JP2015009254A - Narrow gap welding apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a narrow gap welding apparatus that can make a one-pass laminate height higher, perform stable welding with a broad range of proper parameters and furthermore perform penetration welding using a ceramic backing strip for a first layer so as to achieve improvement of work efficiency.SOLUTION: The narrow gap welding apparatus comprises a welding torch 3 that is inserted into a narrow gap Wb opened toward an upper portion between a pair of thick copper plates W and W and supplies a welding wire 2 while moving along the narrow gap Wb; and also comprises a bend portion 3b that inclines a tip portion 2a of the welding wire 2 supplied from the welding torch 3 rearward in the welding direction toward a vertical direction to generate an arc A between the thick copper plates W and W, and a turning unit 7 that drives the welding torch 3 to swing the tip portion 2a of the welding wire 2 inclined toward the vertical direction around the vertical axis.

Description

本発明は、一対の厚板鋼板間の上方で開口する狭開先に肉盛溶接を行うのに用いられる狭開先用溶接装置に関するものである。   The present invention relates to a welding apparatus for a narrow groove that is used to perform overlay welding on a narrow groove that opens above a pair of thick steel plates.

従来、上記したような狭開先用溶接装置としては、例えば、特許文献１に開示されている狭開先用溶接装置がある。
この狭開先用溶接装置は、造船や橋梁等の分野において一般的に採用されている溶接装置であり、狭開先内に対して、溶接トーチから送出される溶接ワイヤを斜め上方から挿入し、溶接トーチを厚板鋼板に沿って上下方向に揺動させることで、溶接ワイヤの先端を板厚方向に往復動させて、狭開先内に溶接金属を積層するようにしている。 Conventionally, as a welding apparatus for narrow grooves as described above, for example, there is a welding apparatus for narrow grooves disclosed in Patent Document 1.
This welding device for a narrow groove is a welding device generally used in the fields of shipbuilding, bridges, etc., and inserts a welding wire sent from a welding torch into the narrow groove from obliquely above. The welding torch is swung in the vertical direction along the thick steel plate so that the tip of the welding wire is reciprocated in the thickness direction so that the weld metal is stacked in the narrow groove.

特開2007-069231号公報JP 2007-069231 JP

上記した狭開先の溶接では、溶接中に溶けた溶接金属が横に広がることができずに溶接方向進行側に流れようとする現象（狭開先内における溶融池の先行）が起こることから、良好な溶接を行うことができる適正条件の範囲が非常に狭く、ほとんどピンポイントの条件に限定されることとなって、安定した施工を行うことが困難である。   In the above-mentioned narrow groove welding, the weld metal melted during welding cannot spread laterally and tends to flow toward the traveling direction in the welding direction (preceding the molten pool in the narrow groove). The range of appropriate conditions for performing good welding is very narrow and is almost limited to pinpoint conditions, making it difficult to perform stable construction.

また、ピンポイントの条件で溶接施工を行う場合には、溶接速度が速くなる都合上、１パスでの積層高さを高くすることができず、したがって、アークタイム率が低下したり、初層時において、例えば、セラミックス製の裏当てを用いた裏波溶接を行うことができなかったりして、作業時間の効率化を図ることができないという問題があり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。   Also, when performing welding under pinpoint conditions, the stacking height in one pass cannot be increased for the convenience of increasing the welding speed. At times, for example, there is a problem that it is not possible to perform back wave welding using a ceramic backing, and it is not possible to improve work time efficiency. It was an issue.

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、低速度での溶接が可能となって、１パスでの積層高さを高くすることができると共に、適正条件の範囲が広い安定した溶接を行うことができるのに加えて、初層時において、セラミックス製の裏当てを用いた裏波溶接を行うこともでき、その結果、作業効率の向上を実現することが可能である狭開先用溶接装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems, can be welded at a low speed, can increase the stacking height in one pass, and has a wide range of appropriate conditions. In addition to being able to perform stable welding, it is also possible to perform reverse wave welding using a ceramic backing at the first layer, which can improve work efficiency. It aims at providing the welding apparatus for narrow grooves.

