JP2745964B2 - 横向多層盛溶接方法 - Google Patents
横向多層盛溶接方法Info
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- JP2745964B2 JP2745964B2 JP4160968A JP16096892A JP2745964B2 JP 2745964 B2 JP2745964 B2 JP 2745964B2 JP 4160968 A JP4160968 A JP 4160968A JP 16096892 A JP16096892 A JP 16096892A JP 2745964 B2 JP2745964 B2 JP 2745964B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高速回転アーク溶接に
よる横向多層盛溶接方法に関する。
よる横向多層盛溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶接ワイヤと被溶接部材との間に発生す
るアークを円運動させながら溶接をする回転アーク溶接
方法は公知である（特公昭６３−３９３４６号）。そし
てこの回転アーク溶接方法によれば、 アーク力、アーク熱の分散作用によりビード形状の平
滑化、溶込み形状の改善をはかることができる。 回転の遠心力により溶接ワイヤの溶融速度が増加し、
アークを回転させない場合に比べて高能率になる。 隅肉溶接や開先のある溶接において、溶接電流・アー
ク電圧の波形を利用したアークセンサ方式の開先倣い制
御ができる。 などの特長がある。
るアークを円運動させながら溶接をする回転アーク溶接
方法は公知である（特公昭６３−３９３４６号）。そし
てこの回転アーク溶接方法によれば、 アーク力、アーク熱の分散作用によりビード形状の平
滑化、溶込み形状の改善をはかることができる。 回転の遠心力により溶接ワイヤの溶融速度が増加し、
アークを回転させない場合に比べて高能率になる。 隅肉溶接や開先のある溶接において、溶接電流・アー
ク電圧の波形を利用したアークセンサ方式の開先倣い制
御ができる。 などの特長がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
回転アーク溶接においては一般に下向溶接や水平溶接を
対象としており、また多層盛溶接の場合でも狭開先に対
するものが主であった。
回転アーク溶接においては一般に下向溶接や水平溶接を
対象としており、また多層盛溶接の場合でも狭開先に対
するものが主であった。
【０００４】一方、アークを回転させずに比較的高電流
で横向多層盛溶接を行うと、溶接パスごとにビードの下
垂れ現象が起きやすく、ビード形状が悪く、溶込み不足
など溶接欠陥が発生する。
で横向多層盛溶接を行うと、溶接パスごとにビードの下
垂れ現象が起きやすく、ビード形状が悪く、溶込み不足
など溶接欠陥が発生する。
【０００５】横向溶接の場合は、一般にレ形開先である
ため、従来の高速回転アーク溶接方法を適用した場合で
も開先壁に接しない中間のパスにおいてアークセンサ方
式の開先倣い制御が適用できない個所が生じる。
ため、従来の高速回転アーク溶接方法を適用した場合で
も開先壁に接しない中間のパスにおいてアークセンサ方
式の開先倣い制御が適用できない個所が生じる。
【０００６】本発明は、前記のような課題を解決するた
めになされたもので、高速回転アーク溶接方法の利点を
保ちつつ、自動溶接を可能にした横向多層盛溶接方法を
提供することを目的としている。
めになされたもので、高速回転アーク溶接方法の利点を
保ちつつ、自動溶接を可能にした横向多層盛溶接方法を
提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、高速回転アー
ク溶接方法を横向多層盛溶接に適用する場合において、
ルートギャップ最奥の１層目の溶接の後２層目以降の溶
接の際、開先壁下面に接するパスの溶接時は前記アーク
センサ方式の開先倣い制御により溶接し、次いで行う開
先壁に接しない中間溶接パスについては、直前のパスで
溶接したときの開先倣い制御のデータを再生し、さらに
次いで行う開先壁上面に接するパスの溶接時は高速回転
アーク溶接によりアークセンサ方式の開先倣い制御のも
とで溶接する横向多層盛溶接方法とすることで、正確な
開先倣いで自動溶接を可能にし、かつ、アークの回転に
