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JP7573201B2 - Welding method and can body manufacturing method - Google Patents

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JP7573201B2
JP7573201B2 JP2023002517A JP2023002517A JP7573201B2 JP 7573201 B2 JP7573201 B2 JP 7573201B2 JP 2023002517 A JP2023002517 A JP 2023002517A JP 2023002517 A JP2023002517 A JP 2023002517A JP 7573201 B2 JP7573201 B2 JP 7573201B2
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bent portion
surface portion
welding
bent
plate
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皓治 伊藤
凌 橋崎
和也 嶋
和岐 吉川
将広 林
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

本開示は、溶接方法、および缶体の製造方法に関する。 This disclosure relates to a welding method and a method for manufacturing a can body.

特許文献1は、タンクの内面および外面に腐食の原因となるような段部または間隙が形成されることを防ぐ、溶接による液体用タンクの製造方法を開示する。この液体用タンクの製造方法は、周縁部に径方向外側に拡がるテーパ部を有する蓋体と、筒状の胴体とをアーク溶接によって接合することで、液体用タンクを製造する。この液体用タンクの製造方法において、アーク溶接時には、胴体はテーパ部の内側に挿し込まれる。 Patent Document 1 discloses a method for manufacturing a liquid tank by welding, which prevents the formation of steps or gaps on the inner and outer surfaces of the tank that could cause corrosion. This method for manufacturing a liquid tank involves joining a lid having a tapered portion that extends radially outward on the periphery to a cylindrical body by arc welding, to manufacture the liquid tank. In this method for manufacturing a liquid tank, the body is inserted inside the tapered portion during arc welding.

特開1992-009276号公報JP 1992-009276 A

本開示は、溶け落ちを抑制できる溶接方法、および缶体の製造方法を提供する。 This disclosure provides a welding method that can suppress burn-through, and a method for manufacturing a can body.

本開示における溶接方法は、第1板材と第2板材とを接合する溶接方法であって、前記第1板材は、第1面部と、前記第1面部の端部である第1端部と、を有し、前記第1端部は、前記第1面部に直交する第1方向の側に向けて、前記第1面部に対して鋭角に立ち上げられた第1曲げ部を有し、前記第2板材は、前記第1面部に沿った第2面部と、前記第2面部の端部である第2端部と、を有し、前記第2端部は、前記第1方向の側に向けて、前記第1曲げ部に沿って鈍角に立ち上げられた第2曲げ部を有し、前記第2面部は、前記第1面部に対し、前記第1方向に向けて前記第1面部の板厚以上ずらして配置され、前記第1曲げ部と前記第2曲げ部とを突き合せた状態で、前記第1曲げ部を加熱することによって溶接する。 The welding method disclosed herein is a welding method for joining a first plate material and a second plate material, in which the first plate material has a first surface portion and a first end portion that is an end portion of the first surface portion, and the first end portion has a first bent portion that is raised at an acute angle with respect to the first surface portion toward a side in a first direction perpendicular to the first surface portion, and the second plate material has a second surface portion along the first surface portion and a second end portion that is an end portion of the second surface portion, and the second end portion has a second bent portion that is raised at an obtuse angle along the first bent portion toward the side in the first direction, and the second surface portion is positioned with a shift from the first surface portion in the first direction by at least the plate thickness of the first surface portion, and the first bent portion is welded by heating the first bent portion while the first bent portion and the second bent portion are butted together.

本開示における溶接方法、および缶体の製造方法は、加熱された第1曲げ部および第2曲げ部が垂れることを抑制できる。そのため、溶け落ちを抑制することができる。 The welding method and can body manufacturing method disclosed herein can prevent the heated first and second bent portions from sagging. This can prevent burn-through.

実施の形態1に係る缶体の斜視図FIG. 1 is a perspective view of a can body according to a first embodiment; 実施の形態1に係る缶体の断面図1 is a cross-sectional view of a can body according to a first embodiment. 図2の拡大図Enlarged view of FIG. 実施の形態1に係る溶接装置にセットされた状態の鏡板および胴体の断面図FIG. 3 is a cross-sectional view of the head plate and the body in a state where they are set in the welding device according to the first embodiment; 図4の拡大図Enlarged view of FIG. 実施の形態1に係る加圧後の鏡板および胴体の断面図1 is a cross-sectional view of a head plate and a fuselage after pressing in accordance with the first embodiment; 図6の拡大図Enlarged view of FIG. 比較例における溶接前の第1端部および第2端部の断面図4 is a cross-sectional view of a first end portion and a second end portion before welding in a comparative example; 比較例における溶接後のビードの断面図Cross-sectional view of a bead after welding in a comparative example

(本開示の基礎となった知見等)
発明者らが本開示に至った当時、板材どうしの溶接方法の技術は、溶接の品質の確保と生産性の向上の両立が求められる状況であった。そのため、当該業界では、溶接の品質向上を課題として、特許文献1に記載のように、板材の端部を変形させることにより、溶接性を向上させるという技術が提案されていた。そうした状況下において、発明者らは、特許文献1に記載のような400mm/min程度の一般的な溶接速度よりも高速で溶接を行うことにより、溶接の生産性を向上させるという着想を得た。そして、発明者らは、従来の溶接方法を用いて溶接速度を上昇させると、溶接時に溶融した部分の溶け落ちが発生し、溶接性能が低下するという課題があることを発見した。特に、給湯装置に用いられる貯湯タンクにおいては、鏡板に比べ胴板は大きく重たくて剛性が弱いため、溶接の際に収縮で内径側へ溶け落ちするという課題がより顕著になる。これに対し、発明者らは、この課題を解決するために、本開示の主題を構成するに至った。
そこで、本開示は、溶け落ちを抑制できる溶接方法を提供する。
(The knowledge and other information that formed the basis of this disclosure)
At the time when the inventors came to this disclosure, the technology of the welding method between plate materials was in a state where both ensuring the quality of the welding and improving the productivity were required. Therefore, in the industry, a technology of improving the weldability by deforming the end of the plate material as described in Patent Document 1 was proposed with the aim of improving the quality of the welding. Under such circumstances, the inventors came up with the idea of improving the productivity of welding by performing welding at a higher speed than the general welding speed of about 400 mm/min as described in Patent Document 1. Then, the inventors discovered that there is a problem that when the welding speed is increased using a conventional welding method, the melted part during welding burns through, and the welding performance deteriorates. In particular, in a hot water storage tank used in a hot water supply device, the body plate is large, heavy, and has a weak rigidity compared to the head plate, so the problem of burning through to the inner diameter side due to shrinkage during welding becomes more pronounced. In response to this, the inventors have come to constitute the subject of the present disclosure in order to solve this problem.
Therefore, the present disclosure provides a welding method capable of suppressing burn-through.

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
Hereinafter, the embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed description of already well-known matters or duplicate description of substantially the same configuration may be omitted.
It should be noted that the accompanying drawings and the following description are provided to enable those skilled in the art to fully understand the present disclosure, and are not intended to limit the subject matter described in the claims.

(実施の形態1)
以下、図1~図9を用いて、実施の形態1を説明する。
[1-1.缶体の構成]
図1は、本開示の溶接方法を用いて製造された缶体1の斜視図である。図2は、缶体1を径方向に切断した断面図である。図中の軸AXは、第1面部11および第2面部21が成す円筒形状の中心を通る軸である。
缶体1は、略円柱形状の容器であり、給湯装置用の貯湯タンクとして使用される。缶体1は、2つの略半球状の鏡板(第1板材)10と、円筒形状の胴体(第2板材)20と、を有する。缶体1は、それぞれ個別の板材として形成された鏡板10と胴体20とが、アーク溶接によって接合されることで製造される。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[1-1. Configuration of can body]
Fig. 1 is a perspective view of a can body 1 manufactured using the welding method of the present disclosure. Fig. 2 is a cross-sectional view of the can body 1 cut in the radial direction. An axis AX in the figure is an axis passing through the center of the cylindrical shape formed by the first surface portion 11 and the second surface portion 21.
The can body 1 is a generally cylindrical container and is used as a hot water storage tank for a hot water supply system. The can body 1 has two generally hemispherical end plates (first plate material) 10 and a cylindrical body (second plate material) 20. The can body 1 is manufactured by joining the end plates 10 and the body 20, each of which is formed as an individual plate material, by arc welding.

