JPH0255679A - 電子ビーム溶接方法 - Google Patents
電子ビーム溶接方法Info
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- JPH0255679A JPH0255679A JP20427088A JP20427088A JPH0255679A JP H0255679 A JPH0255679 A JP H0255679A JP 20427088 A JP20427088 A JP 20427088A JP 20427088 A JP20427088 A JP 20427088A JP H0255679 A JPH0255679 A JP H0255679A
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- Japan
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- electron beam
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 15
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Landscapes
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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。
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、圧力容器、溶接鋼管、ボイラー等の厚肉溶接
構造物の溶接に好適な電子ビーム溶接方法に関する。
構造物の溶接に好適な電子ビーム溶接方法に関する。
圧力容器、溶接鋼管、ボイラー等の厚肉溶接構造物にお
ける構造部材同志の溶接には、高エネルギー熱源溶接で
ある電子ビーム溶接が賞月されておシ、従来の電子ビー
ム溶接における電子ビーム焦点の設定にあたっては、第
４図縦断面図に示すように、電子ビーム２のビーム焦点
６は、被溶接物７の内部又は外部の一定の位置に制御さ
れて、被溶接＠７の全肉厚にわたる溶融金属８の生成が
なされている。
ける構造部材同志の溶接には、高エネルギー熱源溶接で
ある電子ビーム溶接が賞月されておシ、従来の電子ビー
ム溶接における電子ビーム焦点の設定にあたっては、第
４図縦断面図に示すように、電子ビーム２のビーム焦点
６は、被溶接物７の内部又は外部の一定の位置に制御さ
れて、被溶接＠７の全肉厚にわたる溶融金属８の生成が
なされている。
しかして、電子ビーム溶接は、電子ビーム孔のプラズマ
圧力、蒸発物の反作用による圧力、溶融金属８の表面張
力及び重力等が約９合った状態で健全な溶接が行えるも
のであるが、被溶接物７の肉厚が厚くなるにつれ、第４
図のように一定の位置にビーム焦点６を設定しておいた
のでは、板厚方向の入熱分布が不均一となシ上記の作用
力の平衡状態を保つことが離しくなシ、ついには溶融金
属８の垂れ落ち等の現象が表われ、その結果ビード形成
性も低下し、健全な溶接が行えなくなる不具合がある。
圧力、蒸発物の反作用による圧力、溶融金属８の表面張
力及び重力等が約９合った状態で健全な溶接が行えるも
のであるが、被溶接物７の肉厚が厚くなるにつれ、第４
図のように一定の位置にビーム焦点６を設定しておいた
のでは、板厚方向の入熱分布が不均一となシ上記の作用
力の平衡状態を保つことが離しくなシ、ついには溶融金
属８の垂れ落ち等の現象が表われ、その結果ビード形成
性も低下し、健全な溶接が行えなくなる不具合がある。
本発明は、このような事情に鑑みて提案されたもので、
厚肉の被溶接物に対しプラズマ圧力、蒸発物の圧力、溶
融金属の表面張力及び重力等の平衡状態が保持されて、
溶融金属の流れが安定化して垂れ落ちが生ずることなく
良好なビード形成が行われ、健全な溶接部を得ることが
できる電子ビーム溶接方法を提供することを目的とする
。
厚肉の被溶接物に対しプラズマ圧力、蒸発物の圧力、溶
融金属の表面張力及び重力等の平衡状態が保持されて、
溶融金属の流れが安定化して垂れ落ちが生ずることなく
良好なビード形成が行われ、健全な溶接部を得ることが
できる電子ビーム溶接方法を提供することを目的とする
。
そのために本発明は、被溶接物に向け電子ビームを照射
する電子銃装置のバイアス電圧又はフォーカス電流をパ
ルス的に変化させ、上記電子ビームの焦点位置を上記被
溶接物の肉厚方向に周期的に変動させながら溶接するこ
とを特徴とする。
する電子銃装置のバイアス電圧又はフォーカス電流をパ
ルス的に変化させ、上記電子ビームの焦点位置を上記被
溶接物の肉厚方向に周期的に変動させながら溶接するこ
とを特徴とする。
本発明方法においては、電子ビームのビーム焦点位置は
、バイアス電圧、又はフォーカス電流を変化させること
によシ変動させることができ、ビーム焦点位置を被溶接
物の肉厚方向に周期的に変動させることによシ、電子ビ
ームが被溶接物の溶融金属に与える入熱分布状態が改善
され、溶接欠陥の発生を抑えることができる。
、バイアス電圧、又はフォーカス電流を変化させること
によシ変動させることができ、ビーム焦点位置を被溶接
物の肉厚方向に周期的に変動させることによシ、電子ビ
ームが被溶接物の溶融金属に与える入熱分布状態が改善
され、溶接欠陥の発生を抑えることができる。
〔実施例〕
本発明電子ビーム溶接方法の実施例を図面について説明
すると、第１図は第１実施例を示し、同図（Ａ）は実施
装置の模式図、同図ＣＢ）はバイアス電圧の波形図、第
２図は同上装置で溶接される被溶接物の縦断面図、第３
図は第２実施例を示し、同図（Ａ）は実施装置の模式図
、同図（Ｂ）はフォーカス電流の波形図である。
すると、第１図は第１実施例を示し、同図（Ａ）は実施
装置の模式図、同図ＣＢ）はバイアス電圧の波形図、第
２図は同上装置で溶接される被溶接物の縦断面図、第３
図は第２実施例を示し、同図（Ａ）は実施装置の模式図
、同図（Ｂ）はフォーカス電流の波形図である。
まず第１実施例を示す第１図において、同図（Ａ）に図
示の実施装置は電子ビーム照射の電子銃装置でアシ、陰
極１から放出される電子ビーム２は陽極４によシ加速さ
れたうえ、フォーカスコイル５によシビーム焦点６に集
束されるが、ピ７ム焦点乙の位置を周期的に変動させる
ために、バイアス３から陰極１に加えるバイアス電圧９
を、同図（Ｂ）に示すようにパルス状に変化させる。こ
の場合ビーム焦点６とともにビーム電流も変化する。
示の実施装置は電子ビーム照射の電子銃装置でアシ、陰
極１から放出される電子ビーム２は陽極４によシ加速さ
れたうえ、フォーカスコイル５によシビーム焦点６に集
束されるが、ピ７ム焦点乙の位置を周期的に変動させる
ために、バイアス３から陰極１に加えるバイアス電圧９
を、同図（Ｂ）に示すようにパルス状に変化させる。こ
の場合ビーム焦点６とともにビーム電流も変化する。
このようにバイアス電圧９をパルス状に変化させると、
第２図に示すように、ビーム焦点６が被溶接物７の肉厚
方向に、ビーム焦点６ａとビーム焦点６ｂとに周期的に
変動しながら、電子ビーム２によシ被溶接物７に溶融金
属８が生成され、このビーム焦点６ａ、６ｂの変動によ
って、電子ビーム孔のプラズマ圧力。
第２図に示すように、ビーム焦点６が被溶接物７の肉厚
方向に、ビーム焦点６ａとビーム焦点６ｂとに周期的に
変動しながら、電子ビーム２によシ被溶接物７に溶融金
属８が生成され、このビーム焦点６ａ、６ｂの変動によ
って、電子ビーム孔のプラズマ圧力。
蒸発物の反作用による圧力、溶融金属８の表面張力及び
重力の平衡状態が保持されて、溶融金属８は著しく安定
化され、ビード形状も向上する。
重力の平衡状態が保持されて、溶融金属８は著しく安定
化され、ビード形状も向上する。
次に第２実施例を示す第３図においては、同図（Ａ）ノ
フォーカスコイル５のフォーカス電流１０を、同図（Ｂ
）に示すようにパルス状に変化させることによシ、第１
実施例と同様にビーム焦点乙の位置を周期的に変動させ
ながら溶接が行われ、第１実施例と同様・な効果が奏せ
られる。
フォーカスコイル５のフォーカス電流１０を、同図（Ｂ
）に示すようにパルス状に変化させることによシ、第１
実施例と同様にビーム焦点乙の位置を周期的に変動させ
ながら溶接が行われ、第１実施例と同様・な効果が奏せ
られる。
なお、このような方法におけるビーム焦点変化の周期は
、第１．第２実施例とも実験結果によｎば、オーステナ
イト系ステンレス鋼の板厚５０龍程度の被溶接物に対し
て、１０５ｓｅｃ前後が最適である。
、第１．第２実施例とも実験結果によｎば、オーステナ
イト系ステンレス鋼の板厚５０龍程度の被溶接物に対し
て、１０５ｓｅｃ前後が最適である。
かくしてこの方法によれば、電子銃出力。
被溶接物の物性、溶接姿勢によって制限されていた従来
の溶接可能最大厚さを越える肉厚の被溶接物の溶接が可
能となる。
の溶接可能最大厚さを越える肉厚の被溶接物の溶接が可
能となる。
要するに本発明によれば、被溶接物に向け電子ビームを
照射する電子銃装置のバイアス電圧又はフォーカス電流
をパルス的に変化させ、上記電子ビームの焦点位置を上
記被溶接物の肉厚方向に周期的に変動させながら溶接す
ることにより、厚肉の被溶接物に対しプラズマ圧力、蒸
発物の圧力、溶融金属の表面張力及び重力等の平衡状態
が保持されて、溶融金属の流れが安定化して垂れ落ちが
生ずることなく良好なビード形成が行われ、健全な溶接
部を得ることができる電子ビーム溶接方法を得るから、
本発明は産業上極めて有益なものである。
照射する電子銃装置のバイアス電圧又はフォーカス電流
をパルス的に変化させ、上記電子ビームの焦点位置を上
記被溶接物の肉厚方向に周期的に変動させながら溶接す
ることにより、厚肉の被溶接物に対しプラズマ圧力、蒸
発物の圧力、溶融金属の表面張力及び重力等の平衡状態
が保持されて、溶融金属の流れが安定化して垂れ落ちが
生ずることなく良好なビード形成が行われ、健全な溶接
部を得ることができる電子ビーム溶接方法を得るから、
本発明は産業上極めて有益なものである。
第１図は本発明電子ビーム溶接方法の第１実施例を示し
、同図（Ａ）は実施装置の模式図、同図（Ｂ）はバイア
ス電圧の波形図、第２図は同上装置で溶接される被溶接
物の縦断面図、第３図は第２実施例を示し、同図（Ａ）
は実施装置の模式図、同図ＣＢ）はフォーカス電流の波
形図である。 第４図は従来方法における被溶接物の縦断面図である。 １・・・陰極、２・・・電子ビーム、３・・・バイアス
、４・・・陽極、５・・・フォーカスコイル％６＃６ｉ
６ｂ・・・ビーム焦点、７・・・被溶接物、８・・・溶
融金属、９・・・バイアス電圧、１０・・・フォーカス
電流。 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第１図 （Ａ）
、同図（Ａ）は実施装置の模式図、同図（Ｂ）はバイア
ス電圧の波形図、第２図は同上装置で溶接される被溶接
物の縦断面図、第３図は第２実施例を示し、同図（Ａ）
は実施装置の模式図、同図ＣＢ）はフォーカス電流の波
形図である。 第４図は従来方法における被溶接物の縦断面図である。 １・・・陰極、２・・・電子ビーム、３・・・バイアス
、４・・・陽極、５・・・フォーカスコイル％６＃６ｉ
６ｂ・・・ビーム焦点、７・・・被溶接物、８・・・溶
融金属、９・・・バイアス電圧、１０・・・フォーカス
電流。 代理人 弁理士 塚 本 正 文 第１図 （Ａ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 被溶接物に向け電子ビームを照射する電子 銃装置のバイアス電圧又はフォーカス電流をパルス的に
変化させ、上記電子ビームの焦点位置を上記被溶接物の
肉厚方向に周期的に変動させながら溶接することを特徴
とする電子ビーム溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20427088A JPH0255679A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 電子ビーム溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20427088A JPH0255679A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 電子ビーム溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0255679A true JPH0255679A (ja) | 1990-02-26 |
Family
ID=16487693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20427088A Pending JPH0255679A (ja) | 1988-08-17 | 1988-08-17 | 電子ビーム溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0255679A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06218555A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-08-09 | Sakae Denshi Kogyo Kk | 電子ビーム小径穴加工方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159439A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-24 | ||
| JPS57190788A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-24 | Toshiba Corp | Electron beam welding method |
-
1988
- 1988-08-17 JP JP20427088A patent/JPH0255679A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50159439A (ja) * | 1974-06-14 | 1975-12-24 | ||
| JPS57190788A (en) * | 1981-05-21 | 1982-11-24 | Toshiba Corp | Electron beam welding method |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06218555A (ja) * | 1992-10-09 | 1994-08-09 | Sakae Denshi Kogyo Kk | 電子ビーム小径穴加工方法 |
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