JP2003320460A - Method for mig welding titanium and titanium alloy - Google Patents

Method for mig welding titanium and titanium alloy

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JP2003320460A
JP2003320460A JP2002127309A JP2002127309A JP2003320460A JP 2003320460 A JP2003320460 A JP 2003320460A JP 2002127309 A JP2002127309 A JP 2002127309A JP 2002127309 A JP2002127309 A JP 2002127309A JP 2003320460 A JP2003320460 A JP 2003320460A
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welding
titanium
wire
alloy
mig
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Withdrawn
Application number
JP2002127309A
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Japanese (ja)
Inventor
Shunsuke Fukami
俊介 深見
Mitsuo Ishii
満男 石井
Taiji Hase
泰治 長谷
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for MIG welding which can stably and efficiently weld titanium and a titanium alloy. <P>SOLUTION: The method for MIG welding the titanium and the titanium alloy by using a pure titanium welding wire or a titanium alloy welding wire (sectional outer diameter of 1.6 to 2.0 mm) comprises a step of continuously or intermittently supplying Al or an Al alloy into a welding arc for bringing about a pulse welding current for satisfying the current conditions of 300A≤(peak current)≤500A, 2.0≤(peak current)/(base current)≤5.0, in any state of a wire, a hoop, a tube, a foil and a twist line, or any state of a particle, a wire piece, a hoop piece, a tube piece, and a foil piece, and a supply speed VA (g/s) satisfying formula of 10VA≤ρT×(ϕT/2)<SP>2</SP>×π×VT≤200VA (ρT: the specific gravity (g/mm<SP>3</SP>) of the welding wire, ϕT: outer diameter (mm) of the welding wire, VT: the feeding speed (mm/s) of the welding wire). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、船舶・建築構造物
などの構造物分野において、チタン又はチタン合金構造
材をMIG溶接する際に用いるアーク安定性に優れたM
IG溶接方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an M excellent in arc stability used for MIG welding of titanium or titanium alloy structural materials in the field of structures such as ships and building structures.
The present invention relates to an IG welding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、チタン又はチタン合金材料
は、高い耐食性が要求される船舶・建築構造物・自動車
・バイク等の構造材に使用されていたが、これら材料を
溶接する場合、現在は、主に、非消耗電極式溶接方法の
一つであるTIG溶接方法(タングステンイナートガス
メタル溶接方法)を用いている。
2. Description of the Related Art Conventionally, titanium or titanium alloy materials have been used for structural materials such as ships, building structures, automobiles, motorcycles, etc., which require high corrosion resistance. The TIG welding method (tungsten inert gas metal welding method), which is one of the non-consumable electrode welding methods, is mainly used.

【0003】この他、代表的な溶接方法として、消耗電
極式溶接方法であるMIG溶接方法(イナートガスメタ
ルアーク溶接方法)がある。このMIG溶接方法は、T
IG溶接方法に比べ、数倍以上の溶接能率が得られる溶
接方法であるが、純Tiの溶接ワイヤを用い、この方法
で、チタン及びチタン合金を溶接する際には、溶接アー
クが不安定となり、良好な外観形状の溶接ビードが得ら
れない。
In addition, as a typical welding method, there is a consumable electrode type welding method such as MIG welding method (inert gas metal arc welding method). This MIG welding method uses T
Compared with the IG welding method, it is a welding method that can obtain welding efficiency of several times or more, but when using pure Ti welding wire and welding titanium and titanium alloys with this method, the welding arc becomes unstable. , Weld beads with good appearance cannot be obtained.

【0004】これは、溶接中、アークが、陰極点を確保
してアークを維持するために、被溶接材(チタン又はチ
タン合金)の表面に存在する酸化膜の間を激しく移動し
て暴れるというワンダリング現象によると考えられる。
This is because during welding, the arc moves violently between the oxide films present on the surface of the material to be welded (titanium or titanium alloy) in order to secure the cathode spot and maintain the arc, and the arc is rampant. It is thought to be due to the wandering phenomenon.

【0005】即ち、このワンダリング現象により、溶接
ビードが蛇行したり、また、溶接スパッタが多量に発生
して、被溶接材(チタン又はチタン合金)の表面に数多
く付着することが原因である。
That is, this wandering phenomenon causes the welding bead to meander and a large amount of welding spatter to adhere to the surface of the material to be welded (titanium or titanium alloy).

【0006】このように、純Tiの溶接ワイヤを用いる
チタン及びチタン合金のMIG溶接においては、ワンダ
リング現象に起因する溶接ビードの蛇行やスパッタの付
着のため、溶接部の外観形状が不良となる。
As described above, in MIG welding of titanium and titanium alloys using a pure Ti welding wire, the weld bead meanders and spatter adheres due to the wandering phenomenon, resulting in a poor appearance of the welded portion. .

【0007】一方、TIG溶接方法では、高融点の非消
耗電極を使用してアークを発生させ、被溶接材に生成す
る溶融池に、溶接ワイヤを供給して溶接を行うので、ス
パッタは発生しないし、また、電極側が負極性(被溶接
側が正極性)であるので、溶接中、被溶接材表面の酸化
膜が除去されるというクリーニング作用が起き、その結
果、ワンダリング現象は生じないので、溶接ビードは蛇
行せず、良好な外観形状の溶接部が得られる。
On the other hand, in the TIG welding method, an arc is generated using a non-consumable electrode having a high melting point, and a welding wire is supplied to a molten pool generated in a material to be welded for welding, so that spatter does not occur. Also, since the electrode side has a negative polarity (the welded side has a positive polarity), a cleaning action occurs in which the oxide film on the surface of the welded material is removed during welding, and as a result, the wandering phenomenon does not occur. The weld bead does not meander, and a weld having a good appearance is obtained.

【0008】このことから、チタン又はチタン合金の構
造材を溶接する場合には、TIG溶接方法が専ら用いら
れている。
For this reason, the TIG welding method is exclusively used when welding the structural material of titanium or titanium alloy.

【0009】例えば、特公昭59−226159号公報
には、加工組織をなす2本のチタン帯板の長さ方向端面
を突き合わせ、TIG溶接して溶接部近傍の母材部を軟
化焼鈍することにより、破断することのない接続を行う
チタン帯板の接続方法が開示されている。
For example, Japanese Patent Publication No. 59-226159 discloses a method in which two titanium strips having a worked structure are abutted with each other in the longitudinal direction and TIG-welded to soft-anneal the base metal portion in the vicinity of the welded portion. There is disclosed a method of connecting titanium strips for a connection that does not break.

【0010】しかしながら、TIG溶接では、溶接トー
チと溶接ワイヤを適正な位置に保持する必要があり、工
場等で、溶接トーチと溶接ワイヤを保持する装置を使用
できる場合はよいが、被溶接物が大型構造物の場合、溶
接作業者が、溶接トーチと溶接ワイヤを保持しつつ、溶
接の進行に伴って移動しなければならなくなり、溶接作
業者にとって作業負担が大きくなる。
However, in TIG welding, it is necessary to hold the welding torch and the welding wire in proper positions, and it is preferable that a device for holding the welding torch and the welding wire can be used in a factory or the like. In the case of a large structure, the welding operator has to move with the progress of welding while holding the welding torch and the welding wire, which increases the work load on the welding operator.

【0011】この作業負担を軽減するため、溶接トーチ
内に溶接ワイヤを送給するガイド装置を組み込むことが
考えられるが、そのような装置を備える溶接トーチは、
MIG溶接用半自動溶接トーチに比べて高価なものとな
ってしまう。
In order to reduce this work load, it is conceivable to incorporate a guide device for feeding the welding wire into the welding torch. A welding torch provided with such a device is
It is more expensive than a semi-automatic welding torch for MIG welding.

【0012】また、TIG溶接においては、MIG溶接
に比べて溶接入熱が小さいために、溶接時間が長くなら
ざるを得ず、そのため、作業能率が悪い。さらに、TI
G溶接では、溶接時間が長いために、シールドガスに使
用するガス量が必然的に多くなり、溶接コストが高くな
る。
Further, in the TIG welding, the welding heat input is smaller than that in the MIG welding, so that the welding time is unavoidably long, and therefore the work efficiency is poor. Furthermore, TI
In G welding, since the welding time is long, the amount of gas used as the shield gas is inevitably large and the welding cost is high.

【0013】このようなTIG溶接方法に替わる溶接方
法として、特開2000−280076号公報には、不
活性ガスに微量の酸化性ガスを添加したシールドガス及
びチタン又はチタン合金の消耗電極を使用してパルス溶
接電流を通電して溶接するチタン及びチタン合金のアー
ク溶接方法が開示されている。
As an alternative welding method to the TIG welding method, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-280076 uses a shield gas in which a trace amount of an oxidizing gas is added to an inert gas and a consumable electrode of titanium or a titanium alloy. The arc welding method for titanium and titanium alloys in which a pulse welding current is applied to perform welding is disclosed.

【0014】しかし、上記溶接方法のように、シールド
ガスから酸素あるいは酸化物を供給すると、溶接アーク
を安定化する一方で、酸素が溶接金属内に大量に混入し
てしまい、そのため、溶接部が硬化し、伸びが低下する
などの機械的特性の低下を招くことになる。
However, when oxygen or oxide is supplied from the shield gas as in the above welding method, the welding arc is stabilized, while a large amount of oxygen is mixed in the weld metal. It hardens and causes deterioration of mechanical properties such as reduction of elongation.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術における問題点に鑑み、チタン及びチタン合金を、安
定してかつ高能率でMIG溶接し、さらに、半自動溶接
による現場溶接を可能とし、溶接時間短縮によるシール
ドガス使用量低減によるコスト削減を可能にするMIG
溶接方法を提供することを目的とする。
In view of the above problems in the prior art, the present invention enables stable and high-efficiency MIG welding of titanium and titanium alloys, and further enables on-site welding by semi-automatic welding. MIG enables cost reduction by reducing the amount of shielding gas used by shortening the welding time
It is intended to provide a welding method.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】ワンダリング現象の根本
原因は、被溶接材の表面に存在し陰極点として作用する
酸化物であり、溶接中、溶接ワイヤ先端に最近接する被
溶接材の表面に、定常的かつ集中的に酸化物が形成され
れば、溶接アークを安定的に維持、継続できて、ワンダ
リング現象を抑制することができる。
[Means for Solving the Problems] The root cause of the wandering phenomenon is an oxide existing on the surface of the material to be welded and acting as a cathode spot. If the oxide is constantly and intensively formed, the welding arc can be stably maintained and continued, and the wandering phenomenon can be suppressed.

【0017】しかし、本発明者の実験結果によれば、被
溶接材中に、酸化物を形成し易い元素が含まれていて
も、必ずしも、溶接ワイヤ先端に最近接する被溶接材の
表面に、定常的に集中して酸化物が形成されるとは限ら
ない。
However, according to the results of experiments conducted by the present inventor, even if the material to be welded contains an element that easily forms an oxide, it is not always the case that the surface of the material to be welded closest to the tip of the welding wire is Oxides are not always formed in a concentrated manner.

【0018】そこで、本発明者は、酸化物を形成し易い
元素を溶接ワイヤの送給とともに、直接、溶接アーク中
に供給すれば、陰極点として作用する酸化物を、溶接ワ
イヤ先端に最近接する被溶接材の表面に、定常的かつ集
中的に形成することができ、溶接中、溶接アークを安定
的に維持、継続できるとの発想に至り、この発想を実現
化する手段について検討した。
Therefore, the present inventor, if an element that easily forms an oxide is fed directly into the welding arc together with the feeding of the welding wire, the oxide acting as a cathode spot is brought into closest contact with the tip of the welding wire. The idea that it can be constantly and intensively formed on the surface of the material to be welded and the welding arc can be stably maintained and continued during welding, and the means for realizing this idea were studied.

【0019】本発明者は、酸化物を形成し易い元素とし
てAlを、また、溶接ワイヤとして純チタン溶接ワイヤ
を用い、Tiの送給量(溶接ワイヤの送給速度)に対し
てAl粉末の供給量を変え、また、Al粉末の供給量に
対してTiの送給量(溶接ワイヤの送給速度)を変えて
チタンを溶接し、溶接ビードの外観形状を観察した。
The inventor of the present invention uses Al as an element that easily forms an oxide and a pure titanium welding wire as a welding wire, and uses Al powder for the amount of feeding Ti (the feeding speed of the welding wire). Titanium was welded by changing the supply amount and the supply amount of Ti (the supply speed of the welding wire) with respect to the supply amount of Al powder, and the external shape of the welding bead was observed.

【0020】その結果、本発明者は、Tiの送給量(溶
接ワイヤの送給速度)とAl粉末の供給量(Alの供給
速度)との所定の関係において、外観形状の良好な溶接
ビードを得ることができることを見出した。
As a result, the inventors of the present invention have found that the welding bead having a good appearance in a predetermined relationship between the Ti feed rate (welding wire feed rate) and the Al powder feed rate (Al feed rate). Found that you can get.

【0021】また、本発明者は、上記所定の関係におい
て、溶接電流として、所定の電流条件を満たすパルス溶
接電流を用いると、外観形状のより一層良好な溶接ビー
ドを得ることができることを見出した。
Further, the present inventor has found that, in the above-mentioned predetermined relationship, when a pulse welding current satisfying a predetermined current condition is used as the welding current, a welding bead having a better appearance can be obtained. .

【0022】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
であり、その要旨とするところは、以下のとおりであ
る。
The present invention has been made based on the above findings, and the gist thereof is as follows.