鏡板10は、円筒形状の第1面部11と、ドーム形状のドーム部19と、を有する金属製の板材である。第1面部11の厚みは、板厚T1である。本実施の形態において、鏡板10を構成する金属はステンレス鋼である。鏡板10は、製造時の加工によって加工硬化しており、胴体20よりも剛性が大きい。 The mirror plate 10 is a metal plate having a cylindrical first surface 11 and a dome-shaped dome portion 19. The thickness of the first surface 11 is plate thickness T1. In this embodiment, the metal constituting the mirror plate 10 is stainless steel. The mirror plate 10 is work-hardened by processing during manufacturing, and has greater rigidity than the body 20.

胴体20は、円筒形状の第2面部21を有する金属製の板材である。第2面部21は、第1面部11に沿った向きに配置され、それぞれの軸AXは一致する。第2面部21の厚みは、板厚T2である。また、第2面部21の内径D2は、第1面部11の内径D1よりも大きい。本実施の形態において、具体的には、内径D2は、内径D1よりも第1面部11の板厚T1の2倍以上だけ大きい。本実施の形態において、胴体20を構成する金属はステンレス鋼である。 The body 20 is a metal plate having a cylindrical second surface 21. The second surface 21 is oriented along the first surface 11, and the respective axes AX are coincident. The thickness of the second surface 21 is plate thickness T2. The inner diameter D2 of the second surface 21 is larger than the inner diameter D1 of the first surface 11. In this embodiment, specifically, the inner diameter D2 is larger than the inner diameter D1 by at least twice the plate thickness T1 of the first surface 11. In this embodiment, the metal constituting the body 20 is stainless steel.

缶体1において、第1面部11の端部である第1端部13と、第2面部21の端部である第2端部23と、の間には、ビード30が形成される。ビード30は、溶接する以前の第1端部13および第2端部23の一部が、溶接によって溶融した後に固化した部分である。 In the can body 1, a bead 30 is formed between the first end 13, which is the end of the first surface 11, and the second end 23, which is the end of the second surface 21. The bead 30 is a portion of the first end 13 and the second end 23 that were melted by welding before welding and then solidified.

図3は、図2の断面図におけるビード30の拡大図である。図3に示すように、実施の形態1の缶体1において、第1面部11と第2面部21とは、それぞれの内径側の面を基準として径方向(第1面部11と第2面部21のなす円筒形状の径方向)に目違いdだけずれた位置に配置される。目違いdは、第1面部11の板厚T1よりも大きく、内径D2と内径D1との差分の半分に一致する。目違いdが第1面部11の板厚T1よりも大きいため、第2面部21は、第1面部11の外径側の面よりも径方向外側方向DO(第1方向)の側に配置される。なお、径方向外側方向DOは、第1面部11と第2面部21のなす円筒形状の径方向のうち、内側から外側に向かう方向である。 Figure 3 is an enlarged view of the bead 30 in the cross-sectional view of Figure 2. As shown in Figure 3, in the can body 1 of the first embodiment, the first surface 11 and the second surface 21 are arranged at positions shifted by a misalignment d in the radial direction (the radial direction of the cylindrical shape formed by the first surface 11 and the second surface 21) with respect to the inner diameter side surfaces of each. The misalignment d is larger than the plate thickness T1 of the first surface 11 and corresponds to half the difference between the inner diameter D2 and the inner diameter D1. Since the misalignment d is larger than the plate thickness T1 of the first surface 11, the second surface 21 is arranged on the radially outward direction DO (first direction) side of the outer diameter surface of the first surface 11. The radially outward direction DO is the direction from the inside to the outside of the radial direction of the cylindrical shape formed by the first surface 11 and the second surface 21.

また、鏡板10と胴体20とをつなぐビード30の断面形状は、第1端部13から第2端部23に向けて径方向外側方向DO側に傾斜しており、径方向に対する膨出が少ない平坦な形状である。このようにビード30が平坦な形状である場合、ビード30における応力集中が低減される。 The cross-sectional shape of the bead 30 connecting the head plate 10 and the body 20 is inclined radially outward in the DO direction from the first end 13 to the second end 23, and is a flat shape with little radial bulge. When the bead 30 has such a flat shape, stress concentration in the bead 30 is reduced.

特に、実施の形態1のような給湯装置の貯湯タンクとして用いられる缶体1の内圧や温度は、給湯の状況などに応じて刻々と変化する。このため、缶体1は、内圧の変化による引っ張り応力の変化や、温度の変化による熱応力などの作用を繰り返し受ける。従って、缶体1の耐久性を向上するためには、ビード30を平坦に形成し、ビード30に対する応力集中を抑制することが重要である。 In particular, the internal pressure and temperature of the can body 1 used as the hot water storage tank of a hot water supply device such as that of embodiment 1 change from moment to moment depending on the hot water supply conditions. For this reason, the can body 1 is repeatedly subjected to the effects of changes in tensile stress due to changes in internal pressure and thermal stress due to changes in temperature. Therefore, in order to improve the durability of the can body 1, it is important to form the bead 30 flat and suppress stress concentration on the bead 30.

本実施の形態では、第1面部11と第2面部21とに、目違いdの分だけの配置のずれを敢えて設けることにより、溶接時の溶け落ちを抑制し、図3に示す平坦なビード30を実現している。以下では、缶体1の製造方法について説明する。 In this embodiment, the first surface 11 and the second surface 21 are intentionally misaligned by the amount of misalignment d to suppress burn-through during welding and achieve the flat bead 30 shown in FIG. 3. The manufacturing method of the can body 1 is described below.

[1-2.缶体の製造方法]
次に、鏡板10と胴体20とを溶接し、上述した缶体1を製造する方法について説明する。
[1-2-1.溶接工程の前工程]
図4は、溶接装置Wにセットされた状態の鏡板10および胴体20の断面図であり、鏡板10および胴体20を軸AXに沿って鉛直方向に切断した断面を示す。図5は、図4の拡大図であり、第1端部13および第2端部23を示す。
[1-2. Manufacturing method of can body]
Next, a method for manufacturing the above-mentioned can body 1 by welding the head plate 10 and the body 20 together will be described.
[1-2-1. Pre-welding process]
Fig. 4 is a cross-sectional view of the head plate 10 and the body 20 when set in the welding device W, showing a cross-section of the head plate 10 and the body 20 cut vertically along the axis AX. Fig. 5 is an enlarged view of Fig. 4, showing the first end 13 and the second end 23.

図4に示すように、溶接装置Wは、クランプW1と、2つのトーチW2と、を有する。クランプW1は、2つの鏡板10を軸AXの方向に並べて保持し、2つの鏡板10の間に胴体20を挟んで保持する。このとき、軸AXは、水平方向とされる。クランプW1は、第1面部11および第2面部21の軸AXの方向に移動可能である。また、クランプW1は、第1面部11および第2面部21の軸AXを中心として、第1面部11および第2面部21の周方向に回転可能である。トーチW2は、アーク放電によって熱を生じさせ、生じさせた熱によって溶接を行う装置である。トーチW2は、第1端部13および第2端部23の付近に設けられ、鉛直上方から下方に向けてアーク放電を行う。また、図4に示すように、溶接装置Wは、胴体20の中央を固定するリング状の治具W3を有する構成としてもよい。治具W3は、胴体20の略全周を径方向外側方向DO側から締め付けて固定する器具であり、軸AXを中心として第1面部11および第2面部21の周方向に回転可能である。治具W3は、鏡板10よりも剛性が小さい胴体20がたわんで変形することを抑制する。また、治具W3により、胴体20を鏡板10に対して位置決めし易くなる。 As shown in FIG. 4, the welding device W has a clamp W1 and two torches W2. The clamp W1 holds two end plates 10 in the direction of the axis AX, and holds the body 20 between the two end plates 10. At this time, the axis AX is horizontal. The clamp W1 can move in the direction of the axis AX of the first surface portion 11 and the second surface portion 21. The clamp W1 can also rotate in the circumferential direction of the first surface portion 11 and the second surface portion 21 around the axis AX of the first surface portion 11 and the second surface portion 21. The torch W2 is a device that generates heat by arc discharge and performs welding using the generated heat. The torch W2 is provided near the first end portion 13 and the second end portion 23, and performs arc discharge vertically from above to below. Also, as shown in FIG. 4, the welding device W may be configured to have a ring-shaped jig W3 that fixes the center of the body 20. The jig W3 is a tool that fastens and fixes substantially the entire circumference of the body 20 from the radially outward direction DO side, and can rotate around the axis AX in the circumferential direction of the first surface portion 11 and the second surface portion 21. The jig W3 prevents the body 20, which has a lower rigidity than the head plate 10, from bending and deforming. The jig W3 also makes it easier to position the body 20 relative to the head plate 10.

図5に示すように、溶接前の鏡板10の第1端部13には、径方向外側方向(第1面部に直交する方向)DOに向けて立ち上げられた第1曲げ部15を有する。第1曲げ部15は、第1面部11に対しての成す角が角度A1となる方向に立ち上げられる。角度A1は、鋭角である。第1曲げ部15は、第1端部13の全周に渡って形成されており、第1面部11に対しての成す角が角度A1となる方向における長さが、長さL1である。本実施の形態において、長さL1は、板厚T1の2倍以上である。 As shown in FIG. 5, the first end 13 of the head plate 10 before welding has a first bent portion 15 that is raised toward the radially outward direction (direction perpendicular to the first surface portion) DO. The first bent portion 15 is raised in a direction such that the angle it forms with the first surface portion 11 is angle A1. Angle A1 is an acute angle. The first bent portion 15 is formed around the entire circumference of the first end 13, and the length of the first bent portion 15 in the direction in which the angle it forms with the first surface portion 11 is angle A1 is length L1. In this embodiment, length L1 is at least twice the plate thickness T1.

第1端部13において、第1面部11と第1曲げ部15との間には、第1角部17が形成される。第1角部17は、第1曲げ部15を形成する加工によって形成された折り目であり、丸みを帯びた角である。 At the first end 13, a first corner 17 is formed between the first surface 11 and the first bent portion 15. The first corner 17 is a fold formed by the process of forming the first bent portion 15, and is a rounded corner.

上述したように、2つの鏡板10に挟み込まれる胴体20の第2面部21の内径D2は、鏡板10の第1面部11の内径D1よりも、第1面部11の板厚T1の2倍以上だけ大きい。また、上述のように、第2面部21は、第1面部11よりも目違いdの分だけ径方向外側方向DO側に位置しており、第2面部21の第2端部23は、第1面部11の外径側の面よりも径方向外側方向DO側に配置される。 As described above, the inner diameter D2 of the second surface 21 of the body 20 sandwiched between the two mirror plates 10 is larger than the inner diameter D1 of the first surface 11 of the mirror plate 10 by more than twice the plate thickness T1 of the first surface 11. Also, as described above, the second surface 21 is located radially outward in the DO direction by the misalignment d from the first surface 11, and the second end 23 of the second surface 21 is positioned radially outward in the DO direction from the outer diameter surface of the first surface 11.

このため、図5に示すように、胴体20の第2端部23は、第1端部13に径方向外側から接した状態で保持される。また、胴体20は、クランプW1が鏡板10を軸AXの方向に挟み込む力により、第2端部23が第1角部17および第1曲げ部15の外側の傾斜に接触して、鏡板10に対して位置決めされる。このため、胴体20と鏡板10との位置決めを容易に行うことができる。 As a result, as shown in FIG. 5, the second end 23 of the body 20 is held in contact with the first end 13 from the radially outer side. In addition, the force of the clamp W1 clamping the mirror plate 10 in the direction of the axis AX causes the second end 23 of the body 20 to come into contact with the outer slope of the first corner portion 17 and the first bent portion 15, and the body 20 is positioned relative to the mirror plate 10. This makes it easy to position the body 20 and the mirror plate 10.

溶接装置Wに対する鏡板10および胴体20のセットが完了した後に、溶接装置Wは、2つの鏡板10が軸AXの方向において互いに押し合う方向にクランプW1を移動させて加圧する。これにより、鏡板10と胴体20とは、軸AXの方向に沿って互いに強く押圧される。 After the head plates 10 and the body 20 have been set on the welding device W, the welding device W applies pressure by moving the clamp W1 in a direction in which the two head plates 10 press against each other in the direction of the axis AX. As a result, the head plates 10 and the body 20 are strongly pressed against each other along the direction of the axis AX.

図6は、加圧後における、溶接装置Wにセットされた状態の鏡板10および胴体20の断面図であり、鏡板10および胴体20を軸AXに沿って鉛直方向に切断した断面を示す。図7は、図6の拡大図であり、第1端部13および第2端部23を示す。図6には、クランプW1の加圧方向を示してある。 Figure 6 is a cross-sectional view of the head plate 10 and body 20 set in the welding device W after pressure is applied, showing a cross-section of the head plate 10 and body 20 cut vertically along the axis AX. Figure 7 is an enlarged view of Figure 6, showing the first end 13 and the second end 23. Figure 6 shows the pressure direction of the clamp W1.

図6および図7に示すように、クランプW1が移動し、鏡板10と胴体20とが、軸AXの方向に沿って互いに強く押圧されることにより、第2端部23には、第2曲げ部25と、第2角部27と、が形成される。 As shown in Figures 6 and 7, the clamp W1 moves and the head plate 10 and the body 20 are pressed firmly against each other along the axis AX, forming a second bent portion 25 and a second corner portion 27 at the second end 23.

第2曲げ部25は、第2端部23が第1曲げ部15に対して強く押し付けられることによって形成されており、第2面部21から径方向外側方向DOに向けて立ち上げられる。第2曲げ部25は、第2面部21に対しての成す角が角度A2となる方向に立ち上げられている。角度A2は、鈍角である。また、角度A1と角度A2との和は、ほぼ180度であり、第2曲げ部25は、第1曲げ部15に面的に接触しつつ第1曲げ部15に沿う。 The second bent portion 25 is formed by pressing the second end portion 23 strongly against the first bent portion 15, and is raised from the second surface portion 21 in the radially outward direction DO. The second bent portion 25 is raised in a direction such that the angle it forms with the second surface portion 21 is angle A2. Angle A2 is an obtuse angle. The sum of angles A1 and A2 is approximately 180 degrees, and the second bent portion 25 follows the first bent portion 15 while making surface contact with the first bent portion 15.

第2曲げ部25は、第2端部23の全周に渡って形成されており、第2面部21に対しての成す角が角度A2となる方向における長さが、長さL2である。第2曲げ部25の長さL2は、第1曲げ部15の長さL1よりも、板厚T2以上短い。換言すれば、第1曲げ部15の長さL1は、第2曲げ部25の長さL2よりも、板厚T2以上長い。このため、第1曲げ部15と第2曲げ部25との接触面積が大きく設定される。また、第1曲げ部15のうち、先端15aは、第2曲げ部25に覆い隠されずに径方向外側方向DOに向けて露出している。 The second bent portion 25 is formed around the entire circumference of the second end portion 23, and has a length L2 in a direction in which the angle it forms with the second surface portion 21 is angle A2. The length L2 of the second bent portion 25 is shorter than the length L1 of the first bent portion 15 by at least the plate thickness T2. In other words, the length L1 of the first bent portion 15 is longer than the length L2 of the second bent portion 25 by at least the plate thickness T2. For this reason, the contact area between the first bent portion 15 and the second bent portion 25 is set large. In addition, the tip 15a of the first bent portion 15 is exposed toward the radially outward direction DO without being covered by the second bent portion 25.

第2角部27は、第2端部23において、第2面部21と第2曲げ部25との間に形成された角である。第2角部27は、丸みを帯びた角であり、第2角部27の曲率半径は、第1角部17の曲率半径よりも小さい。このため、第1面部11よりも径方向外側方向DO側に位置する第2面部21から立ち上がる第2端部23において、第2曲げ部25のうち、径方向内側の端部25bは、径方向内側に位置し易くなる。これにより、第2曲げ部25が第1曲げ部15に対して接触する面積が大きくなり易くなる。 The second corner 27 is a corner formed between the second surface 21 and the second bent portion 25 at the second end 23. The second corner 27 is a rounded corner, and the radius of curvature of the second corner 27 is smaller than the radius of curvature of the first corner 17. Therefore, at the second end 23 rising from the second surface 21 located on the radially outer side DO side of the first surface 11, the radially inner end 25b of the second bent portion 25 tends to be located radially inner. This makes it easier for the area of contact of the second bent portion 25 with the first bent portion 15 to be large.

第2曲げ部25が形成されることにより、溶接工程の前工程は完了し、溶接工程に移行する。 When the second bent portion 25 is formed, the pre-welding process is completed and the welding process begins.

