JPH01186278A - テイグ溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は鋼管の突合せ溶接を能率良く行なうティグ溶
接方法に関する。

［従来の技術］ ティグ溶接により鋼管の突合せ溶接を行なう際、低合金
鋼鋼管、ステンレス鋼鋼管のように初層裏波部の酸化が
問題となる材料では裏波部の酸化を防ぐために管内面の
空気をアルゴンガスで置換えるバックシールドを行なっ
てから溶接を行なっている。

従来、このバックシールド方法としては、管内全体をア
ルゴンガスで置換する全体シールド方法と、裏波部周辺
のみを局部的にシールドする局部シールド方式とがある
。

局部シールド方式には例えば第４図に示すように両端部
に管内面を密封するフランジ部４と中央部に多数のガス
供給口を設けたガス供給部５を有するガスチャージ装置
３を突合せ溶接すべき管１ａ、１ｂに挿入して、外部か
らガスチャージ装置３にアルゴンガスを供給して開先ル
ート２の裏面をアルゴンガスで置換する方法、あるいは
管１ａ、ｌｂの内面を紙により密封し、この紙にガス供
給管を挿入してアルゴンガスを供給してガス置換する方
法等必要に応じて種々の方法が採用されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来の鋼管のティグ溶接方法においては、溶接を行
なうに際して管内面をバックシールドする必要があるた
め、その作業が繁雑であると共に、局部シールド方式で
あっても管内面の空気とアルゴンガスを置換するのに時
間を要して溶接作業時間が長くなるという問題点があっ
た。

また、バックシールド用に高価なアルゴンガスを多量に
必要とするため、継手当りの溶接費が増大するという問
題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、管の溶接施工能率の向上および施工価格の低減
を図ることができるティグ溶接方法を提案することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るティグ溶接方法は、水平固定管の突合せ
溶接の初層を行なう際に、インターナルラインアップク
ランプのクランプヘッドの溝形状を深さを０．５〜１．
５鰭９幅を１０〜４ｈａとし開先ルート間隔を２．０〜
４．Ｏｎ＋とじて、開先ルートに管外部の溶接用ガスノ
ズルからシールドガスを供給して溶接することを特徴と
する。

［作用］ この発明においては、開先ルート間隔が２，０〜４．０
ｍｍの開先ルート裏面を、深さが０．５〜１．５　ｉｎ
の溝を有するクランプヘッドで覆うようにすることによ
り、管外部の溶接用ガスノズルから開先ルートに供給し
たシールドガスを開先ルート間隔を通って管内面に急速
に流れ込ませて開先裏波部周辺の空気をシールドガスと
置換する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例に係る溶接部を示す部分断
面図であり、図においてｌａ、ｌｂは鋼管からなる母材
、２はルート間隔Ｃを２．０〜４．０１の範囲とし、開
先角度αを例えば６０度として母材１ａ、ｌｂに設けら
れた■開先である。６は母材１ａ、ｌｂの芯出しを行な
うインターナルラインアップクランプのクランプヘッド
であり、クランプヘッド６の中央部には深さＤが０．５
〜１．５ｍｍ。

幅Ｗが１０〜４０龍の範囲で溝７が設けられている。

第２図は上記Ｖ開先２を自動ティグ溶接する場合の構成
を示す。図において８は溶接トーチであり、溶接トーチ
８はタングステンからなる電極９とアルゴンガス°のシ
ールドガス１１を供給する溶接用ガスノズル１０を有す
る。１２は不図示の制御装置からの信号により溶接トー
チ８を鋼管からなる母材１ａ、ｌｂの回りに回転させる
回転装置、１３はフィラワイヤである。

以下、上記Ｖ開先２を自動ティグ溶接する場合の動作を
説明する。

まず、インターナルラインアップクランプによりルート
間隔Ｃを２．０〜４．０ｍ＋ｓの範囲内の一定値例えば
２．５〜３．０　ｍｍとした母材１ａ、ｌｂの芯出しを
行なう。この芯出しの際、クランプヘッド６は溝７がＶ
開先２の位置にくるように母材１ａ。

１ｂの裏面に当てられている。次に、この状態で制御装
置に溶接開始信号を入力して、溶接用ガスノズル１０か
らＶ開先２にシールドガス１１を供給する。シールドガ
スの供給を開始してから一定時間経過後に電極９からア
ークを発生させて初層溶接を行なう。

この初層溶接時に溶接用ガスノズル１０から出たシール
ドガス１１はルート間隔Ｃを通ってクランプヘッド６の
溝７内に流れ込む。この流れ込んだシールドガス１１が
溝７内の空気と置換して、裏波部周辺を完全にシールド
する。したがって特別なバックシールド作業なしにＶ開
先２の溶接を品質良く行なうことができる。

