JP6119974B2 - Fillet welding method for T-type welded joints - Google Patents

Fillet welding method for T-type welded joints Download PDF

Info

Publication number
JP6119974B2
JP6119974B2 JP2013040799A JP2013040799A JP6119974B2 JP 6119974 B2 JP6119974 B2 JP 6119974B2 JP 2013040799 A JP2013040799 A JP 2013040799A JP 2013040799 A JP2013040799 A JP 2013040799A JP 6119974 B2 JP6119974 B2 JP 6119974B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
laser
wire
heat input
welded joint
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.)
Active
Application number
JP2013040799A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014168789A (en
Inventor
幸太郎 猪瀬
幸太郎 猪瀬
山田　順子
順子 山田
阿部　大輔
大輔 阿部
直幸 松本
直幸 松本
友洋 杉野
友洋 杉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP2013040799A priority Critical patent/JP6119974B2/en
Publication of JP2014168789A publication Critical patent/JP2014168789A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6119974B2 publication Critical patent/JP6119974B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、橋梁や船舶や水門等の構造物を構成する構造部材同士、例えば、フランジとリブとをＴ型溶接継手を介して接合する際に用いられるＴ型溶接継手の隅肉溶接方法及びＴ型溶接継手に関するものである。   The present invention relates to a fillet welding method for a T-type welded joint used when joining structural members constituting a structure such as a bridge, a ship, and a sluice, for example, a flange and a rib via a T-type welded joint, and The present invention relates to a T-type welded joint.

溶接継手の一つであるＴ型溶接継手は、上記したように、例えば、フランジとリブとを接合するのに用いられ、従来において、このＴ型溶接継手を形成するにあたっては、アーク溶接が多く用いられていた。   As described above, a T-type welded joint, which is one of the welded joints, is used to join, for example, a flange and a rib. Conventionally, in the formation of this T-type welded joint, many arc weldings are used. It was used.

このアーク溶接は、深い溶け込み量が期待できないことから、最近では、エネルギ密度の高いレーザ光を利用するレーザ溶接をアーク溶接に併用するレーザアークハイブリッド溶接が用いられる傾向にある（例えば、特許文献１参照）。   In this arc welding, since a deep penetration amount cannot be expected, recently, laser arc hybrid welding in which laser welding using laser light having a high energy density is used in combination with arc welding tends to be used (for example, Patent Document 1). reference).

この特許文献１に開示されたＴ型溶接継手の溶接方法では、Ｔ型溶接継手を構成するリブのフランジ当接端部における側面に開先を形成すると共に、この開先の底部分を平坦状としたうえで、この平坦状の底部分を有する開先にレーザアークハイブリッド溶接を実施して（隅肉溶接を実施して）、該開先に溶接ビードを形成するようにしている。   In the welding method of the T-type weld joint disclosed in Patent Document 1, a groove is formed on the side surface of the flange contact end portion of the rib constituting the T-type weld joint, and the bottom portion of the groove is flat. Then, laser arc hybrid welding is performed on the groove having the flat bottom portion (fillet welding is performed), and a weld bead is formed on the groove.

特開2013-006203号公報JP 2013-006203 A

上記したレーザアークハイブリッド溶接を用いたＴ型溶接継手の隅肉溶接方法では、溶け込み状態が安定したＴ型溶接継手を得ることができるものの、Ｔ型溶接継手の美観及び疲労強度に影響を及ぼす溶接ビードの断面形状（溶接ビード断面における斜面とフランジとが成すフランク角）を制御することが難しく、この溶接ビードの断面形状を意図する形状にするためは、施工試験を繰り返して適正な溶接条件を手探り状態で決定しているのが実情であり、これがＴ型溶接継手の隅肉溶接を行ううえでの解決すべき課題となっている。   In the fillet welding method for T-type welded joints using laser arc hybrid welding described above, although a T-type welded joint with a stable penetration state can be obtained, welding that affects the aesthetics and fatigue strength of the T-type welded joint It is difficult to control the cross-sectional shape of the bead (the flank angle formed between the slope and the flange in the cross-section of the weld bead). In order to make the cross-sectional shape of this weld bead the intended shape, repeat the construction test and set the appropriate welding conditions. The actual situation is determined by the groping state, and this is a problem to be solved when performing fillet welding of a T-type welded joint.

本発明は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、Ｔ型溶接継手の隅肉溶接を行うに際して、常に意図する溶接ビードの断面形状を得ることができるＴ型溶接継手の隅肉溶接方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made by paying attention to the above-described conventional problems. When performing fillet welding of a T-type welded joint, the fillet of the T-type welded joint can always obtain the intended cross-sectional shape of the weld bead. is an object of the present invention to provide a welding how.

ここで、例えば、図２に示すように、フランジＳ１にリブＳ２を直交させたＴ型溶接継手において、溶接ビードＷｂの断面における斜面とフランジＳ１とが成すフランク角θは、小さいほうが美観に優れているとされている。そして、このフランク角θが小さくなるのに従って疲労強度が増すとされている。   Here, for example, as shown in FIG. 2, in a T-type welded joint in which the rib S2 is orthogonal to the flange S1, the smaller the flank angle θ formed by the inclined surface in the cross section of the weld bead Wb and the flange S1, the better the aesthetic appearance is. It is said that The fatigue strength increases as the flank angle θ decreases.

本発明者等は、単位長さあたりに供給する溶接ワイヤの体積、すなわち、溶接ワイヤの送給量に対して十分な熱量を供給することで、Ｔ型溶接継手の美観及び疲労強度に大きな影響を及ぼす溶接ビードのフランク角θが小さくなることを見出し、本発明をするに至った。   The present inventors have a great influence on the aesthetics and fatigue strength of the T-type welded joint by supplying a sufficient amount of heat to the volume of the welding wire to be supplied per unit length, that is, the welding wire feed amount. As a result, the inventors have found that the flank angle θ of the weld bead that decreases the thickness of the weld bead has been reduced.

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、レーザ溶接及び溶接ワイヤを使用する溶接の２つの熱源を用いたハイブリッド溶接により、一方の被溶接材に他方の被溶接材を直交させたＴ型溶接継手の隅肉溶接を行うに際して、前記一方の被溶接材及び他方の被溶接材間の溶接部に対する前記ハイブリッド溶接の２つの熱源からの入熱の和(ΣQ(J))をレーザ溶接以外の溶接ワイヤを使用する溶接における前記溶接ワイヤの送給量(Vol/mm) で除して得られる入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm2/m)］が増すと溶接ビードのフランク角が減少する関係に基づいて、前記フランク角を前記入熱・ワイヤ送給比の大小によって制御する構成としたことを特徴としており、この構成のＴ型溶接継手の隅肉溶接方法を前述した従来の課題を解決するための手段としている。 That is, the invention according to claim 1 of the present invention is a T type in which one welded material is orthogonal to the other welded material by hybrid welding using two heat sources of laser welding and welding using a welding wire. When performing fillet welding of a welded joint, the sum (ΣQ (J)) of heat input from the two heat sources of the hybrid welding to the weld between the one welded material and the other welded material is other than laser welding. Heat input and wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm)) [J / (mm 2 / m) obtained by dividing by the welding wire feed rate (Vol / mm) )] Increases, the flank angle is controlled by the magnitude of the heat input / wire feed ratio based on the relationship that the flank angle of the weld bead decreases. Means for solving the conventional problems described above for the fillet welding method of a joint It is said.

また、本発明の請求項２に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法において、前記ハイブリッド溶接は、前記溶接ワイヤを使用する溶接としてアーク溶接を採用したレーザアークハイブリッド溶接である構成としている。   In the fillet welding method for a T-type welded joint according to claim 2 of the present invention, the hybrid welding is configured to be laser arc hybrid welding in which arc welding is employed as welding using the welding wire.

ここで、レーザアークハイブリッド溶接における入熱の和は、言うまでもなくレーザ溶接及びアーク溶接のそれぞれからの入熱の和である。この際、アーク溶接の溶接ワイヤの送給量とアーク入熱量とは互いに比例関係にあることから、入熱・ワイヤ送給比の大小は、レーザ溶接における入熱の相対的な増減及びアーク溶接における入熱量の相対的制限の少なくともいずれか一方により管理される。   Here, the sum of heat input in laser arc hybrid welding is, of course, the sum of heat input from each of laser welding and arc welding. At this time, since the amount of arc welding welding wire feed and the amount of arc heat input are proportional to each other, the magnitude of the heat input / wire feed ratio depends on the relative increase / decrease in heat input in laser welding and arc welding. Is controlled by at least one of the relative restrictions on the heat input.

さらに、本発明の請求項３に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法において、前記ハイブリッド溶接は、前記溶接ワイヤを使用する溶接としてホットワイヤ溶接を採用したレーザホットワイヤ溶接である構成としている。   Furthermore, in the fillet welding method for a T-type welded joint according to claim 3 of the present invention, the hybrid welding is configured to be laser hot wire welding in which hot wire welding is adopted as welding using the welding wire.

このように、ハイブリッド溶接がレーザホットワイヤ溶接である場合も、その入熱の和は、レーザ溶接及びホットワイヤ溶接のそれぞれからの入熱の和である。そして、この際も、ホットワイヤの送給量とホットワイヤに対する通電による入熱量とは互いに比例関係にあることから、入熱・ワイヤ送給比の大小は、レーザ溶接における入熱の相対的な増減及びホットワイヤ溶接におけるホットワイヤ送給量の制限（或いは上記通電による入熱の相対的な制限）の少なくともいずれか一方により管理される。   Thus, when the hybrid welding is laser hot wire welding, the sum of the heat inputs is the sum of the heat inputs from the laser welding and the hot wire welding. Also in this case, since the amount of heat supplied by the hot wire and the amount of heat input by energizing the hot wire are in proportion to each other, the magnitude of the heat input / wire feed ratio is relative to the heat input in laser welding. It is managed by at least one of increase / decrease and restriction of hot wire feed amount in hot wire welding (or relative restriction of heat input by energization).

本発明に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法では、例えば、レーザ溶接及びアーク溶接の２つの熱源を用いたレーザアークハイブリッド溶接により、一方の被溶接材に他方の被溶接材を直交させたＴ型溶接継手の隅肉溶接を行う場合には、まず、得ようとするフランク角を決定する。   In the fillet welding method for a T-type welded joint according to the present invention, for example, by laser arc hybrid welding using two heat sources of laser welding and arc welding, the other welded material is made orthogonal to one welded material. When performing fillet welding of a T-type welded joint, first, the flank angle to be obtained is determined.

次いで、入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm2/m)］が増すと溶接ビードのフランク角が減少する関係に基づいて、決定したフランク角が得られる大きさの入熱・ワイヤ送給比とするべく、溶接条件であるレーザ溶接及びアーク溶接のそれぞれの熱源からの入熱量を設定すると共に、同じく溶接条件であるアーク溶接における溶接ワイヤの送給量を設定する。 Next, the determined flank angle is obtained based on the relationship that the flank angle of the weld bead decreases as the heat input / wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm)) [J / (mm 2 / m)] increases. In order to achieve a heat input / wire feed ratio of a certain size, the amount of heat input from the respective heat sources of laser welding and arc welding, which are welding conditions, is set, and the welding wire feed in arc welding, which is also a welding condition Set the amount.

そして、上記溶接条件によりＴ型溶接継手の隅肉溶接を行うと、意図したフランク角の溶接ビードが得られることとなり、この際、レーザ溶接における入熱の相対的な増減及びアーク溶接における入熱量の相対的制限の少なくともいずれか一方を実施して、入熱・ワイヤ送給比の大小を変化させることで、フランク角の意図した変更を行い得ることとなる。   When fillet welding of a T-type welded joint is performed under the above welding conditions, a weld bead having the intended flank angle is obtained. At this time, the relative increase and decrease in heat input in laser welding and the amount of heat input in arc welding are obtained. By implementing at least one of these relative restrictions and changing the magnitude of the heat input / wire feed ratio, the intended change of the flank angle can be made.

一方、本発明に係るＴ型溶接継手は、上記した本発明に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法により形成されるので、美観に優れた高疲労強度を有したものとなる。   On the other hand, since the T-type welded joint according to the present invention is formed by the fillet welding method for the T-type welded joint according to the present invention described above, the T-type welded joint has high fatigue strength with excellent aesthetic appearance.

本発明に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法では、Ｔ型溶接継手の隅肉溶接を行うに際して、常に意図する溶接ビードの断面形状を得ることが可能であるという非常に優れた効果がもたらされる。   In the fillet welding method for a T-type welded joint according to the present invention, when performing fillet welding of a T-type welded joint, a very excellent effect is obtained that it is possible to always obtain the intended cross-sectional shape of the weld bead. It is.

