JPH054185B2 - - Google Patents

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JPH054185B2
JPH054185B2 JP12235383A JP12235383A JPH054185B2 JP H054185 B2 JPH054185 B2 JP H054185B2 JP 12235383 A JP12235383 A JP 12235383A JP 12235383 A JP12235383 A JP 12235383A JP H054185 B2 JPH054185 B2 JP H054185B2
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JP
Japan
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welding
welded
bead
arc
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JP12235383A
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JPS6015068A (ja
Inventor
Toshiaki Myazaki
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication of JPS6015068A publication Critical patent/JPS6015068A/ja
Publication of JPH054185B2 publication Critical patent/JPH054185B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/0026Arc welding or cutting specially adapted for particular articles or work

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は薄板の溶け落ちやアンダーカツトをな
くして溶接するアーク溶接方法に関する。
〔発明の技術的背景〕
配電盤、変圧器などの電気機器は小形軽量化の
傾向とともに筐体の薄板化が進んできており、そ
の板厚も最近では1mm前後の鋼板も使用されるよ
うになつてきた。また筐体の板材の溶接部は外部
との密封性が要求されるだれでなく、十分な機械
的強度が要求される。従来、前記のような薄板の
溶接は、アセチレンガス溶接やTIG溶接に頼るの
が常であつたが、前者は入熱が大きいため歪が生
じ使用する継手形状に制限があり、また後者は熱
の集中が良いため継手形状の制限は少ないが、溶
接速度が遅く、CO2ガスをシールドガスとした溶
極式溶接法に比べ非能率であるという問題があつ
た。
そこで近年溶接ワイヤを細くし、小電流域での
アーク安定性と溶接ビードの外観を改善すること
を目的として、ArガスとCO2ガスを適当に配合
した混合ガスをシールドガスとして用いる溶極式
のアーク溶接法(MAG溶接)が開発され、薄鋼
板の溶接に多く採用されてきた。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、薄板の溶接においてはMAG溶
接を用いても、溶接ワイヤの径を極端に細くする
ことは溶接ワイヤ送給性の問題でできず、単位板
厚当りの溶接金属量は厚い板の溶接に比べ格段に
多くなり、板の全厚さ部分が一気に融点付近まで
加熱される。従つて板が薄くなる程板自体が溶融
し原形状を保持するのが困難となる。すなわち板
自体が溶け落ちたり、アンダーカツトを生じたり
する。この現象は溶接する2枚の薄鋼板の間に継
手ギヤツプが存在するとき顕著となる。例えば第
1図のような重ね継手で、被溶接材1,2の間に
被溶接材1の板厚の1/2〜1/3の厚さ以上の〓間4
がある場合の溶接では、必然的に溶接ビード3の
溶接金属量が多くなり、溶融状態の溶接ビード3
を薄板1の表面張力によつて支えることが出来
ず、また被溶接材1への入熱量も多くなつて相乗
的に被溶接材2が溶け落ちる現象を呈し、溶接ビ
ード3が継続せず健全なビード形状を得ることが
できなくなる。このため被溶接材1と2を〓間4
が生じないよう密着させる必要がある。作業者が
肉眼で見ながら溶接を進行させる手動溶接の場合
は大変面倒な作業ではあるが、必要に応じてハン
マーで被溶接材1,2を叩いて〓間4を小さくな
るよう調整しながら溶接を行うことができる。一
方作業者の介在なしに自動で溶接を行う場合に
は、被溶接材1,2に〓間4が生じないように予
じめ調整しておくことが困難である。すなわち板
金加工では被溶接材1,2が密着するよう寸法を
正確に組立てることが困難であり、また溶接の進
行につれ被溶接材1,2の熱膨張により被溶接材
1,2の〓間4が広がる傾向にあるためである。
〓間がないよう強力な治具により拘束することも
考えられるが、脱着がはん雑で非能率であり、実
施できる対象ワークは単純形状に限られていた。
従つてこの薄板の重ね継手に対して作業者の介在
なしに継続して自動でアーク溶接を行うことは一
般に困難なことであつた。
〔発明の目的〕
本発明は薄板に対してアーク溶接を行う際に、
薄板への入熱を拡散して溶け落ちなどの溶接欠陥
の発生を防止し、溶接ビードを継続して確実かつ
容易に形成できるアーク溶接を行えるアーク溶接
方法を提供するものである。
〔発明の概要〕
本発明のアーク溶接方法は、溶接ワイヤを供給
する溶接トーチを、被溶接材の溶接線に沿つて溶
接の進行方向と同方向に揺動させながら溶接する
ことにより、単位長さの溶接線に対する溶接アー
ク1回通過に伴う溶接量と入熱量を下げるととも
に溶接アーク1回通過で形成された溶接ビードを
介して2回目以降の通過に伴う入熱の拡散を促進
させるようにすることを特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明を図面で示す実施例について説明す
る。
第2図および第3図は本発明のアーク溶接法の
一実施例を示しており、この実施例は薄鋼板の被
溶接材1と薄鋼板の被溶接材2との重ね継手の構
成でアーク溶接を行なうものである。なおこのア
ーク溶接は小径の溶接ワイヤを使用し、シールド
ガスとしてArガスとCO2ガスの混合ガスを使用
したMAG溶接法により行う。また被溶接材1,
2の板厚は溶接ワイヤ径の2〜3倍以下である。
アーク溶接を行なうに際しては、被溶接材1と被
溶接材2を重ね継手状に配置し、予じめこの両者
間を溶接線に沿い適宜間隔をとつて複数個所に仮
付溶接5を旋こしておく。溶接トーチ6は被溶接
材1,2の溶接部に供給する溶接ワイヤ7、この
溶接ワイヤ7に給電するチツプ8を持ち、チツプ
8に繁がる溶接ケープルを介して直流定電圧タイ
プの溶接電源のプラス側に接続されている。溶接
トーチ6は溶接ワイヤ7をその先端が被溶接材1
と2の溶接線上で被溶接材1から適当な高さにな
るよう図示しない調整装置により保持する。な
お、この調整装置は溶接線方向に所定速度で移動
でき、また溶接線に沿い溶接線方向に溶接トーチ
6を揺動させる揺動装置を備えており、その揺動
周期と揺動巾、移動速度は自由に変えられるよう
になつている。被溶接材1,2はいづれか一方を
溶接電源のマイナス側に接続する。溶接トーチ6
の位置は重ね継手の場合、溶接線の直角方向で被
溶接材の板面に沿う方向に対して被溶接材1の板
厚の1.5倍以上離れない範囲を保つようにする。
この理由はこれ以上溶接ワイヤ7が重ね継手の溶
接線から左方向(溶接進行方向に対して、左直角
方向で、第3図の図示左方向)へ離れると被溶接
材1へ溶接ワイヤ7からの溶接アークが飛ばなく
なり被溶接材1への溶滴移行が起こらず、また右
方向へ離れると被溶接材2への溶け込みが不完全
となつたり、被溶接材1の端面部分が溶けずに溶
接ビードの隣りに分断された状態として残り、い
づれの場合も満足な溶接は不可能となる。溶接を
行なう場合ワイヤ突出し長さすなわちチツプ8と
被溶接材1との距離に注意を払い、長すぎてワイ
ヤ突出し分の電圧降下を大きくアークを不安定に
したり、短かすぎてチツプ8へアークがはい上が
らないよう、適当な距離、ほゞワイヤ径の10倍程
度に図示しない調整装置により保持する。そし
て、アーク溶接を行う場合には、溶接トーチ6を
被溶接材1,2の溶接線に沿い溶接線と同方向に
溶接トーチ6を揺動させながら、溶接線に沿い一
定速度で前進移動させる。溶接トーチ6と一体に
溶接ワイヤ7も、前進後退の揺動を繰り返しなが
ら前進移動しつゝ、溶接アーク発生で消耗した分
図示しない溶接ワイヤ送給装置により送給補充さ
れることにより、被溶接材1,2の間に溶接線に
沿い溶接ビード3が連続的に形成される。溶接ビ
ード3の形成の過程は次のごとくである。溶接移
動速度をa(mm/秒)、揺動巾をb(mm)、揺動振動
数をn(Hz)とするとき、溶接トーチ6が溶接進
行方向への移動に転じてから逆方向へ後退を始め
るまでの前進行程での溶接トーチ6の前進は1/2n 秒続きその間の移動距離11=a/2n+b(mm)、 次の前進が始まるまでの溶接トーチ6の後退は
1/2n秒続きその後退距離は2=b−a/2n(mm)と なる。したがつて溶接トーチ6の後退区間を含む
溶接ビード3は、前進行程における溶接ビード3
1の上に後退行程での溶接ビード32が積層さ
れ、その上さらに前進行程での溶接ビード31が
重ねられたものとなる。ここで溶接トーチ6の前
進距離の1/2が後退距離となるようにすなわちb
=3a/2nなる関係が成立するように溶接移動速度、 揺動巾、揺動振動数を選べば溶接ビード3は全線
に亘つて後退行程を含むようになり、全線が均一
に前進溶接ビード31後退溶接ビード32、前進
溶接ビード31の積層となる。このとき前進行程
での溶接速度S1はS1=(a/2n+b)/1/2n=4a、後 退行程での溶接速度S2はS2=(−a/2n+b)/1/2n =2aとなり、溶接トーチ6を揺動させないで、
すなわち溶接速度aで被溶接材1と2を溶接する
場合に比べて、1回の溶接アーク通過に伴う入熱
はそれぞれ1/4,1/2となる。また溶接ビード3の
厚さは溶接速度に逆比例するから前進溶接ビード
31、後進溶接ビード32のビード厚さは溶接ト
ーチ6を揺動させない通常の溶接速度aでの溶接
ビード厚さの1/4,1/2となる。この溶接方法によ
れば1回目の前進溶接ビード31による被溶接材
1の単位長さ当りへの入熱は従来法の1/4に減少
するので被溶接材1は溶け落ることなく溶接ビー
ドが形成可能となる。次の後進溶接ビード32も
従来法の1/2の入熱に減少しており、すでに温度
上昇した1回目の前進溶接ビード31の上に積層
されるが、積層が1/2n秒後であるので前進溶
接ビード31による温度上昇は被溶接材1,2へ
の熱伝導により急速に減少するので、被溶接材1
の後進溶接ビード32積層時の温度上昇は従来法
の(1/4+1/2)の入熱による温度上昇よりも低
い。従つて後進溶接ビード32は積層可能であ
る。同様に温度上昇した後進溶接ビード32への
2回目の前進溶接も積層可能である。これを模式
的に示したのが第4図である。
被溶接材1,2の表面に平行で溶接線に垂直方
向への通常行う揺動法では被溶接材1への入熱は
局所波状的となり、被溶接材1へ接近する行程に
おける被溶接材1の単位長さ当りへの入熱は揺動
なしで行う溶接方法における場合と同じレベルで
あり、結果として被溶接材1の溶け落ちや、アン
ダーカツトが波状的に発生し、第2図のような間
〓4を有する薄板の重ね溶接は不可能である。
なお上記実施例においては重ね継手の場合を例
にとつたが、これに限らず第5図で示す薄板の突
合せ継手の場合や第6図で示す薄板のすみ肉継手
の場合、第7図で示す薄板のへり継手の場合など
においても全く同様に溶接できる。また溶接トー
チ6の溶接線の前後方向に沿う揺動運動は、前記
の実施例のようにジクザクの軌跡を描くものに限
らず溶接線方向に長い長円状の揺動を行つても同
じ効果が得られる。
〔発明の効果〕
本発明のアーク溶接方法は以上説明したよう
に、薄板の溶接を行うに際して低入熱で形成させ
た溶接ビードの被溶接材への熱伝導効果の増大と
時間差による熱の放散により、被溶接材に対する
単位長さ当りの実質的な入熱の減少効果を与える
ことにより、被溶接材の溶け落ちなどの溶接欠陥
の発生を防止して連続した溶接ビードを形成して
且つ確実に溶接が行える。特に薄板の溶接部に〓
間がある場合でも容易且つ確実に溶接できて効果
的であり、しかも作業の自動化も可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は重ね継手形の溶接構造を示す側面図、
第2図および第3図は夫々本発明のアーク溶接方
法の一実施例を示す正面図および側面図、第4図
は同実施例における溶接ビードを一部断面して示
す説明図、第5図および第6図、第7図は夫々本
発明のアーク溶接方法を適用できる溶接継手を示
す側面図である。 1,2……被溶接材、3,31,32……溶接
ビード、4……〓間、6……溶接トーチ、7……
溶接ワイヤ、8……チツプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 溶接ワイヤを供給する溶接トーチを、薄板状
    である被溶接材の溶接線に沿つて、前進距離を後
    退距離より長くし、かつ前後方向にほぼ直線的に
    揺動して溶接を行うことを特徴とするアーク溶接
    方法。
JP12235383A 1983-07-07 1983-07-07 ア−ク溶接方法 Granted JPS6015068A (ja)

Priority Applications (1)

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JP12235383A JPS6015068A (ja) 1983-07-07 1983-07-07 ア−ク溶接方法

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JPS6015068A JPS6015068A (ja) 1985-01-25
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP3316437B2 (ja) * 1997-12-05 2002-08-19 シャープ株式会社 一成分トナーの現像装置
JP3691249B2 (ja) 1998-06-02 2005-09-07 シャープ株式会社 一成分現像剤を用いた現像装置
CN101920376B (zh) * 2010-07-27 2012-10-24 唐山轨道客车有限责任公司 一种焊接方法

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