JP3233049B2 - Spiral steel pipe manufacturing method - Google Patents

Spiral steel pipe manufacturing method

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JP3233049B2
JP3233049B2 JP31024396A JP31024396A JP3233049B2 JP 3233049 B2 JP3233049 B2 JP 3233049B2 JP 31024396 A JP31024396 A JP 31024396A JP 31024396 A JP31024396 A JP 31024396A JP 3233049 B2 JP3233049 B2 JP 3233049B2
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steel pipe
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スパイラル鋼管の
製造方法にかかわり、特にサブマージアーク溶接法のみ
を用いたスパイラル鋼管の製造方法に関する。
The present invention relates to a method for manufacturing a spiral steel pipe, and more particularly to a method for manufacturing a spiral steel pipe using only a submerged arc welding method.

【0002】[0002]

【従来の技術】スパイラル鋼管は、素材である鋼帯を螺
旋状に巻き曲げ成形しながらその継ぎ目を溶接接合する
ことで製造される。このスパイラル鋼管製造法における
最大の特徴は、製管ミルに対する鋼帯の進入角度を調整
するだけで外径を決定でき、孔型ロールなどの特殊形状
の工具とその交換が不要な点である。
2. Description of the Related Art Spiral steel pipes are manufactured by spirally winding and forming a steel strip as a raw material while welding and joining the seams thereof. The greatest feature of this spiral steel pipe manufacturing method is that the outer diameter can be determined only by adjusting the entry angle of the steel strip with respect to the pipe mill, and there is no need to replace the tool with a specially shaped tool such as a hole type roll.

【0003】一方、継ぎ目を溶接接合するための溶接法
としては、一般に、大電流・深溶込み・高速溶接の可能
なサブマージアーク溶接法が採用されており、溶接速度
の向上を目的に現在では2〜3電極サブマージアーク溶
接法が主流となっている。
[0003] On the other hand, as a welding method for welding and joining seams, a submerged arc welding method capable of large current, deep penetration and high speed welding is generally employed. The mainstream is a two- to three-electrode submerged arc welding method.

【0004】溶接工程としては、水平状態に曲成された
パイプの最下点近傍にてパイプエッジと鋼帯エッジとを
接合する内面溶接が最初に行われ、次いで、パイプが1
80°回転した最上点近傍にて外面溶接が行われる。し
かし、溶接線が螺旋状であるため、溶融金属に対して、
通常の水平溶接では発生しないような重力による複雑な
力が加わる。
As a welding process, an inner surface welding for joining a pipe edge and a steel strip edge near a lowermost point of a pipe bent in a horizontal state is first performed.
Outer surface welding is performed near the uppermost point rotated by 80 °. However, since the welding line is spiral, for molten metal,
A complicated force due to gravity that does not occur in normal horizontal welding is applied.

【0005】図7および図8は、そのことを説明するた
めの図であり、図7は内面溶接の場合、図8は外面溶接
の場合を示している。
FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams for explaining this fact. FIG. 7 shows the case of inner surface welding, and FIG. 8 shows the case of outer surface welding.

【0006】図7(a)に示すように、内面溶接の場合
には、溶接点(アーク発生点)の近傍では上り坂溶接と
なり、溶融池中の溶融金属が重力の影響によって白抜き
矢符で示すパイプの回転方向と同じ方向、換言すれば溶
接進行方向とは反対の方向に流動する。逆に、凝固点
(溶融池の終端)の近傍では下り坂溶接となり、溶融金
属が重力の影響によって溶接進行方向と同じ方向に流動
する。この結果、溶接ビードの断面形状は、図7(b)
に示すように、中央に深さDの凹部を有する余盛形状に
なる。
As shown in FIG. 7A, in the case of inner surface welding, uphill welding is performed in the vicinity of a welding point (arc generating point), and the molten metal in the molten pool is hollowed out by the influence of gravity. Flows in the same direction as the rotation direction of the pipe, in other words, in the direction opposite to the welding progress direction. Conversely, downhill welding occurs near the solidification point (end of the molten pool), and the molten metal flows in the same direction as the welding progress direction due to the influence of gravity. As a result, the sectional shape of the weld bead is shown in FIG.
As shown in the figure, the shape becomes an overfilled shape having a concave portion having a depth D in the center.

【0007】また、図8(a)に示すように、外面溶接
の場合には、溶接点の近傍では下り坂溶接となり、溶融
金属が重力の影響によって溶接進行方向とは反対の方向
に流動する。逆に、凝固点の近傍では上り坂溶接とな
り、溶融金属が重力の影響によって溶接進行方向と同じ
方向に流動する。この結果、その溶接ビードの断面形状
は、図8(b)に示すように、中央に高さHの凸部を有
する余盛形状になる。
As shown in FIG. 8 (a), in the case of outer surface welding, downhill welding is performed near the welding point, and the molten metal flows in the direction opposite to the welding progress direction due to the influence of gravity. . Conversely, uphill welding occurs near the solidification point, and the molten metal flows in the same direction as the welding progress direction due to the influence of gravity. As a result, as shown in FIG. 8B, the cross-sectional shape of the weld bead becomes an overfilled shape having a convex portion having a height H at the center.

【0008】以上は、溶接進行方向のみについての上り
坂溶接と下り坂溶接との影響であるが、実際の溶接では
溶接進行方向と直交する方向においても、上り坂溶接や
下り坂溶接になるので、極く僅かではあるがその影響を
も受ける。
The above is the effect of uphill welding and downhill welding only in the welding traveling direction. However, in actual welding, uphill welding and downhill welding are performed even in a direction orthogonal to the welding traveling direction. , But very slightly.

【0009】このスパイラル鋼管の製管溶接時における
特有の現象は、溶接線が螺旋状であることによる重力の
影響であるため、溶融金属の温度と量が同一の場合、溶
接点と凝固点の離間距離、すなわち溶融池の長さが長け
れば長いほど顕著になり、著しい場合には、図7(b)
に示す凹部の深さD、および図8(b)に示す凸部の高
さHが過大となり、溶接部の肉厚不足や局部的な外径増
加が発生し、これらが問題となる。
[0009] Since a specific phenomenon in the pipe welding of the spiral steel pipe is the effect of gravity due to the spiral shape of the welding line, when the temperature and the amount of the molten metal are the same, the distance between the welding point and the solidification point is increased. The longer the distance, that is, the longer the length of the molten pool, the more noticeable.
8B, and the height H of the convex portion shown in FIG. 8B becomes excessively large, resulting in insufficient thickness of the welded portion and a local increase in the outer diameter, which are problems.

【0010】そして、上記溶融池の長さは、溶接条件を
大電流化、高速化、多電極化するのに従って長くなるの
で、製管速度のより一層の高速化を図る上での障害とな
っている。
[0010] The length of the molten pool becomes longer as the welding conditions are increased in current, increased in speed, and increased in number of electrodes, which is an obstacle to further increasing the speed of pipe production. ing.

【0011】このため、従来から溶融池の長さの過大化
による上記問題点の解決を図って製管速度の高速化を達
成するための種々の方法が提案されている。例えば、内
面のサブマージアーク溶接後に行う外面溶接を炭酸ガス
溶接とサブマージアーク溶接の2工程に分けて行う方法
(特開平6−23553号公報)、レーザによる貫通溶
接後に内外面をサブマージアーク溶接する方法(特開平
4−190989号公報)、高周波抵抗溶接後に内外面
をサブマージアーク溶接する方法(特公昭61−254
62号公報)などである。
For this reason, various methods have been conventionally proposed for solving the above-mentioned problems due to the increase in the length of the molten pool and achieving an increase in the pipe-making speed. For example, a method in which outer surface welding performed after submerged arc welding of an inner surface is performed in two steps of carbon dioxide gas welding and submerged arc welding (Japanese Patent Laid-Open No. 6-23553), and a method in which inner and outer surfaces are subjected to submerged arc welding after laser penetration welding (Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-190989), a method of performing submerged arc welding of inner and outer surfaces after high-frequency resistance welding (Japanese Patent Publication No. 61-254).
62 publication).

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記いずれの
方法も、異なる溶接手段を用いるのに伴って管理すべき
溶接条件の数が増えるため、作業性が低下するという欠
点があった。また、溶接の高速化ができても、溶接に従
事する作業者の増員が必要になるなどして総合的な生産
性の改善には結びつかないという欠点もあった。
However, any of the above-mentioned methods has a disadvantage that workability is reduced because the number of welding conditions to be managed increases with the use of different welding means. In addition, even if the welding speed can be increased, there is a disadvantage that it does not lead to an improvement in overall productivity such as an increase in the number of workers engaged in welding.

【0013】このため、溶接管理条件が少なく、しかも
作業者の増員を必要しないで高速溶接しても内面ビード
の凹部深さDと外面ビードの凸部高さHがともに小さい
製品を得ることのできるスパイラル鋼管の製造方法の開
発が望まれていた。
For this reason, it is possible to obtain a product having a small welding management condition and having a small recess depth D of the inner bead and a small height H of the convex bead of the outer bead even when welding at a high speed without increasing the number of workers. It has been desired to develop a method for manufacturing a spiral steel pipe that can be used.

【0014】本発明は、上記の実状に鑑みてなされたも
ので、その課題は、従来は不可能と考えれられていたサ
ブマージアーク溶接法のみで、可及的に低い溶接電流で
高速溶接することが可能で省エネ化を図ることができ、
しかも内面ビードの凹部深さDと外面ビードの凸部高さ
Hがともに小さい製品管を得ることのできるスパイラル
鋼管の製造方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above situation, and has as its object to perform high-speed welding with a welding current as low as possible using only a submerged arc welding method which has been considered impossible in the past. And energy saving can be achieved.
In addition, it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a spiral steel pipe capable of obtaining a product pipe in which the depth D of the concave portion of the inner surface bead and the height H of the convex portion of the outer surface bead are both small.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記
(1)〜(6)のスパイラル鋼管の製造方法にある。
The gist of the present invention resides in the following method (1) to (6) for manufacturing a spiral steel pipe.

【0016】(1)単電極サブマージアーク溶接法を用
いたスパイラル鋼管の製造方法において、電極の給電部
先端からの溶接ワイヤ突き出し長さLを50mm以上に
して溶接することを特徴とするスパイラル鋼管の製造方
法。
(1) A method for manufacturing a spiral steel pipe using a single-electrode submerged arc welding method, wherein the length L of a welding wire protruding from the leading end of a power feeding portion of an electrode is set to 50 mm or more, and welding is performed. Production method.

【0017】(2)多電極サブマージアーク溶接法を用
いたスパイラル鋼管の製造方法において、少なくとも1
つの電極の給電部先端からの溶接ワイヤ突き出し長さL
を50mm以上にして溶接することを特徴とするスパイ
ラル鋼管の製造方法。
(2) In a method for manufacturing a spiral steel pipe using a multi-electrode submerged arc welding method, at least one
Length L of the welding wire protruding from the feeder tip of the two electrodes
A method for manufacturing a spiral steel pipe, wherein the welding is performed with the length of the steel pipe set to 50 mm or more.

【0018】(3)単電極サブマージアーク溶接法を用
いたスパイラル鋼管の製造方法において、電極よりも下
流側の溶融池中に非アーク点弧ワイヤを挿入しながら溶
接することを特徴とするスパイラル鋼管の製造方法。
(3) A method of manufacturing a spiral steel pipe using a single electrode submerged arc welding method, wherein the welding is performed while inserting a non-arc firing wire into a molten pool downstream of the electrode. Manufacturing method.

【0019】(4)多電極サブマージアーク溶接法を用
いたスパイラル鋼管の製造方法において、最終電極より
も下流側の溶融池中のみに非アーク点弧ワイヤを挿入し
ながら溶接することを特徴とするスパイラル鋼管の製造
方法。
(4) A method for manufacturing a spiral steel pipe using a multi-electrode submerged arc welding method, wherein welding is performed while inserting a non-arc firing wire only into a molten pool downstream of the final electrode. Manufacturing method of spiral steel pipe.

【0020】(5)単電極サブマージアーク溶接法を用
いたスパイラル鋼管の製造方法において、電極の給電部
先端からの溶接ワイヤ突き出し長さLを50mm以上に
するとともに、電極よりも下流側の溶融池中に非アーク
点弧ワイヤを挿入しながら溶接することを特徴とするス
パイラル鋼管の製造方法。
(5) In a method for manufacturing a spiral steel pipe using a single-electrode submerged arc welding method, a length L of a welding wire protruding from a leading end of a power supply portion of an electrode is set to 50 mm or more, and a molten pool downstream of the electrode. A method for manufacturing a spiral steel pipe, wherein welding is performed while a non-arc firing wire is inserted therein.

【0021】(6)多電極サブマージアーク溶接法を用
いたスパイラル鋼管の製造方法において、少なくとも1
つの電極の給電部先端からの溶接ワイヤ突き出し長さL
を50mm以上にするとともに、最終電極よりも下流側
の溶融池中のみに非アーク点弧ワイヤを挿入しながら溶
接することを特徴とするスパイラル鋼管の製造方法。
(6) In a method for manufacturing a spiral steel pipe using a multi-electrode submerged arc welding method, at least one
Length L of the welding wire protruding from the feeder tip of the two electrodes
And welding while inserting a non-arc firing wire only into the molten pool downstream of the final electrode.

【0022】上記(1)、(2)、(5)および(6)
の方法において、溶接ワイヤの突き出し長さの上限は、
特に制限されない。しかし、後述するように、溶接電流
の大きさに応じてその適正な上限値が存在する。よっ
て、その上限値は、溶接電流に応じた値に設定するのが
好ましい。
The above (1), (2), (5) and (6)
In the method, the upper limit of the protrusion length of the welding wire is:
There is no particular limitation. However, as will be described later, there is an appropriate upper limit depending on the magnitude of the welding current. Therefore, it is preferable to set the upper limit to a value corresponding to the welding current.

【0023】本発明者らは、サブマージアーク溶接法に
おける溶融金属の温度に注目し、多くの実験を行った結
果、次のことを知見し、本発明をなすに到った。
The present inventors have paid attention to the temperature of the molten metal in the submerged arc welding method and have conducted many experiments. As a result, they have found the following, and have accomplished the present invention.

【0024】すなわち、サブマージアーク溶接における
溶融金属の温度は、母材とのぬれ性を良くして溶接欠陥
の発生を防止すること、および溶融金属の脱酸脱窒反応
を促進するなどの点から、高ければ高いほど良好な溶接
結果が得られることはよく知られている。このため、従
来にあっては、溶融金属の温度を低下させるような技術
開発は行われていない。
That is, the temperature of the molten metal in the submerged arc welding is selected from the viewpoints of improving the wettability with the base material and preventing the occurrence of welding defects, and promoting the deoxidation and denitrification of the molten metal. It is well known that higher welding yields better welding results. For this reason, the technology development which lowers the temperature of a molten metal is not performed conventionally.

【0025】そこで、発明者らは発想を転換し、溶接速
度を落とすことなく溶融金属の温度を低下させることが
できれば、溶融金属の量が同じであっても溶融池の長さ
が短くなり、前述した図7(b)および図8(b)に示
したような過大な深さDの凹部を有する内面溶接ビード
や、同じく過大な高さHの凸部を有する外面溶接ビード
が形成されなくなるのではないかと考えた。
Therefore, the inventors changed the idea, and if the temperature of the molten metal could be reduced without reducing the welding speed, the length of the molten pool could be shortened even if the amount of the molten metal was the same. The inner surface weld bead having the concave portion having the excessive depth D and the outer surface bead having the convex portion having the excessive height H as shown in FIGS. 7B and 8B are not formed. I thought it might be.

【0026】そして、溶融金属の温度を低下させる手段
として、電極を構成する銅製チップの給電点からの溶接
ワイヤ突き出し長さの増大と、電極後方の溶融池中への
非アーク点弧ワイヤ挿入の2つの方法について実験を行
った結果、次のことが判明した。
As means for lowering the temperature of the molten metal, the length of the welding wire protruding from the feeding point of the copper tip constituting the electrode and the insertion of a non-arc firing wire into the molten pool behind the electrode are considered. As a result of conducting experiments on the two methods, the following was found.

【0027】まず、電極からの溶接ワイヤ突き出し長さ
の増大試験結果について述べる。
First, the results of a test for increasing the length of the welding wire protruding from the electrode will be described.

【0028】溶融金属は、母材が溶融した部分と溶接ワ
イヤが溶融した部分とに分けられ、溶接ワイヤ突き出し
長さ(電極を構成する銅製チップの給電点(チップ先
端)と母材表面との離間距離で通常20〜40mmに設
定される)が影響を及ぼすのは溶接ワイヤが溶融した部
分である。
The molten metal is divided into a portion where the base material is melted and a portion where the welding wire is melted, and the length of the welding wire protrusion (the feed point (tip end) of the copper tip constituting the electrode and the distance between the surface of the base material). The separation distance which is usually set to 20 to 40 mm) has an effect on a portion where the welding wire is melted.

【0029】そして、通常20〜40mmに設定された
溶接ワイヤ突き出し長さをさらに大きくすると、溶接ワ
イヤの溶融量が増加するとともにその溶滴温度が低下
し、溶融金属の温度が低下することは周知である。これ
は、溶接ワイヤの突き出し長さを大きくするのに伴って
溶接ワイヤ自体は抵抗発熱でより高温に予熱されるもの
の、短時間のアーク暴露のみでその溶滴が溶接ワイヤ先
端から滑り落ち、アークによる昇温をほとんど受けずに
母材が溶融した溶融金属中へ落下するためであると言わ
れている。
It is well known that if the welding wire protrusion length, which is usually set to 20 to 40 mm, is further increased, the amount of welding wire increases and the droplet temperature decreases, and the temperature of the molten metal decreases. It is. This is because the welding wire itself is preheated to a higher temperature due to resistance heating as the protruding length of the welding wire is increased, but the droplets slide down from the tip of the welding wire with only a short arc exposure and the arc It is said that this is because the base material falls into the molten metal without being substantially heated by the heat.

【0030】図1および図2は、本発明者らが下記の条
件のもとに溶接ワイヤ突き出し長さと溶接電流を種々変
化させて行った実験結果を示し、図1は溶接ワイヤ突き
出し長さと溶接ワイヤ溶融量との関係、図2は溶接ワイ
ヤ突き出し長さとスラグ除去後に測定した凝固溶接金属
のクレータ長さ、換言すれば溶融池の長さとの関係を示
している。
FIGS. 1 and 2 show the results of experiments conducted by the present inventors by varying the welding wire protrusion length and welding current under the following conditions. FIG. 1 shows the welding wire protrusion length and the welding current. FIG. 2 shows the relationship between the welding wire protruding length and the crater length of the solidified weld metal measured after removing the slag, in other words, the length of the molten pool.

【0031】《溶接条件》 溶接法 :単電極サブマージアーク溶接、 溶接ワイヤ:外径4mm、 溶接速度 :50cm/min。<< Welding conditions >> Welding method: single electrode submerged arc welding, welding wire: outer diameter 4 mm, welding speed: 50 cm / min.

【0032】図1からわかるように、溶接ワイヤ突き出
し長さを長くすると、いずれの溶接電流でも、溶接ワイ
ヤ溶融量が大幅に増加している。また、図2からわかる
ように、溶接ワイヤ突き出し長さを長くすると、いずれ
の溶接電流でも、溶接ワイヤ溶融量の増加に伴い、クレ
ータ長さ(溶融池の長さ)が大幅に長くなっている。
As can be seen from FIG. 1, when the welding wire protrusion length is increased, the welding wire melting amount is greatly increased at any welding current. Also, as can be seen from FIG. 2, when the welding wire protrusion length is increased, the crater length (the length of the molten pool) is significantly increased with increasing welding wire melting amount at any welding current. .

【0033】しかし、スパイラル鋼管の製管溶接時に重
要な点は、上記の溶接ワイヤ溶融量とクレータ長さとの
間に相関関係が成立しているか否かである。すなわち、
スパイラル鋼管の製管溶接の場合、溶接速度が一定であ
れば、開先および突合せギャップを埋めるのに必要な溶
接ワイヤ溶融量は一定でなければならない。従って、同
じ溶接ワイヤ溶融量の時のクレータ長さが溶接ワイヤ突
き出し長さを長くした場合にどのように変化するかが問
題となるが、今までこのような関係については考察され
たことがなかった。
However, an important point at the time of pipe welding of a spiral steel pipe is whether or not a correlation is established between the above-described melting amount of the welding wire and the crater length. That is,
In the case of pipe welding of a spiral steel pipe, if the welding speed is constant, the welding wire melting amount required to fill the groove and the butt gap must be constant. Therefore, the problem is how the crater length at the same welding wire melting amount changes when the welding wire protrusion length is increased, but such a relationship has not been considered so far. Was.

【0034】そこで、本発明者らは、上記図1および図
2の実験結果を、溶接ワイヤ溶融量とクレータ長さとで
整理した結果、図3に示す関係にあることが判明した。
Then, the present inventors arranged the experimental results of FIGS. 1 and 2 above based on the welding wire melting amount and the crater length, and found that the relationship shown in FIG. 3 was obtained.

【0035】すなわち、図3に明らかなように、溶接ワ
イヤ突き出し長さが従来の30mmの場合、溶接電流が
例えば1400Aの時の溶接ワイヤ溶融量は約210g
/minで、クレータ長さは約140mmと長い。
That is, as is apparent from FIG. 3, when the welding wire protrusion length is the conventional 30 mm, the welding wire melting amount when the welding current is, for example, 1400 A is about 210 g.
/ Min, the crater length is as long as about 140 mm.

【0036】これに対し、従来と同じ溶接ワイヤ溶融量
約210g/minを得るには、溶接ワイヤ突き出し長
さを70、110、150mmにとすると、必要な溶接
電流はそれぞれ約1100A、900A、800Aとな
って省エネ化でき、しかもクレータ長さはそれぞれ約1
15、105、100mmと短くなり、深さDおよび高
さHの小さい溶接ビードが形成されることを知見した。
そして、溶接ワイヤ突き出し長さとしては、50mm以
上が必要であることを確認した。
On the other hand, in order to obtain the same welding wire melting amount of about 210 g / min as in the prior art, if the welding wire protrusion length is 70, 110 and 150 mm, the necessary welding currents are about 1100 A, 900 A and 800 A, respectively. Energy saving, and the crater length is about 1 each.
It has been found that the weld bead becomes as short as 15, 105, and 100 mm, and a small weld bead having a depth D and a height H is formed.
And it was confirmed that the protrusion length of the welding wire was required to be 50 mm or more.

【0037】次に、電極後方(多電極の場合は最終電極
の後方)の溶融池中への非アーク点弧ワイヤ挿入につい
て説明する。
Next, the insertion of a non-arc firing wire into the molten pool behind the electrode (after the final electrode in the case of multiple electrodes) will be described.

【0038】この溶融池中への非アーク点弧ワイヤ挿入
法は、開先内の多層盛溶接法などの溶融金属量を増大さ
せる必要がある場合に適用される周知の技術である。し
かし、この非アーク点弧ワイヤ挿入法をスパイラル鋼管
のサブマージアーク溶接に適用した場合、溶融金属の温
度低下、換言すれば溶融池の長さ低減に有効であるか否
かについては不明であった。
The non-arc firing wire insertion method into the molten pool is a well-known technique applied when it is necessary to increase the amount of molten metal, such as a multi-pass welding method in a groove. However, when this non-arc firing wire insertion method was applied to submerged arc welding of spiral steel pipes, it was unknown whether it was effective in lowering the temperature of the molten metal, in other words, reducing the length of the molten pool. .

【0039】そこで、本発明者らは、非アーク点弧ワイ
ヤ挿入法をスパイラル鋼管のサブマージアーク溶接に適
用するに当たり、下記条件のもとに外径1.6mmの非
アーク点弧ワイヤを溶接ワイヤ位置から20mm離間し
た後方位置にて仰角30°で挿入することとし、その挿
入量と溶接電流を種々変化させて実験を行った。
In order to apply the non-arc ignition wire insertion method to the submerged arc welding of a spiral steel pipe, the present inventors have applied a non-arc ignition wire having an outer diameter of 1.6 mm to a welding wire under the following conditions. The experiment was carried out by inserting at an elevation angle of 30 ° at a rear position separated by 20 mm from the position, and changing the insertion amount and the welding current variously.

【0040】《溶接条件》 溶接法 :単電極サブマージアーク溶接、 溶接ワイヤ:外径4mm、 溶接ワイヤ突き出し長さ:30mm、 溶接速度 :50cm/min。<< Welding conditions >> Welding method: single electrode submerged arc welding, welding wire: outer diameter 4 mm, welding wire protrusion length: 30 mm, welding speed: 50 cm / min.

【0041】図4は、その実験結果を示す図であり、横
軸に非アーク点弧ワイヤ挿入量、縦軸にクレータ長さを
採って示してある。
FIG. 4 is a diagram showing the results of the experiment, in which the horizontal axis indicates the non-arc firing wire insertion amount and the vertical axis indicates the crater length.

【0042】図4から明らかなように、非アーク点弧ワ
イヤを溶接ワイヤよりも後方位置で溶融池中に挿入する
と、いずれの溶接電流でも、このワイヤを溶融させるの
に熱が費やされて溶融金属の温度が低下するためにクレ
ータ長さ(溶融池の長さ)が減少し、この結果、深さD
および高さHの小さい溶接ビードが形成されることを知
見した。
As is apparent from FIG. 4, when the non-arc firing wire is inserted into the weld pool at a position behind the welding wire, any welding current consumes heat to melt the wire. The crater length (the length of the molten pool) decreases due to the decrease in the temperature of the molten metal, and as a result, the depth D
And that a weld bead with a small height H was formed.

【0043】また、データの図示などは省略するが、多
電極溶接の場合の非アーク点弧ワイヤの挿入位置は、最
終電極の後方にする必要のあることを確認した。これ
は、それ以外の位置で挿入すると、非アーク点弧ワイヤ
が溶接ワイヤのアークによって容易に溶融し、溶融金属
の温度がほとんど低下することがなく、溶融池の長さ低
減効果がなくなるからである。
Further, although illustration of data is omitted, it has been confirmed that the insertion position of the non-arc firing wire in the case of multi-electrode welding needs to be behind the final electrode. This is because when inserted at other positions, the non-arc firing wire is easily melted by the arc of the welding wire, the temperature of the molten metal hardly decreases, and the effect of reducing the length of the molten pool is lost. is there.

【0044】なお、非アーク点弧ワイヤの挿入量には限
界があり、図中のワイヤ未溶融領域に示す挿入量にする
と、ワイヤの先端が溶融池の底部に突き当たり、溶接が
不安定になるので、その挿入量は図中に示すワイヤ未溶
融領域未満の値にすることが肝要である。
There is a limit to the insertion amount of the non-arc firing wire, and if the insertion amount is shown in the unmelted wire area in the figure, the tip of the wire hits the bottom of the molten pool and welding becomes unstable. Therefore, it is important to set the insertion amount to a value smaller than the unmelted wire area shown in the figure.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】以下、本発明の方法を、添付図面
を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the method of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0046】図5は、本発明の一実施態様を示す模式図
で、図中、符号1は被溶接材料、2は溶接ワイヤ3を供
給するトーチ、4は交流電源、5はフラックス、6はア
ーク、7は溶融池、8は非アーク点弧ワイヤである。
FIG. 5 is a schematic view showing an embodiment of the present invention. In the drawing, reference numeral 1 denotes a material to be welded, 2 denotes a torch for supplying a welding wire 3, 4 denotes an AC power source, 5 denotes a flux, and 6 denotes a flux. An arc, 7 is a weld pool, and 8 is a non-arc firing wire.

【0047】本発明が対象とするスパイラル鋼管の製管
溶接においては、トーチ2が固定配置され、被溶接材料
1が白抜き矢符で示す方向に移動せしめられる。
In the welding of a spiral steel pipe to which the present invention is applied, the torch 2 is fixedly arranged, and the material 1 to be welded is moved in the direction indicated by the white arrow.

【0048】まず、本発明にかかわる第1と第2の発明
について説明する。
First, the first and second aspects of the present invention will be described.

【0049】第1と第2の発明において使用されるトー
チ2は、中間部に溶接ワイヤ3の外径よりも僅かに大き
い内径を有する給電部2a’が成形された銅製のノズル
本体2aと、先端部の内径が上記給電部2a’とほぼ同
じ内径の貫通孔が成形されたセラミックスなどの絶縁性
耐熱材料製のガイド部材2bとからなっている。
The torch 2 used in the first and second inventions comprises a copper nozzle body 2a in which a power supply portion 2a 'having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the welding wire 3 is formed at an intermediate portion. It has a guide member 2b made of an insulating and heat-resistant material such as ceramics and having a through-hole whose inner diameter is substantially the same as that of the power supply section 2a '.

【0050】上記のようにトーチ2を構成する場合に
は、溶接ワイヤ2の突き出し長さL、すなわち導電性ノ
ズル本体2aに形成された給電部2a’の先端から被溶
接材料1の表面までの離間距離を50mm以上と長くし
た際、溶接ワイヤ2の巻癖が激しくても可及的に真直な
状態にして供給することができる。
When the torch 2 is constructed as described above, the protrusion length L of the welding wire 2, that is, the distance from the tip of the power supply portion 2a 'formed on the conductive nozzle body 2a to the surface of the material 1 to be welded. When the separation distance is increased to 50 mm or more, even when the winding habit of the welding wire 2 is severe, the welding wire 2 can be supplied as straight as possible.

【0051】勿論、先端部に上記のガイド部材2bを具
備せず、給電部2a’が先端に形成された従来の銅製ノ
ズル本体のみからなるトーチを用い、このトーチの設置
高さを高くして所望の突き出し長さLを確保するように
してもよいことはいうまでもない。
Of course, a torch which does not have the above-mentioned guide member 2b at the tip but has only a conventional copper nozzle body having a feeder 2a 'formed at the tip is used, and the height of the torch is increased. Needless to say, a desired protrusion length L may be ensured.

【0052】上記のようにして、溶接ワイヤ3の突き出
し長さLを50mm以上に設定して溶接を行うと、溶融
金属の温度が低下して溶融池の長さが短くなる。その結
果、前述したように、内面溶接時にあっては溶融池の長
さ方向中央部への溶融金属流動が抑制され、深さD(図
7参照)の小さい溶接ビードが形成される。また、外面
溶接時にあっては溶融池の長さ方向両端部への溶融金属
流動が抑制され、高さH(図8参照)の小さい溶接ビー
ドが形成される。
When welding is performed with the protrusion length L of the welding wire 3 set to 50 mm or more as described above, the temperature of the molten metal decreases and the length of the molten pool decreases. As a result, as described above, at the time of inner surface welding, the flow of the molten metal to the central portion in the longitudinal direction of the molten pool is suppressed, and a weld bead having a small depth D (see FIG. 7) is formed. Further, at the time of outer surface welding, the flow of the molten metal to both ends in the longitudinal direction of the molten pool is suppressed, and a weld bead having a small height H (see FIG. 8) is formed.

【0053】以上の効果は、2個以上のトーチ2を溶接
進行方向に配置して行う、いわゆる多電極溶接時におい
ては少なくともいずれか1つのトーチの突き出し長さL
を50mm以上に設定した場合にも同様である。このこ
とは、後述する実施例の結果からも明らかである。
The above effect is obtained by arranging two or more torches 2 in the welding direction, that is, at the time of so-called multi-electrode welding, at least one of the torch protrusion length L.
Is set to 50 mm or more. This is clear from the results of the examples described later.

【0054】ただし、溶接ワイヤの突き出し長さLに対
して溶接電流を高くしすぎると、溶融金属の量が多くな
り過ぎて溶接ビード全体の余盛高さ過大になる。逆に、
溶接ワイヤの突き出し長さLに対して溶接電流を低くし
すぎると、溶融金属の量が不足してアンダカットが発生
する。また、溶接電流を高くした状態で溶接ワイヤの突
き出し長さLを長くしすすぎると、抵抗発熱による溶接
ワイヤ温度が高くなり、アーク点に至る前に溶損して溶
接できなくなる。
However, if the welding current is too high with respect to the protrusion length L of the welding wire, the amount of the molten metal becomes too large and the height of the entire weld bead becomes excessive. vice versa,
If the welding current is too low with respect to the protrusion length L of the welding wire, the amount of the molten metal is insufficient and undercut occurs. On the other hand, if the protruding length L of the welding wire is too long while the welding current is increased, the temperature of the welding wire due to resistance heating increases, and the welding wire is melted before reaching the arc point, making welding impossible.

【0055】よって、溶接ワイヤの突き出し長さLは、
溶接電流に応じた適正な値に設定することが肝要であ
る。
Therefore, the protrusion length L of the welding wire is
It is important to set an appropriate value according to the welding current.

【0056】次に、本発明にかかわる第3と第4の発明
について説明する。
Next, the third and fourth aspects of the present invention will be described.

【0057】第3と第4の発明においては、溶接ワイヤ
2の突き出し長さLを従来と同様の40mm以下に設定
した状態でトーチ2よりも下流側の溶融池7中に非アー
ク点弧ワイヤ8を挿入供給する。このため、トーチとし
ては、図5に示すトーチ2を用いる必要はなく、先端部
に給電部が形成された従来型のものを用いれば十分であ
る。
In the third and fourth aspects of the present invention, the non-arc firing wire is placed in the molten pool 7 downstream of the torch 2 with the protrusion length L of the welding wire 2 set to 40 mm or less as in the prior art. 8 is supplied. For this reason, it is not necessary to use the torch 2 shown in FIG. 5 as the torch, and it is sufficient to use a conventional torch having a power supply portion formed at the tip.

【0058】この第3と第4の発明による場合には、溶
融池7の溶融金属の熱が挿入された非アーク点弧ワイヤ
8の溶融に費やされて温度低下し、溶融池の長さが短く
なる。この結果、溶接ワイヤ3の突き出し長さLを50
mm以上にした場合と同様に、内面溶接時にあっては溶
融池の長さ方向中央部への溶融金属流動が抑制され、深
さD(図7参照)の小さい溶接ビードが形成される。ま
た、外面溶接時にあっては溶融池の長さ方向両端部への
溶融金属流動が抑制され、高さH(図8参照)の小さい
溶接ビードが形成される。
According to the third and fourth aspects of the invention, the heat of the molten metal in the molten pool 7 is consumed in melting the inserted non-arc firing wire 8 to lower the temperature, and the length of the molten pool is reduced. Becomes shorter. As a result, the protrusion length L of the welding wire 3 is set to 50
Similarly to the case where the thickness is set to be equal to or more than mm, at the time of inner surface welding, the flow of the molten metal to the center in the longitudinal direction of the molten pool is suppressed, and a weld bead having a small depth D (see FIG. 7) is formed. Further, at the time of outer surface welding, the flow of the molten metal to both ends in the longitudinal direction of the molten pool is suppressed, and a weld bead having a small height H (see FIG. 8) is formed.

【0059】ただし、2個以上のトーチ2を溶接進行方
向に配置して行う、いわゆる多電極溶接の場合において
は、最終トーチよりも下流側の溶融池中のみに非アーク
点弧ワイヤを挿入供給する必要がある。これは、前述し
たように、最終トーチよりも下流側の溶融池中以外に非
アーク点弧ワイヤを挿入供給すると、非アーク点弧ワイ
ヤが溶接ワイヤのアークによって容易に溶融し、溶融金
属の温度がほとんど低下しないからである。
However, in the case of so-called multi-electrode welding in which two or more torches 2 are arranged in the direction of progress of welding, a non-arc firing wire is inserted and supplied only into the molten pool downstream of the final torch. There is a need to. This is because, as described above, when the non-arc firing wire is inserted and supplied to a portion other than in the molten pool downstream of the final torch, the non-arc firing wire is easily melted by the arc of the welding wire, and the temperature of the molten metal increases. Is hardly reduced.

【0060】なお、非アーク点弧ワイヤ8は、その外径
が溶接ワイヤ3の外径の0.3〜0.8倍程度のものを
用いるのが好ましい。また、その挿入位置は、溶接ワイ
ヤ3からの離間距離lが15〜30mm程度の位置と
し、その挿入角度θは20〜40°程度とするのが好ま
しい。
Preferably, the non-arc firing wire 8 has an outer diameter of about 0.3 to 0.8 times the outer diameter of the welding wire 3. The insertion position is preferably a position where the distance l from the welding wire 3 is about 15 to 30 mm, and the insertion angle θ is preferably about 20 to 40 °.

【0061】その理由は、非アーク点弧ワイヤ8の外径
が溶接ワイヤ3外径の0.3倍未満であると、非アーク
点弧ワイヤ8を高速で送給する必要が生じ、溶融池7が
わずかに変動しただけで非アーク点弧ワイヤ8の先端部
が溶融池7の底部に突き当たる現象が発生しやすくな
り、逆に0.8倍超であると、非アーク点弧ワイヤ8の
剛性が高いためにその送給装置の大型化を招いて作業性
が悪化するからである。
The reason is that if the outer diameter of the non-arc firing wire 8 is less than 0.3 times the outer diameter of the welding wire 3, it is necessary to feed the non-arc firing wire 8 at a high speed and the molten pool 7 slightly fluctuates, the phenomenon that the tip of the non-arc firing wire 8 abuts against the bottom of the molten pool 7 easily occurs. Conversely, if it exceeds 0.8 times, the non-arc firing wire 8 This is because the high rigidity causes an increase in the size of the feeding device and deteriorates workability.

【0062】また、その挿入位置の離間距離lが15m
m未満であると、非アーク点弧ワイヤ8が溶接ワイヤ3
のアーク6に接触して溶融金属の温度低下作用が減少
し、逆に30mm超であると、溶融池7の凝固が既に進
んでいて非アーク点弧ワイヤ8を溶融させるのに必要な
溶融金属量が不足し、溶融金属の温度低下作用が減少す
るからである。
The distance l between the insertion positions is 15 m.
m, the non-arc firing wire 8 becomes the welding wire 3
When the temperature exceeds 30 mm, the solidification of the molten pool 7 has already progressed and the molten metal required to melt the non-arc firing wire 8 is reduced. This is because the amount is insufficient and the effect of lowering the temperature of the molten metal is reduced.

【0063】さらに、その挿入角度θが20°未満であ
ると、溶融池7の上面に生成形成する半溶融状態のスラ
グによってその進行が妨げられるために非アーク点弧ワ
イヤ8送給が不安定になりやすく、逆に40°超である
と、非アーク点弧ワイヤ8と溶融金属との接触長さが短
くなってその溶融効率が低下するからである。
Further, if the insertion angle θ is less than 20 °, the feeding of the non-arc firing wire 8 is unstable because the slag generated and formed on the upper surface of the molten pool 7 is hindered from progressing. This is because if it exceeds 40 °, on the other hand, the contact length between the non-arc firing wire 8 and the molten metal is shortened, and the melting efficiency is reduced.

【0064】上記第1と第3の発明、第2と第4の発明
は、これを組み合わせて実施することができ、これが本
発明にかかわる第5と第6の発明である。これらの発明
のうち、多電極溶接を行う第6の発明においては、非ア
ーク点弧ワイヤ8の挿入供給位置は、最終電極よりも下
流側の溶融池7中のみにする必要がある。これは、前述
したように、最終電極よりも下流側の溶融池7以外の溶
融池中に非アーク点弧ワイヤ8を挿入供給しても、所望
の効果が得られないからである。そして、この第5と第
6発明による場合には、より一層顕著な効果が得られ
る。
The first and third inventions and the second and fourth inventions can be implemented in combination, and these are the fifth and sixth inventions according to the present invention. Among these inventions, in the sixth invention in which multi-electrode welding is performed, the insertion and supply position of the non-arc firing wire 8 needs to be only in the molten pool 7 downstream of the final electrode. This is because, as described above, even if the non-arc firing wire 8 is inserted and supplied into a weld pool other than the weld pool 7 downstream of the final electrode, a desired effect cannot be obtained. According to the fifth and sixth aspects, more remarkable effects can be obtained.

【0065】[0065]

【実施例】外径508mm、肉厚19mmのスパイラル
鋼管を製造するに当たり、表1に示す種々の条件で製管
溶接を行った。
EXAMPLES In order to manufacture a spiral steel pipe having an outer diameter of 508 mm and a wall thickness of 19 mm, pipe welding was performed under various conditions shown in Table 1.

【0066】この時、帯鋼両エッジの突き合わせ形状
は、図6に示す形状・寸法とした。また、溶接ワイヤに
は外径4.0mmのものを用いた。さらに、非アーク点
弧ワイヤには外径1.6mmのものを用い、単電極溶接
の場合はその後方、多電極溶接の場合は最終電極の後方
20mmの位置にて挿入角度30°で溶融池中に挿入供
給した。
At this time, the butted shape of both edges of the steel strip had the shape and dimensions shown in FIG. Further, a welding wire having an outer diameter of 4.0 mm was used. In addition, a non-arc firing wire having an outer diameter of 1.6 mm is used, and in the case of single electrode welding, behind the final electrode in the case of multi-electrode welding and at an insertion angle of 30 ° at a position of 20 mm behind the final electrode. Feed inserted into.

【0067】そして、製管溶接中の溶接ワイヤの溶損有
無と溶接安定性を観察する一方、製管溶接後の溶接ビー
ドを観察してアンダーカットの発生有無および溶接ビー
ドの形状と寸法を測定し、内面溶接では図7(b)に示
す深さDが2mm以下の場合を良好、2mm超の場合を
凹ビード発生、外面溶接では図8(b)に示す高さHが
5mm以下の場合を良好、5mm超の場合を凸ビード発
生として評価した。これらの結果を、表1に併せて示し
た。
Then, while observing the presence or absence of erosion of the welding wire and the welding stability during pipe welding, observing the weld bead after pipe welding, measuring the occurrence of undercut and measuring the shape and dimensions of the weld bead. In the case of inner surface welding, the case where the depth D shown in FIG. 7 (b) is 2 mm or less is preferable, and the case where the depth H is more than 2 mm occurs, and in the case of outer surface welding, the height H shown in FIG. Was evaluated as good, and a case of more than 5 mm was evaluated as occurrence of a convex bead. These results are also shown in Table 1.

【0068】[0068]

【表1】 [Table 1]

【0069】表1に示す結果からわかるように、No. 1
〜15は単電極内面溶接の場合であるが、溶接ワイヤの
突き出し長さが40mm以下と短い従来例(No. 1、
2)では、いずれの場合も深さDが2mmを超える凹ビ
ードが発生した。また、溶融池の長さを短くすべく溶接
電流を下げて溶接を行った従来例(No. 8〜12)で
は、いずれの場合も溶融金属の量が不足して開先を完全
に充填できず、アンダカットが発生した。
As can be seen from the results shown in Table 1, No. 1
Nos. 1 to 15 are the cases of single electrode inner surface welding, and the conventional example (No. 1, No. 1) in which the protrusion length of the welding wire is as short as 40 mm or less.
In 2), a concave bead having a depth D exceeding 2 mm occurred in each case. In addition, in the conventional examples (Nos. 8 to 12) in which the welding current was reduced in order to shorten the length of the molten pool, the amount of molten metal was insufficient in each case, and the groove could be completely filled. No undercut occurred.

【0070】これに対し、溶接ワイヤの突き出し長さを
50mm以上に設定した本発明例(No. 3〜7およびN
o. 13〜15)では、No. 15を除き、いずれも深さ
Dが2mmを超える凹ビードは発生せず良好であった。
しかし、No. 13は溶接ワイヤの突き出し長さに対して
溶接電流が大きすぎたために溶接ビード全体の余盛高さ
過大であった。また、No. 14は溶接ワイヤの突き出し
長さに対して溶接電流が低すぎたために溶融金属の量が
不足でアンダカットが発生した。さらに、No. 15は溶
接ワイヤの突き出し長さと溶接電流がともに大きすぎた
ために溶接ワイヤがアーク点に至る前に溶損し、溶接で
きなかった。
On the other hand, in the case of the present invention in which the protruding length of the welding wire was set to 50 mm or more (Nos. 3 to 7 and N
o. 13 to 15), except for No. 15, were good with no concave bead having a depth D exceeding 2 mm.
However, in No. 13, since the welding current was too large with respect to the protruding length of the welding wire, the extra height of the entire weld bead was excessive. In No. 14, the welding current was too low with respect to the length of the protrusion of the welding wire, and the amount of the molten metal was insufficient to cause undercut. Further, in No. 15, both the protrusion length of the welding wire and the welding current were too large, so that the welding wire melted before reaching the arc point and could not be welded.

【0071】No. 16と17は単電極外面溶接の場合で
あるが、溶接ワイヤの突き出し長さが30mmの従来例
(No. 16)では、高さHが5mmを超える凸ビードが
発生した。
Nos. 16 and 17 show the case of single electrode outer surface welding. In the conventional example (No. 16) in which the protrusion length of the welding wire was 30 mm, a convex bead having a height H exceeding 5 mm occurred.

【0072】これに対し、溶接ワイヤの突き出し長さを
150mmにした本発明例(No. 17)では、高さHが
5mmを超える凸ビードは発生せず良好であった。
On the other hand, in the example of the present invention (No. 17) in which the protruding length of the welding wire was set to 150 mm, the convex bead having the height H exceeding 5 mm was not generated and was good.

【0073】No. 18〜21は2電極内面溶接の場合で
あるが、2電極(トーチ)ともに溶接ワイヤの突き出し
長さを30mmに設定した従来例(No. 18)では、深
さDが2mmを超える凹ビードが発生した。
No. 18 to No. 21 show the case of two-electrode inner surface welding. In the conventional example (No. 18) in which the protrusion length of the welding wire is set to 30 mm for both electrodes (torch), the depth D is 2 mm. Concave beads were generated.

【0074】これに対し、いずれか一方または両方の電
極の溶接ワイヤの突き出し長さを50mm以上に設定
し、その突き出し長さに応じて溶接電流を適正に設定し
た本発明例(No. 19〜21)では、いずれの場合も、
深さDが2mmを超える凹ビードは発生せず良好であっ
た。
On the other hand, in the case of the present invention (No. 19 to No. 19) in which the protruding length of the welding wire of one or both electrodes was set to 50 mm or more, and the welding current was appropriately set according to the protruding length. 21) In either case,
A concave bead having a depth D exceeding 2 mm was not generated and was good.

【0075】No. 22〜25は2電極外面溶接の場合で
あるが、2電極(トーチ)ともに溶接ワイヤの突き出し
長さを30mmに設定した従来例(No. 22)では、高
さHが5mmを超える凸ビードが発生した。
Nos. 22 to 25 show the case of two-electrode outer surface welding. In the conventional example (No. 22) in which the protrusion length of the welding wire was set to 30 mm for both electrodes (torch), the height H was 5 mm. Of convex beads.

【0076】これに対し、いずれか一方または両方の電
極の溶接ワイヤの突き出し長さを50mm以上に設定
し、その突き出し長さに応じて溶接電流を適正に設定し
た本発明例(No. 23〜25)では、いずれの場合も、
高さHが5mmを超える凸ビードは発生せず良好であっ
た。
On the other hand, in the present invention example (No. 23 to No. 23) in which the protruding length of the welding wire of one or both electrodes was set to 50 mm or more, and the welding current was appropriately set according to the protruding length. 25) In either case,
A convex bead having a height H exceeding 5 mm was not generated and was good.

【0077】No. 26〜29は3電極外面溶接の場合で
あるが、3電極(トーチ)ともに溶接ワイヤの突き出し
長さを30mmに設定した従来例(No. 26)では、高
さHが5mmを超える凸ビードが発生した。
Nos. 26 to 29 show the case of three-electrode outer surface welding. In the conventional example (No. 26) in which the protrusion length of the welding wire was set to 30 mm for all three electrodes (torch), the height H was 5 mm. Of convex beads.

【0078】これに対し、いずれか一つまたは2つの電
極の溶接ワイヤの突き出し長さを50mm以上に設定
し、その突き出し長さに応じて溶接電流を適正に設定し
た本発明例(No. 27〜29)では、いずれの場合も、
高さHが5mmを超える凸ビードは発生せず良好であっ
た。
On the other hand, the length of the protrusion of the welding wire of one or two of the electrodes was set to 50 mm or more, and the welding current was appropriately set according to the length of the protrusion (No. 27). -29) In either case,
A convex bead having a height H exceeding 5 mm was not generated and was good.

【0079】以上が本発明にかかわる第1と第2の発明
とその従来例の結果であるが、溶接速度が同一である場
合、従来法では良好な結果が得られないので溶接速度を
遅くする必要があるのに対し、本発明法ではその必要が
なく、高速製管が可能であることが明らかである。
The above are the results of the first and second inventions according to the present invention and the results of the prior art. If the welding speed is the same, the conventional method cannot obtain a good result, so that the welding speed is reduced. In contrast to the necessity, the method of the present invention does not require it, and it is clear that high-speed pipe production is possible.

【0080】また、No. 30〜35は、本発明にかかわ
る第3と第4の発明、および第5と第6の発明を適用し
た場合であるが、非アーク点弧ワイヤの挿入供給量が多
すぎたNo. 31を除き、いずれも良好な結果が得られて
いる。すなわち、第2発明による効果、溶融池中への非
アーク点弧ワイヤ挿入供給を除く溶接条件が同じである
No. 1とNo. 30の溶接結果、およびNo. 22とNo. 3
3の溶接結果から明らかである。また、第3発明による
効果は、No. 32、34および35の結果から明らかで
ある。
Nos. 30 to 35 are cases where the third and fourth inventions and the fifth and sixth inventions according to the present invention are applied. Except for No. 31 which was too much, good results were obtained in all cases. That is, the welding conditions except the effect of the second invention and the non-arc firing wire insertion supply into the molten pool are the same.
No. 1 and No. 30 welding results, and No. 22 and No. 3 welding results
This is apparent from the welding result of No. 3. The effect of the third invention is clear from the results of Nos. 32, 34 and 35.

【0081】[0081]

【発明の効果】本発明の方法によれば、溶融池の長さが
短くなるので、幅方向中央部に形成される凹凸部寸法が
可及的に小さいかもしくは凹凸部がなく、しかもアンダ
ーカットや全体的な余盛り過多のない正常な溶接ビード
を有するスパイラル鋼管を高速製管溶接することができ
る。また、必要な溶接電流を低くすることができるの
で、省エネ化が図れる。
According to the method of the present invention, since the length of the molten pool is shortened, the size of the concavo-convex portion formed at the center in the width direction is as small as possible or has no concavo-convex portion. Spiral steel pipe having a normal weld bead without excessive or excessive overall welding can be welded at high speed. Further, since the required welding current can be reduced, energy saving can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】溶接ワイヤ突き出し長さと溶接ワイヤ溶融量と
の関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship between a welding wire protrusion length and a welding wire melting amount.

【図2】溶接ワイヤ突き出し長さとクレータ長さとの関
係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a welding wire protrusion length and a crater length.

【図3】溶接ワイヤ溶融量とクレータ長さとの関係を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a welding wire melting amount and a crater length.

【図4】非アーク点弧ワイヤ挿入量とクレータ長さとの
関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a non-arc firing wire insertion amount and a crater length.

【図5】本発明方法の実施態様の一例を示す模式図であ
る。
FIG. 5 is a schematic view showing an example of an embodiment of the method of the present invention.

【図6】実施例で用いた被溶接材料の開先形状と寸法を
示す図である。
FIG. 6 is a view showing a groove shape and dimensions of a material to be welded used in Examples.

【図7】スパイラル鋼管の内面溶接における溶接状態を
示し、同図(a)は溶融金属の流動態様を説明するため
の図、同図(b)は得られる溶接ビードの形状を示す図
である。
7A and 7B show a welding state in the inner surface welding of the spiral steel pipe, wherein FIG. 7A is a view for explaining the flow state of the molten metal, and FIG. 7B is a view showing the shape of the obtained weld bead. .

【図8】スパイラル鋼管の外面溶接における溶接状態を
示し、同図(a)は溶融金属の流動態様を説明するため
の図、同図(b)は得られる溶接ビードの形状を示す図
である。
8A and 8B show a welding state in the outer surface welding of the spiral steel pipe; FIG. 8A is a view for explaining a flow state of a molten metal; and FIG. 8B is a view showing a shape of a weld bead obtained. .

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :被溶接材料、 2 :トーチ、 2a:ノズル本体、 2b:ガイド部材、 2a’:給電部、 3 :溶接ワイヤ、 4 :交流電源、 5 :フラックス、 6 :アーク、 7 :溶融池、 8 :被アーク点弧ワイヤ。 1: Material to be welded, 2: Torch, 2a: Nozzle body, 2b: Guide member, 2a ': Power supply part, 3: Welding wire, 4: AC power, 5: Flux, 6: Arc, 7: Weld pool, 8 : Arc-fired wire.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−284975(JP,A) 特開 平4−143075(JP,A) 特開 平9−295138(JP,A) 特開 昭54−155166(JP,A) 特開 昭60−118386(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 9/032 B21C 37/12 B23K 9/12 B23K 9/18 Continuation of the front page (56) References JP-A-4-284975 (JP, A) JP-A-4-143075 (JP, A) JP-A-9-295138 (JP, A) JP-A-54-155166 (JP) , A) JP-A-60-118386 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 9/032 B21C 37/12 B23K 9/12 B23K 9/18

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】単電極サブマージアーク溶接法を用いたス
パイラル鋼管の製造方法において、電極の給電部先端か
らの溶接ワイヤ突き出し長さLを50mm以上にして溶
接することを特徴とするスパイラル鋼管の製造方法。
1. A method of manufacturing a spiral steel pipe using a single electrode submerged arc welding method, wherein welding is performed by setting a length L of a welding wire protruding from an end of a power feeding portion of an electrode to 50 mm or more. Method.
【請求項2】多電極サブマージアーク溶接法を用いたス
パイラル鋼管の製造方法において、少なくとも1つの電
極の給電部先端からの溶接ワイヤ突き出し長さLを50
mm以上にして溶接することを特徴とするスパイラル鋼
管の製造方法。
2. A method of manufacturing a spiral steel pipe using a multi-electrode submerged arc welding method, wherein a length L of a welding wire protruding from a leading end of a power supply portion of at least one electrode is set to 50.
mm.
【請求項3】単電極サブマージアーク溶接法を用いたス
パイラル鋼管の製造方法において、電極よりも下流側の
溶融池中に非アーク点弧ワイヤを挿入しながら溶接する
ことを特徴とするスパイラル鋼管の製造方法。
3. A method for manufacturing a spiral steel pipe using a single electrode submerged arc welding method, wherein the welding is performed while a non-arc firing wire is inserted into a molten pool downstream of the electrode. Production method.
【請求項4】多電極サブマージアーク溶接法を用いたス
パイラル鋼管の製造方法において、最終電極よりも下流
側の溶融池中のみに非アーク点弧ワイヤを挿入しながら
溶接することを特徴とするスパイラル鋼管の製造方法。
4. A method of manufacturing a spiral steel pipe using a multi-electrode submerged arc welding method, wherein the welding is performed while inserting a non-arc firing wire only into a molten pool downstream of a final electrode. Manufacturing method of steel pipe.
【請求項5】単電極サブマージアーク溶接法を用いたス
パイラル鋼管の製造方法において、電極の給電部先端か
らの溶接ワイヤ突き出し長さLを50mm以上にすると
ともに、電極よりも下流側の溶融池中に非アーク点弧ワ
イヤを挿入しながら溶接することを特徴とするスパイラ
ル鋼管の製造方法。
5. A method for manufacturing a spiral steel pipe using a single-electrode submerged arc welding method, wherein a length L of a welding wire protruding from a leading end of a power feeding portion of an electrode is set to 50 mm or more, and a length of a welding pool downstream of the electrode is reduced. A method for manufacturing a spiral steel pipe, wherein welding is performed while a non-arc firing wire is inserted into a pipe.
【請求項6】多電極サブマージアーク溶接法を用いたス
パイラル鋼管の製造方法において、少なくとも1つの電
極の給電部先端からの溶接ワイヤ突き出し長さLを50
mm以上にするとともに、最終電極よりも下流側の溶融
池中のみに非アーク点弧ワイヤを挿入しながら溶接する
ことを特徴とするスパイラル鋼管の製造方法。
6. A method of manufacturing a spiral steel pipe using a multi-electrode submerged arc welding method, wherein a length L of a welding wire protruding from a leading end of a power supply portion of at least one electrode is set to 50.
mm or more, and welding while inserting a non-arc firing wire only into the molten pool downstream of the final electrode.
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