JP3102821B2 - 面内仮付継手の片面ガスシールドアーク溶接方法 - Google Patents
面内仮付継手の片面ガスシールドアーク溶接方法Info
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- JP3102821B2 JP3102821B2 JP04159824A JP15982492A JP3102821B2 JP 3102821 B2 JP3102821 B2 JP 3102821B2 JP 04159824 A JP04159824 A JP 04159824A JP 15982492 A JP15982492 A JP 15982492A JP 3102821 B2 JP3102821 B2 JP 3102821B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶接構造物製作における
ガスシールドアーク溶接法に関し、特に片面溶接におい
て、耐割れ性、スラグ剥離性など溶接作業性が良好でか
つ高能率溶接が可能な面内仮付継手の片面ガスシールド
アーク溶接法に関する。
ガスシールドアーク溶接法に関し、特に片面溶接におい
て、耐割れ性、スラグ剥離性など溶接作業性が良好でか
つ高能率溶接が可能な面内仮付継手の片面ガスシールド
アーク溶接法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年各種溶接構造物の建造において、ガ
スシールドアーク溶接法が溶接能率の向上が図れること
から各分野で急速にその適用が増大している。その中で
片面溶接、特に比較的短尺の継手部の片面溶接は、自動
化・高能率化が難しいことから半自動低電流域でのガス
シールドアーク溶接による片面溶接が主流であり、その
高能率化が、溶接のトータルコスト低減の観点から、現
在の最大の課題となっている。
スシールドアーク溶接法が溶接能率の向上が図れること
から各分野で急速にその適用が増大している。その中で
片面溶接、特に比較的短尺の継手部の片面溶接は、自動
化・高能率化が難しいことから半自動低電流域でのガス
シールドアーク溶接による片面溶接が主流であり、その
高能率化が、溶接のトータルコスト低減の観点から、現
在の最大の課題となっている。
【０００３】従来から、高能率片面溶接は長尺継手を中
心としたサブマージアーク溶接法が多くの分野で実用化
されているが、短尺継手の片面溶接においては、サブマ
ージアーク溶接はフラックスの散布や回収などが必要で
あること、装置化が困難なこと等から殆ど実用されてい
ない。一方、ガスシールドアーク溶接による高能率片面
溶接法としては、鉄粉系フラックス入りワイヤを用いた
方法（特開平１−２３３０７０号公報）が提案されてい
るが、スラグ生成量が少なくかつ高電流・大入熱溶接の
ためビード表面のスラグが焼付くなどでスラグ剥離性が
劣化し、その除去作業に多大の工数を必要とする問題が
ある。特にこの問題は、板厚１６mm程度以下の比較的薄
板の１パス仕上げの面内仮付片面溶接において著しい。
心としたサブマージアーク溶接法が多くの分野で実用化
されているが、短尺継手の片面溶接においては、サブマ
ージアーク溶接はフラックスの散布や回収などが必要で
あること、装置化が困難なこと等から殆ど実用されてい
ない。一方、ガスシールドアーク溶接による高能率片面
溶接法としては、鉄粉系フラックス入りワイヤを用いた
方法（特開平１−２３３０７０号公報）が提案されてい
るが、スラグ生成量が少なくかつ高電流・大入熱溶接の
ためビード表面のスラグが焼付くなどでスラグ剥離性が
劣化し、その除去作業に多大の工数を必要とする問題が
ある。特にこの問題は、板厚１６mm程度以下の比較的薄
板の１パス仕上げの面内仮付片面溶接において著しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に着目してなされたものであり、比較的短尺の面内仮