本発明の一実施例に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法に適用されるレーザアークハイブリッド溶接装置を部分的に示す構成説明図である。It is composition explanatory drawing which shows partially the laser arc hybrid welding apparatus applied to the fillet welding method of the T-type welded joint which concerns on one Example of this invention. Ｔ型溶接継手のフランク角説明図である。It is explanatory drawing of the flank angle of a T-type welded joint. 入熱・ワイヤ送給比と溶接ビードのフランク角との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a heat input and wire feed ratio, and the flank angle of a weld bead. 溶接ビードのフランク角と疲労強度との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the flank angle of a weld bead, and fatigue strength. 本発明の他の実施例に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法に適用されるレーザホットワイヤ溶接装置の概略構成説明図である。It is schematic structure explanatory drawing of the laser hot wire welding apparatus applied to the fillet welding method of the T-type welded joint which concerns on the other Example of this invention.

以下、本発明を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施例に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法に用いられるレーザアークハイブリッド溶接装置を示している。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a laser arc hybrid welding apparatus used in a fillet welding method for a T-type welded joint according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、このレーザアークハイブリッド溶接装置１は、アーク溶接部１０とレーザ溶接部２０を備えている。アーク溶接部１０は、一方の被溶接材であるフランジＳ１に他方の被溶接材であるリブＳ２を直交させて成るＴ型溶接継手の溶接部Ｗに対して、溶接トーチ１２の先端から溶接ワイヤ１４を斜めに送り出すように構成されている。   As shown in FIG. 1, the laser arc hybrid welding apparatus 1 includes an arc welded portion 10 and a laser welded portion 20. The arc welded portion 10 is welded from the tip of the welding torch 12 to a welded portion W of a T-type welded joint in which a rib S2 that is the other welded material is orthogonal to a flange S1 that is one welded material. It is comprised so that 14 may be sent out diagonally.

一方、レーザ溶接部２０は、レーザ発生装置（図示省略）から供給されるレーザビームＬＢをレーザ照射ヘッド２２で集光して、フランジＳ１及びリブＳ２間の溶接部Ｗに照射するように構成されている。   On the other hand, the laser welded portion 20 is configured to focus the laser beam LB supplied from a laser generator (not shown) by the laser irradiation head 22 and irradiate the welded portion W between the flange S1 and the rib S2. ing.

このような構成のレーザアークハイブリッド溶接装置１のアーク溶接部１０及びレーザ溶接部２０は、溶接ワイヤ１４の先端及びレーザビームＬＢの集光点がいずれもフランジＳ１及びリブＳ２間の溶接部Ｗに連続する溶接線に向くようにセットされ、図中の矢印方向に送られて、アーク溶接及びレーザ溶接の順に溶接が実施される。   In the arc welding part 10 and the laser welding part 20 of the laser arc hybrid welding apparatus 1 having such a configuration, the tip of the welding wire 14 and the condensing point of the laser beam LB are both at the welding part W between the flange S1 and the rib S2. It is set to face a continuous welding line, sent in the direction of the arrow in the figure, and welding is performed in the order of arc welding and laser welding.

このレーザアークハイブリッド溶接装置１では、Ｔ型溶接継手の隅肉溶接を行う場合、フランジＳ１及びリブＳ２間の溶接部Ｗに対する２つの熱源、すなわち、アーク溶接部１０及びレーザ溶接部２０からの入熱の和(ΣQ(J))をアーク溶接部１０の溶接ワイヤ１４の送給量(Vol/mm)で除して得られる入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm2/m)］が増すと、図２に示す溶接ビードＷｂのフランク角θが減少する関係に基づいて、このフランク角θを制御するようになっている。 In this laser arc hybrid welding apparatus 1, when performing fillet welding of a T-type weld joint, two heat sources for the weld W between the flange S 1 and the rib S 2, that is, input from the arc weld 10 and the laser weld 20 are used. Heat input / wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm)) obtained by dividing the sum of heat (ΣQ (J)) by the feed rate (Vol / mm) of the welding wire 14 of the arc weld 10 When J / (mm 2 / m)] increases, the flank angle θ is controlled based on the relationship that the flank angle θ of the weld bead Wb shown in FIG. 2 decreases.

具体的には、レーザ溶接における入熱の相対的な増減及びアーク溶接における入熱量の相対的制限の少なくともいずれか一方を行って入熱・ワイヤ送給比の大小を決めることで、フランク角θを制御するようになっている。   Specifically, the flank angle θ is determined by determining the magnitude of the heat input / wire feed ratio by performing at least one of the relative increase / decrease in heat input in laser welding and the relative restriction of the heat input in arc welding. Is to control.

上記したレーザアークハイブリッド溶接装置１を用いて、フランジＳ１にリブＳ２を直交させたＴ型溶接継手の隅肉溶接を行う場合には、まず、得ようとするフランク角θを決定する。   When performing fillet welding of a T-type welded joint in which the rib S2 is orthogonal to the flange S1 using the laser arc hybrid welding apparatus 1 described above, first, the flank angle θ to be obtained is determined.

次いで、入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm2/m)］が増すと溶接ビードＷｂのフランク角θが減少する関係に基づいて、決定したフランク角θが得られる大きさの入熱・ワイヤ送給比とするべく、溶接条件であるレーザ溶接及びアーク溶接のそれぞれの熱源からの入熱量を設定すると共に、同じく溶接条件であるアーク溶接における溶接ワイヤの送給量を設定する。 Next, the flank angle determined based on the relationship that the flank angle θ of the weld bead Wb decreases as the heat input / wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm)) [J / (mm 2 / m)] increases. In order to obtain a heat input / wire feed ratio large enough to obtain θ, the amount of heat input from the respective heat sources of laser welding and arc welding, which are welding conditions, is set, and the welding wire in arc welding, which is also the welding conditions Set the feed amount.

例えば、フランク角θを40°に抑える場合には、図３の入熱・ワイヤ送給比と溶接ビードのフランク角との関係を表すグラフに示すように、入熱・ワイヤ送給比を100〜150とするべく、溶接条件であるレーザ溶接及びアーク溶接の総入熱量を550〜950J/mmに設定すると共に、同じく溶接条件であるアーク溶接における溶接ワイヤ１４の送給量を2.5〜5.5m/minに設定する。   For example, when the flank angle θ is suppressed to 40 °, the heat input / wire feed ratio is set to 100 as shown in the graph showing the relationship between the heat input / wire feed ratio and the flank angle of the weld bead in FIG. In order to set it to ˜150, the total heat input of laser welding and arc welding which are welding conditions is set to 550 to 950 J / mm, and the feeding amount of the welding wire 14 in arc welding which is also welding conditions is set to 2.5 to 5.5 m. Set to / min.

そして、上記溶接条件によりＴ型溶接継手の隅肉溶接を行うと、意図したフランク角θ（＝40°）の溶接ビードＷｂが得られることとなり、この実施例に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法により形成されるＴ型溶接継手は、図４に示すように、美観に優れているのみならず高疲労強度を有したものとなる。   When fillet welding of the T-type welded joint is performed under the above welding conditions, a weld bead Wb having the intended flank angle θ (= 40 °) is obtained, and the fillet of the T-type welded joint according to this embodiment is obtained. As shown in FIG. 4, the T-type welded joint formed by the welding method has not only excellent aesthetics but also high fatigue strength.

この際、レーザ溶接における入熱の相対的な増減及びアーク溶接における入熱量の相対的制限の少なくともいずれか一方を実施して、入熱・ワイヤ送給比の大小を変化させれば、フランク角θの意図した変更を行い得ることとなる。   At this time, if at least one of the relative increase / decrease in heat input in laser welding and the relative restriction on the heat input amount in arc welding is performed and the magnitude of the heat input / wire feed ratio is changed, the flank angle The intended change of θ can be made.

図５は、本発明の他の実施例に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法に用いられるレーザホットワイヤ溶接装置を示している。   FIG. 5 shows a laser hot wire welding apparatus used in a fillet welding method for a T-type welded joint according to another embodiment of the present invention.

図５に示すように、このレーザホットワイヤ溶接装置３１は、レーザ溶接部４０と、ホットワイヤ溶接部５０を備えている。レーザ溶接部４０は、レーザ発生装置４１と、このレーザ発生装置４１と光ファイバー４３を介して接続するレーザ照射ヘッド４２を備えており、このレーザ照射ヘッド４２は、光ファイバー４３を介して伝達されるレーザ発生装置４１からの出力をレーザビームＬＢにしてフランジＳ１に照射してこのフランジＳ１の表面を溶融させるようになっている。   As shown in FIG. 5, the laser hot wire welding apparatus 31 includes a laser welding portion 40 and a hot wire welding portion 50. The laser welding unit 40 includes a laser generator 41 and a laser irradiation head 42 connected to the laser generator 41 via an optical fiber 43. The laser irradiation head 42 is a laser transmitted via the optical fiber 43. The output from the generator 41 is converted into a laser beam LB and applied to the flange S1 to melt the surface of the flange S1.

一方、ホットワイヤ溶接部５０は、レーザ溶接部４０のレーザ照射ヘッド４２から照射されるレーザビームＬＢの移動に伴って移動するフランジＳ１の溶融部分に対して、ホットワイヤ５１を連続して供給するワイヤ供給部５２と、ホットワイヤ５１に通電してフランジＳ１の溶融部分に位置するホットワイヤ５１の先端部分を溶融寸前とするワイヤ溶接電源５３を備えている。   On the other hand, the hot wire welded portion 50 continuously supplies the hot wire 51 to the melted portion of the flange S1 that moves as the laser beam LB irradiated from the laser irradiation head 42 of the laser welded portion 40 moves. A wire supply unit 52 and a wire welding power supply 53 that energizes the hot wire 51 to bring the tip portion of the hot wire 51 located at the melted portion of the flange S1 to the point of melting are provided.

このレーザホットワイヤ溶接装置３１では、Ｔ型溶接継手の隅肉溶接を行う場合、フランジＳ１及びリブＳ２間の溶接部Ｗに対する２つの熱源、すなわち、レーザ溶接部４０及びホットワイヤ溶接部５０からの入熱の和(ΣQ(J))をホットワイヤ溶接部５０のホットワイヤ５１の送給量(Vol/mm)で除して得られる入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm2/m)］が増すと、図２に示す溶接ビードＷｂのフランク角θが減少する関係に基づいて、このフランク角θを制御するようになっている。 In this laser hot wire welding apparatus 31, when performing fillet welding of a T-type welded joint, two heat sources for the weld W between the flange S1 and the rib S2, that is, from the laser weld 40 and the hot wire weld 50 are used. Heat input / wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm) obtained by dividing the sum of heat inputs (ΣQ (J)) by the feed rate (Vol / mm) of the hot wire 51 of the hot wire weld 50 ) When [J / (mm 2 / m)] increases, the flank angle θ is controlled based on the relationship that the flank angle θ of the weld bead Wb shown in FIG. 2 decreases.

具体的には、レーザ溶接における入熱の相対的な増減及びホットワイヤ溶接におけるホットワイヤ５１の送給量の制限（或いは上記通電による入熱の相対的な制限）の少なくともいずれか一方を行って入熱・ワイヤ送給比の大小を決めることで、フランク角θを制御するようになっている。   Specifically, at least one of the relative increase / decrease in heat input in laser welding and the restriction of the feed amount of the hot wire 51 in hot wire welding (or the relative restriction of heat input by the energization) is performed. The flank angle θ is controlled by determining the magnitude of the heat input / wire feed ratio.

上記したレーザホットワイヤ溶接装置３１を用いて、フランジＳ１にリブＳ２を直交させたＴ型溶接継手の隅肉溶接を行う場合には、まず、得ようとするフランク角θを決定する。   When performing fillet welding of a T-type welded joint in which the rib S2 is orthogonal to the flange S1 using the laser hot wire welding apparatus 31 described above, first, the flank angle θ to be obtained is determined.

次いで、入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm2/m)］が増すと溶接ビードＷｂのフランク角θが減少する関係に基づいて、決定したフランク角θが得られる大きさの入熱・ワイヤ送給比とするべく、溶接条件であるレーザ溶接及びホットワイヤ溶接のそれぞれの熱源からの入熱量を設定すると共に、同じく溶接条件であるホットワイヤ溶接におけるホットワイヤ５１の送給量を設定する。 Next, the flank angle determined based on the relationship that the flank angle θ of the weld bead Wb decreases as the heat input / wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm)) [J / (mm 2 / m)] increases. In order to obtain a heat input / wire feed ratio large enough to obtain θ, the amount of heat input from each of the heat sources of laser welding and hot wire welding, which are welding conditions, is set. The feeding amount of the hot wire 51 is set.

例えば、フランク角θを40°に抑える場合には、図３の入熱・ワイヤ送給比と溶接ビードのフランク角との関係を表すグラフに示すように、入熱・ワイヤ送給比を50前後とするべく、溶接条件であるレーザ溶接及びホットワイヤ溶接の総入熱量を450〜550 J/mmに設定すると共に、同じく溶接条件であるホットワイヤ溶接におけるホットワイヤ５１の送給量を8.0〜13.0m/minに設定する。   For example, when the flank angle θ is suppressed to 40 °, the heat input / wire feed ratio is set to 50 as shown in the graph showing the relationship between the heat input / wire feed ratio and the flank angle of the weld bead in FIG. The total heat input of laser welding and hot wire welding, which are welding conditions, is set to 450 to 550 J / mm, and the feed amount of hot wire 51 in hot wire welding, which is also a welding condition, is set to 8.0 to Set to 13.0m / min.