[1-2-2.溶接工程]
溶接工程において、溶接装置Wは、クランプW1が軸AXを中心として鏡板10および胴体20を回転させつつ、トーチW2によってアーク溶接を行う。このとき、クランプW1は、鏡板10と胴体20とが互いに押圧し合う方向に向けて、鏡板10に対して軸AXに沿った方向の力を作用させる。これにより、第1曲げ部15と第2曲げ部25とが面的に接触し易くなる。また、第1曲げ部15および第2曲げ部25は、軸AXに対して傾斜しているため、第1曲げ部15および第2曲げ部25が押し合うことにより、鏡板10と胴体20との位置がずれにくくなる。
[1-2-2. Welding process]
In the welding process, the welding device W performs arc welding with the torch W2 while the clamp W1 rotates the head plate 10 and the body 20 around the axis AX. At this time, the clamp W1 applies a force to the head plate 10 in a direction along the axis AX in a direction in which the head plate 10 and the body 20 press against each other. This makes it easier for the first bent portion 15 and the second bent portion 25 to come into surface contact. In addition, since the first bent portion 15 and the second bent portion 25 are inclined with respect to the axis AX, the first bent portion 15 and the second bent portion 25 press against each other, so that the head plate 10 and the body 20 are less likely to be displaced from each other.

溶接装置Wは、第1端部13の全周に渡って形成される第1曲げ部15のうち、鉛直上方に位置する部分の先端15aの位置を検出する図示しないタッチセンサを有する。溶接装置Wは、タッチセンサによって検出した位置の情報を用いて、トーチW2を軸AXの方向および径方向に動かしながら、図7のターゲット範囲Rの内側を狙ってトーチW2にアーク放電させる。ターゲット範囲Rは、第1曲げ部15の先端15aから、第2曲げ部25の先端25aまでの範囲である。換言すれば、ターゲット範囲Rは、第1曲げ部15のうち、第2曲げ部25の先端25aよりも径方向外側方向DO側の部分である。 The welding device W has a touch sensor (not shown) that detects the position of the tip 15a of the vertically upper portion of the first bent portion 15 formed around the entire circumference of the first end 13. Using the position information detected by the touch sensor, the welding device W moves the torch W2 in the direction of the axis AX and in the radial direction, and causes the torch W2 to arc discharge, aiming at the inside of the target range R in FIG. 7. The target range R is the range from the tip 15a of the first bent portion 15 to the tip 25a of the second bent portion 25. In other words, the target range R is the portion of the first bent portion 15 that is radially outward in the DO direction from the tip 25a of the second bent portion 25.

トーチW2が第1曲げ部15の全周分のターゲット範囲Rに対してアーク放電を行うことで、図3のように、第1端部13と第2端部23とはビード30を介して全周に渡って接合される。これにより、溶接工程が完了し、缶体1の製造が完了する。 The torch W2 performs an arc discharge on the target range R of the entire circumference of the first bent portion 15, so that the first end 13 and the second end 23 are joined together around the entire circumference via the bead 30, as shown in FIG. 3. This completes the welding process and the manufacture of the can body 1.

溶接工程においては、上述のように、トーチW2が第1曲げ部15の全周分のターゲット範囲Rに対してアーク放電を行う。このため、溶接に要する時間を短縮するためには、溶接速度を上げることが重要である。しかし、一般的には、特許文献1に記載のように、溶接速度をおよそ400mm/minに設定することが知られている。一般に、溶接速度を上昇させると、単位時間当たりの入熱量も大きくする必要があり、溶接中に溶融して液体として存在する金属の量が増加して、重力の作用や溶融した部分の収縮によって溶け落ちが発生し易くなる。すなわち、従来の溶接方法において、溶接速度を400mm/minよりも大きく設定しない理由の一つは、溶け落ちが生じ易くなり、溶接の品質が不安定になり易くなるためであると考えられる。また、従来の溶接方法において、溶接速度を400mm/minよりも大きく設定したうえで、溶け落ちが生じない程度に単位時間当たりの入熱量を低下させた場合には、平坦なビードを形成することが難しいと考えられる。実際に、発明者らは、実施の形態1とは異なる比較例の溶接方法を用いて、600~1200mm/minの範囲で、溶け落ちが生じない程度に入熱量を低下させて溶接を行い、膨出や凹みの大きいビードが形成されることを確認している。比較例の詳細については後述する。 In the welding process, as described above, the torch W2 performs arc discharge on the target range R of the entire circumference of the first bent portion 15. For this reason, it is important to increase the welding speed in order to shorten the time required for welding. However, it is generally known to set the welding speed to about 400 mm/min, as described in Patent Document 1. In general, when the welding speed is increased, the heat input per unit time must also be increased, and the amount of metal that melts and exists as liquid during welding increases, making it easier for burn-through to occur due to the action of gravity and the contraction of the molten part. That is, one of the reasons why the welding speed is not set to more than 400 mm/min in the conventional welding method is that burn-through is more likely to occur and the quality of the weld is more likely to become unstable. In addition, in the conventional welding method, if the welding speed is set to more than 400 mm/min and the heat input per unit time is reduced to an extent that burn-through does not occur, it is considered difficult to form a flat bead. In fact, the inventors have confirmed that by using a comparative welding method different from that of the first embodiment, welding is performed in the range of 600 to 1200 mm/min, with the heat input reduced to a level that does not cause burn-through, and a bead with large bulges or dents is formed. Details of the comparative example will be described later.

これに対し、本実施形態においては、鏡板10の第1面部11と、胴体20の第2面部21と、の間の目違いdの分の径方向の位置ずれにより、溶接速度を600~1200mm/minの範囲で設定したとしても、溶け落ちの発生を抑制できる。以下に、本実施形態の溶接方法を用いることにより、溶接工程における溶け落ちが抑制できることを、図7を用いて説明する。 In contrast, in this embodiment, the occurrence of burn-through can be suppressed even if the welding speed is set in the range of 600 to 1200 mm/min due to the radial positional deviation of the misalignment d between the first surface 11 of the head plate 10 and the second surface 21 of the body 20. Below, we will use Figure 7 to explain how the welding method of this embodiment can be used to suppress burn-through during the welding process.

溶接工程において、トーチW2は、主に第1曲げ部15のターゲット範囲Rに対して入熱する。これにより、第1曲げ部15は加熱されて温度が上昇する。また、第1曲げ部15に面的に接触する第2曲げ部25は、主に第1曲げ部15からの熱伝導によって加熱され、温度が上昇する。第1曲げ部15および第2曲げ部25は、温度の上昇に伴って固相から液相に相転移し、重力の影響を受けて下方(径方向内側方向)に垂れようとする。 In the welding process, the torch W2 mainly inputs heat to the target range R of the first bent portion 15. This heats up the first bent portion 15, causing the temperature to rise. The second bent portion 25, which is in surface contact with the first bent portion 15, is mainly heated by thermal conduction from the first bent portion 15, causing the temperature to rise. As the temperature rises, the first bent portion 15 and the second bent portion 25 undergo a phase transition from solid to liquid, and tend to sag downward (inward radially) under the influence of gravity.

第1曲げ部15は、液相に相転移した後、重力の作用や凝固に伴う収縮により、図7に矢印M1で示す下方に垂れようとする。上述のように、第1曲げ部15は、第1面部11に対しての成す角が鋭角の角度A1となる方向に立ち上げられている。このため、液相に相転移した第1曲げ部15は、第1面部11によって受け止められ易く、第1曲げ部15が第1面部11よりも内径側に溶け落ちにくい。 After the first bent portion 15 has transitioned to the liquid phase, it tends to sag downward as indicated by the arrow M1 in FIG. 7 due to the action of gravity and contraction accompanying solidification. As described above, the first bent portion 15 is raised in a direction such that the angle it forms with the first surface portion 11 is an acute angle A1. Therefore, the first bent portion 15 that has transitioned to the liquid phase is easily received by the first surface portion 11, and the first bent portion 15 is less likely to melt down toward the inner diameter side of the first surface portion 11.

