JP6605596B2 - 多電極サブマージアーク溶接方法 - Google Patents

多電極サブマージアーク溶接方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6605596B2
JP6605596B2 JP2017518365A JP2017518365A JP6605596B2 JP 6605596 B2 JP6605596 B2 JP 6605596B2 JP 2017518365 A JP2017518365 A JP 2017518365A JP 2017518365 A JP2017518365 A JP 2017518365A JP 6605596 B2 JP6605596 B2 JP 6605596B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
welding
welding wire
steel plate
current
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
JP2017518365A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017141760A1 (ja
Inventor
篤史 石神
直哉 早川
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.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel 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 JFE Steel Corp filed Critical JFE Steel Corp
Publication of JPWO2017141760A1 publication Critical patent/JPWO2017141760A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6605596B2 publication Critical patent/JP6605596B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/02Seam welding; Backing means; Inserts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/18Submerged-arc welding
    • B23K9/186Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes
    • B23K9/188Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes making use of several electrodes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04Tubular or hollow articles
    • B23K2101/06Tubes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18Sheet panels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

本発明は、厚鋼板の多電極サブマージアーク溶接に関し、平坦な厚鋼板のみならず、厚鋼板を管状に成形したUOE鋼管やスパイラル鋼管等の大径鋼管のシーム溶接に好適な多電極サブマージアーク溶接に関するものである。
平坦な厚鋼板の突き合わせ溶接や、管状に成形した厚鋼板の端部を突き合わせて行なうUOE鋼管やスパイラル鋼管等の大径鋼管のシーム溶接では、溶接の進行方向に2電極以上を一列に配置して溶接を行なうサブマージアーク溶接(以下、多電極サブマージアーク溶接という)が普及している。そして大径鋼管の生産性向上の観点から、3電極あるいは4電極を用い、溶接電流として1000Aを超える大電流を供給することによって、溶接速度を増加させる技術が実用化されている。
また、電極を更に増やして、溶接速度の更なる増加を図る技術が検討されている。たとえば特許文献1、2に5電極でサブマージアーク溶接を行なう技術、特許文献3に6電極でサブマージアーク溶接を行なう技術が開示されている。
一方で、大径鋼管のシーム溶接では、溶接部とりわけ熱影響部の靭性が劣化するという問題があり、溶接部の靭性を向上させるためには溶接入熱を低減する必要がある。しかし、溶接入熱を低減すれば、溶込み不足や溶着量不足が発生する危険性が高まるので、未溶融部が生じ易くなり、その結果、ビードに溶接欠陥(たとえばアンダーフィル等)が発生し易くなるという問題が生じる。
さらに多電極サブマージアーク溶接においては、多数の電極の溶接ワイヤに夫々供給される溶接電流から発生する磁気が互いに干渉して、アークが不安定になる現象(いわゆる磁気吹き)が発生する。そして、このような磁気の干渉が原因となって、ビード不整やスラグ巻き込み等の溶接欠陥が発生する。そこで、各電極に交流の溶接電流を制御して供給することによって、磁気の干渉を抑制する技術が検討されている。
ところが多電極サブマージアーク溶接では、各電極によって形成される溶融メタルが分離しないように、夫々の電極を互いに近接した位置に配置するので、特に大電流の溶接においては、夫々の電極に供給する溶接電流を調整しても、互いに隣接する電極の磁気の干渉が強くなるのは避けられない。ましてや電極が増えることによって、互いに隣接する電極のみならず、複数の電極の磁気が複雑に干渉するようになる。加えて、5電極以上の多電極サブマージアーク溶接では溶接金属の溶込み形状を制御することが困難であり、特に溶込み中央付近で溶込み幅が狭くなることがあった。このような溶込み形状は溶接金属の梨型割れを引き起こす惧れがあり、回避することが望ましい。
3電極あるいは4電極で行なう多電極サブマージアーク溶接の場合は、磁気の複雑な干渉を抑制できる溶接条件を得るために、今まで種々の研究がなされている。
しかし、5電極または6電極で行なう多電極サブマージアーク溶接においては、磁気の干渉が一層複雑になるので、その磁気の干渉を抑制するための溶接技術の研究は、未だ進んでいない。
特許第4828488号公報 特開2014−73523号公報 特開平5−50235号公報
本発明は、従来の技術の問題点を解消し、5電極または6電極で行なう多電極サブマージアーク溶接において、大電流を供給することによって、深い溶込みおよび高溶着量を得ることができ、かつ磁気の干渉を抑制することによって、各電極から安定したアークを発生させて、溶接欠陥を防止し、ひいては良好な形状のビードを得ることができ、しかも溶接速度の増加を達成できる多電極サブマージアーク溶接方法を提供することを目的とする。
本発明者は、5電極または6電極で厚鋼板の多電極サブマージアーク溶接を行ない、得られたビードの形状や溶接欠陥の有無を調査した。そして、各電極の配置および供給する溶接電流、好ましくは付加するアーク電圧を適正に調整することによって、アークを安定させて、溶接欠陥を防止し、良好な形状のビードが得られることを見出した。
本発明は、このような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、板厚15〜45mmの厚鋼板の突き合わせ溶接を多電極で行なう多電極サブマージアーク溶接方法において、溶接の進行方向の先頭に第1電極を配置し、第2電極を第1電極に隣接して後方に配置し、第3電極を第2電極に隣接して後方に配置し、第4電極を第3電極に隣接して後方に配置し、第5電極を第4電極に隣接して後方に配置して、第1電極の溶接ワイヤと第2電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L12(mm)、および第2電極の溶接ワイヤと第3電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L23(mm)、および第3電極の溶接ワイヤと第4電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L34(mm)、および第4電極の溶接ワイヤと第5電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L45(mm)が下記の(1)〜(4)式を満足し、かつ、第1電極の電流密度J1(A/mm2)、および第2電極の電流密度J2(A/mm2)、および第3電極の電流密度J3(A/mm2)、および第4電極の電流密度J4(A/mm2)、および第5電極の電流密度J5(A/mm2)が下記の(6)〜(9)式を満足するとともに、第1電極〜第5電極の溶接電流の総和が4000〜6000Aであり、第1電極の溶接ワイヤを厚鋼板に対して垂直に配設または後退角を持たせて傾斜して配設し、第2電極〜第5電極に交流の溶接電流を供給する多電極サブマージアーク溶接方法である。
12mm≦L12≦25mm ・・・(1)
12mm≦L23≦25mm ・・・(2)
12mm≦L34≦25mm ・・・(3)
12mm≦L45≦25mm ・・・(4)
0.40≦J2/J1≦0.95 ・・・(6)
0.60≦J3/J2≦0.95 ・・・(7)
0.60≦J4/J3≦1.00 ・・・(8)
0.60≦J5/J4≦1.00 ・・・(9)
本発明の多電極サブマージアーク溶接方法においては、第1電極〜第5電極に加えて、第6電極を第5電極に隣接して後方に配置することもできる。第5電極の溶接ワイヤと第6電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L56(mm)が下記の(5)式を満足し、かつ、第6電極の電流密度J6(A/mm2)が下記の(10)式を満足するとともに、第1電極〜第6電極の溶接電流の総和が4000〜6000Aであり、第6電極に交流の溶接電流を供給することが好ましい。また、第1電極に直流電流を逆極性で供給することが好ましい。さらに、第1電極のアーク電圧E1(V)と第2電極のアーク電圧E2(V)が下記の(12)式を満足することが好ましい。
12mm≦L56≦25mm ・・・(5)
0.60≦J6/J5≦1.00 ・・・(10)
0≦E2−E1≦3 ・・・(12)
本発明によれば、5電極または6電極で行なう多電極サブマージアーク溶接において、大電流を供給することによって、深い溶込みおよび高溶着量を得ることができ、かつ磁気の干渉を抑制することによって、各電極から安定したアークを発生させて、溶接欠陥を防止し、ひいては良好な形状のビードを得ることができ、しかも溶接速度を増加することが可能となり、産業上格段の効果を奏する。
溶接ワイヤを傾斜させる例を模式的に示す側面図である。 溶込み括れの例を模式的に示す溶接部の断面図である。
本発明の多電極サブマージアーク溶接方法は、溶接の進行方向に5個または6個の電極を一列に配置してサブマージアーク溶接を行なう技術である。5個の電極を使用する場合は、溶接の進行方向の先頭に配置される電極を第1電極とし、その後方に配置される電極を順に第2電極、第3電極、第4電極とし、第5電極が最後尾となる。6個の電極を使用する場合は、第5電極の後方に第6電極を配置するので、第6電極が最後尾となる。
このように、使用する電極を増やすことによって、溶接速度を従来よりも増加することが可能となる。
そして、溶接速度の増加に伴う溶込み不足や溶着量不足の発生を防止するために、各電極に供給する溶接電流の総和を4000A以上とする。また、過大な溶接電流を供給することによって発生するビード形状の悪化を防止するために、各電極に供給する溶接電流の総和を6000A以下とする。つまり、5個の電極を使用する場合は、第1電極〜第5電極に供給する溶接電流の総和を4000〜6000Aとし、6個の電極を使用する場合は、第1電極〜第6電極に供給する溶接電流の総和を4000〜6000Aとする。
5〜6個の電極は一列に配置されるが、互いに隣り合う電極の間隔(隣接して配置される電極の間隔)が小さすぎると、電極に装着される電極同士、特にコンタクトチップ同士が接触して、アークが乱れるので、溶接欠陥の発生やビード形状の悪化等、様々な問題が発生する。一方で、互いに隣り合う電極の間隔が大きすぎると、各電極によって形成される溶融メタルが分離して、溶接が不安定になる。
そこで、第1電極の溶接ワイヤと第2電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L12(mm)、第2電極の溶接ワイヤと第3電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L23(mm)、第3電極の溶接ワイヤと第4電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L34(mm)、第4電極の溶接ワイヤと第5電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L45(mm)、第5電極の溶接ワイヤと第6電極の溶接ワイヤが厚鋼板の表面に接する位置間の距離L56(mm)が、それぞれ下記の(1)〜(5)式を満足するように配置する。
12mm≦L12≦25mm ・・・(1)
12mm≦L23≦25mm ・・・(2)
12mm≦L34≦25mm ・・・(3)
12mm≦L45≦25mm ・・・(4)
12mm≦L56≦25mm ・・・(5)
つまり、5個の電極を使用する場合は(1)〜(4)式を満たすように配置し、6個の電極を使用する場合は(1)〜(5)式を満たすように配置する。
各電極に供給する溶接電流の電流密度は、アーク圧力に影響を及ぼす。そこで、アーク圧力を好適に保つために、互いに隣り合う電極の電流密度の比を適正に維持する。具体的には、第1電極の電流密度J1(A/mm2)、第2電極の電流密度J2(A/mm2)、第3電極の電流密度J3(A/mm2)、第4電極の電流密度J4(A/mm2)、第5電極の電流密度J5(A/mm2)、第6電極の電流密度J6(A/mm2)が、それぞれ下記の(6)〜(10)式を満足するように溶接電流を供給する。
0.40≦J2/J1≦0.95 ・・・(6)
0.60≦J3/J2≦0.95 ・・・(7)
0.60≦J4/J3≦1.00 ・・・(8)
0.60≦J5/J4≦1.00 ・・・(9)
0.60≦J6/J5≦1.00 ・・・(10)
つまり、5個の電極を使用する場合は(6)〜(9)式を満たすように溶接電流を供給し、6個の電極を使用する場合は(6)〜(10)式を満たすように溶接電流を供給することによって、アーク圧力を好適に保つことができ、その結果、溶接欠陥の防止、および良好な形状を有するビードの形成が可能となる。なお、第n電極の電流密度Jn(A/mm2)は下記の(11)式で算出される値である。
n=In÷〔π×(Dn 2÷4)〕 ・・・(11)
n:第n電極に供給される溶接電流(A)
n:第n電極の溶接ワイヤの直径(mm)
n:1〜6の整数
5〜6個の電極のうち、第1電極には、直流、交流いずれの溶接電流を供給しても良いが、溶込み深さを増大させるために、直流の溶接電流(直流電流)を供給するのが好ましい。そして、溶接ワイヤを+(プラス)極、厚鋼板を−(マイナス)極として溶接電流を供給(いわゆる逆極性)することが好ましい。逆極性で直流の溶接電流を供給することによって、厚鋼板の溶融が促進されるので、溶込み深さを増大させる効果が一層高められる。
第1電極による溶込みが深くなると同時に、その大溶接電流によって、溶融メタルの後方への流れが強くなり、第2電極以降のアークが乱れやすくなるが、上記の(6)〜(10)式を満たすように溶接電流を供給することによって、アークを安定させることができる。
さらには、第2電極以降には、交流の溶接電流を供給することによって、磁気の干渉を防止する。こうして、溶接欠陥を防止し、良好な形状を有するビードを形成することが可能となる。なお、交流の場合は、「電流」は「実効電流」を意味し、「電圧」は「実効電圧」を意味する。
また、第1電極のアーク電圧と比べて第2電極のアーク電圧が低いと、第2電極のアーク電圧が不安定となるが、第2電極のアーク電圧が高すぎると、第1電極によって形成される溶込みと第2電極以降によって形成される溶込みとが分離して、溶込み中央部付近にくびれが生成される。これを回避するために、第1電極のアーク電圧E1(V)と第2電極のアーク電圧E2(V)が下記の(12)式を満足するように設定することが好ましい。より好ましくは(13)式の範囲である。
0≦E2−E1≦3 ・・・(12)
0≦E2−E1≦2 ・・・(13)
第1電極の溶接ワイヤは、図1に示すように、厚鋼板に対して垂直または後退角αを持たせて傾斜して配設することが好ましい。その理由は、深い溶込みが得られるからである。なお、第1電極における後退角αは0〜15°の範囲内が好ましい。
また、第2電極以降の溶接ワイヤは、厚鋼板に対して垂直に配設しても良いし、傾斜して配設しても良い。
図1(a)は、溶接ワイヤ3の先端が電極チップ2よりも進行方向の後方に位置するように傾斜させた例であり、厚鋼板1に対して垂直な線と溶接ワイヤ3とのなす角αは後退角と呼ばれる。図1(b)は、溶接ワイヤ3の先端が電極チップ2よりも進行方向の前方に位置するように傾斜させた例であり、厚鋼板1に対して垂直な線と溶接ワイヤ3とのなす角βは前進角と呼ばれる。図1中の矢印Wは、溶接の進行方向を示す。
また、本発明においては、板厚が15mm以上の厚鋼板であっても、溶接欠陥を防止し良好な形状のビードを得ることができ、しかも高溶接速度で溶接することができる。ただし、板厚が45mmを超えると、開先が広いので、溶融メタルが十分に広がらず、開先が残りやすい。したがって本発明は、板厚15〜45mmの厚鋼板に適用するものとする。
本発明は、特に溶接速度の向上が大きな課題となる板厚30mm以上の厚鋼板に適用すれば、多大な効果が得られる。
各電極で使用する溶接ワイヤのワイヤ径(ワイヤの直径)は、3.2〜4.8mmの範囲内が好ましい。また、溶接フラックスは、溶融型フラックスならびに焼成型フラックス、いずれも使用できる。
さらに、本発明は、管状に成形した厚鋼板の端部を突き合わせて行なうUOE鋼管やスパイラル鋼管等の大径鋼管のシーム溶接のみならず、平坦な厚鋼板の突き合わせ溶接に好適な溶接方法である。また、様々な形状の開先に適用でき、しかも、片面溶接および両面溶接に適用できる。
板厚19.1mm、38.1mmの厚鋼板に、片面Y開先を形成して、多電極サブマージアーク溶接(1パス)を行なって溶接継手を作成した。厚鋼板の板厚と開先形状は表1に示す通りである。また、溶接条件は表2、3、4に示す通りである。電極は、進行方向の先頭に配置される電極を第1電極とし、その後方に配置される電極を順に第2電極、第3電極、第4電極、第5電極、第6電極とする。なお、第1電極に供給する溶接電流の種類は表4に記載し、第1電極以外の電極には交流の溶接電流を供給した。表2の「溶接入熱」は、各電極について求めた「溶接電流×アーク電圧」の総和を、「溶接速度」で割ることにより求めた。
Figure 0006605596
Figure 0006605596
Figure 0006605596
Figure 0006605596
得られた溶接継手の定常部を目視で観察して、溶接欠陥の有無を調査した。さらに、溶接継手の定常部の長さ1000mmにわたってビードの幅を測定し、その最大値と最小値の差を求めた。
次に、溶接継手の定常部から断面マクロ試料を3個ずつ採取して、厚鋼板の表面から溶込みの先端までの距離を測定し、溶込み深さとして3断面の平均値を評価した。また、同様に断面マクロ試料の観察により、溶込み括れの有無を確認した。ここで溶込み括れとは、図2に示すように、溶込み中央付近における溶込み幅MCENTERが、それよりも溶込み先端側の溶込み幅MBOTTOMよりも小さくなることを示す。
これらの結果を表5に示す。表5中の*3は、ビード幅の最大値と最小値の差が2.5mmを超えた溶接継手であり、溶接が不安定であったことが分かる。表5中の*2は、溶込み深さが板厚の0.65倍未満であり、溶込みが浅かった溶接継手である。
Figure 0006605596
表5から明らかなように、本発明を適用した例である発明例(記号1、2、5、6、11、13、14、16、17、18、21、23、24、25)は、いずれも深い溶込みおよび高溶着速度を得ることにより、1200mm/分以上の速い溶接速度で溶接欠陥を防止しながら良好な形状のビードを得ることができた。
発明例のうち、記号18、25を除くものは第1電極のアーク電圧E1(V)と第2電極のアーク電圧E2(V)が(12)式を満たすため、溶込み括れが発生しなかった例である。
発明例のうち、記号6、16は、第1電極に細径(3.2mm)の溶接ワイヤを使用して、板厚38.1mmの厚鋼板の溶接継手を作成した例、記号18は第1電極に細径(3.2mm)の溶接ワイヤを使用して、板厚19.1mmの厚鋼板の溶接継手を作成した例である。これらの発明例は、細径の溶接ワイヤを使用することで電流密度が上昇し、その結果、同じ板厚の他の発明例よりも深い溶込みが得られた。
また、記号2、16は、第1電極に直流の溶接電流を供給して、板厚38.1mmの厚鋼板の溶接継手を作成した例、記号18、21、24は、第1電極に直流の溶接電流を供給して、板厚19.1mmの厚鋼板の溶接継手を作成した例である。これらの発明例は、直流の溶接電流を第1電極に供給することによって、同じ板厚の他の発明例よりも溶込みが深くなった。
一方、比較例である記号3、4、20は、4電極で溶接継手を作成したので、発明例と同じ溶接速度で溶接を行なうことによって、アンダーフィルの発生や溶込み不足が発生した。
記号7、8、9、10、19は、溶接電流の電流密度が(6)〜(10)式を満たさないので、アークが乱れて、ビードの幅が大きく変動した。
記号12は、溶接電流の総和が6000Aを超えるので、ビードの幅が大きく変動した。
記号22は、溶接電流の総和が4000A未満であるから、溶込み不足が発生し、かつ電流密度が(9)式を満たさないので、ビードの幅が大きく変動した。
1 厚鋼板
2 電極チップ
3 溶接ワイヤ
4 溶接金属

Claims (3)

  1. 板厚15〜45mmの厚鋼板の突き合わせ溶接を多電極で行なう多電極サブマージアーク溶接方法において、
    前記多電極は5電極からなり、
    溶接の進行方向の先頭に第1電極を配置し、第2電極を前記第1電極に隣接して後方に配置し、第3電極を前記第2電極に隣接して後方に配置し、第4電極を前記第3電極に隣接して後方に配置し、第5電極を前記第4電極に隣接して後方に配置して、前記第1電極の溶接ワイヤと前記第2電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L12(mm)、および前記第2電極の溶接ワイヤと前記第3電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L23(mm)、および前記第3電極の溶接ワイヤと前記第4電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L34(mm)、および前記第4電極の溶接ワイヤと前記第5電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L45(mm)が下記の(1)〜(4)式を満足し、かつ、前記第1電極の電流密度J1(A/mm2)、および前記第2電極の電流密度J2(A/mm2)、および前記第3電極の電流密度J3(A/mm2)、および前記第4電極の電流密度J4(A/mm2)、および前記第5電極の電流密度J5(A/mm2)が下記の(6)〜(9)式を満足し、かつ、前記第1電極のアーク電圧E1(V)と前記第2電極のアーク電圧E2(V)が下記の(13)式を満足するとともに、前記第1電極〜前記第5電極の溶接電流の総和が4000〜6000Aであり、前記第1電極の溶接ワイヤを前記厚鋼板に対して垂直に配設または後退角を持たせて傾斜して配設し、前記第2電極〜前記第5電極に交流の溶接電流を供給し、ビード幅の最大値と最小値の差が2.5mm以下となるように溶接することを特徴とする多電極サブマージアーク溶接方法。
    12mm≦L12≦25mm ・・・(1)
    12mm≦L23≦25mm ・・・(2)
    12mm≦L34≦25mm ・・・(3)
    12mm≦L45≦25mm ・・・(4)
    0.40≦J2/J1≦0.95 ・・・(6)
    0.60≦J3/J2≦0.95 ・・・(7)
    0.60≦J4/J3≦1.00 ・・・(8)
    0.60≦J5/J4≦1.00 ・・・(9)
    0≦E2−E1≦2 ・・・(13)
  2. 板厚15〜45mmの厚鋼板の突き合わせ溶接を多電極で行なう多電極サブマージアーク溶接方法において、
    前記多電極は6電極からなり、
    溶接の進行方向の先頭に第1電極を配置し、第2電極を前記第1電極に隣接して後方に配置し、第3電極を前記第2電極に隣接して後方に配置し、第4電極を前記第3電極に隣接して後方に配置し、第5電極を前記第4電極に隣接して後方に配置し、第6電極を前記第5電極に隣接して後方に配置し前記第1電極の溶接ワイヤと前記第2電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L 12 (mm)、および前記第2電極の溶接ワイヤと前記第3電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L 23 (mm)、および前記第3電極の溶接ワイヤと前記第4電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L 34 (mm)、および前記第4電極の溶接ワイヤと前記第5電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L 45 (mm)、および前記第5電極の溶接ワイヤと前記第6電極の溶接ワイヤが前記厚鋼板の表面に接する位置間の距離L56(mm)が下記の(1)〜(5)式を満足し、かつ、前記第1電極の電流密度J 1 (A/mm 2 )、および前記第2電極の電流密度J 2 (A/mm 2 )、および前記第3電極の電流密度J 3 (A/mm 2 )、および前記第4電極の電流密度J 4 (A/mm 2 )、および前記第5電極の電流密度J 5 (A/mm 2 )、および前記第6電極の電流密度J6(A/mm2)が下記の(6)〜(10)式を満足し、かつ、前記第1電極のアーク電圧E 1 (V)と前記第2電極のアーク電圧E 2 (V)が下記の(13)式を満足するとともに、前記第1電極〜前記第6電極の溶接電流の総和が4000〜6000Aであり、前記第1電極の溶接ワイヤを前記厚鋼板に対して垂直に配設または後退角を持たせて傾斜して配設し、前記第2電極〜前記第6電極に交流の溶接電流を供給し、ビード幅の最大値と最小値の差が2.5mm以下となるように溶接することを特徴とする多電極サブマージアーク溶接方法。
    12mm≦L 12 ≦25mm ・・・(1)
    12mm≦L 23 ≦25mm ・・・(2)
    12mm≦L 34 ≦25mm ・・・(3)
    12mm≦L 45 ≦25mm ・・・(4)
    12mm≦L56≦25mm ・・・(5)
    0.40≦J 2 /J 1 ≦0.95 ・・・(6)
    0.60≦J 3 /J 2 ≦0.95 ・・・(7)
    0.60≦J 4 /J 3 ≦1.00 ・・・(8)
    0.60≦J 5 /J 4 ≦1.00 ・・・(9)
    0.60≦J6/J5≦1.00 ・・・(10)
    0≦E 2 −E 1 ≦2 ・・・(13)
  3. 前記第1電極に直流電流を逆極性で供給することを特徴とする請求項1または2に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。
JP2017518365A 2016-02-19 2017-02-07 多電極サブマージアーク溶接方法 Active JP6605596B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016029654 2016-02-19
JP2016029654 2016-02-19
JP2016159300 2016-08-15
JP2016159300 2016-08-15
PCT/JP2017/004312 WO2017141760A1 (ja) 2016-02-19 2017-02-07 多電極サブマージアーク溶接方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017141760A1 JPWO2017141760A1 (ja) 2018-02-22
JP6605596B2 true JP6605596B2 (ja) 2019-11-13

Family

ID=59625981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017518365A Active JP6605596B2 (ja) 2016-02-19 2017-02-07 多電極サブマージアーク溶接方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11453079B2 (ja)
EP (1) EP3417979A4 (ja)
JP (1) JP6605596B2 (ja)
CN (1) CN108698154A (ja)
RU (1) RU2706993C1 (ja)
WO (1) WO2017141760A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112453639B (zh) * 2020-10-27 2022-05-10 成都飞机工业(集团)有限责任公司 一种在夹具上采用专用装置高效修配飞机焊接导管的方法
CN112846447B (zh) * 2021-02-07 2022-08-12 哈尔滨焊接研究院有限公司 适用于厚板多弧共熔池焊接的电弧稳定方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4828488B1 (ja) 1970-07-27 1973-09-01
SU874290A1 (ru) * 1979-06-07 1981-10-23 Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона Ан Усср Способ электродуговой многослойной сварки
JPH0729206B2 (ja) * 1990-10-09 1995-04-05 住友金属工業株式会社 多電極使用の高速サブマージアーク溶接方法
US5140140A (en) * 1990-11-15 1992-08-18 Pollack Alex J Method and apparatus of submerged arc welding with electrodes in tandem
JP2833279B2 (ja) 1991-08-06 1998-12-09 住友金属工業株式会社 鋼管の溶接方法
SG47924A1 (en) * 1993-02-04 1998-04-17 Nippon Steel Corp Method of reducing welding distortion in one side welding for joining plates
JPH08257752A (ja) 1995-03-20 1996-10-08 Kawasaki Steel Corp 厚鋼板の3電極2層潜弧溶接方法
JPH1043859A (ja) * 1996-08-02 1998-02-17 Nippon Steel Corp 耐溶接欠陥性に優れた鋼管の溶接方法
JP4828488B2 (ja) 2007-08-23 2011-11-30 新日本製鐵株式会社 サブマージアーク溶接方法
CN201537764U (zh) * 2009-07-24 2010-08-04 北京工业大学 多电极输出弧焊电源
RU2497644C2 (ru) * 2011-06-16 2013-11-10 Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ" Способ многодуговой сварки листовых сварных заготовок
CN108788409A (zh) * 2011-11-29 2018-11-13 杰富意钢铁株式会社 钢板的埋弧焊方法
JP2013111622A (ja) * 2011-11-30 2013-06-10 Jfe Steel Corp 多電極サブマージアーク溶接方法
JP6094352B2 (ja) * 2012-04-17 2017-03-15 Jfeスチール株式会社 鋼板の多電極サブマージアーク溶接方法
JP6060604B2 (ja) 2012-10-05 2017-01-18 Jfeスチール株式会社 サブマージアーク溶接方法
JP6184362B2 (ja) * 2014-03-27 2017-08-23 株式会社神戸製鋼所 多電極片面サブマージアーク溶接方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3417979A4 (en) 2019-03-13
WO2017141760A1 (ja) 2017-08-24
US20190105726A1 (en) 2019-04-11
CN108698154A (zh) 2018-10-23
US11453079B2 (en) 2022-09-27
EP3417979A1 (en) 2018-12-26
RU2706993C1 (ru) 2019-11-21
JPWO2017141760A1 (ja) 2018-02-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5570473B2 (ja) 2電極溶接法
JP4964025B2 (ja) 多電極ガスシールドアーク溶接方法
JP5225962B2 (ja) 多電極ガスシールドアーク溶接方法
JP5772977B2 (ja) 鋼板のサブマージアーク溶接方法
JP6137053B2 (ja) 狭開先ガスシールドアーク溶接方法
JP2007268564A (ja) 多電極サブマージアーク溶接方法
JP5826137B2 (ja) タンデムサブマージアーク溶接方法
JP6060604B2 (ja) サブマージアーク溶接方法
JP6605596B2 (ja) 多電極サブマージアーク溶接方法
WO2014088111A1 (ja) 狭開先ガスシールドアーク溶接継手
JP5354236B1 (ja) 鋼板のサブマージアーク溶接方法
Liu et al. Influence of interwire distance and arc length on welding process and defect formation mechanism in double-wire pulsed narrow-gap gas metal arc welding
JP5987737B2 (ja) 鋼材の狭開先溶接方法
JP6383319B2 (ja) 多電極片面1層サブマージアーク溶接方法
KR20230021579A (ko) 다전극 편면 서브머지 아크 용접 방법
JP2013111622A (ja) 多電極サブマージアーク溶接方法
JP7323781B2 (ja) 多電極サブマージアーク溶接方法
JP6607677B2 (ja) 4電極片面1層サブマージアーク溶接方法
JP7351436B1 (ja) 狭開先ガスシールドアーク溶接方法および狭開先ガスシールドアーク溶接用溶接装置
JP5895477B2 (ja) 鋼板の多電極サブマージアーク溶接方法
RU2656431C2 (ru) Способ сварки прихваточными швами при производстве сварной стальной трубы большого диаметра
JP2023152736A (ja) 厚鋼板の狭開先ガスシールドアーク溶接方法
JP5954272B2 (ja) サブマージアーク溶接方法および溶接継手の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180405

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20180502

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180509

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20180515

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180725

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20180802

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20180928

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20190327

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190327

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190826

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191016

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6605596

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250