JPH10305373A - シーム溶接方法および装置 - Google Patents
シーム溶接方法および装置Info
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- JPH10305373A JPH10305373A JP9117192A JP11719297A JPH10305373A JP H10305373 A JPH10305373 A JP H10305373A JP 9117192 A JP9117192 A JP 9117192A JP 11719297 A JP11719297 A JP 11719297A JP H10305373 A JPH10305373 A JP H10305373A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
- B23K20/1245—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding characterised by the apparatus
- B23K20/126—Workpiece support, i.e. backing or clamping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/06—Tubes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
ークをパイプ状に形成し、その接合部を摩擦溶接するシ
ーム溶接方法及び装置を提供する。 【解決手段】 板状のワークWをパイプ状に形成し、そ
の接合部WSの溶接を行うシーム溶接方法において、加
工ヘッド13に備えたプローブ21Pを前記接合部WS
に臨ませて回転し、前記ワークWに対するプローブ21
Pの回転によりワークWとプローブ21Pとの間に摩擦
熱を発生せしめ、上記摩擦熱によりワークの接合部WS
を軟化せしめて接合部のシーム溶接を行う際、パイプ状
に形成したワークの内周面に対しプローブ21Pの先端
部が上記内周面にほぼ一致した状態または摩擦熱による
軟化領域23が前記内周面に達する程度に前記プローブ
21Pの先端部が前記内周面から外周面側に僅かに離れ
た状態に保持して接合部WSの溶接を行うシーム溶接方
法及び装置である。
Description
ムおよびその合金や銅およびその合金などの非鉄金属の
板状のワークをパイプ状に形成して溶接を行うシーム溶
接方法および装置に係り、さらに詳細には、摩擦溶接に
よるシーム溶接方法および装置に関する。
ム溶接を行う方法としては、バットシーム溶接が知られ
ている。また、パイプ状に形成したワークの接合部をア
ーク溶接を行うことも行われている。
溶接方法は、鋼板を対象としたものであり、例えばアル
ミニウムやその合金等にそのまま応用するには問題があ
る。すなわち、アルミニウムやその合金等は電気抵抗が
小さいので、バットシーム溶接を行うことができず、ま
たアーク溶接を行う場合にはイナートガスの雰囲気内で
行わなければならず、かつ一旦溶融されるので、熱影響
範囲が大きいという問題がある。
来の問題に鑑みてなされたもので、請求項1に係る発明
は、板状のワークをパイプ状に形成し、その接合部の溶
接を行うシーム溶接方法において、加工ヘッドに備えた
プローブを前記接合部に臨ませて回転し、前記ワークに
対するプローブの回転によりワークとプローブとの間に
摩擦熱を発生せしめ乍ら上記プローブを前記接合部に沿
って相対的に移動し、上記摩擦熱によりワークの接合部
を軟化せしめて接合部の溶接を行うシーム溶接方法であ
る。
発明において、パイプ状に形成したワークの内周面に対
しプローブの先端部が上記内周面にほぼ一致した状態ま
たは摩擦熱による軟化領域が前記内周面に達する程度に
前記プローブの先端部が前記内周面から外周面側に僅か
に離れた状態に保持して接合部の溶接を行うシーム溶接
方法である。
イプ状に形成するための複数のロールを備えたロール群
と、パイプ状に形成したワークの接合部を接合した状態
に保持する複数の押圧ロールと、前記接合部との相対的
な回転によって前記接合部との間に摩擦熱を発生せしめ
るためのプローブを回転自在に備えた加工ヘッドと、を
備えてなるものである。
アルミニウム及びその合金や銅及びその合金よりなる非
鉄金属の板状のワークWをパイプ状に形成してその接合
部WSの溶接を行うシーム溶接装置1は、鋼板等のシー
ム溶接を行う従来のシーム溶接装置と同様に、板状のワ
ークWを次第にパイプ状に形成するための複数対の成形
ロール3よりなるロール群を備えている。
パイプ状に形成する成形ラインを構成するものであり、
パイプ状に形成した際の接合部WSは段差のないように
整合され、かつパイプ状の断面形状は製品に対応して所
望の断面形状(例えば円形状あるいは四角形状)に形成
される。このように、所望の断面形状に形成されかつ接
合部WSに段差がないように整合された部分には、ワー
クWの接合部を段差のないように接合した状態に保持す
るための複数の押圧ロール装置が備えられている。
すように、ロールスタンド7に回転自在に支持された押
圧ロール5及び油圧シリンダ9によって適宜に往復動さ
れるロールブラケット11に回転自在に支持された押圧
ロールを備えてなるものであって、前記油圧シリンダ9
へ供給する作動流体の圧力を調節することによって押圧
力を調整可能に構成してある。
前記ワークWのパイプ状に形成された部分の接合部WS
の摩擦溶接を行うための加工ヘッド13が設けてある。
この加工ヘッド13は、ワークWの上方位置に配置した
支持ビーム15に油圧シリンダ等のごとき上下作動装置
(図示省略)を介して、上下動自在に支持されており、
この加工ヘッド13にはモータ17によって回転駆動さ
れると共に内装した流体圧シリンダによって上下動され
るスピンドル19を備えている。
Wの前記接合部WSとの間に摩擦熱を発生せしめるため
のプローブ21Pを備えた溶接工具21が着脱交換可能
に取付けてある。上記溶接工具21は、アルミニウムお
よびその合金または銅およびその合金などの非鉄金属よ
りなるワークWよりも硬度の大きな例えば工具鋼や超硬
合金等よりなるものである。
って板状のワークWを所望のパイプ状に形成すると共に
長手方向へ移送し、押圧ロール5によってワークWの接
合部WSを接合した状態に保持した状態にあるときに、
加工ヘッド13に備えたモータ17によってスピンドル
19を回転すると共に加工ヘッド13を下降せしめて、
上記スピンドル19に取付けた溶接工具21のプローブ
21PをワークWの接合部WSに臨ませ接触せしめる
と、ワークWに対するプローブ21Pの回転により、ワ
ークWの接合部WSとプローブ21Pとの間に摩擦熱が
発生する。
の接合部WSとの間に摩擦熱が発生し、この摩擦熱によ
ってワークWの接合部WSの1部が軟化した後、前記プ
ローブ21Pを上記軟化部分に適宜に没入した状態にお
いてワークWを長手方向へ移動し、プローブ21Pを接
合部WSに沿って相対的に移動すると、プローブ21P
と上記接合部WSとの間の摩擦熱による軟化領域23は
接合面WSに沿って次第に移動することとなる。
プローブ21Pの回転によってプローブ21Pの移動方
向の後側へ撹拌され乍ら移動され固化するので、ワーク
Wの接合面WSの摩擦溶接が行われる。
溶接を行うとき、溶接工具21におけるプローブ21P
の先端部(下端部)を、ワークWのパイプ状に形成した
部分の内周面にほぼ一致した位置に位置決めした状態で
摩擦溶接を行うことができるが、この場合には軟化した
金属が内周面に流動しビードを形成することがある。
摩擦熱による軟化領域23がワークWのパイプ状の部分
の内周面に達する程度に内周面から外周面側へ僅かに離
れた状態に保持することが望ましい。このように、プロ
ーブ21Pの先端部を内周面から僅かに離れた状態にお
いて摩擦溶接を行うことにより、内周面にビードが形成
されることを防止できるものがある。
Wの接合部WSを完全に溶融するものではなく、溶融直
前状態程度に軟化するものであるから、熱影響領域を小
さく抑制することができるものである。
るように、要するに請求項1に係る発明は、板状のワー
クをパイプ状に形成し、その接合部の溶接を行うシーム
溶接方法において、加工ヘッドに備えたプローブを前記
接合部に臨ませて回転し、前記ワークに対するプローブ
の回転によりワークとプローブとの間に摩擦熱を発生せ
しめ乍ら上記プローブを前記接合部に沿って相対的に移
動し、上記摩擦熱によりワークの接合部を軟化せしめて
接合部の溶接を行うシーム溶接方法であるから、イナー
トガス等が不要であると共に熱影響の範囲を小さく抑制
してのシーム溶接を容易に行うことができるものであ
る。
発明において、パイプ状に形成したワークの内周面に対
しプローブの先端部が上記内周面にほぼ一致した状態ま
たは摩擦熱による軟化領域が前記内周面に達する程度に
前記プローブの先端部が前記内周面から外周面側に僅か
に離れた状態に保持して接合部の溶接を行うものである
から、ワークの厚み方向に全体に溶接でき、内周面に不
完全溶接部を生じることなくシーム溶接を行うことがで
きるものである。
イプ状に形成するための複数のロールを備えたロール群
と、パイプ状に形成したワークの接合部を接合した状態
に保持する複数の押圧ロールと、前記接合部との相対的
な回転によって前記接合部との間に摩擦熱を発生せしめ
るためのプローブを回転自在に備えた加工ヘッドと、を
備えてなるものであるから、プローブとワークの接合部
との間に摩擦熱を発生せしめ、この摩擦熱によって上記
接合部を軟化せしめて溶接することができるものであ
る。
示した斜視説明図である。
当する断面説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 板状のワークをパイプ状に形成し、その
接合部の溶接を行うシーム溶接方法において、加工ヘッ
ドに備えたプローブを前記接合部に臨ませて回転し、前
記ワークに対するプローブの回転によりワークとプロー
ブとの間に摩擦熱を発生せしめ乍ら上記プローブを前記
接合部に沿って相対的に移動し、上記摩擦熱によりワー
クの接合部を軟化せしめて接合部の溶接を行うことを特
徴とするシーム溶接方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の発明において、パイプ
状に形成したワークの内周面に対しプローブの先端部が
上記内周面にほぼ一致した状態または摩擦熱による軟化
領域が前記内周面に達する程度に前記プローブの先端部
が前記内周面から外周面側に僅かに離れた状態に保持し
て接合部の溶接を行うことを特徴とするシーム溶接方
法。 - 【請求項3】 板状のワークをパイプ状に形成するため
の複数のロールを備えたロール群と、パイプ状に形成し
たワークの接合部を接合した状態に保持する複数の押圧
ロールと、前記接合部との相対的な回転によって前記接
合部との間に摩擦熱を発生せしめるためのプローブを回
転自在に備えた加工ヘッドと、を備えてなることを特徴
とするシーム溶接装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9117192A JPH10305373A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | シーム溶接方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9117192A JPH10305373A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | シーム溶接方法および装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10305373A true JPH10305373A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14705689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9117192A Pending JPH10305373A (ja) | 1997-05-07 | 1997-05-07 | シーム溶接方法および装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10305373A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6352193B1 (en) | 2000-08-01 | 2002-03-05 | General Electric Company | Apparatus for joining electrically conductive materials |
US7556187B2 (en) | 2002-12-06 | 2009-07-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing cylindrical body, friction stir welding method, and friction stir welding device |
JP2009214176A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Saijo Inx Co Ltd | 容器状成形体の製造方法 |
US7815094B2 (en) | 2002-12-06 | 2010-10-19 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing cylindrical body, and friction stir welding method |
KR101256970B1 (ko) | 2011-12-23 | 2013-04-26 | 자동차부품연구원 | 심레스 파이프 제조장치 및 제조방법 |
CN103240571A (zh) * | 2013-05-06 | 2013-08-14 | 湖北省奥克南管业有限公司 | 铝及铝合金螺旋管成型搅拌摩擦焊接方法 |
KR101313005B1 (ko) * | 2012-08-03 | 2013-10-01 | 자동차부품연구원 | 심레스 파이프 제조장치 |
-
1997
- 1997-05-07 JP JP9117192A patent/JPH10305373A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6352193B1 (en) | 2000-08-01 | 2002-03-05 | General Electric Company | Apparatus for joining electrically conductive materials |
US7556187B2 (en) | 2002-12-06 | 2009-07-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of manufacturing cylindrical body, friction stir welding method, and friction stir welding device |
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