また、第2曲げ部25は、液相に相転移した後、図7に矢印M2で示すように、第1曲げ部15に沿って下方に垂れようとする。上述したように、第1曲げ部15の長さL1は第2曲げ部25の長さL2よりも板厚T2以上長く、第2角部27の曲率半径は第1角部17の曲率半径よりも小さくなっており、第1曲げ部15と第2曲げ部25との接触面積が大きくなり易い。このため、第2曲げ部25が第1曲げ部15に沿って下方に垂れるとき、第2曲げ部25は摩擦力によって垂れにくくなる。また、上述のように、第2曲げ部25は、第1面部11よりも目違いdの分だけ径方向外側方向DO側に配置される第2面部21から立ち上げて形成される。このため、液相に相転移した第2曲げ部25が第2面部21よりも下方に垂れた場合であっても、第2曲げ部25は第1曲げ部15又は第1角部17に接触し易い。これにより、第2曲げ部25が第1面部11よりも内径側に溶け落ちにくくなる。 After the second bent portion 25 has been phase-transitioned to the liquid phase, it tends to sag downward along the first bent portion 15 as shown by the arrow M2 in FIG. 7. As described above, the length L1 of the first bent portion 15 is longer than the length L2 of the second bent portion 25 by at least the plate thickness T2, and the radius of curvature of the second corner portion 27 is smaller than the radius of curvature of the first corner portion 17, so that the contact area between the first bent portion 15 and the second bent portion 25 tends to be large. Therefore, when the second bent portion 25 sags downward along the first bent portion 15, the second bent portion 25 is less likely to sag due to frictional force. Also, as described above, the second bent portion 25 is formed by rising from the second surface portion 21, which is disposed radially outward in the direction DO from the first surface portion 11 by the amount of the misalignment d. Therefore, even if the second bent portion 25 that has undergone a phase transition to a liquid phase hangs below the second surface portion 21, the second bent portion 25 is likely to come into contact with the first bent portion 15 or the first corner portion 17. This makes it difficult for the second bent portion 25 to melt down toward the inner diameter side of the first surface portion 11.

このように、本実施形態においては、溶接速度を通常よりも高速の600~1200mm/minの範囲で設定し、通常の溶接条件よりも単位時間当たりの入熱が大きくなった場合においても、溶け落ちを抑制することができる。そのため、給湯装置用の貯湯タンクである缶体1のような溶け落ちが発生し易い場合においても、図3に示すような平坦なビード30を形成できる。 In this way, in this embodiment, the welding speed is set in the range of 600 to 1200 mm/min, which is faster than normal, and burn-through can be suppressed even when the heat input per unit time is greater than normal welding conditions. Therefore, even in cases where burn-through is likely to occur, such as in the case of a can body 1 that is a hot water storage tank for a hot water supply system, a flat bead 30 as shown in FIG. 3 can be formed.

なお、上記においては、溶接速度の設定範囲を600~1200mm/minの範囲としたが、この範囲には、600mm/min,700mm/min,800mm/min,900mm/min,1000mm/min,1100mm/min,1200mm/minが含まれる。 In the above, the welding speed setting range is set to 600 to 1200 mm/min, but this range includes 600 mm/min, 700 mm/min, 800 mm/min, 900 mm/min, 1000 mm/min, 1100 mm/min, and 1200 mm/min.

[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態において、溶接方法は、鏡板10と胴体20とを接合する溶接方法であって、鏡板10は、第1面部11と、第1面部11の端部である第1端部13と、を有し、第1端部13は、第1面部11に直交する周方向外側方向DOの側に向けて、第1面部11に対して鋭角に立ち上げられた第1曲げ部15を有し、胴体20は、第1面部11に沿った第2面部21と、第2面部21の端部である第2端部23と、を有し、第2端部23は、径方向外側方向DOの側に向けて、第1曲げ部15に沿って鈍角に立ち上げられた第2曲げ部25を有し、第2面部21は、第1面部11に対し、径方向外側方向DOに向けて第1面部11の板厚T1以上ずらして配置され、第1曲げ部15と第2曲げ部25とを突き合せた状態で、第1曲げ部15を加熱することによって溶接する。
これにより、第1曲げ部15が溶融して垂れるときは第1面部11によって受けられ易く、第2曲げ部25が溶融して垂れるときは、第1端部13に接触し易くなる。このため、溶接速度を大きくして入熱量が大きくなった場合等であっても、溶け落ちの発生を抑制できる。
[1-3. Effects, etc.]
As described above, in this embodiment, the welding method is a welding method for joining the head plate 10 and the body 20, in which the head plate 10 has a first surface portion 11 and a first end portion 13 which is an end portion of the first surface portion 11, and the first end portion 13 has a first bent portion 15 which is raised at an acute angle with respect to the first surface portion 11 toward the side of the circumferential outer direction DO which is perpendicular to the first surface portion 11, and the body 20 has a second surface portion 21 which is aligned with the first surface portion 11, and a second end 23 which is an end of portion 21, the second end 23 having a second bent portion 25 raised at an obtuse angle along the first bent portion 15 toward the radially outward direction DO, the second surface portion 21 being positioned offset from the first surface portion 11 toward the radially outward direction DO by at least the plate thickness T1 of the first surface portion 11, and the first bent portion 15 and the second bent portion 25 being butted together are welded by heating the first bent portion 15.
As a result, when the first bent portion 15 melts and drips, it is easily received by the first surface portion 11, and when the second bent portion 25 melts and drips, it is easily brought into contact with the first end portion 13. For this reason, even when the welding speed is increased and the heat input is increased, the occurrence of burn-through can be suppressed.

また、本実施の形態の溶接方法において、第1面部11および第2面部21は、円筒形状であり、第1面部11と第2面部21とを、第1面部11の軸AXの方向に沿って互いに押圧しながら溶接する。
これにより、鏡板10と胴体20とは、第1曲げ部15と第2曲げ部25とが押し合うことによって位置決めされる。このため、鏡板10と胴体20との位置決めが容易になる。また、鏡板10と胴体20との間の溶接中の位置ずれが発生しにくくなる。
In addition, in the welding method of this embodiment, the first surface portion 11 and the second surface portion 21 are cylindrical in shape, and the first surface portion 11 and the second surface portion 21 are welded while being pressed against each other along the direction of the axis AX of the first surface portion 11.
As a result, the head plate 10 and the body 20 are positioned by the first bent portion 15 and the second bent portion 25 pressing against each other, which makes it easier to position the head plate 10 and the body 20. Also, misalignment between the head plate 10 and the body 20 during welding is less likely to occur.

また、本実施の形態の溶接方法において、第2面部21の内径D2は、第1面部11の内径D1よりも大きく形成される。
これにより、鏡板10と胴体20とが位置決めされることにより、第2面部21は、第1面部11に対し、径方向外側方向DOに向けてずらして配置される。このため、溶け落ちの発生を抑制できる。
In addition, in the welding method of the present embodiment, the inner diameter D2 of the second surface portion 21 is formed to be larger than the inner diameter D1 of the first surface portion 11.
As a result, the head plate 10 and the body 20 are positioned, and the second surface portion 21 is disposed to be shifted in the radially outward direction DO with respect to the first surface portion 11. This makes it possible to suppress the occurrence of burn-through.

また、本実施の形態の溶接方法において、第2曲げ部25は、第2端部23が第1曲げ部15に接した状態で、鏡板10と胴体20とが第2面部21の軸AXの方向に沿って互いに押圧されることによって形成される。
これにより、第2曲げ部25を形成した際には、第2曲げ部25と第1曲げ部15とが突き合せられた状態となる。このため、第2曲げ部25の形成後に、すぐに溶接をすることができ、溶接作業の効率を向上できる。
In addition, in the welding method of this embodiment, the second bent portion 25 is formed by pressing the head plate 10 and the body 20 against each other along the direction of the axis AX of the second surface portion 21 with the second end portion 23 in contact with the first bent portion 15.
As a result, when the second bent portion 25 is formed, the second bent portion 25 and the first bent portion 15 are butted against each other. Therefore, welding can be performed immediately after the second bent portion 25 is formed, and the efficiency of the welding operation can be improved.

また、本実施の形態の溶接方法において、第1曲げ部15は、第2曲げ部25よりも長く形成される。
これにより、第1曲げ部15と第2曲げ部25との接触面積が大きくなる。これにより、加熱される第1曲げ部15から第2曲げ部25に対しての熱伝導の効率が向上するため、溶接効率が向上する。また、第2曲げ部25が垂れようとするときの第1曲げ部15との間の摩擦が大きくなるので、溶け落ちの発生を抑制できる。
In the welding method of the present embodiment, the first bent portion 15 is formed to be longer than the second bent portion 25 .
This increases the contact area between the first bent portion 15 and the second bent portion 25. This improves the efficiency of heat conduction from the heated first bent portion 15 to the second bent portion 25, thereby improving the welding efficiency. In addition, friction between the first bent portion 15 and the second bent portion 25 increases when the second bent portion 25 tries to sag, so that the occurrence of burn-through can be suppressed.

