JPH0571353B2 - - Google Patents
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- JPH0571353B2 JPH0571353B2 JP17357186A JP17357186A JPH0571353B2 JP H0571353 B2 JPH0571353 B2 JP H0571353B2 JP 17357186 A JP17357186 A JP 17357186A JP 17357186 A JP17357186 A JP 17357186A JP H0571353 B2 JPH0571353 B2 JP H0571353B2
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- weld
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Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
本発明は、化学プラントあるいは石油ガス生産
設備等の現地配管工事に於ける高耐食性高合金管
または高合金クラツド鋼管の接続のための管の周
溶接法に関する。 （従来の技術） 化学プラントあるいは石油ガス生産設備等の配
管には、移送流体が、近時、高腐食性化の傾向に
あるために、高耐食性高合金管または高合金クラ
ツド鋼管の使用が増加している。これらの現地配
管工事では、配管接続のために管の周溶接法が必
要となる。ところが、周溶接時に管を回転させる
ことは、先ず不可能であり、さらに管の外面側か
らのみの溶接となるので高度の溶接技術が要求さ
れる。 上記のような場合の管の周溶接法としては、従
来、溶接作業が容易で、かつ良好な溶接継手性能
が得られるタングステンイナートガスアーク溶接
法（TIG法）か、もしくはTIG法と被覆アーク溶
接法の併用であつた。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、TIG法は溶接速度が極めて遅く、また
被覆アーク溶接法は、一般の炭素鋼管には高能率
な溶接法として汎用されているが、ステンレス系
もしくはニツケル合金の溶接材料の場合は、溶接
欠陥を発生し易く、かつ溶接速度を増加し得る下
進溶接には適用できないという問題点がある。 上記のように、高耐食性高合金管または高合金
クラツド鋼管の従来の自動周溶接法は、溶接能率
が極めて悪かつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、溶接速度をTIG法より極めて大きく
できるメタルイナートガスアーク溶接法（MIG
法）を採用することによつて、上記のような問題
点を解決せんとするものであり、その構成は次の
通りである。 高耐食性高合金管の接合または高合金クラツド
鋼管の接合に於て、メタルイナートガスアーク溶
接法を用い、管の半周の第１溶接層を、トーチを
反時計回りまたは時計回りで下進溶接し、反転し
てトーチを時計回りまたは反時計回りで該半周の
第２溶接層を上進溶接し、引き続き、残りの半周
の第１溶接層を、トーチを時計回りまたは反時計
回りで下進溶接し、反転して、反時計回りまたは
時計回りで該半周の第２溶接層を上進溶接し、か
つ溶接時に管内面側を純アルゴンでガスシールド
し、第１溶接層の溶接アークは、純アルゴンに体
積パーセントで30〜90％のヘリウムを含むガスに
て施工し、第２溶接層の溶接アークは、純アルゴ
ンに体積パーセントで２〜20％の酸素または炭素
ガスを含むガスにて施工する管の周溶接法であ
る。 ここで、第１溶接層の溶接時に管内面側を純ア
ルゴンでガスシールドし、溶接アークのシールド
ガスとして、純アルゴンにヘリウムを体積パーセ
ントで30〜90％添加して下進溶接するのは、実験
の結果、安定して最良の裏波ビードが得られたた
めである。溶接アークのシールドガスのヘリウム
含有量が30％未満では、アークの導中性が悪くな
つて裏波ビードが形成され難く、また90％を超え
るとアークが強くなり過ぎて裏波ビードが突き抜
けることとなる。 また、第２溶接層溶接のシールドガスの酸素ま
たは炭酸ガスの含有量を体積パーセントで２〜20
％とするのは、２％未満になるとスプレー移行が
不安定となり、また20％を超えるとアークが不安
定となり、かつ溶接金属の性能が劣るからであ
る。 なお、第３溶接層以後の溶接を必要とする場合
には、第２層溶接時のトーチの回転方向、すなわ
ち反時計回りまたは時計回りのままで、管の半周
ごとに下進溶接と上進溶接とを繰返し行う。 また、本発明に係る周溶接法は、互に接合され
る管の継目の外周に、トーチを走行案内する環状
レールを設け、トーチが管の半周の下進溶接のた
めの移動を完了すると、リミツトスイツチを作動
