(57)【要約】【課題】作業効率を向上させるとともに、高価な電解液が無駄に消費されることのないステンレス鋼の電解研磨方法を提供する。【解決手段】この発明のステンレス鋼の電解研磨方法は、ステンレス鋼５の溶接部分５０と電解液を保持することが可能な塗布部材４２を備えた電極４との間を塗布部材４２に保持された電解液を介して通電することにより溶接部分５０を電解研磨する方法であって、ステンレス鋼５の溶接部分５０に押し当てられた電極４の塗布部材４２に向けて電解液１０を噴霧器６により噴霧しつつ電極４をステンレス鋼５の溶接部分５０に沿って移動させることにより溶接部分５０を電解研磨する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼の溶接部分と電解液を保持することが可能な塗布部材を備えた電極との間を前記塗布部材に保持された電解液を介して通電することにより前記溶接部分を電解研磨する方法であって、ステンレス鋼の溶接部分または該溶接部分に押し当てられた前記電極の塗布部材に向けて前記電解液を噴霧しつつ前記電極をステンレス鋼の溶接部分に沿って移動させることにより前記溶接部分を電解研磨することを特徴とするステンレス鋼の電解研磨方法。
【請求項２】
ステンレス鋼の溶接部分と電解液を保持することが可能な塗布部材を備えた電極との間を前記塗布部材に保持された電解液を介して通電することにより前記溶接部分を電解研磨するための装置であって、装置本体と噴霧器とから成り、前記装置本体は、電源供給部と、電源供給部の出力端子より引き出される２本のコード線の先端にそれぞれ設けられる電極とを有し、一方の電極はステンレス鋼に接続することが可能であり、他方の電極は前記塗布部材を備えており、前記噴霧器は、電解液が収容される容器と、容器に収容された電解液を噴霧する噴霧機構とを備えて成るステンレス鋼の電解研磨装置。
【請求項３】
前記塗布部材は、炭素繊維をブラシ状に束ねて形成されている請求項２に記載のステンレス鋼の電解研磨装置。
【請求項４】
ステンレス鋼の溶接部分と電解液を保持することが可能な塗布部材を備えた電極との間を前記塗布部材に保持された電解液を介して通電することにより前記溶接部分を電解研磨するための装置に用いられる電解液の噴霧器であって、電解液が収容されるとともに高圧ガスが充填される容器と、アクチュエータと、噴射口に通ずる電解液の放出通路を開閉するバルブを備え前記アクチュエータの操作でバルブを開放することにより容器内の電解液をガスの圧力により噴射口より噴霧する噴霧機構とを備えて成る電解液の噴霧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ステンレス鋼の溶接部分を電解研磨して溶接部分に発生する酸化スケールを除去する方法と、その方法を実施するための装置と、その装置に用いられる電解液の噴霧器とに関する。
【背景技術】
【０００２】
ステンレス鋼に溶接を施すと、その溶接部分に「溶接焼け」と呼ばれる酸化スケールが発生する。この酸化スケールは種々のトラブル要因となるため、除去する必要があり、これを電気化学的に除去する「電解研磨」が広く用いられている。
【０００３】
図７は、ステンレス鋼９２の溶接部分９３に発生する酸化スケールを電解研磨により除去する従来の方法を示している。同図において、９０はホルダー９の先端より突き出たステンレス製の棒状電極であり、この棒状電極９０の周囲に不織布などの布体が巻き付けられて電解液の塗布部材９１が形成されている。１０は上面開口の皿状容器１００に満たされた電解液であり、塗布部材９１を皿状容器１００中の電解液１０に浸して塗布部材９１に電解液１０を含浸させた後、その塗布部材９１をステンレス鋼９２の溶接部分９３に押し当てて通電し、その押し当てた状態のまま塗布部材９１を溶接部分９３に沿って移動させることにより溶接部分９３を電解研磨し、溶接部分９３の酸化スケールを除去する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記の塗布部材９１として、棒状電極９０の周囲に布体を巻き付けて形成されたものの他、炭素繊維をブラシ状に束ねたものなどを用いることができる（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２１３５５０号公報
