JP7376417B2 - ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法 - Google Patents

ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7376417B2
JP7376417B2 JP2020071284A JP2020071284A JP7376417B2 JP 7376417 B2 JP7376417 B2 JP 7376417B2 JP 2020071284 A JP2020071284 A JP 2020071284A JP 2020071284 A JP2020071284 A JP 2020071284A JP 7376417 B2 JP7376417 B2 JP 7376417B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
layer
start point
end point
steel pipe
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
JP2020071284A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021167012A (ja
Inventor
聖 八島
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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 Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2020071284A priority Critical patent/JP7376417B2/ja
Priority to US17/759,418 priority patent/US20230081560A1/en
Priority to PCT/JP2021/011709 priority patent/WO2021205858A1/ja
Priority to CN202180010735.0A priority patent/CN114981031A/zh
Publication of JP2021167012A publication Critical patent/JP2021167012A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7376417B2 publication Critical patent/JP7376417B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • B23K9/00—Arc welding or cutting
    • B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
    • B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
    • B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
    • 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
    • B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
    • 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
    • B23K37/0211—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0217—Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member being fixed to the workpiece
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
    • E04G21/14—Conveying or assembling building elements
    • E04G21/16—Tools or apparatus
    • E04G21/18—Adjusting tools; Templates
    • 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
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
    • B23K2103/04—Steel or steel alloys

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Description

本発明は、ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法に関し、より詳細には、鋼管を多層盛溶接で溶接するガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法に関する。
建設現場における多角形角型鋼管や円形鋼管の継手溶接は、エレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着し、柱が垂直固定した状態で溶接が行われる。この多角形角型鋼管や円形鋼管の溶接は作業効率を向上させるため、近年、可搬型の小型溶接ロボットや自動機が適用されている。しかしながら、一般的に、１柱あたりに使用される鉄骨建方調整治具は４個以上であることが多く、この鉄骨建方調整治具は開先を遮ることになるため、連続的な溶接が困難となる。よって、可搬型の小型溶接ロボットや自動機を使用したとしても、半自動溶接に比べると作業効率が劣る場合もある。
特許文献１には、接合部の４面に設けられた鉄骨建方調整治具で区切られた四半部のうち、対向する四半部を、溶接ロボットを用いて最初の数層分を溶接して溶接端部を研磨する。次いで、他の溶接ロボットを用いて残りの２つの四半部を、同様に最初の数層分を溶接した後、鉄骨建方調整治具を撤去し、次いで、２台の溶接ロボットを用いて、互いに半周を交互に、溶接端部を研磨しつつ、残りの数層分を溶接する建築用多角形角型鋼管柱の溶接方法が記載されている。
特開２０１８－５３６２６号公報
しかしながら、特許文献１に開示されている建築用多角形角型鋼管柱の溶接方法によると、最初の数層分の溶接では４箇所の継ぎ目が生じ、残りの数層分の溶接では、２箇所の継ぎ目が生じる。なお、多角形角型鋼管や円形鋼管の溶接においては、初層及び２層目の溶接は、難易度が高く、溶接欠陥が発生しやすい傾向がある。また、溶接ビードの継ぎ目（以降、単に「継ぎ目」又は「ビード継ぎ目」ともいう）においては、さらに欠陥が発生しやすい。このため、継ぎ目を少なくし、溶接欠陥を抑制できるとともに、作業効率の高い溶接方法が求められていた。
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、欠陥が発生しやすい部分である継ぎ目の数が少なく、かつ溶接ロボットによる自動溶接を可能とし作業効率の高いガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法を提供することにある。
本発明の上記目的は、ガスシールドアーク溶接方法に係る下記（１）の構成により達成される。
（１） 鋼管を多層盛溶接で溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、
前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップと、
を備えることを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、欠陥が発生しやすい部分である継ぎ目の数が少なく、かつ溶接ロボットによる作業効率の高い自動溶接が可能なガスシールドアーク溶接方法を提供できる。
また、ガスシールドアーク溶接方法に係る本発明の好ましい実施形態は、以下の（２）～（９）に関する。
（２） 単一の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
前記ビード継ぎ目において、
前記残りの層のうちの初層では、
溶接開始点を任意の位置に設定し、
溶接終了点は前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定し、
次層以降の層では、
前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とし、
溶接終了点は前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定する
ことを特徴とする（１）に記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、溶接欠陥が発生しやすいビード継ぎ目において、溶接欠陥を抑制することができる。
（３） 複数の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
前記ビード継ぎ目において、
前記残りの層のうちの初層では、
複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
溶接開始点を任意の位置に設定し、
一の前記溶接ロボットの溶接終了点は、隣接する他の前記溶接ロボットの前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定し、
次層以降の層では、
複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とし、
一の前記溶接ロボットの溶接終了点は、隣接する他の前記溶接ロボットの前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定する
ことを特徴とする（１）に記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、溶接欠陥が発生しやすいビード継ぎ目において、溶接欠陥を抑制することができる。
（４） 前記溶接開始点から１０～３０ｍｍの溶接開始範囲において、溶接電流、溶接速度及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更するものであって、
前記溶接開始範囲における開始溶接電流は、本溶接の前記溶接電流に対して５０～９０％、
前記溶接開始範囲における開始溶接速度は、本溶接の前記溶接速度に対して１１０～１４０％、
前記溶接開始範囲におけるチップ‐母材間距離は、本溶接の前記チップ‐母材間距離に対して５０～１２０％に設定される、
ことを特徴とする（２）又は（３）に記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、溶接開始範囲での溶着量を抑制して、重なり部の膨れを抑制することができる。
（５） 前記重なり部の溶接において、溶接電流、溶接速度、アーク電圧及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更するものであって、
前記重なり部における終了溶接電流は、本溶接の前記溶接電流に対して５０～９０％、
前記重なり部における終了溶接速度は、本溶接の前記溶接速度に対して１１０～１４０％、
前記重なり部における終了アーク電圧は、本溶接の前記アーク電圧に対して５０～９０％、
前記重なり部における終了チップ‐母材間距離は、本溶接の前記チップ‐母材間距離に対して５０～１２０％に設定される、
ことを特徴とする（２）～（４）のいずれか１つに記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、本溶接後にクレータ処理を行って、溶接ビードの凹みを平らにして外観を改善することができる。
（６） 単一の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
前記ビード継ぎ目において、
前記残りの層のうちの初層では、
溶接開始点と溶接終了点を同じ位置に設定し、
次層以降の層では、
前層の前記溶接終了点近傍を該次層の前記溶接開始点とする、又は、前層の前記溶接終了点から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を該次層の前記溶接開始点とする、
ことを特徴とする（１）に記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、ビード継ぎ目において、重なり部を有しないので、溶接開始点と溶接終了点の教示がしやすい。
（７） 複数の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
前記ビード継ぎ目において、
前記残りの層のうちの初層では、
複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
一の前記溶接ロボットの溶接開始点と、隣接する他の前記溶接ロボットの溶接終了点を同じ位置に設定し、
次層以降の層では、
複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とする、又は、前層の溶接終了点から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を該次層の溶接開始点とする、
ことを特徴とする（１）に記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、ビード継ぎ目において、重なり部を有しないので、溶接開始点と溶接終了点の教示がしやすい。
（８） 前記重なり部を溶接する際、
溶接終了時に０．１～５秒間のクレータ処理のための期間を設ける、
ことを特徴とする（２）～（５）のいずれか１つに記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、クレータ処理を行って、溶接ビードの凹みを平らにして外観性能を向上させることができる。
（９） 前記クレータ処理時の溶接電流であるクレータ電流は、本溶接の溶接電流に対して５０～９０％に設定され、
前記本溶接から前記クレータ処理までの間に、０．１～１秒間の移行期間を設ける、
ことを特徴とする（８）に記載のガスシールドアーク溶接方法。
この構成によれば、移行期間に続くクレータ処理が安定する。
本発明の上記目的は、鋼管の製造方法に係る下記（１０）の構成により達成される。
（１０） ガスシールドアーク溶接を用いて接合される鋼管の製造方法であって、
前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップによって、
前記鋼管が溶接されることを特徴とする鋼管の製造方法。
この構成によれば、欠陥が発生しやすい部分である継ぎ目の数が少なく、かつ溶接ロボットによる作業効率の高い自動溶接が可能な鋼管の製造方法を提供できる。
本発明によれば、欠陥が発生しやすい部分である継ぎ目の数が少なく、かつ溶接ロボットによる自動溶接を可能とし作業効率の高いガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法を提供できる。
図１は、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法を適用するのに好適な可搬型溶接ロボットの概略側面図である。 図２は、図１に示す可搬型溶接ロボットの斜視図である。 図３は、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法の概略手順を示す工程図である。 図４は、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有する溶接による、該重なり部を示す概略図である。 図５は、多層盛溶接によるパスと各層との関係を示す断面概略図である。 図６は、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有する溶接部を開先部に対して直角方向から見た平面図である。 図７は、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有する溶接部を開先部に対して直角方向から見た平面図、及び開先部での断面図である。 図８は、溶接開始点及び溶接開始範囲を、開先部に対して直角方向から見た平面図である。 図９は、溶接開始点及び溶接開始範囲を開先部に対して直角方向から見た平面図、及び開先部での断面図である。 図１０は、本溶接、クレータ処理、及び本溶接からクレータ処理までの移行期間の関係を示すグラフである。 図１１は、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有しない溶接部を開先部に対して直角方向から見た平面図である。 図１２は、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有しない溶接部を開先部に対して直角方向から見た平面図、及び開先部での断面図である。
以下、本発明に係るガスシールドアーク溶接方法の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係るガスシールドアーク溶接方法は、鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して鋼管の開先部を固定するステップと、開先部に対して半自動溶接又は手動溶接により最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、最初の１層又は数層目までの溶接終了後に鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように、溶接ロボットによって、残りの層を溶接するステップとを備える、鋼管を多層盛溶接で溶接するための方法である。
まず、上記ガスシールドアーク溶接方法を実施する際に好適な可搬型溶接ロボットについて説明する。なお、以下の説明においては、溶接ロボットとして可搬型溶接ロボットを例に説明するが、本発明における溶接ロボットは可搬型溶接ロボットに限定されず、例えば、垂直多関節ロボット等を適用することもできる。
［可搬型溶接ロボット］
可搬型溶接ロボット１００は、図１及び図２に示すように、ガイドレール１２０と、ガイドレール１２０上に設置され、該ガイドレール１２０に沿って移動するロボット本体１１０と、ロボット本体１１０に載置されたトーチ接続部１３０と、を備える。ロボット本体１１０は、主に、ガイドレール１２０上に設置される本体部１１２と、この本体部１１２に取り付けられた固定アーム部１１４と、この固定アーム部１１４に、矢印Ｒ１方向に回転可能な状態で取り付けられた可動アーム部１１６と、から構成される。
トーチ接続部１３０は、溶接トーチ２００を、図１の矢印Ｘで示す溶接線方向に可動する可動部であるクランク１７０を介して、可動アーム部１１６に取り付けられている。トーチ接続部１３０は、溶接トーチ２００を固定するトーチクランプ１３２，１３４を備えている。また、本体部１１２には、溶接トーチ２００が装着される側とは反対側に、図示しない送給装置と、溶接トーチ２００を繋ぐコンジットチューブ４２０を支えるケーブルクランプ１５０が設けられている。
また、本実施形態においては、ワークＷｏと溶接ワイヤ２１１間に電圧を印加し、溶接ワイヤ２１１がワークＷｏに接触したときに生じる電圧降下現象を利用して、ワークＷｏ上の開先部１０の表面等をセンシングする、タッチセンサを検知手段とする。検知手段は、本実施形態のタッチセンサに限られず、視覚センシングによる画像センサ、若しくはレーザーセンシングによるレーザーセンサ等、又はこれら検知手段の組み合わせを用いても良いが、装置構成の簡便性から本実施形態のタッチセンサを用いることが好ましい。
ロボット本体１１０の本体部１１２は、図１の矢印Ｘで示すように、紙面に対して垂直方向、すなわち、ロボット本体１１０がガイドレール１２０に沿って移動するＸ方向に駆動するロボット駆動部を備える。また、本体部１１２は、Ｘ方向に対し垂直となる開先部１０の深さ方向に移動するＺ方向にも駆動可能である。また、固定アーム部１１４は、本体部１１２に対して、スライド支持部１１３を介して、Ｘ方向に対し垂直となる開先部１０の幅方向であるＹ方向へ駆動可能である。
さらに、溶接トーチ２００が取りつけられたトーチ接続部１３０は、クランク１７０が図２の矢印Ｒ２に示すように回動することで、Ｘ方向において、溶接線方向である前後方向に首振り駆動可能である。また、可動アーム部１１６は、矢印Ｒ１に示すように、固定アーム部１１４に対して回転可能に取り付けられており、最適な角度に調整して固定することができる。
以上のことから、ロボット本体１１０は、その先端部である溶接トーチ２００を３つの自由度で駆動可能である。ただし、ロボット本体１１０は、これに限られるものでなく、用途に応じて、任意の数の自由度で駆動可能としてもよい。
上記のように構成されていることで、トーチ接続部１３０に取り付けられた溶接トーチ２００の先端部は、任意の方向に向けることができる。さらに、ロボット本体１１０は、ガイドレール１２０上を、図１においてＸ方向に駆動可能である。溶接トーチ２００は、Ｙ方向に往復移動しながら、ロボット本体１１０がＸ方向に移動することより、ウィービング溶接を行うことができる。また、クランク１７０による駆動により、例えば、前進角又は後退角を設ける等の施工状況に応じて、溶接トーチ２００を傾けることができる。さらに、クランク１７０の駆動により溶接トーチ２００をＸ方向に傾けることで、後述する多角形角型鋼管などのワークＷｏの角部とガイドレール１２０の曲線部１２２の曲率が異なる場合などで生じる、トーチ角の変化、すなわち前進角又は後退角を補正することができる。
なお、ガイドレール１２０の下方には、例えば磁石などの取付け部材１４０が設けられており、ガイドレール１２０は、取付け部材１４０によりワークＷｏに対して着脱が容易に構成されている。可搬型溶接ロボット１００をワークＷｏにセットする場合、オペレータは可搬型溶接ロボット１００の両側把手１６０を掴むことにより、可搬型溶接ロボット１００をワークＷｏ上に容易にセットすることができる。
［溶接方法］
上記の可搬型溶接ロボット１００を用いた、ガスシールドアーク溶接方法による鋼管の溶接は、突合せ溶接で行うことが多く、図３に示す以下の手順で突合せ溶接が行われる。なお、以下の説明においては、鋼管として多角形角型鋼管を例に説明するが、本発明における鋼管は、多角形角型鋼管に限定されず、例えば、円形鋼管を適用することもできる。
図３のＳｔｅｐ１に示すように、まず、一対の多角形角型鋼管Ｗｏ１，Ｗｏ２のそれぞれの４辺１１にエレクションピース１２を溶接などにより固定した後、該エレクションピース１２に鉄骨建方調整治具１３を装着して、開先部１０を固定する。
次いで、Ｓｔｅｐ２に示すように、固定された開先部１０に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接して、溶接ビード１５を形成する。なお、鉄骨建方調整治具１３が装着された部分は、鉄骨建方調整治具１３が障害となるため、連続した溶接は困難である。
一般的に、溶接初期段階においては、溶接部に溶接欠陥が発生しやすい傾向があるが、溶接初期段階を半自動溶接又は手動溶接することで、溶接欠陥の発生を最小限に抑制できる。なお、半自動溶接又は手動溶接による溶接初期段階は、１層又は数層目までに限定されず、該数層目以降も実施可能であるが、作業効率の観点から極力少ないことが好ましく、多くとも３層目以下までにとどめるのが好ましい。
続いて、Ｓｔｅｐ３に示すように、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までの溶接ビード１５が形成された一対の多角形角型鋼管Ｗｏ１，Ｗｏ２から、鉄骨建方調整治具１３を取り外す。
さらに、Ｓｔｅｐ４に示すように、多角形角型鋼管Ｗｏ１の外面に沿ってガイドレール１２０を取り付け、可搬型溶接ロボット１００をガイドレール１２０上に溶接トーチ２００を下方に向けた状態で取り付ける。そして、可搬型溶接ロボット１００を用いて、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように、残りの層を自動溶接することにより多層盛り溶接を行う。なお、可搬型溶接ロボット１００による自動溶接は、溶接欠陥が発生しやすいビード継ぎ目を極力少なくするため、多くとも２台、好ましくは１台の可搬型溶接ロボット１００で溶接することが好ましい。
これらＳｔｅｐ１～４のプロセスによって、自動溶接部分のビード継ぎ目を極力少なくできるため、溶接を途中で止めることなく、連続した溶接が自動で可能になり、大きく作業効率が向上する。この効果が大きく、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までの作業は多少作業効率が劣るが、作業全体で見ると、従来よりも作業効率が向上する。
続いて、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有する溶接と、該重なり部を有さない溶接のそれぞれの場合について詳細に説明する。可搬型溶接ロボット１００による残りの層における多層盛り溶接では、溶接開始点から溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を有する溶接と、該重なり部を有さない溶接とがある。該重なり部を有する溶接では、溶接開始点を各層ごとにずらして溶接ビードを形成することで、ビード継ぎ目に発生しやすい溶接欠陥を抑制することができる。
［重なり部を有する溶接]
まず、図４及び図５を参照し、該重なり部を有する溶接について説明する。なお、図４は、残りの層の各層における溶接開始点と溶接終了点との関係、すなわち重なり部を示している。図５は、多層盛溶接によるパスと各層との関係を示す断面概略図であり、図中の数字は、パス順を示している。図に示す例では、１層目は１パス、２層目は２パス及び３パス、３層目は４パス、５パス及び６パス、・・・で形成されることを示している。なお、Ｇａｐによっては、１層目が多パスになる場合もある。
例えば、図５の１～２層目までを手溶接とした場合、可搬型溶接ロボット１００により自動溶接される層である残りの層のうちの初層の溶接は、図５で示すと３層目となる。３層目は図５に示すように４パス目、５パス目及び６パス目で構成され、各パスのビード継ぎ目において、図４に示すように溶接開始点Ｓ１から溶接終了点Ｅ１までの溶接ビードの重なり部Ｄ１が設定される。なお、重なり部Ｄ１は１０～２０ｍｍの範囲内で設定されると良い。例えば、図４では１０ｍｍに設定されている。そして、次層、すなわち図５で示す４層目の溶接は、７パス目～１０パス目で構成され、各パスのビード継ぎ目において、３層目の溶接終了点、すなわち図４で示すところの溶接終了点Ｅ１近傍を、４層目の溶接開始点、すなわち図４で示すところの溶接開始点Ｓ２とし、溶接開始点Ｓ２から溶接終了点Ｅ２までの溶接ビードの重なり部Ｄ２が設定される。なお、重なり部Ｄ２は１０～２０ｍｍの範囲内で設定されると良い。例えば、図４では１０ｍｍに設定されている。さらに、次層である５層目以降も前層の溶接終了点近傍を溶接開始点とし、重なり部を有するように溶接終了点まで溶接するプロセス行い、このプロセスを最終層まで繰り返す（図５では６層目まで行う）。
なお、残りの層における多層盛り溶接は、単一の可搬型溶接ロボット１００による溶接の場合と、複数の可搬型溶接ロボット１００による溶接の場合が考えられる。
まず、単一の可搬型溶接ロボット１００による溶接について説明する。
図６及び図７に示すように、残りの層の各パスにおいて、溶接終了点Ｅが溶接開始点Ｓを超えた位置に設定して、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの溶接ビードの重なり部Ｄを任意の長さに設定する。なお、溶接開始点Ｓとは、溶接開始時における溶接ワイヤ２１１の位置である。また、溶接終了点Ｅとは、溶接終了時における溶接ワイヤ２１１の位置のことである。そして、溶接開始時に開先部１０に形成される開始溶接ビード１５Ｓと、溶接終了時に開先部１０に形成される終了溶接ビード１５Ｅが、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの重なり部Ｄを形成する。
なお、近傍とは、溶接終了点Ｅを中心として円半径５ｍｍ範囲内、すなわち、０～５ｍｍを示す。溶接終了点Ｅと溶接開始点Ｓをずらすことによって、溶接終了位置に発生しやすいスラグを避け、通電性を確保して溶接開始を行うことができるため、アークスタート性が向上する。例えば、アークスタート性を得るために、あらかじめ溶接終了点Ｅをビード幅に対して中心から外れる位置に設定し、溶接開始点Ｓをビード幅に対する中心位置に設け、溶接終了後、溶接終了点Ｅから溶接開始点Ｓに移動し、次パスの溶接を始めても良い。
以後同様に、次層以降の層でも、前層の溶接終了点Ｅ近傍を次層の溶接開始点Ｓとし、次層の溶接終了点Ｅが次層の溶接開始点Ｓを超えた位置に設定して上記重なり部Ｄを形成する。なお、重なり部Ｄのより好ましい長さは、略１５ｍｍである。
続いて、図８及び図９も参照して、各層の溶接開始点Ｓから１０～３０ｍｍの溶接開始範囲ＳＡにおいて、溶接電流、溶接速度及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件は、以下の範囲に制御されるのが好ましい。例えば、図４では溶接開始範囲ＳＡが２５ｍｍに設定されている。すなわち、溶接開始範囲ＳＡにおける開始溶接電流は、本溶接の溶接電流に対して５０～９０％に設定される。例えば、本溶接の溶接電流が２００～３００Ａの場合、溶接開始範囲ＳＡにおける開始溶接電流は１５０Ａ～２５０Ａの範囲となる。また、溶接開始範囲ＳＡにおける開始溶接速度は、本溶接の溶接速度に対して１１０～１４０％に設定される。例えば、本溶接の溶接速度が１０～６０ｃｍ／ｍｉｎの場合、溶接開始範囲ＳＡにおける開始溶接速度は１１～８４ｃｍ／ｍｉｎの範囲となる。また、溶接開始範囲ＳＡにおける開始チップ‐母材間距離は、本溶接のチップ‐母材間距離に対して５０～１２０％に設定される。例えば、本溶接のチップ‐母材間距離が２０～３０ｍｍの場合、溶接開始範囲ＳＡにおける開始チップ‐母材間距離は１５～３５ｍｍの範囲となる。
このように、上記溶接開始範囲ＳＡにおいて、溶接電流、溶接速度及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更することにより、溶接開始範囲ＳＡでの溶着量を抑制して、重なり部Ｄの膨れを抑制することができる。
また、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの溶接ビードの重なり部Ｄにおいて、溶接電流、溶接速度、アーク電圧及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件は、以下の範囲に制御されるのが好ましい。すなわち、重なり部Ｄにおける終了溶接電流は、本溶接の溶接電流に対して５０～９０％に設定され、重なり部Ｄにおける終了溶接速度は、本溶接の溶接速度に対して９０～１４０％に設定され、重なり部Ｄにおける終了アーク電圧は、本溶接のアーク電圧に対して５０～９０％に設定され、重なり部Ｄにおける終了チップ‐母材間距離は、本溶接のチップ‐母材間距離に対して５０～１２０％に設定される。例えば、重なり部Ｄにおける終了溶接電流は、本溶接の溶接電流が２２０～３００Ａの場合、１５０～２５０Ａに設定され、重なり部Ｄにおける終了溶接速度は、本溶接の溶接速度が２５～８０ｃｍ／ｍｉｎの場合、３０～９０ｃｍ／ｍｉｎに設定され、重なり部Ｄにおける終了アーク電圧は、本溶接のアーク電圧が２１～３３Ｖの場合、１５～２８Ｖに設定され、重なり部Ｄにおける終了チップ‐母材間距離は、本溶接のチップ‐母材間距離が２０～３０ｍｍの場合、１５～３５ｍｍに設定される。
このように、重なり部Ｄにおいて、溶接電流、溶接速度、アーク電圧及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更することにより、本溶接後にクレータ処理を行って、溶接ビード１５の凹みを平らにして外観を改善することができる。
以上の通り、各層の溶接開始点Ｓから１０～３０ｍｍの溶接開始範囲ＳＡにおいて溶接電流、溶接速度及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更し、又は、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの溶接ビードの重なり部Ｄにおいて、溶接電流、溶接速度、アーク電圧及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更して、重なり部Ｄを形成することで、重なり部Ｄに溶接欠陥、膨れ、凹みのない溶接が可能となる。
また、図１０に示すように、溶接終了点Ｅにおける、クレータ処理時の溶接電流であるクレータ電流、すなわち終了溶接電流Ｉｅを、本溶接の溶接電流Ｉに対して５０～９０％に設定し、クレータ処理のための期間ＣＴを、例えば、０．１～５秒間設けることが好ましい。これにより、クレータ処理を行って、溶接ビード１５の凹みを平らにして外観を改善することができる。
なお、クレータ処理は溶接電流、処理時間の他にも、アーク電圧、突出し長さ、溶接速度やガス流量、トーチ角度変更による前進角、後退角等の溶接条件の変更またはバックステップ等で位置変更する等をさせても良い。溶接条件の変更と位置変更を組み合わせるとなお好ましく、例えば、クレータ処理時に、一度突出しを短くし、溶接終了直後に、溶接開始点に移動し、動作終了する等が挙げられ、このプロセスにより、溶接ワイヤとビード間での融着を防止することができる。なお、ここで突出し変更は、溶接条件の変更を指し、溶接終了後の移動は、位置変更を指す。
また、本溶接からクレータ処理までの間に、０．１～１秒間の移行期間ＴＴを設けることが好ましい。これにより、移行期間ＴＴに続くクレータ処理を安定して行って、溶接終了点Ｅにおける溶接欠陥を抑制するとともに、溶接ビード１５の凹みを平らにして外観を改善することができる。
次に、複数の可搬型溶接ロボット１００による溶接について説明する。ここでは、２台の可搬型溶接ロボット１００による溶接を例にとって、図４も参照しつつ説明する。
まず、２台の溶接ロボット１００の各溶接開始点Ｓを１８０°位相が異なる位置に設定し、２台の溶接ロボット１００を同じ方向に移動させて溶接する。そして、一方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを、他方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓを超えた位置に設定し、かつ他方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを、一方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓを超えた位置に設定して、２台の溶接ロボット１００それぞれに対し、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの溶接ビードの重なり部Ｄを１０～２０ｍｍに設定する。
次層以降の層では、前層の溶接終了点Ｅ近傍を次層の溶接開始点Ｓとし、一方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを、他方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓを超えた位置に設定し、他方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを、一方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓを超えた位置に設定して、２台の溶接ロボット１００それぞれに対し、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの溶接ビードの重なり部Ｄを１０～２０ｍｍとする。
［重なり部を有さない溶接］
続いて、単一の可搬型溶接ロボット１００による、溶接開始点Ｓから溶接終了点Ｅまでの溶接ビードの重なり部を有さない溶接について、図１１及び図１２に基づいて説明する。該重なり部を有さない溶接においても、図５に示す多層盛溶接によるパスと各層との関係は同様である。該重なり部を有さない溶接においては、ビード継ぎ目において、残りの層のうちの初層での各パスでは、溶接開始点Ｓ１と溶接終了点Ｅ１を同じ位置に設定し、次層以降の層での各パスでは、前層の溶接終了点Ｅ１近傍を該次層の溶接開始点Ｓ２として溶接する、又は、溶接終了点Ｅ１から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を、該次層の溶接開始点Ｓ２として溶接する。そして、溶接終了点Ｅ２を溶接開始点Ｓ２と同じ位置に設定する。
なお、近傍とは、溶接終了点Ｅを中心として円半径５ｍｍ範囲内、すなわち、０～５ｍｍを示す。溶接終了点Ｅと溶接開始点Ｓをずらすことによって、溶接終了位置に発生しやすいスラグを避けて溶接開始をすることができるため、アークスタート性が向上する。また、該重なり部を有さない溶接の場合は、溶接開始点Ｓと溶接終了点Ｅが教示しやすいという利点がある。
また、複数の溶接ロボット１００による溶接ビードの重なり部を有さない溶接においても、上記したのと同様に、残りの層のうちの初層では、一方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓと、他方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを同じ位置に設定し、次層以降の層では、複数の溶接ロボット１００それぞれに対し、前層の溶接終了点Ｅ近傍を次層の溶接開始点Ｓとする、又は、前層の溶接終了点Ｅから溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を次層の溶接開始点Ｓとして、一方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを、他方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓとし、他方の溶接ロボット１００の溶接終了点Ｅを、一方の溶接ロボット１００の溶接開始点Ｓとして、重なり部を有さない溶接を行う。
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が可能である。
１０ 開先部
１２ エレクションピース
１３ 鉄骨建方調整治具
１５ 溶接ビード
１００ 可搬型溶接ロボット（溶接ロボット）
ＣＴ クレータ処理期間
Ｄ，Ｄ１，Ｄ２ 重なり部
Ｅ，Ｅ１，Ｅ２ 溶接終了点
Ｉ 溶接電流
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２ 溶接開始点
ＳＡ 溶接開始範囲
ＴＴ 移行期間
Ｗｏ，Ｗｏ１，Ｗｏ２ ワーク（多角形角型鋼管、鋼管）

Claims (12)

  1. 鋼管を多層盛溶接で溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップと、
    を備え、
    単一の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    溶接開始点を任意の位置に設定し、
    溶接終了点は前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定し、
    次層以降の層では、
    前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とし、
    溶接終了点は前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定することを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
  2. 鋼管を多層盛溶接で溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップと、
    を備え、
    複数の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    溶接開始点を任意の位置に設定し、
    一の前記溶接ロボットの溶接終了点は、隣接する他の前記溶接ロボットの前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定し、
    次層以降の層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とし、
    一の前記溶接ロボットの溶接終了点は、隣接する他の前記溶接ロボットの前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定することを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
  3. 前記溶接開始点から１０～３０ｍｍの溶接開始範囲において、溶接電流、溶接速度及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更するものであって、
    前記溶接開始範囲における開始溶接電流は、本溶接の前記溶接電流に対して５０～９０％、
    前記溶接開始範囲における開始溶接速度は、本溶接の前記溶接速度に対して１１０～１４０％、
    前記溶接開始範囲におけるチップ‐母材間距離は、本溶接の前記チップ‐母材間距離に対して５０～１２０％に設定される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスシールドアーク溶接方法。
  4. 前記重なり部の溶接において、溶接電流、溶接速度、アーク電圧及びチップ‐母材間距離のうち少なくとも１つの溶接条件を変更するものであって、
    前記重なり部における終了溶接電流は、本溶接の前記溶接電流に対して５０～９０％、
    前記重なり部における終了溶接速度は、本溶接の前記溶接速度に対して１１０～１４０％、
    前記重なり部における終了アーク電圧は、本溶接の前記アーク電圧に対して５０～９０％、
    前記重なり部における終了チップ‐母材間距離は、本溶接の前記チップ‐母材間距離に対して５０～１２０％に設定される、
    ことを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のガスシールドアーク溶接方法。
  5. 鋼管を多層盛溶接で溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップと、
    を備え、
    単一の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    溶接開始点と溶接終了点を同じ位置に設定し、
    次層以降の層では、
    前層の前記溶接終了点近傍を該次層の前記溶接開始点とする、又は、前層の前記溶接終了点から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を該次層の前記溶接開始点とすることを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
  6. 鋼管を多層盛溶接で溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップと、
    を備え、
    複数の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    一の前記溶接ロボットの溶接開始点と、隣接する他の前記溶接ロボットの溶接終了点を同じ位置に設定し、
    次層以降の層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とする、又は、前層の溶接終了点から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を該次層の溶接開始点とすることを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
  7. 前記重なり部を溶接する際、
    溶接終了時に０．１～５秒間のクレータ処理のための期間を設ける、
    ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のガスシールドアーク溶接方法。
  8. 前記クレータ処理時の溶接電流であるクレータ電流は、本溶接の溶接電流に対して５０～９０％に設定され、
    前記本溶接から前記クレータ処理までの間に、０．１～１秒間の移行期間を設ける、
    ことを特徴とする請求項７に記載のガスシールドアーク溶接方法。
  9. ガスシールドアーク溶接を用いて接合される鋼管の製造方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップによって、
    前記鋼管が溶接され、
    単一の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    溶接開始点を任意の位置に設定し、
    溶接終了点は前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定し、
    次層以降の層では、
    前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とし、
    溶接終了点は前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定することを特徴とする鋼管の製造方法。
  10. ガスシールドアーク溶接を用いて接合される鋼管の製造方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップによって、
    前記鋼管が溶接され、
    複数の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    溶接開始点を任意の位置に設定し、
    一の前記溶接ロボットの溶接終了点は、隣接する他の前記溶接ロボットの前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定し、
    次層以降の層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とし、
    一の前記溶接ロボットの溶接終了点は、隣接する他の前記溶接ロボットの前記溶接開始点を超えた位置に設定し、
    前記溶接開始点から前記溶接終了点までの溶接ビードの重なり部を１０～２０ｍｍに設定することを特徴とする鋼管の製造方法。
  11. ガスシールドアーク溶接を用いて接合される鋼管の製造方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップによって、
    前記鋼管が溶接され、
    単一の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    溶接開始点と溶接終了点を同じ位置に設定し、
    次層以降の層では、
    前層の前記溶接終了点近傍を該次層の前記溶接開始点とする、又は、前層の前記溶接終了点から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を該次層の前記溶接開始点とすることを特徴とする鋼管の製造方法。
  12. ガスシールドアーク溶接を用いて接合される鋼管の製造方法であって、
    前記鋼管に設けられたエレクションピースに鉄骨建方調整治具を装着して前記鋼管の開先部を固定するステップと、
    前記開先部に対して、半自動溶接又は手動溶接により、最初の１層又は数層目までを溶接するステップと、
    前記最初の１層又は前記数層目までの溶接終了後に、前記鉄骨建方調整治具を撤去するステップと、
    溶接ロボットによって、ビード継ぎ目が２箇所以下となるように残りの層を溶接するステップによって、
    前記鋼管が溶接され、
    複数の前記溶接ロボットによって前記残りの層を溶接する際、
    前記ビード継ぎ目において、
    前記残りの層のうちの初層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    一の前記溶接ロボットの溶接開始点と、隣接する他の前記溶接ロボットの溶接終了点を同じ位置に設定し、
    次層以降の層では、
    複数の前記溶接ロボットそれぞれに対し、
    前層の溶接終了点近傍を該次層の溶接開始点とする、又は、前層の溶接終了点から溶接線方向に対し前後５～２０ｍｍの位置を該次層の溶接開始点とすることを特徴とする鋼管の製造方法。
JP2020071284A 2020-04-10 2020-04-10 ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法 Active JP7376417B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020071284A JP7376417B2 (ja) 2020-04-10 2020-04-10 ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法
US17/759,418 US20230081560A1 (en) 2020-04-10 2021-03-22 Gas shield arc welding method and method for manufacturing steel pipe
PCT/JP2021/011709 WO2021205858A1 (ja) 2020-04-10 2021-03-22 ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法
CN202180010735.0A CN114981031A (zh) 2020-04-10 2021-03-22 气体保护电弧焊接方法以及钢管的制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020071284A JP7376417B2 (ja) 2020-04-10 2020-04-10 ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021167012A JP2021167012A (ja) 2021-10-21
JP7376417B2 true JP7376417B2 (ja) 2023-11-08

Family

ID=78023642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020071284A Active JP7376417B2 (ja) 2020-04-10 2020-04-10 ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230081560A1 (ja)
JP (1) JP7376417B2 (ja)
CN (1) CN114981031A (ja)
WO (1) WO2021205858A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116214009B (zh) * 2023-04-28 2023-11-03 苏芯物联技术(南京)有限公司 一种基于焊接状态识别的气体流速控制方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330227A (ja) 2003-05-06 2004-11-25 Hitachi Ltd 円周多層盛溶接のビード継ぎ方法及び自動溶接装置
JP2018053626A (ja) 2016-09-30 2018-04-05 大成建設株式会社 建築鋼管柱溶接方法
JP2019155409A (ja) 2018-03-12 2019-09-19 鹿島建設株式会社 鋼管の溶接方法、及び、柱の構築方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06328245A (ja) * 1993-05-21 1994-11-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 柱材の自動溶接方法
JPH0810946A (ja) * 1994-06-30 1996-01-16 Mitsubishi Materials Corp 肉盛周溶接方法
JPH09234562A (ja) * 1996-02-28 1997-09-09 Tomoe Corp バンド金物を用いた現場溶接工法
JPH1133715A (ja) * 1997-07-18 1999-02-09 Hitachi Ltd Ｔ継手内回りコーナに於ける溶接方法及びｔ継手構造体
JP3604120B2 (ja) * 1998-06-15 2004-12-22 日鐵住金溶接工業株式会社 鋼管の横向き多層盛り溶接方法および装置
JP2005095915A (ja) * 2003-09-24 2005-04-14 Hitachi Ltd 円周多層盛溶接方法及び自動溶接装置
JP5190023B2 (ja) * 2009-05-20 2013-04-24 株式会社神戸製鋼所 溶接設定装置、溶接ロボットシステムおよび溶接設定プログラム
CN103846528B (zh) * 2014-03-21 2015-12-09 佛山晓世科技服务有限公司 一种环形焊接方法
CN104057175A (zh) * 2014-04-03 2014-09-24 内蒙古第一机械集团有限公司 短段逆向顶压焊接方法
CN106392249B (zh) * 2016-11-21 2019-01-11 中国华冶科工集团有限公司 一种省煤器出口集箱管道焊接方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004330227A (ja) 2003-05-06 2004-11-25 Hitachi Ltd 円周多層盛溶接のビード継ぎ方法及び自動溶接装置
JP2018053626A (ja) 2016-09-30 2018-04-05 大成建設株式会社 建築鋼管柱溶接方法
JP2019155409A (ja) 2018-03-12 2019-09-19 鹿島建設株式会社 鋼管の溶接方法、及び、柱の構築方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230081560A1 (en) 2023-03-16
JP2021167012A (ja) 2021-10-21
CN114981031A (zh) 2022-08-30
WO2021205858A1 (ja) 2021-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10835981B2 (en) Method for circumferential welding and a robotic welding system for circumferential welding
TWI801903B (zh) 移動式熔接機器人的控制方法、熔接控制裝置、移動式熔接機器人及熔接系統
JP4933935B2 (ja) 片面溶接装置および片面溶接方法
JP7376417B2 (ja) ガスシールドアーク溶接方法及び鋼管の製造方法
CN113941762A (zh) 一种钢管的全位置自动填丝tig焊方法
JP2010526669A (ja) 融解性の金属材料から成る複数の部品を永久接続するための方法と装置
KR101631557B1 (ko) 마찰 교반 접합 장치
JP4788094B2 (ja) 自動溶接装置
JP2007090390A (ja) 波形ウェブ桁の溶接方法
KR101572145B1 (ko) 서브머지드 아크 용접용 자동 용접장치 및 이를 이용한 용접 방법
JP3079486B2 (ja) 角鋼管の溶接装置及び溶接方法
JPH05374A (ja) 水平固定管状部材の円周ガスシ−ルドア−ク自動溶接方法と溶接ト−チの傾動装置
JP3042570B2 (ja) 角鋼管の溶接装置及び溶接方法
JPH10249585A (ja) 管体中継ぎ部の内面溶接装置
JP3323784B2 (ja) ビード継ぎ重ね溶接の制御方法
JPH08215841A (ja) 固定管の円周突合せ溶接装置
JP2833279B2 (ja) 鋼管の溶接方法
JP3160745B2 (ja) 鋼管矢板継手の溶接装置
JP5479035B2 (ja) 鋼管矢板用ガスシールドアーク溶接装置
JP2023050273A (ja) 鋼管柱の溶接用ロボットシステム
JP4305888B2 (ja) 円筒部材の溶接方法
JP4646605B2 (ja) アーク溶接ロボットの制御方法
JPS5914309B2 (ja) 管の内外面縦継溶接方法
JP4679807B2 (ja) 複数トーチを用いた溶接方法
JP2023148811A (ja) 鋼管柱の溶接方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221101

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230718

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230726

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: 20231010

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231026

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7376417

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150