よるアーク力、アーク熱の分散作用によるビード形状の
平滑化、溶込み形状の改善効果により比較的高電流での
横向多層盛溶接を可能にしたものである。
ク溶接方法を横向多層盛溶接に適用する場合において、
ルートギャップ最奥の１層目の溶接の後２層目以降の溶
接の際、開先壁下面に接するパスの溶接時は前記アーク
センサ方式の開先倣い制御により溶接し、次いで行う開
先壁に接しない中間溶接パスについては、直前のパスで
溶接したときの開先倣い制御のデータを再生し、さらに
次いで行う開先壁上面に接するパスの溶接時は高速回転
アーク溶接によりアークセンサ方式の開先倣い制御のも
とで溶接する横向多層盛溶接方法とすることで、正確な
開先倣いで自動溶接を可能にし、かつ、アークの回転に
よるアーク力、アーク熱の分散作用によるビード形状の
平滑化、溶込み形状の改善効果により比較的高電流での
横向多層盛溶接を可能にしたものである。
【０００８】
【作用】本発明において、パス数は母材板厚、溶接条
件、ルートギャップＧ，開先角度θにより自動的に決定
される。そして開先壁に接するパスの番号がわかる。例
えば図１に示すように、ルートギャップが小さい場合は
パス番号の１〜６と８が開先壁に接するパスであり、パ
ス番号７が開先壁に接しない中間パスとなる。またルー
トギャップが大きい場合はパス番号の１〜５と７，８，
１１が開先壁に接するパスであり、パス番号６，９，１
０が開先壁に接しない中間パスとなる。
件、ルートギャップＧ，開先角度θにより自動的に決定
される。そして開先壁に接するパスの番号がわかる。例
えば図１に示すように、ルートギャップが小さい場合は
パス番号の１〜６と８が開先壁に接するパスであり、パ
ス番号７が開先壁に接しない中間パスとなる。またルー
トギャップが大きい場合はパス番号の１〜５と７，８，
１１が開先壁に接するパスであり、パス番号６，９，１
０が開先壁に接しない中間パスとなる。
【０００９】高速回転アーク溶接はこのパス番号順に行
われるが、開先壁に接するパスの個所は前回において形
成された溶接ビードと一方の開先壁との間で比較的良好
な形状の開先が形成されているため、その個所ではアー
クセンサ方式の開先倣い制御による自動溶接が可能であ
る。
われるが、開先壁に接するパスの個所は前回において形
成された溶接ビードと一方の開先壁との間で比較的良好
な形状の開先が形成されているため、その個所ではアー
クセンサ方式の開先倣い制御による自動溶接が可能であ
る。
【００１０】しかし、中間パスの個所は既に形成された
溶接ビードのみによる見掛けの開先であり、その開先の
中心線や形状は不安定であり、仮にアークセンサ方式の
開先倣い制御により溶接を行うと、ビード形状が崩れた
りしてその次のパスの溶込み不足などを生じるおそれが
ある。
溶接ビードのみによる見掛けの開先であり、その開先の
中心線や形状は不安定であり、仮にアークセンサ方式の
開先倣い制御により溶接を行うと、ビード形状が崩れた
りしてその次のパスの溶込み不足などを生じるおそれが
ある。
【００１１】そこで、かかる中間パスの個所は前回の開
先倣い制御データを再現実行することによりほぼ同程度
のビード形状、溶着量を得ることにしている。このよう
にして横向多層盛溶接の連続自動溶接が可能になる。
先倣い制御データを再現実行することによりほぼ同程度
のビード形状、溶着量を得ることにしている。このよう
にして横向多層盛溶接の連続自動溶接が可能になる。
【００１２】
【実施例】図２は本発明の横向多層盛溶接方法に使用す
る自動溶接機の概要図である。図において、３１は自走
式の台車で、レール３２上を溶接進行方向（紙面の表裏
方向）に走行する。３３は台車３１上に設置された水平
方向のＸ軸送り機構で、Ｘ軸スライドブロック３４，Ｘ
軸モータ３５及びボールネジ３６等からなり、電極ノズ
ル２１に対しレ形開先２０の深さ方向の送りを与える。
３７はＸ軸スライドブロック３４上に設置された垂直方
向のＹ軸送り機構で、Ｘ軸送り機構３３と同様の構成で
あり、Ｙ軸スライドブロック３８，図示しないＹ軸モー
タ及びボールネジ等からなる。Ｙ軸送り機構３７により
電極ノズル２１を開先２０の幅方向に送る。４０は電極
ノズル２１の回転機構で、回転モータ４１により偏心ギ
ヤ機構４２を介して電極ノズル２１に対し基端部を支点
２３とする歳差運動を与えるようになっており、これに
よって溶接ワイヤ２２の先端が円運動し、アークを回転
させることができる。４３は回転機構４０のハウジング
で、トーチ角度調整機構４４を介してＹ軸スライドブロ
ック３８に取り付けられている。トーチ角度調整機構４
４はＹ軸スライドブロック３８の側面に取り付けられた
ワイヤ２２先端を中心とする円弧ギヤ４５にトーチ角度
モータ（図示せず）のギヤ４６を噛み合わせてなるもの
で、これにより電極ノズル２１の水平に対するトーチ角
度αを溶接パスに応じて調整することができる。図示し
ないトーチ角度モータはハウジング４３に取り付けられ
ている。図中、２４は給電部である。
る自動溶接機の概要図である。図において、３１は自走
式の台車で、レール３２上を溶接進行方向（紙面の表裏
方向）に走行する。３３は台車３１上に設置された水平
方向のＸ軸送り機構で、Ｘ軸スライドブロック３４，Ｘ
軸モータ３５及びボールネジ３６等からなり、電極ノズ
ル２１に対しレ形開先２０の深さ方向の送りを与える。
３７はＸ軸スライドブロック３４上に設置された垂直方
向のＹ軸送り機構で、Ｘ軸送り機構３３と同様の構成で
あり、Ｙ軸スライドブロック３８，図示しないＹ軸モー
タ及びボールネジ等からなる。Ｙ軸送り機構３７により
電極ノズル２１を開先２０の幅方向に送る。４０は電極
ノズル２１の回転機構で、回転モータ４１により偏心ギ
ヤ機構４２を介して電極ノズル２１に対し基端部を支点
２３とする歳差運動を与えるようになっており、これに
よって溶接ワイヤ２２の先端が円運動し、アークを回転
させることができる。４３は回転機構４０のハウジング
で、トーチ角度調整機構４４を介してＹ軸スライドブロ
ック３８に取り付けられている。トーチ角度調整機構４
４はＹ軸スライドブロック３８の側面に取り付けられた
ワイヤ２２先端を中心とする円弧ギヤ４５にトーチ角度
モータ（図示せず）のギヤ４６を噛み合わせてなるもの
で、これにより電極ノズル２１の水平に対するトーチ角
度αを溶接パスに応じて調整することができる。図示し
ないトーチ角度モータはハウジング４３に取り付けられ
ている。図中、２４は給電部である。
【００１３】この自動溶接機は概略以上のように構成さ
れており、母材板厚、溶接条件、ルートギャップＧ，開
先角度θによりパス数が決定されると、図１に示すよう
なパス番号順に溶接を開始する。すなわち、電極ノズル
２１を回転機構４０により歳差運動させ、これにより溶
接ワイヤ２２の先端を回転させ、アークを高速度で回転
しながら溶接する。このような公知の高速回転アーク溶
接を行うと同時にアークセンサ方式の開先倣い制御を行
う。この場合、Ｘ軸送り機構３３によりアーク長を一定
に保ちつつＹ軸送り機構３７によりアークの回転中心が
開先中心に位置するように制御する。
れており、母材板厚、溶接条件、ルートギャップＧ，開
先角度θによりパス数が決定されると、図１に示すよう
なパス番号順に溶接を開始する。すなわち、電極ノズル
２１を回転機構４０により歳差運動させ、これにより溶
接ワイヤ２２の先端を回転させ、アークを高速度で回転
しながら溶接する。このような公知の高速回転アーク溶
接を行うと同時にアークセンサ方式の開先倣い制御を行
う。この場合、Ｘ軸送り機構３３によりアーク長を一定
に保ちつつＹ軸送り機構３７によりアークの回転中心が
開先中心に位置するように制御する。
【００１４】このような開先倣い制御は前述のように開
先壁に接するパスに対してのみ行われる。開先壁に接し
ない個所の中間パスを溶接するときは前回のパスの溶接
時に使用した開先倣い制御データを図示しない制御装置
のメモリーから呼び出してそのデータを再現実行する。
すなわち図１（ａ）の場合、中間パス７の溶接は６番目
のパスのデータを再生して溶接し、図１（ｂ）の場合、
中間パス６の溶接は５番目のパスのデータを、中間パス
９のときは８番目のパスのデータを、また中間パス１０
のときは同じく８番目のパスのデータを、それぞれ再生
して溶接する。なお、溶接はパスごとにＸ軸送り機構３
３により電極ノズル２１を所定量シフトさせ、トーチ角
度調整機構４４によりトーチ角度を再調整した後に行う
ものであることはいうまでもない。このようにして最終
パスまで連続自動的に横向多層盛溶接ができる。
先壁に接するパスに対してのみ行われる。開先壁に接し
ない個所の中間パスを溶接するときは前回のパスの溶接
時に使用した開先倣い制御データを図示しない制御装置
のメモリーから呼び出してそのデータを再現実行する。
すなわち図１（ａ）の場合、中間パス７の溶接は６番目
のパスのデータを再生して溶接し、図１（ｂ）の場合、
中間パス６の溶接は５番目のパスのデータを、中間パス
９のときは８番目のパスのデータを、また中間パス１０
のときは同じく８番目のパスのデータを、それぞれ再生
して溶接する。なお、溶接はパスごとにＸ軸送り機構３
３により電極ノズル２１を所定量シフトさせ、トーチ角
度調整機構４４によりトーチ角度を再調整した後に行う
ものであることはいうまでもない。このようにして最終
パスまで連続自動的に横向多層盛溶接ができる。
【００１５】図３は高速回転アーク溶接による初層ビー
ドの断面形状を示したものである。併せてアークを回転
させずに溶接したときのビード断面形状を点線で示して
ある。ルートギャップ６mm，開先角度３５°，溶接電流
３２０Ａ，溶接速度３５cm/minとし、回転アークの条件
はアークの回転径２mm，回転数５０Ｈｚとしたものであ
る。
ドの断面形状を示したものである。併せてアークを回転
させずに溶接したときのビード断面形状を点線で示して
ある。ルートギャップ６mm，開先角度３５°，溶接電流
３２０Ａ，溶接速度３５cm/minとし、回転アークの条件
はアークの回転径２mm，回転数５０Ｈｚとしたものであ
る。
【００１６】アークを回転させない非回転アーク溶接に
よると、ビード１６ａの表面が凸型になり、また溶込み
深さＨa が大きく集中的なものになる。このため、２パ
ス目において１７ａの個所に融合不良が生じやすい。こ
れに対して、高速回転アーク溶接によると、アークの回
転によりアーク力、アーク熱が分散するため、ビード１
６の表面が平滑になり、溶込み深さＨも小さく開先壁側
に膨らんだ形となって、溶込み形状の改善効果が著しい
ものである。もちろん１７の個所で融合不良などは生じ
ない。
よると、ビード１６ａの表面が凸型になり、また溶込み
深さＨa が大きく集中的なものになる。このため、２パ
ス目において１７ａの個所に融合不良が生じやすい。こ
れに対して、高速回転アーク溶接によると、アークの回
転によりアーク力、アーク熱が分散するため、ビード１
６の表面が平滑になり、溶込み深さＨも小さく開先壁側
に膨らんだ形となって、溶込み形状の改善効果が著しい
ものである。もちろん１７の個所で融合不良などは生じ
ない。
【００１７】本発明による横向溶接継手のマクロ断面を
図４の（ａ）〜（ｄ）に示す。（ａ）はＧ＝３mm，
（ｂ）はＧ＝６mm，（ｃ）はＧ＝９mm，（ｄ）はＧ＝１
２mmの場合である。同図から明らかなように、ルートギ
ャップの大小にかかわらずきわめて良好な横向溶接継手
が得られている。
図４の（ａ）〜（ｄ）に示す。（ａ）はＧ＝３mm，
（ｂ）はＧ＝６mm，（ｃ）はＧ＝９mm，（ｄ）はＧ＝１
２mmの場合である。同図から明らかなように、ルートギ
ャップの大小にかかわらずきわめて良好な横向溶接継手
が得られている。
【００１８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、高速回転
アーク溶接により横向多層盛溶接を連続自動的に行うこ
とができ、かつ、きわめて良好な横向溶接継手を得るこ
とができる。
アーク溶接により横向多層盛溶接を連続自動的に行うこ
とができ、かつ、きわめて良好な横向溶接継手を得るこ
とができる。
【図１】本発明の横向多層盛溶接方法の説明図である。
【図２】本発明において使用する自動溶接機の概要図で
ある。
ある。
【図３】初層ビードの断面図である。
【図４】本発明による横向溶接継手のマクロ断面図であ
る。
る。
２０ レ形開先 ２１ 電極ノズル ２２ 溶接ワイヤ
Claims (1)
- 【請求項１】 横向の多層盛アーク溶接において、ルートギャップ最奥の１層目の溶接の後２層目以降の溶
接において、 開先壁下面に接するパスの溶接時は高速回
転アーク溶接によりアークセンサ方式の開先倣い制御の
もとで溶接し、次いで行う開先壁に接しない中間溶接パ
スについては、直前の溶接パスにおける倣い制御データ
を再生し、さらに次いで行う開先壁上面に接するパスの
溶接時は高速回転アーク溶接によりアークセンサ方式の
開先倣い制御のもとで溶接することを特徴とする横向多
層盛溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160968A JP2745964B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 横向多層盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160968A JP2745964B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 横向多層盛溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06640A JPH06640A (ja) | 1994-01-11 |
| JP2745964B2 true JP2745964B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=15726066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160968A Expired - Fee Related JP2745964B2 (ja) | 1992-06-19 | 1992-06-19 | 横向多層盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745964B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1378310B1 (en) * | 2001-02-19 | 2011-08-24 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Method of T or butt welding of first and second base materials |
| FR2857034B1 (fr) * | 2003-07-02 | 2006-09-22 | Industeel France | Procede d'assemblage d'un troncon de cremaillere de plate-forme petroliere auto-elevatrice |
| JP2007090390A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Jfe Engineering Kk | 波形ウェブ桁の溶接方法 |
| US9770788B2 (en) * | 2010-02-10 | 2017-09-26 | Hobart Brothers Company | Aluminum alloy welding wire |
| US10654135B2 (en) | 2010-02-10 | 2020-05-19 | Illinois Tool Works Inc. | Aluminum alloy welding wire |
| CN111872598A (zh) * | 2010-02-10 | 2020-11-03 | 霍伯特兄弟有限责任公司 | 铝合金焊丝 |
| US10421159B2 (en) | 2015-02-25 | 2019-09-24 | Hobart Brothers Llc | Systems and methods for additive manufacturing using aluminum metal-cored wire |
| US11370068B2 (en) | 2015-02-25 | 2022-06-28 | Hobart Brothers Llc | Systems and methods for additive manufacturing using aluminum metal-cored wire |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60106672A (ja) * | 1983-11-14 | 1985-06-12 | Daikin Ind Ltd | 多層盛自動溶接方法 |
| JPS62254971A (ja) * | 1986-04-28 | 1987-11-06 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 横向き溶接方法 |
-
1992
- 1992-06-19 JP JP4160968A patent/JP2745964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06640A (ja) | 1994-01-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |