JPS5954476A - 平ストリツプ端接合用フラツシユバツト溶接装置 - 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】 この九Ｃ明は、半ストリップ端を１妾曾するだめの、さ
らに詳述−すると、フラッシュ的」装部の晶質を改良す
ると共に、アプセット電流要求風を低減して装置１ζ゛
、の溶接能力を拡張−Ｊ−るための、フラッシュ浴接装
置μに関するものである。

フラッシュ浴接装置は本出願ではｌ時定的に開示されな
いが、この目的のための好適な構造はＣｏｏｐｅｒらの
米国特許第３，２４９，７３２号および５ｅｅｌｏｆｆ
らの米国特許第２，７９４，１１１号に開示されている
。これらの特♂トにおいて、ストリップ上はフラッシュ
浴接装置の２対のダイ間のギャップ中のスペーサグレー
トに対して、し励させりれ、このスベーーシノ゛レート
は浴接されるストリップの厚さに関し’ＣＢＩＭＩ整さ
れる。フラッシュ浴接装置の浴接ダイはついでストリッ
プ上に閉じられ、互いにわずかに分離されてスペーサグ
レートが引き出され５るよ５にし、一つい一〇フラッシ
ュ（（１接工程が開始される。不発ＩＪＪは一収に俗接
孜やばに関し、さらにｄド述するとストリップ接合用フ
ラッシュ浴接＆＝Ｗ用の改良された浴接ダイアセンブリ
の提共に係るものである。

この技術分野の当栗省には埋屏され４）よ５に、術語“
フラッシュ浴接″ば、浴接されるべき２つの加工物の隣
接輪縁が互いに近接しハ・つ平行な関１糸に正確に配置
ｉｆされると、−ろのｆｃｉ接力法方法指ノＪりするた
めに便用される。加工物はついで相対的に近づけられ、
その間それらに！＋立が印加され、加工物の隣接端縁間
にアーク″″４−なわちフラッシングを発生してそれを
軟化する。加工物の端縁はついで相当な圧力の下で突合
せられ、高電流が突合せＶｉｉａ縁を横切ってθｉすれ
てそれらを浴融かつ浴接する。

Ｉｌｌ常のフラッシュ溶接作業中、加工物の端縁開会・
γＪＩＬれる亀ｉ＋ｉＩ′、はフラッシングが起こると
き比・＋！？　１１’Ｊ　（ｉい・相対値’、ｃ　４４
する。加工物が突合せられるとき、すなわち本技術分野
で音曲呼ばれるように“アプセット中、加工物中をｖｉ
ｔ、れる電流はフラッシング中よりもはるか圧面い相対
（直を有する。

フラッシングに開織する電流は音曲「フラッシング′電
流」と呼ばれる。同（求に、アプセットに関係する…、
流は汗通”アプセット電流″と呼ばれる。

また、浴接される横断面に間作するアプセットＩＷ　（
ｊ’Ｌ　＆’、Ｌ　ｌｆ通アプセット電流密既と呼はれ
、しばしば”平方インチ当りアンペア”　によって表現
される。

２つの加工物が接近させられると、多数の微小接触点が
作られる。これらの接触点を電流が１１１１イ）と接ｊ
独部分に言まれる金に４が力貼し１警される。

その全長にわたって異なる抵トしの％Ｍブリッジが形成
される。グリッジが加熱されると、接触部分中およびそ
のまわりの位め４はｌｆｉ融状態に１竜する。生じたｌ
夜１本ブリッジに君−まれる金家するのルを果力がブリ
ッジに含まれる。（）Ｌ−ｆ−ＶＣＩ′ト用する峰気力
よりも小さくなると、ブリッジは破裂し、わＺ子は白熱
状態でノ１（敗する。

それまでは−流ブリッジの場１９（であったところの接
触表面上にクレータが残留する。最初の破裂直俊に、表
面は加工物の理絖的ｉ＋Ｊ進によって再び接触させｒ〕
れ、そして新」妥触点シ゛（−お（・てサイクルが反復
される。個々の破裂の急速／Ｌ続発は接触表面を均等に
加熱するだけでなく、また金属ｉＡ発な引起こし、これ
をよ］疲化に対する保鐘因子の役目をする。

フラッシングの金〃４ブリッジ坤論’ａｊ　％述した基
本的」Ｊμ由は、フラッシングが局部的１１Ｃｊｉ卑イ
エし、溶接される全区域にわた一つ−〔即ｊ坐には悪行
しないことを指摘するためでル）る。さらに、クレータ
が残留し、金縞黒兄はクレータ中の１．も温表面をＣ伎
化しないように保護する唯一の因子である。

別の理由はある材料ではそれが有効−〇あり、他の４Ａ
科ではそうでな℃・理由を祝明−４−るためである。１
″ハわち、ある合金元素及びそれらの便用り・帥ノｔｉ
は材料なｌシも温ｊ恍でより酸化されやずくする。

ストリップ抜イｊ用フラッシュ１Ｂ接（幾ｉ戒は２生産
ラインが適応−ずべぎ材料のｊＵ大ｊ￥さおよびｌ隔を
浴接するよ５に作１−）れる。け及゛ナイズはストリッ
プの最大幅が６２インチでｋ）す、最大ｊ・ノさが０１
６インチであるとこ７〕の６２インチ機械である。対応
する最大浴接面積は一般軟鋼で１５，５平方インチであ
る。この機体は４７０．０００　　ボンドの最大クラン
グロｌ三カおよび１７５．０００ボンドのアプセット能
力を自する。最大浴接’ｒ４Ｌ　ｖ＋ｔ　ｔ’ｌＬはＭ
１５０．０００アンペアで、Ｊ□す、これはアプセット
中または加工物が鍛接されるとき利用できる最大電流で
ある。対応するアプセット電流蕾度は９６８０アンペア
／平方インチである。

設計１ＩＩＩＪ限は上配値を大きく超える噴接電流を得
ることをきわめて国難かつ高１曲にする。

微量合金１１；素が尚強度特性を缶イ）ために使用され
る３１−ころのｌ峙製炭素館・ζをｌ’ｉ、；　イ表ず
４）どきｆ８１疑能力は腫、激に低減される。この青・
級のＩｈは−は通商力低冶金鋼（Ｈ８ＬＡ）と吋はれ／
：、）、１上述した位ｔ４蒸愉はＩ−Ｉ　Ｓ　、Ｌ　Ａ
の酸化に対する保護１＼ｊ子として適切で／、、　＜、
（λ４（ｒ４的なｒ：ｔｌブシ午１メか＋１ｍ　３７−
さ第１なげれかなりない。

狩定のｌｌ５ＬＡＡ＆σ月１が背向の方法で、−ｊ”な
わち、保護雰囲気なしに１ａ俵されるときには、後第１
元の力＋１　］二を（けるとぎに浴接１ｉ、ｉｉの破１
ｆ通を弓１遍こし５るところの、酸化に起因−すると考
えＬ−）！する欠陥を最小１ｉｆｔ度にするために、７
Ｊｔ“及アゲセット＋ｔ　ｍ　祈Ｕは５０．０００アン
ペア／平方インチの程度−（”　ｈ）る。これは、１５
０．０００アンペアの最大の利用でさるアクセットｒロ
、済１、ｐｃ基づいて、生産装置の浴接能ｌＡ′をほぼ
３平方インチに制限−Ｊる。

本発明のＩＩ的は、半分以下のアブセラｌ−上流゛腎度
で例出できる欠陥のないＴ（−ｉ接部を作ることによっ
て市接装置直能力を太幅Ｖｔｌ改飼して実質的に増大す
ることである。

本発明の他の］」的および利点は陥伺図と関連する以下
の一兄１男からさらに明らかになるであろう。

次にＭ１帛のストリップ溶接機上のクランプダイ“アセ
ンブリを示す第１図を岐照する。数字Ｚ３は固定ノラテ
ンをボし、この上にクランプダイアセンブリ１０．１１
がストリップの尾端ＳＴをクランプするためｐｃ装〉ｉ
されている。数字Ｍは可動ノラデン’ｔ　＞ｒくし、こ
こにクランプダイアセンダ１月２．１３かストリップの
後端ＳＬｋクランプするために装着されている。ｉｊＪ
’　ｌ＋υシラテン２４は固定ノラテ：７″乙に相対的
に摺動するように配置されている。

スベーザゾｌ／’　−）　１４はその最大上昇位置に示
されており、７１・ｊ接すイクル中そこに配置される。

第２図はその冗全下降位ｉ録にあるスペーサプレート１
４をンバず。装置藏がこの位１１・ｔＶ仁崖しプことき
、カッタパー１５はクランプダイインサート１８　、１
８’を含むクランプダイ１６．１６’、１７．１１の１
ｉｉ４Ｆ接面を１黄切って元金に＃動している。上記移
動は各溶接部が作られる１ｊ（Ｉ　Ｋ溶接フラッシュを
クランプダイ部拐から移動させる。

第３図は複数ゲージ面の１つまで上方に所定圧ｆ’ｆｌ
＆だけ移７１１１１させられたスペーサプレート１４を
示す。ストリップ端ＳＴ、ＳＬゲージ面に突合せしれか
つ浴１１のためにクランプされている。

第４．５．６図は、木兄りｊＫＩ／Ｌつで、分配チャン
ネル２１と接合するように磯（賊加」ニされたカス排出
ポート（イ）を□Ｉｈｉ＋えたクランプダイ１６、ｌｃ
ｉ’、１７．１７’を示し、チャンネル２１はダイイン
ザート１８．１８’を位置決めするために１ψ用される
クランプダイ上のキーみぞのνささを」、４大すること
りこよって形成されている。パイプ結合部２２が全４つ
のクランプダイの両端に設けりれ、分配ナーＶンネル２
１ヘガスを供給するよ５　Ｋなっている。

第７図は好：ｊ（ｉな配置な示し１、−１ζ部左側クラ
ンプダイ１７のボート２０は、ガス流１９が下部右側ク
ランプダイ１６の１４接ボート加の中間点−＼］［１向
させられるように配ｆσされている。第４１’、Ｉに示
すように、上部左側クランプダイ１７’のボート加は上
部右側クランプダイ１６’のボート加に対して同様に良
い違いにされ℃いる。

」二連したように対向ホードを食い違いにする理由は、
より少ないボートでよりよいガス被覆を達成し、これに
よりクランプダイ及びダイインサート間に最大接触面積
を与えて鍋いクランプ圧力によりよ（皿１えるようにす
るごとである。

最大接触面積はまた商的陸屯ｂ１ｃをドｉｂクフンプダ
イ［０，１７かも対応グイインサート■８を）ｉ−Ｆｉ
　Ｌ　−ｃ最後に加上物端ＳＴ、ＳＬへ仏庫１−るため
に必゛秘−Ｃｂｒる。

木９Ｉ３四に従って、ソロパンのよ５　ｌｘ、　「’＋
Ｊ　Ａ’＜Ｓ　ａ　；ｌｊスがカス結合部２２を題して
分配チーＶンイ・ル２１へ、そして複数の９［出ボート
肋中へ込にすされ、これにより浴接されるストリップ端
の全幅に沿って保護ガス層を与える、すなわち、保護層
が浴接部の上方と下方に与えられる。ガスの点火はフラ
ッシング作用によって行なわれ、これにより必−決な保
捜豚囲気な設定する。ソロパンガスの代りに火熱ガスや
水素のような・Ｉｌｎ　（７）　’ｉｉＪ燃性カスを使
用してもよい。

殊×Ａインチ（ｔ、６ｘ６．４ｍｍ）のような、長方形
のボートがフラッシュ粒子による梢りを最小にするため
に好適に使用される。さらに、第４．５．６図に７５ず
ようなボートのに）己ｋｔは、ボート乞部分的にふさぐ
１頃向をもつフジノーシュ粒子集績が各浴接部を作る前
にスペーサル−ト１４上に装着されたカッタパー１５に
よって除去されるから、好適である。

ボート加はダイインサート間ン３に切り迷電れつるが、
好適な配置はクランプダイＪ６．１６’　、　１７．１
７’中である。

この選択配置の理由はダイインサートが破壊しやすい物
品であり、したがって上ｉ；Ｌ＋のようにすることがよ
り経済的であるかりである。

第４．５．７図はガス結合ｔｌｓ　２２かクランプダイ
１６．１６’、１７．１７１の端に配置さ才じＣいるこ
とを７Ｊテし、これ＆ｊ’、ｌｊ４インチ（１６２６ｍ
ｍ）　　までの長さのダイではぎわめてよく働くことが
見出された。

態形の配置はＶ　＋＋＋ＵまたはＪ氏都に□］った中間
点であｒ）、対応する出口は第１図のダイホルダ１０．
１１．１２、】３に開口する。端・中間結合の組合せは
ダイの長さが６４インチよりも大きいときによりよいカ
ス分子・１己をイ４るためにイ（ましいものとなる。

０」燃性ガスを保頑尽Ｉ１．［Ｉ気として使用すること
により、才・カインチ当り２０，０００〜２５，０００
アンペアの４．：Ｉ！Ｊｌのアプセット屯丸晋度で・節
１１−じじさる欠陥のないＹ合接部が作もれ、これによ
り現存装置Ｍ７：の溶接能力ウテ借加することが見出さ
れた。

これに対し、内燃性ガス雰ηｌ］気の１．ｃ、いフラッ
シュバット浴接では、平方イ／す当９５０，０００アン
ペアの１−過度のＰｉｔ流密度が必四−〇ｋ〕な。これ
はｉｓｏ、ｏｏｏアンペアの最大の利用−ｉＪ’　ｉｊ
ｔ；　／よアプセット屯τ、１１．に基づいて、生ｌ安
装置（ｉ、の（ｔｆ　３佼ｔｉじ力をほぼ３平方インチ
に制限する。

不活性カスケ便用１−ζ）試みが行なわれたが、）４１
当に（反長された結果なｉ＝Φためには保ｒｉｌ雰囲気
は可、、７：４１′１：、ガスでなければ１．ｃもない
ことが示された。

以上かられかるように、アプセットｒｔｊ’、（Ａ１’
、要求量乞大幅に低減し、これにより装置区の重接ト止
力を大１隅に拡張１゛るところのｉｊＪ燃性ガスの保腹
雰囲気を設けることにより、１１４Ｊ力低台笠鋼のよう
な特殊鋼に作られるフラツゾユバツＦ　ｎ：？接部の晶
賀を太１１’ｌＡに改良するどころθ）、平ストリップ
端な接合−４る新規なフラッシュバットａン接機が提供
された。１ 本シａｔ、ｕ」υ〕単一の・１ヶ定実施悪巧よか図／バ
かつ説り」された１１′−１これをｊ−重に例７」りを
目的としたものであり、＋１ｉＩｒ’ｌ’　１ｌＹＩ＋
氷の）陀１ｊ１１内で／１＼元明姓−、ｌｊｇ々のえ史
や改変が１１されつることが坤屏されるぺδである。

４、図面のｒ＋ｒｉ　＋ｖｔ、な船１明第１−３１判は
イ重々のｑノＩＩ（乍１立旧７にＡ−）るンＧ展ト〈の
クランプダイアセンブリ及びスベーザプレートを示ずｉ
、６１５分断面図である。

第４図は判発明により’Ｒｊ接峙作中保護界囲気な与え
るためにクランプダイが１′「しれる！２饋を示す拡大
部分端ａｉｉ図である。

第５図は下部フラングダイ及び対応ダイインサートを７
）＼す第４図５−５線にＴ’ｉ′Ｊつた側面図である。

第６図は第５図の６−６腺１すｆＮ−である○第７図は
第４１ンｊの７−γ線ｈｉｒ面拡大部分図である。

１０、１１．１２、Ｉ３　　・・・　クジンプダイアセ
ンブリ１４　　　・・・　　スペーサグレート１５　　
　・・・　　カッタバー １６．１６’　、　１７．１７１　・・・フラングダイ
１８．１８１　・・・クランプダイインサート１９　　
・・・　ガス流 加　・・・　ガス排出ボート ２１　　・・・　ガス分配チャンネル 四　・・・　パイプ結合部 ム　・・・　固定ゾジテ／ ２４　　・・・　可動ゾラデ／ ＳＴ、　　ＳＬ　　・・・　ストリップ端、ど Ｆｉｇ、　４ Ｆｉｇ、　５　　　　　　　　　　Ｆｉｇ、　６Ｆｉｇ
、　７ ３９４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　クランプダイおよびクランプダイインサートを含む
   平ストリップ端を接合するためのフラッシュバット溶接
   装置において、Ｙｈ接！ｕｂ作中ス）　ＩＪッグ端の上
   方および下方に・採機ガス層を施すために可燃性ガス源
   によって供給されるガスの排出ボートを設けたことを牛
   ｑ徴とする前記フラッシュバット浴接装置。 ２　前記排出ボートが、美合せ浴接されるストリップの
   幅に１日ってクランプダイインサート中のｆＭ　ｋｌの
   位１直に配ｖ１されている特Ｎ′１・晶求の１ｉｔｕ　
   Ｉ’ｌｌ　第１項記載のフラッシュバットＷｊ　Ｊ使装
   ｆｉｔｅ。 ３　前記可燃性ガスがグロバンで７蚤）ろ特許請求の範
   囲第１項記載のフラッシュバット浴接装置Ｉ′？。 ４　　Ｔｉ’Ｉ　ＲＱ　”Ｊ燃性ノノスが天然ガスでＡ
   りる特６′Ｆ請求の甲ｎ囲第１項＋＋＋２石（のフラツ
   シユバツト溶接装置。 ５　前記−＋−，ｉＪ燃（ｆ−１：カスが水素で、１す
   る１１￥♂「、漬水の範囲第１項ｒｉｔ；載のフラッシ
   ュバット溶接部に−７：　０６　前記クランプダイイン
   サートの対向面に沿って摺動「１」能でＡｓる外側カッ
   タバーを７１１するスベーザプレートを具（＋ｔａ　Ｌ
   、各溶接部が作られる前に前記ダイ部材から浴接フラッ
   シュヶ除去し、これにより排出ボートをふさぐ＋＋ａ向
   のあるフラッシュ粒子を除去するようにした特♂「ｍｌ
   氷の申１）１四弗２項占１ｙ　’飢のフラッシュバフｌ
   −溶接装置ｉ＃。 ７　各一対の対向ダイインサートの一方の６１Ｊ　’ｅ
   ４１２排出ボートが前記ダイインザートの他方のものに
   食い鴻い関係に配ｆａｒ、されている竹、６　Ａｔｊ水
   のｉ＋ｌＴｉ、間第２項Ｉ尼載のフラッシクーバッ）Ｍ
   俤装置。 ８　前記ダイとインサートとの間にスペースが設けられ
   てガスを目ＩＩ記排出ボートへ送給すイ）ためのマニベ
   ルトの役目をし、前、尼Ｊフト出ボートが前記マニホル
   ドに対して垂直力向に食い席いに配置槻されているｒ＋
   ｈ許ｍｌ氷の別９四第２項記載のフラッシュバット后接
   装置。 ９　浴接ｗＩＪ作中ｂＪ燃性ガスフレームを突合せ溶接
   部に施すことから７よるクラッシュバット浴ｍ　装置ｉ
   ’ｔによるフラッシュバット浴接方法。 １０前１ｉｉ３フレームが浴」夛動作中ストリング端の
   １　方：ｉｔ；よび下方の仮数の離間した排出ボートＶ
   こＪ＋；い又与えられる特許請求の胛ｌｔ＋ｉ第９項記
   ６＋ｔｏ＞フラッシュバット浴接方法。