JP4334427B2 - 狭開先溶接方法 - Google Patents
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Description
本発明は、被溶接部材を狭開先溶接により接合する狭開先溶接方法において、特に消耗式多電極のガスシールドアーク溶接を行う狭開先溶接方法に関する。
従来、狭開先の単電極ＧＭＡ溶接では、被溶接部材の開先側壁との融合不良を防止するため、トーチあるいはアークを溶接線に向かって左右に揺動し、開先側壁との濡れ性を確保している。
また、狭開先の単電極ＧＭＡ溶接において能率向上を図るためには、溶接電流を増加し、且つ溶融池先行による融合不良を防止するために溶接速度も増加するようにしている。
しかしながら、上述の狭開先溶接方法においては、以下の問題がある。
トーチあるいはアークを揺動するには、専用の装置が必要となるため、装置が大掛かりになり、高価になる。或いはトーチが大型化し、開先断面積が増加することにより、溶接能率が低下する。
また、溶接能率を向上させるために高速大電流溶接を行うと、溶け込み深さが増加し、狭開先溶接では凝固割れが発生し易くなる。
本発明は、上記のような問題を解消し、狭開先において高能率で且つ高品質を確保することができる狭開先溶接方法を提供することを目的とする。
請求項1に対応する発明は、被溶接部材を狭開先溶接により接合する狭開先溶接方法において、被溶接部材の溶接線方向に一列に並べられた複数の消耗式電極よりアークを発生させて、ガスシールド溶接を行うに際して、前記溶接方向に一列に並べられた消耗式電極に対して、シールドガスノズルを電極間及び電極前後に一列に配し、且つ電極間のガスノズルの中に小型ＣＣＤカメラを内蔵したことを特徴とする。
本発明は、トーチ又はアークの揺動なしに狭開先での溶融池の濡れ性が確保できるとともに、深い開先内での溶融池や狙い位置状況が観察でき、また母材の過剰な溶け込みをなくして、狭開先における高速高溶着量の溶接において高品質が得られる。
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明による狭開先溶接方法を説明するための実施形態を示す構成図である。
図１において、１は溶接トーチで、この溶接トーチ１には消耗式の第一電極２、第二電極３及びこれら第一電極２と第二電極３の前後と電極間にシールドガスノズル４ａ，４ｂ，４ｃがそれぞれ溶接線に沿って一例に配置されると共に、保持されている。
また、第一電極２と第二電極３との間に存するシールドガスノズル４ｃ中には小型ＣＣＤカメラ５が縦向きにして内蔵され、溶融池を上方から撮影可能になっている。そして、この小型ＣＣＤカメラ５で撮影された画像データは、図示しないモニタに画像表示される。
このような構成のトーチにより被溶接部材の狭開先溶接を行うには、消耗式電極である第一電極２及び第二電極３に図示しない溶接電源より電流を供給すると共に、シールドガスノズル４ａ〜４ｃに図示しないシールドガス供給源より個別にガスを供給する。
この場合、溶接電源より第一電極２及び第二電極３に供給される電流値は、第一電極２の電流値を第二電極３の電流値未満にしてある。
このような状態で溶接トーチ１を被溶接部材の狭開先部に沿って直線移動させながら狭開先溶接を実施すると、溶接線方向に一列に配置されている第一電極２と第二電極３の直線移動に伴って被溶接部材の狭開先側壁６間に溶融池６が生成される。この場合、溶融池６は、第一電極２で生成された時点では幅が狭く、開先側壁との漏れも不十分であるが、直後に配した第二電極３のアークにより溶融池が押し広げられる。従って、トーチやアークを揺動させなくても開先側壁との濡れ性を十分確保することができる。
このときＣＣＤカメラ５により第一電極２、第二電極３、溶融池６及び開先側壁７が撮影され、その画像がモニタに図２に示すように表示される。
従って、このモニタに表示された画像を確認することにより、開先深さが深くて肉眼で電極の狙い位置ズレや開先側壁との溶融池濡れ不足を確認することが困難な状況においても、確認、調整することができる。
かくして、第一電極２及び第二電極３により生成される溶融池６は、図３に示すような断面形状となる。
第一電極２及び第二電極３の溶着量の和が同じ場合、第一電極２の溶着量が第二電極３の溶着量よりも多くなると、図３（ａ）に示すように第一電極２側で母材を深く溶かすため、能率向上のために電流値を高くすると凝固時に割れが発生する。
これに対して、第一電極２の溶着量が第二電極３の溶着量未満になると、第二電極３側の溶け込みが優位になるが、第一電極２で盛り上がった溶融池６上にアークを出すため、所謂溶融池先行と同様の状態になり、図３（ｂ）に示すように母材の溶け込みは減少し、凝固時に割れが発生する可能性は低下する。
このように本実施形態では、溶接線方向に一列に消耗式の第一電極２及び第二電極３とこれら第一電極２及び第二電極３の前後と電極間にシールドガスノズル４ａ，４ｂ，４ｃを並ベ、且つ第一電極２の電流値を第二電極の電流値未満として被溶接部材の狭開先部に対してガスシールドアーク溶接を行うことにより、トーチ或いはアークを揺動させなくても溶融池６の濡れ性を向上させることができる。
また、第一電極２の電流値を第二電極３の電流値未満とすることにより、高速大電流溶接において溶け込み深さを抑えることができるので、凝固時に割れ感受性が低減する。
さらに、第１及び第二電極２，３間に配設されたシールドガスノズル４ｃ内に溶融池６を上方から撮影可能に縦に配置することにより、開先内における溶融池の挙動及び電極の狙い位置を確認することができ、ビードの偏りを防止することができる。
１…トーチ、２…第一電極、３…第二電極、４ａ〜４ｃ…シールドガスノズル、５…小型ＣＣＤカメラ、６…溶融池、７…開先側壁。
Claims (1)
- 被溶接部材を狭開先溶接により接合する狭開先溶接方法において、被溶接部材の溶接線方向に一列に並べられた複数の消耗式電極よりアークを発生させて、ガスシールド溶接を行うに際して、前記溶接方向に一列に並べられた消耗式電極に対して、シールドガスノズルを電極間及び電極前後に一列に配し、且つ電極間のガスノズルの中に小型ＣＣＤカメラを内蔵したことを特徴とする狭開先溶接方法。
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| JP2004204848A JP4334427B2 (ja) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | 狭開先溶接方法 |
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| JP2004204848A JP4334427B2 (ja) | 2004-07-12 | 2004-07-12 | 狭開先溶接方法 |
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