本発明の請求項１に係る発明は、一対の厚板鋼板（板厚２０ｍｍ以上の鋼板）間の上方に向けて開口する狭開先に挿入されて、該狭開先に沿って移動しつつ溶接ワイヤを送給する溶接トーチを備えた狭開先用溶接装置において、前記溶接トーチから送給される前記溶接ワイヤの少なくとも先端部を鉛直方向に対して溶接方向の後方に向けて傾斜させて前記厚板鋼板との間にアークを生じさせる後退角付与手段と、前記溶接トーチを駆動して鉛直方向に対して傾斜する前記溶接ワイヤの先端部を鉛直軸回りに搖動させるオシレート機構を備えた構成としたことを特徴としており、この構成の狭開先用溶接装置を前述した従来の課題を解決するための手段としている。   The invention according to claim 1 of the present invention is inserted into a narrow groove that opens upward between a pair of thick steel plates (steel plates having a thickness of 20 mm or more), and moves along the narrow groove. In a welding apparatus for a narrow groove having a welding torch for feeding a welding wire, at least a tip end portion of the welding wire fed from the welding torch is inclined backward in the welding direction with respect to the vertical direction. A receding angle imparting means for generating an arc between the thick steel plates and an oscillating mechanism for driving the welding torch to swing the tip of the welding wire tilted with respect to the vertical direction around a vertical axis. The narrow gap welding apparatus having this configuration is a means for solving the above-described conventional problems.

このような構成の狭開先用溶接装置において、溶接トーチは、後退角付与手段によって溶接ワイヤの少なくとも先端部に後退角を付けつつ溶接ワイヤを送出するようにしているので、溶けた溶接金属（溶接ビード）がアーク力で溶接方向後方に押圧されて、いわゆる狭開先内における溶融池の先行による溶接欠陥の発生が回避されることとなる。
つまり、低速度、例えば、１０ｃｍ／ｍｉｎ以下の溶接速度での施工を行い得ることとなり、１パスでの積層高さが高い肉盛溶接を行い得ることとなる。 In the welding apparatus for a narrow groove having such a configuration, the welding torch is configured to send out the welding wire while applying a receding angle to at least the distal end portion of the welding wire by the receding angle providing means. The welding bead) is pressed backward in the welding direction by the arc force, and the occurrence of a welding defect due to the preceding of the molten pool in the so-called narrow groove is avoided.
That is, construction can be performed at a low speed, for example, a welding speed of 10 cm / min or less, and overlay welding with a high lamination height in one pass can be performed.

また、溶接中において、オシレート機構が、溶接トーチを駆動して後退角の付いた溶接ワイヤの先端部を鉛直軸回りにオシレートさせるので、一対の厚板鋼板の各端面をダイレクトに狙うことができ、したがって、低入熱でも十分な溶け込み量が得られることとなって、適正条件の範囲が広い（溶接条件の自由度が広い）溶接施工を安定して行い得ることとなる。   In addition, during welding, the oscillating mechanism drives the welding torch to oscillate the tip of the welding wire with a receding angle around the vertical axis, so each end face of a pair of thick steel plates can be aimed directly. Therefore, a sufficient amount of penetration can be obtained even with low heat input, and welding can be performed stably with a wide range of appropriate conditions (a wide degree of freedom in welding conditions).

そして、一対の厚板鋼板の各端面をダイレクトに狙うことができるうえ、溶けた溶接金属をアーク力で溶接方向後方に押圧するようにしているので、狭開先内の連続肉盛溶接を行い得ることとなり、その結果、初層の溶接時において、例えば、セラミックスから成る裏当てを用いたとしても、良好な裏波を形成し得ることとなる。
したがって、作業効率の向上を実現し得ることとなる。 And it is possible to directly aim at each end face of a pair of thick steel plates, and press the molten weld metal backward in the welding direction with an arc force, so continuous overlay welding in a narrow groove is performed. As a result, when the first layer is welded, even if a backing made of ceramics is used, for example, a good back wave can be formed.
Therefore, improvement in work efficiency can be realized.

