フラッシュ（バット）溶接 - プロセス、利点、用途
基本情報
フラッシュバット溶接は、部品自体が作り出す抵抗熱によってエネルギーが伝達される電気抵抗溶接の一種で、部品を接合するために使用されます。部品はジョイント領域全体で端対端に配置されます。さまざまな断面サイズや複雑な形状が組み合わせ可能です（例：自転車のホイールリムや鉄道のレールなど、下記参照）。フラッシュ電圧が適用されると、接続部品は保持され、優しく押し合わされます。この手順は手作業で行うこともできますが、大多数の溶接機は機械式または半自動です。大慶電機は、顧客向けに幅広いバット溶接およびフラッシュバット溶接機を取り揃えています。これら2つの溶接機の詳細については、さらに読み進めてください。
バット溶接は、アップセット溶接とも呼ばれます。可動部分と固定部分の接触による電流の抵抗が溶接の熱源となります。溶接部分が接触すると、溶接場所からフラッシュと火花（金属損失）が発生します。フラッシュ処理により溶接部の断面が温められ、次にバット溶接（アップセット）プロセスが行われます。アップセットプロセスでは、可動部品が固定部品に向かって加速されるため、より大きな電流が使用されます。2つの部品を接合するためには、高速で一定の圧力が必要です。
アルミニウムと金属合金用フラッシュバット溶接機
バット溶接とフラッシュバット溶接の違いは何ですか？
フラッシュ溶接とバット溶接は、2つの接触面全体で接合を同時に発生させる抵抗溶接の手法です。バット溶接は、金属加工用途で使用される伝統的な抵抗溶接プロセスの1つです。フラッシュバット溶接とバット溶接の機器は非常に似ているように見えますが、抵抗と圧力の適用に関して重要な違いがあります。両方の手法の共通点は、実際の溶接プロセスの熱源が、2つの接触面における電流の抵抗であるということです。
従来のバット溶接では、まず2つの作業部品を高圧で接合します。接触面が十分に加熱され、適用された圧力によって部品が結びつきます。したがって、バット溶接は、電流と圧力を利用する1段階のプロセスとして分類できます。両方は溶接サイクル全体にわたって適用され、接続部が成形可能になるまで続けられます。シリンダーから発生する圧力は軟化したゾーンを克服し、それが鍛造効果と接続部を生み出します。サイクル中に電流や圧力は変化せず、溶接部位でのアップセットは非常に滑らかで対称的で、目に見える金属の突起はありません。
現在、新しいACバット溶接機は、小径のワイヤーやロッドを接続することができます。これらの用途の例としては、連続ライン操作のコイル、バンドソーブレードの製造、ワイヤーフレームなどがあります。
中空プロフィールチューブとバーボルト溶接機
では、異なる技術についてさらに詳しく見ていきましょう。
フラッシュバット溶接プロセスの説明
この溶接方法では、車輪が作業部品に沿って回転すると、電流パルスが発生します。フラッシュバット溶接で部品を接続するためのエネルギーは、主に部品自体の抵抗熱によって生成されます。金属部品が溶接される前に、電流が適用されます。金属は、2つの作業部品の間に抵抗と呼ばれるアークが発生するため溶け始めます。アークの存在は「フラッシュ時間」として定義されます。接続される金属部分は大きな圧力で押し合わされ、端が結合します。フィラー金属は必要ありません。電子制御システムは、事前にプログラムされたパラメーターに基づいて信頼性のある溶接プロセスを提供します。
フラッシュバット溶接機は、2つの水平に配置されたシリンダーから成るクランプ機構を使用して、レールを強力に保持し、溶接中にずれやアップセットを防ぎます。溶接ヘッドは100トン以上の引き抜き力を持ち、溶接サイクル全体を自動化します。高度なフラッシュバット溶接機器は、最大15,000mm2の断面積を持つレールを溶接することができ、トラック上でもオフトラックでも使用できます。
このフラッシングは徐々に温度を加え、部品の端部にソフトゾーンを作り、接触部分から酸化物や不純物を取り除きます。「焼き落とし」の長さを設定した後、鍛造力が部品に与えられ、接続が確立されます。これにより、溶接部に溶けた金属が残らない鍛造バット溶接が得られます。
利点
セクション間に隙間がないため、作成されたレールは機械的に接続されたレールよりも明らかに滑らかです。フラッシュバット溶接プロセスには、予熱、前フラッシュ、安定したフラッシュ、ブースト、アップセット、鍛造、フラッシュ材料除去が含まれます。溶接された部分は、ジョイントがないため、残りのレールと同じ特性を持ちます。これにより、レールの不均一な摩耗、検査およびメンテナンスのコストと時間が削減されます。
コンピュータ制御システムは、一定の溶接プロセスを保証し、高品質の溶接接続を生成します。溶接ヘッドは、トラック上でのレール溶接および定置状態での溶接において最適な品質と公差を提供するように設計されています。フラッシュバット溶接は、長い溶接レールや短いレールを連続溶接レールに変換するためにも使用されます。したがって、非常に多用途なプロセスです。モバイル型のフラッシュバット溶接機もあり、道路や鉄道の任意の作業現場での柔軟な製造を可能にし、鉄道製造の効率を向上させます。
用途
鉄道製造は、フラッシュバット溶接手法の最も伝統的な使用例です。レールは、次のアップセットストロークで非常に高い圧力で強制的に接合され、端部が結合します。アップセット金属は、アップセットストローク後すぐに除去されます。このフラッシュバット溶接方法は、フィラー金属なしで非常に精密です。熱の影響を受ける範囲は比較的小さく、非常に滑らかな金属構造で均一な硬化が可能です。
その後、バット溶接は三相DC電源で動作するようになりました。溶接機における三相DC電源は、バランスの取れたライン需要、低い一次電流、溶接区域の均等な加熱を提供します。誘導損失が減少し、機械設計の柔軟性が向上します。三相DCバット溶接は、鉄鋼および非鉄金属の大きな断面を成功裏に溶接しました。
フラッシュバット溶接された形状
自転車のリム
その結果、フラッシュバット溶接方法は鉄道の用途に限定されません。技術が急速に進化しているため、フラッシュバット溶接（および標準的なバット溶接）の用途は常に変化しています。高度な制御、ACおよびDC電源、油圧技術、サーボバルブがこのプロセスの向上に貢献し、達成できる用途が広がっています。
大慶電機のフラッシュバット溶接ソリューション
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