードトツプ型
自動車のボディのセンターピラーインナｌを製作する際
のシーム溶接方法に本発明を適用したものである。

上記センターピラーインナｌは、その上部を構成する板
厚０．８ｍｍの冷間圧延鋼板からなる第１板部材２の端
部２ａと、その下部を構成する板厚１．　２ｍｍの熱間
圧延鋼板からなる第２板部材３の端部３ａとをシーム溶
接により接合して製作される。

ここで、シーム溶接に用いられるシーム溶接装置１０に
ついて簡単に説明すると、第２図に示すように、上下動
可能な左右方向向きの回転入力軸１）の左端部には円板
上の上部電極１２が取付けられ、回転入力軸１）の上方
のアーム１３の左端部にはエアシリンダからなる加圧用
シリンダ１４が上下方向向きに設けられ、加圧シリンダ
１４のロッド１４ａは回転入力軸１）に装着された円筒
形の軸受部材１５に固着されている。

一方、回転入力軸１）の下方のアーム１９には、円筒形
の軸支持部材１６が設けられ、軸支持部材１６に左右方
向向きに回転自在に設けられた枢支軸１７の左端部には
、円板状の下部電極１８が取付けられ、枢支軸１７はア
ーム１９内の回転入力軸で回転駆動可能になっている。

但し、上記シーム溶接装置１０それ自体は通常のシーム
溶接装置の一例を示すものにすぎず、これ以外に種々の
型式のものを適用可能である。

上記軸受部材１５の下側部にはブラケッ）２０が設けら
れ、ブラケット２０にはＹＡＧレーザ−ビームを放射す
るレーザートーチ２１が設けられている。

上記第１板部材２と第２板部材３をシーム溶接する場合
には、まず第１板部材２の端部２ａの上側に第２板部材
３の端部３ａを重ね合せ、その状態で第２図に２点鎖線
で示すように上部電極１２と下部電極１８の間に左右方
向向きに配設し、加圧シリンダ１４の加圧力により端部
２ａと端部３ａとの重ね合せ部分を第３図に示すように
上部電極１２と下部電極１８で挟持する。この状態では
、レーザートーチ２１の先端部は第２板部材３の端部３
ａのコーナ部３ｂに対向した位置にある。

次に、レーザートーチ２１からレーザービーム２２を端
部３ａのコーナ部３ｂに向けて第３図に１点鎖線で示し
たように照射するとともに上部電極１２を第２図の矢印
で示す方向に回転させ下部電極１８を反対方向に等速で
回転させ上部電極１２から下部電極１８へ溶接電流を流
すと、第１板部材２と第２板部材３とは後方向に駆動さ
れながらその重ね合せ部分が後端から前端に亙って溶接
される。尚、溶接条件は電流値１５０００Ａ、加圧力５
００ｋｇｆ、溶接速度５０ｍｍ／ｓに設定されている。

その際、レーザービーム２２により加熱され第３図に２
点鎖線で示したように短時間のうちに軟化した端部３ａ
のコーナ部３ｂは、第４図に示したように上部電極１２
からの加圧力により平滑化されて第１仮部材２の端部２
ａに溶接接合される。

このように、第１板部材２と第２仮部材３とはその溶接
部においてなだらかに接合されるので、センターピラー
インナ１の強度特に疲労強度の大幅な向上を図ることが
出来る。

また、レーザービーム２２の高密度エネルギーがは端部
３ａのコーナ部３ｂに局部的に照射されるので、薄い方
の板部材２に熱損傷を招くことがない。

尚、上記レーザービーム２２にかえて、高密度エネルギ
ーであるプラズマビームを用いてもよい。

更に、このシーム溶接装置１０及びシーム溶接方法は自
動車のボディ用の部材に限らず種々の板厚の異なる金属
板部材をシーム溶接するのに適用することが出来ること
は勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の実施例を示すもので、第１図
はセンターピラーインナの平面図、第２図はシーム溶接
装置の要部斜視図、第３図はシーム溶接装置の電極と板
部材の要部断面図、第４図はシーム溶接装置の電極と溶
接された板部材の要部断面図、第５図・第６図は夫々従
来技術に係るもので、第５図は板部材のシーム溶接部の
断面図、第６図は板部材のシーム溶接部の断面図である
。 ２・・第１ｖｊ、部材、　３・・第２板部材５、２ａ・
３ａ・・端部、　１０・・シーム溶接装置、２２・・レ
ーザービーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）板厚の異なる２枚の板部材の端部を重ね合せてシ
   ーム溶接する方法であって、 少なくとも厚い方の板部材の端部に高密度熱エネルギー
   を照射して加熱しながらシーム溶接することを特徴とす
   るシーム溶接方法。