(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼の溶接加工製品からなる被処理品の溶接焼けを電解方式により除去するに当たり、当該被処理品を容器内の電解液中に浸漬し、当該被処理品を直流電源の陽極に接続若しくは交流電源の一極に接続した後、電気短絡防止材として有機或いは無機質の織布又は不織布を被覆したステンレス鋼材よりなる対極に、前記何れかの電源一極を接続して通電し、前記被処理品の溶接線上に沿い、当該対極を移動させながら電気分解作用を生起させて溶接焼けを除去することを特徴とするステンレス鋼溶接加工製品の溶接焼け取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ステンレス鋼溶接加工製品の溶接焼けを浸漬電気分解方式により溶解除去する新規な溶接焼けの除去方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  本出願人は、過去ステンレス鋼の溶接後の溶接焼け取り酸洗作業が極めて危険な毒劇物に該当する硝弗酸に依存している現状に鑑み、研究の結果、安全無害な中性塩を電解液とする電解焼け取り方法を開発し、「合金鋼の脱スケール法」の名称のもとに特許第１５４３８６７号を取得し、従来の危険な毒劇物硝弗酸の使用を制限し、より安全無害な溶接焼け取りを可能とする電解装置を開発した。
この発明の要旨とするところは、燐酸、硫酸、弗酸の中性塩溶液にグリセリンを混合して電解液とし、被処理ステンレス鋼を陽極とする直流電解法である。
この方法によれば、極めて効果的に上記焼け取り作業が実施できるが、電解時に毒性の高い六価のクロムが溶出する欠点があったため、この種の電解液に改良を加え、通常の直流電源器をもって電解処理を施工しても六価クロムを溶出しない画期的な電解液を開発し業界で多大の注目を受けている。
又、従来市販の六価クロム溶出の危険性ある中性塩電解液を使用しても、六価クロムを溶出しない画期的な電解処理用電源器を開発し、「合金鋼の溶接に伴うスケールの除去方法」の名称のもとに特許第１９０８７１９号を取得している。
この発明の主旨とするところは、無機中性塩の溶液を電解液とし、直流に振幅が直流電圧に等しいか又は若干大きい程度の交流を重ね合わせた交直重乗電流をもって電解処理することを特徴とするもので、電解時に溶出した有害な上記六価クロムは直ちに３価クロムに還元され、無害化される卓越した効果を奏するものである。
本出願人は、その他ステンレス鋼の電解研磨方法の改善や、原子力機器の電解方式による放射能除染処理の開発、加えてステンレス鋼の防錆効果を付与する不動態皮膜の形成とその強度測定方法の開発など、ステンレス鋼の表面処理全般にわたり研究してきた。【０００３】  上記のステンレス鋼の電解による溶接の焼け取り処理形態の一つとして、従来、図２に示すように複数の溶接線０２を施工したステンレス鋼の溶接加工製品からなる被処理品０１をステンレス鋼製の容器０３内に絶縁材０７により非接触の状態にして収容した後、該容器０３内に電解液０４を満たして前記製品０１を浸漬し、該製品０１を直流電源の陽極に接続し、かつ前記容器０３に陰極を接続して通電し、電気分解作用を生起させ、陽極側に生成する酸による陽極溶解作用の働きで溶接線上の溶接焼けを溶解除去する所謂浸漬電解方式があるが、この方式による場合には、複数の溶接線における電流密度を夫々均一にするために、両電極間の距離を均一にする必要から被処理品０１と容器０３との関係を相似形に形成しなければならず、容器０３の製作が困難であること、更にこの方式によれば、溶接線０２以外の容器０３の表面にも無用な電流が流れるため、焼け取りに必要とする電流を確保するためには電源装置に必然的に大容量のものが要求されることになる重大な欠点があった。
更に、前記被処理品０１とこれを収容する容器０３との相似の関係に誤差があると、溶接線０２の焼け取り仕上げに良否のムラなどの欠陥を生ずる欠点もあった。
【特許文献１】  特許第１５４３８６７号
【特許文献２】  特許第１９０８７１９号
【特許文献３】  特許第１９０５２５４号
【特許文献４】  特許第２６４９６２５号
【特許文献５】  特許第３４８４５２５号
【特許文献６】  特開２００３−０８２４９５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  解決しようとする問題点は、前記した浸漬方式による電解焼け取りに伴う諸々の欠点を解消し、被処理品の形状の如何を問わず、またこれを収容する容器の形状や大きさ、材質等に大きな制約を受けず、極めて効果的に溶接焼け取り作業を実施可能な電解処理方法を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  ステンレス鋼の溶接加工製品からなる被処理品の溶接焼けを電解方式により除去するに当たり、当該被処理品を容器内の電解液中に浸漬し、当該被処理品を直流電源の陽極に接続若しくは交流電源の一極に接続した後、電気短絡防止材として有機或いは無機質の織布又は不織布を被覆したステンレス鋼材よりなる対極に、前記何れかの電源一極を接続して通電し、前記被処理品の溶接線上に沿い、当該対極を移動させながら電気分解作用を生起させて溶接焼けを除去することを特徴とするステンレス鋼溶接加工製品の溶接焼け取り方法にある。
【発明の効果】
【０００６】  本発明に係るステンレス鋼溶接加工製品の溶接焼け取り方法によれば、従来の浸漬電解方式では被処理品とこれを収容すべき容器の内面壁とは、電解作用を生ずる両極の関係になり、従ってその電極面積は必然的に大きくなり、所要の電流密度を得るためには当然に大容量の電源装置を必要とする欠点があったが、本発明における対極は小面積のもので足りるため、前者に比較して格段に少容量の電源装置で用が達せられること、更に、従来方式では被処理品とこれを収容すべき容器とは相似形に極力成形する必要があり、この要請を満足させることは甚だ困難であり、当然に複数の溶接線と対向する容器壁との夫々の間隔に遠近の差が生じて電気分解に関与する電流に強弱の差が発生し溶接焼け取り仕上げに良否のムラが往々にして発生したが、本発明によれば、個々の溶接線の焼けの状況を観察しながら、対極を順次溶接線に沿い移動して溶接焼けを溶解除去するので仕上がりを夫々最善に処理することができる。従って、被処理品を収容する容器については、その形状、大きさ、材質の面で大きな制約を受けない利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】  浸漬電解方式によるステンレス鋼の溶接焼け取りの作用原理は、ステンレス鋼の被処理品を陽極とし、他の一極を陰極とするステンレス製の対極に、耐熱性と耐食性と強度に富むアラミド繊維などの織布或いは不織布を被覆したうえ、中性塩又は酸性の電解液の介在のもとに通電して、当該被処理品の溶接線に沿い当該対極を摺動させると、両極間に電解反応が発生して溶接線上に酸が生じ、この酸によって溶接焼けが溶解除去される。この際対極の電気短絡防止材には被処理品を浸漬状態で収容する容器内の電解液が常に含浸されるので、電解作用が中断することなく、断続して焼け取り操作が実施できる。なお溶接がアルゴンガスをシールドガスとする電気溶接による場合は、中性塩の電解液で十分溶接の焼け取りに支障はないが、炭酸ガスをシールドガスとする電気溶接など焼けの強い場合は、酸性の使用を薦めたい。なお、電源装置は直流電源に限定するものではなく、交流の電源や交直混合の電源の使用を妨げるものではない。
被処理品を収容する容器の材質としては、電解液に侵されない耐熱ガラスやプラスチック材が好適である。なお対極の材質はＳＵＳ３０４などのステンレス鋼材が良く、その形状は溶接焼けの状態に応じて形成すれば良い。また対極は焼け取り作業のために手動する便宜上適宜柄を取り付けて使用しており、この対極の名称をエレキ棒と呼称している。
【実施例１】
【０００８】  被処理品１としては、ＳＵＳ３０４のステンレス鋼板材より成る直径１０ｃｍ、長さ２０ｃｍの円筒を用意しその長手方向に沿い外周部に図１に示すように、アルゴンガスをシールドガスとする電気溶接線２を４本施工して、各溶接線上に黒色の溶接焼けを形成させた。この被処理品１を予め用意したプラスチックの容器３内に図１に示すように収容した後、その容器３内に硫酸ソーダ１０％に酒石酸ソーダ１０％を加えた水溶液より成る電解液４を注入し、一方図示しない直流電源器の電圧２０Ｖの陽極を前記被処理品１に接続し、他方ＳＵＳ３０４のステンレス鋼板の幅３ｃｍ、長さ６ｃｍに形成した対極に、アラミド繊維布を被覆して電気短絡防止材５とし、この対極に適宜柄を取り付けたエレキ棒６を前記容器３内に入れて、電解液４を十分に電気短絡防止材５に含ませて後、前記直流電源器の陰極をエレキ棒６に接続し通電する。
しかる後、被処理品１に施した溶接線２に沿い、エレキ棒６の対極面を手動により順次移動させたところ、溶接線と対極との間に電気分解作用が生起して、溶接線側に発生期の酸が生じ、溶接焼けが極く短時間に且つ美麗に溶解除去されたのが確認できた。
本発明に係る浸漬電解処理方法によれば、溶接線に限定した局所焼け取り操作が可能であり、従って消費する電流も従来の浸漬電解方式に比し格段に少なくて済む利点大きい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る浸漬電解処理方法を示した説明図
【図２】従来の浸漬電解処理方法を示した説明図
【符号の説明】
【００１０】１  被処理品
２  溶接線
３  容器
４  電解液
５  電気短絡防止材
６  エレキ棒
【図１】
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【図２】
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