JPH0380584B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は、部品作製の為のシエイプメルテイン
グ溶着方法に関するものであり、特には付着され
た溶接ビード形状を特定の形状に厳密に制御する
ことによりシエイプメルテイングにより製造され
たオーステナイト質材料におけるマイクロフイツ
シヤー即ち微小亀裂欠陥（microfissure）を排除
する為の新規な方法に関する。 発明の背景 ここで使用するものとしての用語「シエイプメ
ルテイング」とは、或る表面若しくは初期予備成
形体上に層を積み上げて付着される溶着材料だけ
から構造部品を作製する溶着プロセスを言及する
ものである。この方法は、鉄乃至非鉄材料いずれ
をも使用して迅速に且つ経済的に製造されるほぼ
最終形態に近い部品を産出し得ると云う利点を呈
する。 従来技術 自動化及びコンピユーターコントロールは、シ
エイプメルテイングプロセスによる部品の作製を
完全なものと為すことが出来、それによりシエイ
プメルテイング製造段階の最大限の融通性を得る
ことを可能ならしめる。この方式の初期段階にお
いて、シエイプメルテイングプロセスにより創成
される特定部品の設計基準は、コンピユーター解
析を受けることが多かつた。設計基準に合う融通
性がシエイプメルテイング製造ステーシヨン中に
存在するとすると、所望のパラメターは、プロセ
スをコントロールする設備及び作用にプログラム
しうるはずである。 シエイプメルテイングプロセスは付着された溶
着金属だけから成る部品を作製しうるから、プロ
セスへの自動化コンピユーター制御の適用は、顧
客から注文された、機械的、耐食及び物理的性質
を有する最終製品をもたらす可能性がある。これ
は、これら性質が、投入溶着熱、冷却速度、ビー
ドの寸法及び形状、ビード配置順序並びにビード
姿勢の相関連した作用に強く拘束されるからであ
る。もし上記変数に加えて、製品全体を通してコ
ントロールされた態様で溶着溶加材の組成をも変
えることが可能であるなら、部品は、臨界点での
強度、靱性、硬度或は耐食性の所望の組み合わせ
を持つことが出来るはずである。 しかしながら、オーステナイト材料がシエイプ
メルテイングプロセスにより部品を製造するのに
使用される場合においては、特別の関心事項が存
在する。ここで使用するものとしての「オーステ
ナイト材料」とは、ガスメタル−アーク溶接
（GMAW）、潜弧溶接（SAW）、或はプラズマ−
ガスメタルアーク溶接（Ｐ−GMAW）のような
一般的アーク溶接方法により特に溶接可能であ
る、溶接等級のオーステナイト型ステンレス鋼、
ニツケル基スーパーアロイ及び鉄−ニツケル基合
金を言及するものである。そうしてオーステナイ
ト材料の一例は、インコネル625（商品名）であ
る。 オーステナイト材料は、その強度と耐食性との
ユニークな組み合わせにより有用性を高く評価さ
れている。しかし、厚い及び／或は裏当て材等に
より高度に拘束された溶着付着物がオーステナイ
ト材料を使用して肉盛りされるとき、マイクロフ
イツシヤーの発生として知られる状況が引き起こ
される。マイクロフイツシヤーの発生は、それが
溶着部の強度に直接強い影響を与え、またオース
テナイト材料から作成されたシエイプメルテイン
グ部品の場合には部品全体の健全性に影響を与え
るから、極めて重要である。シエイプメルテイン
グの場合に対しては、これらオーステナイト材料
は一般に、感受性材料と見なされる。何故なら、
複雑な形状の厚い溶着積み重ねが作製過程で関与
し、そして高度の拘束が予測されるからである。
しかし、これら材料が感受性であるという事実だ
けで、オーステナイト材料から作製されたシエイ
プメルテイング部品の必要性或は望ましさが排除
されるものでない。 様々の研究者が、シエイプメルテイングプロセ
スに関連する方法及び装置を開発してきた。米国
特許第3985995号（特公昭57−36066号）は、全体
を溶着金属から作製された、タービン及び発電機
において使用される部品のような大型の構造単一
品シヤフトの製造方法を開示している。ベントナ
イト若しくはフエライト／パーライト結晶組織を
