JP2712117B2 - 異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法 - Google Patents
異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、異厚金属材の水平突き
合わせアーク溶接方法に関し、肉厚の異なる金属管、金
属板、金属帯板、その他の金属構造材を水平に突き合わ
せてアーク溶接する方法に関する。
合わせアーク溶接方法に関し、肉厚の異なる金属管、金
属板、金属帯板、その他の金属構造材を水平に突き合わ
せてアーク溶接する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】肉厚の異なる被溶接金属材同士を突き合
わせて、上面に段差を付けたまま水平突き合わせアーク
溶接を行う場合、特に肉厚の厚い被溶接金属材側の下部
の溶け込みが悪く、溶接割れ、未溶着、ブローホールの
発生等溶接欠陥の発生が多いという問題があった。
わせて、上面に段差を付けたまま水平突き合わせアーク
溶接を行う場合、特に肉厚の厚い被溶接金属材側の下部
の溶け込みが悪く、溶接割れ、未溶着、ブローホールの
発生等溶接欠陥の発生が多いという問題があった。
【０００３】この種の問題に対処するために、従来、次
のような方法および装置が開示されている。 （１）特開昭５２−９２８４１号公報には、中間厚肉体
の配置による異厚金属体のアーク溶接方法が開示されて
いる。 （２）特開昭６０−６２７３号公報には、先行コイルの
後端と後行コイルの先端とをプレス加工で均一にした後
で溶接する異厚金属体の溶接方法が開示されている。 （３）特開昭６１−１７６４９０号公報には、板厚の厚
い方の帯板に斜めに加工を施して段差をなくした後で溶
接する異厚金属材のレーザ溶接方法が開示されている。 （４）特開昭５４−２９８５５号公報には、揺動アーク
溶接による異厚金属材のアーク溶接方法および装置が開
示されている。
のような方法および装置が開示されている。 （１）特開昭５２−９２８４１号公報には、中間厚肉体
の配置による異厚金属体のアーク溶接方法が開示されて
いる。 （２）特開昭６０−６２７３号公報には、先行コイルの
後端と後行コイルの先端とをプレス加工で均一にした後
で溶接する異厚金属体の溶接方法が開示されている。 （３）特開昭６１−１７６４９０号公報には、板厚の厚
い方の帯板に斜めに加工を施して段差をなくした後で溶
接する異厚金属材のレーザ溶接方法が開示されている。 （４）特開昭５４−２９８５５号公報には、揺動アーク
溶接による異厚金属材のアーク溶接方法および装置が開
示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記（１）、（２）お
よび（３）の方法では、突き合わせ部を特別に加工した
り、中間厚肉体を介装したりする必要があり、特別な加
工装置や加工工程を必要とし、設備費が高価となり、加
工に余分な時間を必要としたり、中間厚肉体を介装した
場合には溶接部分が増えるという問題がある。
よび（３）の方法では、突き合わせ部を特別に加工した
り、中間厚肉体を介装したりする必要があり、特別な加
工装置や加工工程を必要とし、設備費が高価となり、加
工に余分な時間を必要としたり、中間厚肉体を介装した
場合には溶接部分が増えるという問題がある。
【０００５】また、前記（４）の方法、装置では、装置
が複雑で高価となるばかりでなく、段差（肉厚差）が大
きい場合には前述の問題点を充分に解決できる技術では
なかった。本発明は、以上のような従来技術の問題点を
解消し、かつ、前述のような溶接欠陥の発生を防止する
ことのできる簡易な異厚金属材の水平突き合わせアーク
溶接方法を提供することを課題とする。
が複雑で高価となるばかりでなく、段差（肉厚差）が大
きい場合には前述の問題点を充分に解決できる技術では
なかった。本発明は、以上のような従来技術の問題点を
解消し、かつ、前述のような溶接欠陥の発生を防止する
ことのできる簡易な異厚金属材の水平突き合わせアーク
溶接方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、肉厚が８ｍｍ
以下で肉厚の異なる同種の被溶接金属材同士をアーク溶
接する異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法にお
いて、被溶接金属材同士の裏面を同一水平面上で突き合