また、本実施の形態の溶接方法において、第1曲げ部15と第1面部11との間には、第1角部17が形成され、第2曲げ部25と第2面部21との間には、第2角部27が形成され、第2角部27の曲率半径は、第1角部17の曲率半径よりも小さい。
これにより、第1曲げ部15と第2曲げ部25との間の接触面積が大きくなる。これにより、加熱される第1曲げ部15から第2曲げ部25に対しての熱伝導の効率が向上するため、溶接効率が向上する。また、第2曲げ部25が垂れようとするときの第1曲げ部15との間の摩擦が大きくなるので、溶け落ちの発生を抑制できる。
Furthermore, in the welding method of this embodiment, a first corner portion 17 is formed between the first bent portion 15 and the first surface portion 11, and a second corner portion 27 is formed between the second bent portion 25 and the second surface portion 21, and the radius of curvature of the second corner portion 27 is smaller than the radius of curvature of the first corner portion 17.
This increases the contact area between the first bent portion 15 and the second bent portion 25. This improves the efficiency of heat conduction from the heated first bent portion 15 to the second bent portion 25, thereby improving the welding efficiency. In addition, friction between the first bent portion 15 and the second bent portion 25 increases when the second bent portion 25 tries to sag, so that the occurrence of burn-through can be suppressed.

本実施の形態において、缶体1の製造方法は、鏡板10と、円筒形状の胴体20と、を溶接して缶体1を製造する缶体の製造方法であって、上記に記載の溶接方法を用いて鏡板10と胴体20を溶接する。
これにより、溶け落ちを抑制しながら、缶体の製造をすることが可能となる。このため、溶接速度を向上させて缶体の製造の生産性を向上できる。
In this embodiment, the manufacturing method for the can body 1 is a manufacturing method for a can body in which the can body 1 is manufactured by welding the end plate 10 and the cylindrical body 20 together, and the end plate 10 and the body 20 are welded together using the welding method described above.
This makes it possible to manufacture can bodies while suppressing burn-through, thereby improving the welding speed and productivity of can body manufacturing.

(比較例)
上述したように、発明者らは、実施の形態1とは異なる比較例の溶接方法についても、溶接速度を600~1200mm/minの範囲で設定して溶接を行った。ただし、比較例において、発明者らは、実施の形態1におけるトーチW2による入熱量から、比較例の溶接方法においても溶け落ちが生じなくなる程度まで入熱量を低下させたうえで、溶接を行っている。以下に、比較例の詳細について説明する。
Comparative Example
As described above, the inventors performed welding by setting the welding speed in the range of 600 to 1200 mm/min for the welding method of the comparative example, which is different from that of the first embodiment. However, in the comparative example, the inventors performed welding after reducing the heat input from the torch W2 in the first embodiment to a level at which no burn-through occurs even in the welding method of the comparative example. Details of the comparative example will be described below.

図8は、比較例における溶接前の第1端部13と第2端部123の断面図である。
比較例においては、上述した実施の形態1の鏡板10と、実施の形態1の胴体20とは形状が異なる胴体120と、を用いて溶接を行った。具体的には、胴体120のうち、円筒形状の第2面部121の内径は、実施の形態1の第2面部21の内径D2ではなく、第1面部11の内径D1に等しい。このため、図8に示すように、比較例においては、第1面部11と第2面部121とは略面一に配置される。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the first end portion 13 and the second end portion 123 before welding in a comparative example.
In the comparative example, welding was performed using the head plate 10 of the above-mentioned embodiment 1 and a body 120 having a different shape from the body 20 of embodiment 1. Specifically, the inner diameter of the cylindrical second surface portion 121 of the body 120 is equal to the inner diameter D1 of the first surface portion 11, not the inner diameter D2 of the second surface portion 21 of embodiment 1. Therefore, as shown in Fig. 8, in the comparative example, the first surface portion 11 and the second surface portion 121 are disposed substantially flush with each other.

また、第2面部121の端部である第2端部123には、実施の形態1の第2端部23に形成された第2曲げ部25、第2角部27とほぼ同じ形状の第2曲げ部125、第2角部127が形成される。ただし、比較例においては、実施の形態1のターゲット範囲Rと同じだけの範囲に渡って第1曲げ部15が周方向外側方向DOに向けて露出するよう、第2曲げ部125の長さL3は、実施の形態1における第2曲げ部25の長さL2よりも長く設定される。 In addition, the second end 123, which is the end of the second surface portion 121, is formed with a second bent portion 125 and a second corner portion 127 having substantially the same shape as the second bent portion 25 and the second corner portion 27 formed in the second end 23 of the first embodiment. However, in the comparative example, the length L3 of the second bent portion 125 is set to be longer than the length L2 of the second bent portion 25 in the first embodiment so that the first bent portion 15 is exposed in the circumferential outward direction DO over a range the same as the target range R in the first embodiment.

図9は、比較例における溶接後のビード130の断面図である。比較例のビード130は、図9に示すように、径方向に対する膨出や凹みが大きい形状であり、図3に示す実施の形態1のビード30と比較して平坦ではない。特に、ビード130と胴体120との間に形成された凹部131には、応力集中によって係る負荷が大きくなり易い。これは、比較例の溶接方法は実施の形態1の溶接方法よりも溶け落ちが生じ易いため、比較例の溶接方法において溶け落ちを防ぐために、単位時間当たりの入熱量を実施の形態1よりも小さく設定したことに起因する。比較例においては、単位時間当たりの入熱量を十分に大きくすることができないため、図9のように第2曲げ部125の溶け残り等によってビード130の膨出や凹みが大きくなってしまう。一方、比較例において、単位時間当たりの入熱量を実施の形態1の場合と同等に設定する場合、特に第2曲げ部125において溶け落ちによる不良が発生し易くなる。このように、第1面部11と第2面部21との配置に、目違いdの分だけのずれが設けられていない溶接方法を用いて、溶接速度を600~1200mm/minの範囲で設定して溶接をする場合、安定した品質での溶接が難しい。 9 is a cross-sectional view of the bead 130 after welding in the comparative example. As shown in FIG. 9, the bead 130 in the comparative example has a shape with large radial bulges and dents, and is not flat compared to the bead 30 in the first embodiment shown in FIG. 3. In particular, the recess 131 formed between the bead 130 and the body 120 is likely to be subjected to a large load due to stress concentration. This is because the welding method in the comparative example is more likely to cause burn-through than the welding method in the first embodiment, and therefore the heat input per unit time is set smaller than that in the first embodiment in order to prevent burn-through in the welding method in the comparative example. In the comparative example, the heat input per unit time cannot be made sufficiently large, so the bulge and dent of the bead 130 become large due to the unmelted second bend portion 125 as shown in FIG. 9. On the other hand, in the comparative example, when the heat input per unit time is set to the same value as in the first embodiment, defects due to burn-through are more likely to occur, especially in the second bend portion 125. In this way, if a welding method is used in which the positioning of the first surface portion 11 and the second surface portion 21 is not offset by the misalignment d, and the welding speed is set in the range of 600 to 1200 mm/min, it is difficult to achieve welding with consistent quality.

(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態1で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
Other Embodiments
As described above, the first embodiment has been described as an example of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which modifications, substitutions, additions, omissions, etc. are made. In addition, it is also possible to combine the components described in the first embodiment to create a new embodiment.
Therefore, other embodiments will be exemplified below.

実施の形態1では、第2曲げ部25および第2角部27は、第2端部23が第1曲げ部15に押し当てられることによって形成されると説明したが、これは一例である。第2曲げ部25および第2角部27は、第1曲げ部15に押し当てられて形成される必要はなく、溶接装置Wに対して胴体20がセットされる以前の工程で形成してもよい。 In the first embodiment, it has been described that the second bent portion 25 and the second corner portion 27 are formed by pressing the second end portion 23 against the first bent portion 15, but this is just one example. The second bent portion 25 and the second corner portion 27 do not need to be formed by pressing them against the first bent portion 15, and may be formed in a process before the body 20 is set in the welding device W.

実施の形態1では、鏡板10および胴体20はステンレス鋼であると説明したが、これは一例である。鏡板10および胴体20は、それぞれステンレス鋼以外の金属であってもよい。また、鏡板10および胴体20は互いに異なる種類の金属であってもよい。 In the first embodiment, the head plate 10 and the body 20 are described as being made of stainless steel, but this is merely an example. The head plate 10 and the body 20 may each be made of a metal other than stainless steel. Also, the head plate 10 and the body 20 may each be made of a different type of metal.

