JPH05285677A - エレクトロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法 - Google Patents
エレクトロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法Info
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- JPH05285677A JPH05285677A JP11832692A JP11832692A JPH05285677A JP H05285677 A JPH05285677 A JP H05285677A JP 11832692 A JP11832692 A JP 11832692A JP 11832692 A JP11832692 A JP 11832692A JP H05285677 A JPH05285677 A JP H05285677A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 溶接終了位置を高精度で、溶接母材上端に一
致させることができるエレクトロスラグ溶接における溶
接終了位置検出方法を提供する。 【構成】 溶接が進み、検知用電極31の先端が溶融金
属42に接触すると、通常、溶融スラグ41と溶融金属
42の各々の電気伝導度が異なるので、流れる電流が違
ってくる。制御部33は回路に流れる電流が一定以上変
化したことを検知すると、溶接装置1に信号を発して、
溶接を終了させる。
致させることができるエレクトロスラグ溶接における溶
接終了位置検出方法を提供する。 【構成】 溶接が進み、検知用電極31の先端が溶融金
属42に接触すると、通常、溶融スラグ41と溶融金属
42の各々の電気伝導度が異なるので、流れる電流が違
ってくる。制御部33は回路に流れる電流が一定以上変
化したことを検知すると、溶接装置1に信号を発して、
溶接を終了させる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロスラグ溶接
における溶接終了位置検出方法に関するものである。
における溶接終了位置検出方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】エレクトロスラグ溶接法は、融接の一種
であって、アーク熱ではなく、ワイヤと溶融スラグ中を
流れる電流の抵抗熱(ジュール熱)を利用して溶接を進
行させる特殊な溶接方法である。この溶接方法は、特に
厚板や超厚板の溶接に威力を発揮する。
であって、アーク熱ではなく、ワイヤと溶融スラグ中を
流れる電流の抵抗熱(ジュール熱)を利用して溶接を進
行させる特殊な溶接方法である。この溶接方法は、特に
厚板や超厚板の溶接に威力を発揮する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】エレクトロスラグ溶接
法では、溶融スラグの深さが溶接条件によって一定して
おらず、また溶融スラグは高温かつ不透明であるので、
溶融金属の位置を直接、肉眼等により視認することはで
きない。このため、溶接母材の上端に正確に一致させて
溶接を終了するのは極めて困難である。
法では、溶融スラグの深さが溶接条件によって一定して
おらず、また溶融スラグは高温かつ不透明であるので、
溶融金属の位置を直接、肉眼等により視認することはで
きない。このため、溶接母材の上端に正確に一致させて
溶接を終了するのは極めて困難である。
【0004】本出願人は特公昭62−19956号に開
示したようにエレクトロスラグ溶接における溶融金属位
置検出方法を提案している。この方法は、溶接終了位置
上部のスラグ浴中にプローブを位置せしめ、該プーロブ
と母材間の電位差を測定することにより溶融金属の位置
を検知するものである。この方法により、溶接終了位置
をほぼ母材上端に一致させることができる。しかしなが
ら、この方法は直接、溶融金属の位置を検知するもので
はないので、検出精度に一定の限界あり、改良が望まれ
ていた。
示したようにエレクトロスラグ溶接における溶融金属位
置検出方法を提案している。この方法は、溶接終了位置
上部のスラグ浴中にプローブを位置せしめ、該プーロブ
と母材間の電位差を測定することにより溶融金属の位置
を検知するものである。この方法により、溶接終了位置
をほぼ母材上端に一致させることができる。しかしなが
ら、この方法は直接、溶融金属の位置を検知するもので
はないので、検出精度に一定の限界あり、改良が望まれ
ていた。
【0005】たとえば、エレクトロスラグ溶接法を用い
てレールを溶接する場合、材質上、溶接終了後に、レー
ルの溶接部を冷却することにより、レール表面を一定の
硬度としている。しかし従来の方法では、高精度で溶接
終了位置を制御することができなかったので、溶接終了
位置において、所定の高さの余盛り溶接を行っていた。
このため、この余盛り溶接をする時間分だけ、レール下
部の溶接部分の温度が下がり、冷却効果が少なくなって
しまう。また、余盛り溶接を行うと、溶接終了後に、余
盛りの部分をレールの上面に一致させるための仕上げ作
業が必要となり、作業効率が悪くなる。このように、エ
レクトロスラグ溶接法を用いてレールの溶接を行うとき
には、溶接終了位置を母材上端に高精度で一致させるこ
とが望ましい。
てレールを溶接する場合、材質上、溶接終了後に、レー
ルの溶接部を冷却することにより、レール表面を一定の
硬度としている。しかし従来の方法では、高精度で溶接
終了位置を制御することができなかったので、溶接終了
位置において、所定の高さの余盛り溶接を行っていた。
このため、この余盛り溶接をする時間分だけ、レール下
部の溶接部分の温度が下がり、冷却効果が少なくなって
しまう。また、余盛り溶接を行うと、溶接終了後に、余
盛りの部分をレールの上面に一致させるための仕上げ作
業が必要となり、作業効率が悪くなる。このように、エ
レクトロスラグ溶接法を用いてレールの溶接を行うとき
には、溶接終了位置を母材上端に高精度で一致させるこ
とが望ましい。
【0006】本発明は上記事情に基づいてなされたもの
であり、溶接終了位置を高精度で、溶接母材上端に一致
させることができるエレクトロスラグ溶接における溶接
終了位置検出方法を提供することを目的とするものであ
る。
であり、溶接終了位置を高精度で、溶接母材上端に一致
させることができるエレクトロスラグ溶接における溶接
終了位置検出方法を提供することを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明は、エレクトロスラグ溶接法において、溶接
終了位置に検知用電極の先端を配置し、前記検知用電極
の先端が溶融金属に接触したときの溶接母材と前記検知
用電極との間の電気伝導度の変化を検知することにより
溶接終了位置を検知することを特徴とするものである。
めの本発明は、エレクトロスラグ溶接法において、溶接
終了位置に検知用電極の先端を配置し、前記検知用電極
の先端が溶融金属に接触したときの溶接母材と前記検知
用電極との間の電気伝導度の変化を検知することにより
溶接終了位置を検知することを特徴とするものである。
【0008】
【作用】本発明は前記の構成によって、溶融スラグと溶
融金属では、その固有の電気伝導度が異なるので、検知
用電極の先端が溶融スラグに接触しているときと、溶融
金属に接触したときとでは、検知用電極と溶接母材との
間の電気伝導度が異なり、したがって検知用電極と溶接
母材との間に微小電圧を印加しおき、たとえば流れる電
流を検知することにより、容易に溶接終了位置における
溶融金属を検知することができる。
融金属では、その固有の電気伝導度が異なるので、検知
用電極の先端が溶融スラグに接触しているときと、溶融
金属に接触したときとでは、検知用電極と溶接母材との
間の電気伝導度が異なり、したがって検知用電極と溶接
母材との間に微小電圧を印加しおき、たとえば流れる電
流を検知することにより、容易に溶接終了位置における
溶融金属を検知することができる。
【0009】
【実施例】以下に本発明の一実施例を図1乃至図3を参
照して説明する。図1は本発明の一実施例であるエレク
トロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法によりレ
ールを溶接するときの様子を示す概略斜視図、図2は溶
接母材であるレールを端面方向により見た側面図であ
る。
照して説明する。図1は本発明の一実施例であるエレク
トロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法によりレ
ールを溶接するときの様子を示す概略斜視図、図2は溶
接母材であるレールを端面方向により見た側面図であ
る。
【0010】エレクトロスラグ溶接法によりレールを溶
接するには、図1に示すように、溶接母材であるレール
100を適当な開先間隔をあけて突き合わせた状態で配
置し、溶融スラグと溶融金属が溶接部から流れ出ないよ
うに開先部に当金治具2を当て、溶接装置1により溶接
を行う。
接するには、図1に示すように、溶接母材であるレール
100を適当な開先間隔をあけて突き合わせた状態で配
置し、溶融スラグと溶融金属が溶接部から流れ出ないよ
うに開先部に当金治具2を当て、溶接装置1により溶接
を行う。
【0011】溶接装置1は、溶接ワイヤ11と、該溶接
ワイヤ11を開先に案内すると共に溶接電源から電力を
溶接ワイヤ11に供給する溶接トーチ12と、溶接トー
チ12を矢印aの方向に水平揺動する揺動軸を有するオ
シレータ13と、溶接トーチ12を矢印bの方向に昇降
する台車14と、溶接トーチ12を支持するホルダ15
と、ホルダ15をオシレータ13及び台車14に連結す
る連結板16と、台車14の移動を案内するガイドレー
ル17とを備えるものである。
ワイヤ11を開先に案内すると共に溶接電源から電力を
溶接ワイヤ11に供給する溶接トーチ12と、溶接トー
チ12を矢印aの方向に水平揺動する揺動軸を有するオ
シレータ13と、溶接トーチ12を矢印bの方向に昇降
する台車14と、溶接トーチ12を支持するホルダ15
と、ホルダ15をオシレータ13及び台車14に連結す
る連結板16と、台車14の移動を案内するガイドレー
ル17とを備えるものである。
【0012】当金治具2は、裏なみビード形成用として
用いられる、レール底部の裏面に当てた裏当材21及び
銅板22と、レールの底部開先を取り囲む形で配置して
ある一対の枠体23,24と、枠体23,24の上面に
載置し、溶接の進行に伴い、モータあるいは油圧駆動機
構等の任意の駆動手段(不図示)によって矢印c,dの
方向に摺動可能に設置した、レールの腹部及び頭部溶接
用の当金25,26とを備えるものである。
用いられる、レール底部の裏面に当てた裏当材21及び
銅板22と、レールの底部開先を取り囲む形で配置して
ある一対の枠体23,24と、枠体23,24の上面に
載置し、溶接の進行に伴い、モータあるいは油圧駆動機
構等の任意の駆動手段(不図示)によって矢印c,dの
方向に摺動可能に設置した、レールの腹部及び頭部溶接
用の当金25,26とを備えるものである。
【0013】エレクトロスラグ溶接法によりレール10
0を溶接するには、溶接ワイヤ11の先端が図2の一点
鎖線で示す軌跡を描くようにして溶接を行う。当金2
5,26は溶接が腹部にかかった時点で、すなわち軌跡
のA点以降は、2点鎖線で示す位置25a,26aに移
動する。かかるレール100の頭部までの溶接は、本出
願人による特願昭63−27257号(特開平1−27
79号)で、既に説明されているものと同じであるの
で、本願では、その詳細な説明は省略する。
0を溶接するには、溶接ワイヤ11の先端が図2の一点
鎖線で示す軌跡を描くようにして溶接を行う。当金2
5,26は溶接が腹部にかかった時点で、すなわち軌跡
のA点以降は、2点鎖線で示す位置25a,26aに移
動する。かかるレール100の頭部までの溶接は、本出
願人による特願昭63−27257号(特開平1−27
79号)で、既に説明されているものと同じであるの
で、本願では、その詳細な説明は省略する。
【0014】図3は本実施例方法を説明するための概略
ブロック図である。本実施例方法では、図3に示すよう
に、溶接終了位置に検知用電極31の先端が位置するよ
うに配置し、検知用電極31と溶接母材であるレール1
00との間に微小電圧、たとえば5Vを印加する。32
は電流計であり、その出力信号は制御部33に送られ
る。制御部33には入力部34であるキーボード等から
溶融スラグ41及び溶融金属42の電気伝導度等の情報
が、予め入力される。入力されたこれらの情報を制御部
33は記憶部35に記憶する。
ブロック図である。本実施例方法では、図3に示すよう
に、溶接終了位置に検知用電極31の先端が位置するよ
うに配置し、検知用電極31と溶接母材であるレール1
00との間に微小電圧、たとえば5Vを印加する。32
は電流計であり、その出力信号は制御部33に送られ
る。制御部33には入力部34であるキーボード等から
溶融スラグ41及び溶融金属42の電気伝導度等の情報
が、予め入力される。入力されたこれらの情報を制御部
33は記憶部35に記憶する。
【0015】溶接が進行し、レール100の最上部を溶
接するときには、図3に示す溶融スラグ41の位置が徐
々に上昇し、やがて検知用電極31の先端が溶融スラグ
41に接触して浸漬する。すると、検知用電極31とレ
ール100と電流計32と電源Eからなる回路に電流が
流れる。制御部33はこの時に流れる電流値を記憶部3
5に記憶する。尚、本実施例では、検知用電極31はそ
の先端を除き、耐熱性の絶縁材(たとえばセラミック
ス)により被覆されている。これにより、検知用電極3
1が溶融スラグ41中に浸漬する長さが変わっても、電
流は先端部のみを介して流れるので、流れる電流はほぼ
一定値となる。なお、検知用電極31は直接、高温度の
溶融金属に接触するので、耐熱性の高い高価な材料で作
製する必要がある。しかし、損傷が激しいので、逆に安
価な材料で作製し、1回或いは所定回数毎に交換するよ
うにしてもよい。
接するときには、図3に示す溶融スラグ41の位置が徐
々に上昇し、やがて検知用電極31の先端が溶融スラグ
41に接触して浸漬する。すると、検知用電極31とレ
ール100と電流計32と電源Eからなる回路に電流が
流れる。制御部33はこの時に流れる電流値を記憶部3
5に記憶する。尚、本実施例では、検知用電極31はそ
の先端を除き、耐熱性の絶縁材(たとえばセラミック
ス)により被覆されている。これにより、検知用電極3
1が溶融スラグ41中に浸漬する長さが変わっても、電
流は先端部のみを介して流れるので、流れる電流はほぼ
一定値となる。なお、検知用電極31は直接、高温度の
溶融金属に接触するので、耐熱性の高い高価な材料で作
製する必要がある。しかし、損傷が激しいので、逆に安
価な材料で作製し、1回或いは所定回数毎に交換するよ
うにしてもよい。
【0016】制御部33は、電流計32から電流がなが
れた旨の信号を受けた後は、流れた電流を前述のように
記憶部35に記憶するとともに、回路に流れる電流を監
視し、流れている電流値が記憶した前記電流値から一定
以上変化したか否かを判断する。溶接が進み、検知用電
極31の先端が溶融金属42に接触すると、通常、溶融
スラグ41と溶融金属42の各々の電気伝導度が異なる
ので、流れる電流が違ってくる。制御部33は、回路に
流れる電流が一定以上変化したこと、たとえば溶融金属
の方が電気伝導度が大きい場合には、電流値が所定値に
よりも大きくなったことを検知すると、溶接装置1に信
号を発して、溶接を終了させる。
れた旨の信号を受けた後は、流れた電流を前述のように
記憶部35に記憶するとともに、回路に流れる電流を監
視し、流れている電流値が記憶した前記電流値から一定
以上変化したか否かを判断する。溶接が進み、検知用電
極31の先端が溶融金属42に接触すると、通常、溶融
スラグ41と溶融金属42の各々の電気伝導度が異なる
ので、流れる電流が違ってくる。制御部33は、回路に
流れる電流が一定以上変化したこと、たとえば溶融金属
の方が電気伝導度が大きい場合には、電流値が所定値に
よりも大きくなったことを検知すると、溶接装置1に信
号を発して、溶接を終了させる。
【0017】上記の本実施例方法によれば、従来の方法
に比べて、溶融金属の位置を直接、検知することによ
り、高精度に溶接終了位置を制御することができる。し
たがって、エレクトロスラグ溶接法によりレールを溶接
した場合、従来の方法に比べて、余分な余盛り量を少な
くすることができるので、溶接時間が短くなり、溶接終
了後の冷却効果か大きくなるだけでなく、余盛り量を制
御することにより溶接金属上面の冷却速度を制御して溶
接部の硬度等、材質の制御が可能となる。また、溶接後
の余分な余盛りを取り除くための、仕上げ作業も容易と
なる。
に比べて、溶融金属の位置を直接、検知することによ
り、高精度に溶接終了位置を制御することができる。し
たがって、エレクトロスラグ溶接法によりレールを溶接
した場合、従来の方法に比べて、余分な余盛り量を少な
くすることができるので、溶接時間が短くなり、溶接終
了後の冷却効果か大きくなるだけでなく、余盛り量を制
御することにより溶接金属上面の冷却速度を制御して溶
接部の硬度等、材質の制御が可能となる。また、溶接後
の余分な余盛りを取り除くための、仕上げ作業も容易と
なる。
【0018】なお、上記の実施例では、検知用電極の先
端以外が耐熱性絶縁物で被覆されている場合について説
明したが、検知用電極はこのような被覆を施さなくても
よい。これは、検知用電極が溶融スラグ中に徐々に浸漬
すると、その側面には冷却されたスラグが付着するの
で、この付着したスラグによりその側面は絶縁されたの
と同じ状態となり、電流は検知用電極の先端を介しての
み流れるようになるからである。
端以外が耐熱性絶縁物で被覆されている場合について説
明したが、検知用電極はこのような被覆を施さなくても
よい。これは、検知用電極が溶融スラグ中に徐々に浸漬
すると、その側面には冷却されたスラグが付着するの
で、この付着したスラグによりその側面は絶縁されたの
と同じ状態となり、電流は検知用電極の先端を介しての
み流れるようになるからである。
【0019】本発明は上記の実施例に限定されるもので
はなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能で
ある。たとえば、上記の実施例では電流値の変化を検知
することにより、溶融金属の位置を検出したが、これは
検知用電極と溶接母材との間の電圧値の変化を検知する
ことにより溶融金属の位置を検知してもよい。また、上
記の実施例ではレールを溶接する場合について説明した
が、これは他の鋼材であってもよい。
はなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能で
ある。たとえば、上記の実施例では電流値の変化を検知
することにより、溶融金属の位置を検出したが、これは
検知用電極と溶接母材との間の電圧値の変化を検知する
ことにより溶融金属の位置を検知してもよい。また、上
記の実施例ではレールを溶接する場合について説明した
が、これは他の鋼材であってもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、溶
接終了位置に検知用電極の先端を配置し、この検知用電
極と溶接母材との間に微小電圧を印加し、検知用電極の
先端が溶融金属に接触したときの電気伝導度の変化を検
知することにより溶接終了位置を検知するので、溶接終
了位置を高精度で、溶接母材上端に一致させることがで
き、したがって余盛り量を減らして、溶接時間の短縮化
と仕上げの容易化を図ることができ、特にレール等の溶
接に好適なエレクトロスラグ溶接における溶接終了位置
検出方法を提供することができる。
接終了位置に検知用電極の先端を配置し、この検知用電
極と溶接母材との間に微小電圧を印加し、検知用電極の
先端が溶融金属に接触したときの電気伝導度の変化を検
知することにより溶接終了位置を検知するので、溶接終
了位置を高精度で、溶接母材上端に一致させることがで
き、したがって余盛り量を減らして、溶接時間の短縮化
と仕上げの容易化を図ることができ、特にレール等の溶
接に好適なエレクトロスラグ溶接における溶接終了位置
検出方法を提供することができる。
【図1】本発明の一実施例であるエレクトロスラグ溶接
における溶接終了位置検出方法によりレールを溶接する
ときの様子を示す概略斜視図である。
における溶接終了位置検出方法によりレールを溶接する
ときの様子を示す概略斜視図である。
【図2】溶接母材であるレールを端面方向により見た側
面図である。
面図である。
【図3】本実施例方法を説明するための概略ブロック図
である。
である。
1 溶接装置 2 当金治具 31 検知用電極 32 電流計 33 制御部 34 入力部 35 記憶部 41 溶融スラグ 42 溶融金属 100 レール
Claims (2)
- 【請求項1】 エレクトロスラグ溶接法において、溶接
終了位置に検知用電極の先端を配置し、前記検知用電極
の先端が溶融金属に接触したときの溶接母材と前記検知
用電極との間の電気伝導度の変化を検知することにより
溶接終了位置を検知することを特徴とするエレクトロス
ラグ溶接における溶接終了位置検出方法。 - 【請求項2】 前記検知用電極の先端以外の部分は耐熱
性絶縁材料により被覆されていることを特徴とするエレ
クトロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11832692A JPH05285677A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | エレクトロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11832692A JPH05285677A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | エレクトロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05285677A true JPH05285677A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14733906
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11832692A Withdrawn JPH05285677A (ja) | 1992-04-10 | 1992-04-10 | エレクトロスラグ溶接における溶接終了位置検出方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05285677A (ja) |
-
1992
- 1992-04-10 JP JP11832692A patent/JPH05285677A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990706 |