わせて溶接部での被溶接金属材同士の上面の段差が０．
１ｍｍ以上となる場合に、溶接トーチを被溶接金属材の
裏面で決定される水平面に対して４５度以上、８７度以
下の角度で肉厚の薄い被溶接金属材側に傾斜させて溶接
することにより前記課題を解決したものである。
以下で肉厚の異なる同種の被溶接金属材同士をアーク溶
接する異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法にお
いて、被溶接金属材同士の裏面を同一水平面上で突き合
わせて溶接部での被溶接金属材同士の上面の段差が０．
１ｍｍ以上となる場合に、溶接トーチを被溶接金属材の
裏面で決定される水平面に対して４５度以上、８７度以
下の角度で肉厚の薄い被溶接金属材側に傾斜させて溶接
することにより前記課題を解決したものである。
【０００７】
【作用】実施例および比較例の実験に用いた装置を示す
図１に従って本発明の作用について説明する。本発明に
よると、溶接部での被溶接金属材同士の上面の段差が
０．１ｍｍ以上となる場合に、アーク溶接機の溶接トー
チを、肉厚の薄い被溶接金属材側に傾斜させることによ
って、肉厚の薄い被溶接金属材が肉厚の厚い被溶接金属
材に比較して溶融し易い作用を和らげ、肉厚の薄い被溶
接金属材、肉厚の厚い被溶接金属材の均一な溶融をえる
ことができる。これは、特に電流分布等の変化によるも
のと思われる。
図１に従って本発明の作用について説明する。本発明に
よると、溶接部での被溶接金属材同士の上面の段差が
０．１ｍｍ以上となる場合に、アーク溶接機の溶接トー
チを、肉厚の薄い被溶接金属材側に傾斜させることによ
って、肉厚の薄い被溶接金属材が肉厚の厚い被溶接金属
材に比較して溶融し易い作用を和らげ、肉厚の薄い被溶
接金属材、肉厚の厚い被溶接金属材の均一な溶融をえる
ことができる。これは、特に電流分布等の変化によるも
のと思われる。
【０００８】この場合、溶接トーチ４と、被溶接金属材
の裏面で決定される水平面Ｓとのなす角度θは図２に示
すように４５度以上、８７度以下の範囲に限定する。こ
の角度θが８７度を超えると溶接トーチ４の傾斜による
効果がえられず、また、４５度以下では、通常のアーク
溶接機では溶接トーチ４が被溶接材のクランプ装置３あ
るいは被溶接材にあたり、溶接が不可能となる。したが
って均一溶接の効果の得られる溶接トーチ４と水平面Ｓ
とのなす角度θの範囲は４５度以上、８７度以下であ
る。
の裏面で決定される水平面Ｓとのなす角度θは図２に示
すように４５度以上、８７度以下の範囲に限定する。こ
の角度θが８７度を超えると溶接トーチ４の傾斜による
効果がえられず、また、４５度以下では、通常のアーク
溶接機では溶接トーチ４が被溶接材のクランプ装置３あ
るいは被溶接材にあたり、溶接が不可能となる。したが
って均一溶接の効果の得られる溶接トーチ４と水平面Ｓ
とのなす角度θの範囲は４５度以上、８７度以下であ
る。
【０００９】なお、溶接部での被溶接金属材同士の上面
の段差Ｈが０．１ｍｍより小さい場合には、本発明を適
用しなくても均一溶接の効果が得られる。
の段差Ｈが０．１ｍｍより小さい場合には、本発明を適
用しなくても均一溶接の効果が得られる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明の実施例および比較例で使用
したＭＩＧ溶接による異厚金属材の水平突き合わせアー
ク溶接機を示す縦断側面図である。すなわち、図１にお
いて、１は肉厚の厚い被溶接金属材、２は肉厚の薄い被
溶接金属材、３は被溶接材のクランプ装置、４は溶接ト
ーチ、５は溶接ワイヤー供給用ピンチロール、６はフィ
ラーワイヤーコイル、７は溶接電源装置、θは溶接トー
チの水平面Ｓに対する傾斜角度、Ｈは肉厚の厚い被溶接
金属材１と肉厚の薄い被溶接金属材２間の上面の段差、
Ｓは肉厚の厚い被溶接金属材１と肉厚の薄い被溶接金属
材２の裏面で決定される水平面を示す。
したＭＩＧ溶接による異厚金属材の水平突き合わせアー
ク溶接機を示す縦断側面図である。すなわち、図１にお
いて、１は肉厚の厚い被溶接金属材、２は肉厚の薄い被
溶接金属材、３は被溶接材のクランプ装置、４は溶接ト
ーチ、５は溶接ワイヤー供給用ピンチロール、６はフィ
ラーワイヤーコイル、７は溶接電源装置、θは溶接トー
チの水平面Ｓに対する傾斜角度、Ｈは肉厚の厚い被溶接
金属材１と肉厚の薄い被溶接金属材２間の上面の段差、
Ｓは肉厚の厚い被溶接金属材１と肉厚の薄い被溶接金属