そして、上記溶接条件によりＴ型溶接継手の隅肉溶接を行うと、意図したフランク角θ（＝40°）の溶接ビードＷｂが得られることとなり、この実施例に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法により形成されるＴ型溶接継手も、図４に示すように、美観に優れているのみならず高疲労強度を有したものとなる。   When fillet welding of the T-type welded joint is performed under the above welding conditions, a weld bead Wb having the intended flank angle θ (= 40 °) is obtained, and the fillet of the T-type welded joint according to this embodiment is obtained. As shown in FIG. 4, the T-type weld joint formed by the welding method is not only excellent in aesthetics but also has high fatigue strength.

上記した実施例では、一方の被溶接材がフランジＳ１であり、他方の被溶接材がリブＳ２であるＴ型溶接継手の隅肉溶接に本発明に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法を採用した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、橋梁におけるフランジとダイアフラムの組み合わせのＴ型溶接継手や、ウェブとダイアフラムの組み合わせのＴ型溶接継手や、ウェブと補剛材の組み合わせのＴ型溶接継手の各隅肉溶接に本発明に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法を採用してもよい。   In the above-described embodiment, the fillet welding method for the T-type welded joint according to the present invention is applied to the fillet weld of the T-type welded joint in which one welded material is the flange S1 and the other welded material is the rib S2. The case where it is adopted has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, a T-type welded joint of a combination of a flange and a diaphragm in a bridge, a T-type welded joint of a combination of a web and a diaphragm, a web The fillet welding method for a T-type welded joint according to the present invention may be adopted for each fillet weld of a T-type welded joint that is a combination of a stiffener and a stiffener.

本発明に係るＴ型溶接継手の隅肉溶接方法の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではない。 Configuration of fillet weld how the T-type weld joint according to the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment.

１４ 溶接ワイヤ
５１ ホットワイヤ
ＬＢ レーザビーム
Ｓ１ フランジ（一方の被溶接材）
Ｓ２ リブ（他方の被溶接材）
Ｗ 溶接部
Ｗｂ 溶接ビード
θ フランク角 14 Welding wire 51 Hot wire LB Laser beam S1 Flange (one material to be welded)
S2 Rib (the other material to be welded)
W Weld Wb Weld bead θ Frank angle

Claims (3)

レーザ溶接及び溶接ワイヤを使用する溶接の２つの熱源を用いたハイブリッド溶接により、一方の被溶接材に他方の被溶接材を直交させたＴ型溶接継手の隅肉溶接を行うに際して、
前記一方の被溶接材及び他方の被溶接材間の溶接部に対する前記ハイブリッド溶接の２つの熱源からの入熱の和(ΣQ(J))をレーザ溶接以外の溶接ワイヤを使用する溶接における前記溶接ワイヤの送給量(Vol/mm) で除して得られる入熱・ワイヤ送給比（ΣQ/(Vol/mm)）［J/(mm２/m)］が増すと溶接ビードのフランク角が減少する関係に基づいて、前記フランク角を前記入熱・ワイヤ送給比の大小によって制御する
ことを特徴とするＴ型溶接継手の隅肉溶接方法。 When performing fillet welding of a T-type welded joint in which one welded material is orthogonal to the other welded material by hybrid welding using two heat sources of laser welding and welding using a welding wire,
The welding in welding using a welding wire other than laser welding, using the sum (ΣQ (J)) of heat input from two heat sources of the hybrid welding to the welded portion between the one workpiece and the other workpiece The flank angle of the weld bead as the heat input / wire feed ratio (ΣQ / (Vol / mm)) [J / (mm 2 / m)] obtained by dividing by the wire feed rate (Vol / mm) The fillet welding method for a T-type welded joint, characterized in that the flank angle is controlled based on the magnitude of the heat input / wire feed ratio based on the relationship in which T is reduced. 前記ハイブリッド溶接は、前記溶接ワイヤを使用する溶接としてアーク溶接を採用したレーザアークハイブリッド溶接である請求項１に記載のＴ型溶接継手の隅肉溶接方法。   The fillet welding method for a T-type welded joint according to claim 1, wherein the hybrid welding is laser arc hybrid welding in which arc welding is employed as welding using the welding wire. 前記ハイブリッド溶接は、前記溶接ワイヤを使用する溶接としてホットワイヤ溶接を採用したレーザホットワイヤ溶接である請求項１に記載のＴ型溶接継手の隅肉溶接方法。 The hybrid welding, fillet welding how the T-type welding joint according to claim 1 is a laser hot wire welding employing a hot wire welding a welding using the welding wire.
JP2013040799A 2013-03-01 2013-03-01 Fillet welding method for T-type welded joints Active JP6119974B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013040799A JP6119974B2 (en) 2013-03-01 2013-03-01 Fillet welding method for T-type welded joints

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013040799A JP6119974B2 (en) 2013-03-01 2013-03-01 Fillet welding method for T-type welded joints

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014168789A JP2014168789A (en) 2014-09-18
JP6119974B2 true JP6119974B2 (en) 2017-04-26

Family

ID=51691614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013040799A Active JP6119974B2 (en) 2013-03-01 2013-03-01 Fillet welding method for T-type welded joints

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6119974B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110842363A (en) * 2019-11-19 2020-02-28 江苏科技大学 Based on laser-CO2Electric arc composite back welding method without back gouging

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105397288B (en) * 2015-12-07 2017-04-26 中色科技股份有限公司 Laser welding method for aluminum alloy tailor-welded blanks with equal thicknesses
JP6607050B2 (en) * 2016-01-14 2019-11-20 三浦工業株式会社 Laser-arc hybrid welding method
CN105665931B (en) * 2016-04-18 2017-05-03 哈尔滨工业大学 Double-laser-beam welding method for T-shaped structure pre-filled with welding material
CN115781026B (en) * 2023-02-15 2023-04-28 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司 T-joint welding method and welding system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3907373B2 (en) * 2000-03-30 2007-04-18 株式会社神戸製鋼所 Welding method for joints
JP5022745B2 (en) * 2007-03-14 2012-09-12 プレス工業株式会社 Fillet welding structure of axle housing part and fillet welding method thereof
JP5333003B2 (en) * 2009-03-02 2013-11-06 新日鐵住金株式会社 Laser-arc hybrid welding method that achieves long fatigue life

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110842363A (en) * 2019-11-19 2020-02-28 江苏科技大学 Based on laser-CO2Electric arc composite back welding method without back gouging
CN110842363B (en) * 2019-11-19 2022-03-08 江苏科技大学 Based on laser-CO2Electric arc composite back welding method without back gouging

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014168789A (en) 2014-09-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6119974B2 (en) Fillet welding method for T-type welded joints
US8729424B2 (en) Hybrid welding with multiple heat sources
JP5496152B2 (en) Combined welding method of laser welding and arc welding of T type joint
US9095929B2 (en) Dual fillet welding methods and systems
WO2015129248A1 (en) Laser welding method
US20120024828A1 (en) Method of hybrid welding and hybrid welding apparatus
US20140034622A1 (en) Method and system for narrow grove welding using laser and hot-wire system
KR101729428B1 (en) Method for narrow-groove gas-shielded arc welding
WO2014006488A3 (en) Method of and system for heating consumable during hot wire process using two laser beams
JP2014205166A (en) Laser welding method and laser arc hybrid welding method
US20140034621A1 (en) Method and system of hot wire joint design for out-of-position welding
WO2015104762A1 (en) Laser welding method
KR20150037981A (en) Method of and system for using moving consumable wire with weld puddle
JP6391412B2 (en) Laser welding method and laser welding apparatus
JP2015525676A (en) System and method for forming joints with hot wires
JP2008272826A (en) Stiffened plate and process for producing the same
JP2012192452A5 (en)
US20130136940A1 (en) Welding system, welding process, and welded article
JP5812527B2 (en) Hot wire laser welding method and apparatus
JP2009269036A (en) Laser welding method
CN107570874A (en) Laser-arc hybrid welding process
JP6318797B2 (en) Laser welding method
JP6382593B2 (en) Welding method
KR20210089680A (en) Splash-free welding method, especially with solid-state lasers
Kaplan et al. Narrow gap laser welding by multilayer hot wire addition

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160127

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161130

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170125

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170314

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6119974

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250