JPS63149082A - バツト溶接方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、薄鋼板の端面同士をバット溶接する方法に関
するものである。

（従来の技術） 例えば薄鋼板を高能率、高精度に溶接する方法として、
近年、フランシュバット溶接法に代わってバット溶接法
が広く採用されている。

このバット溶接法は第３図（イ）（ロ）に示すように、
対向配置されて成る加圧装置を兼ねた電極（以下「加圧
電極」と云う）１．１で被溶接材であるＦｌｆｌ板２を
挟持し、これらを突き合わせて加圧しつつ大電流を流す
ことにより極めて短時間で前記薄鋼板２の端面同士を接
合せんとする一種の圧接法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、特に薄鋼板等の突合わせ溶接を前記バッ
ト溶接法によって行うと、突合わせ面の幅方向で入熱ム
ラが発生しやすいという問題があった。

すなわち、板端面の両側部では入熱不足気味となり、逆
に板端面の両側部から少し内側寄りの位置では過大入熱
気味となるのである。特に、その傾向が顕著な場合には
第４図に示すように過大入熱位置で溶は落ち、あるいは
アブセント不足が生じることになる。第４図中３は入熱
過大による接合不良部を示す。反対にこの現象を防止せ
んとして入熱を下げると板端面の両側部が入熱不足（冷
接）となって板端面の両側部が接合不良となる。

本発明はかかる問題点を解決できるパノ）？？ｊ接方法
を提供せんとするものであり、後述する本発明者等の研
究・実験に基づく知見によって成立せしめられたもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 先ず、前記した従来の問題点が発生する原因について説
明する。

すなわち、本発明者等は入熱ムラの発生原因についての
力学的、電気的挙動を有限要素法等を用いた数値解析に
より検討し、加えて実験による検討を行った結果、従来
の問題は以下の原因によるものであることが判明したの
である。

つまり、薄鋼板同士の突合わせ溶接時には、薄鋼板は突
合わせ面近傍のみが急速加熱されるために溶接初期の薄
鋼板２．２の端面ば第２図に示すように不均一な熱膨張
によって回転変形して板端面の両側部の突合わせが十分
でなくなり、この部分で非接触部が形成される。

しかして、この状態で大電流を流し続けると前記非接触
部に隣接した突合わせ面の極く局部に電流が集中し、そ
のために急激な発熱の集中が生じる（参考として参考図
を添付する）。また、これとは反対に板端面の両側部の
発熱が不足する。

かかる理由によって板端面の両側部より少し内側寄りの
電流集中部では溶は落らたり、アブセント不足になって
接合不良となり、また板端面の両側部では入熱不足によ
る接合不良となっていたのである。

そこで本発明では上記したようなバット溶接時における
接合不良の発生原因の解明に基づき、加圧電極の加圧力
を板幅方向において変化させることにより解決せんとし
ているのである。

すなわち本発明は、溶接せんとする薄Ｗｆｌｌ板の端面
を加圧通電する加圧電極を板幅方向に３分割以上に分割
し、両側部に位置する加圧電極による加圧力を中央部の
加圧電極による加圧力より大きくせしめることにより前
記した入熱ムラに起因する接合不良をなくそうとしてい
るのである。

つまり、本発明では第１図（イ）、（ロ）に示すように
加圧電極１を板幅方向に３分割以上に分割し、薄鋼板２
の端面両側部に位置する加圧電極１’　、ｌ’　による
加圧力を中央部の加圧電極１”による加圧力と比較して
太き（することによってバット溶接中における薄鋼板２
の端面両側部の回転変形を効果的に防止し、当該部分に
隙間が発生しないようにしているのである。

これにより、板端面画側部の入熱不足が解消されて当該
部分も良好に溶接できることになる。

本発明方法を適用するに際し、両側部の加圧電極１’　
、１’　の幅を小さくしたり、また第１図（イ）に示す
ようにその先端を中央部の加圧電極１”の先端より板端
面側に突出させれば加圧力の増大が小さくても同等の効
果が得られる。

（実　施　例） 以下、本発明方法を実施した結果について説明する。

先ず、本実施例に使用した供試材の成分、寸法及び機械
的性質を下記第１表に、またこの供試材を使用して本発
明方法によりバット溶接を行った際の溶接条件を下記第
２表に示す。

第１表 第２表　　　　　１位“ｆ［別 しかして、第１表に示す供試材を用い、第２表に示す溶
接条件にて本発明方法によりバット溶接を行った結果を
下記第３表に示す。

上記第３表により下記の事項が明らかとなった。

■　従来の単一加圧の時の割れ率は１０％である（患１
）。

■　端部の加圧電極幅は広くなると効果が薄れる（階４
及び５）。

■　端部の加圧電極の加圧力は中央部の電極の１．５倍
以上で効果が顕著に現れる（嵐２．３及び患６〜９）。

■　４分割法によっても３分割法同様の改善効果がある
（磁１１）。

■　端部の電極の長さを長く突き出すと、同様の加圧力
においても改善効果がある（（７と１０）。

■　以上の結果より端部の加圧電極の加圧力を大きく、
幅を狭（、突出し長さを長（する程改善の効果は高まる
が、電極のすべりや板の座屈の問題がある為、これが起
こらない様な条件を選択する必要がある。

（発明の効果） 以上説明したように本発明は、３鋼板の端面同士をバッ
ト溶接する方法において、溶接せんとする薄鋼板の端面
を加圧通電する加圧電極を板幅方向に３分割以上に分割
し、両側部に位置する加圧電極による加圧力を中央部の
加圧電極による加圧力より大きくせしめて溶接するもの
である為、従来板端面の両側部に発生していた入熱ムラ
に起因する接合不良を防止でき、良好な接合が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）（ロ）は本発明方法の概略説明図、第２図
及び第４図は従来方法による場合の問題点を説明する図
面、第３図はバット溶接法の説明図である。 ■は加圧電極、２は薄鋼板。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄鋼板の端面同士をバット溶接する方法において
   、溶接せんとする薄鋼板の端面を加圧通電する加圧電極
   を板幅方向に３分割以上に分割し、両側部に位置する加
   圧電極による加圧力を中央部の加圧電極による加圧力よ
   り大きくせしめて溶接することを特徴とするバット溶接
   方法。