させて該環状レール上を逆回転し、一周回転の後
に再度のリミツトスイツチの作動によつて逆回転
するようにして自動化することができる。 （作用） 高耐食性高合金管の接合または高合金クラツド
鋼管の接合に於て、メタルイナートガスアーク溶
接法を使用し、該溶接管の溶接に適したステンレ
スワイヤー、ニツケル合金ワイヤー等の溶接材料
を使用して、本発明の構成に従つて管の周溶接を
施工すれば、第１溶接層として良好な裏波ビード
が得られ、更に第２溶接層も安定したアークでス
プレー移行も安定して溶接され、かつ第１溶接層
と第２溶接層との溶接は連続してなされ、かつ溶
接速度の早い下進溶接を行うことができる。 （実施例） 本発明に係る管の周溶接法の実施例を第１，２
図を参照して説明する。第１，２図に於て、１は
高合金クラツド鋼管であり、その接合端面を示
し、１ａは母材、１ｂは高合金たる合材である。 第１図に於て、該管１の外周の実線はトーチの
走行径路２を示す。トーチの走行径路２は、該管
１の頂点Ａから半周の下点Ｂ迄の第１溶接層溶接
のための反時計回り径路２ａと、下点Ｂから頂点
Ａまでの第２溶接層溶接のための時計回り径路２
ｂと、頂点Ａから下点Ｂまでの半周の第１溶接層
溶接のための時計回り径路２ｃと、下点Ｂから頂
点Ａ迄の第２溶接層溶接のための時計回り径路２
ｄとからなつている。 第２図に示すトーチ走行径路２′は、高合金ク
ラツド鋼管１の頂点Ａから下点Ｂ迄の半周の第１
溶接層溶接のためのトーチの走行を時計回り径路
２′ｃから始めた場合を示し、２′ｄは第２溶接層
溶接のため反時計回り径路、２′ａは第１溶接層
溶接のための反時計回り径路、２′ｂは第２溶接
層溶接のための時計回り径路である。 高合金クラツド鋼管としてインコロイ825クラ
ツド鋼管を使用して、本発明に係るMIG法を使
用しての管の周溶接と、従来のTIG法による管の
周溶接の比較試験について説明する。 インコロイ825クラツド鋼からなり、外径406mm
（16インチ）、肉厚16mm、合材（インコロイ825）
厚さ２mmの高合金クラツド鋼管１を、MIG法に
て、第１図に示すトーチの走行径路２により、ま
た該管１の内面側を純アルゴンでガスシールド
し、表１の条件にて自動周溶接を行つた。また同
じ材質、形状の高合金クラツド鋼管を同じ溶接材
料を使用して、TIG法にて表１に条件で自動周溶
接を行つた。
設備等の現地配管工事に於ける高耐食性高合金管
または高合金クラツド鋼管の接続のための管の周
溶接法に関する。 （従来の技術） 化学プラントあるいは石油ガス生産設備等の配
管には、移送流体が、近時、高腐食性化の傾向に
あるために、高耐食性高合金管または高合金クラ
ツド鋼管の使用が増加している。これらの現地配
管工事では、配管接続のために管の周溶接法が必
要となる。ところが、周溶接時に管を回転させる
ことは、先ず不可能であり、さらに管の外面側か
らのみの溶接となるので高度の溶接技術が要求さ
れる。 上記のような場合の管の周溶接法としては、従
来、溶接作業が容易で、かつ良好な溶接継手性能
が得られるタングステンイナートガスアーク溶接
法（TIG法）か、もしくはTIG法と被覆アーク溶
接法の併用であつた。 （発明が解決しようとする問題点） しかし、TIG法は溶接速度が極めて遅く、また
被覆アーク溶接法は、一般の炭素鋼管には高能率
な溶接法として汎用されているが、ステンレス系
もしくはニツケル合金の溶接材料の場合は、溶接
欠陥を発生し易く、かつ溶接速度を増加し得る下
進溶接には適用できないという問題点がある。 上記のように、高耐食性高合金管または高合金
クラツド鋼管の従来の自動周溶接法は、溶接能率
が極めて悪かつた。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、溶接速度をTIG法より極めて大きく
できるメタルイナートガスアーク溶接法（MIG
法）を採用することによつて、上記のような問題
点を解決せんとするものであり、その構成は次の
通りである。 高耐食性高合金管の接合または高合金クラツド
鋼管の接合に於て、メタルイナートガスアーク溶
接法を用い、管の半周の第１溶接層を、トーチを
反時計回りまたは時計回りで下進溶接し、反転し
てトーチを時計回りまたは反時計回りで該半周の
第２溶接層を上進溶接し、引き続き、残りの半周
の第１溶接層を、トーチを時計回りまたは反時計
回りで下進溶接し、反転して、反時計回りまたは
時計回りで該半周の第２溶接層を上進溶接し、か
つ溶接時に管内面側を純アルゴンでガスシールド
し、第１溶接層の溶接アークは、純アルゴンに体
積パーセントで30〜90％のヘリウムを含むガスに
て施工し、第２溶接層の溶接アークは、純アルゴ
ンに体積パーセントで２〜20％の酸素または炭素
ガスを含むガスにて施工する管の周溶接法であ
る。 ここで、第１溶接層の溶接時に管内面側を純ア
ルゴンでガスシールドし、溶接アークのシールド
ガスとして、純アルゴンにヘリウムを体積パーセ
ントで30〜90％添加して下進溶接するのは、実験
の結果、安定して最良の裏波ビードが得られたた
めである。溶接アークのシールドガスのヘリウム
含有量が30％未満では、アークの導中性が悪くな
つて裏波ビードが形成され難く、また90％を超え
るとアークが強くなり過ぎて裏波ビードが突き抜
けることとなる。 また、第２溶接層溶接のシールドガスの酸素ま
たは炭酸ガスの含有量を体積パーセントで２〜20
％とするのは、２％未満になるとスプレー移行が
不安定となり、また20％を超えるとアークが不安
定となり、かつ溶接金属の性能が劣るからであ
る。 なお、第３溶接層以後の溶接を必要とする場合
には、第２層溶接時のトーチの回転方向、すなわ
ち反時計回りまたは時計回りのままで、管の半周
ごとに下進溶接と上進溶接とを繰返し行う。 また、本発明に係る周溶接法は、互に接合され
る管の継目の外周に、トーチを走行案内する環状
レールを設け、トーチが管の半周の下進溶接のた
めの移動を完了すると、リミツトスイツチを作動
させて該環状レール上を逆回転し、一周回転の後
に再度のリミツトスイツチの作動によつて逆回転
するようにして自動化することができる。 （作用） 高耐食性高合金管の接合または高合金クラツド
鋼管の接合に於て、メタルイナートガスアーク溶
接法を使用し、該溶接管の溶接に適したステンレ
スワイヤー、ニツケル合金ワイヤー等の溶接材料
を使用して、本発明の構成に従つて管の周溶接を
施工すれば、第１溶接層として良好な裏波ビード
が得られ、更に第２溶接層も安定したアークでス
プレー移行も安定して溶接され、かつ第１溶接層
と第２溶接層との溶接は連続してなされ、かつ溶
接速度の早い下進溶接を行うことができる。 （実施例） 本発明に係る管の周溶接法の実施例を第１，２
図を参照して説明する。第１，２図に於て、１は
高合金クラツド鋼管であり、その接合端面を示
し、１ａは母材、１ｂは高合金たる合材である。 第１図に於て、該管１の外周の実線はトーチの
走行径路２を示す。トーチの走行径路２は、該管
１の頂点Ａから半周の下点Ｂ迄の第１溶接層溶接
のための反時計回り径路２ａと、下点Ｂから頂点
Ａまでの第２溶接層溶接のための時計回り径路２
ｂと、頂点Ａから下点Ｂまでの半周の第１溶接層
溶接のための時計回り径路２ｃと、下点Ｂから頂
点Ａ迄の第２溶接層溶接のための時計回り径路２
ｄとからなつている。 第２図に示すトーチ走行径路２′は、高合金ク
ラツド鋼管１の頂点Ａから下点Ｂ迄の半周の第１
溶接層溶接のためのトーチの走行を時計回り径路
２′ｃから始めた場合を示し、２′ｄは第２溶接層
溶接のため反時計回り径路、２′ａは第１溶接層
溶接のための反時計回り径路、２′ｂは第２溶接
層溶接のための時計回り径路である。 高合金クラツド鋼管としてインコロイ825クラ
ツド鋼管を使用して、本発明に係るMIG法を使
用しての管の周溶接と、従来のTIG法による管の
周溶接の比較試験について説明する。 インコロイ825クラツド鋼からなり、外径406mm
（16インチ）、肉厚16mm、合材（インコロイ825）
厚さ２mmの高合金クラツド鋼管１を、MIG法に
て、第１図に示すトーチの走行径路２により、ま
た該管１の内面側を純アルゴンでガスシールド
し、表１の条件にて自動周溶接を行つた。また同
じ材質、形状の高合金クラツド鋼管を同じ溶接材
料を使用して、TIG法にて表１に条件で自動周溶
接を行つた。
【表】
上記の両溶接法にて得られた管の周溶接部の放
射線検査の結果は、いずれも欠陥は全く検出され
なかつた。また周溶接部から試験片を採取し、各
種機械試験を行つた結果を表２に示す。なお、曲
げ試験は、各２本を使用して評価した。 表２の試験結果より知られるように、いずれの
溶接法に於ても、良好な曲げ、延性および引張強
度が得られた。しかし、総溶接時間は、本発明に
係るMIG法がTIG法に比して20分×３／45分×
５＝４／15、約1/3の時間となつた（表１参照）。
射線検査の結果は、いずれも欠陥は全く検出され
なかつた。また周溶接部から試験片を採取し、各
種機械試験を行つた結果を表２に示す。なお、曲
げ試験は、各２本を使用して評価した。 表２の試験結果より知られるように、いずれの
溶接法に於ても、良好な曲げ、延性および引張強
度が得られた。しかし、総溶接時間は、本発明に
係るMIG法がTIG法に比して20分×３／45分×
５＝４／15、約1/3の時間となつた（表１参照）。
【表】
（発明の効果）
以上の説明によつて理解されるように、耐食性
高合金管または高合金クラツド鋼管の現地に於け
る周溶接に於て、従来に比して溶接時間を著しく
短縮させ、かつ良好な継手溶接部が得られるよう
になつた。
高合金管または高合金クラツド鋼管の現地に於け
る周溶接に於て、従来に比して溶接時間を著しく
短縮させ、かつ良好な継手溶接部が得られるよう
になつた。
第１図及び第２図は、本発明に係る管の周溶接
法の実施例に適用されるトーチの走行径路を示す
図である。 １……高耐食性高合金管または高合金クラツド
鋼管、２，２′……トーチの走行径路、２ａ，２
ｄ，２′ａ，２′ｄ……反時計回り径路、２ｂ，２
ｃ，２′ｂ，２′ｃ……時計回り径路。
法の実施例に適用されるトーチの走行径路を示す
図である。 １……高耐食性高合金管または高合金クラツド
鋼管、２，２′……トーチの走行径路、２ａ，２
ｄ，２′ａ，２′ｄ……反時計回り径路、２ｂ，２
ｃ，２′ｂ，２′ｃ……時計回り径路。
Claims (1)
- １ 高耐食性高合金管の接合または高合金クラツ
ド鋼管の接合に於て、メタルイナートガスアーク
溶接法を用い、管の半周の第１溶接層を、トーチ
を反時計回りまたは時計回りで下進溶接し、反転
してトーチを時計回りまたは反時計回りで該半周
の第２溶接層を上進溶接し、引き続き、残りの半
周の第１溶接層を、トーチを時計回りまたは反時
計回りで下進溶接し、反転して、反時計回りまた
は時計回りで該半周の第２溶接層を上進溶接し、
かつ溶接時に管内面側を純アルゴンでガスシール
ドし、第１溶接層の溶接アークは、純アルゴンに
体積パーセントで30〜90％のヘリウムを含むガス
にて施工し、第２溶接層の溶接アークは、純アル
ゴンに体積パーセントで２〜20％の酸素または炭
酸ガスを含むガスにて施工することを特徴とする
管の周溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17357186A JPS6330174A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 管の周溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17357186A JPS6330174A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 管の周溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6330174A JPS6330174A (ja) | 1988-02-08 |
| JPH0571353B2 true JPH0571353B2 (ja) | 1993-10-07 |
Family
ID=15963027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17357186A Granted JPS6330174A (ja) | 1986-07-25 | 1986-07-25 | 管の周溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6330174A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102837107A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-12-26 | 南京汽轮电机集团泰兴宁兴机械有限公司 | 300mw及以上高压加热器管头焊接工艺 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5134267A (en) * | 1989-07-06 | 1992-07-28 | Kawasaki Steel Corporation | Method of conducting circumferential welding of electric welded steel line pipe to be laid by reel barge |
| CN102922085B (zh) * | 2012-11-21 | 2015-09-23 | 中国能源建设集团天津电力建设有限公司 | 手工电弧焊打底层之字形灭弧法在q460钢管焊接中的应用 |
-
1986
- 1986-07-25 JP JP17357186A patent/JPS6330174A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102837107A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-12-26 | 南京汽轮电机集团泰兴宁兴机械有限公司 | 300mw及以上高压加热器管头焊接工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6330174A (ja) | 1988-02-08 |
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