JP2002263840A - アーク溶接方法及びアーク溶接装置 - Google Patents
アーク溶接方法及びアーク溶接装置Info
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Abstract
接アークを制御して被接合部の溶接部を形成するアーク
溶接方法及び装置に関する。 【解決手段】 本発明のアーク溶接方法は、電極と被接
合物との間に変動磁束を印加することにより溶接アーク
を揺動して、溶接部の長さ(L)と溶接部の幅(W)と
のL/Wが1.5〜9であり且つ溶接部の溶け込み深さ
(D)と溶接部の幅(W)とのD/Wが0.9〜2.1
である扁平状の溶接部を形成する。さらに、本発明のア
ーク溶接装置は、電極と被溶接部との間隙に発生する溶
接アークを挟撃する位置に電磁石の両極を配置して、前
記溶接アークに変動磁束を付加する電磁石を備え、電磁
石が交流電流を付加する装置である。
Description
る物体とが互いに接近して配置されている被接合物のア
ーク溶接方法に関し、具体的には特に長方形の被溶接部
の形状に対応する形状に溶接アークを制御して被接合部
の溶接部を形成するアーク溶接方法に関する。
して両者の間隙gが狭い場合においても(経験的には、
間隙gが被接合物の幅u以下と狭い場合)、従来のアー
ク溶接方法では、被接合物に溶接アークを円錐状に拡が
る形状のスポット状に打ってアーク溶接を行なってい
る。この従来のアーク溶接方法では、溶接アークの形状
自体を制御していないために、被接合物の溶接部の溶融
形状が溶接アーク形状にしたがってほぼ球状になる。特
にその幅方向に短く長さ方向に長い長方形の被接合部で
は長さ方向を充分溶融するために溶接アークの球形を大
きくする必要があり、その結果として、被接合部の溶接
部の幅が被接合物の幅uより大きくなりすぎ、被接合物
の両側に物体が互いに接近して配置されている場合、被
接合物の溶接部が隣接する物体と接触してしまうという
問題が生じる。
長さ方向に長く且つ被接合物に隣接して他の物体が配置
された被接合物を溶接する際に、溶接アーク及び溶接部
が隣接する物体に接触することなく溶接ができる方法の
提供が望まれている。
鑑みてアーク溶接する際に溶接アーク形状を制御するこ
とによって被接合部の溶接部形状を形成して、被接合物
と隣接する物体とが互いに接近して配置されて且つ幅方
向に短く長さ方向に長い被接合物を、溶接部が隣接する
物体に接触することなくアーク溶接が可能となるアーク
溶接方法を提供することを目的とする。
に、本発明の請求項1に記載のアーク溶接方法は、電極
と被接合物との間に変動磁束を印加することにより溶接
アークを揺動して、溶接部の長さLと溶接部の幅Wとの
L/Wが1.5〜9であり且つ溶接部の溶け込み深さD
と溶接部の幅WとのD/Wが0.9〜2.1である扁平
状の溶接部を形成する構成を採用する。それによって、
請求項1記載のアーク溶接方法は、電極と被接合物との
間に変動磁束を印加することにより溶接アークを任意に
所望の形状に制御して、その結果、被接合部の形状に従
って溶接部を形成することが可能となり、被接合物に他
の物体が隣接していても、それらの物体に影響を及ぼす
ことなく非常に精密なアーク溶接が可能となる。
加される変動磁束が、交流電流を印加した電磁石によっ
て制御する構成を採用する。それによって、本発明にお
いては、電極と被接合物との間に印加される磁束が、電
磁石に流される交流電流によって揺動されるので、直流
電源を採用した場合のように電流のオンオフあるいは極
性の切り替えなどをする必要がない。
接装置は、電極と被溶接部との間隙に発生する溶接アー
クを挟撃する位置に電磁石の両極を配置して、前記溶接
アークに変動磁束を付加する電磁石を備える構成とし、
電磁石には交流電流を付加する。それによって、非常に
簡単な設備によって磁束を発生することができる。
変動磁束を付加する電磁石を備えたアーク溶接装置及び
その溶接方法を以下に説明する。図1に示す本発明のア
ーク溶接装置10においては、アーク溶接機(例えば、
TIG溶接機)2の負極が接続される溶接トーチ9の電
極3と正極が接続される被接合物5との間に発生する溶
接アーク7の形状を揺動制御することによって、被接合
部5の溶接部の形状を所望の形状に形成する。したがっ
て、本発明のアーク溶接装置10には、変動する磁束6
を付加する電磁石1の両極1−1,1−2を、電極3と
被溶接部5との間隙に発生する溶接アーク7を挟撃する
形で配置する。電磁石1には電磁石の電源4より交流電
流が供給されることによって、電極3と被接合物5との
間に発生する磁束の方向が、交流電流の周波数にしたが
って交互に変化して磁束6が発生する。この磁束6の交
互の変化によって溶接アーク7にローレンツ力が付与さ
れアーク7がx方向に揺動する。この被溶接物5の長さ
方向Lに揺動するアーク7によって、被接合物5の溶接
部が長さ方向Lに延びて扁平状に溶融し、そしてその後
溶接部が凝固することによって、長方形の被接合部5に
従った扁平形状に溶接部を形成することができる。な
お、直流電流を用いてオンオフあるいは極性の切り替え
によっても、磁束の揺動を変化させることもできるが、
電磁石及び電源以外にそれらを制御する手段を必要とす
る。
えたアーク溶接装置10を用いて、図2の溶接加工条件
で被接合物5を溶接した場合の、磁束密度と溶接部の幅
Wとの関係を図3に示す。図3の関係から、充分な強度
が達成され且つ隣接する物体8に影響を及ぼさない溶接
部の幅と磁束密度との関係を求めることができる。磁束
密度(Gs)の増加とともに溶接部の幅Wが小さくなる
ために、被接合物5と隣接する物体8との間隙gが狭く
なっても、磁束密度の大きさを調整することによって、
隣接する物体8との接触を回避することが可能となる。
なお、この隣接する物体8は、溶接する工作物によって
相違するが、先に溶接された被溶接物と次に溶接される
被接合物とであるか、あるいは他の付属部品である。
方法では、良好な溶接状態の被溶接物5を得るために
は、先ず溶接された被溶接部5が隣接する物体8に接触
しないことが必要である。被溶接物5と隣接する物体8
との間隙gが最大で被接合物5の幅uである場合におい
て、被接合部5の両側に存在する隣接する物体8に影響
を及ぼさないようにするためには、図3に示すように、
被接合部5の溶接部の幅Wが大きくても3u以下となる
必要があり磁束密度は、40Gs以上にする必要があ
る。さらに、図3に示されるように、被接合物5の溶接
部が充分安定した強度を確保するためには、被接合部5
の溶接部に未溶接による切り欠きを残さないようにする
必要がある。したがって、図3に示すように、被接合物
5の溶接部の幅Wを、被接合部5の幅u以上にする必要
があり、このために磁束密度を210Gs以下とする必
要がある。よって、上述したように、良好な溶接状態の
被溶接物5を得るためには、磁束密度は40〜210G
sの範囲に収める必要がある。
アーク溶接装置10を用いて、図2の溶接加工条件で被
接合物5を溶接した場合の、磁束密度と溶接部の長さL
/溶接部の幅Wとの関係を図4に示す。図4に示すよう
に、上述の良好な溶接状態の被溶接物5が得られる40
〜210Gsの磁束密度範囲では、溶接部の長さL/溶
接部の幅Wの値は、1.5〜9である場合に良好な溶接
部が達成される。さらに、図2の溶接加工条件で被接合
物5を溶接した場合の、磁束密度と溶接部の溶け込み深
さD/溶接部の幅Wとの関係を図5に示す。図5に示す
ように、上述の良好な溶接状態の被溶接物5が得られる
40〜210Gsの磁束密度範囲では、溶接部の溶け込
み深さD/溶接部の幅Wの値は、0.9〜2.1である
場合に良好な溶接部が達成される。
と、従来の方法で作成した溶接部の強度比較を行なっ
た。本発明の被接合部の溶接部は、溶接部の長さL/溶
接部の幅Wの値が2.1であり、且つ溶接部の溶け込み
深さD/溶接部の幅Wの値が1.1であった。一方、従
来技術の接合部の溶接部は、溶接部の長さL/溶接部の
幅Wの値が1であり、且つ溶接部の溶け込み深さD/溶
接部の幅Wの値が0.9であった。本発明と従来技術の
強度比較を示す被接合物の位置ずれと溶接強度の関係を
図6に示す。図6に示すように、従来技術のほぼ球状の
溶接部形状では、位置ずれが僅かでも急激に溶接強度が
低下した。一方、本発明の扁平の溶接部形状では、溶け
込み深さが溶接部に対して充分であるので、溶接強度が
位置ずれ方向に対して変化が少なく、位置ずれに対して
も十分強度が保持されることが明らかである。
磁束を付加する電磁石を備えたアーク溶接装置の概略図
を示す。
置を用いて、図2の溶接加工条件で被接合物を溶接した
場合の磁束密度と溶接部の幅Wとの関係を示す。
置を用いて、図2の溶接加工条件で被接合物を溶接した
場合の磁束密度と溶接部の長さL/溶接部の幅Wとの関
係を示す。
置を用いて、図2の溶接加工条件で被接合物を溶接した
場合の磁束密度と溶接部の溶け込み深さD/溶接部の幅
Wとの関係を示す。
接合物の位置ずれと溶接強度との関係を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 アーク溶接方法において、 電極と被接合物との間に変動磁束を印加することにより
溶接アークを揺動して、溶接部の長さ(L)と溶接部の
幅(W)とのL/Wが1.5〜9であり且つ溶接部の溶
け込み深さ(D)と溶接部の幅(W)とのD/Wが0.
9〜2.1である扁平状の溶接部を形成することを特徴
とするアーク溶接方法。 - 【請求項2】 前記アーク溶接方法が、被接合物と隣接
する物体との間隙(g)が、被接合物の幅(u)以下で
あるアーク溶接方法であることを特徴とする請求項1記
載のアーク溶接方法。 - 【請求項3】 電極と被接合物との間に印加される変動
磁束が、交流電流を通電した電磁石で印加され且つ前記
交流電流によって制御することを特徴とする請求項1ま
