JP2794393B2 - 固定管の円周自動溶接方法 - Google Patents
固定管の円周自動溶接方法Info
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- JP2794393B2 JP2794393B2 JP20096394A JP20096394A JP2794393B2 JP 2794393 B2 JP2794393 B2 JP 2794393B2 JP 20096394 A JP20096394 A JP 20096394A JP 20096394 A JP20096394 A JP 20096394A JP 2794393 B2 JP2794393 B2 JP 2794393B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は固定管の円周を全方位自
動溶接する方法に関し、自動機械による固定管のガスシ
ールドアーク溶接方法に関する。
動溶接する方法に関し、自動機械による固定管のガスシ
ールドアーク溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】パイプライン敷設工事などにおける固定
管の円周溶接では、全方位姿勢で溶接が行われる。従
来、パイプライン敷設工事等における固定管の円周溶接
方法としては、管径が細くて管内に人が入れない場合に
は、一般に裏波溶接法が採用されている。また、管径が
人が入れるほど十分に太い場合は管外面に裏当金を取付
けるか又は外面溶接後裏はつり方式による内面溶接が採
用されている。
管の円周溶接では、全方位姿勢で溶接が行われる。従
来、パイプライン敷設工事等における固定管の円周溶接
方法としては、管径が細くて管内に人が入れない場合に
は、一般に裏波溶接法が採用されている。また、管径が
人が入れるほど十分に太い場合は管外面に裏当金を取付
けるか又は外面溶接後裏はつり方式による内面溶接が採
用されている。
【０００３】特開昭５９−３９４７９号公報には、Ｖ又
はＵ字開先を設け、管内にインナークランプ装置を設
け、管外から片面溶接により完全溶込みを行わせる裏波
溶接を行う管用自動溶接装置が開示されている。特開昭
５８−６５５７９号公報には、定置された鋼管の内面を
溶接する技術が開示されている。この技術は大径導水管
等の現場溶接工事等における１パス溶接のエレクトロガ
ス並びにエレクトロスラグ溶接による鋼管内面の自動溶
接に関するものである。この場合、開先は管内面に設け
たＶ字形開先で、管外面には裏当金を取付けている。
はＵ字開先を設け、管内にインナークランプ装置を設
け、管外から片面溶接により完全溶込みを行わせる裏波
溶接を行う管用自動溶接装置が開示されている。特開昭
５８−６５５７９号公報には、定置された鋼管の内面を
溶接する技術が開示されている。この技術は大径導水管
等の現場溶接工事等における１パス溶接のエレクトロガ
ス並びにエレクトロスラグ溶接による鋼管内面の自動溶
接に関するものである。この場合、開先は管内面に設け
たＶ字形開先で、管外面には裏当金を取付けている。
【０００４】特開昭５０−１１８５３８号公報には固定
鋼管を外面側より強固に保持して内外面から同時に溶接
する装置が開示されている。この技術では、その添付図
に示されているように管外面からのＶ字開先を設けてい
ることが開示されているが、管内外からどのように溶接
するかを全く開示していない。
鋼管を外面側より強固に保持して内外面から同時に溶接
する装置が開示されている。この技術では、その添付図
に示されているように管外面からのＶ字開先を設けてい
ることが開示されているが、管内外からどのように溶接
するかを全く開示していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】管外面から円周溶接を
裏波溶接法により行うことは熱影響部の品質に問題があ
ると共に、溶接所要時間が長く掛かるという問題があっ
た。また、管内面から溶接を行う場合、高圧管の突合継
手では裏当金の使用は認められておらず、裏当金を用い
ることは問題があり、一方裏はつり方式による溶接で
は、大幅に手間と時間を要するという問題があった。
裏波溶接法により行うことは熱影響部の品質に問題があ
ると共に、溶接所要時間が長く掛かるという問題があっ
た。また、管内面から溶接を行う場合、高圧管の突合継
手では裏当金の使用は認められておらず、裏当金を用い
ることは問題があり、一方裏はつり方式による溶接で
は、大幅に手間と時間を要するという問題があった。
【０００６】本発明はこれらの問題を解決し、溶接品質
が優れると共に、無駄な手間を要せず、迅速に溶接を行
う方法を提供することを目的とする。
が優れると共に、無駄な手間を要せず、迅速に溶接を行
う方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために開発されたもので、管内面及び管外面の両
面に開先を設け、開先のルートギャップを２ｍｍ以下に
保って管を固定し、内面又は外面の一方から低入熱の第
１の初層溶接を施した後、内面又は外面の他方から第１
の初層溶接に溶け込みを生じる高入熱の第２の初層溶接
を行い、ついで、管の内外面を同時に多層溶接すること
を特徴とする固定管の円周自動溶接方法である。
成するために開発されたもので、管内面及び管外面の両
面に開先を設け、開先のルートギャップを２ｍｍ以下に
保って管を固定し、内面又は外面の一方から低入熱の第
１の初層溶接を施した後、内面又は外面の他方から第１
の初層溶接に溶け込みを生じる高入熱の第２の初層溶接
を行い、ついで、管の内外面を同時に多層溶接すること
を特徴とする固定管の円周自動溶接方法である。
【０００８】
【作用】本発明方法によれば、ルートギャップを２ｍｍ
以下、好ましくはメタルタッチに保ち、溶け落ちを生じ
ない低入熱にて管内面又は外面の一方から第１の初層溶
接を行い、ついで他方すなわち第１の初層溶接の裏側か
ら、第１の初層溶接に十分な溶け込みを生ずる第２の初
層溶接を行うので、溶接内部欠陥の発生を防止すること
ができ、溶接歪を軽減することができる。このようにル
ートギャップを小さくすることによって初層溶接では、
裏当金を要しない。また裏はつりを必要とすることなく
良好な溶接部を得ることができる。
以下、好ましくはメタルタッチに保ち、溶け落ちを生じ
ない低入熱にて管内面又は外面の一方から第１の初層溶
接を行い、ついで他方すなわち第１の初層溶接の裏側か
ら、第１の初層溶接に十分な溶け込みを生ずる第２の初
層溶接を行うので、溶接内部欠陥の発生を防止すること
ができ、溶接歪を軽減することができる。このようにル
ートギャップを小さくすることによって初層溶接では、
裏当金を要しない。また裏はつりを必要とすることなく
良好な溶接部を得ることができる。
【０００９】また、内外面から多層溶接することによっ
て、従来のＶ形開先を片面から溶接する場合に比し、各
溶着金属量が減少し、かつ、内外面からそれぞれ独立に
多層溶接するので、全体の溶接時間を大幅に短縮するこ
とができる。さらに同時に内外面から溶接するため、熱
歪が少ないし、管外面の入熱は従来のＶ形開先に比し絶
対値として小さいので管の角変形残留応力が小さい。
て、従来のＶ形開先を片面から溶接する場合に比し、各
溶着金属量が減少し、かつ、内外面からそれぞれ独立に
多層溶接するので、全体の溶接時間を大幅に短縮するこ
とができる。さらに同時に内外面から溶接するため、熱
歪が少ないし、管外面の入熱は従来のＶ形開先に比し絶
対値として小さいので管の角変形残留応力が小さい。
【００１０】開先形状は、管外面及び管内面の両面に開
先を設けたＸ形、Ｋ形又はＸ形２段とし、ルートギャッ
プは溶着量を極力少なくし、かつ初層での溶け落ち抑止
のためメタルタッチ（ギャップ０ｍｍ）とする。内面あ
るいは外面いずれかの先行する初層溶接は溶け落ち防止
のため入熱量を押え、後続する反対面の初層溶接はルー
ト部の溶け込みを確保するため高入熱溶接とすることに
よって、裏はつり等を要しない、欠陥のない溶接部を形
成することができる。
先を設けたＸ形、Ｋ形又はＸ形２段とし、ルートギャッ
プは溶着量を極力少なくし、かつ初層での溶け落ち抑止
のためメタルタッチ（ギャップ０ｍｍ）とする。内面あ
るいは外面いずれかの先行する初層溶接は溶け落ち防止
のため入熱量を押え、後続する反対面の初層溶接はルー
ト部の溶け込みを確保するため高入熱溶接とすることに
よって、裏はつり等を要しない、欠陥のない溶接部を形
成することができる。
【００１１】ルートギャップは微少寸法とし、好ましく
はメタルタッチとする。しかし、工業的な規模において
常に全円周に亙り完全なメタルタッチを確保することは
必ずしも容易ではない。ルートギャップの許容上限値は
２ｍｍである。２ｍｍを越えると第１の初層溶接の溶け
落ちが生じる恐れがあるからである。また、２ｍｍ以下
にルートギャップを確保することは、現行技術水準にお
いて容易である。
はメタルタッチとする。しかし、工業的な規模において
常に全円周に亙り完全なメタルタッチを確保することは
必ずしも容易ではない。ルートギャップの許容上限値は
２ｍｍである。２ｍｍを越えると第１の初層溶接の溶け
落ちが生じる恐れがあるからである。また、２ｍｍ以下
にルートギャップを確保することは、現行技術水準にお
いて容易である。
【００１２】
【実施例】図１は本発明の実施例の溶接方法を示す一部
切欠斜視図である。固定管１、２の溶接線４を溶接する
溶接装置３が管の外面及び内面に取付けられている。本
発明では、固定管１、２の内外面から溶接を行うので、
両面開先を用いる。このような突き合わせ溶接の両面開
先１０の形状を図２〜図４に示した。本発明では、図２
のＸ形、図３のＫ形、図４の２段開先等を用いる。図２
のＸ形開先１０はルートフェイス１２、ルートギャップ
１１を正確に確保することが容易にできるので、最も適
している。
切欠斜視図である。固定管１、２の溶接線４を溶接する
溶接装置３が管の外面及び内面に取付けられている。本
発明では、固定管１、２の内外面から溶接を行うので、
両面開先を用いる。このような突き合わせ溶接の両面開
先１０の形状を図２〜図４に示した。本発明では、図２
のＸ形、図３のＫ形、図４の２段開先等を用いる。図２
のＸ形開先１０はルートフェイス１２、ルートギャップ
１１を正確に確保することが容易にできるので、最も適
している。
【００１３】開先角度は、必ずしも限定されるものでは
ないが、Ｘ形の場合６０〜１００度が好ましく、Ｋ形で
は３０〜６０度である。この実施例では、Ｘ形の開先と
し、開先角度は８０度とした。また、Ｘ形のルートフェ
イス１２は、溶け落ちや欠陥を生じない限度で小さい方
が好ましく、１．０ｍｍ以下とした。ルートギャップは
０ｍｍ（メタルタッチ）がもっとも望ましく、実施例で
もメタルタッチとした。このルートギャップは、加工精
度及び管固定精度により、全円周に亙り完全なメタルタ
ッチを確保することは容易ではない。許容されるルート
ギャップは初層溶接の溶け落ち防止の観点から２ｍｍを
上限とする。
ないが、Ｘ形の場合６０〜１００度が好ましく、Ｋ形で
は３０〜６０度である。この実施例では、Ｘ形の開先と
し、開先角度は８０度とした。また、Ｘ形のルートフェ
イス１２は、溶け落ちや欠陥を生じない限度で小さい方
が好ましく、１．０ｍｍ以下とした。ルートギャップは
０ｍｍ（メタルタッチ）がもっとも望ましく、実施例で
もメタルタッチとした。このルートギャップは、加工精
度及び管固定精度により、全円周に亙り完全なメタルタ
ッチを確保することは容易ではない。許容されるルート
ギャップは初層溶接の溶け落ち防止の観点から２ｍｍを
上限とする。
【００１４】固定管１、２の固定は、管内面あるいは管
外面から開先を固定する治具によって行う。溶接装置３
は、管外面に沿って移動する溶接ヘッドと管内面に沿っ
て移動する溶接ヘッドを有する溶接装置を用いる。溶接
方法は次の通りである。管内面あるいは管外面のいずれ
か先行する側の第１の初層溶接を低入熱溶接として、溶
け落ちを防止して溶接する。次に、後続する反対面の第
２の初層溶接を高入熱溶接としてルート部すなわち第１
の初層溶接の溶け込みを確保する。このような第１、第
２の初層溶接によって、溶接欠陥を防止することがで
き、裏はつり等を要しない。
外面から開先を固定する治具によって行う。溶接装置３
は、管外面に沿って移動する溶接ヘッドと管内面に沿っ
て移動する溶接ヘッドを有する溶接装置を用いる。溶接
方法は次の通りである。管内面あるいは管外面のいずれ
か先行する側の第１の初層溶接を低入熱溶接として、溶
け落ちを防止して溶接する。次に、後続する反対面の第
２の初層溶接を高入熱溶接としてルート部すなわち第１
の初層溶接の溶け込みを確保する。このような第１、第
２の初層溶接によって、溶接欠陥を防止することがで
き、裏はつり等を要しない。
【００１５】ついで、管内面と管外面それぞれの初層溶
接ビード上に内外の溶接装置３、３によって最終層まで
それぞれ多層溶接する。管内面の溶接と管外面の溶接を
独立に行うことによって、全体の溶接時間の短縮が達成
される。図５に肉厚１５ｍｍのＸ形開先両面溶接を行っ
た固定管１、２の溶接部断面を示した。開先角度１３は
８０度、ルートフェイス１２は０．５ｍｍ、ルートギャ
ップ１１はメタルタッチとした。この実施例の溶接条件
を表１に示した。内面の第１層（第１の初層溶接）２１
を低電流高速度で溶接し、ついで外面の第１層（第２の
初層溶接）３１を溶接し、ついで、それぞれ第２層２
２、３２、第３層２３、３３の溶接を内外同時に行っ
た。
接ビード上に内外の溶接装置３、３によって最終層まで
それぞれ多層溶接する。管内面の溶接と管外面の溶接を
独立に行うことによって、全体の溶接時間の短縮が達成
される。図５に肉厚１５ｍｍのＸ形開先両面溶接を行っ
た固定管１、２の溶接部断面を示した。開先角度１３は
８０度、ルートフェイス１２は０．５ｍｍ、ルートギャ
ップ１１はメタルタッチとした。この実施例の溶接条件
を表１に示した。内面の第１層（第１の初層溶接）２１
を低電流高速度で溶接し、ついで外面の第１層（第２の
初層溶接）３１を溶接し、ついで、それぞれ第２層２
２、３２、第３層２３、３３の溶接を内外同時に行っ
た。
【００１６】固定管の直径が６００ｍｍφ、肉厚１５ｍ
ｍの突き合わせ円周溶接の例では、従来のＶ形開先外面
溶接により１接合部の溶接に８０分の溶接時間を要して
いたが、実施例では、３０分に短縮した。また溶接部の
Ｘ線欠陥検査によれば、全く欠陥のない溶接ビードを形
成していることが確認された。
ｍの突き合わせ円周溶接の例では、従来のＶ形開先外面
溶接により１接合部の溶接に８０分の溶接時間を要して
いたが、実施例では、３０分に短縮した。また溶接部の
Ｘ線欠陥検査によれば、全く欠陥のない溶接ビードを形
成していることが確認された。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、上記開先形状と溶接方
法により、全姿勢円周自動溶接において、裏当金を用い
ずに溶け落ちを防止し、かつ裏はつり無しで欠陥のない
円周溶接が可能になった。また、開先形状をＸ形とし、
ルートギャップを微少寸法とし、第１、第２の初層溶接
を行い、ついで内外面を同時に多層溶接することによっ
て、溶接時間を大幅に短縮できるようになった。
法により、全姿勢円周自動溶接において、裏当金を用い
ずに溶け落ちを防止し、かつ裏はつり無しで欠陥のない
円周溶接が可能になった。また、開先形状をＸ形とし、
ルートギャップを微少寸法とし、第１、第２の初層溶接
を行い、ついで内外面を同時に多層溶接することによっ
て、溶接時間を大幅に短縮できるようになった。
【図１】実施例の溶接方法を示す一部切欠斜視図であ
る。
る。
【図２】開先形状を示す溶接部の横断面図である。
【図３】開先形状を示す溶接部の横断面図である。
【図４】開先形状を示す溶接部の横断面図である。
【図５】実施例の溶接部の断面図である。
１，２ 固定管 ３ 溶接装置 ４ 溶接線 １０ 開先 １１ ルートギャップ １２ ルートフェイス １３ 開先角度 ２１ 初層溶接金属 ２２ ２層目溶接金属 ２３ ３層目溶接金属
Claims (1)
- 【請求項１】 管内面及び管外面の両面に開先を設け、
開先のルートギャップを２ｍｍ以下に保って管を固定
し、内面又は外面の一方から低入熱の第１の初層溶接を
施した後、内面又は外面の他方から該第１の初層溶接に
溶け込みを生じる高入熱の第２の初層溶接を行い、つい
で、管の内外面を同時に多層溶接することを特徴とする
固定管の円周自動溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20096394A JP2794393B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 固定管の円周自動溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20096394A JP2794393B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 固定管の円周自動溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0857641A JPH0857641A (ja) | 1996-03-05 |
| JP2794393B2 true JP2794393B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=16433233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20096394A Expired - Lifetime JP2794393B2 (ja) | 1994-08-25 | 1994-08-25 | 固定管の円周自動溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2794393B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100835810B1 (ko) * | 2002-08-19 | 2008-06-05 | 현대중공업 주식회사 | 원통형 복관부재 제작에 있어서의 원주방향 외면 개선 가공장치 |
| EP2954969B1 (en) * | 2013-02-06 | 2018-01-10 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Multi-electrode electrogas arc welding method for thick steel plates and multi-electrode electrogas arc circumferential welding method for steel pipes |
| JP6122517B1 (ja) * | 2016-01-19 | 2017-04-26 | 東芝プラントシステム株式会社 | 配管のアンカプレートおよびその設置方法 |
| CN114985884B (zh) * | 2022-06-01 | 2023-09-19 | 中船黄埔文冲船舶有限公司 | 屏蔽数控切割坡口的方法 |
-
1994
- 1994-08-25 JP JP20096394A patent/JP2794393B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0857641A (ja) | 1996-03-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980519 |