JPH05374A - 水平固定管状部材の円周ガスシ−ルドア−ク自動溶接方法と溶接ト−チの傾動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 水平固定管状部材の円周全姿勢溶接を能率的
にかつ高品質の溶接部を得るための溶接方法とその装置
の提供。 【構成】 ガスシ−ルドア−ク溶接法で溶接姿勢が刻々
と変化する固定管状部材を内面側から溶接するにおい
て、各姿勢位置で最適な溶接ト−チ角度２に設定するも
ので、各姿勢位置は刻々と変化するのでそれに合わせて
溶接ト−チ角度２も最適ト−チ角度に変化させながら溶
接する方法、および、溶接ト−チ１を備えた溶接装置に
おいて該溶接ト−チ１を介して送給される溶接ワイヤ先
端のア−ク発生点を回転中心として溶接ト−チ１を傾動
する装置。 【効果】 最も困難な技術である円周全姿勢溶接におい
て、上向姿勢では高電流溶接となり、立向姿勢では高溶
着溶接とし下向姿勢では高速溶接とし、ト−タルとして
高能率で品質の安定した溶接が可能。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大径導水管あるいは鋼枠
製セグメントで構築される円形状トンネル等の水平固定
管状部材の突合せ円周継目部を内面側から溶接するガス
シ−ルドア−ク自動溶接方法および溶接ト−チの傾動装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】平成２年版「溶接接合便覧」（Ｐ−２８
６）によると、溶接ト−チ角度と溶接進行方向の位置関
係から該ト−チを被溶接材に向けて垂直にした位置から
溶接進行方向に対し反対側に傾斜させることを前進法と
いい、その傾斜角を前進角とし、該ト−チを溶接進行方
向側に傾斜させることを后退法といい、その傾斜角を后
退角としている。従来の自動溶接では、溶接線に沿って
レ−ルを置き、レ−ル上に走行台車を設置し、台車に付
設されたスタンドからア−ムが出て該ア−ムの把持部で
溶接ト−チを被溶接個所に向けて固定するという方法が
とられている。この場合、溶接ト−チ角度を傾斜させる
ためには、把持された該ト−チの中央部を傾斜角の軸心
にして定められた角度に傾斜させて固定し溶接する。図
１５は従来法による溶接の状況を示す側断面図で図示し
ない台車のスタンドから出たア−ムの把持部２４に固定
されト−チ１により溶接している状況を示している。図
中１２は溶接ト−チを前進角に傾斜した状況を模式的に
示したもので、１３は該溶接ト−チ角度を后退法にした
状況を示している。２はその角度をあらわすものであ
る。また、図中２２はシ−ルドガスノズルで、２３はシ
−ルドガスノズルを介して送給されるシ−ルドガスの送
給状況を模式的に示したものである。このような機構で
の自動溶接は定められた溶接ト−チ角度に設定して溶接
すると、溶接終了点まで定められた溶接ト−チ角度で溶
接することになる。もし、溶接中に該溶接ト−チ角度を
変更させようとすると、ト−チ中央の把持部を傾斜角の
軸心にしているため、ア−ク発生点が急激に該ト−チの
傾斜方向に対し反対側に移動することになり連続した溶
接ビ−トは得られない。よって、該溶接ト−チ角度を変
更したい場合は、溶接を一旦中断してト−チの把持部の
固定金具をゆるめてから該ト−チを傾け規定の角度に設
定する必要がある。管状部材の円周継目を溶接する方法
として、特開昭６１−１２３４６８号「全姿勢配管自動
溶接装置」あるいは特開昭５８−１４５３９４号「大径
管内面自動溶接用ガイドレ−ル装置」および特開昭５１
−２６６５４号「大径管自動溶接方法」等があるが、こ
れらはそれぞれの発明要点が述べられており、該溶接ト
−チ角度については一定角度で溶接する先に述べた方法
であるか、または溶接ト−チ角度については言及されて
いない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】水平固定管状部材の突
合せ円周継目を溶接するのは、刻々と変化する全姿勢溶
接であるため最もむつかしい溶接技術の１つである。す
なわち、重力に抗して溶接することになる上向姿勢にお
いては溶融金属の落下、凸出するのを防止するため電流
を低くして溶接する必要があるが溶接能率を向上させる
ためには可能なかぎり高電流、高速溶接ができ平滑で安
定した均一な溶接ビ−ドとすることが課題である。立向
姿勢位置では溶融金属が凸出することはないが、溶接進
行方向下側に流出し易いため、溶接電流を高くしても溶
接入熱量が増した分溶融金属が流出し易くなるため連続
した溶接ビ−ドを得るためには溶接速度を速くしなけれ
ばならず、結局浅溶込みで低余盛の溶接ビ−ド、すなわ
ち溶接層厚み（溶込み深さ＋余盛高さ）の小さい溶接ビ
−ドが得られる。ここでは溶接電流を高くして能率向上
をはかり、同時に溶接速度を可能なかぎり低くおさえて
溶接層厚みを大きくする方法とすることが課題である。
下向姿勢は重力の及ぼす悪影響がないだけ問題は少ない
と言えるが他の姿勢位置と整合性のある溶接層厚みを得
るための高能率溶接法、すなわち高電流、高速度で安定
した品質の溶接部を得ることが課題である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、突合せ
水平固定管状部材を内面側から管頂部（時計位置で１２
時）をスタ−ト点として管底部（時計位置で６時）へ向
けて円周溶接する左右それぞれの下進自動溶接方法にお
いて、１２時位置では溶接ト−チ角度を管の該位置にお
ける法線にたいして前進角３〜７度に傾けて溶接をスタ
−トし、同時にア−ク発生点を中心にして該溶接ト−チ
角度を徐々に変化させながら溶接を進め、１１時位置で
は該溶接ト−チ角度を該位置における管の接線に対して
ほぼ垂直にし、引続き該溶接ト−チ角度を変化させなが
ら溶接して、１０時位置では溶接ト−チ角度を該位置に
おける管の法線に対し后退角３〜７度にし、同様に該溶
接ト−チ角度を変化させながら溶接して、９時位置では
該溶接ト−チ角度を后退角８〜１２度にし、９時位置以
降は該溶接ト−チ角度を逆方向に変化させながら溶接し
ていき、８時位置では溶接ト−チ角度を該位置における
管の法線に対して后退角３〜７度にし、引続き同様に変
化させながら溶接して、７時位置では溶接ト−チ角度が
該位置における管の接線に対してほぼ垂直にし、さらに
該溶接ト−チ角度を変化させながら溶接して、溶接終了
点となる６時位置では該溶接ト−チ角度が前進角３〜７
度になって溶接が終了するようにして片側半周の溶接を
終了し、残りの片側半周も前記と同じ対称位置において
は同様に該溶接ト−チ角度を変化させながら溶接するこ
とを特徴とする水平固定管状部材の円周ガスシ−ルドア
−ク自動溶接方法と、突合せ水平固定管状部材の内面円
周に沿って移動する溶接ト−チを備えた溶接装置におけ
る該溶接ト−チの傾動装置であって、該溶接ト−チを装
着し、かつ該溶接ト−チを介して送給される溶接ワイヤ
の先端のア−ク発生点を回転中心として円弧運動する機
構を備えた溶接ト−チの傾動装置に係る。

