JP7185192B2 - Upward butt welding method and upward butt welding carriage - Google Patents
Upward butt welding method and upward butt welding carriage Download PDFInfo
- Publication number
- JP7185192B2 JP7185192B2 JP2020546786A JP2020546786A JP7185192B2 JP 7185192 B2 JP7185192 B2 JP 7185192B2 JP 2020546786 A JP2020546786 A JP 2020546786A JP 2020546786 A JP2020546786 A JP 2020546786A JP 7185192 B2 JP7185192 B2 JP 7185192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- upward
- torch
- welded
- butt
- 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
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/02—Carriages for supporting the welding or cutting element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/12—Automatic feeding or moving of electrodes or work for spot or seam welding or cutting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/235—Preliminary treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
本開示は、大型構造物、例えば、タンカーに搭載される自立角型タンク(Self-supporting, Prismatic-shape IMO type B(自立角型IMOタイプBタンク))を製造する際に用いられる上向き突き合わせ溶接方法及び上向き突き合わせ溶接台車に関するものである。 The present disclosure relates to upward butt welds used in the manufacture of large structures, e.g., self-supporting, prismatic-shape IMO type B tanks to be mounted on tankers. A method and an upward butt welding carriage.
上記した自立角型タンクとしては、船体の形状に合わせて製造されるアルミ合金製のタンクがあり、このような自立角型タンクは、個々に製造される多数のブロックから構成されている。これらの多数のブロックの製造は、その大半がアルミ合金製の大型パネル(例えば16m角の大型パネル;被溶接材)同士のMIG溶接による突き合わせ接合から開始される。 As the above-mentioned self-supporting square tank, there is an aluminum alloy tank manufactured according to the shape of the hull, and such a self-supporting square tank is composed of a large number of individually manufactured blocks. The production of many of these blocks begins with butt joining of large panels, most of which are made of aluminum alloy (for example, large panels of 16 m square; materials to be welded) by MIG welding.
そして、最終的にはブロック同士のMIG溶接による突き合わせ接合が行われるが、 この最終の段階において、ブロックの内側での溶接、特に底部に対する溶接は、ブロック底部に多数存在する骨材を避けながらの実施になるので、ブロックの内側に溶接台車を配置して稼働させること、すなわち、自動化することが難しい。 Finally, the blocks are butt-joined by MIG welding, but in this final stage, the welding inside the blocks, especially the welding to the bottom, avoids the aggregate present at the bottom of the block. Since it is practical, it is difficult to arrange and operate the welding carriage inside the block, that is, to automate it.
したがって、例えば、ブロック同士の突き合わせ接合時における溶接の自動化を進めるためには、ブロックの外側(下側)に溶接台車を配置したうえでの上向き突き合わせ溶接が必要となる。 Therefore, for example, in order to promote automation of welding when butt-joining blocks, upward butt-welding is required after arranging a welding carriage outside (below) the blocks.
従来において、上記したような上向き溶接の自動化を図った溶接装置としては、例えば、特許文献1に記載された自動上向き溶接装置があり、この自動上向き溶接装置では、上向き溶接機を搭載してブロック下方の路面を走行する台車を開先検出手段で検出した開先に沿って走行させつつ上向き溶接を行うようになっている。
Conventionally, as a welding device that attempts to automate upward welding as described above, for example, there is an automatic upward welding device described in
ここで、アルミ合金に対する上向き溶接は、溶接対象がアルミ合金であるが故に溶け落ちやブローホール等の溶接欠陥が生じやすい。
したがって、上記した従来の自動上向き溶接装置によって、例えば、上述したアルミ合金製のブロック同士の接合を行う場合には、上記溶接欠陥が生じるのを回避するために厳しい溶接条件が求められることから、アルミ合金に対する上向き溶接は避けているのが現実であり、この問題を解決することが従来の課題となっていた。Here, upward welding to an aluminum alloy is likely to cause welding defects such as burn-through and blowholes because the object to be welded is an aluminum alloy.
Therefore, when the above-described conventional automatic upward welding device is used to join the above-described aluminum alloy blocks, for example, severe welding conditions are required to avoid the occurrence of the above-described welding defects. The reality is that upward welding of aluminum alloys is avoided, and solving this problem has been a conventional issue.
本開示は、上記した従来の課題に着目してなされたもので、例えば、溶接欠陥を生じさせることなくアルミ合金に対する上向き突き合わせ溶接を行うことができ、アルミ合金に対する上向き突き合わせ溶接の自動化をも実現することが可能である上向き突き合わせ溶接方法及び上向き突き合わせ溶接台車を提供することを目的としている。 The present disclosure has been made with a focus on the conventional problems described above. For example, it is possible to perform upward butt welding on aluminum alloys without causing welding defects, and also realize automation of upward butt welding on aluminum alloys. It is an object of the present invention to provide an upward butt-welding method and an upward butt-welding carriage capable of.
