JPH0454548B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0454548B2 JPH0454548B2 JP29454386A JP29454386A JPH0454548B2 JP H0454548 B2 JPH0454548 B2 JP H0454548B2 JP 29454386 A JP29454386 A JP 29454386A JP 29454386 A JP29454386 A JP 29454386A JP H0454548 B2 JPH0454548 B2 JP H0454548B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current density
- sides
- heat input
- thin steel
- face
- 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.)
- Expired
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、薄鋼板の端面同士をバツト溶接する
方法に関するものである。 （従来の技術） 例えば薄鋼板を高能率、高精度に溶接する方法
として、近年、フラツシユバツト溶接法に代わつ
てバツト溶接法が広く採用されている。 このバツト溶接法は第５図イ，ロに示すよう
に、対向配置されて成る加圧装置を兼ねた電極
１，１で被溶接材である薄鋼板２を挟持し、これ
らを突き合わせて加圧しつつ大電流を流すことに
より極めて短時間で前記薄鋼板２の端面同士を接
合せんとする一種の圧接法である。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特に薄鋼板等の突合わせ溶接を
前記バツト溶接法によつて行うと、突合わせ面の
幅方向で入熱ムラが発生しやすいという問題があ
つた。 すなわち、板端面の両側部では入熱不足気味と
なり、逆に板端面の両側部から少し内側寄りの位
置では過大入熱気味となるのである。特に、その
傾向が顕著な場合には第６図に示すように過大入
熱位置で溶け落ち、あるいはアプセツト不足が生
じることになる。第６図中３は入熱過大による接
合不良部を示す。反対にこの現象を防止せんとし
て入熱を下げると板端面の両側部が入熱不足（冷
接）となつて板端面の両側部が接合不良となる。 本発明はかかる問題点を解決できるバツト溶接
方法を提供せんとするものであり、後述する本発
明者等の研究・実験に基づく知見によつて成立せ
しめられたものである。 （問題点を解決するための手段） 先ず、前記した従来の問題点が発生する原因に
ついて説明する。 すなわち、本発明者等は入熱ムラの発生原因に
ついての力学的、電気的挙動を有限要素法等を用
いた数値解析により検討し、加えて実験による検
討を行つた結果、従来の問題は以下の原因による
ものであることが判明したのである。 つまり、薄鋼板同士の突合わせ溶接時には、薄
鋼板は突合わせ面近傍のみが急速加熱されるため
に溶接初期の薄鋼板２，２の端面は第４図に示す
ように不均一な熱膨張によつて回転変形して板端
面の両側部の突合わせが十分でなくなり、この部
分で非接触部が形成される。 しかして、この状態で大電流を流し続けると前
記非接触部に隣接した突合わせ面の極く局部に電
流が集中し、そのために急激な発熱の集中が生じ
る（参考として参考図を添付する）。また、これ
とは反対に板端面の両側部の発熱が不足する。 かかる理由によつて板端面の両側部より少し内
側寄りの電流集中部では溶け落ちたり、アプセツ
ト不足になつて接合不良となり、また板端面の両
側部では入熱不足による接合不良となつていたの
である。 すなわち、すでに述べたように、板端面の両側
部における入熱不足を防止するために電流密度を
増加すると前記両側部から少し内側寄りの位置で
入熱過大となり溶け落ちやアプセツト不足が生じ
る。これを防止せんとして電流密度を低下させる
と反対に板端面の両側部に入熱不足が生じる。こ
れは第４図に示すように板端面の両側部に隙間が
生じるからであり、溶接の進行と共に材料が軟化
してある時間経過した後は、この隙間も接触する
ようになつてこの個所にも電流が流れるようにな
る。しかし、結果的には板端面の両側部における
全通電時間が不足するようになる。これが入熱不
足の原因である。 そこで本発明ではこの全通電時間の不足を電流
密度を増加することにより解決せんとしているの
である。 すなわち本発明は、先ず溶接せんとする薄鋼板
の端面の両側部に通電すべき電流密度を中央部に
通電すべき電流密度と同等にして通電し、所定時
間経過した後両側部の電流密度を中央部の電流密
度よりも高くすることにより前記した入熱ムラに
起因する接合不良をなくそうとしているのであ
る。 つまり、本発明では第１図イに示すように従来
使用していた電極１に代えて板幅中央部に位置さ
せる電極４と、その両端部に位置させる電極５，
５を使用し、これら両端部の電極５，５の電源６
を中央部の電極４の電源７とは別に設けてこれら
電源６，７により夫々の電極４，５に別個に電源
を供給するのである。そしてその際、電極５，５
に供給する電流密度を溶接初期には電極４の電流
密度と同等でよいのであるが、所定時間経過した
後に電極４の電流密度より高くするのである（第
１図ロ参照）。 すなわち、溶接初期には入熱過大が防止できる
程度の電流を電源６，７で流し、板端面両側部に
形成された隙間が接触する時期になつたところで
電極５，５で供給する電流密度のみを電極４で供
給する電流密度よりも高くするのである。 なお、電流密度を高くする時期は時間、電極移
動量の両者によつて制御可能である。 これにより、板端面両側部の入熱不足が解消さ
れて前記した両側部より少し内側寄りの位置での
入熱過大を防止できる電流密度で板端面の両側部
も良好な溶接が可能となるのである。 （実施例） 以下、本発明方法を実施した結果について説明
する。 先ず、本実施例に使用した供試材の成分、寸法
及び機械的性質を下記第１表に示す。
方法に関するものである。 （従来の技術） 例えば薄鋼板を高能率、高精度に溶接する方法
として、近年、フラツシユバツト溶接法に代わつ
てバツト溶接法が広く採用されている。 このバツト溶接法は第５図イ，ロに示すよう
に、対向配置されて成る加圧装置を兼ねた電極
１，１で被溶接材である薄鋼板２を挟持し、これ
らを突き合わせて加圧しつつ大電流を流すことに
より極めて短時間で前記薄鋼板２の端面同士を接
合せんとする一種の圧接法である。 （発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特に薄鋼板等の突合わせ溶接を
前記バツト溶接法によつて行うと、突合わせ面の
幅方向で入熱ムラが発生しやすいという問題があ
つた。 すなわち、板端面の両側部では入熱不足気味と
なり、逆に板端面の両側部から少し内側寄りの位
置では過大入熱気味となるのである。特に、その
傾向が顕著な場合には第６図に示すように過大入
熱位置で溶け落ち、あるいはアプセツト不足が生
じることになる。第６図中３は入熱過大による接
合不良部を示す。反対にこの現象を防止せんとし
て入熱を下げると板端面の両側部が入熱不足（冷
接）となつて板端面の両側部が接合不良となる。 本発明はかかる問題点を解決できるバツト溶接
方法を提供せんとするものであり、後述する本発
明者等の研究・実験に基づく知見によつて成立せ
しめられたものである。 （問題点を解決するための手段） 先ず、前記した従来の問題点が発生する原因に
ついて説明する。 すなわち、本発明者等は入熱ムラの発生原因に
ついての力学的、電気的挙動を有限要素法等を用
いた数値解析により検討し、加えて実験による検
討を行つた結果、従来の問題は以下の原因による
ものであることが判明したのである。 つまり、薄鋼板同士の突合わせ溶接時には、薄
鋼板は突合わせ面近傍のみが急速加熱されるため
に溶接初期の薄鋼板２，２の端面は第４図に示す
ように不均一な熱膨張によつて回転変形して板端
面の両側部の突合わせが十分でなくなり、この部
分で非接触部が形成される。 しかして、この状態で大電流を流し続けると前
記非接触部に隣接した突合わせ面の極く局部に電
流が集中し、そのために急激な発熱の集中が生じ
る（参考として参考図を添付する）。また、これ
とは反対に板端面の両側部の発熱が不足する。 かかる理由によつて板端面の両側部より少し内
側寄りの電流集中部では溶け落ちたり、アプセツ
ト不足になつて接合不良となり、また板端面の両
側部では入熱不足による接合不良となつていたの
である。 すなわち、すでに述べたように、板端面の両側
部における入熱不足を防止するために電流密度を
増加すると前記両側部から少し内側寄りの位置で
入熱過大となり溶け落ちやアプセツト不足が生じ
る。これを防止せんとして電流密度を低下させる
と反対に板端面の両側部に入熱不足が生じる。こ
れは第４図に示すように板端面の両側部に隙間が
生じるからであり、溶接の進行と共に材料が軟化
してある時間経過した後は、この隙間も接触する
ようになつてこの個所にも電流が流れるようにな
る。しかし、結果的には板端面の両側部における
全通電時間が不足するようになる。これが入熱不
足の原因である。 そこで本発明ではこの全通電時間の不足を電流
密度を増加することにより解決せんとしているの
である。 すなわち本発明は、先ず溶接せんとする薄鋼板
の端面の両側部に通電すべき電流密度を中央部に
通電すべき電流密度と同等にして通電し、所定時
間経過した後両側部の電流密度を中央部の電流密
度よりも高くすることにより前記した入熱ムラに
起因する接合不良をなくそうとしているのであ
る。 つまり、本発明では第１図イに示すように従来
使用していた電極１に代えて板幅中央部に位置さ
せる電極４と、その両端部に位置させる電極５，
５を使用し、これら両端部の電極５，５の電源６
を中央部の電極４の電源７とは別に設けてこれら
電源６，７により夫々の電極４，５に別個に電源
を供給するのである。そしてその際、電極５，５
に供給する電流密度を溶接初期には電極４の電流
密度と同等でよいのであるが、所定時間経過した
後に電極４の電流密度より高くするのである（第
１図ロ参照）。 すなわち、溶接初期には入熱過大が防止できる
程度の電流を電源６，７で流し、板端面両側部に
形成された隙間が接触する時期になつたところで
電極５，５で供給する電流密度のみを電極４で供
給する電流密度よりも高くするのである。 なお、電流密度を高くする時期は時間、電極移
動量の両者によつて制御可能である。 これにより、板端面両側部の入熱不足が解消さ
れて前記した両側部より少し内側寄りの位置での
入熱過大を防止できる電流密度で板端面の両側部
も良好な溶接が可能となるのである。 （実施例） 以下、本発明方法を実施した結果について説明
する。 先ず、本実施例に使用した供試材の成分、寸法
及び機械的性質を下記第１表に示す。
【表】
また、本発明方法を実施した際の電極５，６と
薄鋼板２との位置関係を第２図に示す。 しかして、第１表に示す供試材を用い、第２図
に示す位置関係にて本発明方法によりバツト溶接
を行つた結果を下記第２表に示す。なお、第２表
に溶接条件を併せて示す。また、第２表中で使用
した記号の説明を第３図に示す。
薄鋼板２との位置関係を第２図に示す。 しかして、第１表に示す供試材を用い、第２図
に示す位置関係にて本発明方法によりバツト溶接
を行つた結果を下記第２表に示す。なお、第２表
に溶接条件を併せて示す。また、第２表中で使用
した記号の説明を第３図に示す。
【表】
上記第２表より明らかなように、本発明方法を
適用した場合には従来法と比べて格段に割れ率が
減少した。 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、薄鋼板の端面同
士をバツト溶接する方法において、先ず溶接せん
とする薄鋼板の端面の両側部に通電すべき電流密
度を中央部に通電すべき電流密度と同等にして通
電し、所定時間経過した後両側部の電流密度を中
央部の電流密度よりも高くするものである為、従
来板端面の両側部に発生していた入熱ムラに起因
する接合不良を防止でき、良好な接合が可能とな
る。
適用した場合には従来法と比べて格段に割れ率が
減少した。 （発明の効果） 以上説明したように本発明は、薄鋼板の端面同
士をバツト溶接する方法において、先ず溶接せん
とする薄鋼板の端面の両側部に通電すべき電流密
度を中央部に通電すべき電流密度と同等にして通
電し、所定時間経過した後両側部の電流密度を中
央部の電流密度よりも高くするものである為、従
来板端面の両側部に発生していた入熱ムラに起因
する接合不良を防止でき、良好な接合が可能とな
る。
第１図イ，ロは本発明方法の概略説明図、第２
図は本発明方法実施時における電極の設置位置説
明図、第３図は同じく溶接条件の説明図、第４図
及び第６図は従来方法による場合の問題点を説明
する図面、第５図はバツト溶接法の説明図であ
る。 ２は薄鋼板、４，５は電極、６，７は電源。
図は本発明方法実施時における電極の設置位置説
明図、第３図は同じく溶接条件の説明図、第４図
及び第６図は従来方法による場合の問題点を説明
する図面、第５図はバツト溶接法の説明図であ
る。 ２は薄鋼板、４，５は電極、６，７は電源。
Claims (1)
- １ 薄鋼板の端面同士をバツト溶接する方法にお
いて、先ず溶接せんとする薄鋼板の端面の両側部
に通電すべき電流密度を中央部に通電すべき電流
密度と同等にして通電し、所定時間経過した後両
側部の電流密度を中央部の電流密度よりも高くす
ることを特徴とするバツト溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29454386A JPS63149084A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | バツト溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29454386A JPS63149084A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | バツト溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63149084A JPS63149084A (ja) | 1988-06-21 |
| JPH0454548B2 true JPH0454548B2 (ja) | 1992-08-31 |
Family
ID=17809145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29454386A Granted JPS63149084A (ja) | 1986-12-10 | 1986-12-10 | バツト溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63149084A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192573A (ja) * | 1987-02-04 | 1988-08-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | バツト溶接方法 |
-
1986
- 1986-12-10 JP JP29454386A patent/JPS63149084A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63149084A (ja) | 1988-06-21 |
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