JP2010142844A

JP2010142844A - 溶接装置

Info

Publication number: JP2010142844A
Application number: JP2008322809A
Authority: JP
Inventors: Daichi Yoshii; 大智吉井; Koji Yoshimura; 孝司吉村
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2010-07-01

Abstract

【課題】フラックスによるヒータの破損や温度低下を抑制できる溶接装置を提供すること。
【解決手段】この溶接装置１は、筒状構造物を溶接対象Ｔとしてアーク溶接を行う溶接機２と、溶接時にて溶接対象Ｔを予熱するヒータ３とを備えている。また、溶接機２が溶接対象Ｔの外周側に配置されている。また、ヒータ３が溶接対象Ｔの内周側に配置されて溶接対象Ｔを予熱している。これにより、ヒータ３が溶接対象Ｔの内周側に配置されて溶接部を加熱するので、溶接時にてフラックスが飛散したときに、フラックスがヒータ３に降りかかる事態が防止される。これにより、フラックスによるヒータ３の破損や温度低下を抑制できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、溶接装置に関し、さらに詳しくは、フラックスによるヒータの破損や温度低下を抑制できる溶接装置に関する。

近年の溶接装置は、筒状構造物を溶接対象としてサブマージアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて溶接対象を予熱するヒータとを備えている。かかる構成を採用する従来の溶接装置として、特許文献１に記載される技術が知られている。

特開２００４−１０１１号公報

ここで、従来の溶接装置では、溶接機が溶接姿勢を鉛直下方に向けて配置されるため、溶接対象の胴部の溶接時にてフラックスが飛散してヒータにあたり易い。すると、ヒータが断線して破損したり、ヒータの温度低下により溶接不良が発生したりするおそれがある。

そこで、この発明は、上記に鑑みてされたものであって、フラックスによるヒータの破損や温度低下を抑制できる溶接装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、この発明にかかる溶接装置は、筒状構造物を溶接対象としてアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて前記溶接対象を予熱するヒータとを備える溶接装置であって、前記溶接機が前記溶接対象の外周側に配置されると共に、前記ヒータが前記溶接対象の内周側に配置されて前記溶接対象を予熱することを特徴とする。

この溶接装置では、ヒータが溶接対象である筒状構造物の内周側に配置されて溶接部を加熱するので、溶接時にてフラックスが飛散したときに、フラックスがヒータに降りかかる事態が防止される。これにより、フラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。

また、この発明にかかる溶接装置は、筒状構造物を溶接対象としてアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて前記溶接対象を予熱するヒータとを備える溶接装置であって、前記溶接対象の径方向断面視にて、前記溶接機と前記ヒータとが前記溶接対象の外周側に配置されるときに、前記溶接対象の外周側かつ前記溶接機の溶接位置と前記ヒータとの間に前記ヒータを遮蔽するための遮蔽部材が配置されることを特徴とする。

この溶接装置では、ヒータが遮蔽部材により遮蔽されるので、溶接時にて飛散したフラックスがヒータに降りかかる事態が抑制される。これにより、高温のフラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。

また、この発明にかかる溶接装置は、筒状構造物を溶接対象としてアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて前記溶接対象を予熱するヒータとを備える溶接装置であって、前記溶接対象の径方向断面視にて、前記溶接機と前記ヒータとが前記溶接対象の外周側に配置されるときに、前記ヒータが前記溶接機に対して前記溶接対象の反対側に配置されると共に、前記溶接対象の外周側かつ前記溶接機と前記ヒータとの間に前記溶接対象を予熱するためのバーナーが配置されることを特徴とする。

この溶接装置では、溶接対象の径方向断面視にて、ヒータが溶接機に対して溶接対象の反対側に配置されるので、溶接位置から飛散したフラックスがヒータに降りかかり難い。これにより、高温のフラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。また、フラックスの飛散し易い領域（溶接機とヒータとの間の領域）にバーナーが配置され、このバーナーとヒータとが併用されて溶接対象の予熱が行われる。これにより、溶接に必要な予熱が適正に行われる利点がある。

この発明にかかる溶接装置では、ヒータが溶接対象である筒状構造物の内周側に配置されて溶接部を加熱するので、溶接時にてフラックスが飛散したときに、フラックスがヒータに降りかかる事態が防止される。これにより、フラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。

以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、この実施例の構成要素には、発明の同一性を維持しつつ置換可能かつ置換自明なものが含まれる。また、この実施例に記載された複数の変形例は、当業者自明の範囲内にて任意に組み合わせが可能である。

［溶接装置］
図１〜図３は、この発明の実施例１にかかる溶接装置を示す説明図である。この溶接装置１は、例えば、原子炉容器などの溶接時における予熱作業に用いられ、より具体的には、大型の筒状構造物を溶接対象Ｔとして、この筒状構造物の胴部をサブマージアーク溶接するときの予熱作業に用いられる。なお、大型の筒状構造物とは、３ｍ以上の内径を有する筒状構造物（例えば、円筒管）をいうものとする。

溶接装置１は、溶接機２と、ヒータ３とを有する。溶接機２は、例えば、サブマージアーク溶接機である（図１および図２参照）。溶接機２は、溶接対象Ｔである筒状構造物の鉛直方向上方にて溶接姿勢を下向きに向けて配置される。ヒータ３は、溶接対象Ｔの溶接部を予熱するための予熱手段である。このヒータ３は、その予熱について温度制御できる。

この溶接装置１では、溶接対象Ｔ（筒状構造物の胴部）の溶接にあたり、ヒータ３が溶接部を加熱して所定温度まで予熱する（予熱工程）（図３参照）。そして、溶接対象Ｔを周方向に徐々に回転させ、溶接機２が溶接対象Ｔの所定の溶接部に沿ってフラックスおよびワイヤを供給しつつ溶接部を溶接する（溶接工程）。このとき、ヒータ３により溶接部の温度管理が行われて、溶接部の温度が所定の範囲に維持される。これにより、溶接部のひび割れ等の溶接不良が抑制される。

［筒状構造物の予熱工程］
ここで、この溶接装置１では、予熱工程にて、ヒータ３が溶接対象Ｔの内径側に配置されて溶接部を加熱する（図１および図２参照）。例えば、この実施例では、溶接対象Ｔが円筒管であり、その胴部の周方向に沿ってサブマージアーク溶接が行われている。このとき、８枚のヒータ３が溶接対象Ｔの内周かつ溶接部に沿って環状に配列されている。また、円環状の固定部材３１が溶接対象Ｔの内径側に配置され、この固定部材３１と溶接対象Ｔの内周面との間にヒータ３が挟み込まれて固定されている。また、この固定部材３１は、溶接対象Ｔの軸方向両側からそれぞれ挿入された支持脚３２、３２によって支持されている。

かかる構成では、ヒータ３が溶接対象Ｔである筒状構造物の内周側に配置されて溶接部を加熱するので、溶接時にてフラックスが飛散したときに、フラックスがヒータに降りかかる事態が防止される。これにより、フラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。例えば、高温のフラックスがヒータに降りかかると、ヒータが断線して破損したり、ヒータの温度低下により溶接不良が発生したりするおそれがある。したがって、かかる課題が解決されることにより、温度制御性の高いヒータを採用できる利点がある。

図４および図５は、この発明の実施例２にかかる溶接装置を示す説明図である。これらの図において、実施例１の溶接装置１の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この実施例２の溶接装置１は、溶接時にてフラックスがヒータに降りかかる事態を抑制するために、以下の構成を有する（図４および図５参照）。まず、ヒータ３が溶接対象Ｔである円筒構造物の外周側に配置される。例えば、この実施例では、溶接対象Ｔの径方向断面視にて、５枚のヒータ３が円筒構造物の鉛直下方の略半周の外周面を囲むように、溶接対象Ｔの周方向に配列されている。また、このとき、溶接機２が溶接対象Ｔの鉛直上方に配置されており、これらのヒータ３に対して溶接対象Ｔの反対側に配置されている。

また、溶接装置１は、遮蔽部材４を有する（図４および図５参照）。遮蔽部材４は、溶接対象Ｔの外周上であって溶接機２の溶接位置とヒータ３との間に配置されて溶接機２（溶接位置）からヒータ３を遮蔽する。かかる構成では、ヒータ３が遮蔽部材４により遮蔽されるので、溶接時にて飛散したフラックスがヒータ３に降りかかる事態が抑制される。これにより、高温のフラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。

例えば、この実施例では、遮蔽部材４が板状形状を有しており、溶接機２（溶接位置）に対してヒータ３を遮蔽するように配置されている。具体的には、円筒構造物の径方向断面視（図４参照）にて、一対の遮蔽部材４、４が溶接機２の左右にそれぞれ配置されてヒータ３の鉛直上方を覆っている。また、各遮蔽部材４は、その一方の端部を円筒構造物の外周面近傍に位置させ、その上面を略水平方向から溶接機２側にやや傾斜させて配置されている。これにより、溶接時にて、溶接位置から飛散するフラックスが遮蔽部材４の上面にて回収され、ヒータ３へのフラックスの降りかかりが防止されている。

図６は、この発明の実施例３にかかる溶接装置を示す説明図である。同図において、実施例１の溶接装置１の構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

この実施例３の溶接装置１は、溶接時にてフラックスがヒータに降りかかる事態を抑制するために、以下の構成を有する（図６参照）。まず、ヒータ３が溶接対象Ｔである円筒構造物の外周側に配置される。例えば、この実施例では、３枚のヒータ３が溶接対象Ｔの鉛直下方の略１／３の領域の外周面を囲むように、溶接対象Ｔの周方向に配列されている。また、このとき、溶接機２が溶接対象Ｔの鉛直上方に配置されており、これらのヒータ３に対して溶接対象Ｔの反対側に配置されている。したがって、各ヒータ３は、いずれも溶接位置からのフラックスが飛散し難い領域に配置されている。

また、溶接装置１は、バーナー５を有する（図６参照）。このバーナー５は、ヒータ３と共に溶接対象Ｔの溶接部を予熱するための第二の予熱手段である。また、バーナー５は、溶接対象Ｔの外周側であって溶接機２とヒータ３との間に配置されて溶接対象Ｔを予熱する。例えば、この実施例３では、溶接対象Ｔの径方向断面視にて、溶接機２とヒータ３との間にバーナー５が配置されている。また、一対のバーナー５が溶接対象Ｔの左右にそれぞれ配置されている。このバーナー５が配置されている位置は、実施例２の溶接装置１にてヒータ３が配置されている位置（図６の波線位置）であり、溶接対象Ｔの予熱に必要な位置である。また、この位置は、溶接位置からのフラックスが飛散し易い領域である。なお、バーナー５は、その熱量や加熱効率が事前に正確に測定されている。これにより、溶接時にてヒータ３とバーナー５とが併用されたときに、溶接対象Ｔの予熱温度が精度良く行われている。

かかる構成では、溶接対象Ｔの径方向断面視にて、ヒータ３が溶接機２に対して溶接対象Ｔの反対側に配置されるので、溶接位置から飛散したフラックスがヒータ３に降りかかり難い。これにより、高温のフラックスによるヒータの破損や温度低下が抑制される利点がある。また、フラックスの飛散し易い領域（溶接機２とヒータ３との間の領域）にバーナー５が配置され、このバーナー５とヒータ３とが併用されて溶接対象Ｔの予熱が行われる。これにより、溶接に必要な予熱が適正に行われる利点がある。

以上のように、この発明にかかる溶接装置は、フラックスによるヒータの破損や温度低下を抑制できる点で有用である。

この発明の実施例１にかかる溶接装置を示す説明図である。この発明の実施例１にかかる溶接装置を示す説明図である。この発明の実施例１にかかる溶接装置を示す説明図である。この発明の実施例２にかかる溶接装置を示す説明図である。この発明の実施例２にかかる溶接装置を示す説明図である。この発明の実施例３にかかる溶接装置を示す説明図である。

符号の説明

１溶接装置
２溶接機
３ヒータ
３１固定部材
３２支持脚
４遮蔽部材
５バーナー
Ｔ溶接対象

Claims

筒状構造物を溶接対象としてアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて前記溶接対象を予熱するヒータとを備える溶接装置であって、
前記溶接機が前記溶接対象の外周側に配置されると共に、前記ヒータが前記溶接対象の内周側に配置されて前記溶接対象を予熱することを特徴とする溶接装置。
筒状構造物を溶接対象としてアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて前記溶接対象を予熱するヒータとを備える溶接装置であって、
前記溶接対象の径方向断面視にて、前記溶接機と前記ヒータとが前記溶接対象の外周側に配置されるときに、前記溶接対象の外周側かつ前記溶接機の溶接位置と前記ヒータとの間に前記ヒータを遮蔽するための遮蔽部材が配置されることを特徴とする溶接装置。
筒状構造物を溶接対象としてアーク溶接を行う溶接機と、溶接時にて前記溶接対象を予熱するヒータとを備える溶接装置であって、
前記溶接対象の径方向断面視にて、前記溶接機と前記ヒータとが前記溶接対象の外周側に配置されるときに、前記ヒータが前記溶接機に対して前記溶接対象の反対側に配置されると共に、前記溶接対象の外周側かつ前記溶接機と前記ヒータとの間に前記溶接対象を予熱するためのバーナーが配置されることを特徴とする溶接装置。