実施の形態1では、鏡板10には第1面部11との成す角が鋭角の角度A1である第1曲げ部15が形成され、胴体20には第2面部21との成す角が鈍角の角度A2である第2曲げ部25が形成されると説明したが、これは一例である。すなわち、鏡板10には、第1面部11との成す角が鈍角の角度A2である第1曲げ部15が形成され、胴体20には、第2面部21との成す角が鋭角の角度A1である第2曲げ部25が形成される構成としてもよい。この場合、第1面部11の内径は内径D2であり、第2面部21の内径は内径D1であるように設定され、第1面部11は第2面部21よりも目違いdの分だけ径方向外側方向DO側に位置する。ただし、実施の形態1のように、剛性の大きい鏡板10に第1面部11との成す角鋭角の角度A1となる第1曲げ部15が形成されている場合、溶接の前工程において第2端部23と第1曲げ部15とが押圧しあう際に、第2曲げ部25を形成しやすい。 In the first embodiment, it has been described that the head plate 10 has a first bent portion 15 that forms an acute angle A1 with the first surface portion 11, and the body 20 has a second bent portion 25 that forms an obtuse angle A2 with the second surface portion 21, but this is just one example. That is, the head plate 10 may have a first bent portion 15 that forms an obtuse angle A2 with the first surface portion 11, and the body 20 may have a second bent portion 25 that forms an acute angle A1 with the second surface portion 21. In this case, the inner diameter of the first surface portion 11 is set to be the inner diameter D2, and the inner diameter of the second surface portion 21 is set to be the inner diameter D1, and the first surface portion 11 is located radially outward in the DO direction by the amount of the misalignment d from the second surface portion 21. However, as in embodiment 1, when the first bent portion 15 is formed on the highly rigid end plate 10 at an acute angle A1 with the first surface portion 11, the second bent portion 25 is easily formed when the second end portion 23 and the first bent portion 15 are pressed against each other in the pre-welding process.

実施の形態1では、溶接装置Wは、タッチセンサによって第1曲げ部15の先端15aの位置を検出すると説明したが、これは一例である。例えば、溶接装置Wは、タッチセンサの代わりに、視覚センサ又はレーザ変位センサ等の光学式センサ等の非接触式センサによって先端15aの位置を検出してもよい。 In the first embodiment, the welding device W detects the position of the tip 15a of the first bent portion 15 using a touch sensor, but this is just one example. For example, instead of a touch sensor, the welding device W may detect the position of the tip 15a using a non-contact sensor such as a visual sensor or an optical sensor such as a laser displacement sensor.

また、実施の形態1に記載の溶接方法では、共に円筒形状の第1面部11と第2面部21とを接合すると説明したが、これは一例である。本開示の溶接方法において接合される第1面部と第2面部とは、それぞれ平板状であってもよい。この場合であっても、実施の形態1と同様に溶け落ちを抑制することができる。 In addition, in the welding method described in embodiment 1, the first surface portion 11 and the second surface portion 21, both of which are cylindrical, are joined, but this is only one example. The first surface portion and the second surface portion joined in the welding method of the present disclosure may each be flat. Even in this case, burn-through can be suppressed in the same way as in embodiment 1.

また、実施の形態1に記載の溶接方法において、溶加棒又は溶加ワイヤなどの溶加材をアーク雰囲気中に差し入れつつ溶接を行ってもよい。特に、溶加材を第2曲げ部25の付近に配置することにより、仮に第2曲げ部25が溶け落ちた場合であっても、溶け落ちによって生じた孔を溶加材によって塞ぎやすくなる。 In addition, in the welding method described in the first embodiment, welding may be performed while inserting a filler material such as a filler rod or a filler wire into the arc atmosphere. In particular, by locating the filler material near the second bent portion 25, even if the second bent portion 25 melts through, the hole caused by the burn-through can be easily sealed with the filler material.

なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 The above-described embodiments are intended to illustrate the technology disclosed herein, and various modifications, substitutions, additions, omissions, etc. may be made within the scope of the claims or their equivalents.

[上記実施形態によりサポートされる構成]
上記実施形態は、以下の構成をサポートする。
[Configuration supported by the above embodiment]
The above embodiment supports the following configurations.

(付記)
(技術1)第1板材と第2板材とを接合する溶接方法であって、前記第1板材は、第1面部と、前記第1面部の端部である第1端部と、を有し、前記第1端部は、前記第1面部に直交する第1方向の側に向けて、前記第1面部に対して鋭角に立ち上げられた第1曲げ部を有し、前記第2板材は、前記第1面部に沿った第2面部と、前記第2面部の端部である第2端部と、を有し、前記第2端部は、前記第1方向の側に向けて、前記第1曲げ部に沿って鈍角に立ち上げられた第2曲げ部を有し、前記第2面部は、前記第1面部に対し、前記第1方向に向けて前記第1面部の板厚以上ずらして配置され、前記第1曲げ部と前記第2曲げ部とを突き合せた状態で、前記第1曲げ部を加熱することによって溶接する、溶接方法。
これにより、第1曲げ部が溶融して垂れるときは第1面部によって受けられ易く、第2曲げ部が溶融して垂れるときは、第2曲げ部は第1端部に接触し易くなる。このため、溶接速度を大きくして入熱量が大きくなった場合等であっても、溶け落ちの発生を抑制できる。
(Additional Note)
(Technology 1) A welding method for joining a first plate material and a second plate material, wherein the first plate material has a first surface portion and a first end portion that is an end of the first surface portion, the first end portion having a first bent portion that is raised at an acute angle with respect to the first surface portion toward a side in a first direction perpendicular to the first surface portion, the second plate material has a second surface portion along the first surface portion and a second end portion that is an end of the second surface portion, the second end portion having a second bent portion that is raised at an obtuse angle along the first bent portion toward the side in the first direction, the second surface portion is positioned at a distance from the first surface portion in the first direction by at least the plate thickness of the first surface portion, and the first bent portion and the second bent portion are butted together and then welded by heating the first bent portion.
As a result, when the first bent portion melts and drips, it is easily received by the first surface portion, and when the second bent portion melts and drips, the second bent portion is easily brought into contact with the first end portion. Therefore, even when the welding speed is increased and the heat input is increased, the occurrence of burn-through can be suppressed.

(技術2)前記第1面部および前記第2面部は、円筒形状であり、前記第1方向は、前記第1面部および前記第2面部の径方向外側方向であり、前記第1板材と前記第2板材とを、前記第1面部の軸の方向に沿って互いに押圧しながら溶接する技術1に記載の溶接方法。
これにより、第1板材と第2板材とは、第1曲げ部と第2曲げ部とが押し合うことによって位置決めされる。このため、第1板材と第2板材との位置決めが容易になる。また、第1板材と第2板材との間の溶接中の位置ずれが発生しにくくなる。
(Technology 2) A welding method described in Technology 1, in which the first surface portion and the second surface portion are cylindrical in shape, the first direction is a radially outward direction of the first surface portion and the second surface portion, and the first plate material and the second plate material are welded while being pressed against each other along the axial direction of the first surface portion.
As a result, the first plate material and the second plate material are positioned by the first bent portion and the second bent portion pressing against each other, which makes it easier to position the first plate material and the second plate material. Also, misalignment between the first plate material and the second plate material during welding is less likely to occur.

(技術3)前記第2面部の内径は、前記第1面部の内径よりも大きく形成される、技術2に記載の溶接方法。
これにより、第1板材と第2板材とが位置決めされることにより、第2面部は、第1面部に対し、第1方向に向けてずらして配置される。このため、溶け落ちの発生を抑制できる。
(Technology 3) The welding method according to Technology 2, wherein the inner diameter of the second surface portion is formed larger than the inner diameter of the first surface portion.
As a result, the first plate member and the second plate member are positioned such that the second surface portion is shifted in the first direction relative to the first surface portion, thereby making it possible to suppress the occurrence of burn-through.

(技術4)前記第2曲げ部は、前記第2端部が前記第1曲げ部に接した状態で、前記第1板材と前記第2板材とが前記軸の方向に沿って互いに押圧されることによって形成される、技術3に記載の溶接方法。
これにより、第2曲げ部を形成した際には、第2曲げ部と第1曲げ部とが突き合せられた状態となる。このため、第2曲げ部の形成後に、すぐに溶接をすることができ、溶接作業の効率を向上できる。
(Technology 4) The welding method described in Technology 3, wherein the second bent portion is formed by pressing the first plate material and the second plate material against each other along the axial direction with the second end portion in contact with the first bent portion.
As a result, when the second bent portion is formed, the second bent portion and the first bent portion are butted together, so that welding can be performed immediately after the second bent portion is formed, and the efficiency of the welding operation can be improved.

