JPH01241382A - 未溶融フラックスの回収方法およびその回収装置 - 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） 本発明は鉄骨、橋梁、船舶、海洋構造物など怖々の鋼構
造物の建造に用いられるサブマージアーク溶接における
未溶ｒ１１１フラックスの回収方法および回収装置に関
するもので、更に詳しくは、特に大入熱サブマージアー
ク溶接においてスラグ上に残存した未溶融７−７７クス
を効率よく回収する方法および装置に関するものである
。

（従来の技術） サブマージアーク溶接は、第７図に示すように突合わさ
れた被溶接材１ａ、ｌｂの開先部２およびその近傍にフ
ラックス３を予め散布しておき、その後１本又は複数本
の電極ワイヤ４を自動的に送給してアーク溶接を行い、
溶接継手を作製する方法であり、この場合の７ラフクス
は溶融池を外気から保護し、かつ溶接金属の精錬作用を
行うためのものである。即ち、第２図に示すように、電
極４ａ、４ｂの先端部、溶接金属５および溶融スラグ６
はフラックス３により被包され、外気より保護されてい
る。溶融スラグ６は散布された７ランクス３の一部がア
ーク熱により溶融したものであるが、その上方の７ラソ
クスは溶融しないまま凝固スラグ７の上に未溶融フラッ
クスとして残存する。

この残存７ランクスは１ｆｆｌ常、フランガス回収ノズ
ル９により吸引され、フラックス回ｊ民ホッパー中に送
給され、回収される。このフラックスは溶接中に混入し
たスラグ片あるいは粉化した部分を除去して再び溶接に
用いられる。

この場合、通常入熱によるサブマーノアーク溶接におい
ては、凝固スラグ７の上面は曲面を呈してはいるが、特
に凹凸等もなく、第３図（ａ）に示すように凝固スラグ
７上面にスラグ７の曲面に合わせた吸引口８を有するフ
ラックス回収ノズル９を配置すれば殆どの未溶融フラッ
クスを回収する事が出来る。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、厚板の大入熱片面１層溶接、鉄骨用のボ
ックス柱の角継手の大入熱Ｉノー溶接、あるいは１層溶
接でなくとも大入熱多Ｊｒ！Ｊ盛溶接の最終層の溶接に
おいては、第３図（ｂ）に示すように溶接金属５の上に
生成した凝固スラグ７には溶融池からのガスの吹き出し
によるスラグの突起１０が溶接線方向に多数生成し、こ
れがフラックス回収ノズル９の溶接線方向の移動を阻害
し、未溶融フラックスの回収が困難になる。又、スラグ
の突起１０を避けるために回収ノズル９を上方に配置す
ればそれだけフラックスの回収能力が低ドし、多量の未
溶＆ｉフラックスが未回収となってしまう。

大入熱溶接におけるスラグの突起生成の原因であるが、
通常サブマーノアーク溶接においてはフラックス中の炭
酸塩鉱物の分解、あるいはワイヤ又は被溶接材中のＣと
アーク雰囲気のＯとの反応によるＣＯガスを主成分とす
るガスが溶融池上面に存在している。通常の溶接におい
ては、この場合のガス圧はあまり高くなく、ガスはアー
ク上方にスムースに逸出していくが、大入熱溶接におい
ては、第４図に示すごとくアーク上方に生成する溶融ス
ラグ６の量が多く、ガスが閉じ込められた状態になる。

最終的には、同図の如くガスが溶融スラグ層を突き破っ
て識しく吹き出してくる現象を呈する。このガスの逸出
口になった部分がそのまま凝固したものが凝固スラグの
突起１０である。

特公昭５１−４５０７号公報には、サブマーノアーク溶
接における未溶ｒＭｉフラックスの回収方法として、ビ
ード両側に配置された１対ないし複数対の回収ノズルの
後方にガス吹き付ノズルを配置する事により、スラグ上
に残存したフラックスを完全に回収する方法が開示され
ている。しかし、この方法は前述のような突起のないス
ラグ上を回収ノズルが通過した後若干のフラックスが残
存しているものをさらに倉入ｔ）に回収する事を目的と
するものであり、多数の突起を有するスラグの場合は、
たとえビード両端に回収ノズルを配置したとしでもスラ
グ上面に多量のフラックスが残存し、かつ突起が７う７
クスの前方への移動を阻害するため、後方からのガスに
よりフラックスを回収ノズルまで効率よく移動させる事
は困難である。

本発明は、凝固スラグ上に多数の突起が生成し、フラッ
クス回収ノズルがスラグ上を移行するのを阻害する状態
であっても、未溶融フラックスを残存させる事なく効率
よく回収出来る方法および装置を提供する。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は、サブマーノアーク溶接における未溶融
フラックスの回収方法であって、凝固スラグ上に残存し
た未溶融フラックスを噴射ガスで吹きつける事１こより
ビード両端近傍に移動させた後、該未溶融フラックスを
吸引回収する事を特徴とする未溶融フラックスの回収方
法、ならびに、サブマーノアーク溶接に用いる未溶融フ
ラックスの回収装置であって、７うγガスを吸引回収す
るための電動ブロワ−１該電動ブロワ−によって内部が
減圧されるフラックス回収ホッパー、１個又は複数個の
空気噴射ノズルおよび１個又は複数個のフラックス回収
ノズルを備え、該空気噴射ノズルの空気供給側は該１夕
ｈブロワ−の空気排出口と、該フラックス回収ノズルの
回収側は該フラックス回収ホッパーとそれぞれ導通管に
より連結されており、かつ該空気噴射ノズルは１８接線
上の都融池後方で噴射空気が凝固スラグ上の未溶融フラ
ックスを吹きつけるように配され、さらにその後方にビ
ードの両端近傍にそれぞれ吸引口が位置するよう該フラ
ックス回収ノズルが配された）ルをＶｊ徴とする未溶融
フラックスの回収装置である。

（作用） まず、本発明法であるが、第５し１（ａ）のように大入
熱溶接を行った場合、前述の如く凝固スフグアの上面１
こは多数の突起１０が生成するが、凝固スラグ７の上か
らガス噴射ノズル１１より噴射ガス１２を未溶融フラッ
クス３に吹きつける。これにより、凝固スラグ７上のフ
ラックス３は第５図（ｂ）に示すようにビード両端近傍
に移動させる事が出来る。このような状態になれば、７
ランクス３は第５図（ｃ）に示すようなスラグの突起１
０を扮いでビードの両側に２個の吸引口８ａ、８ｂを有
するフラックス回収ノズル９で全量を吸引回収する事が
出来る。

この場合の噴射ガスは圧縮空気を用いるのが１常である
が、場合によっては炭酸ガスあるいは窒素等の噴射ガス
を用いてもよい。又、その噴射量はフラックス３を凝固
スラグ７上から移動させる程度のものであり、残存フラ
ックス量により適当にその場でａｇすればよいが、通常
は圧力０．１〜０．５ｋｇｆ／ａｍ２で噴射されるガス
を５〜２０＋ａｕ＋φ程度の内径のノズルで吹き出させ
ればよい。ｆｆスの噴射が強すぎるとフラックスを飛散
させ、却って回収率が悪くなり好ましくない。又、噴射
させるがスは特別にガス供給機構を用いてもよいが、フ
ラックスの回収のために用いる電動プロ　＋７−から排
出される空気を用いれば特別にガス供給ｆｉ　ｒ、１を
用意する必要もなく、簡便に本発明を実施する事が出来
る。

ガス噴射ノズル１１は第６図（ａ）に示す如く溶接線方
向に複数本配置するとか、あるいは第６図（ｂ）に示す
如く断面が偏平状のガス噴射ノズルを用いる事により完
全にフラックスを回収する事が可能となる。又、第６１
Ａ（ｃ）に示すように、吹きつけられた７ランクスが必
要以上に側力に移動しないようにビードの両端に〃イド
板２０ａ、２０ｂを配し、ガス噴射／ズル１１と同期し
て走行させても効果的である。

以上のような本発明法は第１図に例示した本発明装置に
より実施ｒる事が出来る。本装置はフラックス回収に用
いる電動ブロワ−１５から排出される空気を噴射ガスと
して用いるｖｃ置であり、フラックス回収ｆ２置をＪＡ
備した従来のサブマーノアーク溶接装置を用いて簡便に
実施出来る装置である。

本発明装置は、フラックス回収ホッパー１３、フラック
ス回収ホッパー１３の中を減圧するｔこめの電動ブロワ
−１５，フラックス回収ホッパー１３と電動ブロワ−１
５を連結ｒる導通管１４、凝固スラグ７上のフラックス
３に空気を吹きつける空気噴射ノズル１１ａ、電動ブロ
ワ−１５からの空気排出口１６、それらを連結する導通
管１７、空気噴射ノズル１１ａの後方でビードの両側の
近傍に吸引口８が位置するように配されたフラックス回
収ノズル９、およびフラックス回収ホッパー１３とフラ
ックス回収ノＸル９を連結する導通管１８より溝成され
る。なお、１９は噴射空気の量を調整するために電動ブ
ロワ−１５からの空気を部分的に排出するためのパルプ
である。

第１図におい′Ｃは、電極４ａ、４ｂおよびフラックス
３によって溶接され溶接金属５および凝固スラグ７が生
成されるが、溶接後の未溶Ｍフラックス３は電動ブロワ
−１５から送給されてくる空気がバルブ１９でその量が
調ＷＩされて空気噴射ノズル１１ａから吹きつけられる
ため、ｆｊｔＪ５図（ｂ）のようにビード両端近傍に吹
き上せられるにれをその後方に配されたフラックス回収
ノズル９により第５図（ｅ）に示した状況で効率よく回
収ｒる。

第１図におけるフラックス回収ホッパー１３は回収した
フラックスをその底部から再び溶接部に供給するホース
を有するものとして示したが、本発明！Ｉｔｔ置におい
ては、フラックスの供給に関しては別途の供給タンクを
備えたものでも勿論有効である。

又、空気噴射ノズル１１ａおよびフラックス回収７ズル
９は各々１個ずつ備えたものとして示したが、第６図（
ａ）に示したようにこれらを複数個有する装置としても
よい。

（実施例） 第１図に示す本発明装置を用いてボックス柱の角継手溶
接を行った。即ち溶接部は第８図に示すようなボックス
柱の４隅の角継手２１ａ、２１ｂ。

２１ｃ、２１ｄである。柱部材としては板厚５０ｏ＋ｍ
の５Ｍ−５０Ｂを用い、ボックス柱の大かさは６６０ｍ
ｂ＋角で、長さは９ｍである。

この角継手全長にわたり３電極サプマ一ノアーク溶接機
により大入熱１層溶接を実施した。この場合の溶接材料
を第１表に、又溶接条件を第２表および第９図に示す。

なお、本実施例に用いた電動ブロワ−は１．５ｋＷモー
タ付の真空機であり、又空気噴射ノズルは内径８Ｉの円
形パイプを用いｔこ。又、空気の流量の、ｉ！！整は第
１図に示す導通管１７に設けたバルブ】９を用いて行い
、凝固スラグ７上のフラックス３がと一ド両端に吹きよ
せられるのに必要で充分なように３１１節した。

フラックス回収ノズルは、ＦＡ５図（Ｃ）に示すような
２つの吸引口を有する２股式／ズルのものを用い、ノズ
ルそのものはパイプ状であるが、吸引口の形状は５ＩＸ
３０Ｉの長方形とした。

以上の溶接により凝固スラグ上の未溶融７２ツクスの殆
どは回収され、満足な溶接を行う事が出来な。

（発明の効果） 以上述べたように、本発明によるフラックスの回収方法
および回収装置を用いる事により、大入熱溶接において
凝固スラグ上に多数の突起が発生し、フラックス回収ノ
ズルの移動が阻害されるような場合においても、噴射ガ
スの効果により殆どの未溶融フラックスを効率よく回収
する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置例の概略を示す側面図、第２図はサ
ブマージアーク溶接において通常実施されている未溶融
７う７クスの回収方法を説明するための側面図、 第３図（ａ）はブラックス回収ノズルによる通常の吸引
状況を説明するための正面図、第３図（ｂ）は大入熱溶
接においてはフラックスの吸引が困難である事を説明す
るだめの正面図、 ＃４図は大入熱溶接において凝固スラグ上に突起が生成
する状況を説明するための側面図、第５図は本発明によ
る未溶融ブラックスの回収方法を説明するための図で、
第５図（ａ）は側面図、第５図（ｂ）、（ｃ）は正面図
、 第６図は本発明を実施する場合の例を説明するための図
で、第６図（ａ）は側面図、＄６図（ｂ）、（ｅ）は平
面図、 第７図はサブマージアーク溶接を説明するための正面図
、 第８図は実施例に用いたボックス柱を説明するだめの斜
視図、 第９図は実施例に用いた開先形状を説明するための正面
図である。 １．１ａ、１ｂ・・・被溶接材、２・・・開先部、３・
・・７ラソクス、４．４ａ、４ｂ・・・電極ワイヤ、５
・・・溶接金属、６・・・溶融スラグ、７・・・凝固ス
ラグ、８．８ａ、８ｂ・・・７ラソクス回収ノズルの吸
引口、９・・・フラックス回収ノズル、１０・・・突起
、１１・・・ガス噴射ノズル、ｌｌａ・・・空気噴射ノ
ズル、１２・・・噴射ガス、１３・・・フラックス回収
ホッパー、１４・・・導通管、１５・・・電動ブロワ−
１１６・・・空気排出口、１７・・・導通管、１８・・
・導通管、１９・・・バルブ、２０ａ、　　２０ｂ−ガ
イド板、２１ａ、　　２　ｌｂ、　　２１ｃ。 ２１ｄ・・・角継手。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）サブマージアーク溶接における未溶融フラックス
   の回収方法であって、凝固スラグ上に残存した未溶融フ
   ラックスを噴射ガスで吹きつける事によりビード両端近
   傍に移動させた後、該未溶融フラックスを吸引回収する
   事を特徴とする未溶融フラックスの回収方法。
2. （２）サブマージアーク溶接に用いる未溶融フラックス
   の回収装置であって、フラックスを吸引回収するための
   電動ブロワー、該電動ブロワーによって内部が減圧され
   るフラックス回収ホッパー、１個又は複数個の空気噴射
   ノズルおよび１個又は複数個のフラックス回収ノズルを
   備え、該空気噴射ノズルの空気供給側は該電動ブロワー
   の空気排出口と、該フラックス回収ノズルの回収側は該
   フラックス回収ホッパーとそれぞれ導通管により連結さ
   れており、かつ該空気噴射ノズルは溶接線上の溶融池後
   方で噴射空気が凝固スラグ上の未溶融フラックスを吹き
   つけるように配され、さらにその後方にビードの両端近
   傍にそれぞれ吸引口が位置するよう該フラックス回収ノ
   ズルが配された事を特徴とする未溶融フラックスの回収
   装置。