JP7388969B2 - Tandem gas shielded arc welding method and welding equipment - Google Patents
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Description
本発明は、タンデムガスシールドアーク溶接方法及び溶接装置に関する。 The present invention relates to a tandem gas-shielded arc welding method and a welding device.
造船の分野におけるロンジ材(補強材)のすみ肉溶接においては、近年、溶接の高速化を目的として、ツインタンデム1プール法や、3電極を用いた高速すみ肉溶接法が開発されている。ツインタンデム1プール法とは、立板に対して両側に電極を配置し、電極数を2として、2電極で1つの溶融池を形成させる溶接方法であり、両電極に同一のフラックス入りワイヤを用いる方法が広く実用化されている。
In fillet welding of longitudinal materials (reinforcing materials) in the field of shipbuilding, twin tandem one-pool methods and high-speed fillet welding methods using three electrodes have been developed in recent years for the purpose of speeding up welding. The
一方、このような2電極を用いる溶接方法として、特許文献1には、橋梁や船舶等の分野で用いられるタンデムガスシールドアーク溶接方法が開示されている。上記溶接方法は、先行極にソリッドワイヤを使用し、後行極にフラックス入りワイヤを使用して、シールドガス、トーチ角度、アーク電圧、溶接電流及びワイヤ突出し長さ等を調整したものである。これにより、スパッタ発生量が少なく、アンダカットが発生せず、深溶込み化が可能となることが記載されている。
On the other hand, as a welding method using such two electrodes,
また、特許文献2には、特に厚板部材に対して使用される2電極水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法が提案されている。特許文献2に記載の溶接方法も、先行極にソリッドワイヤを使用し、後行極にフラックス入りワイヤを使用して、先行極と後行極との電極間距離、ワイヤ狙い位置及びワイヤ径を調整したものである。これにより、耐気孔性に優れ、スパッタ発生量が少なく、スラグ剥離性及びビード形状等が良好で、溶込み不足等の溶接欠陥がない大脚長のすみ肉溶接部が高能率に得られることが記載されている。
Further,
ところで、橋梁や造船の分野においては、鋼板の錆び発生を防止するために、被溶接物である鋼板の表面に、防錆塗料であるプライマが塗布されることが多い。このプライマは、アーク熱で気化し、ガスが発生して溶融池に侵入する。このとき、ガスが溶融池から外気へ抜けられなかった場合には、気孔欠陥が発生して、外観が著しく劣化し、手直し工程が必要になる。このため、橋梁や造船分野で適用される水平すみ肉ガスシールドアーク溶接においては、耐気孔性に優れることも要求される。 By the way, in the fields of bridges and shipbuilding, a primer, which is an anti-rust paint, is often applied to the surface of a steel plate to be welded in order to prevent the steel plate from rusting. This primer is vaporized by the heat of the arc, and gas is generated that enters the molten pool. At this time, if the gas cannot escape from the molten pool to the outside air, pore defects will occur, the appearance will deteriorate significantly, and a rework process will be required. Therefore, in horizontal fillet gas shielded arc welding applied in the bridge and shipbuilding fields, excellent porosity resistance is also required.
しかしながら、上記特許文献1に記載の溶接方法は、上記プライマに起因する気孔欠陥に関して、十分に考慮されていない。また、上記溶接方法においては、先行極のトーチ角度θLが5≦θL<40°であり、溶接時に溶接トーチが下板に近づく体勢となる。したがって、例えば、船舶の外板にロンジ材を溶接する際に、隣り合うロンジ材の間隔が小さい場合には、溶接トーチの角度が小さいことにより、隣り合うロンジ材を溶接するトーチ群と干渉してしまい、溶接トーチの配置が困難になるという課題がある。さらに、この溶接方法を造船のロンジ材のすみ肉溶接に適用した場合に、立板と下板の間に数mm程度のギャップが開いていると、裏抜けしやすいという課題がある。このため、比較的大きなギャップが存在しても、溶接欠陥を発生させることがない特性(以下、このような特性を「耐ギャップ性」という)を満足する溶接方法が望まれている。
However, the welding method described in
また、上記特許文献2に記載の溶接方法は、例えば、厚さが30mm以上の板材の溶接を想定し、脚長が8mm以上の溶接部を得る溶接方法であって、これをロンジ材のすみ肉溶接に適用しても、優れたビード形状と、気孔欠陥の低減とを同時に実現することはできない。したがって、上記いずれの溶接方法を使用しても、上記プライマに起因したブローホールやピット等の気孔欠陥が発生し、溶接後に気孔欠陥の手直しが必要となる。
Furthermore, the welding method described in
本発明は、上述した状況に鑑みてなされたものであり、優れた耐気孔性及び耐ギャップ性を有し、ビード形状が良好であって、高速で溶接することができる、すみ肉溶接用のタンデムガスシールドアーク溶接方法及び溶接装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a fillet welding method that has excellent pore resistance and gap resistance, has a good bead shape, and can be welded at high speed. The object of the present invention is to provide a tandem gas-shielded arc welding method and welding device.
本発明者らは鋭意研究を行った結果、先行極にソリッドワイヤを用い、溶融池を深く掘り下げてルート面の溶け残りを少なくするとともに、アーク直下からプライマガスを外部へ放出することができれば、気孔欠陥が大幅に低減されることを見出した。また、本発明者らは、ワイヤの狙い位置を適切に定め、先行極の溶接電流とアーク電圧との関係を適切に制御することにより、耐ギャップ性を確保すると共に、アンダカット等の溶接欠陥の発生を抑制することができることも見出した。 As a result of intensive research, the present inventors found that if it were possible to use a solid wire for the leading electrode, dig deep into the molten pool to reduce the amount of unmelted material on the root surface, and release the primer gas to the outside from directly below the arc, It has been found that pore defects are significantly reduced. In addition, by appropriately determining the aiming position of the wire and appropriately controlling the relationship between the welding current and arc voltage of the leading electrode, the present inventors have ensured gap resistance and welding defects such as undercuts. It was also found that the occurrence of can be suppressed.
