JPH05143B2 - - Google Patents
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- JPH05143B2 JPH05143B2 JP62171194A JP17119487A JPH05143B2 JP H05143 B2 JPH05143 B2 JP H05143B2 JP 62171194 A JP62171194 A JP 62171194A JP 17119487 A JP17119487 A JP 17119487A JP H05143 B2 JPH05143 B2 JP H05143B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
-
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はガスシールドアーク片面自動溶接に
おける裏ビード制御方法に関するものである。
おける裏ビード制御方法に関するものである。
従来のガスシールドアーク片面自動溶接法とし
ては、第５図に示すものがあつた。
ては、第５図に示すものがあつた。
図において、母材１の裏側には溶接線に沿つて
固形フラツクスやセラミツクス等から成る裏当材
２が裏当保守銅板３によつて密着させられてい
る。この裏当材２は溶接中に溶け、スラグ４とな
つて裏ビードを保護する役割を果たすものであ
る。
固形フラツクスやセラミツクス等から成る裏当材
２が裏当保守銅板３によつて密着させられてい
る。この裏当材２は溶接中に溶け、スラグ４とな
つて裏ビードを保護する役割を果たすものであ
る。
次に溶接装置の構成について説明する。電極ワ
イヤ５は送給ローラ６によつて連続的に送給され
て、電極チツプ７で通電され、ガスノズル８から
発生するシールドガス９中でアーク１０を発し、
溶接を行う。また、電力は溶接電源１１から供給
され、溶接進行に伴う溶接方向（矢印方向）への
電極ワイヤ５の移動は、図示しない走行台車によ
り自動的に行われる。
イヤ５は送給ローラ６によつて連続的に送給され
て、電極チツプ７で通電され、ガスノズル８から
発生するシールドガス９中でアーク１０を発し、
溶接を行う。また、電力は溶接電源１１から供給
され、溶接進行に伴う溶接方向（矢印方向）への
電極ワイヤ５の移動は、図示しない走行台車によ
り自動的に行われる。
従来のガスシールドアーク片面自動溶接は上記
のように構成され、母材表面から溶接を行なつて
良好な裏ビードを形成できるという利点を有して
いるため、反転することの出来ない構造物などの
溶接に広く利用されている。然かしながら、この
裏ビードの形状は開先ギヤツプの相違により不均
一を生じる。例えば開先ギヤツプが広すぎると裏
ビードが過剰に形成され、余剰ビードを削りとる
必要がある。逆に開先ギヤツプが狭すぎると溶け
込み不足が生じ、甚だしき場合には裏ビードが全
く形成されず、肉盛補修が必要となる。
のように構成され、母材表面から溶接を行なつて
良好な裏ビードを形成できるという利点を有して
いるため、反転することの出来ない構造物などの
溶接に広く利用されている。然かしながら、この
裏ビードの形状は開先ギヤツプの相違により不均
一を生じる。例えば開先ギヤツプが広すぎると裏
ビードが過剰に形成され、余剰ビードを削りとる
必要がある。逆に開先ギヤツプが狭すぎると溶け
込み不足が生じ、甚だしき場合には裏ビードが全
く形成されず、肉盛補修が必要となる。
従来、この開先ギヤツプの相違による裏ビード
形状の不均一を防止する方法としては、溶接途中
で溶接作業者の手動操作により、溶接速度などの
溶接パラメータを設定変更するという方法が採ら
れていた。
形状の不均一を防止する方法としては、溶接途中
で溶接作業者の手動操作により、溶接速度などの
溶接パラメータを設定変更するという方法が採ら
れていた。
或は被溶接部の開先ギヤツプ自体を予め高精度
で形成するという試みがなされていた。
で形成するという試みがなされていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記のような従来のガスシールドアーク片面自
動溶接では、裏ビード形状の不均一を防止するた
め、溶接作業者が溶接速度などの溶接パラメータ
を手動制御しているが、この作業には高度な技倆
を必要とする。例えば船舶など大きな構造物を片
面ガスシールドアーク溶接する場合には、裏面を
見ることができないので溶接中の状況が把握でき
ず、溶接作業者の経験や堪に頼るところが多い。
従つて裏ビードを均一に形成するには困難が伴い
熟練を要するという問題点があつた。或は被溶接
の開先ギヤツプ自体を予め高精度で形成するとい
う試みがなされていたが、要求される開先ギヤツ
プ精度は±１mm程度であり大きな構造物では必要
な精度を維持するのが困難であるという問題点が
あつた。
動溶接では、裏ビード形状の不均一を防止するた
め、溶接作業者が溶接速度などの溶接パラメータ
を手動制御しているが、この作業には高度な技倆
を必要とする。例えば船舶など大きな構造物を片
面ガスシールドアーク溶接する場合には、裏面を
見ることができないので溶接中の状況が把握でき
ず、溶接作業者の経験や堪に頼るところが多い。
従つて裏ビードを均一に形成するには困難が伴い
熟練を要するという問題点があつた。或は被溶接
の開先ギヤツプ自体を予め高精度で形成するとい
う試みがなされていたが、要求される開先ギヤツ
プ精度は±１mm程度であり大きな構造物では必要
な精度を維持するのが困難であるという問題点が
あつた。
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、開先ギヤツプ精度の影響を受けに
くく、裏ビードを均一に制御することができるガ
スシールドアーク片面自動溶接における裏ビード
制御方法を得ることを目的とするものである。
されたもので、開先ギヤツプ精度の影響を受けに
くく、裏ビードを均一に制御することができるガ
スシールドアーク片面自動溶接における裏ビード
制御方法を得ることを目的とするものである。
この発明に係るガスシールドアーク片面自動溶
接における裏ビード制御方法は、裏当材を、溶接
線に沿うように母材の裏側から密着させ、ガスシ
ールドアーク溶接により前記母材の表側から自動
溶接を行うガスシールドアーク片面自動溶接にお
いて、 前記裏当材の表面中央の長手方向に導電性材料
を設け、溶接中、前記母材と導電性材料間の電圧
を検出し、この電圧が予め設定された基準電圧と
一致するように溶接パラメータを制御することに
よつて裏ビードを安定に形成することにより上記
問題点を解決したものである。
接における裏ビード制御方法は、裏当材を、溶接
線に沿うように母材の裏側から密着させ、ガスシ
ールドアーク溶接により前記母材の表側から自動
溶接を行うガスシールドアーク片面自動溶接にお
いて、 前記裏当材の表面中央の長手方向に導電性材料
を設け、溶接中、前記母材と導電性材料間の電圧
を検出し、この電圧が予め設定された基準電圧と
一致するように溶接パラメータを制御することに
よつて裏ビードを安定に形成することにより上記
問題点を解決したものである。
なお、本発明の一つの好ましい実施例によれ
ば、前記溶接パラメータの制御は溶接速度の制御
により行われるものである。
ば、前記溶接パラメータの制御は溶接速度の制御
により行われるものである。
この発明においては、溶接中の母材と導電性材
料との間の電圧を検出し、この電圧を安定な裏ビ
ードを形成しうる予め設定された基準電圧と一致
するように溶接パラメータを制御することにより
均一な裏ビードが形成される。
料との間の電圧を検出し、この電圧を安定な裏ビ
ードを形成しうる予め設定された基準電圧と一致
するように溶接パラメータを制御することにより
均一な裏ビードが形成される。
以下、図面に基いて本発明の好ましい実施例に
ついて実験例とともに説明する。
ついて実験例とともに説明する。
第１図に本発明の一実施例に係る実験構成例を
示す。本実施例においては、上記従来技術と同様
に、固形フラツクスやセラミツクス等からなる裏
当材２を母材１の裏側に取り付けて溶接を行うの
であるが、第２ａ，ｂ図に示す如く裏当材２の中
央部の裏ビード形成用溝２ａの長手方向表面に
は、導電性材料１２が設けられている。この導電
性材料１２は、アークや溶融金属に接すると順次
溶かされて溶接ビードとなる。また、電圧計１３
は後述の電圧測定に用いるものである。他の部位
に関しては上記従来技術と同様である。
示す。本実施例においては、上記従来技術と同様
に、固形フラツクスやセラミツクス等からなる裏
当材２を母材１の裏側に取り付けて溶接を行うの
であるが、第２ａ，ｂ図に示す如く裏当材２の中
央部の裏ビード形成用溝２ａの長手方向表面に
は、導電性材料１２が設けられている。この導電
性材料１２は、アークや溶融金属に接すると順次
溶かされて溶接ビードとなる。また、電圧計１３
は後述の電圧測定に用いるものである。他の部位
に関しては上記従来技術と同様である。
第１図に示した片面ガスシールドアーク溶接法
において、溶接開始後、母材１の間を漏れたアー
ク１０が導電性材料１２に達し、母材１と導電材
料１２との間に電圧Vdを生じる。この電圧Vdを
電圧計１３で測定したところ、この母材１と導電
性材料１２との間の検出電圧Vdと裏ビード形状
とは第３図に示すように良い相関を示しているこ
とが明らかとなつた。
において、溶接開始後、母材１の間を漏れたアー
ク１０が導電性材料１２に達し、母材１と導電材
料１２との間に電圧Vdを生じる。この電圧Vdを
電圧計１３で測定したところ、この母材１と導電
性材料１２との間の検出電圧Vdと裏ビード形状
とは第３図に示すように良い相関を示しているこ
とが明らかとなつた。
第３図のグラフは、ナローギヤツプ溶接で開先
ギヤツプｇ一定で溶接速度ｖを変えたときの検出
電圧Vdとそれに対応する裏ビード形状を示し、
縦軸に検出電圧Vd〔Ｖ〕、横軸に溶接速度ｖ〔cm／
min〕を採つてある。他の溶接条件は下記に示す
通りである。
ギヤツプｇ一定で溶接速度ｖを変えたときの検出
電圧Vdとそれに対応する裏ビード形状を示し、
縦軸に検出電圧Vd〔Ｖ〕、横軸に溶接速度ｖ〔cm／
min〕を採つてある。他の溶接条件は下記に示す
通りである。
母材(1)：厚さ12mm、開先角度50゜、Ｖ開先継手
の鋼板 裏当材(2)：セラミツクス 導電性材料(3)：幅３mm、厚さ0.2mmの金属箔テ
ープ 電流／アーク電圧：250A／30V（直流） 電極ワイヤ(5)：直径１，２mmφのソリツドワイ
ヤ シールドガス(9)：アルゴンガス80％、炭酸ガス
20％の組成の混合ガス（商品名 アタールガ
ス） 開先ギヤツプ：(a)14mm、(b)12mm、 (c)10mm この第３図のグラフの領域（）では裏ビード
が過剰に形成され、領域（）では溶け込み不足
であり、領域（）では良好で美麗な裏ビード形
状が得られた。このように母材１と導電性材料３
間の検出電圧Vdと裏ビード形状は良い相関を示
している。この結果を利用すれば、領域（）に
基いて良好な裏ビードを形成する基準電圧V0を
設定できる。
の鋼板 裏当材(2)：セラミツクス 導電性材料(3)：幅３mm、厚さ0.2mmの金属箔テ
ープ 電流／アーク電圧：250A／30V（直流） 電極ワイヤ(5)：直径１，２mmφのソリツドワイ
ヤ シールドガス(9)：アルゴンガス80％、炭酸ガス
20％の組成の混合ガス（商品名 アタールガ
ス） 開先ギヤツプ：(a)14mm、(b)12mm、 (c)10mm この第３図のグラフの領域（）では裏ビード
が過剰に形成され、領域（）では溶け込み不足
であり、領域（）では良好で美麗な裏ビード形
状が得られた。このように母材１と導電性材料３
間の検出電圧Vdと裏ビード形状は良い相関を示
している。この結果を利用すれば、領域（）に
基いて良好な裏ビードを形成する基準電圧V0を
設定できる。
従つて、検出電圧Vdが常にこの基準電圧V0と
なるように溶接パラメータを制御すれば、開先ギ
ヤツプ精度によらず、良好な裏ビードを溶接線全
領域に渡つて安定に形成できる。
なるように溶接パラメータを制御すれば、開先ギ
ヤツプ精度によらず、良好な裏ビードを溶接線全
領域に渡つて安定に形成できる。
ここで検出電圧Vdと溶接速度ｖは線型な関係
にあることに着目すれば、溶接速度ｖを制御する
ことにより検出電圧Vdを制御できることが解る。
例えば第３図では、開先ギヤツプ10mmのときは溶
接速度を15cm/minに制御すれば良好な裏ビード
が得られることが解る。
にあることに着目すれば、溶接速度ｖを制御する
ことにより検出電圧Vdを制御できることが解る。
例えば第３図では、開先ギヤツプ10mmのときは溶
接速度を15cm/minに制御すれば良好な裏ビード
が得られることが解る。
以上により、従来ガスシールドアーク片面自動
溶接においては行なわれていなかつたオンライン
での裏ビードの制御が可能なことが判明した。
溶接においては行なわれていなかつたオンライン
での裏ビードの制御が可能なことが判明した。
このガスシールドアーク片面自動溶接における
裏ビード制御方法に使用する制御系の一実施例を
第４図に示す。
裏ビード制御方法に使用する制御系の一実施例を
第４図に示す。
図において、基準電圧V0は基準電圧設定器１
４に予め入力されているものとする。電圧計１３
による検出電圧信号Vdは、フイルタ１５により
ノイズを除去されて比較器１６に入力し、基準電
圧設定器１４による基準電圧信号V0と比較され
る。比較器１６は上記両電圧信号の偏差信号を速
度制御器１７（例えば積分器）に出力する。速度
制御器１７はこの偏差信号に対応する速度補正指
令を走行台車１９の駆動モータ系１８に出力し、
その時々の検出電圧Vdが基準電圧V0と一致する
ように走行台車１９の速度を制御する。以上によ
り良好な裏ビードが溶接線全領域に渡つて形成さ
れる。
４に予め入力されているものとする。電圧計１３
による検出電圧信号Vdは、フイルタ１５により
ノイズを除去されて比較器１６に入力し、基準電
圧設定器１４による基準電圧信号V0と比較され
る。比較器１６は上記両電圧信号の偏差信号を速
度制御器１７（例えば積分器）に出力する。速度
制御器１７はこの偏差信号に対応する速度補正指
令を走行台車１９の駆動モータ系１８に出力し、
その時々の検出電圧Vdが基準電圧V0と一致する
ように走行台車１９の速度を制御する。以上によ
り良好な裏ビードが溶接線全領域に渡つて形成さ
れる。
上記のように構成されたガスシールドアーク片
面自動溶接における裏ビード制御方法において
は、母材１と導電性材料１２間の電圧Vdが常に
一定になるように制御することにより、この電圧
Vdに応じた一定の裏ビードを形成することがで
き、裏ビードの制御を容易に行なうことができ
る。
面自動溶接における裏ビード制御方法において
は、母材１と導電性材料１２間の電圧Vdが常に
一定になるように制御することにより、この電圧
Vdに応じた一定の裏ビードを形成することがで
き、裏ビードの制御を容易に行なうことができ
る。
なお、上記実施例では溶接中における母材１〜
導電性材料１２間の電圧Vdを直接検出したが、
電極ワイヤ５〜母材１間の電圧、即ちアーク電圧
と電極ワイヤ５〜導電性材料１２間の電圧を測定
し、両電圧間の差を求め、この両電圧の差を一定
に制御しても上記実施例と同様に裏ビードを均一
に制御することもできる。
導電性材料１２間の電圧Vdを直接検出したが、
電極ワイヤ５〜母材１間の電圧、即ちアーク電圧
と電極ワイヤ５〜導電性材料１２間の電圧を測定
し、両電圧間の差を求め、この両電圧の差を一定
に制御しても上記実施例と同様に裏ビードを均一
に制御することもできる。
また導電性材料１２は、金属箔テープに限定さ
れるものではなく、導電性があつてアークで溶融
する性質のものであれば適宜に選択使用できる。
例えば帯条の金網や針金の使用も考えられる。
れるものではなく、導電性があつてアークで溶融
する性質のものであれば適宜に選択使用できる。
例えば帯条の金網や針金の使用も考えられる。
ところで上記説明では、この発明をシールドガ
ス９としてアタールガス（商品名）を使用する場
合について説明したが、その他にも炭酸ガスやア
ルゴンガスなども使用でき、炭酸ガス溶接、
MAG溶接、MIG溶接、TIG溶接等のガスシール
ドアーク溶接に広く利用できる。
ス９としてアタールガス（商品名）を使用する場
合について説明したが、その他にも炭酸ガスやア
ルゴンガスなども使用でき、炭酸ガス溶接、
MAG溶接、MIG溶接、TIG溶接等のガスシール
ドアーク溶接に広く利用できる。
この発明は以上説明した通り、母材と導電性材
料間の溶接中の電圧が裏ビード形状と良い相関関
係にあることを見出したことから、溶接中の母材
と導電性材料料間の電圧を検出し、制御すること
により熟練を要さずに裏ビードを所定形状で均一
に制御することができるという効果がある。従つ
て、開先ギヤツプの精度の影響を受けにくく安定
した裏ビードを形成できるという効果がある。
料間の溶接中の電圧が裏ビード形状と良い相関関
係にあることを見出したことから、溶接中の母材
と導電性材料料間の電圧を検出し、制御すること
により熟練を要さずに裏ビードを所定形状で均一
に制御することができるという効果がある。従つ
て、開先ギヤツプの精度の影響を受けにくく安定
した裏ビードを形成できるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示す側面図、第２
ａ図は本発明に使用する裏当材を示す斜視図、第
２ｂ図は第２ａ図のＸ−Ｘ方向斜視図、第３図は
母材〜導電性材料間の電圧−裏ビード形状特性
図、第４図はこの発明の実施例に使用する制御系
のブロツク図、第５図は従来のガスシールドアー
ク溶接を示す側面図である。 図中、１は母材、２は裏当材、１２は導電性材
料を示す。なお、各図中同一符号は同一または相
当部分を示す。
ａ図は本発明に使用する裏当材を示す斜視図、第
２ｂ図は第２ａ図のＸ−Ｘ方向斜視図、第３図は
母材〜導電性材料間の電圧−裏ビード形状特性
図、第４図はこの発明の実施例に使用する制御系
のブロツク図、第５図は従来のガスシールドアー
ク溶接を示す側面図である。 図中、１は母材、２は裏当材、１２は導電性材
料を示す。なお、各図中同一符号は同一または相
当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 裏当材を、溶接線に沿うように母材の裏側か
ら密着させ、ガスシールドアーク溶接により前記
母材の表側から自動溶接を行うガスシールドアー
ク片面自動溶接において、 前記裏当材の表面中央の長手方向に導電性材料
を設け、溶接中、前記母材と導電性材料間の電圧
を検出し、この電圧が予め設定された基準電圧と
一致するように溶接パラメータを制御することに
より裏ビードを安定に形成することを特徴とする
ガスシールドアーク片面自動溶接における裏ビー
ド制御方法。 ２ 前記溶接パラメータの制御が、溶接速度の制
御により行なわれることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のガスシールドアーク片面自動
溶接における裏ビード制御方法。 ３ 前記ガスシールドアーク溶接が、炭酸ガスシ
ールドアーク溶接であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項に記載のガスシールドアーク片面
自動溶接における裏ビード制御方法。 ４ 前記ガスシールドアーク溶接が、MAG溶接
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のガスシールドアーク片面自動溶接における
裏ビード制御方法。 ５ 前記ガスシールドアーク溶接が、MIG溶接
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に
記載のガスシールドアーク片面自動溶接における
裏ビード制御方法。 ６ 前記ガスシールドアーク溶接が、TIG溶接で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
載のガスシールドアーク片面自動溶接における裏
ビード制御方法。 ７ 前記裏当材が、固形フラツクスからなること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガス
シールドアーク片面自動溶接における裏ビード制
御方法。 ８ 前記裏当材が、セラミツクスからなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のガスシ
ールドアーク片面自動溶接における裏ビード制御
方法。 ９ 前記導電性材料が、帯条の金網や針金などの
線材からなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載のガスシールドアーク片面自動溶接に
おける裏ビード制御方法。 １０ 前記導電性材料が、金属箔テープからなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
ガスシールドアーク片面自動溶接における裏ビー
ド制御方法。
Priority Applications (5)
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| JP62171194A JPS6415278A (en) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | Back bead control method for automatic gas shielded arc one-side welding |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP62171194A JPS6415278A (en) | 1987-07-10 | 1987-07-10 | Back bead control method for automatic gas shielded arc one-side welding |
Publications (2)
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| JPH05143B2 true JPH05143B2 (ja) | 1993-01-05 |
Family
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Country Status (5)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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|---|---|---|---|---|
| JPH06104276B2 (ja) * | 1989-11-08 | 1994-12-21 | 日本鋼管株式会社 | 初層裏波溶接法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP3024335U (ja) * | 1995-11-02 | 1996-05-21 | 健司 宗像 | 自動車座席用マッサージ器 |
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