JP3349390B2 - 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とその装置 - Google Patents
横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とその装置Info
- Publication number
- JP3349390B2 JP3349390B2 JP11343697A JP11343697A JP3349390B2 JP 3349390 B2 JP3349390 B2 JP 3349390B2 JP 11343697 A JP11343697 A JP 11343697A JP 11343697 A JP11343697 A JP 11343697A JP 3349390 B2 JP3349390 B2 JP 3349390B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- arc
- magnetic field
- horizontal position
- molten pool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、橋梁等の大型鋼構
造物製作時の横向きエレクトロガスアーク溶接方法とそ
の溶接装置に関する。
造物製作時の横向きエレクトロガスアーク溶接方法とそ
の溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、煙突、橋梁、圧力容器等の大型鋼
構造物の製作に際して溶接は必須の作業となる。特に上
記のような大型鋼構造物は製作時に容易に反転等ができ
ないため、横向き（水平）姿勢の溶接が不可避となる。
立向姿勢の溶接では最大板厚約３２ｍｍまで１パス溶接
が可能なエレクトロガスアーク溶接が実用されている
が、横向き姿勢では溶融金属が重力により、開先下側に
偏り、後述するように種々の問題で正常なビード形状が
得られないため、適用されていない。
構造物の製作に際して溶接は必須の作業となる。特に上
記のような大型鋼構造物は製作時に容易に反転等ができ
ないため、横向き（水平）姿勢の溶接が不可避となる。
立向姿勢の溶接では最大板厚約３２ｍｍまで１パス溶接
が可能なエレクトロガスアーク溶接が実用されている
が、横向き姿勢では溶融金属が重力により、開先下側に
偏り、後述するように種々の問題で正常なビード形状が
得られないため、適用されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】さて横向き姿勢におけ
るエレクトロガスアーク溶接では、前記したように溶融
金属が重力により開先の下側に偏り、図９の母材６表面
側よりの模式図で示すように、溶融金属自身の重力の影
響により下側に溶融金属（溶融池）の先行Ａが生じ、又
図６の断面図から明らかなように開先６０の上端部にア
ンダーカット６１が生じ、かつ開先６０の下側では、先
行した溶融金属４が溶接アーク３の下に廻り込んだ状態
となるため、融合不良６２が発生し易く適正な溶接施工
は実施不可能である。尚、１は溶接トーチ、２は溶接ワ
イヤ、６３は溶接ビードである。
るエレクトロガスアーク溶接では、前記したように溶融
金属が重力により開先の下側に偏り、図９の母材６表面
側よりの模式図で示すように、溶融金属自身の重力の影
響により下側に溶融金属（溶融池）の先行Ａが生じ、又
図６の断面図から明らかなように開先６０の上端部にア
ンダーカット６１が生じ、かつ開先６０の下側では、先
行した溶融金属４が溶接アーク３の下に廻り込んだ状態
となるため、融合不良６２が発生し易く適正な溶接施工
は実施不可能である。尚、１は溶接トーチ、２は溶接ワ
イヤ、６３は溶接ビードである。
【０００４】本発明はかかる技術的課題に鑑み、融合不
良、アンダーカット、オーバラップ等の溶接欠陥が生じ
ることなく、しかも適正な溶接施工と高能率溶接を可能
とした横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とそ
のための溶接装置を提供することを目的とする。
良、アンダーカット、オーバラップ等の溶接欠陥が生じ
ることなく、しかも適正な溶接施工と高能率溶接を可能
とした横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とそ
のための溶接装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明において、母材６表面に対し
略垂直方向な磁界９ａ、より具体的には溶接ワイヤ２か
ら溶融池４に向かって電流１０が例えば図３のように図
上左から右側に向けて一方向の電流を流すとともに、溶
