JPH0634066Y2 - 鋼管附属品用電気抵抗溶接装置の電極 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は例えば外径400〜2500mmφ、肉厚６〜38mmの鋼
管杭及び鋼管矢板に裏当てリング用ストッパー等、附属
品を抵抗溶接で溶接する際の抵抗溶接機加圧電極に関す
る。

〔従来の技術〕

一般に構造的基礎用鋼管杭及び護岸用鋼管矢板は、工事
現場で打設する時の作業性から、鋼管表面に種々の附属
品を工場で溶接して出荷する事が要求され、その溶接法
として作業能率が高く、又自動化が容易な事から、しば
しば電気抵抗溶接が用いられる。

例えば、第２図および第３図は裏当リング用ストッパー
２の溶接例で、通常、鋼管１端部から、10〜40mmの位置
の円周方向に、鋼管１の外径によって定まる４〜10個を
プロジエクシヨン抵抗溶接で取付ける。該ストッパー２
の材料は一般に６〜12mm径で、長さ20〜50mmの丸鋼、又
は６〜12mm角で長さ20〜50mmの角鋼で該角鋼に突起加工
をしたものが用いられる。

第４図に特開昭55-109583号公報に示されるような従来
のプロジエクシヨン抵抗溶接の加圧電極の構造を示す。

鋼管１がセットされると、図示しない加圧装置で上、下
可能な銅合金製の下部加圧ブロック３が上昇し、その上
面に固定した銅又は銅合金製の下部加圧電極４を鋼管１
の下面に押圧する。

次に、裏当てリングストッパ２を鋼管１の内面定位置に
セット後、銅合金製の上部加圧ブロック５を降下させ、
その下面に固定した銅又は銅合金製の上部加圧電極６
で、該ストッパ２を鋼管１の内壁に押圧する。

押圧完了後、図示しない電源装置からブスバー７及び８
を通じて通電する事で該ストッパー２と鋼管１との接触
部が加熱溶融し加圧力も加わって圧接が終了する。この
溶接は通常、10-40kAの大電流で0.5〜2sec程度の極めて
短時間で終了する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、これ等の従来の装置においては、加圧電極に欠
点があり、以下の如き問題があった。

下部加圧電極４は、鋼管１との接触面積を大きくする目
的で、接触面を鋼管１の外径に合わせて凹面状に加工し
ているものの、鋼管１の外径誤差及び真円度変化ならび
にロールマーク等による凹凸、更には、鋼管１の管軸方
向の傾き等が影響して、鋼管１と局部接触する事となり
大電流が一点に集中して流れる事となる。その結果第１
に、鋼管１の外表面は赤熱され、場合によっては溶融す
る。溶融しない場合でも赤熱後、回りの母管部の熱容量
の差によって、急冷される結果、部分的にHv400を超え
るハードスポットを生じ材質的な欠陥となる。

第２に、ハードスポットが欠陥として問題にならない場
合でも黒色の通電マークとして残り外観が悪い。第３
に、下部加圧電極４も部分的な高温又はスパーク等によ
って溶損し、補修及び交換頻度が多くなる等の問題があ
った。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、これ等の欠点を解決し、鋼管表面に欠
陥を発生せず、又損耗の少い、鋼管抵抗溶接用加圧電極
を提供する事にある。

〔問題点を解決するための手段〕

次に本考案の特徴について述べると、本考案は、電極中
少く共、鋼管と接触する電極の該鋼管との接触面上に、
導電材例えば銅，銅合金あるいはアルミニウム、の縒り
線からなる電極カバーを設置し、該電極カバーを介し
て、該電極を押圧する構成とする。

以下に図面に示す実施例に基づき本考案装置について詳
細に説明する。第１図において、３は図示しない装置で
昇降可能な下部加圧ブロックであり、これには通電性の
良い銅又は銅合金を使う。該加圧ブロック３の上部に
は、銅又はベリリウム銅等の銅合金製の下部加圧電極４
を、ボルトで密着する如く固定する。