【特許文献２】特開２０１２−２４１２２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の電解研磨方法では、皿状容器１００に満たされた電解液１０に塗布部材９１を再三浸す必要があるため、作業効率が悪く、塗布部材９１を皿状容器１００から溶接部分９３まで移動させる間、塗布部材９１に保持された電解液１０が垂れ落ちて作業場を汚すおそれがある。また、作業者は、作業途中に皿状容器１００をひっくり返して電解液１０をこぼすおそれもある。さらに、作業完了後は皿状容器１００に電解液１０が残っていると、使い残しの電解液１０は廃棄されるので、高価な電解液１０が無駄に消費されて甚だ不経済である。
【０００７】
この発明は、上記問題に着目してなされたもので、溶接部分や塗布部材に電解液を噴霧しつつ溶接部分を電解研磨することにより、作業効率を向上させるとともに、高価な電解液が無駄に消費されることのないステンレス鋼の電解研磨方法、電解研磨装置、および電解液の噴霧器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明によるステンレス鋼の電解研磨方法は、ステンレス鋼の溶接部分と電解液を保持することが可能な塗布部材を備えた電極との間を前記塗布部材に保持された電解液を介して通電することにより前記溶接部分を電解研磨するものであって、ステンレス鋼の溶接部分または該溶接部分に押し当てられた前記電極の塗布部材に向けて前記電解液を噴霧しつつ前記電極をステンレス鋼の溶接部分に沿って移動させることにより前記溶接部分を電解研磨することを特徴とする。
【０００９】
上記の電解研磨方法によると、ステンレス鋼の溶接部分に向けて噴霧された電解液は溶接部分に電極の塗布部材が押し当てられるときに塗布部材に保持され、また、溶接部分に押し当てられた電極の塗布部材に向けて噴霧された電解液はそのまま塗布部材に保持されるもので、ステンレス鋼の溶接部分と電極との間が電解液を介して通電して溶接部分が電解研磨される。
【００１０】
また、この発明によるステンレス鋼の電解研磨装置は、ステンレス鋼の溶接部分と電解液を保持することが可能な塗布部材を備えた電極との間を前記塗布部材に保持された電解液を介して通電することにより前記溶接部分を電解研磨するためのものであって、装置本体と噴霧器とから成る。前記装置本体は、電源供給部と、電源供給部の出力端子より引き出される２本のコード線の先端にそれぞれ設けられる電極とを有し、一方の電極はステンレス鋼に接続することが可能であり、他方の電極は前記塗布部材を備えている。前記噴霧器は、電解液が収容される容器と、容器に収容された電解液を噴霧する噴霧機構とを備えている。
【００１１】
上記した構成の電解研磨装置によりステンレス鋼の溶接部分を電解研磨するには、装置本体の出力端子より引き出される２本のコード線のうち、一方のコード線に設けられた電極はステンレス鋼に接続し、他方のコード線に設けられた電極はその電極が備える塗布部材を溶接部分に押し当てる。この状態で塗布部材を溶接部分に沿って移動させる。この移動時、ステンレス鋼の溶接部分または該溶接部分に押し当てられた電極の塗布部材に向けて前記電解液を噴霧する。噴霧された電解液は塗布部材に保持されるので、ステンレス鋼の溶接部分と電極との間が電解液を介して通電することにより、これにより溶接部分が電解研磨される。
【００１２】
この発明の上記した構成において、前記塗布部材は、例えば、炭素繊維をブラシ状に束ねて形成されたものを用いることができるが、電解液を保持することが可能なものであればこれに限られるものではなく、例えば、電極の周囲に不織布などの布体を巻き付けたものであってもよい。
【００１３】
この発明による電解液の噴霧器は、ステンレス鋼の溶接部分と電解液を保持することが可能な塗布部材を備えた電極との間を前記塗布部材に保持された電解液を介して通電することにより前記溶接部分を電解研磨するための装置に用いられるものであり、電解液が収容されるとともに高圧ガスが充填される容器と、アクチュエータと、噴射口に通ずる電解液の放出通路を開閉するバルブを備え前記アクチュエータの操作でバルブを開放することにより容器内の電解液をガスの圧力により噴射口より噴霧する噴霧機構とを備えて成るものである。