すなわち、本発明の上記目的は、タンデム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] 主面を有する下板と、該下板の主面に対して交差する方向に配置された立板とを、先行極と後行極とを用いてすみ肉溶接するタンデムガスシールドアーク溶接方法であって、
前記先行極としてソリッドワイヤを使用し、
前記先行極としてソリッドワイヤを使用し、
前記先行極のシールドガスとして炭酸ガスを使用し、
前記主面と溶接トーチとがなす前記先行極のトーチ角度θLが40°≦θL≦60°、
前記先行極のワイヤ突出し長さELが10mm≦EL≦20mm、
前記立板側におけるルート部から前記先行極のワイヤ狙い位置までの距離HLが1mm≦HL≦3mmであり、
前記先行極の溶接電流IL(A)とアーク電圧VL(V)が下記式(1)を満たすとともに、
前記後行極としてフラックス入りワイヤを使用し、
前記後行極のシールドガスとして炭酸ガスを使用し、
前記主面と前記後行極の溶接トーチがなすトーチ角度θTが40°≦θT≦60°、
前記後行極のワイヤ突出し長さETが20mm≦ET≦30mm、
前記下板側におけるルート部から前記後行極のワイヤ狙い位置までの距離WTが1mm≦WT≦5mmであり、
前記先行極と前記後行極との電極間距離Dが25mm≦D≦45mm、
溶接速度が800mm/min以上である、タンデムガスシールドアーク溶接方法。
50≦VL×1000/IL≦70・・・式(1)
That is, the above object of the present invention is achieved by the following configuration [1] related to the tandem gas shielded arc welding method.
[1] Tandem gas-shielded arc for fillet welding a lower plate having a main surface and a vertical plate arranged in a direction intersecting the main surface of the lower plate using a leading electrode and a trailing electrode. A welding method,
using a solid wire as the leading electrode;
using a solid wire as the leading electrode;
using carbon dioxide gas as a shielding gas for the leading electrode,
The torch angle θ L of the leading electrode formed by the main surface and the welding torch is 40°≦θ L ≦60°,
The wire protrusion length E L of the leading electrode is 10 mm≦E L ≦20 mm,
A distance H L from the root portion on the standing plate side to the wire target position of the leading electrode is 1 mm≦H L ≦3 mm,
The welding current I L (A) and the arc voltage V L (V) of the leading electrode satisfy the following formula (1),
using a flux-cored wire as the trailing electrode;
using carbon dioxide gas as a shielding gas for the trailing electrode,
A torch angle θ T between the welding torch of the main surface and the trailing electrode is 40°≦θ T ≦60°,
The wire protrusion length E T of the trailing electrode is 20 mm≦ ET ≦30 mm,
A distance W T from the root portion on the lower plate side to the wire target position of the trailing electrode is 1 mm≦W T ≦5 mm,
An inter-electrode distance D between the leading electrode and the trailing electrode is 25 mm≦D≦45 mm,
A tandem gas shield arc welding method in which the welding speed is 800 mm/min or more.
50≦V L ×1000/I L ≦70...Formula (1)
また、タンデム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]及び[3]に関する。
[2] 前記先行極の溶接電流ILが350A≦IL≦530A、
前記先行極のアーク電圧VLが22V≦VL≦33Vである、[1]に記載のタンデムガスシールドアーク溶接方法。
[3] 前記後行極の溶接電流ITが250A≦IT≦400A、
前記後行極のアーク電圧VTが25V≦VT≦38Vである、[1]又は[2]に記載のタンデムガスシールドアーク溶接方法。
Further, preferred embodiments of the present invention relating to the tandem gas shielded arc welding method relate to the following [2] and [3].
[2] The welding current IL of the leading electrode is 350A≦ IL ≦530A,
The tandem gas shield arc welding method according to [1], wherein the arc voltage V L of the leading electrode is 22V≦V L ≦33V.
[3] The welding current IT of the trailing electrode is 250A≦ IT ≦400A,
The tandem gas shield arc welding method according to [1] or [2], wherein the arc voltage VT of the trailing electrode is 25V≦ VT ≦38V.
また、本発明の上記目的は、溶接装置に係る下記[4]の構成により達成される。
[4] [1]~[3]のいずれか1つに記載のタンデムガスシールドアーク溶接方法に用いられる溶接装置。
Further, the above object of the present invention is achieved by the following configuration [4] related to the welding device.
[4] A welding device used in the tandem gas shielded arc welding method according to any one of [1] to [3].
本発明によれば、優れた耐気孔性及び耐ギャップ性を有し、スパッタ発生量を低減することができるとともに、ビード形状が良好であって、高速で溶接することができる、すみ肉溶接用のタンデムガスシールドアーク溶接方法及び溶接装置を提供することができる。 According to the present invention, fillet welding has excellent pore resistance and gap resistance, can reduce the amount of spatter, has a good bead shape, and can be welded at high speed. Tandem gas shielded arc welding method and welding device can be provided.
以下、本発明の実施形態に係るタンデムガスシールドアーク溶接方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、説明の便宜上、図面中で部材の大きさや形状を誇張して示している場合があるとともに、一部の構成の描写を省略している場合がある。 Hereinafter, a tandem gas shield arc welding method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that for convenience of explanation, the sizes and shapes of members may be exaggerated in the drawings, and depictions of some structures may be omitted.
まず、図1を参照しながら、本発明の実施形態に係るタンデムガスシールドアーク溶接方法について説明する。 First, a tandem gas shield arc welding method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
本実施形態に係るタンデムガスシールドアーク溶接方法は、主面1aを有する下板1と、該下板1の主面1aに対して交差する方向に配置された立板2との間に形成されたルート部3に対して、不図示のシールドガスを噴射しながら、すみ肉溶接を行う方法である。なお、図1に示すように本実施形態では、水平に配置された下板1と、下板1の主面1aに対して垂直に配置された立板2を例として説明するが、本発明は、立板2が、下板1の主面1aに対して交差する方向に配置されるものであればよく、必ずしもこれらが垂直であるものに限定されない。
The tandem gas shielded arc welding method according to the present embodiment is formed between a
立板2の一方の面(主面)2a側には、先行極側溶接トーチ4aと後行極側溶接トーチ5aが配置される。また、立板2の他方の面2b側にも同様に、先行極側溶接トーチ4bと後行極側溶接トーチ5bとが配置される。先行極側溶接トーチ4a、4b及び後行極側溶接トーチ5a、5bは、それぞれが不図示の溶接電源と接続され、所定のトーチ角度で保持される。そして、母材である下板1及び立板2との間の所定の狙い位置に、所定のアーク電圧及び溶接電流で電力が供給されることにより、それぞれの電極のワイヤ6a、6b、7a及び7bとワイヤ狙い位置との間にアークが形成される。
A leading electrode
ここで、トーチ角度θLとは、下板1の主面1aと、先行極側溶接トーチ4a、4bの中心線、すなわちワイヤ6a、6bの先端部である突出し部の中心線とがなす角度である。同様に、トーチ角度θTとは、下板1の主面1aと、後行極側溶接トーチ5a、5bの中心線、すなわちワイヤ7a、7bの先端部である突出し部の中心線とがなす角度である。
Here, the torch angle θ L is the angle formed by the
母材である下板1及び立板2は、アークによって溶融され、ワイヤ6a、6b、7a及び7bは、アークのアーク熱とともに、ワイヤ6a、6b、7a及び7bを流れる溶接電流によって生じるジュール熱により溶融される。そして、溶融したワイヤ6a、6b、7a及び7bは、溶融した溶接金属と融合することにより、溶接部が形成される。
The
ここで、本発明者らは鋭意検討の結果、すみ肉溶接用のタンデムガスシールドアーク溶接において、優れた耐気孔性及び耐ギャップ性を有し、ビード形状が良好となる溶接方法を得るためには、
(a)立板2の端面2cと下板1の主面1aとが対向する領域Sにおける未溶接部分を小さくすること、
(b)立板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PLまでの距離HLを1~3mmと設定し、立板と下板の間にギャップが開いていたとしても裏抜けしないこと、
(c)溶接トーチの狙い位置PLをルート部よりも上方に設定しても、アンダカットが発生しないアーク電圧、及び溶接電流の範囲を調整すること、
(d)後行極によりビードを整形すべく、狙い位置や電極間距離を適正化すること、
が極めて重要であることを見出した。
Here, as a result of intensive studies, the present inventors have found that in tandem gas shielded arc welding for fillet welding, in order to obtain a welding method that has excellent pore resistance and gap resistance, and provides a good bead shape. teeth,
(a) Reducing the unwelded portion in the region S where the
(b) Set the distance H L from the root part on the upright board side to the wire target position P L to 1 to 3 mm, so that even if there is a gap between the upright board and the lower board, there will be no strike-through;
(c) Adjusting the arc voltage and welding current range in which undercut does not occur even if the target position PL of the welding torch is set above the root part;
(d) optimizing the target position and distance between electrodes in order to shape the bead with the trailing electrode;
found that it is extremely important.
まず、先行極における各条件について詳細に説明する。
[先行極]
First, each condition in the leading electrode will be explained in detail.
[Leading pole]
<シールドガスとして炭酸ガスを使用したソリッドワイヤ>
先行極のワイヤ6a及び6bは、希土類元素などの高価な元素を含有しない安価なソリッドワイヤを用い、シールドガスとして、高価なアルゴンガスなどの不活性ガスを含有しない100%炭酸ガスを用いる。タンデム溶接法においては、先行極によって溶込みの深さを確保し、後行極によってビード形状を整えるというように、2つの電極で役割を分担している。したがって、本実施形態では、先行極として、深い溶込みを得ることができるソリッドワイヤを使用する。なお、すみ肉溶接において、溶込みが深い又は浅いとは、特に断らない限り、水平方向、すなわち立板2の厚さ方向の溶込みについていうものとする。
<Solid wire using carbon dioxide gas as shielding gas>
The leading
また、後に詳細に説明するが、本実施形態においては、先行極のアーク電圧と溶接電流との関係及びその他の溶接条件についても適切に制御しているため、100%炭酸ガス溶接を用いてもスプレー移行させることができ、低スパッタ化を実現しつつアンダカットを発生させることはない。 Furthermore, as will be explained in detail later, in this embodiment, the relationship between the arc voltage of the leading electrode and the welding current and other welding conditions are appropriately controlled, so even if 100% carbon dioxide gas welding is used. It can be spray-transferred, achieving low spatter without causing undercuts.
<トーチ角度θL:40°≦θL≦60°、立板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PLまでの距離HL:1mm≦HL≦3mm>
図2~図4を参照して、タンデムガスシールドアーク溶接方法における先行極のトーチ角度θL及びワイヤ狙い位置PLの限定理由について説明する。なお、図2~図4において、図1と同一内容については同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図2は、先行極側溶接トーチ4a、4bのトーチ角度を小さくした場合のタンデムガスシールドアーク溶接方法の一例を示す斜視図である。図3は、先行極側の溶接トーチ角度θLを45°、ワイヤ狙い位置PLをルート部(距離HL:0mm)として、すみ肉溶接した場合の溶接金属の状態を示す断面図である。図4は、先行極側の溶接トーチ角度θLを45°、立板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PLまでの距離HLを2mmとして、すみ肉溶接した場合の溶接金属の状態を示す断面図である。
<Torch angle θ L : 40°≦θ L ≦60°,
The reasons for limiting the torch angle θ L of the leading electrode and the wire aiming position P L in the tandem gas shielded arc welding method will be explained with reference to FIGS. 2 to 4. Note that in FIGS. 2 to 4, the same content as in FIG. 1 is denoted by the same reference numeral, and detailed explanation thereof will be omitted.
FIG. 2 is a perspective view showing an example of a tandem gas shield arc welding method in which the torch angles of the leading electrode side welding torches 4a and 4b are made small. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of weld metal when fillet welding is performed with the welding torch angle θ L on the leading electrode side being 45 degrees and the wire aiming position P L being the root part (distance H L : 0 mm). . Figure 4 shows the state of the weld metal when fillet welding is performed with the welding torch angle θ L on the leading electrode side being 45° and the distance H L from the root part to the wire target position P L on the standing plate side being 2 mm. FIG.
本願明細書において、ルート部とは、下板1の主面1aと、立板2の主面2a又は主面に対向する面2bとの接線を示し、ルート部は溶接の進行方向に延びている。また、下板1と立板2との間にルートギャップが存在する場合は、立板2の主面2a又は主面に対向する面2bを下板1まで延長させた際の下板1の主面1aとの接線をルート部とする。
In the present specification, the root portion refers to the tangent between the
図2に示す溶接では、先行極側溶接トーチ4a、4bのトーチ角度θLをいずれも20°、後行極側溶接トーチ5a、5bのトーチ角度θTをいずれも45°とし、ワイヤ狙い位置PL、PTをいずれもルート部としている。
ここで、本実施形態は、造船の分野におけるロンジ材のすみ肉溶接に好適であるタンデムガスシールドアーク溶接を想定している。したがって、先行極側溶接トーチ4a、4bのトーチ角度θLが40°未満、例えば、20°であると、隣り合うロンジ材(図2の立板2に相当)の間隔が小さい場合には、隣り合うロンジ材を溶接するトーチ群と干渉してしまい、溶接トーチの配置が困難になる。また、立板2と下板1との間に数mm程度のギャップが開いた場合に、裏抜けしやすくなる。
In the welding shown in FIG. 2, the torch angles θ L of the leading electrode side welding torches 4a and 4b are both 20°, the torch angles θ T of the trailing electrode side welding torches 5a and 5b are both 45°, and the wire aiming position Both P L and P T are root parts.
Here, this embodiment assumes tandem gas-shielded arc welding, which is suitable for fillet welding of longitudinal materials in the field of shipbuilding. Therefore, if the torch angle θ L of the leading electrode
一方、先行極のトーチ角度θLが60°を超えると、ワイヤの狙い位置PLにかかわらず、深い溶込みを得ることができない。したがって、本実施形態に係る溶接方法においては、先行極のトーチ角度θLを40°以上60°以下とする。 On the other hand, if the torch angle θ L of the leading electrode exceeds 60°, deep penetration cannot be obtained regardless of the aiming position P L of the wire. Therefore, in the welding method according to the present embodiment, the torch angle θ L of the leading electrode is set to 40° or more and 60° or less.