ここで、Ｖ開先２のルート間隔Ｃを２．０〜４．０１の
範囲内とし、クランプヘッド６の溝７の深さＤを０．５
〜１．５ｎ＋ｍの範囲内としたのは次の理由による。ル
ート間隔Ｃをあまり小さくすると、クランプヘッド６の
溝７内に流れ込むシールドガスのガス量が不足して管内
面を完全にシールドすることが困難となる。また逆にル
ート間隔Ｃをあまり大きくすると、溶接スタート時に良
好な初期溶融プールが形成されなくなる。また、クラン
プヘッド６の溝７の深さＤをあまり小さくすると溝７と
母材１ａ、ｌｂ間の空気の置換が困難となる。逆に溝７
の深さＤを深くしすぎると溝７と母材１ａ。

ｌｂ間に流れ込むシールドガスのガス量が少なくなり、
管内面を完全にシールドすることが困難となる。そこで
ルート間隔Ｃとクランプヘッド６の溝７の深さＤを変化
させて調査した結果、ルート間隔Ｃと溝７の深さＤを上
記範囲内とすることによりバックシールドなしに良好な
溶接を９行なうことができることを見出した。すなわち
ルート間隔Ｃが２．０〜４．０　ＩＩｌ＋ｓの範囲内で
、かつ溝７の深さＤカ０．５〜１．５ｍｍの範囲内にあ
るときに、ガスノズル１０から出たシールドガス１１に
より溝７内の空気を完全に置換することができた。なお
溝７の幅Ｗは溶接品質にはあまり影響せず、芯出し作業
のし易さ及びインターナルラインアップクランプによる
管の目違い矯正等を考慮して１０〜４０　ｍｍとした。

以下、定常状態における溶接条件を第１表に示す条件に
定めて、呼び径３００Ａ、厚さ６．５＋＋＋ｍのステン
レス鋼鋼管（５ＵＳ３０４＞の円周溶接を行なった具体
例について説明する。

第１表 この溶接は■開先２の開先角度αを６０度、ルート間隔
Ｃを２．５〜３．０１１１１％クランプヘッド６の溝７
の深さＤを０．８１１１１％幅Ｗを２０＋ｕとして、溶
接用ガスノズルｌＯからのみシールドガス１１を８して
溶接を行なった。

この溶接の結果、バックシールド用のアルゴンガスなし
で第３図に示すように良好な初層ビード１４が酸化皮膜
なしにＶ開先２の全周に自動で形成することができた。

なお、上記実施例においては開先形状がＶ開先２の場合
について説明したが、ルート間隔Ｃのある開先であれば
Ｕ開先等の特殊開先であっても上記実施例と同様に適用
することかできる。

［発明の効果コ この発明は以上説明したように、開先ルート間隔が２．
０〜４．０ｍｍの開先ルート裏面を、深さが０．５〜１
．５ｍｍの溝を有するクランプヘッドで覆うことにより
、管外部の溶接用ガスノズルから開先ルートに供給した
シールドガスを開先ルート間隔を通って管内面に流れ込
ませて開先裏波部周辺の空気をシールドガスと置換する
ようにしたので、繁雑なバックシールドが不要となり、
多量に使用していたバックシールド用のアルゴンガスを
使用せずに良好な溶接を行なうことができ、溶接費を大
幅に低減することができる。

また多量の空気をシールドガスに置換えるバックシール
ドに要していた作業時間が短縮することができるため、
溶接作業時間も大幅に低減することができる効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る溶接部を示す部分断面
図、第２図は第１図に示した溶接部を自動ティグ溶接す
るときの構成を示す部分断面図、第３図は上記実施例に
より溶接したときの初層ビードを示す部分断面図、第４
図は従来例を示す断面図である。 ｌａ、ｌｂ・・・母材、２・・・Ｖ開先、６・・・クラ
ンプヘッド、７・・・溝、８・・・溶接トーチ、１０・
・・ガスノズル、Ｃ・・・ルート間隔、Ｄ・・・溝の深
さ、Ｗ・・・溝の幅。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 インターナルラインアップクランプを用い鋼管の初層突
   合せ溶接を行なうテイグ溶接方法において、 上記インターナルラインアップクランプのクランプヘッ
   ドの溝形状を深さ０．５〜１．５ｍｍ、幅１０〜４０ｍ
   ｍとし、該溝部をルート間隔２．０〜４．０ｍｍの開先
   裏面の位置に当てて、管外部の溶接用ガスノズルから開
   先ルートにシールドガスを供給して溶接することを特徴
   とするテイグ溶接方法。