本開示の第1の態様は、水平に支持されたアルミ合金製の被溶接材同士を突き合わせて接合する上向き突き合わせ溶接方法において、前記被溶接材間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行う前処理を行った後、前記突き合わせ部における下面側の下向き開先内に向けてシールドガスを噴射するノズルを一体に設けた溶接トーチの径を前記下向き開先に供給するシールドガスによるシールド範囲を確保するべく前記下向き開先の幅に基づいて決定すると共に前記突き合わせ部に供給するシールドガスの露点温度を-45℃dp以下に設定して、前記シールドガスの流量をあらかじめ算出した所定の値に保ちつつ且つ前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を該被溶接材の厚みと前記シールドガスの流量と前記溶接トーチの径に基いて設定される値に保ちつつ前記溶接トーチに溶接ワイヤを供給して上向き溶接を行う構成としている。 A first aspect of the present disclosure is an upward butt welding method in which horizontally supported aluminum alloy welded materials are butted and joined together, in which an oxide film is removed and degreased at the butted portion between the welded materials. After performing the pretreatment, the diameter of a welding torch integrally provided with a nozzle for injecting shielding gas into the downward groove on the lower surface side of the butted portion is supplied to the downward groove. The dew point temperature of the shielding gas supplied to the butted portion is set to −45° C. dp or less, and the flow rate of the shielding gas is set to a predetermined value calculated in advance. while maintaining the distance between the welding torch and the material to be welded to a value set based on the thickness of the material to be welded, the flow rate of the shielding gas, and the diameter of the welding torch. It is configured to supply and perform upward welding.
本開示の第1の態様に係る上向き突き合わせ溶接方法において、前処理としてアルミ合金製の被溶接材間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行ったり、溶接トーチの径及びシールドガスの露点温度を各々の所定値に管理したりしたうえで、溶接トーチと被溶接材との距離及びシールドガスの流量を各々の所定値に保ちつつ溶接を行うので、アルミ合金製の被溶接材に対して上向き突き合わせ溶接を行う場合に、ブローホール等の欠陥が生じるのを少なく抑え得ることとなる。 In the upward butt welding method according to the first aspect of the present disclosure, as a pretreatment, the oxide film is removed and degreased at the butt part between the aluminum alloy welded materials, and the diameter of the welding torch and the dew point temperature of the shielding gas are controlled to each predetermined value, and welding is performed while maintaining the distance between the welding torch and the welded material and the flow rate of the shielding gas at each predetermined value, so for the aluminum alloy welded material When performing upward butt welding, defects such as blowholes can be suppressed.
なお、本開示に係る突き合わせ溶接方法では、溶接ワイヤの供給に際して、溶接個所を映し出すモニタシステムを用いることが望ましい。 It should be noted that, in the butt welding method according to the present disclosure, it is desirable to use a monitor system that displays the welding location when supplying the welding wire.
本開示に係る上向き突き合わせ溶接方法において、例えば、溶接欠陥を生じさせることなくアルミ合金に対する上向き突き合わせ溶接を行うことができ、アルミ合金に対する上向き突き合わせ溶接の自動化をも実現す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 upward butt welding method according to the present disclosure, for example, upward butt welding can be performed on aluminum alloys without causing welding defects, and it is possible to realize automation of upward butt welding on aluminum alloys. provides excellent results.
以下、本開示を図面に基づいて説明する。
図1は、本開示の一実施例に係る上向き突き合わせ溶接台車により接合されるアルミ合金製のブロックにおける底部パネル(被溶接材)を示しており、図2A,図2B,図3は、本開示の一実施例に係る上向き突き合わせ溶接台車を示している。The present disclosure will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the bottom panel (to-be-welded) of an aluminum alloy block joined by an upward butt-welding carriage according to one embodiment of the disclosure, and FIGS. 2A, 2B, and 3 illustrate the disclosure. 1 shows an upward butt-welding carriage according to one embodiment of .
図1に示すように、水平に並べて冶具J上に載置されたアルミ合金製の底部パネルW,W(被溶接材)間の突き合わせ部において、上面側(図示上側)にはギャップWgが形成され、下面側(図示下側)にはV開先Wv(下向き開先)が形成されている。そして、底部パネルW,W間の突き合わせ部の両端には、図示はしないがV開先Wvに連続する溝を有するタブ板が装着されている。 As shown in FIG. 1, a gap Wg is formed on the upper surface side (upper side in the figure) at the abutting portion between the aluminum alloy bottom panels W, W (materials to be welded) that are horizontally arranged and placed on the jig J. A V groove Wv (downward groove) is formed on the lower surface side (lower side in the drawing). At both ends of the abutting portion between the bottom panels W, W, a tab plate (not shown) having a groove continuing to the V groove Wv is attached.
上記アルミ合金製のブロックの底部パネルW,W間に形成されたV開先Wvに対して溶接を行う図2A,図2Bに示す上向き突き合わせ溶接台車1は、4個の走行車輪2を有する台車本体3と、この台車本体3に搭載された駆動力伝達機構4と、V開先Wvに沿って設置したガイドレール5を備えている。この上向き突き合わせ溶接台車1は、駆動力伝達機構4からの動力を台車本体3の前側(図2A左側)の走行車輪2に伝えることでV開先Wvに沿って倣い走行する。
The upward
また、この上向き突き合わせ溶接台車1は、台車本体3の前端部において側面方向(図2B右方向)に張り出して配置されたトーチ支持部7と、このトーチ支持部7と同じく台車本体3の後端部において側面方向に張り出して配置されたリール9と、フィーダ10を備えている。トーチ支持部7は溶接トーチ6を上向きに支持し、リール9は溶接ワイヤ8を巻き付け状態で保持し、フィーダ10はリール9から溶接ワイヤ8を引き出して溶接トーチ6に送る。
The upward butt-
トーチ支持部7は、台車本体3上に垂直に設置した昇降ガイド7aと、この昇降ガイド7aに沿って昇降可能なスライドブロック7bと、このスライドブロック7bに配置された台車本体3の走行方向と直交する方向(図2B左右方向)のレール7cと、レール7c上を往復移動可能なトーチホルダ7dを具備している。スライドブロック7bは昇降用モータ7eからの動力で昇降し、トーチホルダ7dはトーチ支持部7に取り付けられた図示しないウィービン用モータの動力で移動する。
The
さらに、この上向き突き合わせ溶接台車1は、トーチ支持部7のスライドブロック7bに支持された間隔感知手段としての超音波センサ11を備えていると共に、台車本体3に搭載された制御部12を備えている。
Further, the upward
超音波センサ11は溶接トーチ6とともに底部パネルWに対して接近離間するようになっており、図3にも示すように、超音波センサ11が底部パネルWに対する距離zを検出した時点で、底部パネルW及び溶接トーチ6の上下方向の間隔が距離Zとなるように設定されている。なお、図3における符号Aはアークである。
The
制御部12では、図示しないウィービン用モータの動作を制御する。加えて、超音波センサ11で検出する底部パネルWと溶接トーチ6との間の距離Zを一定に保持するように、トーチ支持部7の昇降用モータ7eの動作を制御するようになっている。
The
この場合、溶接トーチ6には、V開先Wv内に向けてシールドガスGを噴射するノズル13が一体に設けられている。ガス供給系12aからノズル13を介してV開先Wvに供給される図外のガス供給源からのシールドガスGの流量は、ガス圧力センサ12bで検出するガス圧に応じて制御部12により制御されるようになっている。
In this case, the
つまり、制御部12では、底部パネルW,W間に形成されたV開先Wvに対して溶接を行う際に、溶接トーチ6と底部パネルWとの距離Z及びシールドガスGの流量をあらかじめ算出した所定の値に保つように、トーチ支持部7及びガス供給系12aを制御するようになっている。
That is, the
ここで、アルミ合金に対する上向き突き合わせ溶接において発生し易い溶接欠陥、とくにブローホールの発生を防ぐうえで、溶接トーチ6の径Dは、V開先Wvの幅に基づいて決定され、このV開先Wvに供給されるシールドガスGによるシールド範囲を確保し得る径に決定される。
Here, in order to prevent welding defects, particularly blowholes, which are likely to occur in upward butt welding to an aluminum alloy, the diameter D of the
また、上記と同じくブローホールの発生を防ぐうえで、ブローホール発生の原因となる水素の量を低く抑えるべく、シールドガスGに含まれる水分量が低くなるようにシールドガスGの露点温度を-45℃dp以下、望ましくは-50℃dp以下とする。 In addition, in order to prevent the occurrence of blowholes as described above, the dew point temperature of the shielding gas G is set to − 45°C dp or less, preferably -50°C dp or less.
そして、超音波センサ11で検出する底部パネルWと溶接トーチ6との間の距離Zは、底部パネルWの厚みと、V開先Wvに供給されるシールドガスGの流量と、溶接トーチ6の径Dに基づいて設定され、おおよそ10~15mmに設定される。
The distance Z between the bottom panel W and the
そこで、上記上向き突き合わせ溶接台車1を用いて、冶具J上に載置されたアルミ合金製の底部パネルW,W同士を突き合わせ接合する要領を説明する。
Therefore, the procedure for butt-joining the aluminum alloy bottom panels W placed on the jig J using the upward butt-welding
まず、冶具J上に載置されたアルミ合金製の底部パネルW,W同士を複数個所で溶接により仮付けすると共に、底部パネルW,W間の突き合わせ部の両端に図示しないタブ板を装着する。 First, the aluminum alloy bottom panels W, W placed on the jig J are temporarily welded together at a plurality of points, and tab plates (not shown) are attached to both ends of the butted portion between the bottom panels W, W. .
この後、底部パネルW,W間のV開先Wvに対して上向き突き合わせ溶接台車1によって上向き突き合わせ溶接を実施する。
After that, upward butt welding is performed by the upward
この上向き突き合わせ溶接の実施に先立って、底部パネルW,WにおけるV開先Wvを含む突き合わせ部に対して、前処理としてのアセトンによる脱脂作業及び酸化被膜除去作業(バフ掛け等)を行う。 Prior to performing this upward butt welding, the butt portion including the V groove Wv in the bottom panels W, W is subjected to degreasing work and oxide film removal work (buffing, etc.) with acetone as pretreatment.
これに続いて、V開先Wvの幅に基づいて設定した径Dの溶接トーチ6を上向き突き合わせ溶接台車1のトーチ支持部7にセットすると共に、シールドガスGの露点温度を所定の値(例えば、-45℃dp以下、望ましくは-50℃dp以下)に設定する。
Subsequently, the
この際、上向き突き合わせ溶接におけるブローホール対策として、溶接金属である溶接ワイヤ8の湿度(溶接ワイヤ8を巻き付け状態で保持するリール9の湿度)の管理や、溶接環境の湿度の管理も同時に行う。
At this time, as measures against blowholes in upward butt welding, the humidity of the
そして、上記前処理及び溶接条件等の設定終了後、上向き突き合わせ溶接台車1による上向き溶接を開始する。この上向き突き合わせ溶接は、上向き突き合わせ溶接台車1の制御部12により、溶接トーチ6と底部パネルWとの距離Z及びシールドガスGの流量がいずれもあらかじめ算出した所定の値に保たれた状態で行われる。
After the pretreatment and setting of the welding conditions, etc., are completed, upward welding by the upward
この上向き突き合わせ溶接において、図4に示すように、最初のパスではV開先Wvの上面側に裏波ビードBを形成するための裏波溶接を行う。これに続く中間のパスでは、V開先Wvに肉B2を盛るための肉盛り溶接を行う。最後のパスではV開先Wvに外観を整えるための肉B3を盛る溶接を行うものとしている。 In this upward butt welding, as shown in FIG. 4, in the first pass, Uranami welding is performed to form Uranami bead B on the upper surface side of V groove Wv. In the subsequent intermediate pass, build-up welding is performed to build up the thickness B2 on the V groove Wv. In the final pass, welding is performed to fill the V-groove Wv with a thickness B3 for adjusting the appearance.
この際、冶具J上に載置されたアルミ合金製の底部パネルW,Wの下方が狭隘な環境である場合には、溶接個所を映し出すモニタシステムを用いて溶接ワイヤ8の供給を遠隔操作することが望ましい。
At this time, if there is a narrow environment below the aluminum alloy bottom panels W, W placed on the jig J, the supply of the
本実施例に係る上向き突き合わせ溶接台車1を用いた上向き突き合わせ溶接方法において、上記したように、前処理としてアルミ合金製の底部パネルW,W間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行ったり、溶接トーチ6の径D及びシールドガスGの露点温度を各々の所定値に管理したりしたうえで、溶接トーチ6と底部パネルWとの距離Z及びシールドガスGの流量を各々の所定値に保ちつつ溶接を行うので、アルミ合金製の底部パネルWにブローホール等の欠陥が生じるのを少なく抑え得ることとなる。
In the upward butt welding method using the upward
また、本実施例に係る上向き突き合わせ溶接台車1を用いた上向き突き合わせ溶接方法では、溶接金属である溶接ワイヤ8(溶接ワイヤ8を巻き付け状態で保持するリール9)の湿度を所定の値に保ったり、溶接環境の湿度を所定の値に保ったりしているので、アルミ合金製の底部パネルWにブローホール等の欠陥が生じるのをより一層少なく抑え得ることとなる。
Further, in the upward butt welding method using the upward
したがって、従来成し得なかったアルミ合金に対する上向き突き合わせ溶接の自動化をも実現し得ることとなる。 Therefore, it is possible to automate upward butt welding of aluminum alloys, which has not been possible in the past.
なお、上記した実施例では、本開示に係る上向き突き合わせ溶接方法及び上向き突き合わせ溶接台車により、アルミ合金製のブロックにおける底部パネルW,W同士を接合する場合を例に挙げて説明したが、パネル同士の突き合わせ接合に限定しない。 In the above-described embodiment, the case where the bottom panels W, W in the aluminum alloy block are joined together by the upward butt welding method and the upward butt welding carriage according to the present disclosure has been described as an example. butt joints.
また、上記した実施例では、下向き開先がV開先Wvである場合を例に挙げて説明したが、この下向き開先はU開先であってもよい。 Further, in the above embodiment, the downward bevel is the V bevel Wv, but the downward bevel may be the U bevel.
本開示に係る上向き突き合わせ溶接方法及び上向き突き合わせ溶接台車の構成は、上記した実施例の構成に限定されるものではなく、他の構成として、例えば、間隔感知手段としてレーザセンサを採用してもよい。 The configuration of the upward butt-welding method and the upward butt-welding carriage according to the present disclosure is not limited to the configurations of the above-described embodiments, and other configurations such as a laser sensor may be employed as the gap sensing means. .
本開示の第1の態様は、水平に支持されたアルミ合金製の被溶接材同士を突き合わせて接合する上向き突き合わせ溶接方法において、前記被溶接材間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行う前処理を行った後、前記突き合わせ部における下面側の下向き開先内に向けてシールドガスを噴射するノズルを一体に設けた溶接トーチの径を前記下向き開先に供給するシールドガスによるシールド範囲を確保するべく前記下向き開先の幅に基づいて決定すると共に前記突き合わせ部に供給するシールドガスの露点温度を-45℃dp以下に設定して、前記シールドガスの流量をあらかじめ算出した所定の値に保ちつつ且つ前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を該被溶接材の厚みと前記シールドガスの流量と前記溶接トーチの径に基いて設定される値に保ちつつ前記溶接トーチに溶接ワイヤを供給して上向き溶接を行う構成としている。 A first aspect of the present disclosure is an upward butt welding method in which horizontally supported aluminum alloy welded materials are butted and joined together, in which an oxide film is removed and degreased at the butted portion between the welded materials. After performing the pretreatment, the diameter of a welding torch integrally provided with a nozzle for injecting shielding gas into the downward groove on the lower surface side of the butted portion is supplied to the downward groove. The dew point temperature of the shielding gas supplied to the butted portion is set to −45° C. dp or less, and the flow rate of the shielding gas is set to a predetermined value calculated in advance. while maintaining the distance between the welding torch and the material to be welded to a value set based on the thickness of the material to be welded, the flow rate of the shielding gas, and the diameter of the welding torch. It is configured to supply and perform upward welding.
本開示の第1の態様に係る上向き突き合わせ溶接方法において、前処理としてアルミ合金製の被溶接材間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行ったり、溶接トーチの径及びシールドガスの露点温度を各々の所定値に管理したりしたうえで、溶接トーチと被溶接材との距離及びシールドガスの流量を各々の所定値に保ちつつ溶接を行うので、アルミ合金製の被溶接材に対して上向き突き合わせ溶接を行う場合に、ブローホール等の欠陥が生じるのを少なく抑え得ることとなる。 In the upward butt welding method according to the first aspect of the present disclosure, as a pretreatment, the oxide film is removed and degreased at the butt part between the aluminum alloy welded materials, and the diameter of the welding torch and the dew point temperature of the shielding gas are controlled to each predetermined value, and welding is performed while maintaining the distance between the welding torch and the welded material and the flow rate of the shielding gas at each predetermined value, so for the aluminum alloy welded material When performing upward butt welding, defects such as blowholes can be suppressed.
本開示の第2の態様は、前記溶接トーチを通して前記突き合わせ部に供給される前記溶接ワイヤの湿度を所定の値(アルミ合金の溶接に差し差し障りのない湿度)に保ちつつ上向き溶接を行う構成としており、本開示の第3の態様は、上向き突き合わせ溶接環境の湿度を所定の値(アルミ合金の溶接に差し差し障りのない湿度)に保ちつつ上向き溶接を行う構成としている。 A second aspect of the present disclosure is a configuration in which upward welding is performed while maintaining the humidity of the welding wire supplied to the butted portion through the welding torch at a predetermined value (humidity that does not interfere with welding of aluminum alloys). A third aspect of the present disclosure is configured to perform upward welding while maintaining the humidity of the upward butt welding environment at a predetermined value (humidity that does not interfere with welding of aluminum alloys).
本開示の第2,3の態様に係る上向き突き合わせ溶接方法では、溶接金属である溶接ワイヤ(溶接ワイヤの束)の湿度を所定の値に保ったり、溶接環境の湿度を所定の値に保ったりしているので、アルミ合金製の被溶接材に対して上向き溶接を行う場合に、ブローホール等の欠陥が生じるのをより一層少なく抑え得ることとなる。 In the upward butt welding methods according to the second and third aspects of the present disclosure, the humidity of the welding wire (welding wire bundle), which is the weld metal, is kept at a predetermined value, and the humidity of the welding environment is kept at a predetermined value. Therefore, defects such as blowholes can be further suppressed when upward welding is performed on the material to be welded made of an aluminum alloy.
一方、本開示の第4の態様は、水平に支持されたアルミ合金製の被溶接材同士を突き合わせて接合する上向き突き合わせ溶接台車において、前記被溶接材間の突き合わせ部における下面側に形成された下向き開先に沿って走行する台車本体と、前記台車本体に搭載されて溶接ワイヤが供給される溶接トーチと、前記溶接トーチを上向き状態で上下方向に移動可能に支持するトーチ支持部と、前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を検出する間隔感知手段と、前記下向き開先にシールドガスを供給するガス供給系と、前記下向き開先に供給される前記シールドガスの流量を検出するガス流量検出手段と、前記台車本体に搭載された制御部を備え、前記溶接トーチには前記下向き開先内に向けてシールドガスを噴射する前記ガス供給系のノズルが一体に設けられて、該溶接トーチの径は前記下向き開先に供給するシールドガスによるシールド範囲を確保するべく前記下向き開先の幅に基づいて決定されると共に、前記シールドガスの露点温度は-45℃dp以下に設定され、前記制御部は、前記ガス流量検出手段で検出される前記シールドガスの流量をあらかじめ算出した所定の値に保つべく、且つ、前記間隔感知手段で検出される前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を該被溶接材の厚みと前記シールドガスの流量と前記溶接トーチの径に基いて設定される値に保つべく、前記トーチ支持部及びガス供給系を制御する構成としている。 On the other hand, a fourth aspect of the present disclosure is an upward butt welding carriage that butts and joins horizontally supported aluminum alloy materials to be welded to each other. a truck body that travels along the downward groove; a welding torch that is mounted on the truck body and supplied with a welding wire; a torch support that supports the welding torch in an upward state so that it can move vertically; A gap sensing means for detecting the distance between the welding torch and the material to be welded, a gas supply system for supplying shielding gas to the downward groove, and a gas for detecting the flow rate of the shielding gas supplied to the downward groove. A flow rate detection means and a control unit mounted on the carriage body are provided, and the welding torch is integrally provided with a nozzle of the gas supply system for injecting shield gas into the downward groove, and the welding is performed. The diameter of the torch is determined based on the width of the downward groove in order to ensure the shielding range by the shield gas supplied to the downward groove, and the dew point temperature of the shield gas is set to -45 ° C.dp or less, The controller controls the flow rate of the shielding gas detected by the gas flow rate detection means to be maintained at a predetermined value calculated in advance, and the distance between the welding torch and the material to be welded detected by the gap detection means. The torch support and the gas supply system are controlled so as to maintain the distance at a value set based on the thickness of the material to be welded, the flow rate of the shielding gas, and the diameter of the welding torch .
本開示の第4の態様に係る上向き突き合わせ溶接台車において、前処理としてアルミ合金製の被溶接材間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行ったり、溶接トーチの径及びシールドガスの露点温度を各々の所定値に管理したりして上向き突き合わせ溶接を行うと、溶接トーチと被溶接材との距離及びシールドガスの流量を各々の所定値に保つように、制御部がトーチ支持部及びガス供給系を制御するので、ブローホール等の欠陥が生じるのを少なく抑え得ることとなる。 In the upward butt welding carriage according to the fourth aspect of the present disclosure, as a pretreatment, the oxide film is removed and degreased at the butt part between the aluminum alloy welded materials, and the diameter of the welding torch and the dew point temperature of the shielding gas When upward butt welding is performed by controlling each of the torch support parts and the gas flow rate to each predetermined value, the control unit controls the torch support part and the gas Since the supply system is controlled, the occurrence of defects such as blowholes can be suppressed.
1 上向き突き合わせ溶接台車
3 台車本体
6 溶接トーチ
7 トーチ支持部
8 溶接ワイヤ
11 間隔感知手段(超音波センサ)
12 制御部
12a ガス供給系
12b ガス圧力センサ(ガス流量検出手段)
D 溶接トーチの径
W アルミ合金製の底部パネル(被溶接材)
Wv V開先(下向き開先)
Z 溶接トーチと底部パネルの距離REFERENCE SIGNS
12
D Diameter of welding torch W Bottom panel made of aluminum alloy (material to be welded)
Wv V groove (downward groove)
Z distance between welding torch and bottom panel
Claims (4)
前記被溶接材間の突き合わせ部における酸化被膜の除去及び脱脂を行う前処理を行った後、前記突き合わせ部における下面側の下向き開先内に向けてシールドガスを噴射するノズルを一体に設けた溶接トーチの径を前記下向き開先に供給するシールドガスによるシールド範囲を確保するべく前記下向き開先の幅に基づいて決定すると共に前記突き合わせ部に供給するシールドガスの露点温度を-45℃dp以下に設定して、前記シールドガスの流量をあらかじめ算出した所定の値に保ちつつ且つ前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を該被溶接材の厚みと前記シールドガスの流量と前記溶接トーチの径に基いて設定される値に保ちつつ前記溶接トーチに溶接ワイヤを供給して上向き溶接を行う上向き突き合わせ溶接方法。 In an upward butt welding method in which horizontally supported aluminum alloy materials to be welded are butted and joined together,
Welding integrally provided with a nozzle for injecting shielding gas toward the downward groove on the lower surface side of the butt part after pretreatment for removing the oxide film and degreasing at the butt part between the welded materials The diameter of the torch is determined based on the width of the downward groove in order to secure the shielding range of the shield gas supplied to the downward groove, and the dew point temperature of the shield gas supplied to the butted portion is -45 ° Cdp or less. While maintaining the flow rate of the shielding gas at a predetermined value calculated in advance, the distance between the welding torch and the material to be welded is determined by the thickness of the material to be welded, the flow rate of the shielding gas, and the diameter of the welding torch. An upward butt welding method in which welding wire is supplied to the welding torch to perform upward welding while maintaining a value set based on the above.
前記被溶接材間の突き合わせ部における下面側に形成された下向き開先に沿って走行する台車本体と、
前記台車本体に搭載されて溶接ワイヤが供給される溶接トーチと、
前記溶接トーチを上向き状態で上下方向に移動可能に支持するトーチ支持部と、
前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を検出する間隔感知手段と、
前記下向き開先にシールドガスを供給するガス供給系と、
前記下向き開先に供給される前記シールドガスの流量を検出するガス流量検出手段と、
前記台車本体に搭載された制御部を備え、
前記溶接トーチには前記下向き開先内に向けてシールドガスを噴射する前記ガス供給系のノズルが一体に設けられて、該溶接トーチの径は前記下向き開先に供給するシールドガスによるシールド範囲を確保するべく前記下向き開先の幅に基づいて決定されると共に、前記シールドガスの露点温度は-45℃dp以下に設定され、
前記制御部は、前記ガス流量検出手段で検出される前記シールドガスの流量をあらかじめ算出した所定の値に保つべく、且つ、前記間隔感知手段で検出される前記溶接トーチと前記被溶接材との距離を該被溶接材の厚みと前記シールドガスの流量と前記溶接トーチの径に基いて設定される値に保つべく、前記トーチ支持部及びガス供給系を制御する上向き突き合わせ溶接台車。 In an upward butt welding carriage that butts and joins horizontally supported aluminum alloy materials to be welded,
a carriage body that travels along a downward bevel formed on the lower surface side of the butted portion between the materials to be welded;
a welding torch mounted on the carriage body and supplied with a welding wire;
a torch support that supports the welding torch in an upward state so as to be vertically movable;
a distance sensing means for detecting the distance between the welding torch and the material to be welded;
a gas supply system that supplies a shielding gas to the downward groove;
gas flow rate detection means for detecting the flow rate of the shielding gas supplied to the downward groove;
A control unit mounted on the carriage body,
The welding torch is integrally provided with a nozzle of the gas supply system for injecting shielding gas into the downward groove, and the diameter of the welding torch is set so as to cover the shielding range of the shielding gas supplied to the downward groove. is determined based on the width of the downward groove to ensure that the dew point temperature of the shielding gas is set to −45° C. dp or less,
The controller controls the flow rate of the shielding gas detected by the gas flow rate detection means to be maintained at a predetermined value calculated in advance, and the distance between the welding torch and the material to be welded detected by the gap detection means. An upward butt welding carriage that controls the torch support and the gas supply system so as to maintain the distance at a value set based on the thickness of the material to be welded, the flow rate of the shielding gas, and the diameter of the welding torch .
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018170675 | 2018-09-12 | ||
JP2018170675 | 2018-09-12 | ||
PCT/JP2019/032091 WO2020054311A1 (en) | 2018-09-12 | 2019-08-16 | Upward butt welding method and upward butt welded bogie |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020054311A1 JPWO2020054311A1 (en) | 2021-04-30 |
JP7185192B2 true JP7185192B2 (en) | 2022-12-07 |
Family
ID=69777979
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020546786A Active JP7185192B2 (en) | 2018-09-12 | 2019-08-16 | Upward butt welding method and upward butt welding carriage |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7185192B2 (en) |
WO (1) | WO2020054311A1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006263734A (en) | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Iwatani Industrial Gases Corp | High-quality gas shield arc welding equipment |
JP2007322345A (en) | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Iwatani Industrial Gases Corp | Dehumidification sensing agent and manufacturing method therefor |
JP2017524541A (en) | 2014-07-07 | 2017-08-31 | クーカ・ロボティクス・コーポレイション | Gas system and method of welding |
WO2020054310A1 (en) | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 株式会社Ihi | Butt welding method |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5142038A (en) * | 1974-10-09 | 1976-04-09 | Hitachi Ltd | FUKATSUSEIGASUAAKUYOSETSUHO |
JPS55112178A (en) * | 1979-02-21 | 1980-08-29 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Gas-shielded welding method |
JPS61269982A (en) * | 1985-05-23 | 1986-11-29 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Welding method for austenitic stainless steel |
JPS6272477A (en) * | 1985-09-27 | 1987-04-03 | Toyo Kanetsu Kk | Welding method for thin steel plate |
JPH02187272A (en) * | 1989-01-12 | 1990-07-23 | Nippon Steel Corp | First layer welding method for one-side welding |
JPH0694076A (en) * | 1992-09-09 | 1994-04-05 | Bridgestone Corp | Torsional damper |
JPH07266037A (en) * | 1994-03-25 | 1995-10-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Upward welding method at high velocity by cooling gas and its device |
JP3174722B2 (en) * | 1995-11-17 | 2001-06-11 | 三菱重工業株式会社 | Automatic upward welding equipment |
JP2001179448A (en) * | 1999-12-22 | 2001-07-03 | Nkk Corp | Automatic overhead welding equipment |
-
2019
- 2019-08-16 WO PCT/JP2019/032091 patent/WO2020054311A1/en active Application Filing
- 2019-08-16 JP JP2020546786A patent/JP7185192B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006263734A (en) | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Iwatani Industrial Gases Corp | High-quality gas shield arc welding equipment |
JP2007322345A (en) | 2006-06-05 | 2007-12-13 | Iwatani Industrial Gases Corp | Dehumidification sensing agent and manufacturing method therefor |
JP2017524541A (en) | 2014-07-07 | 2017-08-31 | クーカ・ロボティクス・コーポレイション | Gas system and method of welding |
WO2020054310A1 (en) | 2018-09-12 | 2020-03-19 | 株式会社Ihi | Butt welding method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020054311A1 (en) | 2021-04-30 |
WO2020054311A1 (en) | 2020-03-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9238274B2 (en) | System and method for hot wire TIG positioned heat control | |
US9511441B2 (en) | System and method for hot wire arc steering | |
EP2507006B1 (en) | A method of and a welding station for laying a pipeline, with pipe section welded together by internal and external welding | |
US20120305532A1 (en) | System and Method for High-Speed Robotic Cladding of Metals | |
JP4933935B2 (en) | Single-side welding apparatus and single-side welding method | |
WO2015087127A1 (en) | System and method for true electrode speed | |
KR20230009967A (en) | Control method of portable welding robot, welding control device, portable welding robot and welding system | |
US10399172B2 (en) | System and method for hot wire arc steering | |
JP2005095915A (en) | Circumferential multilayer sequence welding method, and automatic welding equipment | |
JP6322561B2 (en) | Temporary welding construction method for metal cask welded structure and metal cask with heat transfer fin | |
JP5499590B2 (en) | Laser welding equipment | |
JP2016075586A (en) | Method for repairing poor weld zone of metal cask weld structure and metal cask provided with heat transfer copper fins | |
JP7185192B2 (en) | Upward butt welding method and upward butt welding carriage | |
JP7132550B2 (en) | butt welding method | |
KR20130132590A (en) | Gas shielded arc welding method and welding apparatus | |
JP4788094B2 (en) | Automatic welding equipment | |
JP6689238B2 (en) | Temporary welding method and temporary welding apparatus | |
WO2019039529A1 (en) | Hybrid welding method and hybrid welding apparatus | |
JP7082327B2 (en) | Sideways butt welding method | |
WO2020054309A1 (en) | Butt welding truck and butt welding method | |
KR20110032753A (en) | Active automatic horizontal welding method | |
JP2011045897A (en) | Laser welding method and laser welding device | |
CN115302048A (en) | Manual welding method and testing device for manual welding method | |
JP2011101892A (en) | Gas-shielded arc welding apparatus for steel pipe sheet pile | |
EP2349629A1 (en) | Method for butt welding sheet metal plates, and welding machine for the application of this method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20201005 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220105 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220216 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220621 |
|
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: 20221026 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221108 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7185192 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |