JPH0616940B2 - スポツト溶接法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は海水淡水化装置、化学機械等のライニング構造
物のＭＩＧ又はＴＩＧスポット溶接法に関する。

〔従来の技術〕

第４図を参照して従来のＭＩＧスポット溶接法について
説明する。すなわち、炭素鋼等の母材１上に厚さ２〜３
mmのステンレス鋼や銅合金等のライニング材２を重ね、
溶接トーチ４をライニング材２に当接して、給電チップ
５内に溶接ワイヤ６を送給するとともに溶接トーチ４内
に不活性ガス７を流しながら、溶接時間設定タイマー８
が設けられた溶接電源９により母材１と給電チップ５と
の間に電圧を印加して溶接ワイヤ６先端にアーク１０を
発生させ、溶接金属３を形成して母材１とライニング材
２とを溶接するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のスポット溶接法では、一箇所にアークを集中して
溶接を行なうため、第５図に示すように、溶け込み深さ
が深く、成分保証が困難であるうえ、熱応力が大きくな
って溶接境界部やクレーター部に高温割れ１１が発生し
易いという欠点がある。このため、従来のスポット溶接
法は重要な溶接構造物には使用できなかった。

そこで、ライニング材２に穴をあけ、この穴部を通常の
溶接法でプラグ溶接する方法がある。しかし、この方法
では良好な品質の溶接部が得られるものの、多大の工数
を必要とするため能率が非常に悪いという欠点がある。

本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
り、高品質の溶接部が得られるＭＩＧ又はＴＩＧスポッ
ト溶接法を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のスポット溶接法は、母材表面に板材をスポット
溶接するにあたり、トーチ先端の周囲に互いに対向する
ように複数対の励磁コイルを設け、各対の励磁コイルに
位相の異なる交流電流を流しながら溶接することを特徴
とするものである。

前記励磁コイルはトーチ先端のアーク発生部の周囲に例
えば４〜６極設けられ、これに単相又は３相の交流励磁
電流が流される。

〔作用〕

このようなスポット溶接法によれば、溶接ワイヤ（タン
グステン電極）からのほぼ沿直方向の溶接電流と励磁コ
イルにより発生するほぼ水平方向の磁界とにより、磁界
と同一面内で磁界に垂直な方向に電磁力（ローレンツ
カ）が発生し、しかも磁界は交流の位相に応じて回転す
るので、アークが電磁力を受けて回転する。したがっ
て、アークが一箇所に集中することがなく、均一な溶け
込み形状が得られ、しかも高温割れが発生しない。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。な
お、第１図及び第２図において第４図と同一の部材には
同一番号を付して説明を省略する。

第１図及び第２図において、溶接トーチ４先端のアーク
発生部の周囲には６極の鉄心２１及び励磁コイル２２が
配置され、これら励磁コイル２２には励磁電源２３から
５Ａ、６０Ｈｚの３相励磁電流が流される。

ここで、対向する３対の励磁コイル２２が第３図（ａ）
に示すように配線され、各励磁コイル２２を流れる電流
の位相が第３図（ｂ）に示すように変化するものとす
る。この場合、溶接ワイヤ６からほぼ沿直方向に溶接電
流が流れるのに対し、励磁コイル２２に電流を流すこと
により発生する磁界は第３図（ｂ）に示す時間〜及
び′における位相に対応して第３図（ｃ）中→で示す
ようにほぼ水平面内で回転する。これに応じて溶接電流
と磁界とにより発生する磁界と同一面内で磁界と垂直な
方向の電磁力（ローレンツカ）は第３図（ｃ）中で示
すように回転する。この電磁力を受けてアーク１０が回
転しながら溶接が行われる。したがって、アークが一箇
所に集中することがなく、均一な溶け込み形状が得ら
れ、溶接金属の成分保証が可能になるとともに、熱応力
が低減し、高温割れの発生を防止することができる。

実際に、従来の方法と本発明方法とを用い、海水淡水化
装置を製造した場合の溶接金属の形状と割れの発生を調
べた。なお、母材としては炭素鋼ＳＭ５０、ライニング
材としてはオーステナイト系ステンレス鋼ＳＵＳ３１６
Ｌを用い、溶接条件は従来の方法及び本発明方法のいず
れの場合も溶接電流２００Ａ、溶接電圧２８Ｖ、アーク
時間５秒であった。また、本発明方法では、上述したよ
うに６極の励磁コイル２２を設け、これらに６０秒Ｈ
ｚ、５Ａの３相励磁電流を流した。

その結果、従来の方法では溶接金属３の溶け込み深さが
深く、高温割れが発生したが、本発明方法では第１図に
示すように均一溶け込みの溶接金属３′が得られ、高温
割れも発生しなかった。

〔効果〕

以上詳述した如く本発明方法によれば、均一な溶け込み
形状が得られ、溶接金属の成分保証が可能になるととも
に、高温割れの発生を防止することができ、高能率で高
品質のＭＩＧ又はＴＩＧスポット溶接が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例におけるスポット溶接装置の構
成図、第２図は同スポット溶接装置の励磁コイルの配置
を示す平面図、第３図（ａ）は励磁コイルの配線図、同
図（ｂ）は励磁コイルに流される電流の波形図、同図
（ｃ）は発生する電磁力の変化を示す説明図、第４図は
従来のスポット溶接装置の構成図、第５図は従来の方法
の欠点を示す説明図である。 １……母材、２……ライニング材、３、３′……溶接金
属、４……溶接トーチ、５……給電チップ、６……溶接
ワイヤ、７……不活性ガス、８……溶接電源、９……溶
接時間設定タイマー、１０……アーク、１１……高温割
れ、２１……鉄心、２２……励磁コイル、２３……励磁
電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】母材表面に板材をスポット溶接するにあた
   り、トーチ先端の周囲に互いに対向するように複数対の
   励磁コイルを設け、各対の励磁コイルに位相の異なる交
   流電流を流しながら溶接することを特徴とするスポット
   溶接法。