融アークに重力方向の下向きのローレンツ力が発生する
ように、開先６０表面より奥側方向に向けて磁界９ａを
溶接アーク３に付与して、該溶接アーク３に発生した下
向きのローレンツ力１１ａにより溶接アークに下方への
偏向作用を生じさせ、開先下側の融合不良を防止したこ
とを特徴とする。
めに、請求項１記載の発明において、母材６表面に対し
略垂直方向な磁界９ａ、より具体的には溶接ワイヤ２か
ら溶融池４に向かって電流１０が例えば図３のように図
上左から右側に向けて一方向の電流を流すとともに、溶
融アークに重力方向の下向きのローレンツ力が発生する
ように、開先６０表面より奥側方向に向けて磁界９ａを
溶接アーク３に付与して、該溶接アーク３に発生した下
向きのローレンツ力１１ａにより溶接アークに下方への
偏向作用を生じさせ、開先下側の融合不良を防止したこ
とを特徴とする。
【０００６】かかる発明の作用を図３に示す溶接アーク
３の下方への偏向作用を示す模式図を用いて説明する
に、同図に示すように溶接アーク３内には溶接ワイヤ２
から溶融池４に向かって電流１０が形成されている。こ
の状態で母材６表面に対して垂直方向に磁界９ａを付加
して、ローレンツ力１１ａを溶接アーク３が下向き（重
力方向）に偏向するように作用させることにより、開先
６０の下側がよく溶けるようになるので、開先６０下側
の融合不良のない溶接ビード６３を得ることができる。
また、溶接アーク３のアーク圧力による開先６０下側の
図９にＡで示す先行溶融金属の反溶接方向への押し戻し
作用も生じ、これにより、開先６０上部のアンダーカッ
ト６１が少なくなる効果も得られる。
３の下方への偏向作用を示す模式図を用いて説明する
に、同図に示すように溶接アーク３内には溶接ワイヤ２
から溶融池４に向かって電流１０が形成されている。こ
の状態で母材６表面に対して垂直方向に磁界９ａを付加
して、ローレンツ力１１ａを溶接アーク３が下向き（重
力方向）に偏向するように作用させることにより、開先
６０の下側がよく溶けるようになるので、開先６０下側
の融合不良のない溶接ビード６３を得ることができる。
また、溶接アーク３のアーク圧力による開先６０下側の
図９にＡで示す先行溶融金属の反溶接方向への押し戻し
作用も生じ、これにより、開先６０上部のアンダーカッ
ト６１が少なくなる効果も得られる。
【０００７】請求項２記載の発明は、溶融池の前方表面
近くで電流１０を例えば図４のように放射状に広がるよ
うに流すとともに、該溶融池４に反溶接方向（押戻し）
のローレンツ力１１ａ’を発生させるように、開先６０
表面より奥側方向に向けて磁界９ａ’を溶融池４に付与
して、該溶融池の溶融金属を反溶接方向に押戻すように
作用させる事を特徴とする。
近くで電流１０を例えば図４のように放射状に広がるよ
うに流すとともに、該溶融池４に反溶接方向（押戻し）
のローレンツ力１１ａ’を発生させるように、開先６０
表面より奥側方向に向けて磁界９ａ’を溶融池４に付与
して、該溶融池の溶融金属を反溶接方向に押戻すように
作用させる事を特徴とする。
【０００８】かかる発明の作用を、図４に示す溶融金属
の押戻し作用を示す模式図を用いて説明するに、図４に
示すように溶融池の前方表面近くでは、放射状に広がる
電流１０が形成されている。母材６に対して略垂直方向
に磁界９ａ’を付加して、ローレンツ力１１ａ’を溶融
金属を反溶接方向に押戻すように作用させることによ
り、開先６０上部のアンダーカット６１のない溶接ビー
ド６３を得ることができる。
の押戻し作用を示す模式図を用いて説明するに、図４に
示すように溶融池の前方表面近くでは、放射状に広がる
電流１０が形成されている。母材６に対して略垂直方向
に磁界９ａ’を付加して、ローレンツ力１１ａ’を溶融
金属を反溶接方向に押戻すように作用させることによ
り、開先６０上部のアンダーカット６１のない溶接ビー
ド６３を得ることができる。
【０００９】更に本発明の比較技術においては、母材６
表面に対し略垂直方向な磁界９ｂ、より具体的には溶融
池４に概ね一方向の電流１０が例えば図５のように図上
左から右側に向けて流れている場合において、開先６０
奥側より表面方向に向けて磁界９ｂを溶融池４に付与し
て、該溶融池４に上向き（反重力方向）のローレンツ力
１１ｂを発生させながら溶接することを特徴とする。
表面に対し略垂直方向な磁界９ｂ、より具体的には溶融
池４に概ね一方向の電流１０が例えば図５のように図上
左から右側に向けて流れている場合において、開先６０
奥側より表面方向に向けて磁界９ｂを溶融池４に付与し
て、該溶融池４に上向き（反重力方向）のローレンツ力
１１ｂを発生させながら溶接することを特徴とする。
【００１０】かかる比較技術の作用を、図５に示す溶融
金属の持ち上げ作用を示す模式図を用いて説明するに、