【0023】(1) 純チタン溶接ワイヤ又はチタン合
金溶接ワイヤを用いてチタン又はチタン合金をMIG溶
接する方法において、Al又はAl合金を、下記式を満
たす供給速度VA(g/sec)で、溶接アーク中に供給す
ることを特徴とするチタン又はチタン合金のMIG溶接
方法。
(1) In a method of MIG welding titanium or a titanium alloy using a pure titanium welding wire or a titanium alloy welding wire, Al or Al alloy is supplied at a supply rate V A (g / sec) satisfying the following formula: A method for MIG welding titanium or a titanium alloy, which comprises supplying into a welding arc.

【0024】10VA≦ρT×(φT/2)2×π×VT
200VA ここで、ρT:溶接ワイヤの比重(g/mm3) φT:溶接ワイヤの外径(mm) VT:溶接ワイヤの送給速度(mm/sec) (2) 純チタン溶接ワイヤ又はチタン合金溶接ワイヤ
を用いてチタン又はチタン合金をMIG溶接する方法に
おいて、Al又はAl合金を、下記式を満たす供給速度
A(g/sec)で、下記電流条件を満たすパルス溶接電
流で生起する溶接アーク中に供給することを特徴とする
チタン又はチタン合金のMIG溶接方法。
10 V A ≤ρ T × (φ T / 2) 2 × π × V T
200V A where ρ T : Specific gravity of welding wire (g / mm 3 ) φ T : Outer diameter of welding wire (mm) V T : Feeding speed of welding wire (mm / sec) (2) Pure titanium welding wire Alternatively, in a method of MIG welding titanium or a titanium alloy using a titanium alloy welding wire, Al or an Al alloy is generated at a supply speed V A (g / sec) satisfying the following formula and a pulse welding current satisfying the following current condition. The method of MIG welding titanium or titanium alloy, characterized in that the titanium or titanium alloy is supplied into the welding arc.

【0025】10VA≦ρT×(φT/2)2×π×VT
200VA ここで、ρT:溶接ワイヤの比重(g/mm3) φT:溶接ワイヤの外径(mm) VT:溶接ワイヤの送給速度(mm/sec) 300A≦ピーク電流≦500A 2.0≦ピーク電流/ベース電流≦5.0 (3) 前記純チタン溶接ワイヤ又はチタン合金溶接ワ
イヤの断面外径が、1.6mm以上2.0mm以下であるこ
とを特徴とする前記(1)又は(2)に記載のチタン又
はチタン合金のMIG溶接方法。
10 V A ≤ρ T × (φ T / 2) 2 × π × V T
200 V A where ρ T : specific gravity of welding wire (g / mm 3 ) φ T : outer diameter of welding wire (mm) V T : feed rate of welding wire (mm / sec) 300 A ≦ peak current ≦ 500 A 2 0.0 ≦ peak current / base current ≦ 5.0 (3) The pure titanium welding wire or the titanium alloy welding wire has a cross-sectional outer diameter of 1.6 mm or more and 2.0 mm or less (1) Alternatively, the MIG welding method for titanium or titanium alloy according to (2).

【0026】(4) 前記Al又はAl合金を、ワイ
ヤ、フープ、管、箔、及び、縒り線のいずれか1つの形
態で連続的又は間歇的に供給することを特徴とする前記
(1)、(2)又は(3)に記載のチタン又はチタン合
金のMIG溶接方法。
(4) The above-mentioned (1), characterized in that the Al or Al alloy is continuously or intermittently supplied in the form of any one of a wire, a hoop, a tube, a foil and a twisted wire. The method for MIG welding titanium or a titanium alloy according to (2) or (3).

【0027】(5) 前記ワイヤ、フープ、管、箔、及
び、縒り線の断面積が、0.01〜25.0mm2である
ことを特徴とする前記(4)に記載のチタン又はチタン
合金のMIG溶接方法。
(5) The titanium or titanium alloy according to (4), wherein the wire, the hoop, the tube, the foil, and the twisted wire have a cross-sectional area of 0.01 to 25.0 mm 2. MIG welding method.

【0028】(6) 前記Al又はAl合金を、粒子、
ワイヤ片、フープ片、管片、及び、箔片のいずれか1つ
の形態で連続的又は間歇的に供給することを特徴とする
前記(1)、(2)又は(3)に記載のチタン又はチタ
ン合金のMIG溶接方法。
(6) Particles of the Al or Al alloy,
Titanium according to the above (1), (2) or (3), characterized in that it is continuously or intermittently supplied in the form of any one of a wire piece, a hoop piece, a tube piece, and a foil piece. Titanium alloy MIG welding method.

【0029】(7) 前記粒子、ワイヤ片、フープ片、
管片、及び、箔片の平均粒径又は円相当径が0.01〜
2mmであることを特徴とする前記(6)に記載のチタ
ン又はチタン合金のMIG溶接方法。
(7) The particles, wire pieces, hoop pieces,
The average particle diameter or equivalent circle diameter of the tube piece and foil piece is 0.01 to
It is 2 mm, The MIG welding method of the titanium or titanium alloy as described in said (6) characterized by the above-mentioned.

【0030】(8) 前記Al合金が、Alを主成分と
する合金であることを特徴とする前記(1)〜(7)の
いずれかに記載のチタン又はチタン合金のMIG溶接方
法。
(8) The MIG welding method for titanium or titanium alloy according to any one of the above (1) to (7), wherein the Al alloy is an alloy containing Al as a main component.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明について、詳細に説明す
る。図1に、MIG溶接装置の外観を模式的に示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail. FIG. 1 schematically shows the appearance of the MIG welding device.

【0032】被溶接材1にMIG溶接用トーチ2を対向
させ、ワイヤ送給装置(図示なし)で溶接ワイヤ3を送
給しつつ、直流パルス溶接電源(図示なし)を用いて、
被溶接材1と溶接ワイヤ3の間にアーク4を生起し、被
溶接材1に溶融池5を形成する。
A torch 2 for MIG welding is made to face the material to be welded 1 and a welding wire 3 is fed by a wire feeding device (not shown), while a direct current pulse welding power source (not shown) is used.
An arc 4 is generated between the material 1 to be welded and the welding wire 3 to form a molten pool 5 in the material 1 to be welded.

【0033】そして、溶接トーチ2を矢印方向に移動し
て溶接ビード6を形成する。この時、図1に示すよう
に、溶接トーチ3の先端とともに、溶接アーク4の後方
も、Arガス等の不活性ガスでシールドする。
Then, the welding torch 2 is moved in the direction of the arrow to form the welding bead 6. At this time, as shown in FIG. 1, the tip of the welding torch 3 and the rear of the welding arc 4 are also shielded by an inert gas such as Ar gas.

【0034】チタン及びチタン合金は、鋼等に比べて低
温で酸化し易いので、溶接トーチの先端のみをガスシー
ルドする(鋼ではこれで充分である。)だけでは、溶接
金属が酸化して硬化し、良好な伸びが得られなくなる。
Titanium and titanium alloys are more likely to oxidize at a lower temperature than steel or the like. Therefore, if only the tip of the welding torch is gas shielded (steel is sufficient), the weld metal is oxidized and hardened. However, good elongation cannot be obtained.

【0035】そのため、チタン及びチタン合金のMIG
溶接においては、溶接トーチ2の後方にシールドボック
ス7を付設して、溶接アーク4の後方も、Arガス等の
不活性ガスでシールドする。
Therefore, MIG of titanium and titanium alloys
In welding, a shield box 7 is attached to the rear of the welding torch 2 to shield the rear of the welding arc 4 with an inert gas such as Ar gas.

【0036】この時、シールドガスが溶接ビード6の表
面に均一に供給されるように、シールドボックス7内
に、溶接方向と平行に、溶接ビードと反対側にガス出口
9を適宜の数備える供給パイプ8を配置し、ガス出口9
から噴出するシールドガスを一度シールドボックス内の
上壁に当ててから、下方の溶接ビード6に当てる方法が
一般的に採用されている。
At this time, in order to uniformly supply the shield gas to the surface of the weld bead 6, a suitable number of gas outlets 9 are provided in the shield box 7 in parallel with the welding direction and on the side opposite to the weld bead. Arrange the pipe 8 and the gas outlet 9
A method is generally adopted in which the shield gas ejected from the above is first applied to the upper wall in the shield box and then applied to the lower welding bead 6.

【0037】図2に、開先11を形成した被溶接材1
を、図1に示すようなMIG溶接装置で溶接する場合に
おける溶接ビード6の形成態様を模式的に示す。
FIG. 2 shows a welded material 1 having a groove 11 formed therein.
1 schematically shows a mode of forming the welding bead 6 in the case of welding with a MIG welding apparatus as shown in FIG.

【0038】溶接トーチ2を矢印方向(溶接方向)に移
動して、溶融池5の後方に溶接ビード6を形成していく
が、この時、通常、溶接アーク4のワンダリング現象に
より、比較的大きなスパッタ12が、被溶接材の表面
や、溶接ビードの表面に付着する。
The welding torch 2 is moved in the direction of the arrow (welding direction) to form the welding bead 6 behind the molten pool 5, but at this time, normally, due to the wandering phenomenon of the welding arc 4, it is relatively Large spatter 12 adheres to the surface of the material to be welded and the surface of the weld bead.

【0039】図3に、従来のMIG溶接により形成され
る溶接ビードの外観を模式的に示す。ワンダリング現象
により溶接ビード6が蛇行し、かつ、溶接ビード6の周
囲には、ワンダリング現象の痕跡が残されている。
FIG. 3 schematically shows the appearance of a welding bead formed by conventional MIG welding. The welding bead 6 meanders due to the wandering phenomenon, and a trace of the wandering phenomenon is left around the welding bead 6.

【0040】溶接ビードの蛇行の程度は、ビード蛇行幅
として、溶接ビード始端部が最も凹んでいる位置14を
通り溶接方向(図中矢印)に平行な直線と、溶接ビード
始端部が最も出っ張っている位置15を通り溶接方向に
平行な直線との最短距離(mm)(図中Wb)で示す。
The degree of meandering of the weld bead is defined by the bead meandering width, which is the straight line passing through the position 14 where the starting end of the welding bead is most recessed, parallel to the welding direction (arrow in the figure), and the starting end of the welding bead being most protruding. It is indicated by the shortest distance (mm) (Wb in the figure) from a straight line passing through the position 15 and parallel to the welding direction.

【0041】このビード蛇行幅Wbは、略0mmであるこ
とが望ましいが、略0mmにすることが難しい場合、一
応、0.6mmまでは許容できる範囲である。
The meandering width Wb of the bead is preferably about 0 mm, but when it is difficult to set it to about 0 mm, up to 0.6 mm is acceptable.

【0042】ワンダリング現象の痕跡は、ワンダリング
現象が激しく起きた場合に、溶接ビード始端部の外側
に、アークが移動してはみ出した痕跡として残るもので
ある。
The trace of the wandering phenomenon remains as a trace of the arc moving and protruding to the outside of the welding bead start end portion when the wandering phenomenon occurs violently.

【0043】この痕跡が溶接ビードで隠れる場合は、外
観上問題はないが、溶接ビードからはみ出て残っている
場合、当然に被溶接材の外観を損ねるから、溶接部に残
らないようにすべきものである。
If the trace is hidden by the weld bead, there is no problem in appearance, but if it remains outside the weld bead, it naturally damages the external appearance of the material to be welded, so it should not be left in the welded part. Is.

【0044】ワンダリング現象の程度は、この痕跡の幅
をワンダリング現象幅とし、溶接ビードの始終端から溶
接アークがワンダリング現象によって移動した痕跡の最
も外側の位置までの距離(mm)の最大値で示す(図中W
w)。
The degree of the wandering phenomenon is defined by the width of this trace as the wandering phenomenon width, and the maximum distance (mm) from the beginning and end of the welding bead to the outermost position of the trace where the welding arc has moved due to the wandering phenomenon. Indicated by value (W in the figure
w).

【0045】ワンダリング現象の痕跡を、溶接部に残し
てはいけないから、ワンダリング現象幅Wwは0mmにす
べきものである。しかし、0mmを指向する溶接条件を選
択してもワンダリング現象が激しく起き、Wwが2〜3m
mに達する場合もある。
Since no trace of the wandering phenomenon should be left in the welded portion, the width Ww of the wandering phenomenon should be 0 mm. However, even if the welding conditions aiming at 0 mm are selected, the wandering phenomenon occurs severely, and Ww is 2 to 3 m.
It may reach m.

【0046】更に、図3においては、被溶接材の表面及
び溶接ビードの表面に、比較的大きなスパッタ12が、
数多く付着している。このように、従来のMIG溶接に
より形成する溶接ビードの外観形状は劣悪である。
Further, in FIG. 3, a relatively large spatter 12 is formed on the surface of the material to be welded and the surface of the weld bead.
Many are attached. Thus, the external shape of the weld bead formed by conventional MIG welding is poor.