【００１４】
上記した電解液の噴霧器によると、アクチュエータを操作することで、容器内の電解液がガスの圧力により噴射口より霧状に放出されるもので、従来例のように、電解液を皿状容器に満たして用いるなどの必要がなく、ステンレス鋼の溶接箇所を容易かつ迅速に電解研磨できる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、溶接部分や塗布部材に噴霧器により電解液を噴霧しつつ溶接部分を電解研磨するので、従来のように皿状容器に電解液を満たして用いるなどの必要がなく、作業効率が向上する。また、作業中に電解液をこぼしたり、作業完了後に使い残した電解液を廃棄したりすることがなく、高価な電解液が無駄に消費されることがなく、経済的である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の一実施例であるステンレス鋼の電解研磨装置の構成を示す説明図である。
【図２】図１の実施例で使用されている塗布部材を示す正面図である。
【図３】図１の実施例で使用されている噴霧器を示す容器の一部を破断した正面図である。
【図４】噴霧器の他の実施例を示す容器の一部を破断した正面図である。
【図５】この発明による電解研磨方法の一例を示す説明図である。
【図６】この発明による電解研磨方法の他の例を示す説明図である。
【図７】従来のステンレス鋼の電解研磨方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、この発明の一実施例であるステンレス鋼の電解研磨装置の構成を示している。
図示例の電解研磨装置は、ステンレス鋼５の溶接部分５０を電解研磨して溶接部分５０に発生した酸化スケールを除去するためのもので、装置本体１と噴霧器６とで構成されている。装置本体１は、筐体が箱形の電源供給部２と、電源供給部２の前面の出力端子２１，２２より引き出される２本のコード線２３，２４と、各コード線２３，２４の先端にそれぞれ設けられる電極３，４とを有している。電源供給部２の出力端子２１，２２には、スイッチの切替えによって交流、直流、交直重畳の電圧が出力可能になっている。作業者は出力電圧の形式を選択し、処理対象のステンレス鋼５の状態を目視しながらボリューム２５を回して出力電圧を調節する。出力電圧は例えば１５〜４０ボルトの範囲で調節し、５〜５０アンペアの電流を流す。
【００１８】
一方の電極３は、処理対象のステンレス鋼５に電気的、機械的に接続することが可能な構成のものである。この実施例では、ステンレス鋼５の種々の厚みに対応できかつステンレス鋼５に対する着脱が容易なようにクリップを用いて構成されている。
【００１９】
他方の電極４は、柔軟な線状をなす極細の炭素繊維をブラシ状に密に束ねて形成された塗布部材４２を備えたものである。電解液は塗布部材４２の炭素繊維間の隙間に保持されるようになっている。炭素繊維の束の基端部は、図２に示すように、ステンレス製のパイプ４０の先端の開口部４１に挿入されて一体固定されている。なお、炭素繊維として、線膨張係数が小さく、酸、塩基、各種溶媒に侵されにくく、化学的安定性に優れたものであって、引張強度や摩耗特性などに優れたものを用いる。
【００２０】
パイプ４０の後端面にはネジ軸４３が突設され、このネジ軸４３を手持ち操作が可能なホルダー４４の先端部に設けられた電極接続部（図示せず）のネジ孔にネジ込むことにより電極４がホルダー４４に固定されかつコード線２４と導通する。パイプ４０の外周面には、合成ゴムなどより成る筒状カバー４５が熱収縮させて被着されている。筒状カバー４５の先端縁はパイプ４０の先端より突出して炭素繊維の束の基端部を囲んでおり、これにより炭素繊維の束の基端部が撓んでもパイプ４０の先端の開口縁に触れて傷つくことがない。
【００２１】
上記した構成の電極４は、ネジ軸４３をねじ込んでホルダー４４に取り付けられるので、他の電極４と交換することが可能である。例えば、炭素繊維の線径、長さ、密度などが異なる複数種の電極４をあらかじめ用意しておき、使用する電解液に応じて、或いは、処理対象に応じて、いずれかを選択して用いるようにしてもよい。