たは2記載のアーク溶接方法。 - 【請求項4】 前記被接合物が、回転電機の回転子を構
成する電流導体であることを特徴とする請求項1〜3の
いずれか1項に記載のアーク溶接方法。 - 【請求項5】 電極と被溶接部との間隙に発生する溶接
アークを挟撃する位置に電磁石の両極を配置して、前記
溶接アークに変動磁束を付加する電磁石を備えること特
徴とするアーク溶接装置。 - 【請求項6】 前記電磁石が交流電流を付加する電磁石
であることを特徴とする請求項5記載のアーク溶接装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001067407A JP2002263840A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | アーク溶接方法及びアーク溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001067407A JP2002263840A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | アーク溶接方法及びアーク溶接装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002263840A true JP2002263840A (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18925761
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001067407A Pending JP2002263840A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | アーク溶接方法及びアーク溶接装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002263840A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008105059A (ja) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Denso Corp | Tig溶接方法およびその装置 |
KR101401048B1 (ko) * | 2012-12-03 | 2014-05-29 | 한국생산기술연구원 | 용융풀의 흘러내림이 방지되는 용접장치 |
CN108817712A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-16 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种磁控热丝摆动激光焊接装置、方法和应用 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS54107850A (en) * | 1978-02-13 | 1979-08-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Oscillating method for welding arc |
JPH10234160A (ja) * | 1996-12-19 | 1998-09-02 | Denso Corp | 回転電機の回転子の接合方法、及びこの接合方法に用いる溶接装置、及び前記接合方法により接合された回転電機の回転子 |
-
2001
- 2001-03-09 JP JP2001067407A patent/JP2002263840A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN108817712A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-11-16 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种磁控热丝摆动激光焊接装置、方法和应用 |
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A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100310 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A521 | Written amendment |
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|
A02 | Decision of refusal |
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