【0047】本発明者は、上記溶接ビードの外観形状を
改善すべく、前記の如く発想し、この発想を実現化する
手段について鋭意検討した結果、Tiの送給量と、Al
またはAl合金の供給量との関係において、Alまたは
Al合金を、下記式を満たす供給速度VA(g/sec)
で、溶接アーク中に供給すると、溶接アークが安定し
て、ワンダリング現象が起きず、その結果、スパッタの
付着が極めて少なく、かつ、外観形状が極めて良好な溶
接ビードを得ることができることを見出した。
The present inventor has made the above idea in order to improve the appearance shape of the above-mentioned weld bead, and as a result of diligent study on means for realizing this idea, the feed amount of Ti and Al
Or, in relation to the supply amount of Al alloy, supply rate V A (g / sec) of Al or Al alloy satisfying the following formula
It was found that, when supplied into the welding arc, the welding arc is stable and the wandering phenomenon does not occur, and as a result, welding beads with extremely low spatter adhesion and an extremely good appearance are obtained. It was

【0048】 10VA≦ρT×(φT/2)2×π×VT≦200VA ここで、ρT:溶接ワイヤの比重(g/mm3) φT:溶接ワイヤの外径(mm) VT:溶接ワイヤの送給速度(mm/sec) 本発明は、上記知見を基本思想とするものである。10 V A ≤ρ T × (φ T / 2) 2 × π × V T ≤200 V A where ρ T : Specific gravity of welding wire (g / mm 3 ) φ T : Outer diameter of welding wire (mm ) V T : Welding wire feeding speed (mm / sec) The present invention is based on the above idea.

【0049】ここで、Al又はAl合金の供給速度(V
A)を上記式で規定する技術的理由は、該供給速度
(VA)が{ρT×(φT/2)2×π×VT}/200未
満であると、溶接アーク中へのAlの供給量が不足し、
溶接アークを安定化するのに充分な量の陰極点を形成す
ることができず、一方、上記供給速度(VA)が{ρT×
(φT/2)2×π×VT}/10を超えると、溶接アー
ク中へのAlの供給量が過剰となり、その結果、Alが
溶接部にAl酸化物として多量に残ってしまい、溶接部
の靭性を劣化させるからである。
Here, the supply rate of Al or Al alloy (V
The technical reason for defining A ) by the above equation is that when the supply rate ( VA ) is less than {ρ T × (φ T / 2) 2 × π × VT } / 200, a Insufficient supply of Al,
Not enough cathode spots could be formed to stabilize the welding arc, while the feed rate (V A ) was {ρ T ×
When (φ T / 2) 2 × π × V T } / 10 is exceeded, the amount of Al supplied into the welding arc becomes excessive, and as a result, a large amount of Al remains in the weld zone as Al oxide, This is because the toughness of the welded portion is deteriorated.

【0050】Alの供給源としてAlの他にAl合金を
用いることができる。Al合金は、Alの供給源として
の点から、Alを50質量%以上含有する合金が好まし
いが、50質量%未満でも、Alを主成分とする合金で
あればよい。
As the source of Al, an Al alloy can be used in addition to Al. The Al alloy is preferably an alloy containing 50% by mass or more of Al from the viewpoint of an Al supply source, but an alloy containing Al as the main component may be used even if it is less than 50% by mass.

【0051】図4に、本発明の溶接方法(本発明方法)
で得られる溶接ビードの外観を模式的に示す。図に示す
ように、ビード蛇行幅Wb≒0、ワンダリング現象幅Ww
≒0であり、かつ、スパッタの付着は皆無である。
FIG. 4 shows the welding method of the present invention (the method of the present invention).
The appearance of the weld bead obtained in 1. is schematically shown. As shown in the figure, the bead meandering width Wb≈0, the wandering phenomenon width Ww
≈0, and there is no spatter adhesion.

【0052】本発明方法において、溶接電源としては、
直流溶接電源または直流パルス溶接電源を用いる。
In the method of the present invention, the welding power source is
Use a DC welding power source or a DC pulse welding power source.

【0053】一般に、パルス溶接電流を用いると、溶接
時の溶滴移行が規則的かつスムーズに行なわれることが
知られているが、本発明方法においても、上記式の関係
において、直流パルス溶接電源を用いると、ワンダリン
グ現象幅及び/又はビード蛇行幅がより減少し、溶接ビ
ードの外観形状が極めて優れたものとなることが、実験
の結果判明した。
It is generally known that when a pulse welding current is used, droplet transfer during welding is performed regularly and smoothly. In the method of the present invention, the DC pulse welding power source is also used in view of the above equation. As a result of the experiment, it was found that the use of the alloy reduces the width of the wandering phenomenon and / or the meandering width of the bead, and makes the appearance of the weld bead extremely excellent.

【0054】ピーク電流値とベース電流値の組合せと、
溶接ビードの外観形状との関係において、ワンダリング
現象幅が略0mm、ビード蛇行幅が0.6mm以下の溶
接ビードを、外観形状が“良好”な溶接ビード(〇)、
その中でも、ビード蛇行幅が0.2mm以下の溶接ビー
ドを、外観形状が“極めて良好”な溶接ビード(◎)と
定義して整理した結果を、図5に示す。
A combination of a peak current value and a base current value,
In relation to the external shape of the weld bead, a weld bead with a wandering phenomenon width of about 0 mm and a meandering width of the bead of 0.6 mm or less is used as a weld bead with a good external appearance (○),
Among them, FIG. 5 shows the results of organizing the welding beads having a meandering width of 0.2 mm or less as the welding beads (⊚) having an “excellently good” appearance.

【0055】図5から、 300A≦ピーク電流≦500A 2.0≦ピーク電流/ベース電流≦5.0 の直流パルス溶接電源を用いると、溶接アークがより一
層安定して、外観形状の極めて良好な溶接ビードを得る
ことができることが解かる。
From FIG. 5, when a DC pulse welding power source of 300 A ≦ peak current ≦ 500 A 2.0 ≦ peak current / base current ≦ 5.0 is used, the welding arc is further stabilized and the appearance shape is extremely good. It turns out that a weld bead can be obtained.

【0056】上記電流条件(図5、参照)の下で本発明
方法を実施すれば、溶接アーク中へのAl又はAl合金
の供給による作用効果と相俟って、溶接中、溶接アーク
が極めて安定化して、外観形状がより優れた溶接ビード
を得ることができる(図4、参照)。
When the method of the present invention is carried out under the above-mentioned current conditions (see FIG. 5), the welding arc becomes extremely strong during welding in combination with the effect of supplying Al or Al alloy into the welding arc. It is possible to stabilize and obtain a weld bead having a better appearance (see FIG. 4).

【0057】本発明方法において、溶接アーク中へのA
l又はAl合金の供給は、ワイヤ、フープ、管、箔、及
び、縒り線のいずれか1つの形態で、連続的又は間歇的
に行なうことが好ましい。この時、断面積が0.01〜
25.0mm2のワイヤ、フープ、管、箔、又は、縒り線
を選択すると、溶接アークがより一層安定化して、より
優れた外観形状の溶接ビードを得ることができる。
In the method of the present invention, A into the welding arc
It is preferable that the 1 or Al alloy is supplied continuously or intermittently in the form of any one of a wire, a hoop, a tube, a foil and a twisted wire. At this time, the cross-sectional area is 0.01 to
Choosing a wire, hoop, tube, foil or twisted wire of 25.0 mm 2 will further stabilize the welding arc and provide a weld bead with a better appearance.

【0058】断面積が0.01mm2未満であると、どの
形態を採用するにしろ、細く又は薄くなり過ぎて、坐屈
が発生し、送給ができなくなったり、又は、送給できて
も、送給速度を速くせざるを得ず、その結果、送給時に
発生する摩擦抵抗が大きくなって送給速度が不安定とな
り溶接アークが不安定となる場合がある。
If the cross-sectional area is less than 0.01 mm 2 , no matter which form is adopted, the cross-section becomes too thin or too thin to cause buckling, which makes it impossible or impossible to feed. In some cases, the feeding speed must be increased, and as a result, the frictional resistance generated during feeding increases, the feeding speed becomes unstable, and the welding arc becomes unstable.

【0059】一方、断面積が25.0mm2を超えると、
溶接ワイヤの剛性が大きくなって、溶接ワイヤに対しよ
り大きな矯正力が必要となり、その結果、送給抵抗が大
きくなって、ワイヤ送給速度が不安定となり、アークが
不安定となったりする場合がある。なお、ワイヤ送給モ
ーターの容量を大きくすれば、ワイヤ送給速度の不安定
を改善できるが、ワイヤ送給装置が大きくなるので得策
ではない。
On the other hand, when the cross-sectional area exceeds 25.0 mm 2 ,
When the rigidity of the welding wire is increased and a larger correction force is required for the welding wire, resulting in increased feeding resistance, unstable wire feeding speed, and unstable arc. There is. Although increasing the capacity of the wire feeding motor can improve the instability of the wire feeding speed, it is not a good idea because the wire feeding device becomes large.

【0060】また、本発明方法において、Al又はAl
合金の供給は、粒子、ワイヤ片、フープ片、管片、及
び、箔片のいずれか1つの形態でも行うことができる。
この時、平均粒径又は円相当径が0.01〜2mmの粒
子、ワイヤ片、フープ片、管片、又は、箔片を選択する
と溶接アークがより一層安定化して、より優れた外観形
状の溶接ビードを得ることができる。
In the method of the present invention, Al or Al
The alloy can be supplied in the form of any one of particles, wire pieces, hoop pieces, tube pieces, and foil pieces.
At this time, if particles having an average particle diameter or equivalent circle diameter of 0.01 to 2 mm, wire pieces, hoop pieces, tube pieces, or foil pieces are selected, the welding arc is further stabilized, and a more excellent appearance shape is obtained. Weld beads can be obtained.

【0061】平均粒径又は円相当径が0.01mm未満
であると、1つあたりの重量Alが小さくなり、溶接ア
ーク中に供給する際、一部がシールドガスの流れに飛ば
されて、アーク中に供給されなくなる場合がある。この
ような場合、溶接アークが不安定となり、良好なビード
が得られない。
If the average particle diameter or the equivalent circle diameter is less than 0.01 mm, the weight Al per unit becomes small, and when supplied to the welding arc, a part of the weight Al is blown by the flow of the shield gas to cause arcing. May not be supplied during. In such a case, the welding arc becomes unstable and a good bead cannot be obtained.

【0062】一方、平均粒径又は円相当径が2mmを超
えると、1つあたりの体積が大きくなって、溶接アーク
中に供給した際、全てを溶融するための時間が長くなっ
て、アークの安定の効果が十分に得られず、アークが不
安定となる場合がある。また、粒径が大きくなると供給
を間欠的に行う場合、供給する間隔が長くなって、アー
クが不安定になる時間が発生することになる。その結
果、溶接ビードが部分的に不安定となり、全体に良好な
ビードを得ることができない場合がある。
On the other hand, if the average particle diameter or the equivalent circle diameter exceeds 2 mm, the volume per unit becomes large, and when it is supplied into the welding arc, the time for melting all is long, and the arc The stabilizing effect may not be sufficiently obtained, and the arc may become unstable. In addition, when the particle size becomes large, when the supply is performed intermittently, the supply interval becomes long and the arc becomes unstable for some time. As a result, the weld bead becomes partially unstable, and it may not be possible to obtain a good bead as a whole.

【0063】ワイヤ、フープ、管、箔、及び、縒り線
は、送給速度制御機構を備える送給装置を用いて、ま
た、粒子、ワイヤ片、フープ片、管片、及び、箔片は、
噴出速度制御機構を備える噴出装置を用いて、溶接アー
ク中へ連続的又は間歇的に送給又は噴出する。この場
合、上記送給装置及び噴出装置を、アーク制御装置と連
動して制御することが好ましい。
Wires, hoops, tubes, foils, and twisted wires are produced by using a feeding device having a feeding speed control mechanism, and particles, wire pieces, hoop pieces, tube pieces, and foil pieces are
A jetting device having a jetting speed control mechanism is used to continuously or intermittently feed or jet into a welding arc. In this case, it is preferable to control the feeding device and the jetting device in conjunction with the arc control device.

【0064】なお、溶接アーク中に供給するAl又はA
l合金の形態は、上記の形態に限られるものではなく、
状況に応じ、他の形態も採用し得ることは当然である。
Al or A supplied into the welding arc
The form of the l alloy is not limited to the above-mentioned form,
Of course, other forms can be adopted depending on the situation.

【0065】本発明方法で用いる溶接ワイヤの断面外径
は、溶接アークをより一層安定化させるため、1.6mm
以上2.0mm以下とすることが好ましい。
The cross-sectional outer diameter of the welding wire used in the method of the present invention is 1.6 mm in order to further stabilize the welding arc.
It is preferably not less than 2.0 mm.

【0066】本発明者は、チタン及びチタン合金のMI
G溶接における溶滴移行形態について鋭意研究し、低電
流側では、グロビューラーとなって溶滴が大きくなっ
て、スパッタが発生しやすくなり、一方、高電流側で
は、スプレー状態となって溶滴が小さくなって、スパッ
タが抑制されることを解明した。
The inventors of the present invention have found that the MI of titanium and titanium alloys.
We conducted extensive research into the droplet transfer mode in G welding, and on the low current side, the droplet became a globular and the droplet became large, and spatter easily occurred. On the other hand, on the high current side, the droplet was in a sprayed state. It became clear that the spatter was suppressed and the spatter was suppressed.

【0067】一般に、MIG溶接において、溶接ワイヤ
の径を大きくすると、小さい場合に比べて、最大溶接電
流を大きくすることができ、最適溶接条件の選択幅が広
がる点で好ましく、また、溶接電流を一定とすれば、ア
ーク中の溶接電流密度が小さくなり、溶接アークが安定
化する点で好ましいが、溶接ワイヤの径を大きくするこ
とは、ワイヤの円滑な送給の点で限界があるので、本発
明者は、更に、高電流でも、円滑な溶接ワイヤの送給を
確保し、かつ、安定したアークの発生、継続を確実なも
のにし得るワイヤ径の最適範囲を調査した。
Generally, in MIG welding, increasing the diameter of the welding wire is preferable in that the maximum welding current can be increased and the range of selection of the optimum welding conditions can be widened compared with the case where it is small. If constant, the welding current density in the arc becomes small, it is preferable in that the welding arc is stabilized, but increasing the diameter of the welding wire has a limit in terms of smooth feeding of the wire, The present inventor has further investigated the optimum range of the wire diameter that can secure the smooth feeding of the welding wire even at a high current and can ensure the stable generation and continuation of the arc.

【0068】その結果、ワイヤの断面外径は1.6mm以
上2.0mm以下が好ましいことが判明した。ワイヤの断
面外径が1.6mm未満であると、アーク中の溶接電流密
度が大きくなって、溶接アークが不安定となり、その結
果、ビード外観は悪化する。一方、ワイヤの断面外径が
2.0mmを超えると、溶接ワイヤの送給速度の変動が溶
接アークの安定性に及ぼす影響が大きくなるので好まし
くない。
As a result, it was found that the cross-sectional outer diameter of the wire is preferably 1.6 mm or more and 2.0 mm or less. If the cross-sectional outer diameter of the wire is less than 1.6 mm, the welding current density in the arc becomes large and the welding arc becomes unstable, resulting in a poor bead appearance. On the other hand, if the cross-sectional outer diameter of the wire exceeds 2.0 mm, fluctuations in the feed rate of the welding wire have a large effect on the stability of the welding arc, which is not preferable.

【0069】本発明方法において、溶接ワイヤの断面外
径を1.6mm以上2.0mm以下とすると、溶接アーク中
へのAl又はAl合金の供給と相俟って、溶接中、溶接
アークが極めて安定化するので、図4に示す外観形状が
優れた溶接部を得ることができる。
In the method of the present invention, when the cross-sectional outer diameter of the welding wire is set to 1.6 mm or more and 2.0 mm or less, the welding arc is extremely generated during welding in combination with the supply of Al or Al alloy into the welding arc. Since it is stabilized, it is possible to obtain a welded portion having an excellent external shape shown in FIG.

【0070】[0070]

【実施例】次に、本発明の実施例について説明するが、
実施例で用いた条件は一例であり、本発明は、該条件に
限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
The conditions used in the examples are examples, and the present invention is not limited to the conditions.

【0071】(実施例1)ワイヤ径1.6mmの純チタン
溶接ワイヤを用い、表1に示す溶接条件で、パルス溶接
電流のピーク電流250〜550A、及び、ベース電流
60〜300Aの範囲内で電流値を変え、MIG溶接を
行ない、溶接部を観察し評価した。
(Example 1) Using a pure titanium welding wire having a wire diameter of 1.6 mm, under the welding conditions shown in Table 1, the peak current of the pulse welding current was 250 to 550 A and the base current was 60 to 300 A. The current value was changed, MIG welding was performed, and the welded portion was observed and evaluated.

【0072】その結果を表2及び図5に示す。表2中、
Wwはワンダリング現象幅、Wbはビード蛇行幅であり、
Ww=0mm、Wb≦0.6mmのものを“良好”と評価し、
その中でも、Wb≦0.2mmのものを“極めて良好”と
評価した。
The results are shown in Table 2 and FIG. In Table 2,
Ww is the wandering phenomenon width, Wb is the bead meandering width,
Those having Ww = 0 mm and Wb ≦ 0.6 mm are evaluated as “good”,
Among them, those having Wb ≦ 0.2 mm were evaluated as “extremely good”.

【0073】[0073]

【表1】 [Table 1]

【0074】[0074]

【表2】 [Table 2]

【0075】表2から、本発明の範囲内の条件で溶接を
行なうと、ワンダリング現象幅Ww及びビード蛇行幅Wb
が減少し、外観形状が良好な溶接ビードが得られること
が解かる。
From Table 2, when welding is performed under the conditions within the scope of the present invention, the wandering phenomenon width Ww and the bead meandering width Wb.
It can be seen that the weld bead having a good appearance is obtained.

【0076】また、ピーク電流300〜500A、及
び、2.0≦ピーク電流/ベース電流≦5.0の電流条
件において、ワンダリング現象幅Ww及びビード蛇行幅
Wbがより減少し、外観形状が優れた溶接ビードが得ら
れていることが解かる。
Also, under the peak current of 300 to 500 A and the current condition of 2.0 ≦ peak current / base current ≦ 5.0, the wandering phenomenon width Ww and the bead meandering width Wb are further reduced, and the appearance is excellent. It can be seen that a weld bead was obtained.

【0077】(実施例2)表3に、ワイヤ径1.2mmと
1.6mmの純チタン溶接ワイヤを用いてMIG溶接を行
なった場合における溶接状態の外観評価を示す。ワイヤ
径1.2mmの溶接ワイヤを用いた場合は、ワンダリング
現象幅Wwは0mmであるが、ビード蛇行幅Wbは0.4mm
で、ワイヤ径1.6mmの場合の0.2mmの2倍である。
(Example 2) Table 3 shows the appearance evaluation of the welding state when MIG welding was performed using pure titanium welding wires having wire diameters of 1.2 mm and 1.6 mm. When a welding wire with a wire diameter of 1.2 mm is used, the wandering phenomenon width Ww is 0 mm, but the bead meandering width Wb is 0.4 mm.
Thus, it is twice as large as 0.2 mm when the wire diameter is 1.6 mm.

【0078】この結果から、ワイヤ径が1.6mmの溶
接ワイヤを用いると、高電流で安定したアークを維持、
継続することができ、外観形状が極めて良好な溶接ビー
ドを得ることが可能であることが解かる。
From these results, it is possible to maintain a stable arc at a high current by using a welding wire having a wire diameter of 1.6 mm.
It can be seen that it is possible to obtain a weld bead that can be continued and has a very good appearance.

【0079】[0079]

【表3】 [Table 3]

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明によれば、チタン又はチタン合金
のMIG溶接において、溶接アークを安定化してワンダ
リング現象を抑制し、溶接ビードの外観形状が良好で、
かつ、機械的特性の劣化がない溶接部を得ることができ
る。
According to the present invention, in MIG welding of titanium or titanium alloy, the welding arc is stabilized to suppress the wandering phenomenon, and the appearance of the welding bead is good.
In addition, it is possible to obtain a welded part without deterioration of mechanical properties.

【0081】したがって、本発明は、チタン又はチタン
合金構造材で、大型の屋外構造物や、産業用機械構造物
を能率よく構築することを可能にし、産業の発展に寄与
するところが大きいものである。
Therefore, the present invention makes it possible to efficiently construct a large outdoor structure or an industrial machine structure with a titanium or titanium alloy structural material, and greatly contributes to the development of industry. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】MIG溶接装置の外観を模式的に示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an appearance of a MIG welding device.

【図2】溶接ビードの形成態様を模式的に示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a formation mode of a weld bead.

【図3】従来のMIG溶接で得られる溶接ビードの外観
を模式的に示す図である。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the appearance of a weld bead obtained by conventional MIG welding.

【図4】本発明のMIG溶接で得られる溶接ビードの外
観を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing the appearance of a weld bead obtained by MIG welding according to the present invention.

【図5】本発明における好適なパルス溶接電流の範囲を
示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a preferable range of pulse welding current in the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…被溶接材 2…溶接トーチ 3…溶接ワイヤ 4…溶接アーク 5…溶接池 6…溶接ビード 7…シールドボックス 8…ガス供給パイプ 9…ガス出口 10…シールドガス流れ方向 11…開先 12…スパッタ 13…ワンダリング現象の痕跡 Ww…ワンダリング現象幅 Wb…ビード蛇行幅 1 ... Material to be welded 2 ... Welding torch 3 ... Welding wire 4 ... Welding arc 5 ... Welding pool 6 ... Weld beads 7 ... Shield box 8 ... Gas supply pipe 9 ... Gas outlet 10 ... Shield gas flow direction 11 ... groove 12 ... Spatter 13 ... Trace of wandering phenomenon Ww ... Wandering phenomenon width Wb ... Bead meander width

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷 泰治 千葉県習志野市東習志野7−6−1 日鐵 溶接工業株式会社内日溶工テクノサービス 株式会社内 Fターム(参考) 4E001 BB08 CB04 DC01 DC03 DC09 DE04 EA01 EA04 EA05    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Taiji Hase             7-6-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture             Welding Industry Co., Ltd.             Within the corporation F-term (reference) 4E001 BB08 CB04 DC01 DC03 DC09                       DE04 EA01 EA04 EA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 純チタン溶接ワイヤ又はチタン合金溶接
ワイヤを用いてチタン又はチタン合金をMIG溶接する
方法において、Al又はAl合金を、下記式を満たす供
給速度VA(g/sec)で、溶接アーク中に供給すること
を特徴とするチタン又はチタン合金のMIG溶接方法。 10VA≦ρT×(φT/2)2×π×VT≦200VA ここで、ρT:溶接ワイヤの比重(g/mm3) φT:溶接ワイヤの外径(mm) VT:溶接ワイヤの送給速度(mm/sec)
1. A method of MIG welding titanium or a titanium alloy using a pure titanium welding wire or a titanium alloy welding wire, wherein Al or Al alloy is welded at a supply rate V A (g / sec) satisfying the following formula. A method for MIG welding titanium or a titanium alloy, which is characterized by supplying into an arc. 10 V A ≤ρ T × (φ T / 2) 2 × π × V T ≤200 V A where ρ T : Specific gravity of welding wire (g / mm 3 ) φ T : Outer diameter of welding wire (mm) V T : Feeding speed of welding wire (mm / sec)
【請求項2】 純チタン溶接ワイヤ又はチタン合金溶接
ワイヤを用いてチタン又はチタン合金をMIG溶接する
方法において、Al又はAl合金を、下記式を満たす供
給速度VA(g/sec)で、下記電流条件を満たすパルス
溶接電流で生起する溶接アーク中に供給することを特徴
とするチタン又はチタン合金のMIG溶接方法。 10VA≦ρT×(φT/2)2×π×VT≦200VA ここで、ρT:溶接ワイヤの比重(g/mm3) φT:溶接ワイヤの外径(mm) VT:溶接ワイヤの送給速度(mm/sec) 300A≦ピーク電流≦500A 2.0≦ピーク電流/ベース電流≦5.0
2. A method of MIG welding titanium or a titanium alloy using a pure titanium welding wire or a titanium alloy welding wire, wherein Al or Al alloy is supplied at a feed rate V A (g / sec) satisfying the following formula: A MIG welding method for titanium or titanium alloy, characterized by supplying into a welding arc generated by a pulse welding current satisfying a current condition. 10 V A ≤ρ T × (φ T / 2) 2 × π × V T ≤200 V A where ρ T : Specific gravity of welding wire (g / mm 3 ) φ T : Outer diameter of welding wire (mm) V T : Feeding speed of welding wire (mm / sec) 300A ≦ peak current ≦ 500A 2.0 ≦ peak current / base current ≦ 5.0
【請求項3】 前記純チタン溶接ワイヤ又はチタン合金
溶接ワイヤの断面外径が、1.6mm以上2.0mm以下で
あることを特徴とする請求項1又は2に記載のチタン又
はチタン合金のMIG溶接方法。
3. The MIG of titanium or titanium alloy according to claim 1 or 2, wherein the pure titanium welding wire or the titanium alloy welding wire has a cross-sectional outer diameter of 1.6 mm or more and 2.0 mm or less. Welding method.
【請求項4】 前記Al又はAl合金を、ワイヤ、フー
プ、管、箔、及び、縒り線のいずれか1つの形態で連続
的又は間歇的に供給することを特徴とする請求項1、2
又は3に記載のチタン又はチタン合金のMIG溶接方
法。
4. The Al or Al alloy is continuously or intermittently supplied in the form of any one of a wire, a hoop, a tube, a foil and a twisted wire.
Or the MIG welding method for titanium or titanium alloy according to item 3.
【請求項5】 前記ワイヤ、フープ、管、箔、及び、縒
り線の断面積が、0.01〜25.0mm2であることを
特徴とする請求項4に記載のチタン又はチタン合金のM
IG溶接方法。
5. The titanium or titanium alloy M according to claim 4, wherein the wire, the hoop, the tube, the foil, and the twisted wire have a cross-sectional area of 0.01 to 25.0 mm 2.
IG welding method.
【請求項6】 前記Al又はAl合金を、粒子、ワイヤ
片、フープ片、管片、及び、箔片のいずれか1つの形態
で連続的又は間歇的に供給することを特徴とする請求項
1、2又は3に記載のチタン又はチタン合金のMIG溶
接方法。
6. The Al or Al alloy is continuously or intermittently supplied in the form of any one of particles, wire pieces, hoop pieces, tube pieces, and foil pieces. 2. The MIG welding method for titanium or titanium alloy according to 2 or 3.
【請求項7】 前記粒子、ワイヤ片、フープ片、管片、
及び、箔片の平均粒径又は円相当径が0.01〜2mm
であることを特徴とする請求項6に記載のチタン又はチ
タン合金のMIG溶接方法。
7. The particles, wire pieces, hoop pieces, tube pieces,
Also, the average particle diameter or equivalent circle diameter of the foil pieces is 0.01 to 2 mm.
The method of MIG welding titanium or a titanium alloy according to claim 6, wherein
【請求項8】 前記Al合金が、Alを主成分とする合
金であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項
に記載のチタン又はチタン合金のMIG溶接方法。
8. The MIG welding method of titanium or a titanium alloy according to claim 1, wherein the Al alloy is an alloy containing Al as a main component.
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