JPH046467B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば板厚が0.15mm以下のステンレ
ス鋼板のような極薄金属板の端縁部同志をTIG溶
接等の溶接法により接合するための極薄板溶接方
法に関するものである。

（従来の技術） 薄い金属板の端縁部同志を溶接法により溶接す
る方法としては、特公昭46−19533号公報に開示
された４種の溶接方法がよく知られている。

すなわち、第１の溶接方法は、第３図に示す如
く、金属板１１，１１を同一平面上にクランプ
し、その端縁部１１ａ，１１ａ同志を突き合わせ
た上、この突き合わせ部分をタングステン電極棒
１４から発せられるアークによりTIG溶接する方
法である。

また、第２の溶接方法は、第４図に示す如く、
金属板１１，１１の端縁部１１ａ，１１ａ同志を
重合させると共に、この重合部分をその中央部分
を除いてクランプ１２，１２することにより密着
保持した上、クランプされていない上記中央部分
をTIG溶接する方法である。

また第３の溶接方法は、第５図に示す如く、金
属板１１，１１の突き合わせ部分上に金属板１１
と同質の板材１５を重ね、その重合部分をクラン
プ１２，１２により密着保持した上、クランプさ
れていない部分をTIG溶接する方法である。

さらに第４の溶接方法は、第６図に示す如く、
金属板１１，１１の端縁部１１ａ，１１ａをＬ字
状に析曲し、その折曲部１１ａ，１１ａ同志を突
き合わせると共に、この突き合わせ部分に金属板
１１と同質のコ字状材１６を被せ、これら１１
ａ，１１ａ，１６をかしめ加工により密着一体化
した上、折曲部１１ａ，１１ａ及びコ字状材１６
をTIG溶接により溶融する方法である。

（発明が解決しようとする課題） 第１の溶接方法では、金属板１１，１１の突き
合わせ部分を溶接するため、金属板１１の板厚が
薄い場合には、突き合わせ精度を確保することが
困難となることは勿論、どうしても溶接部分に溶
孔を生じ易く、また溶接部分の機械的強度も不足
し、高品質の極薄板溶接物を得ることができな
い。

これに対して、第２〜第４の溶接方法では、金
属板１１，１１同志若しくはこれと別部材１５，
１６とを重合させ、その重合部分を溶接するよう
にしているから、金属板１１の板厚が薄い場合に
も上記不都合を生じることがなく、この点で、極
薄金属板の溶接方法としては第１の溶接方法に比
して優れたものといえる。

しかし、重合部分を溶接するが故に次のような
問題があり、高品質の極薄板溶接物を能率良く製
作することが困難である。

すなわち、板材１１，１５，１６の重合部分を
溶接する場合、板材間に空気が介在していると、
この介在空気部分が溶接熱により膨張破裂し、ビ
ードが乱れる等の不都合を生じ、良好な溶接を行
えない。そのため、第２及び第３の溶接方法では
重合部分をクランプ１２，１２することによつ
て、また第４の溶接方法では重合部分をかしめる
ことによつて、重合部分を空気が介在しない密着
状態に保持するようにしている。

しかし第２及び第３の溶接方法の如く重合部分
をクランプ１２，１２しておくと、このクランプ
された部分は溶融されずに重合段部としてそのま
ま残るため、溶接後研磨仕上げを行う必要がある
ことは勿論、〓間１７，１７が生じて所謂〓間腐
食を招来する虞れがある。特に、第２の溶接方法
の如く金属板１１，１１が板厚方法に齟齬した状
態で接合すると、金属板１１，１１が面一状に接
合されない。

また第４の溶接方法の如く折曲部１１ａ，１１
ａの突き合わせ部分にコ字状材１６を被せ、これ
らの重合部分をかしめにより密着一体化させてお
くと、重合部分を全面的に溶融させ得るから、上
記のような問題は生じない。しかし、どうしても
溶接部分の肉厚が金属板１１の板厚に比して大幅
に厚くなり、金属板１１，１１を平滑に接合する
ことが出来ない。

したがつて、第４の溶接方法では、溶接後に溶
接部分を研磨仕上げする必要があり、溶接前に重
合部分１１ａ，１１ａ，１６をかしめておく必要
があることとも相俟つて、作業性が頗る悪く、高
品質の極薄板溶接物を能率良く得ることができな
い。

