JP3829674B2

JP3829674B2 - 溶接方法

Info

Publication number: JP3829674B2
Application number: JP2001294428A
Authority: JP
Inventors: 裕喜浜田; 郁夫永見; 長三郎綾部
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-09-26
Filing date: 2001-09-26
Publication date: 2006-10-04
Anticipated expiration: 2021-09-26
Also published as: JP2003103365A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接トーチによる溶接方法に関し、特にアルミニウムの溶接に適した溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミニウムまたはアルミニウム合金などによる溶接構造物は、その材料の物性上、熱影響による膨張・収縮が鉄と比較して約２倍もあり、溶接において割れが発生しやすい。この割れは、溶接構造物の強度を著しく低下させるものなので、溶接欠陥の中でも、非常に重大であり、割れが発生しないような十分な配慮が必要である。
【０００３】
そこで、従来は、溶接割れの発生防止のための適正な継ぎ手設計、母材および溶加材の選定、溶接施工の準備、さらには溶接後の溶接割れの検査、および溶接割れがあったときの補修まで、多大な工数と費用が必要であった。
【０００４】
また、アルミニウムをミグ溶接するときの特徴として、アルミニウムの熱伝導がよく、特に、アーク溶接の開始点において、アークが安定せず溶け込みが得られがたいことがある。
【０００５】
溶け込みが得られないことによる構造物の強度低下を避けるため、図５に示すように、たとえば、母材Ａと母材Ｂとが継ぎ手溶接される溶接部位５０から１０〜２０ｍｍ離れた母材Ａ上のアーク放出開始点５１で溶接トーチによるアークの放出を開始し、溶接部位５０の溶接始点５２上に向かって溶接トーチを移動させ、アークが安定して溶け込みが得られる状態になってから、溶接部位５０の溶接、すなわち溶接始点５２から溶接終点５３までの溶接に移るといった方法が採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、母材Ａ上のアーク放出開始点５１からアークの放出を開始した場合、溶融した金属は、溶接部位５０に到達したと同時に母材Ｂから急激な冷却を受けるため、溶接始点５２近傍に割れが発生する確率が非常に高くなってしまう。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接割れの発生を防止することができる溶接方法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【０００９】
（１）本発明に係る溶接方法は、被溶接材の被溶接部位外から溶接トーチによるアークの放出を開始し、前記被溶接部位の始点にアークを放出する位置まで前記溶接トーチを移動し、当該位置で一時停止し、その後、被溶接部位に沿ってアークを放出するように溶接トーチを移動する。
【００１０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明は、溶接トーチが被溶接材の被溶接部位の始点にアークを放出する位置で一時停止してアークの放出を続けることによって、溶融した被溶接材に継続的に熱が与えられ、同時に周囲の被溶接材も温められるので、溶融した被溶接材が周囲の被溶接材から急激に冷却されることを回避でき、割れの発生を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明の溶接の様子を示す図、図２は、本発明の溶接方法におけるアークの放出経路を示す図、図３は、アークを放出する溶接トーチの移動手順を示すフローチャート、図４は、溶接トーチの位置と時間の関係を示す図である。
【００１３】
本実施の形態では、アルミニウム合金を母材Ａおよび母材Ｂに用いて、重ね継ぎ手のミグ溶接を行う場合について説明する。ここで、アルミニウム合金を溶融するためにアークを放出する溶接トーチ１は、図１および図２に矢印で示す移動軌跡に沿って移動する。
【００１４】
すなわち、溶接トーチ１は、母材Ａ上のアーク放出開始点１１（図面中および以下の本文中においてＳ点１１という）上でアーク放出開始点１１に向かってアークの放出を開始し、母材Ａおよび母材Ｂが溶接される溶接部位１０の始点となる溶接始点１２（図面中および以下の本文中においてＰ点１２という）上に移動し、さらに、母材Ａおよび母材Ｂの境界線に沿って溶接部位１０の終点となる溶接終点１３（図面中および以下の本文中においてＥ点１３という）上まで移動して、連続溶接を行う。なお、上記説明で、溶接トーチ１がアーク放出開始点１１上、溶接始点１２上、および溶接終点１３上に移動するとは、それぞれアーク放出開始点１１、溶接始点１２、および溶接終点１３にアークを放出できる位置に溶接トーチ１が移動することを意味する。
【００１５】
溶接トーチ１の移動について、図３のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００１６】
まず溶接トーチ１は、母材Ａ上のＳ点１１に対してアークの放出を開始し（ステップＳ１）、Ｓ点１１上から溶接部位１０上のＰ点１２上まで母材Ａを溶融しながら進む（ステップＳ２）。
【００１７】
そして、溶接トーチ１は、母材Ａと母材Ｂとの溶接が開始するＰ点１２上に到達すると、たとえば、０．４秒〜０．６秒間、Ｐ点１２上に一時停止し（ステップＳ３）、アークの放出を続ける。
【００１８】
続いて、溶接トーチ１は、一時停止した後、Ｐ点１２上からＥ点１３上まで移動して、溶接部位１０を溶接していき（ステップＳ４）、Ｅ点１３において、溶接の最後にできるクレータを平坦にするクレータ処理を実行して（ステップＳ５）、溶接を終了する。
【００１９】
なお、母材Ａ上のＳ点１１からＰ点１２までの部分、すなわち、アークを安定させるために、溶接部位１０より先にアークが放出されて溶融された母材Ａ上の部分は、捨てビードとよばれ、母材Ａと母材Ｂとの溶接の強度には関係しない。
【００２０】
以上のように、溶接トーチ１は、Ｓ点１１上からＰ点１２上を経由し、Ｅ点１３上まで移動して、Ｐ点１２からＥ点１３までを連続溶接する。このとき溶接トーチ１のＳ点から移動した距離（位置）と時間との関係は、図４に示すようになり、Ｐ点１２で所定時間停止することを特徴とする。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態において説明したように、本発明によれば、溶接トーチ１がＰ点１２上で一時停止してＰ点１２にアークの放出を続けることによって、Ｐ点１２において溶融したアルミニウム合金に継続的に熱が与えられ、同時に周囲の母材Ｂも温められるので、溶融したアルミニウム合金が母材Ｂから急激に冷却されることを回避でき、割れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の溶接の様子を示す図である。
【図２】本発明の溶接方法におけるアークの放出経路を示す図である。
【図３】アークを放出する溶接トーチの移動手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の溶接方法の手順を示すフローチャートである。
【図５】従来の溶接方法を示す図である。
【符号の説明】
１…溶接トーチ、
１０…溶接部位、
１１…アーク放出開始点、Ｓ点、
１２…溶接始点、Ｐ点、
１３…溶接終点、Ｅ点。

Claims

被溶接材の被溶接部位外から溶接トーチによるアークの放出を開始し、前記被溶接部位の始点にアークを放出する位置まで前記溶接トーチを移動し、当該位置で一時停止し、その後、被溶接部位に沿ってアークを放出するように溶接トーチを移動する溶接方法。