【００２２】
前記噴霧器６は、この実施例では、エアゾール製品として提供されるもので、図３に示すように、電解液１０が収容されるとともに高圧ガスが充填される容器６０と、アクチュエータ６１と、噴射口６２に通ずる電解液の放出通路６３を開閉するバルブ６４を備えた噴霧機構６５とを含むものである。噴霧機構６５は、アクチュエータ６１の操作によりバルブ６４を開放し、容器６０内の電解液１０をガスの圧力により噴射口６２より噴射させる。噴射された電解液１０は細かい霧状となるが、電解液１０に界面活性剤を含ませることにより泡状とすることもできる。
【００２３】
電解液１０として種々のものを用いることが可能であるが、クエン酸、酒石酸、リンゴ酸、乳酸、またはそれらのナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩のうちの１種または２種以上を組み合わせた中性塩水溶液のいずれかを用いるのが望ましい。電極４を構成する炭素繊維は通電性がきわめて良好であるため、通電によってステンレス鋼５と電極４との接触部分が発熱して高温となるが、上記したいずれかの電解液であれば、発熱に起因して有毒ガスが生成されることはない。ここで、「有毒ガス」とは、リン化水素、硫酸ガス、塩素ガス、フッ化水素ガスなどである。
【００２４】
なお、噴霧器６は、上記の実施例に限らず、図４に示すようなトリガー式スプレーを用いることもできる。図示の噴霧器６は、容器６６内の電解液１０を霧状に噴射するための噴霧機構（図示せず）、噴霧機構を駆動するためのトリガー機構６７とを備えたものであり、トリガー機構６７のレバー操作により、噴霧機構のポンプが作動し、加圧された電解液１０が空気と混合して噴射口６９から霧状に噴射される。
前記の図３の噴霧器６は使い捨てであり、電解液がなくなれば新たなものと交換して用いるが、図４の噴霧器６は、容器６６内に必要量の電解液１０を充填して繰り返し使用する。
【００２５】
上記した電解研磨装置を用いてステンレス鋼５の溶接部分５０を電解研磨するには、装置本体１の出力端子２１，２２より引き出される２本のコード線２３，２４のうち、一方のコード線２３に設けられた電極３はステンレス鋼６に接続し、他方のコード線２４に設けられた電極４は塗布部材４２を溶接部分５０に押し当てる。この状態で塗布部材４２を溶接部分５０に沿って移動させるが、この移動時、図５に示すように、ステンレス鋼５の溶接部分５０に押し当てられた電極４の塗布部材４２に向けて噴霧器６により電解液１０を噴霧する。この噴霧された電解液１０は塗布部材４２に保持されることにより、ステンレス鋼５の溶接部分５０と電極４との間が電解液１０を介して通電し、これにより溶接部分５０が電解研磨される。
【００２６】
なお、図５では、ステンレス鋼５の溶接部分５０に押し当てられた電極４の塗布部材４２に向けて電解液１０を噴霧しながら電極４をステンレス鋼５の溶接部分５０に沿って移動させ、これにより溶接部分５０を電解研磨しているが、図６（１）に示すように、まず、ステンレス鋼５の溶接部分５０に向けて噴霧器６により電解液１０を噴霧した後、図６（２）に示すように、噴霧された部分に電極４の塗布部材４２を押し当てて移動させるようにしてもよい。
【００２７】
なお、上記した実施例の塗布部材４２は、炭素繊維をブラシ状に束ねて形成されているが、これに限らず、電解液を保持することが可能であれば、電極の周囲に不織布、織布などの布体を巻き付けるなどして形成されたものであってもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１    装置本体
２    電源供給部
３，４  電極
５    ステンレス鋼
６    噴霧器
２１，２２  出力端子
２３，２４  コード線
４２  塗布部材
５０  溶接部分
６１  アクチュエータ
６２  噴射口
６３  放出通路
６４  バルブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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