本発明の請求項２に係る狭開先用溶接装置は、前記溶接トーチに形成された湾曲部を前記後退角付与手段とした構成としており、この構成を採用すると、溶接方向の進行側に障害物がある場合にも連続肉盛溶接を行い得ることとなる。   The welding apparatus for a narrow groove according to claim 2 of the present invention has a configuration in which a curved portion formed in the welding torch is used as the receding angle providing means, and if this configuration is adopted, there is an obstacle on the traveling side in the welding direction. Even if there is an object, continuous overlay welding can be performed.

本発明の請求項３に係る狭開先用溶接装置において、前記溶接トーチは鉛直方向の支持軸に支持され、前記支持軸の先端に位置して前記溶接トーチを溶接方向の後退側に向けて傾斜させた状態で装着するトーチ連結部を前記後退角付与手段とした構成としており、この場合には、溶接ワイヤの先端部に後退角を付けるための手段を溶接トーチに設置する必要がなく、溶接トーチの構造の簡略化を図りつつ、市販の給電チップを用いることができる分だけ、コストの低減を実現し得ることとなる。   In the welding apparatus for a narrow groove according to claim 3 of the present invention, the welding torch is supported by a vertical support shaft, and is positioned at the tip of the support shaft so that the welding torch faces the retreating side in the welding direction. The torch connecting portion to be mounted in an inclined state is configured as the receding angle imparting means, and in this case, there is no need to install means for imparting the receding angle to the tip of the welding wire in the welding torch, The cost can be reduced by the amount that a commercially available power supply tip can be used while simplifying the structure of the welding torch.

本発明の請求項４に係る狭開先用溶接装置は、前記狭開先に挿入されて、鉛直方向に対して傾斜する前記溶接ワイヤの先端部の直上からシールドガスを供給するシールドガスノズルを備えている構成としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a welding apparatus for a narrow groove that includes a shield gas nozzle that is inserted into the narrow groove and that supplies a shielding gas from directly above the tip of the welding wire that is inclined with respect to the vertical direction. It has a configuration.

この場合、シールドガスとしては、ＣＯ2ガスを用いることができるほか、ＡｒガスやＣＯ2とＡｒの混合ガスを用いることができる。 In this case, as the shielding gas, CO 2 gas can be used, and Ar gas or a mixed gas of CO 2 and Ar can be used.

この狭開先用溶接装置では、インナシールドガスノズルから、シールドガスが狭開先内における溶接ワイヤの先端部に向けて噴射されるので、溶接金属に酸化やブローホールなどの欠陥を生じさせることなくアーク溶接を行い得ることとなる。   In this narrow groove welding apparatus, the shield gas is injected from the inner shield gas nozzle toward the tip of the welding wire in the narrow groove, so that the weld metal does not cause defects such as oxidation and blowholes. Arc welding can be performed.

本発明に係る狭開先用溶接装置では、低速度での溶接が可能であり、したがって、１層の積層高さを高くすることができると共に、適正条件の範囲が広い安定した溶接を行うことができ、加えて、初層時にはセラミックス製の裏当てを用いた裏波溶接を行うことが可能であり、その結果、作業効率の向上を実現可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。   In the welding apparatus for narrow gaps according to the present invention, it is possible to perform welding at a low speed, and therefore it is possible to increase the stacking height of one layer and perform stable welding with a wide range of appropriate conditions. In addition, in the first layer, it is possible to perform back wave welding using a ceramic backing, and as a result, it is possible to achieve a very excellent effect of improving work efficiency.

本発明の一実施例に係る狭開先用溶接装置の溶接動作時における側面説明図（ａ）溶接方向後方からの背面説明図（ｂ）及び溶接トーチ部分の拡大平面説明図（ｃ）である。It is side surface explanatory drawing (a) at the time of welding operation of the welding apparatus for narrow gaps concerning one Example of this invention, (b) The back side explanatory drawing (b) from the welding direction back, and the expansion plane explanatory drawing (c) of a welding torch part. . 図１に示した狭開先用溶接装置の溶接動作時における溶接トーチの先端部付近の拡大説明図である。FIG. 2 is an enlarged explanatory view of the vicinity of a tip portion of a welding torch during a welding operation of the narrow groove welding apparatus shown in FIG. 1. 本発明の他の実施例に係る狭開先用溶接装置の溶接トーチの先端部付近における拡大説明図である。It is expansion explanatory drawing in the tip part vicinity of the welding torch of the welding apparatus for narrow gaps concerning the other Example of this invention.

