JPH10109172A - アークスタッド溶接機による溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アークスタッド溶接機を利用し、母材の表面
に被溶接材を迅速に溶接すると共に、溶接後に被溶接材
２の表面に突出部が存在しないように構成すること。 【解決手段】 被溶接材２に貫通孔２ａを予め形成し、
スタッド３として、その先端部３ａの外直径が被溶接材
２の貫通孔２ａの内直径より小で且つ、その容積が貫通
孔２ａ内の容積にほぼ等しく形成されたものを用いる。
さらにそのスタッド３には、その先端部３ａの後縁に横
断面を縮小したくびれ部３ｂを介して把持用軸部３ｃが
延在する。そして、被溶接材２を母材１表面に接触させ
た状態で、スタッド３を貫通孔２ａに挿通して、その先
端を母材１表面に接触させると共に、アークシールド５
の先端を被溶接材２表面に接触させ、次いでスタッド３
に通電してスタッド３のくびれ部３ｂより先端部分を貫
通孔２ａ内に溶射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、母材の表面に被溶
接材を溶接する方法において、アークスタッド溶接機を
用いて、瞬時にそれを行うことができる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本来アークスタッド溶接機は、図４に示
す如く使われるものである。すなわち、その図４の
（ａ）に示す如く溶接ガンのスタッド把持部４ｂにスタ
ッド３を支持すると共に、アークシールド保持体４ａに
アークシールド５を支持し、アークシールド５の先端お
よびスタッド３の先端を母材１表面にスプリングを介し
て押し当てる。そして、溶接ガンの引き金を引くことに
より、（ｂ）の如く自動的にスタッド３を上方に引き上
げスタッド３と母材１との間にアークを発生させ、
（Ｃ）の如く母材１表面に溶融池を形成する。次いで、
通電を停止し、スタッド３を急速に母材１の溶融池に押
し込み、スタッド３を母材１上に（ｄ）の如く立設固定
するものである。このような溶接ガン４は、その本体と
シャフト４ｃとが連結され、その長さを伸縮自在に調整
し得るものである。通常、シャフト４ｃの突出長さは、
図３においてそのアークシールド保持体４ａにアークシ
ールド５を支持し且つ、スタッド把持部４ｂにスタッド
３を支持したとき、スタッド３の先端がアークシールド
５の先端よりも３〜５mm程度突出するように設定される
ものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなアークスタ
ッド溶接機による溶接は、被溶接材を母材表面に溶接す
るためのものではなく、スタッド自体を母材表面に溶接
固定することを主目的とするものである。なお、被溶接
材に孔を穿設し、アークスタッド溶接機によりスタッド
を孔内に立設し、そのスタッドの下部にフランジを設け
ることにより、被溶接材を母材に固定する方法も考えら
れる。しかしながら、そのような場合、スタッドの中間
部より上方が被溶接材の表面から突出することになり、
それが邪魔になる場合が存在する。それを避けるため
に、突出部の一部にくびれを形成し、そのくびれから突
出部分を取り去ることも考えられる。しかしながら、そ
の場合であってもその取り除き作業が必要となり、面倒
である。そこで、本発明はアークスタッド溶接機により
被溶接材と母材とを迅速に溶接固定すると共に、溶接後
に被溶接材の表面から突出部が存在しないようにする溶
接方法を提供することを課題とし、その課題解決のため
に次の構成をとる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のアークスタッド
溶接機による溶接方法は、母材１の表面に被溶接材２を
溶接する方法において、被溶接材２に貫通孔２ａを予め
形成し、先端部３ａがその貫通孔２ａの内直径より小な
る外直径を有し且つ、その貫通孔２ａ内の容積に略等し
く、その先端部３ａの後縁に横断面を著しく縮小した、
くびれ部３ｂを介して把持用軸部３ｃが延在する、スタ
ッド３を予め用意し、アークスタッド溶接機の溶接ガン
４として、その先端にアークシールド保持体４ａがその
位置を軸線方向に調節可能に設けられ、引金を引いて通
電することにより自動的にそのスタッド把持部４ｂが前
記アークシールド保持体４ａに対して僅かに一旦後退
し、次いでそれが放電終了直後に一定長さ前進するもの
を用い、アークシルド５を前記アークシールド保持体４
ａに支持させると共に、前記スタッド３の前記把持用軸
部３ｃを前記スタッド把持部４ｂに支持させ、このとき
そのスタッド３の先端と前記アークシールド５の先端と
の軸方向長さを前記貫通孔２ａの軸方向長さに実質的に
等しく調整し、前記被溶接材２を前記母材１表面に接触
させた状態で、前記スタッド３を前記貫通孔２ａに挿入
してその先端を前記母材１表面に接触させると共に、前
記アークシールド５の先端を前記被溶接材２表面に接触
させ、次いでスタッド３に通電してそのスタッド３の前
記くびれ部３ｂより先端部分を前記貫通孔２ａ内に溶射
し、次いでその通電の停止直後に前記スタッド保持部４
ｂが前記一定長さ前進するとき、前記くびれ部３ｂが前
記被溶接材２の前記貫通孔２ａ内には入らない程度に調
整した、ことを特徴とするものである。したがって、本
溶接方法によれば、アークスタッド溶接機により自動的
に且つ迅速に被溶接材を母材表面に溶接できると共に、
溶接後には被溶接材の表面から突出部が存在しないよう
に形成でき体裁がよく、且つ溶接部に邪魔なものが存在
しない。

