JP2010201507A - タングステン−不活性ガス溶接法によって2つの金属部分を結合するための方法ならびに該方法を実施するための装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】結合させたい両金属部分1,2を、第1のステップでまずセンタリングオフセット7によって、両金属部分の間にナロウギャップ4が形成されかつシームベース範囲に負荷軽減範囲8が生じるように互いに対して位置決めし、第2のステップで目標溶融個所9の形成下に、両金属部分の、ナロウギャップを画定する側縁5,6を、ナロウギャップを満たす溶接ビード10により互いに結合する形式の方法において、ナロウギャップ4が、一貫して一定の幅aを有しており、しかも該幅aを、重なり合って位置する溶接ビード10がそれぞれナロウギャップ4の全幅aにわたって延びるように設定しておき、ナロウギャップ4全体を全自動的に溶接ビード10で満たす。
【選択図】図3
Description
3 ソード先端部
4 ナロウギャップ
5,6 ワーク側縁
7 センタリングオフセット
8 負荷軽減範囲
9 目標溶融個所
10 溶接ビード
11 ワイヤガイドシステム
12 フラットノズル
13 ビデオシステム
14 容量型の測定システム
15 レーザ測定システム
16 保護ガス供給部
17 ソード形トーチ
18 サポートプレート
19 タングステン電極
20 ロータ
21,22,23,24,25 ロータディスク
26 溶接シーム
27 トーチシステム
28 軸線
Claims (17)
- タングステン−不活性ガス(TIG)溶接法によって2つの金属部分(1,2)、特に回転対称的な2つの金属部分(1,2)を結合するための方法であって、結合させたい両金属部分(1,2)を、第1のステップでまずセンタリングオフセット(7)によって、両金属部分(1,2)の間にナロウギャップ(4)が形成されかつシームベース範囲に負荷軽減範囲(8)が生じるように互いに対して位置決めし、第2のステップで目標溶融個所(9)の形成下に、両金属部分(1,2)の、ナロウギャップ(4)を画定する側縁(5,6)を、ナロウギャップ(4)を満たす溶接ビード(10)により互いに結合する形式の方法において、ナロウギャップ(4)が、一貫して一定の幅(a)を有しており、しかもナロウギャップ(4)の幅(a)を、重なり合って位置する溶接ビード(10)がそれぞれナロウギャップ(4)の全幅(a)にわたって延びるように設定しておき、ナロウギャップ(4)全体を全自動的に溶接ビード(10)で満たすことを特徴とする、タングステン−不活性ガス溶接法によって2つの金属部分を結合するための方法。
- 12mmよりも小さいかもしくは12mmに等しく、特に8〜12mmの範囲にある幅(a)を有するナロウギャップ(4)を使用する、請求項1記載の方法。
- 負荷軽減範囲(8)が、所定の幅(b)および所定の高さ(h)を有しており、負荷軽減範囲(8)の幅(b)が、該負荷軽減範囲(8)の高さ(h)のほぼ3倍である、請求項1または2記載の方法。
- ナロウギャップ(4)が、該ナロウギャップ(4)の幅(a)の2倍であり、ただし最小でも12mmである高さを有している、請求項1から3までのいずれか1項記載の方法。
- 結合させたい金属部分(1,2)が典型的なロータ鋼から成る場合に、TIG溶接法のために、ワイヤ直径がナロウギャップ(4)の幅(a)の1/10〜1/5であり、ただし最小でも0.8mmでかつ最大でも1.2mmである溶接ワイヤを使用する、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- TIG溶接法のために前記金属部分(1,2)を、高められた温度、有利には200℃よりも上の温度にまで予熱し、溶接時に予熱温度に関連して140A〜300Aの範囲の電流強さを用いて1分間当たり50mm〜200mmの送りを実施して作業する、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- TIG溶接法の際に保護ガスとして、アルゴンまたは最大3%の水素を有するアルゴンまたは30〜70%、有利には50%のアルゴン、残分ヘリウムを有するアルゴン−ヘリウム混合物またはアルゴン−窒素−水素混合物を使用する、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 結合させたい金属部分(1,2)が回転対称的に形成されており、該金属部分(1,2)を溶接中に上下に配置して、垂直方向の軸線(28)を中心にして回転させ、溶接のために、半径方向および垂直方向に移動可能に形成されているソード形トーチ(17)を使用する、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- 請求項1から8までのいずれか1項記載の方法を実施するための装置において、自動的に位置決め可能でかつ自動的に作業する、TIG溶接法のためのナロウギャップトーチとして形成されたソード形トーチ(17)が設けられており、該ソード形トーチ(17)が、溶接をビデオ監視するための組み込まれたビデオシステム(13)を備えていることを特徴とする、タングステン−不活性ガス溶接法によって2つの金属部分を結合するための装置。
- 組み込まれたビデオシステム(13)が、2つのビデオユニットを有しており、ビデオシステム(13)によってタングステン電極、アーク、溶融浴、溶接ワイヤ供給および側縁濡らしが視覚的に監視され得るように両ビデオユニットの間にタングステン電極(19)が配置されていている、請求項9記載の装置。
- 自動的な溶接ワイヤ供給のためにソード形トーチ(17)にワイヤガイドシステム(11)が組み込まれている、請求項9または10記載の装置。
- ソード形トーチが、保護ガス供給のためのセラミック製のフラットノズル(12)を有している、請求項9から11までのいずれか1項記載の装置。
- セラミック製のフラットノズル(12)が、約8l/分の最小の保護ガス消費量に合わせて最適化されている、請求項12記載の装置。
- 保護ガスが同時にビデオシステム(13)の冷却のためにも働くようにビデオシステム(13)が、セラミック製のフラットノズル(12)内に収納されている、請求項12または13記載の装置。
- ソード形トーチ(17)に、ナロウギャップ(4)内でのソード形トーチ(17)の位置を測定するための手段(14,15)が配置されている、請求項9から14までのいずれか1項記載の装置。
- ナロウギャップ(4)内でのソード形トーチ(17)の位置を測定するための手段が、組み込まれた容量型の測定システム(14)および/またはレーザ測定システム(15)を有している、請求項15記載の装置。
- 結合させたい金属部分(1,2)が、垂直方向の軸線(28)を中心にして回転可能であり、ソード形トーチ(17)が、垂直方向および半径方向に自動的に移動可能である、請求項9から16でのいずれか1項記載の装置。
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