付継手の片面溶接において、従来技術の欠点を解消し、
スラグ剥離性、表・裏ビード形状及び耐割れ性が良好
で、かつ装置の簡便で自動化が可能な高能率片面ガスシ
ールドアーク溶接法を提供することを目的とするもので
ある。
情に着目してなされたものであり、比較的短尺の面内仮
付継手の片面溶接において、従来技術の欠点を解消し、
スラグ剥離性、表・裏ビード形状及び耐割れ性が良好
で、かつ装置の簡便で自動化が可能な高能率片面ガスシ
ールドアーク溶接法を提供することを目的とするもので
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる面内仮付
継手の片面ガスシールドアーク溶接方法は、下記の構成
にすることを要旨とするものである。鋼製外皮中にワイ
ヤ全重量に対し、金属弗化物（Ｆ換算値）；０．００１
〜０．０３０％、金属弗化物を含むスラグ形成剤の総
量；０．８０〜４．９０％を必須とするフラックスを充
填し、かつワイヤ断面積（Ｓ）に占めるフラックス面積
（ＳF ）の比ＳF ／Ｓが０．０６〜０．２８であるワイ
ヤ径が１．２〜３．２mmφのフラックス入りワイヤを用
いて、後退角５〜３０°、溶接電流（Ｉ）が８００Ａ以
下でかつ溶接電流（Ｉ）とワイヤ径（ｄ）の比Ｉ／ｄが
２６０〜４５０で溶接することを特徴とする面内仮付継
手の片面ガスシールドアーク溶接方法。
継手の片面ガスシールドアーク溶接方法は、下記の構成
にすることを要旨とするものである。鋼製外皮中にワイ
ヤ全重量に対し、金属弗化物（Ｆ換算値）；０．００１
〜０．０３０％、金属弗化物を含むスラグ形成剤の総
量；０．８０〜４．９０％を必須とするフラックスを充
填し、かつワイヤ断面積（Ｓ）に占めるフラックス面積
（ＳF ）の比ＳF ／Ｓが０．０６〜０．２８であるワイ
ヤ径が１．２〜３．２mmφのフラックス入りワイヤを用
いて、後退角５〜３０°、溶接電流（Ｉ）が８００Ａ以
下でかつ溶接電流（Ｉ）とワイヤ径（ｄ）の比Ｉ／ｄが
２６０〜４５０で溶接することを特徴とする面内仮付継
手の片面ガスシールドアーク溶接方法。
【０００６】
【作用】本発明者等は片面溶接、特に裏当材を用いる高
能率ガスシールド片面溶接のビード形成性について種々
実験を重ねた結果、次のような知見を得て本発明を完成
したものである。
能率ガスシールド片面溶接のビード形成性について種々
実験を重ねた結果、次のような知見を得て本発明を完成
したものである。
【０００７】一般に高能率施工のために、継手形状は
図１に示す様なギャップなしで面内仮付の開先が用いら
れるが、仮付ビードを十分溶融し、健全な裏ビードを形
成させるには、アーク力を大きくして溶込みを深くする
必要がある。
図１に示す様なギャップなしで面内仮付の開先が用いら
れるが、仮付ビードを十分溶融し、健全な裏ビードを形
成させるには、アーク力を大きくして溶込みを深くする
必要がある。
【０００８】アーク力は基本的には溶接電流に比例
し、高電流ほど溶込み深く裏ビードが形成され易くなる
が、逆に高温割れが発生し易くなるので自ずと使用電流
が制限される。また後退角溶接の方が裏ビードが形成さ
れやすいため、低電流化でき耐割れ性に有利である。
し、高電流ほど溶込み深く裏ビードが形成され易くなる
が、逆に高温割れが発生し易くなるので自ずと使用電流
が制限される。また後退角溶接の方が裏ビードが形成さ
れやすいため、低電流化でき耐割れ性に有利である。
【０００９】ワイヤの種類では、アーク力の最も強い
のはソリッドワイヤであり裏ビードも形成され易いが、
ＣＯ2 溶接ではスッパタが多いこと、また表ビードにス
ラグが焼付くなど溶接作業性に問題があり、この点でフ
ラックス入りワイヤの採用が好ましい。
のはソリッドワイヤであり裏ビードも形成され易いが、
ＣＯ2 溶接ではスッパタが多いこと、また表ビードにス
ラグが焼付くなど溶接作業性に問題があり、この点でフ
ラックス入りワイヤの採用が好ましい。
【００１０】しかし、従来のフラックス入りワイヤで
はアーク力が弱く溶込みが浅い。比較的低電流でアーク
力を強め良好な表・裏ビードを得るには、フラックス入
りワイヤの組成及び構成を特定することによりスラグ剥
離性が良好でかつ安定した片面初層ビードが得られる。
はアーク力が弱く溶込みが浅い。比較的低電流でアーク
力を強め良好な表・裏ビードを得るには、フラックス入
りワイヤの組成及び構成を特定することによりスラグ剥
離性が良好でかつ安定した片面初層ビードが得られる。
【００１１】本発明は上記知見に基づいて完成したもの
であり、以下に本発明の構成理由を詳細に説明する。ま
ず、本発明におけるフラックス入りワイヤの限定理由で
あるが、ワイヤ中に金属弗化物を添加するのは、アーク
力を強め良好な裏ビードを形成させるためである。金属
弗化物中の弗素（Ｆ）は電離電圧を高め、アークの断面
を収縮させるいわゆる熱的ピンチ効果を持つため、結果
としてアークを集中させて溶込みを深くする作用を有す
る。ワイヤ全重量に対し、金属弗化物がＦ換算で０．０
０１％未満では上記効果が得られずアーク力が弱いた
め、面内仮付片面溶接において仮付ビードを溶融しきれ
ず、裏ビードが形成されない。一方、０．０３０％を超
えると、Ｆが過剰になってアークが不安定になり、スパ
ッタが多発する他、アークが集中し過ぎる結果融合不良
等の欠陥も生じ易くなるので好ましくない。従って金属
弗化物はＦ換算で０．００１〜０．０３０％とした。
であり、以下に本発明の構成理由を詳細に説明する。ま
ず、本発明におけるフラックス入りワイヤの限定理由で
あるが、ワイヤ中に金属弗化物を添加するのは、アーク
力を強め良好な裏ビードを形成させるためである。金属
弗化物中の弗素（Ｆ）は電離電圧を高め、アークの断面
を収縮させるいわゆる熱的ピンチ効果を持つため、結果
としてアークを集中させて溶込みを深くする作用を有す
る。ワイヤ全重量に対し、金属弗化物がＦ換算で０．０
０１％未満では上記効果が得られずアーク力が弱いた
め、面内仮付片面溶接において仮付ビードを溶融しきれ
ず、裏ビードが形成されない。一方、０．０３０％を超
えると、Ｆが過剰になってアークが不安定になり、スパ
ッタが多発する他、アークが集中し過ぎる結果融合不良
等の欠陥も生じ易くなるので好ましくない。従って金属
弗化物はＦ換算で０．００１〜０．０３０％とした。
【００１２】また、金属弗化物を含むスラグ形成剤の総
量を規制したのは次の理由による。即ち高能率な面内仮
付溶接においては、高電流・高入熱溶接となるためビー
ド表面にスラグが焼き付き、スラグ剥離が著しく劣化す
る傾向がある。これは特にスラグ生成量が少ない程その
傾向が大きくなる。例えば、板厚が１０〜１６mm程度の
比較的薄板の片面溶接においては、１パス溶接で仕上げ
ることになるためスラグ剥離性が後処理工程の工数に大
きく影響することになるが、スラグ生成量の少ないソリ
ッドワイヤや鉄粉系のフラックス入りワイヤにおいては
特に表ビードのスラグ剥離が著しく劣るため、工数アッ
プによる溶接コスト増大を招いているのが現状である。
ワイヤ中のスラグ剤の総量が０．８０％以上あれば、ビ
ード表面にスラグがほぼ全面に被包し、高電流・高入熱
溶接においてもスラグが焼き付くことがなく従って剥離
性も良好である。一方、スラグ剤の総量が４．９％を超
えて含有すると、スラグ剥離性及びビード外観は良好に
なるが、スラグ剤のアーク安定化効果の増大によりアー
ク力低下傾向を示し、裏ビードが形成されにくい。また
１６mmを超える板厚においては２パス溶接となるが、こ
の場合１パス毎にスラグ除去が必要となり、スラグ巻き
込み等の欠陥も生じ易くなる。従ってワイヤ中のスラグ
剤の総量を０．８〜４．９％に限定した。なおここでい
うスラグ剤とは、上記金属弗化物以外に、ＴｉＯ2 、Ｓ
ｉＯ2 等の金属酸化物やＫ、Ｎａ等アルカリ金属酸化物
及びそれら複合化合物などをいう。
量を規制したのは次の理由による。即ち高能率な面内仮
付溶接においては、高電流・高入熱溶接となるためビー
ド表面にスラグが焼き付き、スラグ剥離が著しく劣化す
る傾向がある。これは特にスラグ生成量が少ない程その
傾向が大きくなる。例えば、板厚が１０〜１６mm程度の
比較的薄板の片面溶接においては、１パス溶接で仕上げ
ることになるためスラグ剥離性が後処理工程の工数に大
きく影響することになるが、スラグ生成量の少ないソリ
ッドワイヤや鉄粉系のフラックス入りワイヤにおいては
特に表ビードのスラグ剥離が著しく劣るため、工数アッ
プによる溶接コスト増大を招いているのが現状である。
ワイヤ中のスラグ剤の総量が０．８０％以上あれば、ビ
ード表面にスラグがほぼ全面に被包し、高電流・高入熱
溶接においてもスラグが焼き付くことがなく従って剥離
性も良好である。一方、スラグ剤の総量が４．９％を超
えて含有すると、スラグ剥離性及びビード外観は良好に
なるが、スラグ剤のアーク安定化効果の増大によりアー
ク力低下傾向を示し、裏ビードが形成されにくい。また
１６mmを超える板厚においては２パス溶接となるが、こ
の場合１パス毎にスラグ除去が必要となり、スラグ巻き
込み等の欠陥も生じ易くなる。従ってワイヤ中のスラグ
剤の総量を０．８〜４．９％に限定した。なおここでい
うスラグ剤とは、上記金属弗化物以外に、ＴｉＯ2 、Ｓ
ｉＯ2 等の金属酸化物やＫ、Ｎａ等アルカリ金属酸化物
及びそれら複合化合物などをいう。
【００１３】次にワイヤ断面積（Ｓ）に占めるフラック
ス面積（ＳF ）の比ＳF ／Ｓが０．０６〜０．２８と限
定したのは次の理由による。即ち高温割れ防止の観点か
ら電流制限が必要であるが、比較的低電流で良好な片面
初層ビードを得るには、ワイヤ自身のアーク力を強める
必要がある。これを達成するにはワイヤ断面におけるフ
ラックス面積が小さいほど、換言すれば外皮面積が大き
くソリッドワイヤに近いほど、同一電流においてアーク
力が強くなる。しかしＳF ／Ｓが０．０６未満では、ア
ーク力は強く裏ビードの形成は十分であるが、充填フラ
ックスの絶対量が少なくなるため、所定の溶接金属性能
が得られない。逆にＳF ／Ｓが０．２８を超えると、外
皮面積が小さくなって電流密度が上がるため、溶滴が細
粒化し、溶滴移行性が良好になる反面、アーク力が弱く
なって仮付ビードを溶融しきれず安定した裏ビードが形
成されない。従ってワイヤ断面積（Ｓ）に占めるフラッ
クス面積（ＳF ）の比ＳF ／Ｓを０．０６〜０．２８と
限定した。
ス面積（ＳF ）の比ＳF ／Ｓが０．０６〜０．２８と限
定したのは次の理由による。即ち高温割れ防止の観点か
ら電流制限が必要であるが、比較的低電流で良好な片面
初層ビードを得るには、ワイヤ自身のアーク力を強める
必要がある。これを達成するにはワイヤ断面におけるフ
ラックス面積が小さいほど、換言すれば外皮面積が大き
くソリッドワイヤに近いほど、同一電流においてアーク
力が強くなる。しかしＳF ／Ｓが０．０６未満では、ア
ーク力は強く裏ビードの形成は十分であるが、充填フラ
ックスの絶対量が少なくなるため、所定の溶接金属性能
が得られない。逆にＳF ／Ｓが０．２８を超えると、外
皮面積が小さくなって電流密度が上がるため、溶滴が細
粒化し、溶滴移行性が良好になる反面、アーク力が弱く
なって仮付ビードを溶融しきれず安定した裏ビードが形
成されない。従ってワイヤ断面積（Ｓ）に占めるフラッ
クス面積（ＳF ）の比ＳF ／Ｓを０．０６〜０．２８と
限定した。
【００１４】以上が本発明に使用するフラックス入りワ
イヤの必須構成であるが、これら要件を満たす限り、フ
ラックス入りワイヤに通常添加される成分、例えば、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ａｌ等の脱酸剤、Ｍｏ、Ｎｉ等の合金剤及び
鉄粉などを必要に応じて添加できる。また、ワイヤの断
面形状も何等制限はないが、自動化、ロボット化を考慮
するとワイヤ送給性、直進性の良好な図２ｄの継目のな
いシームレスタイプのものが好ましい。
イヤの必須構成であるが、これら要件を満たす限り、フ
ラックス入りワイヤに通常添加される成分、例えば、Ｓ
ｉ、Ｔｉ、Ａｌ等の脱酸剤、Ｍｏ、Ｎｉ等の合金剤及び
鉄粉などを必要に応じて添加できる。また、ワイヤの断
面形状も何等制限はないが、自動化、ロボット化を考慮
するとワイヤ送給性、直進性の良好な図２ｄの継目のな
いシームレスタイプのものが好ましい。
【００１５】次に溶接条件の限定理由について説明す
る。面内仮付ビードを十分溶融し、安定した裏ビードを
形成させるためには、後述する電流とともにトーチの角
度が重要である。本発明においてトーチ角度を５〜３０
°の後退角にしたのは、面内仮付ビードを十分溶融して
安定した裏ビードを形成させるためである。即ち同一電
流においてトーチ角度を変化させた場合、前進角、垂
直、後退角になるに従い溶込みが深くなり、面内仮付ビ
ードを溶融して裏ビードが形成され易くなる。トーチ角
度が前進角もしくは５°までの後退角では溶込みが十分
でないため、同一電流では仮付ビードを溶融しきれず安
定した裏ビードが形成されない。即ちこの条件での裏ビ
ード形成にはより高電流が必要となり、耐割れ性が劣化
する。一方３０°を超える後退角で溶接すると、スパッ
タが多くなるとともに、ビードが凸傾向となるので好ま
しくない。従ってトーチ角度は５〜３０°の後退角とし
た。
る。面内仮付ビードを十分溶融し、安定した裏ビードを
形成させるためには、後述する電流とともにトーチの角
度が重要である。本発明においてトーチ角度を５〜３０
°の後退角にしたのは、面内仮付ビードを十分溶融して
安定した裏ビードを形成させるためである。即ち同一電
流においてトーチ角度を変化させた場合、前進角、垂
直、後退角になるに従い溶込みが深くなり、面内仮付ビ
ードを溶融して裏ビードが形成され易くなる。トーチ角
度が前進角もしくは５°までの後退角では溶込みが十分
でないため、同一電流では仮付ビードを溶融しきれず安
定した裏ビードが形成されない。即ちこの条件での裏ビ
ード形成にはより高電流が必要となり、耐割れ性が劣化
する。一方３０°を超える後退角で溶接すると、スパッ
タが多くなるとともに、ビードが凸傾向となるので好ま
しくない。従ってトーチ角度は５〜３０°の後退角とし
た。
【００１６】仮付ビードを溶融して裏ビードを形成させ
るには、基本的には高電流化が必須となる。しかし高電
流で片面溶接を行うと高温割れ発生しやすくなると共に
スパッタやヒュームも多くなるので自ずと制限される。
良好な裏ビードが形成される電流はワイヤ径により異な
り、ワイヤ径に応じた適正電流範囲があることを実験に
より明かとなった。即ちＮａＦ０．６％（Ｆ換算で０．
０２７％）を含有するＴｉＯ2 を主成分としたスラグ形
成剤を３．５％含有し、かつワイヤ断面におけるＳF ／
Ｓが０．２０である図２の（ｄ）の断面形状を有する
１．２〜３．２mmφのフラックス入りワイヤを試作し、
下記の溶接条件にて片面１パス溶接を行い、ビード形成
性、耐割れ性を調査した。
るには、基本的には高電流化が必須となる。しかし高電
流で片面溶接を行うと高温割れ発生しやすくなると共に
スパッタやヒュームも多くなるので自ずと制限される。
良好な裏ビードが形成される電流はワイヤ径により異な
り、ワイヤ径に応じた適正電流範囲があることを実験に
より明かとなった。即ちＮａＦ０．６％（Ｆ換算で０．
０２７％）を含有するＴｉＯ2 を主成分としたスラグ形
成剤を３．５％含有し、かつワイヤ断面におけるＳF ／
Ｓが０．２０である図２の（ｄ）の断面形状を有する
１．２〜３．２mmφのフラックス入りワイヤを試作し、
下記の溶接条件にて片面１パス溶接を行い、ビード形成
性、耐割れ性を調査した。
【００１７】＜溶接条件＞溶接電圧；適正 溶接速度；１０〜３５cm/min（溶着断面積を一定とする
ため溶接電流に応じて変化させた） シールドガス；１００％ＣＯ2 ＜使用鋼板＞鋼種；ＳＭ−５０Ｂ、 板厚；１４mm 開先形状；図１でルートギャップＧ＝０、 開先角度θ
＝５０° ＜裏当材＞ セラミック系裏当材
ため溶接電流に応じて変化させた） シールドガス；１００％ＣＯ2 ＜使用鋼板＞鋼種；ＳＭ−５０Ｂ、 板厚；１４mm 開先形状；図１でルートギャップＧ＝０、 開先角度θ
＝５０° ＜裏当材＞ セラミック系裏当材
【００１８】図３から、溶接電流（Ｉ）が８００Ａを超
えるとワイヤ径にかかわらず高温割れが発生する。ま
た、ワイヤ径が１．２〜３．２mmφのフラックス入りワ
イヤを用いた場合、溶接電流（Ｉ）とワイヤ径（ｄ）の
比Ｉ／ｄが２２０以下では、アーク力が弱く安定した裏
ビードが形成されず、充分に安定した裏ビードを形成す
るためにはＩ／ｄを２６０以上とすることが好ましい。
一方Ｉ／ｄが４５０を超えると裏ビード形成は良好であ
るが、高温割れが発生しやすくなる。従って、本発明で
は、ワイヤ径が１．２〜３．２mmφのフラックス入りワ
イヤを用いて、溶接電流（Ｉ）は８００Ａ以下でかつＩ
／ｄを２６０〜４５０に制御して溶接することとする。
えるとワイヤ径にかかわらず高温割れが発生する。ま
た、ワイヤ径が１．２〜３．２mmφのフラックス入りワ
イヤを用いた場合、溶接電流（Ｉ）とワイヤ径（ｄ）の
比Ｉ／ｄが２２０以下では、アーク力が弱く安定した裏
ビードが形成されず、充分に安定した裏ビードを形成す
るためにはＩ／ｄを２６０以上とすることが好ましい。
一方Ｉ／ｄが４５０を超えると裏ビード形成は良好であ
るが、高温割れが発生しやすくなる。従って、本発明で
は、ワイヤ径が１．２〜３．２mmφのフラックス入りワ
イヤを用いて、溶接電流（Ｉ）は８００Ａ以下でかつＩ
／ｄを２６０〜４５０に制御して溶接することとする。
【００１９】以上、本発明におけるフラックス入りワイ
ヤ及び溶接条件について説明したが、本発明の面内仮付
継手の片面ガスシールドアーク溶接法における裏当材の
種類は特に限定するものではなく、例えば固形フラック
ス系、セラミックス系及びガラステープ系いずれの裏当
材を使用できる。また、溶接能率を向上させるために、
開先内にカットワイヤ等の充填材を適量散布して溶接す
ることもできる。さらに、シールドガスの種類はＣＯ2
ガスを主体とするが、スパッタ低減を図るためにＡｒ、
Ｈｅ系の混合ガスを使用してもよい。
ヤ及び溶接条件について説明したが、本発明の面内仮付
継手の片面ガスシールドアーク溶接法における裏当材の
種類は特に限定するものではなく、例えば固形フラック
ス系、セラミックス系及びガラステープ系いずれの裏当
材を使用できる。また、溶接能率を向上させるために、
開先内にカットワイヤ等の充填材を適量散布して溶接す
ることもできる。さらに、シールドガスの種類はＣＯ2
ガスを主体とするが、スパッタ低減を図るためにＡｒ、
Ｈｅ系の混合ガスを使用してもよい。
【００２０】
【実施例】次に実施例に基づいて本発明を更に具体的に
説明する。表１にフラックス入りワイヤの組成及び片面
溶接条件を示す。フラックス入りワイヤはいずれも図２
の（ｄ）の断面形状のものである。これらワイヤを用い
て、表１に示す溶接条件で片面溶接を行い、裏ビードの
安定性、表ビードのスラグ剥離性及び割れの有無を調査
した。その結果を表２に示す。なお板厚が厚い場合は２
パス仕上げとなるが、溶接条件は１パス、２パス同一条
件とした。
説明する。表１にフラックス入りワイヤの組成及び片面
溶接条件を示す。フラックス入りワイヤはいずれも図２
の（ｄ）の断面形状のものである。これらワイヤを用い
て、表１に示す溶接条件で片面溶接を行い、裏ビードの
安定性、表ビードのスラグ剥離性及び割れの有無を調査
した。その結果を表２に示す。なお板厚が厚い場合は２
パス仕上げとなるが、溶接条件は１パス、２パス同一条
件とした。
【００２１】なおその他溶接条件は次の通りである。 溶接法；下向自動溶接、シールドガス；ＣＯ2 （２５L/
min ）、溶接電圧；適正、使用鋼板；ＳＭ−５０Ｂ、板
厚９〜２５mm×幅２５０mm×長さ６００mm( 拘束板で２
ヶ所拘束）、開先形状；図１のθ＝５０°Ｇ＝０mm、面
内仮付ビード２ヶ所（ビード高さ約６mm、長さ５０m
m）、裏当材；セラミック系裏当材
min ）、溶接電圧；適正、使用鋼板；ＳＭ−５０Ｂ、板
厚９〜２５mm×幅２５０mm×長さ６００mm( 拘束板で２
ヶ所拘束）、開先形状；図１のθ＝５０°Ｇ＝０mm、面
内仮付ビード２ヶ所（ビード高さ約６mm、長さ５０m
m）、裏当材；セラミック系裏当材
【００２２】Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８が本発明例であり、い
ずれも良好な裏ビードが形成されるとともに、表ビード
のスラグ剥離性、スパッタ量及び耐割れ性も良好であっ
た。これに対しＮｏ．９はワイヤ断面のフラックス面積
比が小さく所定のフラックスを含有していないためスパ
ッタが多く、Ｎｏ．１０はＦ量が多すぎてスパッタが多
発した。Ｎｏ．１１はスラグ剤が少ないため特に表ビー
ドにスラグが焼付き剥離性が著しく劣化し、Ｎｏ．１２
はスラグ量が多くかつフラックス面積比が大きいため、
面内仮付ビードを溶融できず裏ビードの安定性が悪い。
また、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１４およびＮｏ．１８はトー
チ角度が本発明外であるためＮｏ．１３およびＮｏ．１
８は裏ビードが形成されず、Ｎｏ．１４はスパッタが多
くかつビードが凸形状となった。溶接電流とワイヤ径の
比（Ｉ／ｄ）が本発明を超えるＮｏ．１５は割れが発生
し、本発明に満たないＮｏ．１６は裏ビードが形成され
なかった。さらに、Ｎｏ．１７は溶接電流が高いため、
スパッタが多くまた割れも発生した。
ずれも良好な裏ビードが形成されるとともに、表ビード
のスラグ剥離性、スパッタ量及び耐割れ性も良好であっ
た。これに対しＮｏ．９はワイヤ断面のフラックス面積
比が小さく所定のフラックスを含有していないためスパ
ッタが多く、Ｎｏ．１０はＦ量が多すぎてスパッタが多
発した。Ｎｏ．１１はスラグ剤が少ないため特に表ビー
ドにスラグが焼付き剥離性が著しく劣化し、Ｎｏ．１２
はスラグ量が多くかつフラックス面積比が大きいため、
面内仮付ビードを溶融できず裏ビードの安定性が悪い。
また、Ｎｏ．１３、Ｎｏ．１４およびＮｏ．１８はトー
チ角度が本発明外であるためＮｏ．１３およびＮｏ．１
８は裏ビードが形成されず、Ｎｏ．１４はスパッタが多
くかつビードが凸形状となった。溶接電流とワイヤ径の
比（Ｉ／ｄ）が本発明を超えるＮｏ．１５は割れが発生
し、本発明に満たないＮｏ．１６は裏ビードが形成され
なかった。さらに、Ｎｏ．１７は溶接電流が高いため、
スパッタが多くまた割れも発生した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明は比較
的短尺の面内仮付継手の片面溶接において、従来技術の
欠点を解消し、スラグ剥離性、表・裏ビード形状及び耐
割れ性が良好で、かつ自動化を可能とする面内仮付継手
の片面ガスシールドアーク溶接法を提供するものであ
り、今後の片面溶接の高能率化に大きく貢献できるもの
である。
的短尺の面内仮付継手の片面溶接において、従来技術の
欠点を解消し、スラグ剥離性、表・裏ビード形状及び耐
割れ性が良好で、かつ自動化を可能とする面内仮付継手
の片面ガスシールドアーク溶接法を提供するものであ
り、今後の片面溶接の高能率化に大きく貢献できるもの
である。
【図１】開先形状の一例を示す図。
【図２】フラックス入りワイヤの断面形状を示す図。
【図３】片面１パス溶接のビード形成に及ぼすワイヤ径
と溶接電流の影響を示す実験図。
と溶接電流の影響を示す実験図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−294092（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−13671（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/16 B23K 35/02 B23K 35/368
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼製外皮中にワイヤ全重量に対し、金属
弗化物（Ｆ換算値）；０．００１〜０．０３０％、金属
弗化物を含むスラグ形成剤の総量；０．８０〜４．９０
％を必須とするフラックスを充填し、かつワイヤ断面積
（Ｓ）に占めるフラックス面積（ＳF ）の比ＳF ／Ｓが
０．０６〜０．２８であるワイヤ径が１．２〜３．２mm
φのフラックス入りワイヤを用いて、後退角５〜３０
°、溶接電流（Ｉ）が８００Ａ以下でかつ溶接電流
（Ｉ）とワイヤ径（ｄ）の比Ｉ／ｄが２６０〜４５０で
溶接することを特徴とする面内仮付継手の片面ガスシー
ルドアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04159824A JP3102821B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 面内仮付継手の片面ガスシールドアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04159824A JP3102821B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 面内仮付継手の片面ガスシールドアーク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06646A JPH06646A (ja) | 1994-01-11 |
| JP3102821B2 true JP3102821B2 (ja) | 2000-10-23 |
Family
ID=15702055
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04159824A Expired - Fee Related JP3102821B2 (ja) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | 面内仮付継手の片面ガスシールドアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3102821B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5897212A (en) | 1996-08-30 | 1999-04-27 | Nsk Ltd. | Linear guide assembly |
| CN112388106A (zh) * | 2020-10-27 | 2021-02-23 | 江苏徐工工程机械研究院有限公司 | 一种多层多道焊道设计方法 |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP04159824A patent/JP3102821B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06646A (ja) | 1994-01-11 |
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