JPH0324304B2 - - Google Patents

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JPH0324304B2
JPH0324304B2 JP16197885A JP16197885A JPH0324304B2 JP H0324304 B2 JPH0324304 B2 JP H0324304B2 JP 16197885 A JP16197885 A JP 16197885A JP 16197885 A JP16197885 A JP 16197885A JP H0324304 B2 JPH0324304 B2 JP H0324304B2
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JP
Japan
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arc
trailing
nozzle
rotation
leading
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JP16197885A
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English (en)
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JPS6224867A (ja
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Juji Sugitani
Masao Kobayashi
Masatomo Murayama
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、2電極回転アーク溶接方法に関す
るものである。
〔従来技術とその問題点〕
従来、垂直板と水平板とを下向き姿勢によつて
1パスで隅肉溶接する場合、垂直脚長および水平
脚長を長くするための手段として、2電極隅肉ア
ークの溶接方法がある。
上記2電極隅肉アーク溶接方法は、溶接方向に
所定間隔をあけて先行電極および後行電極を設
け、先行電極と隅肉溶接部との間に先行アークを
発生させて下層ビードを形成し、後行電極と下層
ビードとの間に後行アークを発生させて下層ビー
ド上に上層ビードを形成し、そして、隅肉溶接部
にシールドガスを供給することからなり、1本の
電極を用いる単電極隅肉アーク溶接法に比べて、
垂直脚長および水平脚長を長くすることができ
る。
しかし、上述した従来法は、溶接速度が遅く、
しかも、垂直脚長および水平脚長を大幅に長くす
ることが困難であつた。
〔発明の目的〕
従つて、この発明の目的は、能率良く隅肉溶接
が行なえ、且つ、垂直脚長と水平脚長とを大幅に
長くすることができる2電極回転アーク隅肉溶接
方法を提供することにある。
〔発明の概要〕
この発明は、垂直板と水平板とによつて形成さ
れる隅肉溶接部に先行ノズルを向け、先行電極を
前記先行ノズルの中心軸線から偏位させて前記隅
肉溶接部に向けてシールドガスと共に供給し、前
記先行ノズルを回転させながら前記先行電極と前
記隅肉溶接部との間に先行アークを発生させて下
層ビードを形成し、前記先行ノズルの溶接進行方
向下流側に、前記先行ノズルと間隔をあけて後行
ノズルを設け、前記後行ノズルを前記下層ビード
に向け、後行電極を前記後行ノズルの中心軸線か
ら偏位させて前記下層ビードに向けてシールドガ
スと共に供給し、前記後行ノズルを回転させなが
ら前記後行電極と前記下層ビードとの間に後行ア
ークを発生させて前記下層ビード上に上層ビード
を形成し、前記垂直板と前記水平板とを隅肉溶接
し、下記条件、 前記先行アークの回転方向:溶接進行方向に向
つて右側に垂直板を配したときには、前記先行ア
ークの回転方向は、前記先行ノズルの上端から見
て左回転、溶接進行方向に向つて左側に垂直板を
配したときには、前記先行アークの回転方向は、
前記先行ノズルの上端から見て右回転、 前記先行アークの回転速度(NL):N0、 前記先行アークの回転直径(DL):1〜6mm、 前記後行アークの回転方向:溶接進行方向に向
つて右側に垂直板を配したときには、前記後行ア
ークの回転方向は、前記後行ノズルの上端から見
て右回転、溶接進行方向に向つて左側に垂直板を
配したときには、前記後行アークの回転方向は、
前記後行ノズルの上端から見て左回転、 前記後行アークの回転速度(NT):N0、 前記後行アークの回転直径(DT):(WL−8
mm)および1mmのうちの何れか大きい方から
(WL+6mm)の範囲、 前記先行電極と前記後行電極との間の間隔:前
記先行アークによる先行クレータと前記後行アー
クによる後行クレータとが重ならないような間
隔、 但し、N0:垂直脚長(l1)と水平脚長(l2)と
の比(l1/l2)が最大となるアークの回転速度、 WL:前記下層ビードの幅 を満足させることに特徴を有する。
〔発明の構成〕
本願発明者等は、垂直脚長と水平脚長とが等し
くなるように、垂直板と水平板とを隅肉溶接する
ことができる回転アーク隅肉溶接方法を、特願昭
60−88732号(以下、先行発明という)として提
案した。以下に、先行発明を説明する。
溶接電極をノズルを通してノズルの中心軸線か
ら偏位して被溶接物の開先部に対して垂直に向
け、溶接電極の先端と開先部との間にアークを発
生させて前記被溶接物を前記開先部にそつて溶接
し、そして、前記ノズルを回転させて前記アーク
に前記偏位に対応する円運動を行なわせ、前記開
先部に向けてシールドガスを供給することからな
る回転アーク溶接方法は、既に知らている。この
方法は、一定幅の広幅のアークが得られるので、
部分的に深い溶け込みが生じることなく、且つ、
高能率で溶接が行なえるといつた利点を有してい
る。
上記先行発明は、上述した回転アーク溶接方法
を隅肉溶接に適用したものであり、第1図Aに示
すように、垂直板1が、溶接進行方向(紙面表側
から裏側に向う方向)に向つて右側に配置されて
いるときは、アークの回転方向が、ノズル4の上
端から見て右回転、即ち、時計方向回転となるよ
うに、ノズル4を回転させ、一方、第1図Bに示
すように、垂直板1が、溶接進行方向に向つて左
側に配置されているときは、アークの回転方向
が、ノズル4の上端から見て左回転、即ち、反時
計方向回転となるように、ノズル4を回転させ
る。
アークの回転方向を、上述したように定めた理
由は、重力の影響によつて垂れ下がる溶融金属の
すい上げ効果を生じさせて、ビード3の等脚長化
を図るためである。前記効果は、アークの回転速
度と関係し、溶接電流および溶接速度を固定した
場合に、適正回転速度(N0)でアークを回転さ
せると、前記効果が最大に現われる。
上記適正回転速度(N0)を定めるには、所定
の溶接電流および溶接速度の基で隅肉溶接を行な
い、垂直脚長(l1)と水平脚長(l2)との比
(l1/l2)が最大となるアークの回転速度を求めれ
ば良い。第2図に、溶接電流300A、溶接速度22
cm/分の条件で隅肉溶接したときのアーク回転速
度(N)と脚長比(l1/l2)との関係を示す。第
2図から明らかなように、上述した溶接条件のと
きのアークの適正回転速度(N0)は、7Hz(420
回転/分)となる。即ち、この回転速度でアーク
を回転させると、脚長比(l1/l2)が最大となる。
このことは、アークの回転による溶融金属のすく
い上げ効果が最大に現われて、溶融金属の垂下が
りを防止できることを示す。
上記先行発明においては、アークの回転直径
(溶接電極5の回転直径)(D)を、1〜6mmの範囲
に限定するが、この理由は、次の通りである。
アークの回転直径(D)が1mm未満であると、十分
な溶け込みが得られないために、回転アーク溶接
の機能を十分に発揮できない。また、回転アーク
隅肉溶接方法においては、次のようにして開先倣
いを行なう。即ち、溶接電流および溶接電圧の何
れか1つの変動値を検出し、前記検出した変動値
を、溶接電極の溶接進行方向最前方点を中心とし
て、左右にそれぞれ等範囲にわたつて積分し、そ
して、前記左右の積分値の差が零になるようにノ
ズルをビードの幅方向に移動させる。以下、この
方法をアークセンサーによる開先倣いと云うが、
アークの回転直径(D)が1mm未満であると、アーク
の回転中心が正規の位置からずれていても、前記
左右の積分値の差が顕著に現われず、アークセン
サーによる開先倣いが精度良く行なえない。
一方、アークの回転直径(D)が6mmを超えると、
アークが垂直板1および水平板2に接近し過ぎ、
特に、垂直板1側にアンダーカツトが生じ易すく
なる。このようなことから、アークの回転直径(D)
は、1〜6mmの範囲に限定した。
次に、本願発明者等は、アークの回転方向を、
上述した先行発明におけるアークの回転方向と逆
向きにして、即ち、垂直板が、溶接進行方向に向
つて右側に配置されているときは、アークの回転
方向をノズル上端から見て反時計方向とし、一
方、垂直板が、溶接進行方向に向つて左側に配置
されているときは、アークの回転方向をノズル上
端から見て時計方向とし、他の条件は、第2図に
おける場合と同様にして隅肉溶接を行なつたとこ
ろ、第2図中点線で示すように、適正回転速度
(N0)で脚長比(l1/l2)が最小になるという事
実を見い出した。
この発明は、上述した先行発明および事実に基
づいてなされたものである。
第3図は、この発明の方法によつて、垂直板1
と水平板2とを隅肉溶接している状態を示す斜視
図である。第3図において、下層ビード3Aを形
成するための、先行ノズル4Aに挿通された先行
電極5Aの回転方向、即ち、先行アークの回転方
向を、上述したように、先行発明の場合と逆方向
にすることによつて、脚長比(l1/l2)が最小に
なるのは、先行発明とは逆に回転アークによる溶
融金属の垂下がりが促進されるからである。
この発明において、先行アークの回転速度
(NL)を適正回転速度(N0)、即ち、上述した先
行発明において回転アークによる溶融金属のすく
い上げ効果が最大に現われる回転速度にしたの
は、上記溶融金属の垂下がり効果が最大に現われ
るようにして、水平脚長(l2)を増大させるため
である。
上記先行アークの回転直径(DL)は、上述し
た先行発明におけると同様の理由によつて、1〜
6mmの範囲に限定するが、これによつて、十分な
溶け込みが得られ、且つ、アークセンサーによる
開先倣いが精度良く行なえ、さらに、垂直板1側
に発生し易いアンダーカツトが防止できる。
一方、この発明において、上層ビード3Bを形
成するための、後行ノズル4Bに挿通された後行
電極5Bの回転方向、即ち、後行アークの回転方
向は、上述した先行発明と同様の方向として、上
層ビード3Bを形成する溶融金属の垂下がりを抑
制する。後行アークの回転速度(NT)は、先行
発明におけると同時に、上層ビード3Bを形成す
る溶融金属の垂下がりの抑制効果が最大に現われ
る適正回転速度(N0)とする。後行アークの回
転直径(DT)は、(WL−8)mmまたは1mmのう
ちの大きい方を下限とし、(WL+6)mmを上限と
する。ここで、(WL)は、先行アークによる下層
ビード3Aの幅である。
このように後行アークの回転直径(DT)を限
定したのは、後行アークの回転直径(DT)が前
記下限未満では、十分な溶込みが確保できず、且
つ、アークセンサーによる開先倣いが精度良く行
なえないからである。一方、後行アークの回転直
径(DT)が前記上限値を超えると、後行アーク
が垂直板1および水平板2に接近し過ぎて、特
に、垂直板1側にアンダーカツトが生じ易すくな
るからである。
先行電極5Aと後行電極5Bとの間には、先行
アークによる先行クレータと、後行アークによる
後行クレータとが重ならないような間隔を設け
る。これは、磁気吹きを防止し、且つ、ビード形
状を乱さないようにするためである。
このようにして、垂直板1と水平板2とを隅肉
溶接すると、第4図に示すように、下層ビード3
Aを形成する溶融金属垂下がりが促進され、一
方、上層ビード3Bを形成する溶融金属の垂下が
りが抑制されるので、垂直脚長(l1)および水平
脚長(l2)を大幅に長くすることができる。な
お、この発明における先行および後行電極5A,
5Bは、消耗および非消耗の何れであつても良
い。
〔発明の効果〕
以上説明したように、この発明によれば、能率
良く隅肉溶接が行なえ、且つ、垂直脚長と水平脚
長とを大幅に長くすることができるといつた有用
な効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
第1図A,Bは、先行発明の方法によつて、隅
肉溶接を行なつている状態を示す正面図、第2図
は、アークの回転速度と脚長比との関係を示すグ
ラフ、第3図は、この発明の方法によつて隅肉溶
接を行なつている状態を示す斜視図、第4図は、
この発明の方法により得られたビードの断面図で
ある。図面において、 1……垂直板、2……水平板、3……ビード、
3A……先行ビード、3B……後行ビード、4…
…ノズル、4A……先行ノズル、4B……後行ノ
ズル、5……溶接電極、5A……先行電極、5B
……後行電極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 垂直板と水平板とによつて形成される隅肉溶
    接部に先行ノズルを向け、先行電極を前記先行ノ
    ズルの中心軸線から偏位させて前記隅肉溶接部に
    向けてシールドガスと共に供給し、前記先行ノズ
    ルを回転させながら前記先行電極と前記隅肉溶接
    部との間に先行アークを発生させて下層ビードを
    形成し、前記先行ノズルの溶接進行方向下流側
    に、前記先行ノズルと間隔をあけて後行ノズルを
    設け、前記後行ノズルを前記下層ビードに向け、
    後行電極を前記後行ノズルの中心軸線から偏位さ
    せて前記下層ビードに向けてシールドガスと共に
    供給し、前記後行ノズルを回転させながら前記後
    行電極と前記下層ビードとの間に後行アークを発
    生させて前記下層ビード上に上層ビードを形成
    し、このようにして、前記垂直板と前記水平板と
    を隅肉溶接し、下記条件、 前記先行アークの回転方向:溶接進行方向に向
    つて右側に垂直板を配したときには、前記先行ア
    ークの回転方向は、前記先行ノズルの上端から見
    て左回転、溶接進行方向に向つて左側に垂直板を
    配したときには、前記先行アークの回転方向は、
    前記先行ノズルの上端から見て右回転、 前記先行アークの回転速度(NL):N0、 前記先行アークの回転直径(DL):1〜6mm、 前記後行アークの回転方向:溶接進行方向に向
    つて右側に垂直板を配したときには、前記後行ア
    ークの回転方向は、前記後行ノズルの上端から見
    て右回転、溶接進行方向に向つて左側に垂直板を
    配したときには、前記後行アークの回転方向は、
    前記後行ノズルの上端から見て左回転、 前記後行アークの回転速度(NT):N0、 前記後行アークの回転直径(DT):(WL−8
    mm)および1mmのうちの何れか大きい方から
    (WL+6mm)の範囲、 前記先行電極と前記後行電極との間の間隔:前
    記先行アークによる先行クレータと前記後行アー
    クによる後行クレータとが重ならないような間
    隔、 但し、N0:垂直脚長(l1)と水平脚長(l2)と
    の比(l1/l2)が最大となるアークの回転速度、 WL:前記下層ビードの幅 を満足させることを特徴とする2電極回転アーク
    隅肉溶接方法。
JP16197885A 1985-07-24 1985-07-24 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法 Granted JPS6224867A (ja)

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JP16197885A JPS6224867A (ja) 1985-07-24 1985-07-24 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法

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JP16197885A JPS6224867A (ja) 1985-07-24 1985-07-24 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法

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Publication Number Publication Date
JPS6224867A JPS6224867A (ja) 1987-02-02
JPH0324304B2 true JPH0324304B2 (ja) 1991-04-02

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JP16197885A Granted JPS6224867A (ja) 1985-07-24 1985-07-24 2電極回転ア−ク隅肉溶接方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5233149A (en) * 1991-08-02 1993-08-03 Eaton Corporation Reprocessing weld and method

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JPS6224867A (ja) 1987-02-02

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