しかも、第３及び第４の溶接方法のように、被
溶接材たる金属板１１の他に別部材１５，１６を
必要とすることは、製作経済上好ましいことでは
ない。

本発明は、上記した従来の溶接方法における諸
問題をすべて解決し、厚さが0.15mm以下の極薄板
であつても、高品質の極薄板溶接物を能率良く得
ることができる極薄板溶接方法を提供するもので
ある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の極薄板溶接方法は、上記の目的を達成
するため、厚さが0.15mm以下の極薄金属板の一方
の端縁部１ａと浅い段部を設けた他方の端縁部１
ａを重ね代L₁が1.0mm以内となるように重ね合わ
せ、当該極薄金属板の両端縁近傍部分１ｂ，１ｂ
を、上面側の前記重ね代L₁より僅かに大きい横
幅を有する浅い細溝状窪部３ｂを設けた銅製バツ
クバー３の上に載せると共に、前記重ね合わせた
両端縁部１ａ，１ａを細溝状窪部ｃの上方に位置
せしめ、次に1.5mm以下の間隔L₂をもつて対向せ
しめた銅製クランプ２，２により、前記両端縁近
傍部分１ｂ，１ｂを上方よりバツクバー３の同一
平面上に押圧固定して前記両端縁部１ａ，１ｂ同
志を密着させ、その後前記重ね合わせた両端縁部
１ａ，１ａをTIG溶接により全面的に溶融してそ
の溶接部分１ｃの略平滑で且つ金属板の板厚より
も僅かに厚くなるように仕上げることを発明の基
本構成とするものである。

金属板としては、一般に、板厚が0.15mm以下の
極薄ステンレス鋼板等が使用される。また、極薄
金属板の両端縁部の重ね代は1.0mm以内（望まし
くは0.8mm未満）であることが望ましい。すなわ
ち、重ね代が1.0mmを超えると、溶接部分を平滑
に仕上げ難くなる。また、逆に前記重ね代L₁が
あまり小さいと、溶接部分に部分的な薄肉部が生
じることになる。

前記金属板のクランプ間隔は、端縁部の重ね代
よりも大きく設定しておくことは勿論であるが、
端縁部同志の密着力を確保すること及びアークの
熱的並びに磁気的なピンチ効果を高めるために、
通常は1.5mm以下としておくことが望ましい。

（実施例） 以下、本発明の方法を第１図に示す実施例に基
づいて具体的に説明する。この実施例は、板厚が
0.1mmのステンレス鋼（SUS 304）製の二枚の金
属板１，１の端縁部１ａ，１ａ同志をタングステ
ン電極棒４から発せられるアークによつてTIG溶
接させる場合を示すものである。

まず、金属板１の一方の端縁部１ａに板厚にほ
ぼ等しい寸法の段部を設け、これと他方の金属板
１の端縁部１ａを重ね合わせ、次に、両金属板
１，１の両端縁近傍部分１ｂ，１ｂを同一平面上
に、つまり銅製バツクバー３の水平な上面３ａ上
に載置し、銅製クランプ２，２により上方より押
圧固定する。

この時、両端縁部１ａ，１ａの重ね合わせ部
は、バツクバー３の上面中央に形成した浅い細溝
状窪部３ｂの上方に位置するように保持される。
また、前記両端縁部１ａ，１ａの重ね代L₁は約
0.8mm位の寸法とされており、同様にクランプ２，
２の間隔L₂は、この重ね代L₁以上で1.5mm以下の
適宜寸法に設定されている。

更に、前記クランプ２による押圧力は1lb／in²
としている。

尚、前記バツクバー３の上面３ａの中央部に
は、浅い細溝状の窪部３ｂが形成されている。こ
の窪部３ｂの形状は金属板１，１の溶接部分の裏
面側の仕上げ形態に重大な影響を与えるもので、
その深さ及び横幅L₃は必要以上に大きくしない
ことが望ましい。この実施例では、窪部３ｂの横
幅L₃を1.0mm以下の適宜寸法に設定している。

前記クランプ２，２によつて極薄金属板の両端
縁近傍部分１ｂ，１ｂを同一平面上へ押圧固定す
ることにより、その端縁部１ａ，１ａ同志は、互
いに密着され、両者の間に空気を殆ど介在しない
状態で重ね合わせ状に保持される。

しかる後、TIG溶接用トーチを、タングステン
電極棒４の先端とその直下位の重ね合わせた両端
縁部１ａ，１ａとの間隔を所定のアーク長が得ら
れる一定間隔に保ちながら、両端縁部１ａ，１ａ
に沿つて一定速度で移動させこの部分を全面的に
溶融させる。これにより、その溶接部分１ｃが第
２図に示す如く、略平滑で且つ極薄金属板の板厚
よりも僅かに厚くなるように仕上げられる。