材２の裏面で決定される水平面を示す。
【００１１】図１の装置を使用して、肉厚の厚い被溶接
金属材１として板厚８ｍｍのＳＵＳ−３０４オーステナ
イトステンレス鋼の熱延板を、また、肉厚の薄い被溶接
金属材２としては板厚６ｍｍの同一鋼種の熱延板を用い
て水平突き合わせアーク溶接を実施した。すなわち、
（Ａ）溶接トーチの水平面Ｓに対する角度θを８５度と
し、両者の段差Ｈを２ｍｍとした本発明の実施例、
（Ｂ）溶接トーチの水平面Ｓに対する角度θを９０度と
し、両者の段差Ｈを２ｍｍとした比較例、の２つの場合
について表１に示した溶接条件でＡｒガス雰囲気下のＭ
ＩＧ溶接を行った後、溶接ビートに対して直角な方向の
断面の組織と、断面のダイチェックによる溶接欠陥検査
結果を比較した。
金属材１として板厚８ｍｍのＳＵＳ−３０４オーステナ
イトステンレス鋼の熱延板を、また、肉厚の薄い被溶接
金属材２としては板厚６ｍｍの同一鋼種の熱延板を用い
て水平突き合わせアーク溶接を実施した。すなわち、
（Ａ）溶接トーチの水平面Ｓに対する角度θを８５度と
し、両者の段差Ｈを２ｍｍとした本発明の実施例、
（Ｂ）溶接トーチの水平面Ｓに対する角度θを９０度と
し、両者の段差Ｈを２ｍｍとした比較例、の２つの場合
について表１に示した溶接条件でＡｒガス雰囲気下のＭ
ＩＧ溶接を行った後、溶接ビートに対して直角な方向の
断面の組織と、断面のダイチェックによる溶接欠陥検査
結果を比較した。
【００１２】
【表１】
【００１３】結果は図３および図４に模式的に示したよ
うに、溶接トーチの水平面Ｓに対する角度θを８５度と
し、両者の段差Ｈを２ｍｍとした実施例（Ａ）の場合は
板厚方向の下部まで充分な溶け込みと溶着がみられ、溶
接部８に溶接欠陥が見当たらない。（図３） これに対して、溶接トーチの水平面Ｓに対する角度を９
０度とした比較例（Ｂ）では、板厚方向の下部の溶け込
みが不充分で、板厚の厚い８ｍｍの熱延板の裏側からほ
ぼ板厚の１／３にわたる溶接部８に未溶着欠陥部分９が
みられる。（図４） なお、実施例（Ａ）および比較例（Ｂ）ではＭＩＧ溶接
装置を使用したが、本発明の方法では、ＴＩＧ溶接でも
他のアーク溶接でもよい結果が得られるものであり、Ｍ
ＩＧ溶接にかぎるものではない。
うに、溶接トーチの水平面Ｓに対する角度θを８５度と
し、両者の段差Ｈを２ｍｍとした実施例（Ａ）の場合は
板厚方向の下部まで充分な溶け込みと溶着がみられ、溶
接部８に溶接欠陥が見当たらない。（図３） これに対して、溶接トーチの水平面Ｓに対する角度を９
０度とした比較例（Ｂ）では、板厚方向の下部の溶け込
みが不充分で、板厚の厚い８ｍｍの熱延板の裏側からほ
ぼ板厚の１／３にわたる溶接部８に未溶着欠陥部分９が
みられる。（図４） なお、実施例（Ａ）および比較例（Ｂ）ではＭＩＧ溶接
装置を使用したが、本発明の方法では、ＴＩＧ溶接でも
他のアーク溶接でもよい結果が得られるものであり、Ｍ
ＩＧ溶接にかぎるものではない。
【００１４】
【発明の効果】本発明の方法によると、限定された角度
内に溶接トーチを傾斜させるように構成したので、異厚
金属材の水平突き合わせアーク溶接が簡易に、しかも確
実に、かつ、溶接不良、溶接割れ、ブローホール等の溶
接欠陥の発生なしに実施することが可能となった。
内に溶接トーチを傾斜させるように構成したので、異厚
金属材の水平突き合わせアーク溶接が簡易に、しかも確
実に、かつ、溶接不良、溶接割れ、ブローホール等の溶
接欠陥の発生なしに実施することが可能となった。
【００１５】また、従来異厚金属板の水平突き合わせア
ーク溶接に際しては、出力をあげて溶接しなければなら
なかったが、低出力で溶接可能となり、熱影響部でのＨ
ＡＺ割れを防止する効果もえられる。
ーク溶接に際しては、出力をあげて溶接しなければなら
なかったが、低出力で溶接可能となり、熱影響部でのＨ
ＡＺ割れを防止する効果もえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例で使用した溶接トーチの傾斜装置を設置
したＭＩＧ溶接機の縦断側面図である。
したＭＩＧ溶接機の縦断側面図である。
【図２】被溶接金属材の上面の段差Ｈ（ｍｍ）と、溶接
トーチ４と水平面Ｓとのなす角度θとを変数として均一
溶接効果のえられる範囲を示す図である。
トーチ４と水平面Ｓとのなす角度θとを変数として均一
溶接効果のえられる範囲を示す図である。
【図３】実施例（Ａ）の溶接部の断面（未溶着欠陥部分
９がない。）を模式的に示す図である。