図５に示すように溶融池４に概ね一方向の電流１０が形
成されている。母材６に対して略垂直方向に磁界９ｂを
付加して、ローレンツ力１１ｂを溶融池４の持ち上げ方
向に作用させることにより、開先６０上部のアンダーカ
ット６１のない溶接ビード６３を得ることができる。
金属の持ち上げ作用を示す模式図を用いて説明するに、
図５に示すように溶融池４に概ね一方向の電流１０が形
成されている。母材６に対して略垂直方向に磁界９ｂを
付加して、ローレンツ力１１ｂを溶融池４の持ち上げ方
向に作用させることにより、開先６０上部のアンダーカ
ット６１のない溶接ビード６３を得ることができる。
【００１１】請求項３記載の発明は前記請求項１乃至請
求項２記載の発明の組み合わせに関するもので、母材６
表面に対し略垂直方向な磁界９ａ、９ａ’を溶接アーク
３及び溶融池４にそれぞれ付与し、前記溶接アーク３に
下向き（重力方向）のローレンツ力１１ａを、かつ、前
記溶融池４に、反溶接方向（押戻し）のローレンツ力１
１ａ’をそれぞれ発生させながら溶接することを特徴と
する。これにより融合不良、アンダーカット６１、オー
バラップ等の溶接欠陥が生じることなく、しかも適正な
溶接施工と高能率溶接を可能とする。
求項２記載の発明の組み合わせに関するもので、母材６
表面に対し略垂直方向な磁界９ａ、９ａ’を溶接アーク
３及び溶融池４にそれぞれ付与し、前記溶接アーク３に
下向き（重力方向）のローレンツ力１１ａを、かつ、前
記溶融池４に、反溶接方向（押戻し）のローレンツ力１
１ａ’をそれぞれ発生させながら溶接することを特徴と
する。これにより融合不良、アンダーカット６１、オー
バラップ等の溶接欠陥が生じることなく、しかも適正な
溶接施工と高能率溶接を可能とする。
【００１２】更に前記発明は、溶融池４に流れる電流を
一方向化する為に溶接電流の一部を溶接部近傍に分流す
ることを特徴とし、これにより前記した本発明の効果が
一層増進する。そして前記溶接部近傍の分流位置は、溶
融池４に挿入された添加ワイヤ又は／及び摺動銅当金に
求めるのがよい。
一方向化する為に溶接電流の一部を溶接部近傍に分流す
ることを特徴とし、これにより前記した本発明の効果が
一層増進する。そして前記溶接部近傍の分流位置は、溶
融池４に挿入された添加ワイヤ又は／及び摺動銅当金に
求めるのがよい。
【００１３】請求項４記載の発明は、前記したエレクト
ロガスアーク溶接方法を実施するための好適な装置に関
する発明であり、母材６表面に対し開先表面より奥側に
また開先奥側より表面に向け夫々略垂直方向な磁界９
ａ、９ａ’、９ｂを付与する複数の磁界発生手段１３
ａ、１３ａ’、１３ｂを設けるとともに、前記磁界発生
手段１３ａ、１３ａ’、１３ｂとアーク及び溶融池を流
れる電流とにより、前記溶接アークに下向き（重力方
向）のローレンツ力１１ａと、前記溶融池に反溶接方向
（押戻し）のローレンツ力１１ａ’と前記溶融池に上向
き（反重力方向）のローレンツ力１１ｂのうち、少なく
とも２つのローレンツ力を発生可能に構成したことを特
徴とする。上記３種のローレンツ力と磁界発生手段の個
数は必ずしも１対１に対応する必要はなく、１つの磁界
発生手段により上記３種のローレンツ力のうち複数を発
生させてもよい。
ロガスアーク溶接方法を実施するための好適な装置に関
する発明であり、母材６表面に対し開先表面より奥側に
また開先奥側より表面に向け夫々略垂直方向な磁界９
ａ、９ａ’、９ｂを付与する複数の磁界発生手段１３
ａ、１３ａ’、１３ｂを設けるとともに、前記磁界発生
手段１３ａ、１３ａ’、１３ｂとアーク及び溶融池を流
れる電流とにより、前記溶接アークに下向き（重力方
向）のローレンツ力１１ａと、前記溶融池に反溶接方向
（押戻し）のローレンツ力１１ａ’と前記溶融池に上向
き（反重力方向）のローレンツ力１１ｂのうち、少なく
とも２つのローレンツ力を発生可能に構成したことを特
徴とする。上記３種のローレンツ力と磁界発生手段の個
数は必ずしも１対１に対応する必要はなく、１つの磁界
発生手段により上記３種のローレンツ力のうち複数を発
生させてもよい。
【００１４】尚、母材６表面に対し略垂直方向な磁界９
ａを溶接アーク３または溶融池４に付与する手段とし
て、摺動銅当金に磁石体（永久磁石、電磁石）を設置す
るのがよいが、これのみに限定されず独立して磁石体を
溶接アーク３近傍または溶融池４近傍に配置してもよ
い。又前記溶融池４に流れる電流１０を効果的に一方向
化する為に、請求項９記載のように、溶接電流の一部を
溶接部近傍に分流する分流手段を設け、該分流手段によ
り溶融池４に流れる電流を一方向化するのがよい。
ａを溶接アーク３または溶融池４に付与する手段とし
て、摺動銅当金に磁石体（永久磁石、電磁石）を設置す
るのがよいが、これのみに限定されず独立して磁石体を
溶接アーク３近傍または溶融池４近傍に配置してもよ
い。又前記溶融池４に流れる電流１０を効果的に一方向
化する為に、請求項９記載のように、溶接電流の一部を
溶接部近傍に分流する分流手段を設け、該分流手段によ
り溶融池４に流れる電流を一方向化するのがよい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
適な実施例を例示的に詳しく説明する。但し、この実施
例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対的配置等は特に特定的な記載がないかぎりは、この
発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例にすぎない。
【００１６】図１は本発明の実施例にかかる横向き姿勢
のエレクトロガスアーク溶接方法の実施の形態とその溶
接装置を示し、７は直流溶接電源で、該溶接電源７のプ
ラス側に溶接ワイヤ２を、マイナス側に母材６をそれぞ
れ接続し、溶接トーチ１より突出する溶接ワイヤ２と母
材６間に溶接アーク３を発生させ、このアーク熱により
母材６を溶融させる。溶融池４は摺動銅当金５と母材６
により閉ざされた空間に形成される。
のエレクトロガスアーク溶接方法の実施の形態とその溶
接装置を示し、７は直流溶接電源で、該溶接電源７のプ
ラス側に溶接ワイヤ２を、マイナス側に母材６をそれぞ
れ接続し、溶接トーチ１より突出する溶接ワイヤ２と母
材６間に溶接アーク３を発生させ、このアーク熱により
母材６を溶融させる。溶融池４は摺動銅当金５と母材６
により閉ざされた空間に形成される。
【００１７】一方、母材６表面に対し略垂直方向に磁界
９ａ、９ａ’、９ｂを付加可能にするため、図６のよう
に摺動銅当金５に電磁石（あるいは永久磁石）１３Ａ、
１３Ｂを設置する。電磁石１３Ａは、磁界９ａ、９ａ’
を付与可能とし、電磁石１３Ｂは磁界９ｂを付与可能と
するものである。電磁石１３Ａ、１３Ｂは鉄芯１４ａ、
１４ｂにコイル１６ａ、１６ｂを巻回して構成され、電
磁石１３Ａは鉄芯１４ａ中心がアーク３近傍に位置する
ように、また、電磁石１３Ｂは磁界中心が溶融池４近傍
に位置するように配置する。そして磁界９ａ、９ｂ夫々
の正負極方向（ＮＳ方向）は、溶接アーク３側の一の電
磁石１３Ａでは、開先６０表面より奥側に向け、又溶融
池４側の他の電磁石１３Ｂでは、開先６０奥側より表面
側に向け夫々磁力線（ＮＳ）方向が付勢されるように構
成される。
９ａ、９ａ’、９ｂを付加可能にするため、図６のよう
に摺動銅当金５に電磁石（あるいは永久磁石）１３Ａ、
１３Ｂを設置する。電磁石１３Ａは、磁界９ａ、９ａ’
を付与可能とし、電磁石１３Ｂは磁界９ｂを付与可能と
するものである。電磁石１３Ａ、１３Ｂは鉄芯１４ａ、
１４ｂにコイル１６ａ、１６ｂを巻回して構成され、電
磁石１３Ａは鉄芯１４ａ中心がアーク３近傍に位置する
ように、また、電磁石１３Ｂは磁界中心が溶融池４近傍
に位置するように配置する。そして磁界９ａ、９ｂ夫々
の正負極方向（ＮＳ方向）は、溶接アーク３側の一の電
磁石１３Ａでは、開先６０表面より奥側に向け、又溶融
池４側の他の電磁石１３Ｂでは、開先６０奥側より表面
側に向け夫々磁力線（ＮＳ）方向が付勢されるように構
成される。
【００１８】次に溶接アーク３に生じるローレンツ力１
１ａについて説明する。図３に示すように溶接アーク３
内には溶接ワイヤ２から溶融池４に向かって図上左側か
ら右側に向って電流１０が形成されている。この状態で
前記一の電磁石１３Ａにより母材６表面に対して垂直方
向に、ＮＳ方向が開先６０表面より奥側に向け磁界９ａ
を付加すると、フレミングの左手の法則により、ローレ
ンツ力１１ａが溶接アーク３が下向き（重力方向）に偏
向するように作用させることが出来る。これにより、開
先６０の下側がよく溶けるようになるので、開先６０下
側の融合不良６２のない溶接ビード６３を得ることがで
きる。また、溶接アーク３のアーク圧力による開先６０
下側の図９のＡで示す先行溶融金属の反溶接方向への押
し戻し作用も生じ、これにより、開先６０上部のアンダ
ーカット６１が少なくなる効果も得られる。
１ａについて説明する。図３に示すように溶接アーク３
内には溶接ワイヤ２から溶融池４に向かって図上左側か
ら右側に向って電流１０が形成されている。この状態で
前記一の電磁石１３Ａにより母材６表面に対して垂直方
向に、ＮＳ方向が開先６０表面より奥側に向け磁界９ａ
を付加すると、フレミングの左手の法則により、ローレ
ンツ力１１ａが溶接アーク３が下向き（重力方向）に偏
向するように作用させることが出来る。これにより、開
先６０の下側がよく溶けるようになるので、開先６０下
側の融合不良６２のない溶接ビード６３を得ることがで
きる。また、溶接アーク３のアーク圧力による開先６０
下側の図９のＡで示す先行溶融金属の反溶接方向への押
し戻し作用も生じ、これにより、開先６０上部のアンダ
ーカット６１が少なくなる効果も得られる。
【００１９】次に溶融池４に生じるローレンツ力１１ｂ
について説明する。図４に示すように溶融池４の前方表
面近くでは放射状に広がる電流１０が形成されている。
この状態で、ＮＳ方向が開先６０表面より奥側方向に向
けて磁界９ａ’を溶融池４に付与すると、フレミングの
左手の法則によりローレンツ力１１ａ’が該溶融池４に
反溶接方向（押戻し）に作用することになり、先行溶融
金属の溶接方向に対し逆方向への押戻し作用が生じるた
め、開先６０上部のアンダーカット６１のない溶接ビー
ド６３を得ることができる。また、図５に示すように溶
融池４内には図上左側から右側に向って概ね一方向の電
流１０が形成されている。この状態で前記他の電磁石１
３Ｂにより母材６表面に対して垂直方向に、ＮＳ方向が
開先６０奥側より表面側に向け磁界９ｂを付加すると、
フレミングの左手の法則により、ローレンツ力１１ｂが
溶融池４が上向き（反重力方向）に溶融池４の持ち上げ
方向に作用させることにより、開先６０上部のアンダー
カット６１のない溶接ビード６３を得ることができる。
について説明する。図４に示すように溶融池４の前方表
面近くでは放射状に広がる電流１０が形成されている。
この状態で、ＮＳ方向が開先６０表面より奥側方向に向
けて磁界９ａ’を溶融池４に付与すると、フレミングの
左手の法則によりローレンツ力１１ａ’が該溶融池４に
反溶接方向（押戻し）に作用することになり、先行溶融
金属の溶接方向に対し逆方向への押戻し作用が生じるた
め、開先６０上部のアンダーカット６１のない溶接ビー
ド６３を得ることができる。また、図５に示すように溶
融池４内には図上左側から右側に向って概ね一方向の電
流１０が形成されている。この状態で前記他の電磁石１
３Ｂにより母材６表面に対して垂直方向に、ＮＳ方向が
開先６０奥側より表面側に向け磁界９ｂを付加すると、
フレミングの左手の法則により、ローレンツ力１１ｂが
溶融池４が上向き（反重力方向）に溶融池４の持ち上げ
方向に作用させることにより、開先６０上部のアンダー
カット６１のない溶接ビード６３を得ることができる。
【００２０】なお本実施形態において、適正な溶接条件
範囲は、溶接電流２００〜４００Ａ、アーク電圧１８〜
３８Ｖ、溶接速度１０〜２０ｃｍ／ｍｉｎ、磁束密度４
００〜８００Ｇａｕｓｓである。上記条件範囲について
は、溶接電流は溶滴移行が安定に行なえる範囲、アーク
電圧は前記溶接電流範囲においてアークを安定に維持で
きる範囲、溶接速度は前記溶接電流範囲において、開先
６０空間と該空間を充填する溶着量がつり合う範囲、磁
束密度はビード６３形状改善に必要な電磁力が発生で
き、アークを安定に維持できる範囲である。なお、上記
適正な溶接条件範囲は使用する溶接ワイヤ２の径・材
質、母材６の形状・材質等により適宜変化し得る。
範囲は、溶接電流２００〜４００Ａ、アーク電圧１８〜
３８Ｖ、溶接速度１０〜２０ｃｍ／ｍｉｎ、磁束密度４
００〜８００Ｇａｕｓｓである。上記条件範囲について
は、溶接電流は溶滴移行が安定に行なえる範囲、アーク
電圧は前記溶接電流範囲においてアークを安定に維持で
きる範囲、溶接速度は前記溶接電流範囲において、開先
６０空間と該空間を充填する溶着量がつり合う範囲、磁
束密度はビード６３形状改善に必要な電磁力が発生で
き、アークを安定に維持できる範囲である。なお、上記
適正な溶接条件範囲は使用する溶接ワイヤ２の径・材
質、母材６の形状・材質等により適宜変化し得る。
【００２１】図２は図１の構成に加えて溶接電流の一部
を摺動銅当金５に分流した構成を示す横向き姿勢のエレ
クトロガスアーク溶接装置で、本実施形態は溶接電源７
のマイナス端子側に分流装置８を設け、母材６に流す溶
接電流の一部を摺動銅当金５に分流した構成を取る。か
かる構成によれば、摺動銅当金５への分流により、溶融
池４に流れる電流１０がより一方向化され、これにより
ローレンツ力１１ａの強度が一層向上し、図１の効果が
強まった。
を摺動銅当金５に分流した構成を示す横向き姿勢のエレ
クトロガスアーク溶接装置で、本実施形態は溶接電源７
のマイナス端子側に分流装置８を設け、母材６に流す溶
接電流の一部を摺動銅当金５に分流した構成を取る。か
かる構成によれば、摺動銅当金５への分流により、溶融
池４に流れる電流１０がより一方向化され、これにより
ローレンツ力１１ａの強度が一層向上し、図１の効果が
強まった。
【００２２】図８は図１の構成に加えて溶接電流の一部
を溶融池４に挿入した添加ワイヤに分流した構成を示す
横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接装置で、本実施
形態は溶接電源７のマイナス端子側に分流装置８を設
け、母材６に流す溶接電流の一部を溶融池４に挿入した
添加ワイヤ１５に分流した構成を取る。この場合、揺動
銅当金５は、添加ワイヤ１５を溶融池４に挿入可能なよ
う、一部繰り抜いた形状とした。かかる構成によれば溶
接電流の一部を溶融池４に挿入した添加ワイヤ１５に分
流した場合には、図２よりもさらに溶融池４に流れる電
流が一方向化され、これによりローレンツ力１１ａの強
度が図２より一層向上し、図２より更に強い効果が得ら
れた。
を溶融池４に挿入した添加ワイヤに分流した構成を示す
横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接装置で、本実施
形態は溶接電源７のマイナス端子側に分流装置８を設
け、母材６に流す溶接電流の一部を溶融池４に挿入した
添加ワイヤ１５に分流した構成を取る。この場合、揺動
銅当金５は、添加ワイヤ１５を溶融池４に挿入可能なよ
う、一部繰り抜いた形状とした。かかる構成によれば溶
接電流の一部を溶融池４に挿入した添加ワイヤ１５に分
流した場合には、図２よりもさらに溶融池４に流れる電
流が一方向化され、これによりローレンツ力１１ａの強
度が図２より一層向上し、図２より更に強い効果が得ら
れた。
【００２３】
【発明の効果】以上の記載の如く請求項１、３及び４記
載の発明によれば、横向き姿勢のエレクトロガスアーク
溶接に際して、溶接アーク、溶融池内を流れる溶接電流
に対して、溶接アークに対しては下向き（重力方向）の
ローレンツ力を発生させるよう、母材に対し垂直方向の
磁界を与えることにより、溶接アークが下向き（重力方
向）に偏向して開先の下側がよく溶けるようになり、開
先下側の融合不良のない溶接ビードが、さらに、溶接ア
ークのアーク圧力による開先下側の先行溶融金属の溶接
方向逆方向への押し戻し効果を得る事が出来る。また、
請求項２、３及び４記載の発明によれば、溶融池の前方
に対して反溶接方向（押戻し）のローレンツ力を発生さ
せるよう母材に対し垂直方向の磁界を与えることによ
り、先行する溶融金属の反溶接方向への押戻し効果によ
り、開先上部にアンダーカットのない溶接ビードが得ら
れる。
載の発明によれば、横向き姿勢のエレクトロガスアーク
溶接に際して、溶接アーク、溶融池内を流れる溶接電流
に対して、溶接アークに対しては下向き（重力方向）の
ローレンツ力を発生させるよう、母材に対し垂直方向の
磁界を与えることにより、溶接アークが下向き（重力方
向）に偏向して開先の下側がよく溶けるようになり、開
先下側の融合不良のない溶接ビードが、さらに、溶接ア
ークのアーク圧力による開先下側の先行溶融金属の溶接
方向逆方向への押し戻し効果を得る事が出来る。また、
請求項２、３及び４記載の発明によれば、溶融池の前方
に対して反溶接方向（押戻し）のローレンツ力を発生さ
せるよう母材に対し垂直方向の磁界を与えることによ
り、先行する溶融金属の反溶接方向への押戻し効果によ
り、開先上部にアンダーカットのない溶接ビードが得ら
れる。
【００２４】又請求項４記載の発明によれば、溶融池に
対しては上向き（反重力方向）のローレンツ力を発生さ
せるよう、母材に対し垂直方向の磁界を与えることによ
り、溶融金属の持ち上げ効果で開先上部にアンダーカッ
トのない溶接ビードが得られる。
対しては上向き（反重力方向）のローレンツ力を発生さ
せるよう、母材に対し垂直方向の磁界を与えることによ
り、溶融金属の持ち上げ効果で開先上部にアンダーカッ
トのない溶接ビードが得られる。
【図１】本発明の第１実施形態に係わるエレクトロガス
アーク溶接装置の接続回路図である。
アーク溶接装置の接続回路図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係わるエレクトロガス
アーク溶接装置の接続回路図である。
アーク溶接装置の接続回路図である。
【図３】本発明における溶接アークの下方への偏向作用
を示す模式図である。
を示す模式図である。
【図４】本発明における先行溶融金属の押戻し作用を示
す模式図である。
す模式図である。
【図５】本発明における溶融金属の持ち上げ作用を示す
模式図である。
模式図である。
【図６】従来方法の不具合点を示す溶接ビードの断面図
である。
である。
【図７】本発明の第１〜３実施形態における磁界発生手
段の一例を示す平面図と正面断面図である。
段の一例を示す平面図と正面断面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係わるエレクトロガス
アーク溶接装置の接続回路図である。
アーク溶接装置の接続回路図である。
【図９】従来の方式の不具合点を説明するための母材表
面側から見た溶融池形状の模式図である。
面側から見た溶融池形状の模式図である。
１ 溶接トーチ ２ 溶接ワイヤ ３ 溶接アーク ４ 溶融池 ５ 摺動銅当金 ６ 母材 ７ 溶接電源 ９ａ、９ａ’、９ｂ 磁界 １０ 電流
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−248569（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−132231（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−119980（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−199569（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−122793（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 9/08 B23K 9/02 B23K 9/173
Claims (4)
- 【請求項１】 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接
において、溶接ワイヤから溶融池に向かって一方向の電流を流すと
ともに、溶融アークに重力方向の下向きのローレンツ力
が発生するように、開先表面より奥側方向に向けて磁界
を溶接アークに付与して、該溶接アークに発生した下向
きのローレンツ力により該溶接アークに下方への偏向作
用を生じさせ、開先下側の融合不良を防止したこと を特
徴とする横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法。 - 【請求項２】 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶
接において、溶融池の前方表面近くで溶接電流が溶接ワイヤより溶融
池に向かって放射状に広がる場合において、該溶融池に
反溶接方向（押戻し）のローレンツ力を発生させるよう
に、開先表面より奥側に向けて磁界を溶融池に付与し
て、該溶融池の溶融金属を反溶接方向に押戻すように作
用させる ことを特徴とする横向き姿勢のエレクトロガス
アーク溶接方法。 - 【請求項３】 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接
において、母材表面に対し略垂直な方向の磁界を溶接アーク及び溶
融池にそれぞれ付与し、前記溶接アークに下向き（重力
方向）のローレンツ力を、かつ、前記溶融池に、反溶接
方向（押戻し）のローレンツ力をそれぞれ発生させなが
ら溶接することを 特徴とする横向き姿勢のエレクトロガ
スアーク溶接方法。 - 【請求項４】 母材表面に対し開先表面より奥側にまた
開先奥側より表面に向け夫々略垂直方向な磁界を付与す
る複数の磁界発生手段を設けるとともに、 前記磁界発生手段とアーク及び溶融池を流れる電流とに
より、前記溶接アークに下向き（重力方向）のローレン
ツ力と、前記溶融池に反溶接方向（押戻し）のローレン
ツ力と前記溶融池に上向き（反重力方向）のローレンツ
力のうち、少なくとも２つのローレンツ力を発生可能に
構成 したことを特徴とする横向き姿勢のエレクトロガス
アーク溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11343697A JP3349390B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11343697A JP3349390B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10286670A JPH10286670A (ja) | 1998-10-27 |
| JP3349390B2 true JP3349390B2 (ja) | 2002-11-25 |
Family
ID=14612183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11343697A Expired - Lifetime JP3349390B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3349390B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5124765B2 (ja) * | 2006-08-30 | 2013-01-23 | 独立行政法人国立高等専門学校機構 | 電磁力を用いた溶接方法及び溶接装置 |
| JP5326632B2 (ja) * | 2009-02-16 | 2013-10-30 | マツダ株式会社 | レーザー溶接方法及びレーザー溶接装置 |
-
1997
- 1997-04-15 JP JP11343697A patent/JP3349390B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10286670A (ja) | 1998-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5932121A (en) | Welding method in the overhead and vertical positions | |
| JP3219413B2 (ja) | 横向溶接方法及びその溶接装置 | |
| CN102728960A (zh) | 混合焊接设备和焊接的系统与方法 | |
| JP2008246538A (ja) | 抵抗溶接方法 | |
| US4190760A (en) | Welding apparatus with shifting magnetic field | |
| CN103781582A (zh) | 以变总体磁场角焊接部件至工件表面的螺柱焊方法和装置 | |
| JP3349390B2 (ja) | 横向き姿勢のエレクトロガスアーク溶接方法とその装置 | |
| JPS5811317B2 (ja) | 水平エレクトロスラグ肉盛り溶接法 | |
| JP2010253493A (ja) | パラレルシーム溶接方法及びパラレルシーム溶接装置 | |
| JP2778920B2 (ja) | 横向き溶接方法及び横向き溶接装置 | |
| JP2008105056A (ja) | Ｔｉｇ溶接方法およびその装置 | |
| KR101162246B1 (ko) | 아크 용접시 용접개시 아크를 발생하기 위한 탭 피스 | |
| JP2013099755A (ja) | アーク溶接方法 | |
| JP2000079469A (ja) | 溶接方法及び溶接装置 | |
| KR100605669B1 (ko) | 일렉트로 가스 용접용 동담금 | |
| JP2000218366A (ja) | ア―ク溶接方法及びその装置 | |
| KR100460991B1 (ko) | 고주파저항용접시페니트레이션결함발생방지방법 | |
| JP2005095953A (ja) | Ｔｉｇ溶接方法および装置 | |
| JP2001300775A (ja) | 溶接用当金 | |
| JP2002120065A (ja) | 磁気制御溶接方法及び装置 | |
| JPS6335352B2 (ja) | ||
| JPS62263868A (ja) | 狭開先ｔｉｇ溶接方法 | |
| JPS6117372A (ja) | 磁気撹拌横向溶接方法 | |
| JP2005279760A (ja) | 荷電粒子流の制御方法及び溶融金属の制御方法 | |
| JP2002263840A (ja) | アーク溶接方法及びアーク溶接装置 |
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: 20020813 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080913 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080913 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090913 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090913 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100913 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110913 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110913 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120913 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120913 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130913 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |