JPH06335777A - ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法 - Google Patents

ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法

Info

Publication number
JPH06335777A
JPH06335777A JP12722893A JP12722893A JPH06335777A JP H06335777 A JPH06335777 A JP H06335777A JP 12722893 A JP12722893 A JP 12722893A JP 12722893 A JP12722893 A JP 12722893A JP H06335777 A JPH06335777 A JP H06335777A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
weld head
discharge electrodes
discharge
pipes
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP12722893A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadahiro Omi
忠弘 大見
Yasumitsu Mizuguchi
泰光 水口
Kazuhiko Sugiyama
和彦 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Oxygen Industries Ltd
Original Assignee
Osaka Oxygen Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Oxygen Industries Ltd filed Critical Osaka Oxygen Industries Ltd
Priority to JP12722893A priority Critical patent/JPH06335777A/ja
Publication of JPH06335777A publication Critical patent/JPH06335777A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Arc Welding In General (AREA)
  • Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
  • Arc Welding Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溶接による歪をなくし、且つ清浄
な内表面を維持しスループットの高い溶接が可能なウェ
ルドヘッド、溶接装置並びに溶接方法を提供することを
目的とする。 【構成】 2つの金属部材を突き合わせて溶接するため
のウェルドヘッドであって、複数の放電電極を有するこ
とを特徴とし、また該複数の放電電極に同時に高周波を
印加して放電を発生させて溶接することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ウェルドヘッド及び溶
接装置並びに溶接方法に係わり、より詳細には、複数の
放電電極を有するウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶
接方法に関わる。
【0002】
【背景技術】配管の突き合わせ溶接には、従来、図4
(A)に示すように、単一の放電電極をオービタルギア
に設けたウェルドヘッドの自動溶接装置が広く用いられ
ている。
【0003】しかしながら、本発明者は、このような自
動溶接装置を用いて配管を溶接しようとすると、図4
(B)に示すように、放電電極と配管との間に放電が発
生した瞬間に溶融した配管部材の近傍が収縮して、溶融
部の反対側で突き合わせ部分に隙間が生じ、これが高純
度流体配管系の流体純度及び施工精度に影響することを
発見した。この隙間が生じると、放電時に発生したパー
ティクルが配管内部に混入し配管内表面に付着して汚染
源となるため、使用時に流体の純度を低下させ、デバイ
スの歩留まりを低下させたり、高機能化を妨げることが
分かった。また、溶接部では配管が完全な直線とならず
微少な角度を有するため、複雑または長い配管系を施工
しようとすると徐々に歪が増幅されて、端に行くほどズ
レが大きくなり、設計位置からずれてしまうという問題
があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、溶接による
歪をなくし、且つ清浄な内表面を維持しスループットの
高い溶接が可能なウェルドヘッド、溶接装置並びに溶接
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のウェルドヘッド
は、2つの金属部材を突き合わせて溶接するためのウェ
ルドヘッドであって、複数の放電電極を有することを特
徴とする。
【0006】また、本発明のウェルドヘッドは、2つの
円筒状または円柱状金属部材を突き合わせて溶接するた
めのウェルドヘッドであって、該円筒状または円柱状金
属部材を中心として回転可能な環状部材を配し、該環状
部材に複数の放電電極を前記円筒状または円柱状金属部
材に向けて固定したことを特徴とする。
【0007】更に、本発明のウェルドヘッドは、放電に
より生じる電磁波が漏洩する部分をフェライトで覆った
ことを特徴とする。
【0008】本発明の溶接装置は、複数の放電電極を有
すウェルドヘッドと、該複数の放電電極に接続された少
なくとも1つの高周波発生装置と、から構成されること
を特徴とする。さらに、前記複数の放電電極の少なくと
も1つは、他の放電電極とは別の高周波発生装置と接続
されていることを特徴とする。
【0009】本発明の溶接方法は、2つの金属部材を溶
接する溶接方法において、該2つの金属部材の溶接部の
周囲に複数の放電電極に配し、該複数の放電電極に同時
に高周波を印加して放電を発生させて溶接することを特
徴とする。さらには、前記複数の放電電極によって発生
する放電の強度を、個別に制御して溶接することを特徴
とする。
【0010】
【作用】本発明のウェルドヘッドは例えば図2Aに示す
ように複数の電極を有るため、配管を突き合わせ溶接す
る場合、図2Bのように複数の放電電極と配管との間で
同時に放電を発生させ、複数の箇所で同時に溶接を行う
ことができる。配管の複数箇所を同時に溶融させて溶接
して行くため、溶接初期の溶融に伴う収縮は配管断面で
平均化され、配管の突き合わせ部に隙間を発生すること
を防ぐことが可能となる。その結果、溶接雰囲気のパー
ティクルの混入を防ぐと共に歪のない溶接が可能とな
り、設計通りの施工を行うことが可能となる。
【0011】本発明の複数の放電電極の位置は、配管の
中心が対称中心となるように配置するのが好ましく、こ
れにより溶接初期の隙間の発生はより一層効果的に抑え
ることができる。
【0012】また、本発明においては、図3に示すよう
に各放電電極と独立した高周波発生装置を接続し、ある
いはパワーデバイダー等を介して各電極と1つの高周波
発生装置と接続し、個々の放電の強度を個別に制御して
溶接することによって、配管の周囲にわたり均一な溶接
を行うことが可能となる。即ち、配管の上部を溶接する
電極には小さい電力を、下部を溶接する電極には大きい
電力を導入することにより、重力の影響により配管の上
部では溶融した金属が下側に膨らみビード幅が広くな
り、下部側では接合部全体を埋めることができなくなる
といった現象を防ぎ、均一なビード幅の信頼性の高い溶
接が可能となる。
【0013】本発明の複数の電極を固定する環状部材
は、ギアあるいはベルト等の手段により配管の回りを回
転させ、配管周囲全体を溶接するものである。環状部材
は金属であっても、絶縁体でも良いが、電極毎に放電を
制御する場合には各電極間を電気的に絶縁する必要があ
る。
【0014】本発明の高周波発生装置は、アーク放電を
発生できるものであればよいが、通常0.5〜100M
Hzの周波数のものが用いられ、放電安定性の点から1
MHz程度が好ましい。
【0015】本発明は、以上述べた信頼性の向上以外
に、複数の電極を設けることにより、溶接スループット
を向上させるという効果がある。
【0016】なお、今までは配管部材について述べてき
たが、本発明はこれに限らず棒材、角材、板材等にも同
様に適用される。
【0017】
【実施例】
(実施例1)図1の斜視図(A)または概略断面図
(B)に示す2つの電極を有すウェルドヘッドと、図4
の概略断面図に示す従来のウェルドヘッドを用い、1/
4インチステンレス配管を溶接した。
【0018】図1において、101、101’はタング
ステン電極、102、102’はセラミック板109を
2枚の銅板106、106’で挟んだ3層構造の環状部
材であり、一方の銅板106’には端面にギア105が
設けられている。セラミック109上に設けられた電極
101、101’は、セラミックの内部を通ってそれぞ
れ銅板106、106’に接続されている。なお、本例
では、環状部材は図に示すように2つに分割できる構造
になっている。環状部材102、102’の銅板10
6、106’は、外枠104、104’に設けられたス
プリング構造の電力供給用電流導入端子107、10
7’とそれぞれ摺動し電気的に接続する構造となってい
る。電流導入端子107、107’はそれぞれ個別の高
周波発生装置と接続されている。環状部材は、外枠10
4に設けられたギアにより、配管の周辺を回転する。ま
た、配管103、103’は、外枠の端面にクランプ1
08で固定され、配管内部にシールドガスを導入した。
なお、配管内圧は100mmaq.とした。
【0019】外枠内部には、不図示のガス導入口からシ
ールドガスを導入し、シールドガスで内部を十分にパー
ジした後、配管の出口をパーティクルカウンタに接続し
た。次に、高周波発生装置から各電極に156mW(周
波数1MHz)印加して放電を生起し、45deg/s
ecの角速度で環状部材を回転させ配管周囲全体を溶接
した。溶接後も配管内部に全量で10リットルになるま
でシールドガスを流し続け、溶接時に配管に混入するパ
ーティクルの数を計測した。本実施例のウェルドヘッド
を用いた場合のパーティクル数は、従来例に比べ約1/
100となり、配管内に混入するパーティクルの数は本
実施例のウェルドヘッドで著しく改善されることが分か
った。
【0020】また、2つの配管の歪を調べたところ、本
実施例ではズレは全く見られず、本発明の効果が確認さ
れた。
【0021】(実施例2)各電極に導入する電力を変え
た以外は、実施例1と同様にして1/4インチ管の溶接
を行った。なお、入力電力は、電極101’には144
mW,101には156mWとした。溶接後、溶接部を
切断して観察したところ、実施例1に比べて本実施例の
溶接部のビード幅は周辺全体にわたり均一となっている
ことが確認された。
【0022】(実施例3)図1のウェルドヘッドの周辺
をフェライトで覆い、実施例1と同様にして溶接を行っ
た。溶接の間、近くの計測装置に対する影響は全くな
く、フェライトによりノイズとなる電磁波を遮断できる
ことが分かった。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、すな
わち複数の放電電極により、溶接部の複数箇所を同時に
溶接することにより、被溶接部材間の隙間を一定に保つ
ことができ、高清浄で信頼性の高い溶接を行うことがで
きる。
【0024】さらに、各放電電極の放電強度を制御する
ことにより、溶接のビード幅の均一性は一層向上しより
信頼性の高い溶接を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のウェルドヘッドの一例を示す分解斜視
概念図。
【図2】本発明のウェルドヘッドを構成する環状部材
(A)、溶接時の2つの配管の突き合わせ状態(B)を
示す概念図。
【図3】本発明の溶接装置の一例を示す概念図。
【図4】従来のオービタルギア(A)及び溶接時の2つ
の配管の突き合わせ状態(B)を示す概念図。
【符号の説明】
101、101、201、301、401 電極、 102,102’,202、302、402 環状部
材、 103,103’,203,203’,403,40
3’ 配管部材、 104 外枠、 105 ギア、 106 106’銅板、 107 107’高周波発生装置と接続されたスプリン
グ構造の電流導入端子、 108 クランプ、 109 セラミック板。
フロントページの続き (72)発明者 水口 泰光 埼玉県東松山市新郷75番1号大阪酸素工業 株式会社内 (72)発明者 杉山 和彦 埼玉県東松山市新郷75番1号大阪酸素工業 株式会社内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2つの金属部材を突き合わせて溶接する
    ためのウェルドヘッドであって、複数の放電電極を有す
    ることを特徴とするウェルドヘッド。
  2. 【請求項2】 2つの円筒状または円柱状金属部材を突
    き合わせて溶接するためのウェルドヘッドであって、該
    円筒状または円柱状金属部材を中心として回転可能な環
    状部材を配し、該環状部材に複数の放電電極を前記円筒
    状または円柱状金属部材に向けて固定したことを特徴と
    するウェルドヘッド。
  3. 【請求項3】 放電により生じる電磁波が漏洩する部分
    をフェライトで覆ったことを特徴とする請求項1または
    2に記載のウェルドヘッド。
  4. 【請求項4】 複数の放電電極を有すウェルドヘッド
    と、該複数の放電電極に接続された少なくとも1つの高
    周波発生装置と、から構成されることを特徴とする溶接
    装置。
  5. 【請求項5】 前記複数の放電電極の少なくとも1つ
    は、他の放電電極とは別の高周波発生装置と接続されて
    いることを特徴とする請求項4に記載の溶接装置。
  6. 【請求項6】 2つの金属部材を溶接する溶接方法にお
    いて、該2つの金属部材の溶接部の周囲に複数の放電電
    極に配し、該複数の放電電極に同時に高周波を印加して
    放電を発生させて溶接することを特徴とする溶接方法。
  7. 【請求項7】 前記複数の放電電極によって発生する放
    電の強度を、個別に制御して溶接することを特徴とする
    請求項6に記載の溶接方法。
JP12722893A 1993-05-28 1993-05-28 ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法 Pending JPH06335777A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12722893A JPH06335777A (ja) 1993-05-28 1993-05-28 ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12722893A JPH06335777A (ja) 1993-05-28 1993-05-28 ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06335777A true JPH06335777A (ja) 1994-12-06

Family

ID=14954906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP12722893A Pending JPH06335777A (ja) 1993-05-28 1993-05-28 ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06335777A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000158129A (ja) * 1998-03-30 2000-06-13 Kyocera Corp パイプ自動溶接機
US6220500B1 (en) 1997-08-08 2001-04-24 Tadahiro Ohmi Welding method for fluorine-passivated member for welding, fluorine-passivation method after being weld, and welded parts
US6462298B1 (en) 1997-03-20 2002-10-08 Fujikin Inc. Long life welding electrode and its fixing structure, welding head and welding method
US6940034B2 (en) 1997-03-20 2005-09-06 Tadahiro Ohmi Long life welding electrode and its fixing structure, welding head, and welding method
NL1029539C2 (nl) * 2005-07-15 2007-01-16 Weweler Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een aslichaam van een voertuigas.
JP2007502211A (ja) * 2003-08-12 2007-02-08 スワゲロック カンパニー 円周溶接ヘッド
CN104308334A (zh) * 2014-10-31 2015-01-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种航空发动机导管焊接方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462298B1 (en) 1997-03-20 2002-10-08 Fujikin Inc. Long life welding electrode and its fixing structure, welding head and welding method
US6940034B2 (en) 1997-03-20 2005-09-06 Tadahiro Ohmi Long life welding electrode and its fixing structure, welding head, and welding method
US8420974B2 (en) 1997-03-20 2013-04-16 Tadahiro Ohmi Long life welding electrode and its fixing structure, welding head, and welding method
US6220500B1 (en) 1997-08-08 2001-04-24 Tadahiro Ohmi Welding method for fluorine-passivated member for welding, fluorine-passivation method after being weld, and welded parts
US6818320B2 (en) 1997-08-08 2004-11-16 Tadahiro Ohmi Welding method for welded members subjected to fluoride passivation treatment, fluoride passivation retreatment method, and welded parts
US6962283B2 (en) 1997-08-08 2005-11-08 Tadahiro Ohmi Welding method for fluorine-passivated member for welding, fluorine-passivated method after being weld, and welded parts priority data
JP2000158129A (ja) * 1998-03-30 2000-06-13 Kyocera Corp パイプ自動溶接機
JP2007502211A (ja) * 2003-08-12 2007-02-08 スワゲロック カンパニー 円周溶接ヘッド
NL1029539C2 (nl) * 2005-07-15 2007-01-16 Weweler Nv Werkwijze voor het vervaardigen van een aslichaam van een voertuigas.
CN104308334A (zh) * 2014-10-31 2015-01-28 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 一种航空发动机导管焊接方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100504296B1 (ko) 금속 가공편 맞대기 용접 방법
JPH06335777A (ja) ウェルドヘッド及び溶接装置並びに溶接方法
CN105880815B (zh) 一种管板角接接头辅助焊接装置及焊接方法
JPH09285867A (ja) ティグ溶接装置
JPH0976062A (ja) 初層溶接方法
JPH1177299A (ja) 金属管の溶接方法
JPH06142932A (ja) ウェルドヘッド及び溶接装置
JPH0418954B2 (ja)
JPH06328256A (ja) ウェルドヘッド及び溶接装置
JPS6358073B2 (ja)
JP3863611B2 (ja) 金属板と金属パイプの溶接装置
GB2061154A (en) Gas nozzle arrangement for non- consumable electrode arc welding
JPS59193771A (ja) ステンレス配管の溶接方法
JPH02187272A (ja) 片面溶接における第一層溶接法
JPH0557072B2 (ja)
JP2779000B2 (ja) 誘導プラズマ発生装置
JPH0422669B2 (ja)
JPH0230381A (ja) イナートガスタングステンアーク溶接トーチ
JP3226691B2 (ja) 片面溶接用裏当て装置
Konyushkov et al. Possibilities of Diffusion Welding for Producing Joints of Ferrites With Metals
JPH02225654A (ja) 金属パイプの製造方法
Dannenmann Complete Mechanical Pipe Welding in Apparatus, Boiler and Pipeline Construction
JP2002263835A (ja) 缶体の製造方法
JP2002543983A (ja) 自動マルチプラズマ溶接プロセス及び装置
JP2003092037A (ja) 金属被覆ケーブルの製造方法及びその製造装置