【０００５】

【発明の実施の形態】次に、図面に基づいて本発明の溶
接方法につき説明する。図１はこの溶接方法における溶
接ガン４とスタッド３とアークシールド５並びに被溶接
材２，母材１との相互関係を示したものである。これ
は、従来のアークスタッド溶接機を示す図３に対比され
るものである。この溶接方法において、溶接ガン４，ア
ークシールド５は公知のものである。すなわち、溶接ガ
ン４はその先端にスタッド把持部４ｂを有し、それによ
りスタッド３の上端部を着脱自在に支持する。また、溶
接ガン４にはスタッド把持部４ｂの軸線に平行にシャフ
ト４ｃがアーム４ｅを介して保持され、締結ボルト４ｄ
によりその長さが伸縮自在に調整できる。そのシャフト
４ｃの先端にはアークシールド保持体４ａが設けられ、
そのアークシールド保持体４ａによりアークシールド５
の上端部が着脱自在に支持される。

【０００６】次に、スタッド３はその先端から先端部３
ａ，くびれ部３ｂ，把持用軸部３ｃの順に一体的に形成
されている。先端部３ａの先端には電極兼用のフラック
ス３ｄが埋設され、そのフラックス３ｄの半分程度が先
端部３ａの端面から突出する。先端部３ａと把持用軸部
３ｃとは同一直径に形成され、それらの間にくびれ部３
ｂが図において下方側に半径を次第に縮小する円錐台形
状に形成されている。そして、先端部３ａの外直径は被
溶接材２に穿設される貫通孔２ａの内直径よりも小に形
成されている。それと共に、先端部３ａの容積は貫通孔
２ａの内容積にほぼ等しい。

【０００７】

【溶接方法】このようにしてなるスタッド３の把持用軸
部３ｃを溶接ガン４のスタッド把持部４ｂで支持すると
共に、アークシールド保持体４ａにアークシールド５を
図１の如く支持する。そして、先端部３ａの先端とアー
クシールド５の先端との軸方向距離が被溶接材２の厚み
に等しくなるようにシャフト４ｃの長さを調節する。す
なわち、アーム４ｅの締結ボルト４ｄを緩めてその長さ
を図１の状態に設定し、その締結ボルト４ｄを締結固定
すればよい。このような状態に準備されたスタッド３に
より本発明の溶接を行うには、図２（ａ）の状態におい
て図示しない溶接ガンの引き金を引く。すると、スタッ
ド３が矢印方向に引き上げられ、スタッド３と母材１と
がフラックス３ｄを介して通電されると共に、（ｂ）の
如く先端部３ａと母材１との間に放電が開始され、フラ
ックス３ｄおよび母材１並びに被溶接材２の貫通孔２ａ
が溶融し、そこに（ｃ）の如く溶融池６が形成される。

【０００８】次いで、スタッド３と母材１への通電が停
止されると、スタッド３は矢印方向に移動して（ｄ）の
状態で停止する。このとき、スタッド３のくびれ部３ｂ
は溶融池６の上面以上に位置されている。そのため、溶
融池６とスタッド３の残部とが接合されることはない。
そして溶融池６が硬化することにより、それを介して被
溶接材２と母材１とが溶接固定される。次いで、被溶接
材２に穿設された他の貫通孔２ａにおいても同様にスタ
ッド溶接機により溶接することで、被溶接材２と母材１
とが確実に溶接固定される。なお、このアークスタッド
溶接機による溶接方法は、一箇所の溶接においてアーク
スタッド溶接が引き金を引いて終了するまで１秒以内で
自動的に完了する。そして、その完了によりスタッド３
の把持用軸部３ｃを取り除き、新たなスタッド３を支持
させて前記同様に順次多数のアークスタッド溶接を行う
ものである。

【０００９】

【発明の作用・効果】

(1) スタッド３の先端部３ａの容積が被溶接材２の貫通
孔２ａ内の容積に略等しく形成され、且つその先端部３
ａの後縁にくびれ部３ｂが形成されているため、アーク
スタッド溶接によりそのスタッド３の先端部を実質的に
全て溶射して貫通孔内を満たし、その部分を固化するこ
とができる。それにより溶接強度の強い信頼性の高い溶
接が可能となる。 (2) また溶接ガン４は、その通電の停止直後に自動的に
スタッド保持部４ｂが一定長さ前進するとき、スタッド
３のくびれ部３ｂが被溶接材２の貫通孔２ａ内には入ら
ない程度に調整されるから、その溶射後の溶融池にスタ
ッド３の残部が接合されることがない。そのため、アー
クスタッド溶接機を用いて自動的に且つ迅速に溶接を行
いつつ、溶接後には溶接部から邪魔になるスタッドが突
出することなく、体裁のよい溶接方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接方法の準備段階を示す立面図。

【図２】本溶接方法の各工程を順に示す説明図。

【図３】従来のアークスタッド溶接機における溶接方法
の準備段階を示す説明図。

【図４】同アークスタッド溶接機による溶接工程を順に
示す説明図。

【符号の説明】

１ 母材 ２ 被溶接材 ２ａ 貫通孔 ３ スタッド ３ａ 先端部 ３ｂ くびれ部 ３ｃ 把持用軸部 ３ｄ フラックス ４ 溶接ガン ４ａ アークシールド保持体 ４ｂ スタッド把持部 ４ｃ シャフト ４ｄ 締結ボルト ４ｅ アーム ４ｆ スプリング ５ アークシールド ５ａ 溝部 ６ 溶融池

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 母材１の表面に被溶接材２を溶接する方
   法において、被溶接材２に貫通孔２ａを予め形成し、 先端部３ａがその貫通孔２ａの内直径より小なる外直径
   を有し且つ、その貫通孔２ａ内の容積に略等しく、その
   先端部３ａの後縁に横断面を著しく縮小した、くびれ部
   ３ｂを介して把持用軸部３ｃが延在する、スタッド３を
   予め用意し、 アークスタッド溶接機の溶接ガン４として、その先端に
   アークシールド保持体４ａがその位置を軸線方向に調節
   可能に設けられ、引金を引いて通電することにより自動
   的にそのスタッド把持部４ｂが前記アークシールド保持
   体４ａに対して僅かに一旦後退し、次いでそれが放電終
   了直後に一定長さ前進するものを用い、 アークシルド５を前記アークシールド保持体４ａに支持
   させると共に、前記スタッド３の前記把持用軸部３ｃを
   前記スタッド把持部４ｂに支持させ、このときそのスタ
   ッド３の先端と前記アークシールド５の先端との軸方向
   長さを前記貫通孔２ａの軸方向長さに実質的に等しく調
   整し、 前記被溶接材２を前記母材１表面に接触させた状態で、
   前記スタッド３を前記貫通孔２ａに挿入してその先端を
   前記母材１表面に接触させると共に、前記アークシール
   ド５の先端を前記被溶接材２の表面に接触させ、次いで
   スタッド３に通電してそのスタッド３の前記くびれ部３
   ｂより先端部分を前記貫通孔２ａ内に溶射し、次いでそ
   の通電の停止直後に前記スタッド保持部４ｂが前記一定
   長さ前進するとき、前記くびれ部３ｂが前記被溶接材２
   の前記貫通孔２ａ内には入らない程度に調整した、 ことを特徴とするアークスタッド溶接機による溶接方
   法。