なお、図3に示すように、先行極のトーチ角度θLを例えば45°とした場合であっても、深い溶込みを得ようとして、ワイヤ6a、6bの狙い位置PLをルート部3に設定すると、立板2の端面2cと下板1の主面1aとが対向する領域Sで溶け残りが発生し、この領域Sに存在するプライマが気化して、溶接金属8中に気孔欠陥9が発生してしまう。
As shown in FIG. 3, even when the torch angle θ L of the leading electrode is set to 45 degrees, for example, the target position P L of the
そこで、本実施形態では更に、ワイヤ狙い位置PLを適切に選択することが必要となる。すなわち、図4に示すように、トーチ角度θLを上記の通り設定するとともに、立板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PLまでの距離(高さ)HLを1mm以上3mm以下とする。これにより、立板2の端面2cと下板1の主面1aとが対向する領域Sで溶け残りを小さくすることができ、溶接金属8中に気孔欠陥等が発生することを防止することができる。
Therefore, in this embodiment, it is further necessary to appropriately select the wire aiming position PL . That is, as shown in FIG. 4, the torch angle θ L is set as described above, and the distance (height) H L from the root portion on the upright plate side to the wire aiming position P L is set to 1 mm or more and 3 mm or less. As a result, it is possible to reduce the amount of unmelted material remaining in the region S where the
なお、先行極側溶接トーチ4a、4bの溶接方向に対する傾斜角、すなわち先行極側溶接トーチ4a、4bの中心線と溶接方向を法線とする面とが成す角度φLは、特に限定されるものではないが、スパッタの発生量やビード形状を考慮して、0°以上15°以下の後退角となるように設定することが好ましい。
Note that the inclination angle of the leading electrode
<溶接電流IL(A)とアーク電圧VL(V)との関係:式(1)を満たすこと>
一般的に、100%炭酸ガスを用いた溶接では、溶融したワイヤの先端に形成される溶滴の下からアークが発生するため、溶滴がワイヤから離脱しにくく、粗大になってしまう。このため、溶融金属が揺れ動きながら移行するグロビュール移行となる。グロビュール移行が生じると、スパッタが多量に発生し、溶滴移行に応じて溶接電流ILも大きく変動するため、アーク力も時々刻々と変動する。また、ワイヤ狙い位置PLをルート部よりも上方に設定すると、通常の溶接条件で溶接した場合には、立板2の表面にアンダカットが発生しやすくなる。
<Relationship between welding current I L (A) and arc voltage V L (V): satisfy formula (1)>
Generally, in welding using 100% carbon dioxide gas, an arc is generated from below the droplet formed at the tip of the molten wire, so the droplet is difficult to separate from the wire and becomes coarse. This results in a globular transition in which the molten metal moves while oscillating. When globule transfer occurs, a large amount of spatter is generated, and the welding current IL also varies greatly depending on the droplet transfer, so the arc force also varies from moment to moment. Further, if the wire aiming position PL is set above the root portion, undercuts are likely to occur on the surface of the
そこで、本実施形態では、アーク電圧VL(V)と溶接電流IL(A)との比が、下記式(1)を満たす範囲に制御することにより、深い溶込みを確保しながら、低スパッタ溶接が可能となり、アンダカットが発生しない溶接方法を実現する。すなわち、式(1)を満たすことにより、溶滴の下ではなく、溶滴の周りを包むようにアークを形成させることが可能となり、100%炭酸ガス溶接でもスプレー移行となり、極低スパッタ溶接が実現でき、アンダカットも発生しない。
50≦VL×1000/IL≦70・・・式(1)
Therefore, in this embodiment, by controlling the ratio of the arc voltage V L (V) to the welding current I L (A) to a range that satisfies the following formula (1), it is possible to ensure deep penetration while reducing the welding current I L (A). To realize a welding method that enables sputter welding and does not cause undercuts. In other words, by satisfying formula (1), it is possible to form an arc around the droplet rather than under it, resulting in spray transfer even with 100% carbon dioxide welding, achieving extremely low spatter welding. and no undercuts occur.
50≦V L ×1000/I L ≦70...Formula (1)
上記式(1)の各パラメータと溶接の特性には、次のような関係がある。
(A)アーク電圧VLが高過ぎる場合は、スプレー移行の維持ができなくなってグロビュール移行となり、多量のスパッタが発生すること。また、アンダカットも発生しやすくなること。
(B)溶接電流ILが低過ぎる場合は、先行極のアーク力が弱くなり、溶込みも浅くなること。
(C)アーク電圧VLが低過ぎる場合は、アークが安定に維持できなくなり、良好なビード形状を得ることが困難となること。
(D)溶接電流ILが高過ぎる場合は、アーク力が過大になり過ぎ、良好なビード形状を得ることが困難となること。
そこで、本実施形態では、上記式(1)により得られる値を70以下とし、好ましくは65以下とする。また、上記式(1)により得られる値を50以上とする。これによりスプレー移行を維持してスパッタを低減するとともに、アンダカットの発生を抑制して、良好なビード形状を維持しつつ、深い溶込みを得ることができる。
The following relationship exists between each parameter in the above formula (1) and the welding characteristics.
(A) If the arc voltage VL is too high, spray transfer cannot be maintained and globular transfer occurs, resulting in a large amount of spatter. Also, undercuts are more likely to occur.
(B) If the welding current IL is too low, the arc force of the leading electrode becomes weak and the penetration becomes shallow.
(C) If the arc voltage VL is too low, the arc cannot be maintained stably, making it difficult to obtain a good bead shape.
(D) If the welding current IL is too high, the arc force becomes too large, making it difficult to obtain a good bead shape.
Therefore, in this embodiment, the value obtained by the above formula (1) is set to 70 or less, preferably 65 or less. Further, the value obtained by the above formula (1) is set to be 50 or more. As a result, it is possible to maintain spray transfer, reduce spatter, suppress the occurrence of undercuts, maintain a good bead shape, and obtain deep penetration.
<ワイヤ突出し長さEL:10mm≦EL≦20mm>
ワイヤ突出し長さELは、溶接電流IL及びワイヤ溶融速度に影響を及ぼす。ここで、ワイヤ突き出し長さELとは、例えば、図4に示す先行極側溶接トーチ4aの先端部において、ワイヤ6aに電流を供給するためのコンタクトチップ11aから母材までの長さである。
例えば、溶接電流ILを一定とした場合、ワイヤ突き出し長さELが短いほど、ワイヤ溶融速度が小さくなり、深溶込みに有利となる。しかし、溶接電流ILを可変とした場合には、ワイヤ突き出し長さELが10mm未満であると、先行極のアーク力が強くなりすぎるため、ビード形状も悪くなる。一方、ワイヤ突き出し長さELが20mmを超えると、ワイヤ溶融速度が過大となり、溶込みが浅くなる。したがって、先行極のワイヤ突出し長さELは10mm以上20mm以下とする。なお、好ましくは12mm以上18mm以下とする。
<Wire protrusion length EL : 10mm≦ EL ≦20mm>
The wire protrusion length E L affects the welding current I L and the wire melting rate. Here, the wire protrusion length E L is, for example, the length from the
For example, when the welding current I L is constant, the shorter the wire protrusion length E L , the lower the wire melting rate, which is advantageous for deep penetration. However, when the welding current I L is made variable, if the wire protrusion length E L is less than 10 mm, the arc force of the leading electrode becomes too strong, resulting in poor bead shape. On the other hand, when the wire protrusion length E L exceeds 20 mm, the wire melting rate becomes excessive and the penetration becomes shallow. Therefore, the wire protrusion length E L of the leading electrode is set to 10 mm or more and 20 mm or less. Note that it is preferably 12 mm or more and 18 mm or less.
<溶接電流IL:350A≦IL≦530A、アーク電圧VL:22V≦VL≦33V>
本実施形態では、先行極のアーク電圧VL(V)と溶接電流IL(A)との比を、上記式(1)を満たす範囲とすることにより、所望の効果を得ることができるが、アーク電圧VL(V)及び溶接電流IL(A)のそれぞれを適切に制御すると、より一層優れた耐気孔性及びビード形状を得ることができる。
<Welding current IL : 350A≦ IL ≦530A, arc voltage VL : 22V≦ VL ≦33V>
In this embodiment, the desired effect can be obtained by setting the ratio between the arc voltage V L (V) of the leading electrode and the welding current I L (A) to a range that satisfies the above formula (1). , arc voltage V L (V), and welding current I L (A), it is possible to obtain even better pore resistance and bead shape.
溶接電流ILが350A以上であると、溶込みがより一層深くなり、溶け残り又は気孔欠陥の発生を抑制する効果が高くなる。また、溶接電流ILが530A以下であると、先行極のアーク力を適切に調整することができ、より優れたビード形状を得ることができる。したがって、溶接電流ILは350A以上530A以下とすることが好ましい。 When the welding current IL is 350 A or more, the penetration becomes deeper and the effect of suppressing the occurrence of unmelted material or pore defects becomes higher. Further, when the welding current IL is 530 A or less, the arc force of the leading electrode can be appropriately adjusted, and a better bead shape can be obtained. Therefore, it is preferable that the welding current IL is 350 A or more and 530 A or less.
また、アーク電圧VLが22V以上であると、より一層優れたビード形状を得ることができ、アーク電圧VLが33V以下であると、スパッタの発生量を適切に抑制でき、アンダカット等の発生を防止する効果が高くなる。したがって、アーク電圧VLは22V以上33V以下とすることが好ましい。 Further, when the arc voltage V L is 22 V or more, an even better bead shape can be obtained, and when the arc voltage V L is 33 V or less, the amount of spatter generated can be appropriately suppressed, and undercuts etc. The effect of preventing occurrence is increased. Therefore, it is preferable that the arc voltage VL is 22V or more and 33V or less.
続いて、後行極における各条件について詳細に説明する。
[後行極]
Next, each condition at the trailing pole will be explained in detail.
[Posterior pole]
<シールドガスとして炭酸ガスを使用したフラックス入りワイヤ>
図1に示すように、本実施形態では、後行極のワイヤ7a及び7bとしてフラックス入りワイヤを用い、シールドガスとして100%炭酸ガスを用いる。フラックス入りワイヤを用いた後行極による溶接は、先行極によって得られた溶接金属のビード形状を整える効果を有する。
<Flux-cored wire using carbon dioxide as shielding gas>
As shown in FIG. 1, in this embodiment, flux-cored wires are used as the trailing
<トーチ角度θT:40°≦θT≦60°、下板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PTまでの距離WT:1mm≦WT≦5mm>
図5を参照して、タンデムガスシールドアーク溶接方法における後行極のトーチ角度θT及びワイヤ狙い位置PTについて説明する。なお、図5において、図1と同一内容には同一符号を付して、その詳細な説明は省略する。
本実施形態では、後行極側溶接トーチ5a、5bのトーチ角度θTを、40°以上60°以下、好ましくは45°以上55°以下の角度とする。これにより、先行極によって形成されるビードを平坦化し、良好なビード形状に整形することができる。
<Torch angle θT : 40°≦ θT ≦60°, distance from the root part on the lower plate side to the wire target position PT : 1mm≦ WT ≦5mm >
Referring to FIG. 5, the torch angle θ T of the trailing electrode and the wire aiming position P T in the tandem gas shielded arc welding method will be described. In FIG. 5, the same content as in FIG. 1 is given the same reference numeral, and detailed explanation thereof will be omitted.
In this embodiment, the torch angle θ T of the trailing electrode side welding torches 5a and 5b is set to an angle of 40° or more and 60° or less, preferably 45° or more and 55° or less. Thereby, the bead formed by the leading electrode can be flattened and shaped into a good bead shape.
なお、後行極の溶接方向に対する傾斜角、すなわち後行極の中心線と溶接方向を法線とする面とが成す角度φTは、特に限定されるものではないが、スパッタの発生量やビード形状を考慮して、0°以上25°以下の前進角となるように設定することが好ましい。 Note that the inclination angle of the trailing electrode with respect to the welding direction, that is, the angle φT formed by the center line of the trailing electrode and the plane normal to the welding direction, is not particularly limited, but it depends on the amount of spatter generated and In consideration of the bead shape, it is preferable to set the advancing angle to 0° or more and 25° or less.
本実施形態では更に、後行極のワイヤ狙い位置PTを適切に選択することが必要となる。すなわち、図5に示すように、下板側におけるルート部3からワイヤ狙い位置PTまでの距離WTを1mm以上5mm以下とする。これにより、先行極において形成されたビードを平坦化して、良好なビード形状に成形することができる。
In this embodiment, it is further necessary to appropriately select the wire target position PT of the trailing pole. That is, as shown in FIG. 5, the distance W T from the
<ワイヤ突出し長さET:20mm≦ET≦30mm>
ワイヤ突出し長さETは、溶接電流IT及びワイヤ溶融速度に影響を及ぼす。先行極と同様に、後行極のワイヤ突き出し長さETとは、図5に示す後行極側溶接トーチ5aの先端部において、ワイヤ7aに電流を供給するためのコンタクトチップ12aから母材までの長さである。
後行極のワイヤ突出し長さETが20mm未満であると、ワイヤ溶融量が不足する。
また、後行極のワイヤ突出し長さETが30mmを超えると、アークが不安定となりやすい。
したがって、ワイヤ突出し長さETは20mm以上30mm以下とし、好ましくは、23mm以上28mm以下とする。
<Wire protrusion length ET : 20mm≦ ET ≦30mm>
The wire protrusion length E T influences the welding current I T and the wire melting rate. Similar to the leading electrode, the wire protrusion length ET of the trailing electrode is defined as the wire protrusion length ET of the trailing electrode from the
If the wire protrusion length ET of the trailing electrode is less than 20 mm, the amount of wire melting will be insufficient.
Furthermore, if the wire protrusion length ET of the trailing electrode exceeds 30 mm, the arc tends to become unstable.
Therefore, the wire protrusion length ET should be 20 mm or more and 30 mm or less, preferably 23 mm or more and 28 mm or less.
<溶接電流IT:250A≦IT≦400A、アーク電圧VT:25V≦VT≦38V>
後行極についても、アーク電圧VT(V)及び溶接電流IT(A)のそれぞれを適切に制御すると、より一層優れた形状のビードを形成することができるとともに、溶接欠陥の発生を抑制することができる。
溶接電流ITが250A以上400A以下であると、より一層アークを安定化することができ、優れたビード形状を得ることができる。また、アーク電圧VTが25V以上であると、より一層優れたビード形状を得ることができ、38V以下であると、スパッタ発生量を適切に抑制することができ、溶接欠陥の発生を防止することができる。したがって、溶接電流ITは250A以上400A以下とすることが好ましく、アーク電圧VTは25V以上38V以下とすることが好ましい。
[先行極と後行極との電極間距離D:25mm≦D≦45mm]
本実施形態では更に、電極間距離を適切に設定する必要がある。すなわち、電極間距離が25mm未満と小さい場合、先行極が式(1)を満たす条件においては、それぞれのアーク間に形成される湯溜りの形状が変動してしまい、最終的なビード形状も不安定なものとなり、深溶込み効果も得られなくなる。また、電極間距離が45mmを超える場合、先行極の溶融池が凝固した後に後行極のアークが通過することになるため、2つのアークによる溶融池がそれぞれ分離してしまう。その結果、後行極によるビード形状の整形作用が失われ、高速度溶接が不可能となる。
したがって、先行極と後行極との電極間距離Dは25mm以上45mm以下とする。
<Welding current I T :250A≦I T ≦400A, arc voltage V T :25V≦V T ≦38V>
For the trailing electrode as well, by appropriately controlling the arc voltage V T (V) and welding current I T (A), it is possible to form a bead with an even better shape and to suppress the occurrence of welding defects. can do.
When the welding current IT is 250 A or more and 400 A or less, the arc can be further stabilized and an excellent bead shape can be obtained. Further, when the arc voltage V T is 25 V or more, an even better bead shape can be obtained, and when it is 38 V or less, the amount of spatter generation can be appropriately suppressed, and welding defects can be prevented. be able to. Therefore, the welding current IT is preferably 250 A or more and 400 A or less, and the arc voltage V T is preferably 25 V or more and 38 V or less.
[Interelectrode distance D between leading electrode and trailing electrode: 25mm≦D≦45mm]
In this embodiment, it is further necessary to appropriately set the distance between the electrodes. In other words, when the distance between the electrodes is as small as less than 25 mm, and the leading electrode satisfies formula (1), the shape of the pool formed between each arc will change, and the final bead shape will also vary. It becomes stable and no deep penetration effect can be obtained. Furthermore, if the distance between the electrodes exceeds 45 mm, the arc of the trailing electrode will pass through after the molten pool of the leading electrode has solidified, so that the molten pools of the two arcs will separate. As a result, the shaping effect of the bead shape by the trailing electrode is lost, making high-speed welding impossible.
Therefore, the inter-electrode distance D between the leading electrode and the trailing electrode is set to 25 mm or more and 45 mm or less.
[溶接速度:800mm/min以上]
本実施形態では、片側2電極ですみ肉溶接を行うため、溶接速度を800mm/min以上の高速で溶接することができ、優れた施工能率を得ることができる。なお、溶接速度が800mm/min未満であると、溶接金属量が過度に増加し、ビード外観が劣化するとともに、深溶込み効果が得られない。したがって、溶接速度は800mm/min以上とする。
[Welding speed: 800mm/min or more]
In this embodiment, since fillet welding is performed using two electrodes on one side, welding can be performed at a high welding speed of 800 mm/min or more, and excellent construction efficiency can be obtained. Note that if the welding speed is less than 800 mm/min, the amount of weld metal increases excessively, the bead appearance deteriorates, and deep penetration effect cannot be obtained. Therefore, the welding speed is set to 800 mm/min or more.
本実施形態において、溶接電源については特に限定されず、直流電源又は交流電源のいずれであっても良い。ただし、汎用的な観点から、定電圧特性を持つ直流電源が好ましい。また、下板及び立板の材質は限定されず、プライマ等の塗料が塗装されていても良い。さらに、立板の板厚についても特に限定されないが、一般的に使用される板厚範囲は6~16mmであるため、上限を16mm、下限を6mmとすることが好ましい。さらにまた、溶接ワイヤの径も特に限定されないが、本実施の形態において好ましくは、上限は1.6mm、下限は1.2mmである。 In this embodiment, the welding power source is not particularly limited, and may be either a DC power source or an AC power source. However, from a general-purpose point of view, a DC power supply with constant voltage characteristics is preferable. Further, the materials of the lower plate and the upright plate are not limited, and they may be coated with paint such as a primer. Further, the thickness of the vertical plate is not particularly limited, but since the commonly used plate thickness ranges from 6 to 16 mm, it is preferable that the upper limit is 16 mm and the lower limit is 6 mm. Furthermore, the diameter of the welding wire is also not particularly limited, but in this embodiment, preferably, the upper limit is 1.6 mm and the lower limit is 1.2 mm.
以上、本発明の実施形態に係るタンデムガスシールドアーク溶接方法について説明したが、本発明は、上述した各実施形態に係るタンデムガスシールドアーク溶接方法に用いられる溶接装置にも適用される。 Although the tandem gas shield arc welding method according to the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is also applied to a welding device used in the tandem gas shield arc welding method according to each embodiment described above.
以下、発明例及び比較例を挙げて本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described in detail below with reference to invention examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.
[タンデムガスシールドアーク溶接]
図1に示すように、水平に配置された下板1の主面1aに対して、立板2を垂直に設置し、先行極側溶接トーチ4a、4bと後行極側溶接トーチ5a、5bを用いて、シールドガスを噴射しながら、種々の溶接条件ですみ肉溶接した。先行極及び後行極について、トーチ前進角及び後退角はいずれも7°、ワイヤ径はいずれも1.6mmとし、シールドガスとしては、100%CO2ガスを使用した。また、ソリッドワイヤとしては、ワイヤ中の化学成分としてC≦0.10質量%、P≦0.025質量%、S≦0.025質量%を満たすワイヤを使用した。また、フラックス入りワイヤとしては、ワイヤ中の化学成分として3.5質量%≦TiO2≦9.0質量%、0.1質量%≦ZrO2≦2.5質量%を満たすワイヤを使用した。さらに、母材(下板1及び立板2)の板厚はいずれも12mmとし、材質はいずれもSM490Aを用いた。さらに、母材表面に平均膜厚30μmでプライマを塗布した。
[Tandem gas shield arc welding]
As shown in FIG. 1, the
先行極及び後行極のそれぞれにおける、溶接条件、電極間距離及び溶接速度を下記表1~表4に示す。なお、下記表1において、「ワイヤの種類」欄に記載のFCWは、フラックス入りワイヤ(Flux Cored Wire)を示す。また、ルート部から狙い位置までの距離の項目に記載の立板側とは、立板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PLまでの距離HLを示し、下板側とは、下板側におけるルート部からワイヤ狙い位置PTまでの距離WTを示す。 The welding conditions, interelectrode distance, and welding speed for each of the leading electrode and trailing electrode are shown in Tables 1 to 4 below. In addition, in Table 1 below, FCW described in the "Type of Wire" column indicates a flux-cored wire (Flux Cored Wire). In addition, the standing board side described in the item of distance from the root part to the target position indicates the distance H L from the root part to the wire aiming position P L on the standing board side, and the lower board side refers to the lower board side. The distance W T from the root portion to the wire target position P T in is shown.
[評価試験]
比較例No.1~25及び発明例No.26~50について、気孔欠陥、耐ギャップ性及びビード形状の評価試験を実施した。各評価試験の試験方法及び評価基準について以下に示し、評価結果を下記表5及び表6に示す。
[Evaluation test]
Comparative example no. 1 to 25 and invention example No. Evaluation tests for pore defects, gap resistance, and bead shape were conducted for Nos. 26 to 50. The test methods and evaluation criteria for each evaluation test are shown below, and the evaluation results are shown in Tables 5 and 6 below.
<気孔欠陥>
気孔欠陥は、日本工業規格JIS Z 3104-1995で定められる放射線透過試験に準拠して透過写真を撮影し、溶融金属中に気泡が発生しているかどうかを確認することにより評価した。評価基準としては、欠陥が確認されなかった場合を○(良好)とし、気泡が発生しており、欠陥が確認された場合を×(不良)とした。
<Stomatal defects>
Pore defects were evaluated by taking a transmission photograph in accordance with the radiographic transmission test specified in Japanese Industrial Standards JIS Z 3104-1995 and checking whether bubbles were generated in the molten metal. As for the evaluation criteria, a case where no defect was confirmed was rated as ◯ (good), and a case where bubbles were generated and a defect was confirmed was graded as × (poor).
<耐ギャップ性>
耐ギャップ性は、下板1と立板2とを、2mmのギャップで配置し、上記タンデムガスシールドアーク溶接条件で溶接して、得られた溶接金属を観察することにより評価した。評価基準としては、裏抜け等がなく、母材間が充分に架橋されていたものを〇(良好)とし、裏抜け等が発生するか、又は母材間が充分に架橋されていなかったものを×(不良)とした。
<Gap resistance>
Gap resistance was evaluated by arranging the
<ビード形状>
ビード形状は、スラグを剥離した後の表面外観を目視で確認し、溶接欠陥がなく、ビード形状が良好であったものを○(良好)とし、溶接欠陥が発生した場合又はビード形状が不安定であったものを×(不良)とした。
<Bead shape>
The bead shape is determined by visually checking the surface appearance after peeling off the slag, and if there are no welding defects and the bead shape is good, it is marked as ○ (good), and if welding defects occur or the bead shape is unstable, it is rated as ○ (good). Those that were rated as × (defective).
上記表2、表4及び表6に示すように、発明例No.26~50は、先行極及び後行極のワイヤの種類、トーチ角度、狙い位置及びワイヤ突出し長さが、本発明の範囲内であるとともに、先行極の溶接電流とアーク電圧との関係が式(1)を満足しており、更に電極間距離及び溶接速度が本発明の範囲内であるため、高速で溶接することができ、優れた耐気孔性及び耐ギャップ性が得られ、ビード形状が良好であった。 As shown in Tables 2, 4 and 6 above, invention example No. 26 to 50, the type of wire, torch angle, target position, and wire protrusion length of the leading electrode and trailing electrode are within the scope of the present invention, and the relationship between the welding current and arc voltage of the leading electrode is expressed by the formula (1) is satisfied, and the distance between the electrodes and welding speed are within the range of the present invention, so welding can be performed at high speed, excellent pore resistance and gap resistance are obtained, and the bead shape is It was good.
一方、表1、表3及び表5に示すように、比較例No.1及び2は、式(1)の値が大きいとともに、先行極の狙い位置が下板側5~6mmであるため、領域Sの溶け残りが極めて大きくなり、気孔欠陥が多量に発生した。なお、これらは電極間距離Dが100mmと大きいため、2つのアークによる溶融池がそれぞれ分離してしまう。その結果、高速溶接が不可能となり、比較例No.2では溶接速度が速いため、気孔欠陥の多量発生だけでなく、正常ビードが形成されなかった。 On the other hand, as shown in Tables 1, 3, and 5, Comparative Example No. In Nos. 1 and 2, the value of formula (1) was large and the target position of the leading electrode was 5 to 6 mm on the lower plate side, so the unmelted area in region S was extremely large and a large amount of pore defects occurred. In addition, since the distance D between the electrodes is as large as 100 mm, the molten pools caused by the two arcs are separated from each other. As a result, high-speed welding became impossible, and comparative example No. In No. 2, since the welding speed was high, not only a large number of pore defects occurred, but also a normal bead was not formed.
比較例No.3~6は、先行極のトーチ角度が本発明範囲の下限未満であるとともに、先行極のワイヤ狙い位置がルート部(0mm)であり、特に比較例No.3については、更に後行極のワイヤ狙い位置もルート部(0mm)であるため、いずれも耐ギャップ性が不良となった。 Comparative example no. In Comparative Example Nos. 3 to 6, the torch angle of the leading electrode is less than the lower limit of the range of the present invention, and the wire aiming position of the leading electrode is the root portion (0 mm). Regarding No. 3, since the wire aiming position of the trailing electrode was also the root portion (0 mm), the gap resistance was poor in all cases.
比較例No.7及び8は、先行極のトーチ角度が本発明範囲の下限未満であるうえ、立板側2~3mm狙いのため、領域Sの溶け残りが大きくなり、気孔欠陥が多量発生した。この場合、電極間の湯溜り形状が安定に維持されず、ビード形状も悪くなった。 Comparative example no. In Nos. 7 and 8, the torch angle of the leading electrode was less than the lower limit of the range of the present invention, and because it was aimed at 2 to 3 mm on the vertical plate side, there was a large amount of unmelted material in the region S, and a large number of pore defects occurred. In this case, the shape of the pool between the electrodes was not maintained stably, and the shape of the bead also deteriorated.
比較例No.9及び10は、先行極のワイヤ狙い位置がルート部(0mm)であるため、領域Sの溶け残りが大きくなり、気孔欠陥が発生した。 Comparative example no. In samples Nos. 9 and 10, since the wire target position of the leading electrode was the root portion (0 mm), the unmelted area in the region S became large and a pore defect occurred.
比較例No.11及び12は、先行極のワイヤ突出し長さが本発明の範囲から外れており、比較例No.13及び14は、電極間距離が本発明の範囲から外れており、比較例No.15は、溶接速度が本発明範囲の下限未満であるため、いずれも、ビード形状が不良となった。 Comparative example no. In Comparative Example Nos. 11 and 12, the wire protrusion length of the leading electrode is outside the range of the present invention. Comparative Example Nos. 13 and 14 have inter-electrode distances outside the range of the present invention. In No. 15, the welding speed was less than the lower limit of the range of the present invention, so the bead shape was poor in all cases.
比較例No.16~18は、式(1)の値が本発明の範囲を超えて大きくなっており、領域Sの溶け残りが大きくなるため、気孔欠陥が発生するとともに、アンダカットも発生したため、ビード形状が不良となった。 Comparative example no. In Nos. 16 to 18, the value of formula (1) is larger than the range of the present invention, and the undissolved area in the region S becomes large, which causes pore defects and undercuts, resulting in the bead shape changing. It became defective.
比較例No.19~25は、先行極のトーチ狙い位置がルート部(0mm)であるとともに、ワイヤ突出し長さが本発明範囲の上限を超えており、式(1)により得られる値についても、本発明範囲の上限を超えている。中でも、比較例No.19、20及び23は、後行極のワイヤ狙い位置がルート部(0mm)であり、比較例No.23~25は、先行極のワイヤの種類がフラックス入りワイヤである。したがって、いずれも領域Sの溶け残りが大きくなるため、気孔欠陥が発生した。 Comparative example no. In Nos. 19 to 25, the torch aiming position of the leading electrode is the root part (0 mm), and the wire protrusion length exceeds the upper limit of the range of the present invention, and the value obtained by formula (1) is also within the range of the present invention. exceeds the upper limit. Among them, Comparative Example No. In Comparative Example Nos. 19, 20, and 23, the wire aiming position of the trailing electrode is the root portion (0 mm). 23 to 25, the type of wire of the leading electrode is a flux-cored wire. Therefore, in both cases, the undissolved portion of the region S became large, and pore defects occurred.
1 下板
2 立板
3 ルート部
4a,4b 先行極側溶接トーチ
5a,5b 後行極側溶接トーチ
6a,6b,7a,7b ワイヤ
8 溶接金属
9 気孔欠陥
1
Claims (4)
前記先行極としてソリッドワイヤを使用し、
前記先行極のシールドガスとして炭酸ガスを使用し、
前記主面と溶接トーチとがなす前記先行極のトーチ角度θLが40°≦θL≦60°、
前記先行極のワイヤ突出し長さELが10mm≦EL≦20mm、
前記立板側におけるルート部から前記先行極のワイヤ狙い位置までの距離HLが1mm≦HL≦3mmであり、
前記先行極の溶接電流IL(A)とアーク電圧VL(V)が下記式(1)を満たすとともに、
前記後行極としてフラックス入りワイヤを使用し、
前記後行極のシールドガスとして炭酸ガスを使用し、
前記主面と前記後行極の溶接トーチがなすトーチ角度θTが40°≦θT≦60°、
前記後行極のワイヤ突出し長さETが20mm≦ET≦30mm、
前記下板側におけるルート部から前記後行極のワイヤ狙い位置までの距離WTが1mm≦WT≦5mmであり、
前記先行極と前記後行極との電極間距離Dが25mm≦D≦45mm、
溶接速度が800mm/min以上である、タンデムガスシールドアーク溶接方法。
50≦VL×1000/IL≦70・・・式(1) A tandem gas shielded arc welding method in which a lower plate having a main surface and a vertical plate arranged in a direction intersecting the main surface of the lower plate are fillet welded using a leading electrode and a trailing electrode. There it is,
using a solid wire as the leading electrode;
using carbon dioxide gas as a shielding gas for the leading electrode,
The torch angle θ L of the leading electrode formed by the main surface and the welding torch is 40°≦θ L ≦60°,
The wire protrusion length E L of the leading electrode is 10 mm≦E L ≦20 mm,
A distance H L from the root portion on the standing plate side to the wire target position of the leading electrode is 1 mm≦H L ≦3 mm,
The welding current I L (A) and the arc voltage V L (V) of the leading electrode satisfy the following formula (1),
using a flux-cored wire as the trailing electrode;
using carbon dioxide gas as a shielding gas for the trailing electrode,
A torch angle θ T between the welding torch of the main surface and the trailing electrode is 40°≦θ T ≦60°,
The wire protrusion length E T of the trailing electrode is 20 mm≦ ET ≦30 mm,
A distance W T from the root portion on the lower plate side to the wire target position of the trailing electrode is 1 mm≦W T ≦5 mm,
An inter-electrode distance D between the leading electrode and the trailing electrode is 25 mm≦D≦45 mm,
A tandem gas shield arc welding method in which the welding speed is 800 mm/min or more.
50≦V L ×1000/I L ≦70...Formula (1)
前記先行極のアーク電圧VLが22V≦VL≦33Vである、請求項1に記載のタンデムガスシールドアーク溶接方法。 The welding current IL of the leading electrode is 350A≦ IL ≦530A,
The tandem gas shield arc welding method according to claim 1, wherein the arc voltage VL of the leading electrode is 22V≦ VL ≦33V.
前記後行極のアーク電圧VTが25V≦VT≦38Vである、請求項1又は2に記載のタンデムガスシールドアーク溶接方法。 The welding current IT of the trailing electrode is 250A≦ IT ≦400A,
The tandem gas shield arc welding method according to claim 1 or 2, wherein the arc voltage VT of the trailing electrode is 25V≦ VT ≦38V.
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