【０００５】

【作用および実施例】管状部材の円周全姿勢溶接を高能
率的に溶接する方法として、溶接ト−チ角度に注目して
開発した本発明の作用および実施例を以下に詳述する。
図１は本発明の溶接方法を示すもので管状部材を内面か
ら溶接するにおいて、各位置で徐々と変化させていく溶
接ト−チ角度を１２等分された各時計位置の片側半周分
を代表して設定した状況を示す横断面図で円弧は被溶接
用管状部材を模似して示したものである。図中１、１ａ
〜１ｆは被溶接管状部材に向けてア−ク溶接する該溶接
ト−チを模式的に示したもので、変化しながら移動して
いく該ト−チがそれぞれ各時計位置を通過する際の溶接
ト−チ角度の傾斜状況を代表して示している。２、２ａ
〜２ｆは各時計位置における該ト−チの傾斜角度を示
し、特許請求の範囲に示した角度に設定している。３は
溶接ト−チの移動進行方向、４はそのスタ−ト点、５は
溶接終了点を示している。この方法を実現するための装
置を図２に示した。図２において溶接ト−チ１は溶接ワ
イヤ先端のア−ク発生点６をト−チ傾斜の回転角の軸心
にして溶接ト−チ傾動ガイド７を介して図２では図示し
ない駆動機構により設定された角度に変える。図中８は
溶接ワイヤ、９は被溶接母材、１０は溶融金属（斜
線）、１１は溶接ビ−ドを示している。１２は溶接ト−
チを前進角にした状況を示し、１３は溶接ト−チを后退
角にした状況を示している。１４はコンジットケ−ブル
で図示しないワイヤリ−ルからモ−タ−を介して溶接ワ
イヤ８を送給する。本発明の溶接方法により溶接した場
合に得られた溶接条件の例を表１に示し、従来法、すな
わち該溶接ト−チ角度を一定にして全周溶接した場合に
得られた溶接条件を表２に示した。従来法の場合の該溶
接ト−チ角度は垂直である。溶接スタ−トは上向姿勢と
なる１２時位置であり、図３は本法による該溶接ト−チ
角度を前進角５度にて溶接した場合の溶接状況を示す側
断面図（イ）と、得られた溶接ビ−ド形状の横断面図
（ロ）である。同じように図４は該溶接ト−チ角度を垂
直にした従来法で溶接した場合のそれぞれの側断面図
（イ）と、溶接ビ−ド形状の横断面図（ロ）を示し、図
５は比較のために該溶接ト−チ角度を后退角５度にして
溶接した場合のそれぞれの状況を示している。図４に示
す該溶接ト−チ角度を垂直にした従来法により溶接した
場合について説明すると、重力により溶融金属は下方に
流出する。すなわち、后方ビ−ド側に流出することにな
る。そのためア−クは母材側に近づいて発生することに
なる。電流を低くしても比較的深い溶込み１５が得られ
るのはこのためであり、溶接余盛１６は凸形の形状にな
りビ−ド幅１７は狭くなる。

【０００６】

【表１】

【０００７】

【表２】 比較のために示した図５の該溶接ト−チ角度を后退角５
度にした場合、ア−クの指向方向が后方溶接ビ−ド側に
向いた分だけ溶接金属の流出傾向を助長することにな
り、余盛が凸状になるか、図５（ロ）に示すように周期
的に不均一な凹凸ビ−ド１８になりアンダ−カット１９
が生ずる。よって、均一なビ−ドを得るためにはさらに
溶接電流および速度を下げなければならない。そこで、
本法では図３に示すように前進角５度にして溶接する。
前進角にするとア−クの指向方向が溶接進行方向に向く
分、溶融金属が后方ビ−ド側に流出する量が少なくな
る。すなわち、そこに滞って左右に押し広げられながら
ア−クは溶融金属１０上で発生することになるため溶込
みは浅くなり、ビ−ド幅は広くなって余盛は平滑な溶接
ビ−ド１１が形成される。すなわち、前進角５度にして
溶接する本法は表１に示すように、従来法による表２に
示す溶接条件より、溶接電流で３０Ａｍｐ高くすること
ができ、溶接速度も速く高能率溶接が可能となる、ま
た、溶接ビ−ド形状は平滑となり、品質が安定した均一
な溶接部が得られるようになる。前進角３度の場合も同
様な結果がえられ、また、前進角７度にしても良い。前
進角７度より大きくしても先に示したビ−ド形成に及ぼ
す影響の傾向性は大きくなるが、他の溶接姿勢での該溶
接ト−チ角度の整合性のためここでは７度に限定してい
る。なお、本発明で時計位置とは各時計位置におけると
同等の溶接ビ−ドを得られる前後の近傍を含む。溶接ス
タ−トして進行するに従い、被溶接部材は傾斜している
ため、溶接は立向姿勢に近づくことになり、同時に溶接
金属は重力の影響で溶接進行方向側に流出する傾向が刻
々と増していく。そこで、立向姿勢を代表して９時位置
における溶融金属の挙動について述べる。図６は、本法
による該溶接ト−チ角度后退角１０度にして溶接した場
合の溶接状況を示す側断面図（イ）と、得られた溶接ビ
−ド形状の横断面図（ロ）を示している。同じように図
７は該溶接ト−チ角度を垂直にしたままで溶接した従来
法による場合のそれぞれの側断面図（イ）と、溶接ビ−
ドの横断面図（ロ）である。９時位置では溶接進行方向
と重力の向きが一致しているので、溶融金属は溶接進行
方向側に流出し易くなっており、その分溶接速度を速く
しないと連続したビ−ドは得られない。溶接電流を高く
することは可能であり、従来法で施工した溶接条件は表
２に示すように電流１８０Ａｍｐ、速度は５０ｃｍ／ｍ
ｉｎであるが、得られた溶接ビ−ドは図７に示すように
浅溶込みで余盛は小さくビ−ド幅は広い。すなわち、溶
接層厚み（溶込み深さ＋余盛高さ）は小さく、上向ある
いは下向姿勢での溶接ビ−ドとの整合性のある溶接ビ−
ドが得られない問題がある。さらに比較のため該溶接ト
−チ角度を前進角５度で溶接した場合の溶接状況を示す
側断面を図８（イ）に、得られた溶接ビ−ド形状の横断
面図を図８（ロ）に示した。すなわち、溶融金属が流出
する傾向は益々助長されており、ついには溶融金属が流
れ落ちて正常な溶接ビ−ドが形成されなくなる。溶融金
属が溶落した個所は凹ビ−ド２０となっている。本法で
は該溶接ト−チ角度を後退角にして溶接するもので、そ
の状況は図６に示した。すなはち、ア−ク力が溶融金属
を后方、上側に押上げ、ささえるように作用するため、
溶接電流を上げることができ深溶込みが得られ溶接速度
を低くおさえて余盛を大きくすることが可能となり、溶
接層厚み２１の大きい溶接ビ−ドが得られる。このよう
に立向姿勢では溶融金属が先行して流出するのを防いで
溶接層厚みを大きくする方策をたてることが必要であ
る。各時計位置毎に実験した結果、１１時位置は溶融金
属の流出挙動の分岐点となるため該溶接ト−チ角度を管
の接線に対し垂直となるように設定する。１１時以降は
溶融金属が先行する傾向が増してくるため該溶接ト−チ
角度を后退角に傾けていき、１０時位置では該溶接ト−
チ角度を后退角３〜７度となって通過するように設定す
る。同様に、９時位置では先に示したように該溶接ト−
チ角度を后退角８〜１２度になるように設定する。この
ように設定することにより、溶接条件は表１に示すよう
に溶融電流２００Ａｍｐ、溶接速度を４５ｃｍ／ｍｉｎ
で溶接することが出来、従来法より高い電流が使用で
き、しかも溶接層厚みは大きく均一な品質の溶接部が得
られるようになっている。９時以降は被溶接部材の傾斜
がゆるやかになっていくため該溶接ト−チ角度は逆にも
どすように傾斜させていき、８時近傍位置では該溶接ト
−チ角度は后退角３〜７度になって通過するように設定
すれば上記と同様良好な溶接部が得られる。８時以降の
被溶接部材の傾斜は、さらにゆるやかとなって下向姿勢
溶接に近づいていく。ＪＩＳＺ３００３“溶接姿勢の定
義”によれば、傾斜角５０度までが下向姿勢であると定
められており、７時位置は傾斜角３０度であるので下向
姿勢の範囲内である。下向姿勢の重力の影響は小さくな
るが、この場合は下り坂溶接であるので、被溶接部材の
傾斜角に応じて溶融金属の流出挙動は影響される。一
方、下向姿勢では可能なかぎり溶融電流および速度とも
高くすることが出来るが、あまり高くすると、溶融金属
が后方溶接ビ−ド側に流出する傾向が増し、ついには余
盛が凸形となってビ−ド幅が狭くなり、アンダ−カット
欠陥が発生するという問題がでる。よって、本法では、
８時以降も該溶接ト−チ角度は逆にもどすように傾斜さ
せていき、７時位置では該溶接ト−チ角度を管の接線に
対し垂直となるように設定して、高能率溶接条件とする
ことを可能にした。６時位置の下向姿勢で該溶接ト−チ
角度を前進角５度にして溶接した場合の溶接状況を示す
側断面を図９（イ）に、得られた溶接ビ−ド形状の横断
面図を図９（ロ）に示した。溶接ト−チを前進角にした
分、ア−クの指向方向が溶接進行方向に向くため溶融金
属の一部は進行方向側に押出されるようになり、同時に
左右に押広げられ、ビ−ド幅は大きくなり余盛高さは低
くおさえられる。溶接ト−チ角度を垂直にして溶接した
従来法による溶接状況を示す側断面図を図１０（イ）
に、得られた溶接ビ−ドの横断面形状図を図１０（ロ）
に示した。溶融金属は后方ビ−ド側に流出するため深溶
込みで幅の狭いビ−ドが得られることになる。比較のた
めに該溶接ト−チ角度を后退角にして溶接した場合を図
１１（イ）に溶接状況を示す側断面図で示し、得られた
溶接ビ−ド形状の横断面図を図１１（ロ）に示した。す
なわち、図１０で示した傾向がさらに増すため溶接速度
が早い場合、ついにはアンダ−カット１９が発生するよ
うになる。よって、本法では溶接終了点となる６時位置
では前進角３〜７度になって終了するようにしたことに
より、表１に示す２４０Ａｍｐ、５０ｃｍ／ｍｉｎの高
能率溶接とすることを可能にした。すなわち、溶接ワイ
ヤと被溶接部材である母材との間で発生する溶接ア−ク
の指向性という特性とア−ク熱により溶けた溶融金属の
流動特性、および重力が溶融金属に及ぼす影響特性を各
姿勢位置毎に実験、検討した結果から溶接ト−チの傾斜
角度に注目して、各姿勢位置に最適な該溶接ト−チ角度
とする方法を発明したことにより高能率で品質の安定し
た溶接部を得ることに成功したのである。以上円周のう
ち片側半周について述べたが、水平固定管であるので、
反対側半周も各対称となる姿勢位置において同様に溶接
ト−チ角度を変化させて溶接するものである。

【０００８】次いで、本発明の溶接ト−チの傾動装置に
ついて説明する。図１２、図１３において、溶接ワイヤ
８を送給する溶接ト−チ１は溶接ト−チ支持ア−ム２５
により支持され、溶接ト−チ支持ア−ム２５は溶接ワイ
ヤ先端のア−ク発生点を中心とする円弧状の溝２６を有
する溶接ト−チ傾動ガイド７内を転動する２つの車輪２
７の車軸２８に支持される。車輪２７は図示しない鍔を
両側に有する。これらの２つの車輪２７間には、転動輪
２９が挟まれ、転動輪２９は溶接ト−チ傾動ガイド７の
溝２６の円弧の中心を回転中心とする回動ア−ム３０に
連係する。転動輪２９はモ−タ３１により回動ア−ム３
０を介して溝２６に沿って誘導され、移動し、転動輪２
９に近接して前後する２つの車輪２７は、溶接ト−チ傾
動ガイド７に沿って移動し、溶接ト−チ１は円弧運動す
る。溶接ト−チ傾動ガイド７は、支持枠３２に取付けら
れ、取付ア−ム３３を介して台車３４に取り付けられ
る。溶接トーチを傾斜させる回転中心、すなわち軸心の
位置はシールドガスノズル２２に包囲されたワイヤ送給
ガイド８ａ（チップと称す）先端からのワイヤ突出長さ
によって決定する。ワイヤ突出長さは、ワイヤ送給ガイ
ド８ａから被溶接母材９までの距離であり、通常２０〜
２５ｍｍが最適であるが、本例では２５ｍｍとした。ア
ークが発生すると、アーク長は１〜３ｍｍの間で変動す
るが、この値は溶接品質上は問題はない。また、溶接ト
ーチを傾斜させることに伴うアーク発生点の変動によ
り、溶接トーチを傾斜させる回転中心との間にずれが生
じても、溶接品質上無視し得る範囲である。台車３４の
走行について、図１４により説明する。管状部材３５の
突合せ部に近接して、管状部材３５の内面円周に沿い、
軌道台３６を介して設置された走行軌道３７上に、台車
３４は取り付けられる。走行軌道３７の両側は楔状の形
状をし、楔状の上下の端面において、それぞれ台車３４
側に設置された自由回転の車輪３８と係合する。走行軌
道３７上には、その円周に沿ってラック３９が固定さ
れ、ラック３９と係合する歯車４０が台車３４に設置さ
れた駆動装置４１により回転され、台車３４は溶接進行
方向に沿って往復に移動する。上記した溶接ト−チの傾
動装置を台車に搭載して溶接作業を行う場合の溶接ト−
チの傾動について説明する。管状部材３５における溶接
速度が定まると、走行軌道３７に沿っての台車３４の走
行速度が定まる。この走行速度は管状部材３５の中心に
対する台車３４の公転速度といえる。また、各時計位置
通過の際の溶接ト−チ１の傾斜角が定まると、その角度
（先進角、后退角）での溶接を達成すべく各時計位置区
間での溶接ト−チ１の円弧運動の角速度が定まる。この
角速度は溶接ト−チ１の自転速度である。角速度は各区
間内で、例えば等角速度とすることができる。これらの
動作は自動化により行うことができる。台車３４の駆動
装置４１に各時計位置区間での速度設定器を付帯させ
る。各時計位置での台車３４、すなはち溶接ト−チ１の
所在を、例えば歯車４０の回転数により設定する。ま
た、台車３４の各時計位置への到達をセンサ−により検
知し、調整することができる。また、モ−タ３１に溶接
ト−チ角度設計器、回転数設定器を付帯させる。１２時
位置での初期の溶接ト−チ角度として所定の前進角を設
定し、各時計位置区間内での溶接ト−チの円弧運動の角
速度の回転数を設定する。各時計位置での溶接ト−チ角
を検知して、溶接ト−チ角について必要な調整を行う。

【０００９】

【発明の効果】本発明は、水平固定管状部材を突合せる
円周継目を内面側から、管頂部の１２時位置から管底部
の６時位置に向けて左右をそれぞれを溶接する全姿勢溶
接において、それぞれの姿勢位置において最適の溶接ト
−チ角度になるよう変化させながら溶接することによ
り、従来法より高い溶接電流、高速度溶接条件を見出
し、高能率溶接を可能にし、適切な溶込みと平滑で安定
した品質の溶接ビ−ドが得られ、かつ全姿勢位置で整合
性のある形状の溶接部が得られるという効果がある。す
なわち、従来法と比較すると、溶接電流値、溶接速度の
値から算出して約２割の溶接能率の向上が得られ、溶接
品質が安定したことにより、溶接欠陥の発生が皆無にな
ったという効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の溶接方法を示す管状部材の溶接状況模
式図である。

【図２】本発明の溶接ト−チ角度を変動させる機構を示
す模式図である。

【図３】上向姿勢溶接で本発明の方法である溶接ト−チ
角度を前進角にした場合の、（イ）溶接状況を示す側断
面図と、（ロ）得られた溶接ビ−ド形状の横断面図であ
る。

【図４】上向姿勢溶接で従来法である溶接ト−チ角度を
垂直にした場合の、（イ）溶接状況を示す側断面図と、
（ロ）得られた溶接ビ−ド形状の横断面図である。

【図５】上向姿勢溶接で溶接ト−チ角度を后退角にした
場合の、（イ）溶接状況を示す側断面図と、（ロ）得ら
れた溶接ビ−ド形状の横断面図である。

【図６】立向姿勢溶接で本発明の方法である溶接ト−チ
角度を后退角にした場合の、（イ）溶接状況を示す側断
面図と、（ロ）得られた溶接ビ−ド形状の横断面図であ
る。

【図７】立向姿勢溶接で従来法である溶接ト−チ角度を
垂直にした場合の、 （イ）溶接状況を示す側断面図
と、（ロ）得られた溶接ビ−ド形状の横断面図である。

【図８】立向姿勢溶接で溶接ト−チ角度を前進角にした
場合の、（イ）溶接状況を示す側断面図と、（ロ）得ら
れた溶接ビ−ド形状の横断面図である。

【図９】下向姿勢溶接で溶接ト−チ角度を本発明の方法
である前進角にした場合の、（イ）溶接状況を示す側断
面図と、（ロ）得られた溶接ビ−ド形状の横断面図であ
る。

【図１０】下向姿勢溶接で溶接ト−チ角度を従来法であ
る垂直にした場合の、（イ）溶接状況を示す側断面図
と、（ロ）得られた溶接ビ−ド形状の横断面図である。

【図１１】下向姿勢溶接で溶接ト−チ角度を后退角にし
た場合の、（イ）溶接状況を示す側断面図と、（ロ）得
られた溶接ビ−ド形状の横断面図である。

【図１２】溶接ト−チの傾動装置の正面図である。

【図１３】図１３の溶接ト−チの傾動装置の平面図であ
る。

【図１４】台車の走行を説明する図である。

【図１５】従来法である溶接ト−チ把持方法を示す模式
図である。

【符号の説明】

１、１ａ〜１ｆ 溶接ト−チ ２、２ａ〜２ｆ 溶接ト−チ角度 ３ 溶接ト−チの移動進行角 ４ 溶接スタ−ト点 ５ 溶接終了点 ６ 溶接ワイヤ先端のア−ク発生点 ７ 溶接ト−チ傾動ガイド ８ 溶接ワイヤ ８ａ ワイヤ送給ガイド ９ 被溶接母材 １０ 溶融金属（斜線） １１ 溶接ビ−ド １２ 溶接ト−チ前進角の状況 １３ 溶接ト−チ后退角の状況 １４ コンジットケ−ブル １５ 溶込み深さ １６ 余盛高さ １７ ビ−ド幅 １８ 凹凸ビ−ド １９ アンダ−カット ２０ 凹ビ−ド ２１ 溶接層厚み ２２ シ−ルドガスノズル ２３ シ−ルドガス ２４ 把持部 ２５ 溶接ト−チ支持ア−ム ２６ 溝 ２７ 車輪 ２８ 車軸 ２９ 転動輪 ３０ 回動ア−ム ３１ モ−タ ３２ 支持枠 ３３ 取付ア−ム ３４ 台車 ３５ 管状部材 ３６ 軌道台 ３７ 走行軌道 ３８ 車輪 ３９ ラック ４０ 歯車 ４１ 駆動装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 突合せ水平固定管状部材を内面側から管
   頂部（時計位置で１２時）をスタ−ト点として管底部
   （時計位置で６時）へ向けて円周溶接する左右それぞれ
   の下進自動溶接方法において、１２時位置では溶接ト−
   チ角度を管の該位置における法線にたいして前進角３〜
   ７度に傾けて溶接をスタ−トし、同時にア−ク発生点を
   中心にして該溶接ト−チ角度を徐々に変化させながら溶
   接を進め、１１時位置では該溶接ト−チ角度を該位置に
   おける管の接線に対してほぼ垂直にし、引続き該溶接ト
   −チ角度を変化させながら溶接して、１０時位置では溶
   接ト−チ角度を該位置における管の法線に対し后退角３
   〜７度にし、同様に該溶接ト−チ角度を変化させながら
   溶接して、９時位置では該溶接ト−チ角度を后退角８〜
   １２度にし、９時位置以降は該溶接ト−チ角度を逆方向
   にに変化させながら溶接していき、８時位置では溶接ト
   −チ角度を該位置における管の法線に対して后退角３〜
   ７度にし、引続き同様に変化させながら溶接して、７時
   位置では溶接ト−チ角度が該位置における管の接線に対
   してほぼ垂直にし、さらに該溶接ト−チ角度を変化させ
   ながら溶接して、溶接終了点となる６時位置では該溶接
   ト−チ角度が前進角３〜７度になって溶接が終了するよ
   うにして片側半周の溶接を終了し、残りの片側半周も前
   記と同じ対称位置においては同様に該溶接ト−チ角度を
   変化させながら溶接することを特徴とする水平固定管状
   部材の円周ガスシ−ルドア−ク自動溶接方法。
2. 【請求項２】 突合せ水平固定管状部材の内面円周に沿
   って移動する溶接ト−チを備えた溶接装置における該溶
   接ト−チの傾動装置であつて、該溶接ト−チを装着し、
   かつ該溶接ト−チを介して送給される溶接ワイヤ先端の
   ア−ク発生点を回転中心として円弧運動する機構を備え
   た溶接ト−チの傾動装置。