JP2744806B2 - ティグ溶接方法 - Google Patents
ティグ溶接方法Info
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- JP2744806B2 JP2744806B2 JP13455589A JP13455589A JP2744806B2 JP 2744806 B2 JP2744806 B2 JP 2744806B2 JP 13455589 A JP13455589 A JP 13455589A JP 13455589 A JP13455589 A JP 13455589A JP 2744806 B2 JP2744806 B2 JP 2744806B2
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- welding
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はティグ溶接方法に係り、特にアルミニウムま
たはアルミニウム合金などの交流ティグ溶接に好適な方
法に関するものである。
たはアルミニウム合金などの交流ティグ溶接に好適な方
法に関するものである。
アーク溶接における溶込み深さに及ぼす溶接条件の影
響を表わす式としては、安藤、長谷川；「溶接アーク現
象」増補版、産報出版（1967年）p.368〜369に掲載され
ているJacksonの式、 ここで k ;溶接方法によって定まる定数 I ;溶接電流 v ;溶接速度 Va;アーク電圧 が広く知られており、電流Ｉが小さいほど、溶接速度ｖ
が速いほど、またアーク電圧Va（アーク長）が高い（長
い）ほど、溶込み深さが減少することを示している。
響を表わす式としては、安藤、長谷川；「溶接アーク現
象」増補版、産報出版（1967年）p.368〜369に掲載され
ているJacksonの式、 ここで k ;溶接方法によって定まる定数 I ;溶接電流 v ;溶接速度 Va;アーク電圧 が広く知られており、電流Ｉが小さいほど、溶接速度ｖ
が速いほど、またアーク電圧Va（アーク長）が高い（長
い）ほど、溶込み深さが減少することを示している。
溶込み深さに及ぼすこのような溶接条件の影響につい
ては、例えば横尾、三田、渡辺；「ティグ溶接入門」産
報出版（1986年）p.80〜83、（社）軽金属協会編；「ア
ルミニウムハンドブック」（社）軽金属協会（昭和56
年）p.115〜116などにも記載されている。
ては、例えば横尾、三田、渡辺；「ティグ溶接入門」産
報出版（1986年）p.80〜83、（社）軽金属協会編；「ア
ルミニウムハンドブック」（社）軽金属協会（昭和56
年）p.115〜116などにも記載されている。
すなわち、溶接電流、溶接速度を一定とした溶接で
は、アーク長（アーク電圧）を長く（高く）するほど溶
込み深さは浅くなるとされている。
は、アーク長（アーク電圧）を長く（高く）するほど溶
込み深さは浅くなるとされている。
従来、ティグ溶接においては、前記Jacksonの式が成
立する範囲内に溶接条件を設定し、比較的短いアーク長
（アルミニウムやアルミニウム合金の溶接では約3mm程
度）で溶接を行っていたため、低電流域では手ぶれ等に
よるアーク長の変動の影響を大きく受けて溶込み深さが
変化し、均一な溶接ビードが得にくかった。また、狭隘
な場所や深い開先などで溶接線にトーチを近付けにくい
場合には、アーク長を短く保つために電極突出し長を長
くしており、その結果、電極の抵抗発熱により電極の溶
断電流が低くなり、溶接電流値が制限されてしまう。ま
た、従来の方法では、溶接電流を大きくしても得られる
溶込み深さに限界があった。
立する範囲内に溶接条件を設定し、比較的短いアーク長
（アルミニウムやアルミニウム合金の溶接では約3mm程
度）で溶接を行っていたため、低電流域では手ぶれ等に
よるアーク長の変動の影響を大きく受けて溶込み深さが
変化し、均一な溶接ビードが得にくかった。また、狭隘
な場所や深い開先などで溶接線にトーチを近付けにくい
場合には、アーク長を短く保つために電極突出し長を長
くしており、その結果、電極の抵抗発熱により電極の溶
断電流が低くなり、溶接電流値が制限されてしまう。ま
た、従来の方法では、溶接電流を大きくしても得られる
溶込み深さに限界があった。
本発明の目的は、従来知られていないアーク長と溶込
み深さの関係を利用して上記問題点を解決し、アルミニ
ウムやアルミニウム合金などのアーク溶接作業性、溶接
品質を改善する方法を提供することにある。
み深さの関係を利用して上記問題点を解決し、アルミニ
ウムやアルミニウム合金などのアーク溶接作業性、溶接
品質を改善する方法を提供することにある。
略定電流特性の溶接電流を用いて行う非消耗電極式ア
ーク溶接において、溶接電流、溶接速度を一定としてア
ーク長を変化させると、アーク長とアーク電圧の間には
第２図のような関係が成立する。また、アークによる母
材への入熱は〔電流×電圧×効率〕であるから、溶接電
流を一定とした場合の母材への入熱は、アーク電圧と同
様にアーク長の変化とともに第３図のように変化する。
ーク溶接において、溶接電流、溶接速度を一定としてア
ーク長を変化させると、アーク長とアーク電圧の間には
第２図のような関係が成立する。また、アークによる母
材への入熱は〔電流×電圧×効率〕であるから、溶接電
流を一定とした場合の母材への入熱は、アーク電圧と同
様にアーク長の変化とともに第３図のように変化する。
一方、母材に加えられるアーク圧力は、アーク長の増
加とともに第４図のように減少する。
加とともに第４図のように減少する。
アーク溶接における母材の溶込み深さは、母材に加え
られる入熱と母材を堀り下げる力すなわちアーク圧力に
よって決定されると考えられる。よって、溶込み深さPD
は上記入熱WBとアーク圧力Paを用いて、 PD＝aWB＋bPa＋ｃ （a,b,c:溶接条件など決まる定数） と表わすことができ、第３図および第４図からアーク長
と溶込み深さの間には第１図のような関係が成立するこ
とになる。すなわち、アーク長と溶込み深さが略反比例
する公知の領域Ａ（第１の領域）のほかに、溶込み深さ
がアーク長によってほとんど変動しない領域Ｂ（第２の
領域）および溶込み深さとアーク長が略比例する領域Ｃ
（第３の領域）が存在する。
られる入熱と母材を堀り下げる力すなわちアーク圧力に
よって決定されると考えられる。よって、溶込み深さPD
は上記入熱WBとアーク圧力Paを用いて、 PD＝aWB＋bPa＋ｃ （a,b,c:溶接条件など決まる定数） と表わすことができ、第３図および第４図からアーク長
と溶込み深さの間には第１図のような関係が成立するこ
とになる。すなわち、アーク長と溶込み深さが略反比例
する公知の領域Ａ（第１の領域）のほかに、溶込み深さ
がアーク長によってほとんど変動しない領域Ｂ（第２の
領域）および溶込み深さとアーク長が略比例する領域Ｃ
（第３の領域）が存在する。
このような新知見に基づき、請求項１記載の発明は、
上記第１の領域Ａよりアーク長が長く、溶込み深さがア
ーク長によってほとんど変動しない第２の領域Ｂに、ア
ーク長を設定することを特徴とする。
上記第１の領域Ａよりアーク長が長く、溶込み深さがア
ーク長によってほとんど変動しない第２の領域Ｂに、ア
ーク長を設定することを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、上記第２の領域Ｂより
アーク長が長く、溶込み深さとアーク長が略比例する第
３の領域Ｃに、アーク長を設定することを特徴とする。
アーク長が長く、溶込み深さとアーク長が略比例する第
３の領域Ｃに、アーク長を設定することを特徴とする。
以下、本発明の実施例を第５図および第６図を用いて
説明する。
説明する。
第５図は、略定電流特性の溶接電源（無負荷電圧40
V）を用い、溶接電流100A、溶接速度300mm/min、シール
ドガスAr・10/minで板厚3mmのアルミニウム合金A5052
の交流ティグ溶接を行った場合のアーク長と溶込み深さ
の関係を示したものである。本例において、アーク長が
4mm以下の場合には、アーク長の増加とともに溶込み深
さは減少するが、アーク長を４〜5mm程度にすると、溶
込み深さはほとんど変化しなかった。また、アーク長を
6mm以上にすると、アーク長の増加とともに溶込み深さ
が増加し、アーク長と溶込み深さが略反比例する公知の
領域よりも深い溶込みを得ることができた。
V）を用い、溶接電流100A、溶接速度300mm/min、シール
ドガスAr・10/minで板厚3mmのアルミニウム合金A5052
の交流ティグ溶接を行った場合のアーク長と溶込み深さ
の関係を示したものである。本例において、アーク長が
4mm以下の場合には、アーク長の増加とともに溶込み深
さは減少するが、アーク長を４〜5mm程度にすると、溶
込み深さはほとんど変化しなかった。また、アーク長を
6mm以上にすると、アーク長の増加とともに溶込み深さ
が増加し、アーク長と溶込み深さが略反比例する公知の
領域よりも深い溶込みを得ることができた。
第６図は、上記と同一の溶接電源を用い、溶接電流20
0A、溶接速度250mm/min、シールドガスAr・15/minで
板厚5mmのアルミニウムA1100の交流ティグ溶接を行った
場合のアーク長と溶込み深さの関係を示す。本例でも、
前記第５図の例と同様に、アーク長が４〜6mm程度では
溶込み深さはほとんど変化せず、アーク長を6mm以上に
すると、アーク長の増加とともに溶込み深さが増加し、
公知の領域（アーク長4mm以下）よりも深い溶込みを得
ることができた。
0A、溶接速度250mm/min、シールドガスAr・15/minで
板厚5mmのアルミニウムA1100の交流ティグ溶接を行った
場合のアーク長と溶込み深さの関係を示す。本例でも、
前記第５図の例と同様に、アーク長が４〜6mm程度では
溶込み深さはほとんど変化せず、アーク長を6mm以上に
すると、アーク長の増加とともに溶込み深さが増加し、
公知の領域（アーク長4mm以下）よりも深い溶込みを得
ることができた。
上記実施例では、アーク長によって溶込み深さがほと
んど変化しない領域は、いずれもアーク長が４〜6mmの
領域となっているが、この値は、板厚や溶接条件によっ
て異なることは言うまでもない。
んど変化しない領域は、いずれもアーク長が４〜6mmの
領域となっているが、この値は、板厚や溶接条件によっ
て異なることは言うまでもない。
また、上記実施例は溶接に用いる交流周波数を商用周
波数（50Hz）とした場合であるが、これに限定されるこ
とはなく、より高い、あるいは低い周波数を採用して
も、本発明の作用が損われることはない。
波数（50Hz）とした場合であるが、これに限定されるこ
とはなく、より高い、あるいは低い周波数を採用して
も、本発明の作用が損われることはない。
なお、第１図に示すアーク長と溶込み深さの関係は、
交流ティグ溶接だけでなく、直流ティグ溶接においても
近似的に成立する。所定の溶込み深さを得るために必要
な母材入熱、したがってアーク長は母材の材質（融点）
によって異なるが、それに応じた無負荷電圧を持つ溶接
電源を使用すれば、アルミニウムやアルミニウム合金以
外の材料を対象とする直流ティグ溶接においても本発明
の適用が可能である。
交流ティグ溶接だけでなく、直流ティグ溶接においても
近似的に成立する。所定の溶込み深さを得るために必要
な母材入熱、したがってアーク長は母材の材質（融点）
によって異なるが、それに応じた無負荷電圧を持つ溶接
電源を使用すれば、アルミニウムやアルミニウム合金以
外の材料を対象とする直流ティグ溶接においても本発明
の適用が可能である。
〔発明の効果〕 請求項１記載の発明によれば、アーク長が多少変化し
ても溶込み深さがほとんど変動しない溶接ができるた
め、手ぶれや母材位置の変動による影響を受けずに均一
な溶接ビードを得ることができる。
ても溶込み深さがほとんど変動しない溶接ができるた
め、手ぶれや母材位置の変動による影響を受けずに均一
な溶接ビードを得ることができる。
一方、請求項２記載の発明によれば、アーク長を長く
するほど溶込み深さが増加する溶接ができるため、従来
よりも深い溶込みを得ることができ、また溶接線にトー
チを近付けにくい場合でも従来のように電極突出し長さ
を長くする必要がなく、したがって電極の抵抗発熱によ
る溶断電流の低下を抑え、良好な溶接ができるという効
果がある。
するほど溶込み深さが増加する溶接ができるため、従来
よりも深い溶込みを得ることができ、また溶接線にトー
チを近付けにくい場合でも従来のように電極突出し長さ
を長くする必要がなく、したがって電極の抵抗発熱によ
る溶断電流の低下を抑え、良好な溶接ができるという効
果がある。
第１図は本発明のティグ溶接方法におけるアーク長と溶
込み深さの関係を示す線図、第２図〜第４図は本発明の
原理を説明するための線図、第５図および第６図は本発
明の実施例を示す線図である。 ｌ……アーク長、Va……アーク電圧、WB……母材入熱、
Pa……アーク圧力、PD……溶込み深さ、A,B,C……ｌとP
Dの関係の分類を示す領域、a,b,c……PDを決定する定
数。
込み深さの関係を示す線図、第２図〜第４図は本発明の
原理を説明するための線図、第５図および第６図は本発
明の実施例を示す線図である。 ｌ……アーク長、Va……アーク電圧、WB……母材入熱、
Pa……アーク圧力、PD……溶込み深さ、A,B,C……ｌとP
Dの関係の分類を示す領域、a,b,c……PDを決定する定
数。
Claims (2)
- 【請求項１】略定電流特性の溶接電源を用いて行う非消
耗電極式アーク溶接において、アーク長と溶込み深さが
略反比例する第１の領域よりアーク長が長く、溶込み深
さがアーク長によってほとんど変動しない第２の領域
に、アーク長を設定することを特徴とするティグ溶接方
法。 - 【請求項２】略定電流特性の溶接電源を用いて行う非消
耗電極式アーク溶接において、アーク長と溶込み深さが
略反比例する第１の領域と、この第１の領域よりアーク
長が長く、溶込み深さがアーク長によってほとんど変動
しない第２の領域と、この第２の領域よりアーク長が長
く、溶込み深さとアーク長が比例する第３の領域に、ア
ーク長を設定することを特徴とするティグ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455589A JP2744806B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | ティグ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13455589A JP2744806B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | ティグ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03476A JPH03476A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2744806B2 true JP2744806B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=15131062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13455589A Expired - Lifetime JP2744806B2 (ja) | 1989-05-30 | 1989-05-30 | ティグ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2744806B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7338424B2 (ja) * | 2019-11-22 | 2023-09-05 | 株式会社Ihi | 金属部材の熱影響部角度推定方法 |
| JP7338423B2 (ja) * | 2019-11-22 | 2023-09-05 | 株式会社Ihi | アーク溶け込み深さ推定方法 |
-
1989
- 1989-05-30 JP JP13455589A patent/JP2744806B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03476A (ja) | 1991-01-07 |
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Legal Events
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