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突き合わせTIG溶接方法

国内特許コード P09A014855
掲載日 2009年11月20日
出願番号 特願2007-147620
公開番号 特開2008-296270
登録番号 特許第5017576号
出願日 平成19年6月4日(2007.6.4)
公開日 平成20年12月11日(2008.12.11)
登録日 平成24年6月22日(2012.6.22)
発明者
  • 西尾 一政
  • 山口 富子
  • 塚本 文彦
  • 安田 克彦
出願人
  • 国立大学法人九州工業大学
発明の名称 突き合わせTIG溶接方法
発明の概要 【課題】めっき鋼板とアルミニウムまたはアルミニウム合金の突き合わせ溶接を良好に行うことができる突き合わせTIG溶接方法提供する。
【解決手段】めっき鋼板10とアルミニウムまたはアルミニウム合金12のそれぞれの端部を突き合わせ、アルミニウムまたはアルミニウム合金側の矢印Bの箇所に電極を位置してアークを発生して溶接をスタートする。溶接をスタートした後は、突き合わせ線A方向であってアルミニウムまたはアルミニウム合金側の突き合わせ線Aと平行な線L1に向けて、電極を線L2上を移動させる。その後、溶接トーチを線L1方向へ移動させて溶接する。このとき、感覚的パルス電流制御溶接により得られるパルス電流の基礎データを、溶接結果の不具合箇所について修正して、溶接プログラムを得、この溶接プログラムを作業者が再現しながら溶接する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


例えば自動車は、重量の大きい、いわば鋼板の塊であるため、燃費低減等の観点から徹底的な軽量化が求められている。
自動車の軽量化を効果的に実現する方法は、ボディの材料を可能な限り鋼板から軽量金属に置換することである。



ところで、自動車のボディを生産する工程では、比較的薄い2枚またはそれ以上の鋼板を圧着しつつ電流を流し、抵抗熱で板を溶かして溶接するスポット溶接が多用されている。
しかしながら、スポット溶接は、鋼板同士等、同種の金属(母材)を接合するうえでは好適であるが、この方法で鋼板とアルミニウム等の軽量金属を接合しようとすると、溶接部に金属間化合物が形成されるため、健全な溶接部が得られない。また、スポット溶接は、点で接合するため、接合部分を気密的または液密的に封止することができない。
なお、鋼板とアルミニウム等の軽量金属を重ねて面同士を接合する方法として各種の固相溶接が用いられているが、これらの方法は、鋼板とアルミニウム等の軽量金属を同一面上で突き合わせて溶接する方法には適用できない。また、例え適用可能であっても、接合部には脆い金属間化合物が形成される。
溶接施工能率の観点からも、鋼板とアルミニウム等の軽量金属を接合する方法として一般的に広く採用されているアーク溶接を適用することが望まれる。



上記の鋼板とアルミニウム等の軽量金属をアーク溶接によって接合する技術に関して、過去の文献を調べてみると、亜鉛あるいはアルミニウム等をめっき被覆した鋼板とアルミニウム材のTIG(Tungsten Inert Gas)溶接が検討され、鋼板側のめっき膜をアークによって溶融剥離させないことで接合が可能になることが報告されていることがわかった(非特許文献1参照)。
【非特許文献1】
杉山禎彦:TIG溶接法によるアルミニウムと軟鋼の接合についての検討,溶接学会誌,Vol.34(1965),No4,408-416

産業上の利用分野

本発明は、突き合わせTIG溶接方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
めっき鋼板とアルミニウムまたはアルミニウム合金を突き合わせ、アルミニウムまたはアルミニウム合金側に電極を位置してアークを発生して溶接をスタートする工程と、めっき鋼板とアルミニウムまたはアルミニウム合金の突き合わせにより形成される突き合わせ線に近づく方向であってアルミニウムまたはアルミニウム合金側に電極を移動する工程と、突き合わせ線と平行に電極を移動して溶接する工程と、を有する突き合わせTIG溶接方法であって、
作業者が溶融池の観察に基づくトーチスイッチのON/OFF操作により溶接電流をパルス状に変化させる入熱制御方法により予備的に溶接を行ってパルス電流の基礎データを得る工程と、
溶接結果の不具合箇所について、対応するパルス電流の基礎データを修正して、溶接プログラムを得る工程と、
溶接プログラムに基づいて自動溶接を行いつつ、作業者が溶接条件を調整してパルス電流の変化データを再現する工程と、
を有することを特徴とする突き合わせTIG溶接方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007147620thum.jpg
出願権利状態 登録
詳細は、下記「問合せ先」まで直接お問い合わせください。


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