以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１及び図２は本発明に係る狭開先用溶接装置の一実施例を示している。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an embodiment of a welding apparatus for a narrow groove according to the present invention.

図１（ａ），（ｂ）に示すように、この狭開先用溶接装置１は、一対の厚板鋼板（造船や橋梁等の大形構造物に採用される鋼板）Ｗ，Ｗの端面Ｗａ，Ｗａ間に形成される開先幅が２０ｍｍ以下の狭開先Ｗｂに肉盛溶接を行うマグ溶接装置であり、上方に向けて開口する狭開先Ｗｂに挿入されて図外のワイヤ送給装置から送給される溶接ワイヤ２を給電チップ３ａを介して狭開先Ｗｂ内で送出する溶接トーチ３を備えている。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), this narrow gap welding apparatus 1 includes a pair of thick steel plates (steel plates used for large structures such as shipbuilding and bridges) W and W end faces. This is a mag welding apparatus for performing build-up welding on a narrow groove Wb having a groove width of 20 mm or less formed between Wa and Wa, and is inserted into the narrow groove Wb that opens upwardly to send a wire not shown. A welding torch 3 is provided for feeding the welding wire 2 fed from the feeding device in the narrow groove Wb through the power feed tip 3a.

この溶接トーチ３は、狭開先Ｗｂに沿って設置したレール４上を、例えば、ラック＆ピニオン方式で移動する本体フレーム５に鉛直方向の支持軸６を介して支持されている。   The welding torch 3 is supported on a rail 4 installed along the narrow groove Wb by a body frame 5 that moves in a rack and pinion manner, for example, via a vertical support shaft 6.

この実施例において、溶接トーチ３は、本体フレーム５側から鉛直方向に沿って送給される溶接ワイヤ２の先端部２ａを溶接方向の後退側（図示右側）に向けて傾斜させつつ、すなわち、溶接ワイヤ２の先端部２ａに後退角を付けつつ、溶接ワイヤ２を送出する湾曲部（後退角付与手段）３ｂを有しており、この後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａと、厚板鋼板Ｗとの間にアークＡを生じさせるようになっている。   In this embodiment, the welding torch 3 tilts the distal end portion 2a of the welding wire 2 fed along the vertical direction from the main body frame 5 side toward the retreating side (the right side in the drawing) in the welding direction, that is, The welding wire 2 has a bending portion (receding angle applying means) 3b that feeds the welding wire 2 while giving a receding angle to the distal end portion 2a of the welding wire 2, and the distal end portion 2a of the welding wire 2 having the receding angle; An arc A is generated between the thick steel plate W and the steel plate W.

つまり、図２にも示すように、溶接ワイヤ２の先端部２ａに後退角θ（望ましくはθ＝４５°〜７０°）を付けることで、溶けた溶接金属（溶接ビード）ＢをアークＡの力（アーク力）で溶接方向後方に押して、溶接金属Ｂが溶接方向進行側に流れようとする現象（狭開先内における溶融池の先行）を防ぐようにしている。   That is, as shown also in FIG. 2, by applying a receding angle θ (preferably θ = 45 ° to 70 °) to the distal end portion 2 a of the welding wire 2, the molten weld metal (weld bead) B is removed from the arc A. A phenomenon (preceding of the molten pool in the narrow groove) that prevents the weld metal B from flowing backward in the welding direction by pressing with a force (arc force) is prevented.

また、この狭開先用溶接装置１は、オシレート機構としての回動ユニット７（図１（ａ）にのみ示す）を備えている。この回動ユニット７は、本体フレーム５上に配置されて支持軸６を介して溶接トーチ３を回動させて、後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａを鉛直軸回りにオシレート（搖動）させるようになっている。   The narrow groove welding apparatus 1 includes a rotation unit 7 (shown only in FIG. 1A) as an oscillating mechanism. The rotating unit 7 is disposed on the main body frame 5 and rotates the welding torch 3 via the support shaft 6 to oscillate the tip 2a of the welding wire 2 with a receding angle around the vertical axis (peristaltic movement). ).

この実施例において、図１（ｃ）に示すように、後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａのオシレート角αを適宜角度、例えば、４０°程度に設定することで、一対の厚板鋼板Ｗ，Ｗの各端面Ｗａ，Ｗａをダイレクトに狙うことができるようになっている。   In this embodiment, as shown in FIG. 1 (c), by setting the oscillating angle α of the tip 2a of the welding wire 2 with a receding angle to an appropriate angle, for example, about 40 °, a pair of thick plates The respective end faces Wa, Wa of the steel plates W, W can be aimed directly.

さらに、この狭開先用溶接装置１は、インナシールドガスホース１０を介して供給されるシールドガスを狭開先Ｗｂ内に導くインナシールドガスノズル１１及びアウタシールドガスホース１２を介して供給されるシールドガスを狭開先Ｗｂの開口付近に導くアウタシールドガスノズル１３を備えている。   Further, the welding apparatus 1 for narrow gaps uses the shield gas supplied via the inner shield gas hose 12 and the inner shield gas hose 12 to guide the shield gas supplied via the inner shield gas hose 10 into the narrow gap Wb. An outer shield gas nozzle 13 that leads to the vicinity of the opening of the narrow groove Wb is provided.

インナシールドガスノズル１１は、狭開先Ｗｂの開先幅に合わせて形成された厚みの薄いダクト状を成していて、ノズル先端部１１ａを狭開先Ｗｂに挿入した状態において、このノズル先端部１１ａが後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａのほぼ真上に位置するようにしてホルダ８を介して本体フレーム５に装着されており、これにより、後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａに対して直接シールドガスＧを吹き付けることができるようになっている。   The inner shield gas nozzle 11 has a thin duct shape formed in accordance with the groove width of the narrow groove Wb, and in the state where the nozzle tip part 11a is inserted into the narrow groove Wb, 11a is attached to the main body frame 5 via the holder 8 so that it is positioned almost directly above the tip 2a of the welding wire 2 with a receding angle, whereby the welding wire 2 with the receding angle is attached. The shield gas G can be directly sprayed on the tip 2a.

一方、アウタシールドガスノズル１３はボックス形状を成していて、インナシールドガスノズル１１に対して上下方向にスライド可能に支持されており、溶接中に溶接金属Ｂが順次積層されて嵩が増すのに応じてインナシールドガスノズル１１が上昇した場合でも、狭開先Ｗｂ内における溶接ワイヤ２の先端部２ａのほぼ真上を覆ってシールドガスＧを吹き付けることができるようになっている。   On the other hand, the outer shield gas nozzle 13 has a box shape and is supported so as to be slidable in the vertical direction with respect to the inner shield gas nozzle 11, and the weld metal B is sequentially laminated during welding to increase the bulk. Thus, even when the inner shield gas nozzle 11 is raised, the shield gas G can be sprayed so as to cover substantially directly above the distal end portion 2a of the welding wire 2 in the narrow groove Wb.

図１における符号１５は、狭開先Ｗｂの溶接ワイヤ２の挿入側と反対側開口に位置するセラミックスから成る裏当てであり、狭開先Ｗｂの裏側開口を塞いで溶接金属Ｂが流出するのを防止している。また、図１における符号１６は、冷却水循環ホースである。   Reference numeral 15 in FIG. 1 is a backing made of ceramics located at the opening opposite to the insertion side of the welding wire 2 of the narrow groove Wb, and the weld metal B flows out by closing the back opening of the narrow groove Wb. Is preventing. Moreover, the code | symbol 16 in FIG. 1 is a cooling water circulation hose.

このような構成を成す狭開先用溶接装置１では、まず、端面Ｗａ，Ｗａ間に形成されている狭開先Ｗｂに対して、狭開先用溶接装置１及び裏当て１５を所定部位に配置するのに続いて、溶接トーチ３及びインナシールドガスノズル１１を狭開先Ｗｂ内に挿入すると共に、アウタシールドガスノズル１３を狭開先Ｗｂ上にセットする。   In the welding apparatus 1 for a narrow groove having such a configuration, first, the welding apparatus 1 for a narrow groove and the backing 15 are set to predetermined portions with respect to the narrow groove Wb formed between the end faces Wa and Wa. Following the arrangement, the welding torch 3 and the inner shield gas nozzle 11 are inserted into the narrow groove Wb, and the outer shield gas nozzle 13 is set on the narrow groove Wb.