９がない。）を模式的に示す図である。
【図４】比較例（Ｂ）の溶接部の断面（未溶着欠陥部分
９がある。）を模式的に示す図である。
９がある。）を模式的に示す図である。
１ 肉厚の厚い被溶接金属材 ２ 肉厚の薄い被溶接金属材 ３ 被溶接材のクランプ装置 ４ 溶接トーチ ５ ピンチロール ６ フィラーワイヤーコイル ７ 溶接電源装置 ８ 溶接部 ９ 未溶着欠陥部分 θ 溶接トーチ４と水平面Ｓとのなす角度 Ｈ 肉厚の厚い被溶接金属材１と肉厚の薄い被溶接金
属材２の上面の段差 Ｓ 肉厚の厚い被溶接金属材１と肉厚の薄い被溶接金
属材２の裏面で決定される水平面
属材２の上面の段差 Ｓ 肉厚の厚い被溶接金属材１と肉厚の薄い被溶接金
属材２の裏面で決定される水平面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横沢 二男 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (72)発明者 佐藤 裕二 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 千葉製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭60−6273（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 肉厚が８ｍｍ以下で肉厚の異なる同種の
被溶接金属材同士をアーク溶接する異厚金属材の水平突
き合わせアーク溶接方法において、被溶接金属材同士の
裏面を同一水平面上で突き合わせて溶接部での被溶接金
属材同士の上面の段差が０．１ｍｍ以上となる場合に、
溶接トーチを被溶接金属材の裏面で決定される水平面に
対して４５度以上、８７度以下の角度で肉厚の薄い被溶
接金属材側に傾斜させて溶接することを特徴とする異厚
金属材の水平突き合わせアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34871892A JP2712117B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34871892A JP2712117B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198437A JPH06198437A (ja) | 1994-07-19 |
| JP2712117B2 true JP2712117B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=18398906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34871892A Expired - Fee Related JP2712117B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 異厚金属材の水平突き合わせアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2712117B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2469828C1 (ru) * | 2011-07-07 | 2012-12-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тольяттинский государственный университет | Способ сварки элементов с большой разницей толщин |
| CN110919136A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 芜湖普威技研有限公司 | 厚板材和薄板材的焊接工艺 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34871892A patent/JP2712117B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06198437A (ja) | 1994-07-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |