JP3234717B2 - プラズマキーホール溶接方法 - Google Patents
プラズマキーホール溶接方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼管等の被溶接管の突
合せ端部を全周に渡って溶接するプラズマキーホール溶
接方法に関する。
合せ端部を全周に渡って溶接するプラズマキーホール溶
接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】被溶接管の突合せ端部を全周に渡って溶
接する方法として、プラズマキーホール溶接装置（特開
平５−１１１７７４号公報参照）を使用したものが従来
一般に知られている。このプラズマキーホール溶接装置
は、被溶接管の突合せ端部の外周に沿って周回するトー
チのノズルから熱的、電磁気的に収束したエネルギ密度
の高いプラズマアークと共にプラズマガスをジェット状
に噴出することで、上記突合せ端部を溶融貫通するキー
ホールをトーチの周回方向に順次形成するものであり、
トーチが通過した後方の突合せ端部では、キーホールが
順次閉塞して溶融金属の冷却固化により表ビード及び裏
波ビードが順次形成され、こうして全周溶接が行われ
る。
接する方法として、プラズマキーホール溶接装置（特開
平５−１１１７７４号公報参照）を使用したものが従来
一般に知られている。このプラズマキーホール溶接装置
は、被溶接管の突合せ端部の外周に沿って周回するトー
チのノズルから熱的、電磁気的に収束したエネルギ密度
の高いプラズマアークと共にプラズマガスをジェット状
に噴出することで、上記突合せ端部を溶融貫通するキー
ホールをトーチの周回方向に順次形成するものであり、
トーチが通過した後方の突合せ端部では、キーホールが
順次閉塞して溶融金属の冷却固化により表ビード及び裏
波ビードが順次形成され、こうして全周溶接が行われ
る。
【０００３】このようなプラズマキーホール溶接装置を
使用したプラズマキーホール溶接方法は、肉厚９ｍｍ程
度までの鋼管等を開先加工なしで突合せ溶接可能であ
り、また固定された鋼管等に対してもその突合せ端部を
全周に渡って溶接できることから、既設のガス導管であ
る鋼管の突合せ溶接にも多用されている。
使用したプラズマキーホール溶接方法は、肉厚９ｍｍ程
度までの鋼管等を開先加工なしで突合せ溶接可能であ
り、また固定された鋼管等に対してもその突合せ端部を
全周に渡って溶接できることから、既設のガス導管であ
る鋼管の突合せ溶接にも多用されている。
【０００４】ここで一般に、前述したプラズマキーホー
ル溶接装置のトーチから噴出されるプラズマアークは、
供給される直流パルス状のプラズマ電流に応じてパルス
状に噴出し、その１パルスのエネルギ量はプラズマ電流
のピーク電流値とその継続時間に応じて定まる（特開昭
６０−９５７８号公報参照）。そしてこのピーク電流値
またはその継続時間が変化すれば、それに応じてキーホ
ールの形成状況，ブローホールの発生状況，表ビードや
裏波ビードの形成状況なども変化する。
ル溶接装置のトーチから噴出されるプラズマアークは、
供給される直流パルス状のプラズマ電流に応じてパルス
状に噴出し、その１パルスのエネルギ量はプラズマ電流
のピーク電流値とその継続時間に応じて定まる（特開昭
６０−９５７８号公報参照）。そしてこのピーク電流値
またはその継続時間が変化すれば、それに応じてキーホ
ールの形成状況，ブローホールの発生状況，表ビードや
裏波ビードの形成状況なども変化する。
【０００５】そこで前記特開昭６０−９５７８号公報に
は、供給する各プラズマ電流を、ピーク電流値からベー
ス電流値へとスロープ状または階段状に低下させること
で、良好な表ビードや裏波ビードを形成し、またブロー
ホールの発生を防止することなどを企図したプラズマキ
ーホール溶接方法が提案されている。
は、供給する各プラズマ電流を、ピーク電流値からベー
ス電流値へとスロープ状または階段状に低下させること
で、良好な表ビードや裏波ビードを形成し、またブロー
ホールの発生を防止することなどを企図したプラズマキ
ーホール溶接方法が提案されている。
【０００６】ここで、プラズマキーホール溶接方法によ
り被溶接管の突合せ端部を全周溶接する際、溶接開始位
置でキーホールを貫通するには、図４に示すようにトー
チａを被溶接管ｂの溶接開始位置Ｓに停止させ、その状
態で図５に示すように連続的に増大するプラズマ電流を
供給し、このプラズマ電流に応じたプラズマアークと共
にプラズマガスをトーチａから連続噴出して被溶接管ｂ
の溶接開始位置Ｓを数秒間にわたり予熱するのが従来一
般的であった。
り被溶接管の突合せ端部を全周溶接する際、溶接開始位
置でキーホールを貫通するには、図４に示すようにトー
チａを被溶接管ｂの溶接開始位置Ｓに停止させ、その状
態で図５に示すように連続的に増大するプラズマ電流を
供給し、このプラズマ電流に応じたプラズマアークと共
にプラズマガスをトーチａから連続噴出して被溶接管ｂ
の溶接開始位置Ｓを数秒間にわたり予熱するのが従来一
般的であった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、トーチａを
停止したまま溶接開始位置Ｓを数秒間にわたって連続予
熱する従来のプラズマキーホール溶接方法では、溶接開
始位置Ｓ付近のみで被溶接管ｂの外周が部分溶融するに
過ぎないから、キーホールＫＨが貫通する際に被溶接管
ｂの外周側に排出される溶融金属は部分溶融した金属に
充分溶け込むことができず、溶接開始位置Ｓの直前に滞
留してコブｃを形成してしまう。また被溶接管ｂの肉厚
公差の関係で、その肉厚が薄い場合には、溶接開始位置
Ｓでの予熱が過剰予熱となることがあり、キーホールＫ
Ｈ貫通の際に溶融金属が被溶接管ｂの内周側に垂れ込む
こともあった。
停止したまま溶接開始位置Ｓを数秒間にわたって連続予
熱する従来のプラズマキーホール溶接方法では、溶接開
始位置Ｓ付近のみで被溶接管ｂの外周が部分溶融するに
過ぎないから、キーホールＫＨが貫通する際に被溶接管
ｂの外周側に排出される溶融金属は部分溶融した金属に
充分溶け込むことができず、溶接開始位置Ｓの直前に滞
留してコブｃを形成してしまう。また被溶接管ｂの肉厚
公差の関係で、その肉厚が薄い場合には、溶接開始位置
Ｓでの予熱が過剰予熱となることがあり、キーホールＫ
Ｈ貫通の際に溶融金属が被溶接管ｂの内周側に垂れ込む
こともあった。
【０００８】このような溶融金属のコブｃや垂れ込み
は、被溶接管ｂを全周溶接する際の溶接終了位置付近の
溶接オーバラップ部分に位置するのであり、このため従
来のプラズマキーホール溶接方法にあっては、溶接オー
バラップ部分でのキーホールＫの形成がコブｃや垂れ込
みの存在によって不安定となり、溶接欠陥が発生し易い
という問題があった。
は、被溶接管ｂを全周溶接する際の溶接終了位置付近の
溶接オーバラップ部分に位置するのであり、このため従
来のプラズマキーホール溶接方法にあっては、溶接オー
バラップ部分でのキーホールＫの形成がコブｃや垂れ込
みの存在によって不安定となり、溶接欠陥が発生し易い
という問題があった。
【０００９】そこで本発明は、溶接オーバラップ部分で
のキーホールの形成を確実なものとすることで、被溶接
管に対し溶接欠陥のない安定した良好な全周溶接を可能
とするプラズマキーホール溶接方法を提供することを目
的とする。
のキーホールの形成を確実なものとすることで、被溶接
管に対し溶接欠陥のない安定した良好な全周溶接を可能
とするプラズマキーホール溶接方法を提供することを目
的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この目的のため本発明
は、プラズマキーホール溶接装置のトーチを被溶接管の
突合せ端部の外周に沿って周回させつつ上記トーチから
直流パルス状のプラズマ電流に応じたプラズマアークと
共にプラズマガスを噴出して被溶接管の突合せ端部を全
周に渡り溶接するプラズマキーホール溶接方法におい
て、キーホールが貫通する溶接開始位置の手前所定位置
から上記トーチの周回を開始し、トーチが溶接開始位置
に至るまでの間は、ピーク値が漸次増大する直流パルス
状のプラズマ電流を供給してトーチからパルス状に噴出
するプラズマアーク及びプラズマガスのエネルギ量を漸
次増大させることを手段としている。
は、プラズマキーホール溶接装置のトーチを被溶接管の
突合せ端部の外周に沿って周回させつつ上記トーチから
直流パルス状のプラズマ電流に応じたプラズマアークと
共にプラズマガスを噴出して被溶接管の突合せ端部を全
周に渡り溶接するプラズマキーホール溶接方法におい
て、キーホールが貫通する溶接開始位置の手前所定位置
から上記トーチの周回を開始し、トーチが溶接開始位置
に至るまでの間は、ピーク値が漸次増大する直流パルス
状のプラズマ電流を供給してトーチからパルス状に噴出
するプラズマアーク及びプラズマガスのエネルギ量を漸
次増大させることを手段としている。
【００１１】
【作用】このような手段を採用した本発明によるプラズ
マキーホール溶接方法では、トーチが被溶接管の突合せ
端部の外周に沿って溶接開始位置の手前所定位置から周
回し始め、溶接開始位置に至るまでの間は、ピーク値が
漸次増大する直流パルス状のプラズマ電流が供給される
ことで、その間、トーチからはエネルギ量が漸次増大す
るプラズマアーク及びプラズマガスがパルス状に噴出す
る。このため被溶接管の突合せ端部は、溶接開始位置の
手前所定位置から外周側が部分溶融し、その溶融深さは
溶接開始位置に近づくにつれ漸次深くなり、溶接開始位
置では内周側まで溶融してキーホールが貫通する。
マキーホール溶接方法では、トーチが被溶接管の突合せ
端部の外周に沿って溶接開始位置の手前所定位置から周
回し始め、溶接開始位置に至るまでの間は、ピーク値が
漸次増大する直流パルス状のプラズマ電流が供給される
ことで、その間、トーチからはエネルギ量が漸次増大す
るプラズマアーク及びプラズマガスがパルス状に噴出す
る。このため被溶接管の突合せ端部は、溶接開始位置の
手前所定位置から外周側が部分溶融し、その溶融深さは
溶接開始位置に近づくにつれ漸次深くなり、溶接開始位
置では内周側まで溶融してキーホールが貫通する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を添付の図面を参照
して具体的に説明する。まず、一実施例のプラズマキー
ホール溶接方法に使用するプラズマキーホール溶接装置
の全体構造は、前述した特開平５−１１１７７４号公
報，特開昭６０−９５７８号公報などに記載のような従
来周知のものであるから、図面に基づく詳細説明は省略
する。
して具体的に説明する。まず、一実施例のプラズマキー
ホール溶接方法に使用するプラズマキーホール溶接装置
の全体構造は、前述した特開平５−１１１７７４号公
報，特開昭６０−９５７８号公報などに記載のような従
来周知のものであるから、図面に基づく詳細説明は省略
する。
【００１３】ここでプラズマキーホール溶接装置のヘッ
ドに装着されて被溶接管の突合せ端部を全周に渡って周
回するトーチ１は、図２に示すように、筒状のセラミッ
クキャップ２で覆われたトーチ本体３の先端にノズル４
がねじ込み装着され、このノズル４内の中心に先端５ａ
が円錐状に尖った棒状のタングステン陰極５が配置され
ている。
ドに装着されて被溶接管の突合せ端部を全周に渡って周
回するトーチ１は、図２に示すように、筒状のセラミッ
クキャップ２で覆われたトーチ本体３の先端にノズル４
がねじ込み装着され、このノズル４内の中心に先端５ａ
が円錐状に尖った棒状のタングステン陰極５が配置され
ている。
【００１４】前記セラミックキャップ２とトーチ本体３
との間には、シールド用のアルゴンガスなどの不活性ガ
スが流通するシールドガス通路６が環状に形成され、ま
たトーチ本体３及びノズル４内には、タングステン陰極
５の周囲にアルゴンと水素の混合ガスが流通するガス通
路７が形成されている。
との間には、シールド用のアルゴンガスなどの不活性ガ
スが流通するシールドガス通路６が環状に形成され、ま
たトーチ本体３及びノズル４内には、タングステン陰極
５の周囲にアルゴンと水素の混合ガスが流通するガス通
路７が形成されている。
【００１５】また、ノズル４内のガス通路７の先端はテ
ーパ状に絞られ、その先端にプラズマアーク噴出孔８が
連続している。このプラズマアーク噴出孔８は、通常内
径が変化しないストレート孔であるが、図２に示したも
のではタングステン陰極５の先端５ａの直前方に位置す
るチョーク孔８ａと、このチョーク孔８ａに小径部が連
続して先端側が大径部をなすテーパ孔８ｂとの組合せ構
造となっている。
ーパ状に絞られ、その先端にプラズマアーク噴出孔８が
連続している。このプラズマアーク噴出孔８は、通常内
径が変化しないストレート孔であるが、図２に示したも
のではタングステン陰極５の先端５ａの直前方に位置す
るチョーク孔８ａと、このチョーク孔８ａに小径部が連
続して先端側が大径部をなすテーパ孔８ｂとの組合せ構
造となっている。
【００１６】次に、前述のようなトーチ１を有するプラ
ズマキーホール溶接装置を使用した一実施例のプラズマ
キーホール溶接方法について説明する。このプラズマキ
ーホール溶接方法は、図１，図２に示すように、略水平
に設置されている鋼管９，９を被溶接管としてその突合
せ端部を全周に渡って溶接するものであり、プラズマキ
ーホール溶接装置のトーチ１は、鋼管９，９の突合せ端
部の外周に沿って図１のように時計廻りに周回するよう
セットされる。
ズマキーホール溶接装置を使用した一実施例のプラズマ
キーホール溶接方法について説明する。このプラズマキ
ーホール溶接方法は、図１，図２に示すように、略水平
に設置されている鋼管９，９を被溶接管としてその突合
せ端部を全周に渡って溶接するものであり、プラズマキ
ーホール溶接装置のトーチ１は、鋼管９，９の突合せ端
部の外周に沿って図１のように時計廻りに周回するよう
セットされる。
【００１７】こうしてセットされたトーチ１は、タング
ステン陰極５に直流パルス状のプラズマ電流が供給され
ることで、タングステン陰極５の先端５ａから陽極であ
る鋼管９，９の突合せ端部に向かってプラズマアークＰ
Ａをプラズマアーク噴出孔８からパルス状に噴出し、ま
たアルゴンと水素の混合ガスがガス通路７を流通するこ
とで、プラズマガスＰＧをプラズマアーク噴出孔８から
ジェット状に噴出する。
ステン陰極５に直流パルス状のプラズマ電流が供給され
ることで、タングステン陰極５の先端５ａから陽極であ
る鋼管９，９の突合せ端部に向かってプラズマアークＰ
Ａをプラズマアーク噴出孔８からパルス状に噴出し、ま
たアルゴンと水素の混合ガスがガス通路７を流通するこ
とで、プラズマガスＰＧをプラズマアーク噴出孔８から
ジェット状に噴出する。
【００１８】なお、図２に示したトーチ１では、噴出す
るプラズマアークＰＡはプラズマアーク噴出孔８のチョ
ーク孔８ａによりビーム状に絞られてその電流密度が上
昇し、またプラズマガスＰＧもチョーク孔８ａに絞られ
てその中心流速が上昇し、このプラズマガスＰＧの周辺
部はプラズマアーク噴出孔８のテーパ孔８ｂに沿って円
錐状に拡散する。このため、鋼管９，９の突合せ端部に
は内周側の開口が小さく、外周側の開口が大きいすり鉢
状のキーホールＫＨが強いキーホール貫通力をもって形
成される。
るプラズマアークＰＡはプラズマアーク噴出孔８のチョ
ーク孔８ａによりビーム状に絞られてその電流密度が上
昇し、またプラズマガスＰＧもチョーク孔８ａに絞られ
てその中心流速が上昇し、このプラズマガスＰＧの周辺
部はプラズマアーク噴出孔８のテーパ孔８ｂに沿って円
錐状に拡散する。このため、鋼管９，９の突合せ端部に
は内周側の開口が小さく、外周側の開口が大きいすり鉢
状のキーホールＫＨが強いキーホール貫通力をもって形
成される。
【００１９】ここで、鋼管９，９の突合せ端部を全周溶
接するにあたり、キーホールＫＨを最初に貫通させるべ
き溶接開始位置Ｓを、例えば時計短針の１０時半位置に
設定するとき、トーチ１は溶接開始位置Ｓより周長にお
いて半時計方向に５０〜１００ｍｍ程度手前の予熱位置
Ｐからその周回を開始させる。
接するにあたり、キーホールＫＨを最初に貫通させるべ
き溶接開始位置Ｓを、例えば時計短針の１０時半位置に
設定するとき、トーチ１は溶接開始位置Ｓより周長にお
いて半時計方向に５０〜１００ｍｍ程度手前の予熱位置
Ｐからその周回を開始させる。
【００２０】その際、トーチ１が予熱位置Ｐから溶接開
始位置Ｓに至るまでの間は、図３に示すようにピーク値
が漸次増大してゆく直流パルス状のプラズマ電流をタン
グステン陰極５に供給し、溶接開始位置Ｓ以降において
は鋼管９，９の突合せ端部の肉厚などの条件に応じて予
め設定されたピーク値を示す直流パルス状のプラズマ電
流をタングステン陰極５に供給し、これらのプラズマ電
流に応じたプラズマアークＰＡをプラズマガスＰＧと共
にトーチ１からパルス状に噴出させる。なお、プラズマ
ガスＰＧの流量は、予熱位置Ｐから溶接開始位置Ｓに至
るまでは所定の小流量とし、溶接開始位置Ｓ以降は所定
の大流量に制御する。
始位置Ｓに至るまでの間は、図３に示すようにピーク値
が漸次増大してゆく直流パルス状のプラズマ電流をタン
グステン陰極５に供給し、溶接開始位置Ｓ以降において
は鋼管９，９の突合せ端部の肉厚などの条件に応じて予
め設定されたピーク値を示す直流パルス状のプラズマ電
流をタングステン陰極５に供給し、これらのプラズマ電
流に応じたプラズマアークＰＡをプラズマガスＰＧと共
にトーチ１からパルス状に噴出させる。なお、プラズマ
ガスＰＧの流量は、予熱位置Ｐから溶接開始位置Ｓに至
るまでは所定の小流量とし、溶接開始位置Ｓ以降は所定
の大流量に制御する。
【００２１】そうすることで、プラズマアークＰＡ及び
プラズマガスＰＧのエネルギ量は、トーチ１が予熱位置
Ｐから溶接開始位置Ｓに近づくにつれ漸次増大してゆ
き、溶接開始位置Ｓから以降はキーホールＫＨ形成に必
要な一定値を保持する。そこで、鋼管９，９の突合せ端
部は、予熱位置Ｐから溶接開始位置Ｓの間において外周
側が部分溶融され、その部分溶融の深さは予熱位置Ｐか
ら溶接開始位置Ｓに近づくにつれ漸次深くなり、やがて
溶接開始位置Ｓでは内周側まで溶融されてキーホールＫ
Ｈが貫通する。
プラズマガスＰＧのエネルギ量は、トーチ１が予熱位置
Ｐから溶接開始位置Ｓに近づくにつれ漸次増大してゆ
き、溶接開始位置Ｓから以降はキーホールＫＨ形成に必
要な一定値を保持する。そこで、鋼管９，９の突合せ端
部は、予熱位置Ｐから溶接開始位置Ｓの間において外周
側が部分溶融され、その部分溶融の深さは予熱位置Ｐか
ら溶接開始位置Ｓに近づくにつれ漸次深くなり、やがて
溶接開始位置Ｓでは内周側まで溶融されてキーホールＫ
Ｈが貫通する。
【００２２】ここで溶接開始位置ＳでキーホールＫＨが
貫通する際には、鋼管９，９の突合せ端部の外周に溶融
金属が排出されるが、この溶融金属は溶接開始位置Ｓと
予熱位置Ｐとの間の広い範囲にわたって部分溶融した溶
融金属に溶け込むのであり、従来例のように溶接開始位
置Ｓの直前に滞留してコブを形成することがない。また
従来例では、溶接開始位置Ｓでの過剰予熱によってキー
ホールＫＨ貫通の際に溶融金属が鋼管９，９の突合せ端
部の内周側に垂れ込むことがあったが、そうした事態も
未然に防止される。
貫通する際には、鋼管９，９の突合せ端部の外周に溶融
金属が排出されるが、この溶融金属は溶接開始位置Ｓと
予熱位置Ｐとの間の広い範囲にわたって部分溶融した溶
融金属に溶け込むのであり、従来例のように溶接開始位
置Ｓの直前に滞留してコブを形成することがない。また
従来例では、溶接開始位置Ｓでの過剰予熱によってキー
ホールＫＨ貫通の際に溶融金属が鋼管９，９の突合せ端
部の内周側に垂れ込むことがあったが、そうした事態も
未然に防止される。
【００２３】キーホールＫＨが貫通した溶接開始位置Ｓ
以降においては、トーチ１が図１の時計廻りに周回する
ことで鋼管９，９の突合せ端部が順次キーホール溶接さ
れてゆく。そして溶接終了位置付近、即ち溶接開始位置
Ｓ付近の溶接オーバラップ部分においても、鋼管９，９
の突合せ端部の外周に従来のようなコブが形成されるこ
とがないので、キーホールＫＨの形成は安定した確実な
ものとなり、溶接欠陥のないキーホール溶接が行われ、
こうして溶接欠陥のない安定した良好な全周溶接が鋼管
９，９の突合せ端部に対して行われる。
以降においては、トーチ１が図１の時計廻りに周回する
ことで鋼管９，９の突合せ端部が順次キーホール溶接さ
れてゆく。そして溶接終了位置付近、即ち溶接開始位置
Ｓ付近の溶接オーバラップ部分においても、鋼管９，９
の突合せ端部の外周に従来のようなコブが形成されるこ
とがないので、キーホールＫＨの形成は安定した確実な
ものとなり、溶接欠陥のないキーホール溶接が行われ、
こうして溶接欠陥のない安定した良好な全周溶接が鋼管
９，９の突合せ端部に対して行われる。
【００２４】なお、この鋼管９，９の突合せ端部に対す
る全周溶接に際して、形成されるキーホールＫＨは前述
のように内周側の開口が小さく、外周側の開口が大きい
すり鉢状となるので、キーホールＫＨの形成に伴う鋼管
９，９の突合せ端部の内周側の温度上昇は比較的低く抑
制され、溶融金属の冷却固化速度も内周側では速くな
る。このため鋼管９，９の突合せ端部の内周側に形成さ
れる裏波ビード１０は流動の少ない非常に安定したもの
となり、トーチ１が上向き姿勢となる鋼管９，９の下側
部分の溶接箇所においても鋼管９，９の内周面より盛り
上がった欠陥のない裏波ビード１０が形成される。また
キーホールＫＨが鋼管９，９の外周側で開口の大きいす
り鉢状をなすので、トーチ１が立向き姿勢で下降する鋼
管９，９の側部の溶接箇所において溶融池の溶融金属が
下方に流動しても、これがキーホールＫＨを塞いでしま
うことはなく、ブローホールの発生も未然に防止され
る。
る全周溶接に際して、形成されるキーホールＫＨは前述
のように内周側の開口が小さく、外周側の開口が大きい
すり鉢状となるので、キーホールＫＨの形成に伴う鋼管
９，９の突合せ端部の内周側の温度上昇は比較的低く抑
制され、溶融金属の冷却固化速度も内周側では速くな
る。このため鋼管９，９の突合せ端部の内周側に形成さ
れる裏波ビード１０は流動の少ない非常に安定したもの
となり、トーチ１が上向き姿勢となる鋼管９，９の下側
部分の溶接箇所においても鋼管９，９の内周面より盛り
上がった欠陥のない裏波ビード１０が形成される。また
キーホールＫＨが鋼管９，９の外周側で開口の大きいす
り鉢状をなすので、トーチ１が立向き姿勢で下降する鋼
管９，９の側部の溶接箇所において溶融池の溶融金属が
下方に流動しても、これがキーホールＫＨを塞いでしま
うことはなく、ブローホールの発生も未然に防止され
る。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したとおり本発明では、トーチ
が被溶接管の突合せ端部の外周に沿って溶接開始位置の
手前所定位置から周回し始め、溶接開始位置に至るまで
の間は、ピーク値が漸次増大する直流パルス状のプラズ
マ電流が供給されることで、その間、トーチからはエネ
ルギ量が漸次増大するプラズマアーク及びプラズマガス
がパルス状に噴出する。このため被溶接管の突合せ端部
は、溶接開始位置の手前所定位置から外周側が部分溶融
し、その溶融深さは溶接開始位置に近づくにつれ漸次深
くなり、溶接開始位置では内周側まで溶融してキーホー
ルが貫通する。
が被溶接管の突合せ端部の外周に沿って溶接開始位置の
手前所定位置から周回し始め、溶接開始位置に至るまで
の間は、ピーク値が漸次増大する直流パルス状のプラズ
マ電流が供給されることで、その間、トーチからはエネ
ルギ量が漸次増大するプラズマアーク及びプラズマガス
がパルス状に噴出する。このため被溶接管の突合せ端部
は、溶接開始位置の手前所定位置から外周側が部分溶融
し、その溶融深さは溶接開始位置に近づくにつれ漸次深
くなり、溶接開始位置では内周側まで溶融してキーホー
ルが貫通する。
【００２６】従って本発明によれば、溶接開始位置でキ
ーホールが貫通する際に排出される溶融金属は、溶接開
始位置より手前側の広いに範囲にわたって部分溶融した
溶融金属に溶け込むのであり、溶接開始位置の直前に滞
留してコブを形成することがない。またこのように広い
範囲に渡って予熱が行われるので、過剰予熱の虞がな
く、被溶接管の肉厚公差の関係で肉厚が薄い場合でも、
キーホールの貫通に伴い溶融金属が被溶接管の内周側に
垂れ込むこともない。このため、溶接終了位置付近の溶
接オーバラップ部分においてもキーホールを確実に形成
でき、被溶接管に対して溶接欠陥のない安定した良好な
全周溶接が可能となる。
ーホールが貫通する際に排出される溶融金属は、溶接開
始位置より手前側の広いに範囲にわたって部分溶融した
溶融金属に溶け込むのであり、溶接開始位置の直前に滞
留してコブを形成することがない。またこのように広い
範囲に渡って予熱が行われるので、過剰予熱の虞がな
く、被溶接管の肉厚公差の関係で肉厚が薄い場合でも、
キーホールの貫通に伴い溶融金属が被溶接管の内周側に
垂れ込むこともない。このため、溶接終了位置付近の溶
接オーバラップ部分においてもキーホールを確実に形成
でき、被溶接管に対して溶接欠陥のない安定した良好な
全周溶接が可能となる。
【図１】本発明の一実施例の作用を示す鋼管の突合せ端
部の断面図である。
部の断面図である。
【図２】一実施例に使用するプラズマキーホール溶接装
置のトーチの断面図である。
置のトーチの断面図である。
【図３】一実施例におけるプラズマ電流量及びプラズマ
ガス流量の変化を示すグラフである。
ガス流量の変化を示すグラフである。
【図４】従来例の作用を示す鋼管の突合せ端部の断面図
である。
である。
【図５】従来例におけるプラズマ電流量及びプラズマガ
ス流量の変化を示すグラフである。
ス流量の変化を示すグラフである。
１ トーチ ２ セラミックキャップ ３ トーチ本体 ４ ノズル ５ タングステン陰極 ５ａ 先端部 ６ シールドガス通路 ７ ガス通路 ８ プラズマアーク噴出孔 ８ａ チョーク孔 ８ｂ テーパ孔 ９ 鋼管 １０ 裏波ビード Ｓ 溶接開始位置 Ｐ 予熱位置 ＫＨ キーホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 10/00 B23K 9/028 B23K 10/02
Claims (1)
- 【請求項１】 プラズマキーホール溶接装置のトーチを
被溶接管の突合せ端部の外周に沿って周回させつつ上記
トーチから直流パルス状のプラズマ電流に応じたプラズ
マアークと共にプラズマガスを噴出して被溶接管の突合
せ端部を全周に渡り溶接するプラズマキーホール溶接方
法において、 キーホールが貫通する溶接開始位置の手前所定位置から
上記トーチの周回を開始し、 トーチが溶接開始位置に至るまでの間は、ピーク値が漸
次増大する直流パルス状のプラズマ電流を供給してトー
チからパルス状に噴出するプラズマアーク及びプラズマ
ガスのエネルギ量を漸次増大させることを特徴とするプ
ラズマキーホール溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15242694A JP3234717B2 (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | プラズマキーホール溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15242694A JP3234717B2 (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | プラズマキーホール溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0819870A JPH0819870A (ja) | 1996-01-23 |
| JP3234717B2 true JP3234717B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=15540264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15242694A Expired - Fee Related JP3234717B2 (ja) | 1994-07-04 | 1994-07-04 | プラズマキーホール溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3234717B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4411114B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2010-02-10 | 第一高周波工業株式会社 | 合金被覆ボイラ部品、及び自溶合金被覆ボイラ部品の溶接施工方法 |
| JP4833574B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2011-12-07 | 住友金属工業株式会社 | 連結管及びその製造方法 |
| KR100972153B1 (ko) * | 2007-09-21 | 2010-07-26 | 삼성중공업 주식회사 | 자동용접장치를 이용한 티그용접방법 |
-
1994
- 1994-07-04 JP JP15242694A patent/JP3234717B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0819870A (ja) | 1996-01-23 |
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