JPS6056490A - 溶接缶胴体の製造方法 - 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】 本発明は溶接缶胴体の製造方法に関し、さらに詳しくは
マツシュシーム溶接部を有する溶接缶胴体の製造方法に
関する。

低炭素鋼板をペースとする金属板、すなわちブラックプ
レートや表面処理鋼板（例えば錫めっき鋼板、ティンフ
リースチール、極薄ニッケルめっき鋼板等の）のフラン
クより側面重ね合せ部を有する缶胴成形体を形成し、重
ね合せ部をマツシュシーム溶接して製造された溶接缶胴
体においては、溶接部の熱影響部が溶接部の長手方向に
沿い連続していることが、ｆｌＪ胴体にネックイン加工
、フランク加工、ビード加工等の加工を施した場合の加
工部のシール性を確保する上で望ましい。

ここに熱影響部とは、溶接時の加熱履歴のため、組織の
変化を生じた部分であって、溶接時にほぼ１０００℃以
上の偏度に加熱された部分と推測され、熱影響部に対応
する元の重ね合せ部の界面は、固相接合および／４たは
溶融接合により一体化して、強固な接合部を形成してい
る。

ピクリン酸アルコール５係溶液で２分間エッチまたは白
色部（第１図、第２図のｚｂ）が、本明細癲でいう熱影
響部（第１図、第２図の２）であって、黒色部は主とし
て微細炭化物（前駆段階の炭化物を含む）の析出相よシ
なるものと考えられ、一方向色部は溶接のさい溶融した
後、急速に冷却して形成されたデンドライト組織よシ主
としてなっている０ 熱影響部のない溶接部の部分は、元の界面近傍の鉄原子
が十分に界面を通って拡散していないので、通常は接合
強度が不十分で（通常の錫めっき量の錫めっき鋼板の場
合のような例外を除いて；この場合は低融点の錫が上記
拡散を促進するものと推測される）、この部分が前述の
ビード加工等の加工を受けると、接合面が剥離して、内
容物が漏洩したり、あるいは外気が侵入して、シール性
が損われ易い。

このような連続した熱影響部は、本発明者の一人が先き
に特開昭５５−９２２８１号公報において提案したよう
な、冷却された（例えば水冷により）縦長電極と冷却さ
れた大径回動電極（好ましくは半径５０＋＋ｌＩ＋＋以
上）の組合せ、もしくは一対の冷却された大径回転ロー
ル電極（好ましくは半径５０８以上）の組合せよシなる
電極装置を用いて、好ましくは線電極を介して、後に例
示されるような適当な溶接条件で、重ね合せ部をマッン
ーシーム溶接することによって得られる。

しかしながらこの場合、溶接電流として通常用いられる
。正弦波交流電流を用いると、特に周波数の高い高速製
缶の場合、第１図、第２図（倍率５０、ピリクン酸アル
コール５％溶液で２分間エッチ）に示されるような、局
部溶融にもとづく表面ヒツティング３が、マツシュシー
ム溶接部１（７）曲率半径の小さい電極５側の表面に、
熱影響部２から独立して発生し易いことが判明した。

なお図において４は縦長電極、５は回動電極、６．７は
平圧延され、かつ必要に応じ低融点金属（例えば錫）で
被覆された軟銅線よりなる、線電極である。ピッチング
３は、元の重ね合せ部の、片方の端縁の端面と他方の端
縁の狭面の接触部近傍に対応する、通常肩部と呼ばれる
部分に主として発生する。

このようなぎ、ティング３は、溶接缶胴体の外観を損ね
るのみならず、溶接部１を有機被膜で補修後も発錆や孔
食の起点となシ易く、さらにピッティング３が深い場合
は、ビード加工等の加工の場合、クラックを招き易い。

本発明は以上に述べた問題点の解消を図ることを目的と
する。

上記目的を達成するため、本発明は缶胴成形体の重ね合
せ部に交流電流を通電してマツシュシーム溶接を行ない
、溶接部の長手方向に沿って連続した熱影響部を有する
溶接缶胴体を製造する方法ここにＩｅ−電流の実効値 Ｉ、＝ピーク電流値 を満足することを特徴とする溶接缶胴体の製造方法を提
供するものである口 以下本発明について説明する。

第３図の１１は、本発明の方法によシ、低炭素鋼板をベ
ースとする金属板のブランクよシ製造された溶接缶胴体
のマツシュシーム溶接部の例を示したものであって、熱
影響部２は溶接部１１の長手方向に沿い連続して、実質
的に均一に形成されている。そして箔接部」１の表面に
はピッティングは発生していない。

このような溶接ｉ’ｉｌ（１１ｆ：高速で、従って比較
的高い（例えば２０（）〜６００　Ｈｚ　）周波数の電
流を用いて、幅０．１５〜０．５５ｍの重ね合せ部よシ
、形成するための好ましい溶接条件について以下に述べ
る。

マノシュ溶接部１１の厚さは、元の板厚（ブランクの厚
さ、通常０．１２−０．４０　ｒＭｌ）に対し１０〜１
．６倍の厚さであることが好ましく、そのためには溶接
加圧力（以下溶接力とよぶ）、は約６０〜２００　ｋｇ
であることが望ましい。

連続した熱影響１５Ｖｘ　２を形成するためには、下記
の式（１）で定義される溶接ピッチＰ　（ｍｉｔ＋）　
（溶接電流の半波長に対応する溶接部１の長さ）が、比
較的長く、第５図で示す点ａ、ｂ、ｃ、ｄで囲まれる領
域Ｒ内に必ることが望ましい。すなわちＯ８〜３．０閣
であることが好ましい。さらに点ｅ　、ｆ。

ｇ、ｈで囲まれる領域Ｒ′内にあること、すなわち約０
．９〜２６論であることがより好ましい。

Ｐ　＝　□　・・・（す ０．１２　ｆ ここに　υ：溶接速度（Ｖ傍） ｆ：周波数（Ｈｚ） 従って定められた溶接速度に対する好ましい周波数の範
囲は一１式（１）Ｋもとづいて定められる。

さらに連続した熱影響部２を形成するためには、前記の
溶接ビ、チと関連して、重ね合せ部と電極との接触長（
Ｌ）（溶接力による電極の平坦化を考えない場合の）が
、第５図の領域Ｒ内におること、すなわち３〜ｌＯ＋Ｉ
Ｉｍであることが好ましい。

さらに領域Ｒ′内にあること、すなわち４〜８門である
ことが好ましい。

第５図において、点ｉｒ　ｂ　６ａ　、ｄ　＋　ｊを結
ぶ線より上方の領域Ｓにおいては、甚るしいスプラッシ
ャや溶融鉄のはみ出しを生ずることなしには、連続した
熱影響部を形成することができない。一方１ｍ１）＊Ｃ
＋ｄｌｊを結ぶ線よシ下方の領域Ｔにおいては、熱影響
部を形成するたちには過大な溶接電流を必要とし、その
ため溶接部の表面が過熱され、極端な場合は浴融するお
それが生ずる。

以上のような、比較的長い接触長しに対応して、縦長電
極に対向する回動電極、又は１対の回転電極の半径もし
くは曲率半径は５０震以上であることが望ましい。これ
らの電極は何れも冷却（通常水冷）されていることが望
ましい。そしてとｔら電極の表面損耗を防止するため、
線電極（６，７）を用いることが好丑しい。

以上のような溶接条件により、連続した熱影響部２を有
する溶接部を形成するさいに、ピッティング３およびス
プラッシュ（溶融メタルの飛沫をいう）の発生を防止す
るプこめには、理由は必ずしを満足する、第４図に例示
されるような波形の溶接電流を用いる必要があることを
見出した。

よシ好ましくは１．６＜　’＜１．８５　・・・（２′
）−■。

ここにＩｅ・・・電流実効値 ■、・・・ピーク電流値 ｐ πが１５よシ小さ“と１・７・′／′３を発生し易って
、過熱部の生長にもとづくスプラッシュが発生し易くな
る。

本発明によれば、連続した熱影響部を有するマツシュシ
ーム溶接部を有する溶接缶胴体を製造する場合に、溶接
部に表面ピッティングやスプラッシュを発生するおそれ
がないという効果を奏する。

以上実施例について説明する。

実施例 厚さ０．２２　ｍｍで、金属クロム層の厚さ１００ｎ９
／ｍ２、酸化クロム層の厚さ１５　ｍ９７ｍ２（針換算
）のティンフリースチールのブランクを丸めて重ね合せ
部幅０３５閣・内径６５．３咽、高さ１２５４■の缶胴
成形体を形成した。この缶胴成形体の重ね合せ部を、縦
長電極と半径７５瑞の回動電極にょシ、断面小判形状で
、１【ね合せ部に対接する面が平面でその幅が約２咽の
乎圧延軟鋼線よりなる線電極を介して、次の溶接条件で
マツシュシーム溶接して、厚さ０．２６　ｒａｍの溶接
部を不する溶接缶胴体を製造した。

溶接条件：溶接力１００　ｋｇ、溶接速度６０Ｍ扮、溶
接電流の周波数４００　Ｈｚ、波形は第４図の１２に示
す通りであって（ｔｏ　””　Ｏ，１７ｍ５ｅｃ、　Ｊ
　＝Ｑ２１ｍｓｅｃ　）波高率１７５、実効値４．９ｋ
Ａ、溶接ピンチ１．２５ｍ。

波形１２を有する溶接部１流は、好ましくは次のように
して形成される。

第６図において、矩形波電源１５、ＳＣＲ回路１６およ
び溶接トランス１７の１次側コイル１７ａが直列に接続
されて′電源回路を構成している。なお１５ａおよび１
６ａは夫々、電源１５およびＳＣＲ回路１６の制御回路
である。矩形波電源１５は、第４図の点線で示される電
圧波形１３を発生するよう構成されている。

溶接トラフ１１フ０２次側コイルｌ　７　ｂＫは電極４
，５が接続している。

以上の回路において、ＳＣＲ回路をＯＮにすると、２次
側の電極４，５を通って波形Ｊ２を有する溶接電流が流
れる。溶接電流の波高率（ｐ／工ｅ）は、溶接電流１２
が零である期間（１，）、および／捷たは電源電圧１３
が零である期間（１＋　）を、夫々制御回路１６ａおよ
び１５ａにょシ調節することによシ変えることにより設
定することができる。

また溶接電流の実効値（工。）は、電圧波形１３のピー
ク値τ、を、制御回路１５ａにょシ変えることによって
設定することができる。

得られた溶接部の長手方向に沿う金属顕微鏡写真（ピク
リン酸アルコール５％溶液で２分間エッチ、倍率５０）
は第３図に示す通りであって、熱影響部は溶接部の長手
方向に沿い連続して、実質的に均一に生成している。ま
た表面ピッティングは皆無であった。

比較のため電流波形が正弦波（波高率１４１）および第
４図の１．を０．１　ｒｎｓｅｃ　、ｔ（１を０．４ｍ
５ｅｃにして得られた波高率２１の溶接電妊を用い、前
者の場合の電流の実効呟を５．３　ｋＡ、後者の場合の
電流の実効値を４．４ｋＡとした以外は、上記と同様に
して溶接を行なった。

正弦波の場合に形成された溶接部の断面組織を第２図に
示す。熱影響部は連続しているが、ピッティングの発生
がみられた。

波高率２．１の場合は、熱影響部は連続しているが、ス
プラッシュの発生が著るしく、補修塗料による満足な補
修が困難であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は比較例である溶接缶胴体の溶接部近傍の、溶接
部の長手方向に垂直に切断した縦断面図、第２図は第１
図の■−■線に沿う、溶接部の長手方向に平行な縦断面
組織を示す金属顕微鏡写真、第３図は本発明の方法で製
造された溶接缶胴体の例の、第２図の■−■線に対応す
る線に沿う溶接部の長手方向に平行な縦断面組織を示す
金属顕微鏡写真、第４図は本発明の方法に適用される電
流波形の例を示す図、第５図は本発明の方法における接
触長と溶接ピッチの好ましい範囲を示す線図、第６図は
本発明に適用される波高率を有する溶接電流発生回路の
例を示す回路図である。 ２・・・熱影響部、ｌｌ・・・溶接部、１２・・・電流
波形。 特許出願人　岸　本　昭 代理人弁理士　周　藤　悦　部 第１図 第４図 第５図 才春角史長　Ｌ　（ｍｍｌ 第６図 ］″Ｄａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）缶胴成形体の重ね合せ部に交流電流を通電してマ
   ツシュシーム溶接を行ない、溶接部の長手方向に沿って
   連続した熱影響部を有する溶接缶胴体を製造する方法で
   あって、上記交流電流の波高ここにＩｅ−電０１この実
   効値 Ｉ、＝ピーク電流値 を満足することを特徴とする溶接缶胴体の製造方法。