該電極４の材料も銅又は銅合金を使用するが、変形，損
耗の点で硬度の高いベリリウム銅が良い。９は本考案に
かかる電極カバーである。該電極カバー９は本実施例で
は一般の動力ケーブル廃材から取り出した0.5mmφ径の
素線を10mmφに編んだ銅縒り線を電極上面に隙間なく並
べ、止め板10を用いて、下部加圧電極４に締付けた。該
電極カバー９の目的は鋼管１と接触する下部加圧電極４
の上面を、変形性のある通電材でカバーする事で接触面
を広げ大電流の局部的な集中を防止する事であり、この
目的を達成する方法としては、該電極カバー９の材料と
しては上記以外に銅素線を平坦に編んで、大電流用の導
電材として用いられているいわゆるストランドワイヤー
等を用いても良い。これ等、縒り線を使う場合、素線径
が小さいと通電時加熱溶断する。又加圧によって断線し
易く寿命が短い。一方過大の場合、縒り方及び取り付け
方法にもよるが、当然変形性が悪くなる。実用的には0.
2〜3mmφ適正値は0.4〜0.7mm程度である。

本実施例の場合、下部加圧ブロック３と下部加圧電極４
を従来方式同様分離したが、これは従来の如く加圧電極
が直接鋼管と接触する場合スパーク等により損耗し、頻
繁に補修を必要とする為である。故に本実施例の如く電
極カバー９を用いる事で電極の損耗はほとんどない事か
ら、これ等は１体構造としてもさしつかえない。

又、分離する場合電極カバーの固定位置を下部加圧ブロ
ック３とし、且つ通電容量に留意すれば、下部加圧電極
４の材料としては硬い鋼等を使用する事も可能である。

裏当リング用ストッパー２の溶接を目的とした本実施例
では、電極カバー９は鋼管１と接触する下部加圧電極４
のみに使用した。これは該ストッパー溶接では従来加圧
電極６は、裏当リング用ストッパー２を赤熱変形させる
事を目的としている為である。故に、鋼管１本体のみで
なく、溶接する附属品も局部接触による溶融又は材質欠
陥を防止する必要がある場合は上部加圧電極６にも電極
カバー９を取付ければ良い。11は下部加圧電極４を冷却
する為の冷却水給排水口であり、通電時間が長い場合又
は、通電サイクルが短い場合は下部加圧電極４の過熱及
び電極カバー９の溶損を防止するのに有効である。これ
等は上部加圧電極６に用いても良い。

次に本考案装置の作用について述べると、第１図におい
て、鋼管１がセットされると、図に記載ない加圧装置で
上下可能な下部加圧ブロック３が上昇し、その上面に固
定した下部加圧電極４を鋼管１の下面に押圧する。この
時、該加圧電極４の上部に去り付けられた銅縒り線の電
極カバー９は加圧力によって，縒り線の断面が変形する
結果、鋼管１の曲面に沿って接触する。次に裏当リング
ストッパー２を鋼管１の内面定位置にセットし、上部加
圧ブロック５を図に記載ない、加圧装置で下降させ、そ
の下面に固定した上部加圧電極６で該ストッパー２を鋼
管１の内壁に押圧する。押圧完了後、図示ない電源装置
からブスバー７及び８を通じて10.40KAの電流を0.5〜2s
ec間通電する。その結果該ストッパー２と鋼管１との接
触部が加熱溶融し、加圧力も加わって圧接が終了する。

〔考案の効果〕

本考案は以上の様な構成をなす、抵抗溶接機の加圧電極
であるから、第１に加圧電極が鋼管１に良くなじんで接
触する為、電流の局部集中がなく、鋼管表面の溶融及び
ハードスポット等の欠陥が生じない。第２に、通電マー
クが全く発生せず、外観品質が良い。第３に鋼管には電
極カバーが直接々触し、縒り線を使った場合次第に硬く
なり、一定頻度で交換する必要がある。しかし、ケーブ
ル廃材を使えば、一般の溶接工場では工事残材等の有効
活用になると共に、加圧電極の損耗及び補修が全廃でき
る。しかもこれ等ケーブル廃材も径0.5mmの素線を10mm
φ径に編んだ動力ケーブルの例で、9mmφ×25mm長さの
裏当リング用ストッパを20KA×1sec通電で使用の結果、
6,000回以上の繰返し使用が可能で損耗も全く問題にな
らない事がわかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の正面図、第２図は裏当リング
ストッパを溶接した鋼管の正面図、第３図は裏当リング
ストッパの側面図、第４図は従来の溶接電極の正面図で
ある。 1:鋼管、2:リングストッパ 3:加圧ブロック、4:下部圧圧電極 5:上部加圧ブロック、6:上部加圧電極 7,8:ブスバー、9:電極カバー 10:止め板、11:冷却水給排水口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電極中少く共、鋼管と接触する電極の該鋼
   管との接触面上に、導電材縒り線からなる電極カバーを
   設置し、該電極カバーを介して、該電極を押圧する構成
   としたことを特徴とする、鋼管附属品用電気抵抗溶接装
   置の電極。