得るためにマルテンサイト温度より低い温度に加
工物を局所的に冷却するために、溶着金属付着点
周辺で予備冷却及び事後冷却が使用される。この
方法では、低炭素鋼、非合金鋼及び低合金鋼（５
％までのCr及び／或は５％までのNi）に適用し
うるものとして示されている。 米国特許第4517434号は、シエイプメルテイン
グプロセスによりエルボウのような管ベンド即ち
曲げ継手を製作する方法及び装置を開示する。ベ
ンドの所要直径を有するベースとなる溶接リング
が、順次しての溶着材料が被覆されるにつれ管ベ
ンドにおいて所望される曲率半径に沿つてそして
所望される曲げ程度（30，45，90度等）まで溶接
ヘツドから離れて下向きに廻動し得る板に被覆さ
れる。オーステナイト材料から成る内面被覆が順
次して被覆されている間に、複数の溶接ヘツドを
使用してフエライト質材料製のベンド部材外壁を
作製することが出来る。 西独公開番号24 45 891号は、ストリツプ或は
ワイヤ電極と複数の溶接ヘツドを使用して筒状物
に表面コーテイングを被覆する方法及び装置を開
示する。プロセス中筒状物は連続的に回転され、
同時にストリツプ電極はその上に螺旋状に溶融さ
れて、製造速度の増大をもたらす。溶接ビードの
適用はギヤツプを残し、それらは続いての層が被
覆される時埋められる。もつと広い表面溶着ビー
ドがワイヤ電極を用いて創成されるべきなら、
個々のワイヤヘツドが往復動様式で移動され得
る。しかし、生成する幅広のビード以外には、そ
うした往復動と生成する全体ビード形状との特定
の関係或は生成される部品の性質に対する特定の
ビード形状の有益性について、開示は全くない。 欧州特許公開番号0163828 A1号は、多層表面
溶着法を使用して溶着材料から構造部品を製造す
る方法を開示する。このプロセス中、溶着ビード
層の組織は、順次しての層の被覆中一回乃至数回
変換され、ここでは溶着ビード形状、溶融深さ、
溶け込み深さ並びに下側層粗粒或は微粒変換済組
織の帯域が完全に微粒組織の帯域に変換される。
この方法は、それが特に、材料品質が
10MnMoNi55等級の鋼に相当するような溶着材
料を製造するのに適合する事実により特徴づけら
れる。10MnMoNi55等級の鋼は、ASTM
A533GR.B，CL.1或はASTM A508 C1.3に類似
であり、これらは、フエライト鋼である。熱影響
帯域の所望される熱変態をコントロールするため
に、より多くのレンズ状断面を有する平坦は溶接
ビードに対応する溶接ビード形状のものが使用さ
れている。ここには、いかにして特定の溶接ビー
ド形状を実現するかについての特別の教示は存在
しないことを銘記されたい。更に、微粒組織を得
るために下側層の熱影響帯域を変態させるという
特定の目標は、その開示が主にフエライト質材料
に向けられたものであることを示している（この
材料は上記マイクロフイツシヤーの発生の問題を
受けない）。何故なら、そうした微粒組織は、上
記オーステナイト材料を使用した場合には熱的プ
ロセスによつて実現されないからである。 斯くして、部品自体中にマイクロフイツシヤー
型欠陥の発生の可能性を排除し得る、オーステナ
イト材料製シエイプメルテイング部品の製造に使
用するための改善された方法及び装置を開発する
ことが望まれるようになつている。 発明の概要 本発明は、付着される溶着ビード形状を特定の
幾何学的特性即ち寸法形状に厳密に制御すること
により、シエイプメルテイングによるオーステナ
イト材料部品においてマイクロフイツシヤー型欠
陥の発生を排除するための方法を提供する。溶着
投入熱、加工物移行速度、ワイヤ送給速度を最適
化することにより、そしてオーステナイト溶着材
料の付着中溶接ヘツド自体を振動即ち往復動する
ことにより、アンダービード形状に鋭尖な不連続
部を有しない、望ましいビード形状を得ることが
出来る。アンダービード形状における鋭尖な不連
続部を排除することによりシエイプメルテイング
によるオーステナイト材料中に生じ得るマイクロ
フイツシヤー欠陥が大幅に減少或いは排除さえな
しうることが確認された。 従つて、本発明は、溶着プロセスで付着される
溶着ビード形状を厳密にコントロールすうことに
より好ましからざるマイクロフイツシヤー欠陥を
含まないシエイプメルテイングによるオーステナ
イト材料部品を製作する方法を提供する。 実施例の説明 本発明の背景情報と本発明に関する定義につい
て先ず簡単に説明する。 本発明において使用するに好ましい方法の一つ
は、協同ガスメタル−アーク溶接（synergic gas
metal−arc welding（GMAW））方法である。こ
れは、溶着ビード材料の高い付着速度を実現する
ことが出来、ロボツトシステムに容易に適応出来
そして溶着パドル（溶融池）の厳密な制御を必要
とする通常以外での姿勢での製作に容易に使用さ
れうる。用語「協同（synergic）」は、市販入手
し得る、GMAW電源の特定型式を言及するのに
使用される。これらのうちの二つの例として、
AIRCO Pulse Arc350或いはHOBART
Quantum350が挙げられる。AIRCO Pulse
Arc350の場合、電源系は、電源と、ワイヤフイ
ーダと、ガンと、遠隔制御付属物からなりそして
プロセスパラメターの精確な設定を許容するため
に電子式フイードバツク制御装置を含んでいる。
これら型式の電源は、従来型式のパルス式
GMAW電源より清浄で且つ安定した溶着材料の
移行を与える。両方の型式の電源は、良好な濡れ
とかなりの溶け込みの溶融池でもつて特殊姿勢で
の溶着能力をもたらす。 インコネル625材料のシエイプメルテイング方
法についての実験研究を、３種の溶着金属付着速
度における協同ガスメタル−アーク溶接（協同
GMAW）方法を使用して行ない、機械的性質に
及ぼす投入熱及び付着速度の影響を調べた。試験
した付着速度は、６，０及び14lb／hr（2.7、4.5及
び6.34Kg／hr）であつた。10及び14lb／hr（4.5及
び6.34Kg／hr）溶着肉盛パツドにおいては、重大
なマイクロフイツシヤー及び熱間割れ問題が見出
された。マイクロフイツシヤーを含む溶着付着物
において拘束度が低から高に変更されそして投入
熱は14.4KJ／inから40KJ／in（5.67KJ／cmから
15.74KJ／cm）まででの範囲とされた。拘束度
（即ち、溶着肉盛パツド上の裏当てバーが歪を防
止する程度）、投入熱、溶着用溶加材ワイヤ化学
組成が最初、割れの原因と仮定された。溶着用溶
加材ワイヤに関しては、それは２種類の異なつた
表面状態即ち気体清浄化されたものと潤滑された
ものとして供給されたが、その後の研究は２つの
表面状態間に著しい差異は検出されないことを示
した。 インコネル合金の上述したマイクロフイツシヤ
ーへの感受性に関する文献の調査の結果、幾つか
の因子が明らかにされていることが分かつた。熱
間割れ感受性は、ケイ素、硫黄、ニオブ、ホウ
素、燐、炭素、ビスマス、ジルコニウム、及び鉛
の濃度の増加にともない増加し、他方マンガン及
びマグネシウムの濃度の増大につれ減少すること
が報告されている。粒寸、投入熱及び溶融池巾／
深さ比の増大は、やはり熱間割れ感受性を増大す
るものとして報告されている。拘束度、予熱及び
パス間温度（多重パス溶接製品における溶接点で
の温度）の影響に関しては、相反する結果が見出
された。 協同ガスメタル−アーク溶接方法を使用して８
つの溶接金属パツドを作製して、様々の溶接条件
の影響を評価した。これら試験片の結果とそれら
と関連する溶接条件を表１，２及び３に示す。上
述したワイヤ表面条件を評価するために為された
予備的な溶接金属パツドは試験片８として提示さ
れる。

【表】
度使用 少

【表】

【表】 ここで図面を参照すると、第１図は、上面１４
を有する溶着肉盛パツド１２上に付着された、ビ
ード巾BWビード高さBHを有する３つの重なり
合つた溶着ビード１０を有する単一溶着金属層の
代表的断面図である。溶着ビード１０の基底部１
６は、パツド１２の上面１４から溶け込み深さ
TPまで突入している。これらは、GMAWスト
リンガービード技術（即ち、溶接ヘツドの振動即
ち往復動のない）を使用して生成された代表的溶
着ビードであり、そしてアンダービード形状の不
連続部、即ちパピラ（papilla）と呼ばれる乳頭
状突起１８をもたらした。これらは、パツド１２
の上面１４から下方にパピラ突入深さPPまで突
入している。パツド１２の上面１４より上方に在
る溶着ビード１０の断面帯域は、補強帯域２０と
呼ばれる。溶着ビード１０の断面帯域全体は、ナ
ゲツト（nugget）帯域２２と呼ばれる。 第２図は、顕著な不連続部即ちパピラ１８の存
在しないアンダービード形状を有する単一の溶着
ビードの断面を示す。これは、溶着中本発明の溶
接ヘツド（図示なし）を振動することにより生成
されたものであり、マイクロフイツシヤーへの感
受性の減少をもたらした。一般に、BW対全体高
さOHの比率は、３：１のオーダーにあることが
好ましい。 表１〜３を参照すると、試片１及び２における
マイクロフイツシヤーは、熱影響帯域におけるパ
ピラ１８に平行に発生した。試片３は、ビード形
状の影響を評価するものであり、その目的は溶接
トーチを振動しそしてシールドガスを変更するこ
とによりビード形状を変えることであつた。試片
３に対する溶接条件は、電圧を僅かに低くしたこ
ととシールドガスをアルゴン−ヘリウムから純ア
ルゴンに変更したことを除いて試片１及び２にお
けるのと同等であつた。僅かのマイクロフイツシ
ヤーはまだ認められたが、その寸法及び数は著し
く減少した。 試片４は、特にその高くされたMn／Ｓ比に対
して選択された、異なつた熱量の溶加材が使用さ
れたことを除いて、試片３の条件を使用した。こ
の裂け目を含まない溶着物において極く小さな微
小孔（５ミクロン直径）が認められた。 試片５では、試片３との比較のために、投入熱
を30KJ／inから20KJ／in（9.84KJ／cmから
7.87KJ／cm）低下した効果を評価した。試片５
において見出された裂け目の数は試片２における
より少ないが、試片３よりは多いことが見出され
たから、クラツキングを減少するのにビード形状
は投入熱より一層著しい影響を有すると結論づけ
られる。 試片６は、投入熱の一層大きな減少の影響を評
価した。これは、試片１と同一の溶加材ワイヤを
使用して為されたが、但し低拘束度（ベース板の
み、裏当てバー無し）の下で行なわれそしてスト
リンガービード技術を使用した。試片１との比較
により、投入熱と拘束度の低下はフイツシヤーへ
の感受性の減少に僅かの効果しか持たなかつた。
付着速度の増大を伴つての移行速度の増大（一定
投入熱）は、パピラの突入深さの増大により証明
されるように、ビード形状に影響を有した。やは
り、ビード形状が割れ感受性における主たる因子
であるように思われる。 試片７は、溶加材金属が試片４に対して使用さ
れたのに戻された他は試片６と同等の溶着条件で
為された。マイクロフイツシヤーの顕著な減少が
観察された。明らかに、化学組成がフイツシヤー
の形成に一次的影響を有するが、しかしヒード＃
325溶加材材料が試片７の溶着条件を用いて付着
されたときにはクラツクが発生したが、試片４の
溶着条件の下ではクラツクを発生しなかつたとい
う事実は、ビード形状もまた一次的影響を有する
ことを示している。 これら研究の結果として、ビード形状がオース
テナイト材料において熱間割れ感受性に一次的影
響を有することが確認されまた著しいアンダービ
ード変化（即ちパピラ）は回避されるべきことが
確認された。化学組成もまたフイツシヤーの形成
への感受性に一次的影響を有する。投入熱と付着
速度は、拘束度と同じく、ビード形状に影響を与
えることによりフイツシヤーの形成への感受性に
二次的影響を有する。 ここで第３及び４図を参照すると、シエイプメ
ルテイング製造装置２８に配置された溶接ヘツド
即ち溶接トーチ２４及び円筒状加工物２６の端面
及び側面が示されている。円筒状加工物２６は、
駆動手段（図示無し）により所望の回転速度で回
転される予備成形体３０上に、層を積み重ねられ
ている。溶接トーチ角度Ｘは、付着される溶着ビ
ード３２の移動線に対する溶接トーチの角度を指
す。零度のトーチ角度は垂直方法である。Ｘの正
の値は、垂直方向から前方方向への角度である、
即ち付着されている溶着ビード３２から離れる方
向への弧角である。逆に、Ｘの負の値は、垂直方
向から後方への角度である、即ち付着されている
溶着ビード３２に向かつての弧角である。一般に
は、＋Ｘ（前方向）においてのトーチ角度の増大
は、一層浅い、より丸みの付いた溶け込み形状を
有する溶着ビードを生成する。−Ｘ（後方向）にお
けるトーチ角度の増大は、垂直姿勢において生成
されるものより一層丸みの付いた溶着ビード３２
を生成するが、溶け込み深さに関してはほぼ同じ
である。−Ｘを増大すると、溶着ビード３２は一
層狭く且つ高くなり、基底部１６に対して急な角
度を持つ。トーチ角度Ｘの範囲は±30度以内であ
る。 溶接トーチ２４は、付着される溶着ビード３２
の移動線に対して溶接トーチ２４の横から横への
振動即ち往復動を可能ならしめる為に振動機３６
に付設されている。３つの振動成分、即ち巾、速
度及び滞留時間が存在する。３つの成分が、互い
にまた移動速度（溶接トーチ２４が円筒状加工物
２６に溶着ビード３２を被覆する速度）に依存し
て、良好な溶着物を生成する。或る与えられた移
動速度に対して、最適の振動巾は、溶着ビード３
２の溶け込み点形状を広げそしてその深さを減じ
る。過剰の振動巾は、もし振動速度が低過ぎると
溶着ビード３２を通して前後にステイツチング即
ち縫合（stitch）する特異な溶け込み点を生成
し、振動速度が早すぎるなら過剰のスパツタを生
じる。最適の振動巾は、ステイツチングや過剰の
スパツタの無い、特定の振動に対して良好な溶け
込み形状を生成するようなものである。 滞留時間は、約0.25秒／側まで溶着ビード３２
の溶け込み模様にほとんど影響を持たない。これ
を越える滞留時間は、付着された溶着ビード３２
の断面において２つの明瞭な溶け込み点を生成す
る。また、過剰の滞留時間は、付着された溶着ビ
ード３２の表面にステイツチング作用を生じる恐
れがあり、これは続いての溶着ビード３２により
上に溶着される時後に溶着欠陥の原因となる可能
性がある。溶着ビード３２の多重層に対しては、
重なり合つた側部での僅かに長い滞留時間が、平
坦で一様な溶け込みの生成を助成しそして先に付
着された溶着ビード３２上への密着性を改善す
る。 トーチ角度Ｚは、付着される溶着ビード３２の
移動線に対して90度の平面における溶接トーチ２
４の角度を指す。このトーチ角度Ｚは、先の溶着
ビード３２に続いての溶着ビード３２を付加する
時使用される。この角度は垂直方向から測定さ
れ、＋Ｚ角度は先の溶着ビード３２の基底部１６
に溶接トーチ２４を指向している。トーチ角度Ｚ
を増大することにより、付着された溶着ビード３
２の溶け込みの鋭さが僅かに減少する。トーチ角
度Ｚの最大の利点は、先に付着された溶着ビード
３２上への密着性の改善である。トーチ角度Ｚの
過剰値（30度を越える）は、先の溶着ビード３２
に重なる時乱調なアークを発生し、そして付着さ
れた溶着ビード３２に欠陥発生点となり得る表面
不整部を創出する危険がある。 円筒状加工物２６に連続した溶着ビード３２を
被覆する為には、溶接トーチ２４の割り出しを必
要とする。割り出しとは、続いての溶着ビード３
２を形成するに先立つて溶接トーチ２４が移動す
る距離である。割り出しをコントロールすること
は、隣り合う溶着ビード３２間に存在する重なり
量を調整する。あまりに小さな割り出しは、厚い
溶着ビード３２、基材材料（予備成形体３０もし
くは円筒状加工物２６）中への非常に浅い溶け込
み、及び後の欠陥発生点として作用する恐れのあ
る、非常に急な基底部１６の角度を生成する。加
えて、急な基底部１６の角度をゆうする、この型
式の厚い溶着ビード３２上でのアークの振動は、
突き出し長さ（溶接電極３８の先端から円筒状加
工物２６までの距離）の変動により電圧及び電流
変動を伴う乱調アークを発生する。過剰の割り出
しは、間に深い谷を有する溶着ビード３２を生成
し易い。適正量の割り出しが、急な基底部１６の
角度を生成することなくまた溶着ビード３２間に
谷を生じることなく互いに密着した溶着ビード３
２を生成する。 溶接トーチ２４の移動速度は、明らかに、溶け
込み或は溶着ビード３２の形状に殆ど影響を持た
ず、これらは共に移動速度の減少に相応して増大
するように思われる。 第５図を参照すると、特に回転対称円筒状円筒
状加工物２６の製造に適応する、本発明に従うシ
エイプメルテイング装置２８の概略が示されてい
る。円筒状加工物２６は、テーブル４０上に設置
されるローラ４８により一端において支持される
予備成形体３０上に層を成して作製される。予備
成形体３０の他端は、スタンド４２上に支持され
る駆動手段４０にチヤツク４４により付設され
る。これらは、工程中、予備成形体３０の他端を
支持しそして予備成形体３０及び円筒状加工物２
６を所望の速度で回転する役目を成す。予備成形
体３０の両端はそこを密閉するため板で蓋され
る。予備成形体３０の、駆動手段４０とは反対側
の端において、冷却管路５２に接続される回転式
継手５０が取り付けられる。冷却管路５２は、予
備成形体３０とそれを取り巻く円筒状加工物２６
を所望の温度に維持するため、工程中、予備成形
体３０内部を循環する水のような冷却媒体源に接
続される。冷却媒体温度は適当な温度センサ（図
示無し）により探知される。 円筒状加工物２６の回転軸線は、水平に、そし
て側ビーム５４に平行に且つその下側に位置づけ
られている。側ビーム５４には、振動機３６及び
そこに付設された溶接トーチ２４が直線運動自在
に設置されそしてこれらは円筒状加工物２６の長
手方向に沿つて駆動される。円筒状加工物２６の
表面に対する溶接トーチ２４の高さの調整は、円
筒状加工物２６から所要の距離において溶接電極
３８を位置付ける為に提供される。例えば、溶接
トーチ２４は好適にはLinde ST−12モデルから
構成し得る。振動機３６及びその付設溶接トーチ
２４の設置はまた、トーチ角度Ｘ及びトーチ角度
Ｚ方向への溶接トーチ２４の各運動を許容するよ
うに設計されそしてまた円筒状加工物２６に対す
る溶接トーチ２４の調節を一層容易ならしめる為
に手動クロススライド５６にも取り付けられてい
る。振動機３６、駆動手段制御装置６０並びに電
源及びワイヤフイーダ６２はすべて独立して調整
することが出来そして与えられた用途に対して溶
着パラメターを最適化するよう制御され、電源及
びワイヤフイーダ６２は、それぞれ、電気的及び
機械的接続手段６６及び６８を介して側ビーム移
動キヤリツジ６４及び溶接トーチ２４に接続され
ている。 実施例 上記装置はインコネル625オーステナイト材料
製のシエイプメルテイング筒を作製するのに好首
尾に使用出来、優れた結果を与えた。その作製に
使用した幾つかのパラメターは次の通りであつ
た： 溶加材ワイヤ：0.045″（0.114センチ）インコネ
ル625 シールドガス：アルゴン 流量：70 CFH（1.98
m³） ワイヤ送り速度：350〜375インチ／分（889〜
952.5センチ） 平均電流／電圧：175〜205A／27.5〜30V 振動巾、周期：３／16″（0.476センチ）於95サ
イクル／分 割り出し／回転：0.400インチ（1.016センチ） パス間温度：400〓（204.4℃）以下 これら円筒の非破壊試験は不合格としての兆候
を何ら示さなかつた。空気中で円筒を計量しそし
てその水容積排斥量を得ることにより測定された
密度測定値は理論値の100％密度であることを示
した。金属組織学的解析からは、酸化物は存在せ
ず、極く少量の微小孔（0.01％未満と推定）が認
められただけであつた。最後に、採取された機械
的試験サンプルは、大半の従来からの鋳造もしく
は鍛造インコネル625製品より優れた機械的性質
を示した。 本発明の具体例について説明したが、本発明の
範囲内で多くの変更を為しうることを銘記された
い。例えば、好ましい具体例として、協同式
GMAWプロセスについて特に述べたが、本発明
はそれに制限されるものでない。ストレート（非
パルス）GMAW、パルスGMAW、プラズマ
GMAWそして他の密接に関連するGMAW変更
方法を含めて、他の従来からのGMAWプロセス
が本発明において使用出来る。加えて、振動機及
びその付設溶接トーチを駆動しそして直線移動す
る為の装置として側ビームが記載されたが、ロボ
ツト型装置を含めて他の任意の適当な溶接マニピ
ユレータを本発明の実施に用いることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、溶接肉盛パツドに被覆した３つの重
なり合つた溶着ビードを有する単一溶着金属層の
断面図である。第２図は、著しい不連続部即ちパ
ピラの無いアンダービード形状を有する一つの溶
着ビードの断面図である。第３図は、シエイプメ
ルテイング製造装置の溶接トーチと加工物の端面
図である。第４図は、第３図の側面図である。第
５図は、本発明に従うシエイプメルテイング製造
装置の概略図である。 １０……溶着ビード、１２……溶着肉盛パツ
ド、１４……上面、１６……基底部、１８……不
連続部即ちパピラ、２８……シエイプメルテイン
グ製造装置、２４……溶接トーチ、２６……加工
物、３０……予備成形体、３６……振動機、３８
……溶接電極、４０……駆動手段、４４……チヤ
ツク、５２……冷却管路、５４……側ビーム、６
４……キヤリツジ、６２……ワイヤフイーダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シエイプメルテイング工程全体を通して溶着
   金属の付着状態を厳密に制御してアンダービード
   の不連続部を有する溶着ビードを回避することに
   より、シエイプメルテイングにより製造されたオ
   ーステナイト材料部品におけるマイクロフイツシ
   ヤー欠陥を排除する溶着方法であつて、 初期表面を用意する段階と、 該表面上に順次して被覆される溶着ビードの層
   を指定されたパス間温度で付着する為溶接トーチ
   を用意する段階と、 付着される溶接ビードの移動線に対して90度の
   面における前記溶接トーチのトーチ角度Ｚを調整
   して隣り合う溶接ビードの密着性を改善する段階
   と、 シエイプメルテイング工程中付着された溶着ビ
   ードの移行線に対して一側から他側へと横振動様
   式で前記溶接トーチを振動する段階と を包含し、溶着ビードの溶け込み点を溶着ビード
   巾に沿つて拡大して、鋭尖な不連続部の無い平坦
   な、丸みつけられたアンダービード形状を生成す
   ることを特徴とするシエイプメルテイングにより
   製造されたオーステナイト材料部品におけるマイ
   クロフイツシヤー欠陥を排除する付着方法。 ２ シエイプメルテイング工程中、初期表面を回
   転しそして溶接トーチを該初期表面の長手方向に
   沿つて移動して連続した溶着金属層を生成する段
   階と、付着された溶接ビードの移動線に対する溶
   接トーチのトーチ角度Ｘを調整して一層丸みのつ
   いた溶け込み形状を有する溶接ビードを生成する
   段階とを更に含む特許請求の範囲第１項記載の方
   法。 ３ 溶接トーチの振動巾及び速度を制御してステ
   イチング或いは過剰のスパツタを生じることなく
   付着溶接ビードに対して平坦な丸みつけられた溶
   け込み形状を生成する特許請求の範囲第１項記載
   の方法。 ４ 初期表面内部に冷却媒体を循環せしめて該初
   期表面及び該初期表面に付着された溶着ビードを
   所望の温度に維持する段階を更に含む特許請求の
   範囲第１項記載の方法。 ５ 隣り合うビード間に急なビード基底部角度や
   谷間を生じることなく隣り合う溶接ビード間に密
   着状態を実現するよう溶接トーチを割り出す段階
   を更に含む特許請求の範囲第４項記載の方法。シ
   エイプメルテイング工程全体を通して溶着金属の
   付着状態を厳密に制御してアンダービードの不連
   続部を有する溶着ビードを回避することにより、
   シエイプメルテイングにより製造されたオーステ
   ナイト材料部品におけるマイクロフイツシヤー欠
   陥を排除する溶着方法であつて、 被加工表面を用意する段階と、 該表面上に順次して被覆される溶着ビードの層
   を指定されたパス間温度で付着する為溶接トーチ
   を用意する段階と、 シエイプメルテイング工程中付着された溶着ビ
   ードの移行線に対して一側から他側へと横振動様
   式で前記溶接トーチを振動する段階と、 を包含し、溶着ビードの溶け込み点を溶着ビード
   巾に沿つて拡大して、不連続部の無い平坦な、丸
   みつけられたアンダービード形状を生成すること
   を特徴とする付着方法。