次いで、予め溶接ワイヤ２の径寸法等に応じて設定した電流値及び電圧値に基づいて通電制御を開始すると、溶接ワイヤ２及び一対の厚板鋼板Ｗ，Ｗの各端面Ｗａ，Ｗａの溶融が始まって、狭開先Ｗｂ内において溶接金属（溶接ビード）Ｂの生成が開始される。   Next, when energization control is started based on the current value and the voltage value set in advance according to the diameter and the like of the welding wire 2, the end surfaces Wa and Wa of the welding wire 2 and the pair of thick steel plates W and W are melted. Beginning, generation of the weld metal (weld bead) B is started in the narrow groove Wb.

このようにしてアーク溶接を開始した段階で、予め設定した速度（所定の溶接速度）で本体フレーム５をレール４に沿って移動させつつ溶接トーチ３からのワイヤ送出量を制御して、狭開先Ｗｂ内に溶接金属Ｂを順次積層させる。   At the stage where arc welding is started in this way, the wire feed amount from the welding torch 3 is controlled while moving the main body frame 5 along the rail 4 at a preset speed (predetermined welding speed), so that it is narrowly opened. The weld metal B is sequentially laminated in the tip Wb.

このとき、溶接トーチ３では、その湾曲部３ｂによって溶接ワイヤ２の先端部２ａに後退角を付けつつ溶接ワイヤ２を送出するようにしているので、溶けた溶接金属（溶接ビード）Ｂがアーク力で溶接方向後方に押圧されて、いわゆる狭開先Ｗｂ内における溶融池の先行による溶接欠陥の発生が回避されることとなる。
つまり、溶接速度が１０ｃｍ／ｍｉｎ以下での低速度溶接施工が可能となり、１層の積層高さが最大で１０ｍｍ程度の肉盛溶接が可能となる。 At this time, in the welding torch 3, the welding wire 2 is sent out with a receding angle applied to the distal end portion 2 a of the welding wire 2 by the curved portion 3 b, so that the melted weld metal (weld bead) B generates an arc force. Therefore, the occurrence of welding defects due to the preceding of the weld pool in the so-called narrow groove Wb is avoided.
That is, low-speed welding can be performed at a welding speed of 10 cm / min or less, and overlay welding with a maximum stacking height of about 10 mm is possible.

また、溶接中において、回動ユニット７が、支持軸６を介して溶接トーチ３を回動させて、後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａを鉛直軸回りにオシレートさせるので、例えば、開先幅が２０ｍｍ以下の狭開先Ｗｂ内では、オシレート角αが４０°のオシレートで一対の厚板鋼板Ｗ，Ｗの各端面Ｗａ，Ｗａをダイレクトに狙うことができ、したがって、低入熱でも十分な溶け込み量が得られることとなって、適正条件の範囲が広い（溶接条件の自由度が広い）溶接施工を安定して行い得ることとなる。   Further, during welding, the rotating unit 7 rotates the welding torch 3 via the support shaft 6 to oscillate the tip 2a of the welding wire 2 with a receding angle around the vertical axis. In a narrow groove Wb having a groove width of 20 mm or less, the end faces Wa and Wa of the pair of thick steel plates W and W can be directly aimed at with an oscillating angle α of 40 °, and therefore low heat input. However, a sufficient amount of penetration can be obtained, and welding can be performed stably with a wide range of appropriate conditions (a wide degree of freedom in welding conditions).

そして、このように、一対の厚板鋼板Ｗ，Ｗの各端面Ｗａ，Ｗａをダイレクトに狙うことができるのに加えて、溶けた溶接金属（溶接ビード）Ｂをアーク力で溶接方向後方に押圧するようにしているので、開先幅が２０ｍｍ程度の狭開先Ｗｂ内の連続肉盛溶接が可能であり、その結果、初層の溶接時において、上記したように、セラミックスから成る裏当て１５を用いたとしても、良好な裏波を形成し得ることとなる。   Thus, in addition to being able to directly aim at the end faces Wa, Wa of the pair of thick steel plates W, W, the molten weld metal (weld bead) B is pressed backward in the welding direction by an arc force. Therefore, continuous build-up welding in a narrow groove Wb having a groove width of about 20 mm is possible. As a result, as described above, the backing 15 made of ceramics is used when welding the first layer. Even if is used, a good back wave can be formed.

