JPS5921271B2 - ツキアワセヨウセツキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶接機に係るもので、特に異種金属あるいは互
いに大きさの異なる被溶接材の突き合わせ溶接に好適な
突き合わせ溶接機に係るものであるが、もちろんこれに
限定されるものではない。

例えばアルミニウムと銅のように異種の金属からなる棒
材あるいは管材等の被溶接材を溶接する必要性があるこ
とは実際上きわめて多い。このような異種金属材の溶接
においては、それぞれの金属の電気抵抗や溶融温度がそ
れぞれ異なるため両方の被溶接材の溶融がそろわず良好
な溶接を行なうことは極めて困難であつた。また同種の
金属材であつても例えば互いに断面積の異なる被溶接材
の突き合わせ溶接では、それぞれの被溶接材における電
流密度に差があるためそれぞれの被溶接材の温度上昇が
異なわ良好な溶接を行なうことは困難であつた。これに
対し本発明は、このような従来技術の問題点を解決する
ことを目的としたもので、相溶着さるべき被溶接材の材
種、形状等が異なるときにも、双方の被溶接材の溶融条
件を合わせることにより良好な溶接を行なうことができ
る突き合わせ溶接機を提供するものである。

以下本発明の各実施例につき図面により詳細に説明する
。第１図、第２図は本発明の第１の実施例を示す図にお
いて、１、３で示すのは電極で、それぞれほぼ２分割さ
れた環状の形に形成された２つの電極片５、５およびＴ
、Ｔからなる。

電極１の各電極片５、５は、銅等の電気抵抗の小さい材
料よりなる電極支持体９、９の内側にモリブデン、タン
グステンあるいは炭素等の比較的電気抵抗が大きく高温
でも軟化しない材料より形成された電極１１、１１を取
わ付けて構成されている。また電極３の各電極片Ｔ、１
は銅等の電気抵抗の小さい材料から形成されている。電
極１、３の上側の電極片５、７はそれぞれ図示は省略し
ている加圧装置により支持され、それぞれの電極片の間
に被溶接材を挟圧自在となつている。電極１の各電極片
の電極１１、１■１および電極３の電極片７、Ｔの内側
の形状は被溶接材の断面形状に合わせてこれに合致する
ように形成するのが望ましい。１３、１５は異なる種類
の金属よりなる被溶接材で、例えば１５はアルミニウム
、１１は銅よりなる管材である。

融点の高い方の金属からなる被溶接材は電極１に、融点
の低い方の金属からなる被溶接材は電極３に挾持せしめ
る。被溶接材１３、１５は溶接侍に電極１，３の間で端
面が互いに突き合わされる。そのため電極１，３は図示
は省略している突き合わぜ加圧装置により横方向に互い
に近接離間自在に設けられている。１７で示すのは変圧
器で、１９はそのｌ次巻線、２１，２３は２次巻線であ
る。

２次巻線２１の端子は、電極１の各電極片の電極１１，
１１の長さ方向のほぼ中央部に形成された給電端子２５
，２５にそれぞれ接続されている。

この変圧器の２次巻線２１、電極１の１方の電極片５の
電極１の電極間に挟持された被溶接材１３、他方の電極
片５の電極１１を含む電流の流路Ａを第１の回路と称す
る。被溶接材１３が鋼やステンレス等の電気抵抗の大き
い材料の場合には、電極１の各電極片５，５を電極３の
電極片と同様に構成してもよ八すなわち各電極片５，５
を銅等の電気抵抗の小さい材料のみから形成する。この
場合には、被溶接材はその中を流れる電流によつて自か
ら発熱し加熱される。また第３図のごとく電極１の電極
片５，５の電極１１，１１の長手方向の両端部に給電端
子２７，２７を形成し、変圧器の２次巻線２１の両端子
から各電極１１の両端部の給電端子２７，２７に並夕ｕ
または直列に給電するようにすることもできる。この場
合には電流は各電極１１，１１の長手方向に沿つて流れ
第１の回路Ａには被溶接物は含まれない。変圧器の２次
巻線２３の端子は電極１の各電極片５，５の電極支持体
９，９に接続され、他方の端子は電極３の電極片７，７
に接続されている、溶接時に被溶接材１３，１５の端面
が互いに突き合わされた時には、電極１１，１１に挾持
されたｌ方の被溶接材１３、他方の被溶接材１５、これ
を挾持する電極３の経路で電流が流れる。この流路５を
第２の回路と称する。電極１の各電極片の電極１１，１
１にさらに給電端子を設けるときは、変圧器の２次巻線
２３の端子から電極１１，１１に直接給電するようにす
ることもできる。また変圧器の２次巻線２１，２３は図
では別々に示しているが、実際には別々の巻線であつて
もよいし、１つの巻線を共用するものであつてもよい。
次に上記構成の作用効襲について説明する。

まず電極１，３の各電極片の間に被溶接材１３，１５を
それぞれ挿入し、図示は省略している力旺装置を作動さ
せてそれぞれ挾持せしめる。このとき被溶接材の相溶着
さるべき端面を電極１，３間に相対向させるとともに互
いに離間せしめるようにする。また被溶接材のうち溶融
温度の高い材料よりなる被溶接材を電極１に、溶融温度
の低い材料よりなる被溶接材を電極３に挟持せしめる。
被溶接材１３を電極片５，５の間に挟圧すると第１の回
路Ａを通つて電流が流れる。すなわち変圧器の２次巻線
２１から１方の電極片５の電極１１．被溶接材１３、他
方の電極片５の電極１１を通つて電流が流れる。この電
流により比較的電気低抗の大なる材料より形成された電
極１１，１１が発熱する。また被溶接材１３が電気抵抗
の大きい材料の場合には、被溶接材自体の発熱も加わる
。この熱により被溶接材１３，１３が加熱される。次に
図示は省略している突き合わせ加圧装置を作動させて電
極１，３を接近させ被溶接材１３，１５の端面を突き合
わせて加圧する。被溶接材１３，１５の端面が互いに当
接されると第２の回路Ｂを通つて電流が流れる。すなわ
ち、変圧器の２次巻線２３から一方の電極、その電極に
支持された被溶接材、他方の被溶接材、その被溶接材を
挾持する電極を通つて電流が流れる。この電流により被
溶接材１３，１５の突き合わせ部が溶融して溶着される
。被溶接材１３は前述のごとくあらかじめ加熱されてい
るので、被溶接材１３，１５は同時に溶融する。第１の
回路Ａを流れる電流は、第２の回路Ｂの電流により被溶
接材１３が被溶接材１５と同時に溶融する温度まですみ
やかに加熱されるように調節されている。被溶接材の溶
接が終わると、加圧装置が作動して電極１，３の挟持が
解かれ、次に突き合わせ加圧装置が作動して電極１，３
が横方向に互いに離間されて作業開始位置に復し、次の
作業に備えることになる。第４図、第５図に示すのは本
発明の第２の実施例で、本実施例は断面の大きさのこと
なる被溶接材の突き合わせ溶接に好適なものである。

電極１，３は前記第１の実施例と同様に構成されている
。本実施例においては変圧器１７から電極１，３への給
電方法が異なつている。すなわち、変圧器１７の２次巻
線２９に設けた中間端子３１が電極３の各電極片７，７
に接続され、２次巻線２９の両側の端子３３，３３は電
極１の各電極片５，５のそれぞれに接続されている。相
溶接さるべき被溶接材のうち断面の大きい方の被溶接材
を電極１に断面の小さい方の被溶接材を電極３に挟持せ
しめる。本実施例においては、第１の回路Ａは変圧器の
２次巻線２９から電極１の１方の電極片５、電極１に挟
持された被溶接材１３、他方の電極片５を通る経路よジ
なる。また第２の回路Ｂは２次巻線の両側の端子３３，
３３と中間の端子３１との間に形成される２つの流路か
らなる。すなわち、２次巻線２９のｌ方の端子３３、電
極１の１方の電極片５、被溶接材１３、他方の被溶接材
１５、電極３、２次巻線２９の中間端子３１よりなる流
路１と、２次巻線２９の中間端子３１から電極３、被溶
接材１５、他方の被溶接材１３、電極１の他方の電極片
５、２次巻線２９の他方の端子３３よりなる流路とから
なる。流路１を流れる電極１１と流路を流れる電極１２
の向きは支対であるので、被溶接材１３と被溶接材１５
の突き合わせ部には電流１１と電流１２Ｑ差１１−１２
が流れる。電流１１と電流１２の大きさはほぼ等しいの
で、電流１１−１２は小さくなるが、突き合わせ部を溶
融せしめるに十分な大きさに設定される。電流１１−１
２の大きさを調節するために、例えば流路１またはのｌ
方に適宜な電流調節装置を挿入することもできる。また
、被溶接材が鋼やステンレス等のごとく比較的電気抵抗
の大きい材料の場合には、前記第１実施例の場合と同様
電極１の電極片５，５を電極３の電極片７，７と同様に
構成してもよ？次に上記構成の作用について説明する。
まず前記第１実施例と同様にして断面の大なる方の被溶
接材１３を電極１に、断面の小なる方の被溶接材１５を
電極３に挟持せしめる。被溶接材１３と１５は前記第１
実施例と同様、溶接すべき端面を電極１，３内に相対向
させかつ互いに離間せしめるようにする。電極１に被溶
接材１３を挟持せしめると第１の回路Ａに電流が流れる
。すなわち２次巻線２９から電極１のｌ方の電極片５、
被溶接材１３、他方の電極片５を通つて電流が流れる。
この電流により電極１１，１１あるいは電気抵抗の大な
る被溶接材の場合には被溶接材１３自体の発熱も加わつ
て被溶接材１３が加熱される。被溶接材１３が所定の温
度まで加熱されたところで、前記実施例の場合と同様に
、図示は省略している突き合わせ加圧装置が作動されて
被溶接材１３，１５の端面が突き合わされる。被溶接材
１３，１５が突き合わされると第２の回路Ｂに電流が流
れる。すなわち、２次巻線２９の端子３３，３３、電極
１の各電極片５，５、被溶接材１３、被溶接材１５、電
極３、２次巻線２９の中間端子３１の間に電流が流れる
。被溶接材１３，１５の突き合わせ部を流れる電流の大
きさは前述のごとく第１の流路１の電流１１と第２の流
路の電流１２の差１１−１２となる。この電流１１−１
２により、被溶接材１３，１５の突き合わせ部が同時に
溶融して溶接されるのである。以上のごとき実施例の説
明より理解されるように、要するに本発明の要旨は、一
方の被溶接材と他方の被溶接材との突き合わせ溶接を行
なう溶接機にして、一方の被溶接材を挟持自在な一方の
一対の電極片に一方の被溶接材と接触自在に備えた一対
の電極を比較的電気抵抗の大なる材料より形成して設け
、この一対の電極と一方の被溶接材とを含む第１の回路
を形成して設け、他方の被溶接材を挟持自在な他方の一
対の電極片を設け、前記一方の電極片と一方の被溶接材
と他方の被溶接材と他方の電極片とを含む第２の回路を
設けてなるものであるから、一方の被溶接材が電気抵抗
の小さい材料であつても、第１の回路に通電することに
より電極が加熱され、一方の被溶接材を容易に加熱し得
るものである。

また、突き合わせ溶接時にも電極を続行して通電加熱し
得るものであつて、溶接時に卦ける一方の被溶接材の温
度を制御し得るものである。すなわち本発明によれば、
電気抵抗、溶融温度の異なる異種金属や、断面積の相違
によつて電流密度が異なる材料の場合であつても、一方
の被溶接材の温度を制御し乍ら極めて容易に突き合わせ
溶接を行ない得るものである。また、本発明の各実施例
の構成に｝いて、第２の回路Ｂの電流の大きさを適宜に
設定するときはロー付けにも禾用することができる。

すなわち被接着材の突き合わせ部を流れる電流をロー付
けのローは溶融させるが被接着材自体は溶融させないよ
うな適宜な大きさに設定する。本装置によるときは、従
来の火炎加熱によるロー付け作業にくらべて作業がきわ
めて楽であるうえ、温度調節が容易であるためローのた
れが少なくかつ均質な接着が可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例と示すもので、第１図、第２図は
本発明の第１実施例を示す説明図、第３図は第１実施例
に訃ける第１の回路の他の実施例の説明図、第４図、第
５図は本発明の第２実施例の説明である。 図面の主要な部分を表わす符号の説明、１，３・・・・
・電極、５，７・・・・・電極片、９・・・・・電極支
持体、１１・・・・・・電極、１３，１５・・・・・被
溶接材、１７・・・・・・変圧器２１，２３，２９・・
・・・２次巻線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一方の被溶接材１３と他方の被溶接材１５との突き
   合わせ溶接を行なう溶接機にして、一方の被溶接材１３
   を挾持自在な一方の一対の電極片５、５に一方の被溶接
   材１３と接触自在に備えた一対の電極１１、１１を比較
   的電気抵抗の大なる材料より形成して設け、この一対の
   電極１１、１１と一方の被溶接材１３とを含む第１の回
   路Ａを形成して設け、他方の被溶接材１５を挾持自在な
   他方の一対の電極片７、７を設け、前記一方の電極片５
   、５と一方の被溶接材１３と他方の被溶接材１５と他方
   の電極片７、７を含む第２の回路Ｂを設けてなることを
   特徴とする突き合わせ溶接機。