なお、トーチから噴出させる被包ガスには純度
99.99％のアルゴンガスを使用し、溶接電流は
15A、溶接速度は2300mm／minとしている。

このとき、極薄金属板の両端縁部１ａ，１ａ
は、前記第２及び第３の溶接方法に於ける如くク
ランプされてもおらず、また前記第４の溶接方法
における如く別部材１６と共にかしめられてもい
ない。しかし、前記両端縁部１ａ，１ａは、一方
の端縁部１ａに浅い段部が形成されると共に、両
端縁部１ａ，１ａの近傍部分１ｂ，１ｂが同一水
平面３ａ上にクランプ２，２されていることとも
も相俟つて、空気を殆ど介在させない密着した重
ね合わせ状態に保持されているため、溶接熱によ
る介在空気の膨張破裂に伴うビードの乱れ等を生
じることなしに、良好に溶接される。

また、極薄金属板の両端縁部１ａ，１ａの近傍
部分１ｂ，１ｂをクランプ２，２としていること
によつて、溶接歪の発生が有効に防止される。

更に、バツクバー３により、両端縁部１ａ，１
ａの裏面側のシールドが良好に行われると共に溶
接金属の溶け落ちが防止され、溶接部分１ｃの裏
面側仕上げ形態が表面側と略同様に良好となる。

その結果、上記のようにして得られた極薄板溶
接物は、第２図に示す如く二枚の金属板１，１が
面一状に接合され、しかもその接合部分１ｃが金
属板の板厚と殆ど変わらない略平滑に形成された
ものとなり、溶接後に研磨仕上げを必要としない
極めて高品質のものである。

尚、本発明の方法によつて溶接しうる極薄金属
板１としては、ステンレス鋼板の他、銅板、銅合
金板、アルミ合金板等を選択することができる。
板厚は一般に0.15mm以下である。勿論、溶接電流
や溶接速度等の溶接条件はこれを金属板の材質や
板厚等に応じて適宜に設定しておく。

また、上記実施例においては、二枚の金属板
１，１の両端縁部１ａ，１ａを溶接する例を示し
たが、本発明の方法は、例えば一枚の金属板を折
曲してその両端縁部を溶接する場合にも適用でき
ることは云うまでもない。

（発明の効果） 以上の説明からも容易に理解されるように、本
発明の溶接方法によれば、極薄金属板の一方の端
縁部１ａに浅い段部を設けると共に、両端縁近傍
部分１ｂ，１ｂを同一平面上にクランプしてその
両端縁部１ａ，１ａ同志を密着させ、空気が殆ど
介在しない状態に重ね合わせた両端縁部１ａ，１
ａの全体を溶融させるため、極薄金属板の両端縁
部１ａ，１ａ同志を略平滑で且つ板厚と殆ど変わ
らない状態で良好且つ強力に溶接することができ
る。しかも、極薄金属板の両端縁部１ａ，１ａ同
志を重合させているにも拘わらず、前記第２の溶
接方法における如く金属板が板厚方向に齟齬した
状態で接合されず、両極薄金属板を面一状に接合
できる。さらに、第２及び第３の溶接方法に於け
る如く〓間腐食の原因となる〓間も生じず、第４
の溶接方法における如く溶接前後にかしめ、研磨
仕上げを行う必要がなく、作業性が良い。

この様に、本件方法発明によれば、高品質の極
薄板溶接物を能率良く製作することができると共
に、第３及び第４の溶接方法における如き被溶接
材以外の部材１５，１６を必要としないから、製
作経済上も有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の極薄板溶接方法による溶接態
様を示す縦断側面図、第２図は同方法により得ら
れた極薄板溶接物を示す縦断側面図であり、第３
図〜第６図は夫々従来の溶接方法による溶接態様
を示す縦断側面図である。 １……金属板、１ａ……端縁部、１ｂ……端縁
近傍部分、１ｃ……溶接部分、２……クランプ、
３……バツクバー、４……タングステン電極棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 厚さが0.15mm以下の極薄金属板の一方の端縁
   部１ａと浅い段部を設けた他方の端縁部１ａを重
   ね代L₁が1.0mm以内となるように重ね合わせ、当
   該極薄金属板の両端縁近傍部分１ｂ，１ｂを、上
   面側の中央部に前記重ね代L₁より僅かに大きい
   横幅を有する浅い細溝状窪部３ｂを設けた銅製バ
   ツクバー３の上に載せると共に、前記重ね合わせ
   た両端縁部１ａ，１ａを細溝状窪部３ｂの上方に
   位置せしめ、次に1.5mm以下の間隔L₂をもつて対
   向せしめた銅製クランプ２，２により、前記両端
   縁近傍部分１ｂ，１ｂを上方よりバツクバー３の
   同一平面上に押圧固定して前記両端縁部１ａ，１
   ａ同志を密着させ、その後前記重ね合わせた両端
   縁部１ａ，１ａをTIG溶接により全面的に溶融し
   てその溶接部分１ｃを略平滑で且つ金属板の板厚
   よりも僅かに厚くなるように仕上げることを特徴
   とする極薄板溶接方法。