上記溶接の間、溶接トーチ３に隣接して配置したインナシールドガスノズル１１及びアウタシールドガスノズル１３から、シールドガスＧが狭開先Ｗｂ内に向けて噴射されるので、溶接金属Ｂに酸化やブローホールなどの欠陥を生じさせることなくアーク溶接を行い得ることとなる。   During the welding, the shield gas G is injected into the narrow groove Wb from the inner shield gas nozzle 11 and the outer shield gas nozzle 13 disposed adjacent to the welding torch 3, so that oxidation or blowhole is applied to the weld metal B. Arc welding can be performed without causing defects such as these.

この実施例では、インナシールドガスノズル１１のノズル先端部１１ａを狭開先Ｗｂに挿入した状態において、このノズル先端部１１ａが後退角の付いた溶接ワイヤ２の先端部２ａのほぼ真上に位置するようにしているうえ、アウタシールドガスノズル１３が溶接金属Ｂの積層数の多少にかかわらず、常に狭開先Ｗｂ内における溶接ワイヤ２の先端部２ａのほぼ真上を覆うようにしているので、初層から最終の余盛層に至るまで、十分且つ確実なシールドが成されることとなる。   In this embodiment, in a state where the nozzle tip portion 11a of the inner shield gas nozzle 11 is inserted into the narrow groove Wb, the nozzle tip portion 11a is positioned almost directly above the tip portion 2a of the welding wire 2 with a receding angle. In addition, the outer shield gas nozzle 13 always covers almost the top of the distal end portion 2a of the welding wire 2 in the narrow groove Wb regardless of the number of layers of the weld metal B. A sufficient and reliable shield is achieved from the layer to the final surplus layer.

この実施例の狭開先用溶接装置１では、溶接トーチ３に後退角付与手段である湾曲部３ｂを配置して、本体フレーム５側から鉛直方向に沿って送給される溶接ワイヤ２の先端部２ａに後退角を付けるようにすることで、溶接方向の進行側に障害物がある場合にも対応することができるようにしているが、この構成に限定されるものではない。   In the narrow groove welding apparatus 1 of this embodiment, a bending portion 3b, which is a receding angle imparting means, is arranged on the welding torch 3, and the tip of the welding wire 2 fed along the vertical direction from the main body frame 5 side. By providing a receding angle to the portion 2a, it is possible to cope with an obstacle on the traveling side in the welding direction, but the configuration is not limited to this.

他の構成として、例えば、図３に示すように、溶接トーチ２３を支持する鉛直方向の支持軸２６の先端部を後退角付与手段としてのトーチ連結部２６ａとし、このトーチ連結部２６ａに、直線状のコンジットライナ２２に接続する溶接トーチ２３を溶接方向の後退側に向けて傾斜させた状態で装着する構成としてもよく、この構成を採用した場合には、溶接ワイヤ２の先端部２ａに後退角を付けるための湾曲部を溶接トーチ２３に設置する必要がなく、その結果、溶接トーチ２３の構造の簡略化が図られると共に、市販の給電チップ２３ａを用いることができ、コストの低減を実現し得ることとなる。   As another configuration, for example, as shown in FIG. 3, the front end portion of the vertical support shaft 26 that supports the welding torch 23 is a torch connecting portion 26a as a receding angle providing means, and a straight line is connected to the torch connecting portion 26a. The welding torch 23 connected to the conduit conduit 22 may be mounted in an inclined state toward the retreating side in the welding direction. When this configuration is adopted, the welding torch 23 retreats to the distal end portion 2a of the welding wire 2. It is not necessary to install a curved portion for giving a corner to the welding torch 23. As a result, the structure of the welding torch 23 can be simplified, and a commercially available power supply tip 23a can be used, thereby realizing cost reduction. It will be possible.

本発明に係る狭開先用溶接装置の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではなく、例えば、溶接トーチの溶接方向の進行側に小型カメラを設けてアークＡを監視するようにしてもよく、この場合には、溶接トーチの溶接方向の進行側に視界を遮る物がない分だけアークＡの監視を容易に行い得ることとなり、狙い位置等のリアルタイムの調整を行い得ることとなる。   The configuration of the welding apparatus for narrow gaps according to the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, a small camera is provided on the traveling side in the welding direction of the welding torch to monitor the arc A. In this case, the arc A can be easily monitored as much as there is no object obstructing the field of vision on the welding direction of the welding torch, and the target position and the like can be adjusted in real time. It becomes.

１ 狭開先用溶接装置
２ 溶接ワイヤ
３，２３ 溶接トーチ
３ｂ 湾曲部（後退角付与手段）
６，２６ 支持軸（鉛直軸）
７ 回動ユニット（オシレート機構）
１１ インナシールドガスノズル
１３ アウタシールドガスノズル
２６ａ トーチ連結部（後退角付与手段）
Ａ アーク
Ｂ 溶接金属（溶接ビード）
Ｗ 厚板鋼板
Ｗａ 厚板鋼板の端面
Ｗｂ 狭開先
α オシレート角
θ 後退角 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Welding apparatus for narrow grooves 2 Welding wires 3, 23 Welding torch 3b Curved part (retraction angle giving means)
6,26 Support shaft (vertical axis)
7 Rotating unit (oscillating mechanism)
11 Inner Shield Gas Nozzle 13 Outer Shield Gas Nozzle 26a Torch Connection (Retraction Angle Giving Unit)
A Arc B Weld metal (weld bead)
W Thick steel plate Wa End face Wb of thick steel plate Narrow groove α Oscillation angle θ Receding angle

Claims (4)

一対の厚板鋼板間の上方に向けて開口する狭開先に挿入されて、該狭開先に沿って移動しつつ溶接ワイヤを送給する溶接トーチを備えた狭開先用溶接装置において、
前記溶接トーチから送給される前記溶接ワイヤの少なくとも先端部を鉛直方向に対して溶接方向の後方に向けて傾斜させて前記厚板鋼板との間にアークを生じさせる後退角付与手段と、
前記溶接トーチを駆動して鉛直方向に対して傾斜する前記溶接ワイヤの先端部を鉛直軸回りに搖動させるオシレート機構を備えた
ことを特徴とする狭開先用溶接装置。 In a welding apparatus for a narrow groove including a welding torch that is inserted into a narrow groove that opens upward between a pair of thick steel plates and feeds a welding wire while moving along the narrow groove,
A receding angle imparting means for inclining at least the tip of the welding wire fed from the welding torch toward the rear in the welding direction with respect to the vertical direction to generate an arc between the thick steel plates;
A narrow groove welding apparatus, comprising: an oscillating mechanism that drives the welding torch to swing a distal end portion of the welding wire inclined with respect to a vertical direction around a vertical axis. 前記溶接トーチに形成された湾曲部を前記後退角付与手段とした請求項１に記載の狭開先用溶接装置。   The narrow groove welding apparatus according to claim 1, wherein a curved portion formed in the welding torch is used as the receding angle providing means. 前記溶接トーチは鉛直方向の支持軸に支持され、前記支持軸の先端に位置して前記溶接トーチを溶接方向の後退側に向けて傾斜させた状態で装着するトーチ連結部を前記後退角付与手段とした請求項１に記載の狭開先用溶接装置。   The welding torch is supported by a vertical support shaft, and the retracting angle imparting means is provided with a torch connecting portion mounted at a tip of the support shaft in a state where the welding torch is inclined toward the backward side in the welding direction. The welding apparatus for narrow grooves according to claim 1. 前記狭開先に挿入されて、鉛直方向に対して傾斜する前記溶接ワイヤの先端部の直上からシールドガスを供給するシールドガスノズルを備えている請求項１〜３のいずれか１つの項に記載の狭開先用溶接装置。   The shield gas nozzle according to any one of claims 1 to 3, further comprising a shield gas nozzle that is inserted into the narrow groove and supplies a shield gas from directly above a tip portion of the welding wire that is inclined with respect to a vertical direction. Narrow groove welding equipment.
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