(技術5)前記第1曲げ部は、前記第2曲げ部よりも長く形成される、技術1から4のいずれかに記載の溶接方法。
これにより、第1曲げ部と第2曲げ部との接触面積が大きくなる。このため、加熱される第1曲げ部から第2曲げ部に対しての熱伝導の効率が向上し、溶接効率が向上する。また、第2曲げ部が垂れようとするときの第1曲げ部との間の摩擦が大きくなるので、溶け落ちの発生を抑制できる。
(Technology 5) A welding method according to any one of Technologies 1 to 4, wherein the first bent portion is formed longer than the second bent portion.
This increases the contact area between the first bent portion and the second bent portion, improving the efficiency of heat conduction from the heated first bent portion to the second bent portion and improving welding efficiency. In addition, friction between the second bent portion and the first bent portion increases when the second bent portion tries to sag, suppressing the occurrence of burn-through.

(技術6)前記第1曲げ部と前記第1面部との間には、第1角部が形成され、前記第2曲げ部と前記第2面部との間には、第2角部が形成され、前記第2角部の曲率半径は、前記第1角部の曲率半径よりも小さい、技術1から5のいずれかに記載の溶接方法。
これにより、第1曲げ部と第2曲げ部との間の接触面積が大きくなる。このため、加熱される第1曲げ部から第2曲げ部に対しての熱伝導の効率が向上するため、溶接効率が向上する。また、第2曲げ部が垂れようとするときの第1曲げ部との間の摩擦が大きくなるので、溶け落ちの発生を抑制できる。
(Technology 6) A welding method described in any one of Techniques 1 to 5, wherein a first corner portion is formed between the first bent portion and the first surface portion, and a second corner portion is formed between the second bent portion and the second surface portion, and a radius of curvature of the second corner portion is smaller than a radius of curvature of the first corner portion.
This increases the contact area between the first bent portion and the second bent portion, improving the efficiency of heat conduction from the heated first bent portion to the second bent portion, thereby improving welding efficiency. Also, the friction between the second bent portion and the first bent portion increases when the second bent portion tries to sag, suppressing the occurrence of burn-through.

(技術7)鏡板と、円筒形状の胴体と、を溶接して缶体を製造する缶体の製造方法であって、前記第1板材を前記鏡板とし、前記第2板材を前記胴体とし、技術1から6のいずれかに記載の溶接方法を用いて前記鏡板と前記胴体を溶接する、缶体の製造方法。
これにより、溶け落ちを抑制しながら、缶体の製造をすることが可能となる。このため、溶接速度を向上させて缶体の製造の生産性を向上できる。
(Technology 7) A method for manufacturing a can body, in which a head plate and a cylindrical body are welded to produce a can body, the first plate material being the head plate and the second plate material being the body, and the head plate and the body being welded using a welding method described in any one of Technologies 1 to 6.
This makes it possible to manufacture can bodies while suppressing burn-through, thereby improving the welding speed and productivity of can body manufacturing.

本開示は、板材同士の溶接方法に適用可能である。特に、貯湯タンク等の胴体と鏡板とを有する容器の製造のための溶接方法に対して、本開示は好適に適用可能である。 This disclosure is applicable to a method for welding plate materials together. In particular, this disclosure is preferably applicable to a welding method for manufacturing a container having a body and a head plate, such as a hot water storage tank.

1 缶体
10 鏡板
11 第1面部
13 第1端部
15 第1曲げ部
15a 先端
17 第1角部
19 ドーム部
20 胴体
21 第2面部
23 第2端部
25 第2曲げ部
25a 先端
25b 端部
27 第2角部
30 ビード
120 胴体
121 第2面部
123 第2端部
125 第2曲げ部
127 第2角部
130 ビード
131 凹部
A1 角度
A2 角度
AX 軸
D1 内径
D2 内径
DO 径方向外側方向
L1 長さ
L2 長さ
L3 長さ
M1 矢印
M2 矢印
R ターゲット範囲
T1 板厚
T2 板厚
W 溶接装置
W1 クランプ
W2 トーチ
W3 治具
d 目違い
REFERENCE SIGNS LIST 1 can body 10 head plate 11 first surface 13 first end 15 first bent portion 15a tip 17 first corner 19 dome portion 20 body 21 second surface 23 second end 25 second bent portion 25a tip 25b end 27 second corner 30 bead 120 body 121 second surface 123 second end 125 second bent portion 127 second corner 130 bead 131 recess A1 angle A2 angle AX axis D1 inner diameter D2 inner diameter DO radially outward direction L1 length L2 length L3 length M1 arrow M2 arrow R target range T1 plate thickness T2 plate thickness W welding device W1 clamp W2 torch W3 Jig d Misalignment

Claims (7)

第1板材と第2板材とを接合する溶接方法であって、
前記第1板材は、第1面部と、前記第1面部の端部である第1端部と、を有し、
前記第1端部は、前記第1面部に直交する第1方向の側に向けて、前記第1面部に対して鋭角に立ち上げられた第1曲げ部を有し、
前記第2板材は、前記第1面部に沿った第2面部と、前記第2面部の端部である第2端部と、を有し、
前記第2端部は、前記第1方向の側に向けて、前記第1曲げ部に沿って鈍角に立ち上げられた第2曲げ部を有し、
前記第2面部は、前記第1面部に対し、前記第1方向に向けて前記第1面部の板厚以上ずらして配置され、
前記第1曲げ部と前記第2曲げ部とを突き合せた状態で、前記第1曲げ部を加熱することによって溶接する、
溶接方法。
A welding method for joining a first plate material and a second plate material, comprising:
The first plate member has a first surface portion and a first end portion which is an end portion of the first surface portion,
The first end portion has a first bent portion that is raised at an acute angle with respect to the first surface portion toward a first direction perpendicular to the first surface portion,
The second plate member has a second surface portion along the first surface portion and a second end portion which is an end portion of the second surface portion,
The second end portion has a second bent portion that is raised at an obtuse angle along the first bent portion toward the first direction,
The second surface portion is disposed so as to be shifted from the first surface portion in the first direction by a distance equal to or greater than a plate thickness of the first surface portion,
The first bent portion and the second bent portion are butted against each other, and the first bent portion is heated to weld the first bent portion.
Welding method.
前記第1面部および前記第2面部は、円筒形状であり、
前記第1方向は、前記第1面部および前記第2面部の径方向外側方向であり、
前記第1板材と前記第2板材とを、前記第1面部の軸の方向に沿って互いに押圧しながら溶接する、
請求項1に記載の溶接方法。
the first surface and the second surface are cylindrical;
the first direction is a radially outward direction of the first surface portion and the second surface portion,
The first plate material and the second plate material are welded together while being pressed against each other along the axial direction of the first surface portion.
The welding method according to claim 1.
前記第2面部の内径は、前記第1面部の内径よりも大きく形成される、
請求項2に記載の溶接方法。
The inner diameter of the second surface portion is larger than the inner diameter of the first surface portion.
The welding method according to claim 2.
前記第2曲げ部は、前記第2端部が前記第1曲げ部に接した状態で、前記第1板材と前記第2板材とが前記軸の方向に沿って互いに押圧されることによって形成される、
請求項3に記載の溶接方法。
The second bent portion is formed by pressing the first plate material and the second plate material against each other along the axial direction with the second end portion in contact with the first bent portion.
The welding method according to claim 3.
前記第1曲げ部は、前記第2曲げ部よりも長く形成される、
請求項1に記載の溶接方法。
The first bent portion is formed to be longer than the second bent portion.
The welding method according to claim 1.
前記第1曲げ部と前記第1面部との間には、第1角部が形成され、
前記第2曲げ部と前記第2面部との間には、第2角部が形成され、
前記第2角部の曲率半径は、前記第1角部の曲率半径よりも小さい、
請求項1に記載の溶接方法。
A first corner portion is formed between the first bent portion and the first surface portion,
A second corner portion is formed between the second bent portion and the second surface portion,
The radius of curvature of the second corner portion is smaller than the radius of curvature of the first corner portion.
The welding method according to claim 1.
鏡板と、円筒形状の胴体と、を溶接して缶体を製造する缶体の製造方法であって、
前記第1板材を前記鏡板とし、前記第2板材を前記胴体とし、
請求項1から6のいずれかに記載の溶接方法を用いて前記鏡板と前記胴体を溶接する、
缶体の製造方法。
A method for manufacturing a can body, comprising the steps of: manufacturing a can body by welding a head plate and a cylindrical body, the method comprising the steps of:
The first plate member is the head plate, and the second plate member is the fuselage,
The head plate and the fuselage are welded using the welding method according to any one of claims 1 to 6.
Manufacturing method of can body.
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