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公開番号2025040499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-25
出願番号2023147349
出願日2023-09-12
発明の名称アプセット溶接方法
出願人株式会社恵信工業
代理人個人
主分類B23K 11/02 20060101AFI20250317BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】作業性に優れ溶接膨出部が小さく高品質な溶接が可能なアプセット溶接技術を得る。
【解決手段】第1棒鋼B1と第2棒鋼B2の軸芯Xを一致させた状態で、第1棒鋼B1および第2棒鋼B2を第1クランプC1および第2クランプC2によって各別に把持する把持工程と、第1棒鋼B1および第2棒鋼B2を当接させ、第1クランプC1および第2クランプC2を介して第1棒鋼B1および第2棒鋼B2に通電する通電工程と、第1クランプC1および第2クランプC2の少なくとも一方を駆動して、第1棒鋼B1の第1端面B1aと第2棒鋼B2の第2端面B2aとを軸芯Xに沿って互いに押し付ける押付工程とを有し、把持工程において、第1端面B1aと第2端面B2aとの間にアモルファス金属が配置されるアプセット溶接方法。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１棒鋼と第２棒鋼の軸芯を一致させた状態で、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼を第１クランプおよび第２クランプによって各別に把持する把持工程と、
前記第１棒鋼および前記第２棒鋼を当接させ、前記第１クランプおよび前記第２クランプを介して前記第１棒鋼および前記第２棒鋼に通電する通電工程と、
前記第１クランプおよび前記第２クランプの少なくとも一方を駆動して、前記第１棒鋼の第１端面と前記第２棒鋼の第２端面とを前記軸芯に沿って互いに押し付ける押付工程とを有し、
前記把持工程において、前記第１端面と前記第２端面との間にアモルファス金属が配置されるアプセット溶接方法。
続きを表示（約 530 文字）【請求項２】
前記アモルファス金属が、Fe系の材料を含んでいる請求項１に記載のアプセット溶接方法。
【請求項３】
前記アモルファス金属が薄膜である請求項２に記載のアプセット溶接方法。
【請求項４】
前記アモルファス金属と前記第１端面との間、および、前記アモルファス金属と前記第２端面との間の少なくとも何れか一方に、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレンの何れか一つを含む合成樹脂材料が配置される請求項１に記載のアプセット溶接方法。
【請求項５】
前記押付工程における前記第１端面と前記第２端面との相対移動距離を、溶接完了後の溶接部の膨出外径が、前記第１棒鋼および前記第２棒鋼のうち大きい方の外径に対して１３０％以内の外径となるように設定される請求項１乃至４の何れか一項に記載のアプセット溶接方法。
【請求項６】
前記把持工程に先立ち、
一本の棒鋼を環状に成形する曲げ工程と、
前記棒鋼の端部どうしを重ねた状態で同時に切断する切断工程と、を備え、
双方の切断面を有する端部を夫々前記第１棒鋼および前記第２棒鋼としつつ前記把持工程を行う請求項１に記載のアプセット溶接方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二本の棒鋼を各別にクランプで保持し、通電しつつ互いに加圧することで棒鋼どうしを溶接するアプセット溶接方法に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
アプセット溶接は棒鋼どうしを圧接しつつ通電し、抵抗発熱を利用して両者を接続する方法である。例えば、建築・土木の技術分野において、鉄筋コンクリート造を補強する鉄筋の接続作業に用いられる。ただし、従来より鉄筋溶接の適用サイズには制限があり、例えば、土木学会の鉄筋定着・継手指針（2020年版）では、アプセット溶接できる鉄筋サイズはD10（公称直径9.53mm）乃至D16（公称直径15.9mm）と、比較的小径の鉄筋のみが規定されていた。
【０００３】
アプセット溶接において健全な溶接部を得るためには端面どうしが適切に融合する必要がある。そのため、端面に存在する不純物等が溶接部の外方に確実に排出されるよう圧接条件や電流条件の設定が非常に重要である。
【０００４】
ただし、鉄筋の断面積の増大に伴って溶接端面の成形が困難となり、端面間の通電状態の変化等に起因して溶接不良や強度不足などが生じ易くなる。
【０００５】
このような問題に鑑み、溶接部の信頼性を高めるための従来技術として、例えば、特許文献１に示すものがある（〔0012〕～〔0011〕及び図２参照）。
【０００６】
この従来技術に係るアプセット溶接方法は、接合する二本の棒材どうしが軽く接触する状態となるように第１の加圧力で加圧し、通電して溶接部を加熱する。その後、供給電力を高めながら棒材どうしの加圧力を第２の加圧力に高めて棒材どうしを接合する。
【０００７】
この方法では、第１の加圧力による加圧の際に、端面において最も突出した凸部どうしが接触し、局所的な溶融により離間し、通電点が移動するという現象が繰り返される。これにより、端面の凹凸が均され溶融部が端面全体に分布して適度な溶融状態となる。
【０００８】
前記従来技術に係る方法であれば、棒材を掴持する電極の進退機構やアークを発生させるリアクタンス回路など特段の付加機構が不要で、溶接設備が安価となる。また、棒材の端面形状や面積に拘わらず溶接に伴う汚染が生じ難く、コブ状溶接部の形状が整った安定的かつ強固な溶接部が得られるとのことである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１３－７５３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１の溶接技術では、端面の凸部が次第に消滅し全面が溶融状態となるから、溶接に先立つ端面の成形作業が効率化できる可能性がある。ただし、棒材どうしの押付力には適正値があり、端面の形状によっては適正値が異なる可能性がある。例えば、円錐状の凸面である場合には溶融部は順次広がることとなり不純物も周囲に排出され易い。
（【００１１】以降は省略されています）

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