JP5905074B2 - ハイブリッド・レーザ・サブマージアーク溶接プロセスを用いた厚板接合方法及び装置 - Google Patents
ハイブリッド・レーザ・サブマージアーク溶接プロセスを用いた厚板接合方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
103 GMAW溶接ビード
105 サブアーク溶接ビード
200 装置
201 レーザ溶接装置
203 レーザビーム
205 溶接トーチ
207 フィラー材又は第1溶接電極
209 溶接ビード
211 フラックスノズル
213 第1サブアーク溶接トーチ
214 サブアーク金属フィラー
215 第2サブアーク溶接トーチ
216 サブアーク金属フィラー
217 サブアーク溶接ビード
217A 共通溶接パドル
301 電源
302 第1コントローラ
303 電源
305 フラックス源
307 電源
308 コントローラ
309 電源
400 搬送アセンブリ
401 支持構造
403 締め具
405 分割機
D 後続距離
F 溶接フラックス
G 隙間
L ランド高さ
S 面
W ワークピース
Claims (16)
- 溶接方法であって:
溶接接合部のところで少なくとも0.5インチ(0.0127メートル)の厚みを有する少なくとも1つの溶接用ワークピースを溶接用に提供するステップ;
前記溶接接合部の第1溶接パスを実行するステップであり、前記第1溶接パスは:
前記溶接接合部の少なくとも1つの部分を溶接するためにレーザビームを前記溶接接合部に向けるステップ;及び、
第1溶接ビードを創出するために第1金属フィラーで前記溶接接合部を溶接するステップであり、前記溶接接合部の溶接中に前記レーザビーム及び前記第1金属フィラーが単一の溶接パドルに向けられ、且つ、溶接プロセスを用いる前記レーザビームによって溶接される前記溶接接合部の前記部分の上に前記第1金属フィラーが置かれるところのステップ;
を含むところのステップ;
前記第1溶接パスの後に前記溶接接合部の上にフラックスを置くステップであり、前記フラックスが前記溶接プロセスに流入するのを分割機が防止するところのステップ;並びに、
前記溶接接合部を完成させ且つ第2溶接ビードを創出するためにサブマージアーク溶接プロセスを用いて少なくとも第2金属フィラーで前記溶接接合部を溶接するステップ;
を含み、
前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記第1溶接ビードの少なくとも1つの部分を溶解し、且つ、前記第1溶接ビードの前記部分を前記第2溶接ビードに吸収する、
溶接方法。 - 前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記第1溶接ビードの少なくとも50%を溶解し、且つ、溶解した前記第1溶接ビードを前記第2溶接ビードに吸収する、
請求項1の方法。 - 前記第1溶接ビードは、ガスメタルアーク溶接プロセス、メタル不活性ガス溶接プロセス、メタル活性ガス溶接プロセス、又は、メタル/フラックスコアアーク溶接プロセスのうちの1つによって創出される、
請求項1又は2の方法。 - 前記第2金属フィラーは、6〜12インチ(0.1524〜0.3048メートル)の範囲内の後続距離で、前記第1金属フィラーの後ろを追跡する、
請求項1乃至3のうちの何れか1つの方法。 - 前記サブマージアーク溶接プロセスは、少なくとも毎時50ポンド(22.68キログラム)の溶着速度、及び、少なくとも毎分60インチ(1.524メートル)の移動速度を有する、
請求項1の方法。 - 前記溶接接合部を完成させ且つ前記第2溶接ビードを創出するために第2及び第3金属フィラーを用いて前記サブマージアーク溶接プロセスで前記溶接接合部を溶接するステップをさらに含み、
前記第2及び第3金属フィラーのそれぞれは、共通の第2溶接パドルに向けられる、
請求項1乃至5のうちの何れか1つの方法。 - 厚板のワークピースを溶接する溶接装置であって:
前記ワークピースの少なくとも1つの部分を溶接するために前記ワークピースの第1溶接パドルにレーザビームを向けるレーザ溶接装置;
前記レーザビームが前記第1溶接パドルに向けられている間に前記第1溶接パドルに第1溶接電極を向けるために前記レーザ溶接装置に隣接して置かれる溶接トーチであり、溶接プロセスを通じて前記レーザ溶接装置によって溶接される前記部分に第1溶接ビードを創出するために前記第1溶接電極を置く溶接トーチ;
前記第1溶接ビードに溶接フラックスを置くフラックスノズル;
前記フラックスノズルと前記溶接プロセスとの間にバリアを提供する分割機;
サブマージアーク溶接プロセスを通じて第2溶接ビードを創出するために前記第1溶接ビードにサブマージアーク金属フィラーを向ける少なくとも1つのサブマージアーク溶接トーチ;
を含み、
前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記第1溶接ビードの少なくとも1つの部分を溶解し、溶解した前記部分を前記第2溶接ビードに吸収する、
装置。 - 前記第1溶接電極と前記サブマージアーク金属フィラーとの間の後続距離は、6〜12インチ(0.1524〜0.3048メートル)の範囲内にある、
請求項7の装置。 - 前記レーザ溶接装置、前記溶接トーチ、及び前記少なくとも1つのサブマージアーク溶接トーチのそれぞれは、共通の支持構造に取り付けられる、
請求項7又は8の装置。 - 前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記第1溶接ビードの少なくとも50%を溶解し、溶解した前記第1溶接ビードを前記第2溶接ビードに吸収する、
請求項7乃至9のうちの何れか1つの装置。 - 厚板のワークピースを溶接する溶接システムであって:
前記ワークピースの少なくとも1つの部分を溶接するために前記ワークピースの第1溶接パドルにレーザビームを向けるレーザ溶接装置;
前記レーザビームが前記第1溶接パドルに向けられている間に前記第1溶接パドルに第1溶接電極を向けるために前記レーザ溶接装置に隣接して置かれる溶接トーチであり、溶接プロセスを通じて前記レーザ溶接装置によって溶接される前記部分に第1溶接ビードを創出するために前記第1溶接電極を置く溶接トーチ;
前記溶接トーチに第1溶接信号を供給するために前記溶接トーチに接続される第1溶接電源;
前記第1溶接ビードに溶接フラックスを置くフラックスノズル;
前記フラックスノズルと前記溶接プロセスとの間にバリアを提供する分割機;
サブマージアーク溶接プロセスを通じて第2溶接ビードを創出するために前記第1溶接ビードにサブマージアーク金属フィラーを向ける少なくとも1つのサブマージアーク溶接トーチ;
前記サブマージアーク溶接プロセスのために前記サブマージアーク溶接トーチにサブマージアーク溶接信号を供給するために前記少なくとも1つのサブマージアーク溶接トーチに接続される少なくとも1つのサブマージアーク溶接電源;
を含み、
前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記第1溶接ビードの少なくとも1つの部分を溶解し、溶解した前記部分を前記第2溶接ビードに吸収する、
システム。 - 前記第1溶接電極と前記サブマージアーク金属フィラーとの間の後続距離は、6〜12インチ(0.1524〜0.3048メートル)の範囲内にある、
請求項11のシステム。 - 前記レーザ溶接装置、前記溶接トーチ、及び前記少なくとも1つのサブマージアーク溶接トーチのそれぞれは、共通の支持構造に取り付けられる、
請求項11又は12のシステム。 - 前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記第1溶接ビードの少なくとも50%を溶解し、溶解した前記第1溶接ビードを前記第2溶接ビードに吸収する、
請求項11乃至13のうちの何れか1つのシステム。 - 前記第1溶接電源は、前記第1溶接ビードを創出するために、ガスメタルアーク溶接プロセス、メタル不活性ガス溶接プロセス、フラックスコアアーク溶接プロセス、又は、メタル活性ガス溶接プロセスのうちの何れか1つを採用し、且つ、
少なくとも2つの前記サブマージアーク溶接トーチのそれぞれは、第1サブマージアーク溶接電極及び第2サブマージアーク溶接電極のそれぞれが溶接中に共通の溶接パドルに向けられるように、且つ、前記第1サブマージアーク溶接電極と前記第2サブマージアーク溶接電極との理論的な交点が前記第2溶接ビードの下になるように、方向付けられる、
請求項11乃至14のうちの何れか1つのシステム。 - 溶接接合部のところで少なくとも0.5インチ(0.0127メートル)の厚みを有する少なくとも1つの溶接用ワークピースを溶接のために提供するステップ;
前記溶接接合部の第1溶接パスを実行するステップであり、前記第1溶接パスが、レーザ溶接を用いて前記溶接接合部の少なくとも1つの部分を溶接するために前記溶接接合部にレーザビームを向けるステップを含むところのステップ;
前記第1溶接パスの後に前記溶接接合部の上にフラックスを置くステップであり、前記フラックスがレーザ溶接部に流入するのを分割機が防止するところのステップ;
前記溶接接合部を完成させ且つレーザ溶接部の上にサブマージアーク溶接ビードを創出するためにサブマージアーク溶接プロセスを用いて前記溶接接合部を溶接するステップ;
を含み、
前記サブマージアーク溶接プロセスは、前記レーザ溶接部の断面の少なくとも5%を溶解し、且つ、前記少なくとも5%を前記サブマージアーク溶接ビードに吸収する、
溶接方法。
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