JPH067934A - 二重管の管端シール溶接方法 - Google Patents

二重管の管端シール溶接方法

Info

Publication number
JPH067934A
JPH067934A JP2574592A JP2574592A JPH067934A JP H067934 A JPH067934 A JP H067934A JP 2574592 A JP2574592 A JP 2574592A JP 2574592 A JP2574592 A JP 2574592A JP H067934 A JPH067934 A JP H067934A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
electrode
mig
tig
pipe
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.)
Withdrawn
Application number
JP2574592A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukiyoshi Kitamura
征義 北村
Sadao Toshima
貞雄 都島
Yukihiko Horii
行彦 堀井
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2574592A priority Critical patent/JPH067934A/ja
Publication of JPH067934A publication Critical patent/JPH067934A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブローホール欠陥の発生を的確に抑止しなが
ら良好なビードの形成を能率よく行なえる、二重管の管
端シール溶接方法を提供する。 【構成】 電極配置角を20度〜80度としてTIG法
の溶接電極を下り坂位置に配置し、電極配置角を5度〜
20度としてMIG法の溶接電極を下り坂位置に配置
し、二重管の管端嵌合境界部に対しTIG法の溶接電極
で初層一周溶接を実施し、第2層以降の積層溶接をMI
G法の溶接電極で管表面部まで連続して実施する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は石油・天然ガス採掘用の
油井管や輸送用のラインパイプ、廃液処理プラントの配
管等の分野で使用される二重管の管端部のシール溶接方
法に関するものである。
【0002】硫化水素などの腐食性ガスや強酸性・強ア
ルカリ性廃液等に曝される菅類では、製造コストを合理
的範囲内に抑えながら高い機械的強度と耐食性を確保す
るために、例えば高ニッケル合金製の内側金属管と低合
金鋼製の外側金属管を焼き嵌め法などによってメカニカ
ルに嵌合した、二重管の需要が高まりつつある。
【0003】
【従来の技術】二重管は施工現場で一連に接合すること
によって所要長さのパイプラインを形成するのである
が、メカニカルに嵌合された内側金属管と外側金属管の
境界部には僅かながら隙間が存在しているため、管端の
突き合わせ円周溶接時に隙間起因によるブロ−ホ−ル欠
陥が発生することがある。そのため、二重管は工場段階
で予め管端のシ−ル溶接を行ない、該溶接ビードに所要
の開先を施してから出荷されている。
【0004】管端シ−ル溶接には現在、シールドガス中
でタングステン電極と母材間にアークを発生させて、母
材と溶加材を溶融させるTIG(ティグ)法が採用され
ているが、TIG溶接は溶着速度が低いため、内管表面
から外管表面まで、即ち外管の全肉厚にわたって積層す
るには、表1に示したように非常に時間が掛っている。
このように管端処理ための溶接能率が悪いので、二重管
全体の生産性が著しく阻害されている。
【表1】
【0005】一方、溶加材ともなる消耗電極ワイヤを定
速度送給し、シールドガス中で消耗電極ワイヤと母材間
にアークを発生させて、消耗電極ワイヤと母材を溶融さ
せるMIG(ミグ)法は、TIG溶接よりも高い溶着速
度を期待できるが、使用する溶接入力が大きくなって隙
間起因によるブロ−ホ−ル欠陥が初層に多発するため、
現在は二重管の管端シール溶接には採用されていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は管端嵌合境界
部における溶接形態について各方面からの分析を行な
い、溶接諸条件等について種々の研究を重ねることによ
って得られたものであり、本発明の目的はTIG法とM
IG法の適用順序を特定することによって両溶接法の長
所を有効利用し、ブローホール欠陥の発生を的確に抑止
しながら良好なビードの形成を能率よく行なえる管端シ
ール溶接方法を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】以下、図示の参照符号を
用いて説明すると、二種類の金属管1,2をメカニカル
に嵌合した二重管3の管端シール溶接を行う本発明方法
の要旨は、TIG法とMIG法を併用し、MIG法に先
行してTIG法を実施することである。すなわち、二重
管3の管端嵌合境界部4に対しTIG法で初層一周溶接
を実施し、第2層以降の積層溶接をMIG法で管表面部
まで連続して実施する。
【0008】初層溶接によるビード5と第2層以降の積
層溶接による各ビード6を良好に形成するためには、二
重管3の管端の外側空間に配置されるTIG法の溶接電
極8とMIG法の溶接電極10は、通常は下り坂側の位
置、すなわち管回転方向Rにおいて見たとき管頂点Pよ
りも後方側に配置される。
【0009】電極配置角とは溶接電極の狙い位置と管頂
点Pが管中心Oに対してなす角度のことであるが、TI
G法の溶接電極8については、望ましい電極配置角βは
20度〜80度の範囲内である。電極配置角βが20度
未満であるときには、溶接電極8がMIG法の溶接電極
10と干渉することになり、80度を越えるときにはビ
ード5の形状が劣化する。
【0010】MIG法の溶接電極10については、望ま
しい電極配置角αは5度〜20度の範囲内である。電極
配置角αが5度未満であるときには、ビ−ドが山型にな
ったり、溶融金属が後方に流れ落ちたりする。電極配置
角αが20度を越えると溶融プ−ルヘッドが大きくなり
過ぎて、溶け込み不足や溶融金属の前方流れ落ちといっ
た問題が生じる。
【0011】TIG法で初層溶接を実施するときには、
典型的には高合金製の内側金属管1とビード5との融合
性を良くするために溶加材として高合金ワイヤ11を用
いる。また、MIG法で第2層以降の積層溶接を実施す
るときには、該ビード5と上乗せビード6との融合性を
良くするために溶接電極10として同種の高合金ワイヤ
を用いる。
【0012】高能率化の面だけから見れば、初層から最
終層まで積層溶接を全てMIG法で実施することが考え
られるが、高合金ワイヤをMIG法による初層溶接に適
用した場合には、以下に示すようにブロ−ホ−ル欠陥の
発生抑制と良好なビ−ド形成を両立させることが困難で
あり、そのため本発明方法では初層溶接をTIG法で実
施する。
【0013】すなわち、MIG法で消耗電極として用い
る高合金ワイヤ(例えばINCO.625など)は低合金に比較
して電気抵抗が著しく高いため、ワイヤ突き出し部分で
のジュ−ル発熱分が大きく、ワイヤが高温に予熱され、
図6に示したように低合金ワイヤに比べ、同一溶接電流
でもワイヤ溶融効率が高くなり、少ない溶接入力でも多
量のワイヤが溶融する。その結果、ワイヤ溶着量当りの
入熱が少なくなり、熱不足によるビ−ド不良を起こし易
いため、良好なビ−ド形状を得るにはある程度以上溶接
入力を高める必要がある。
【0014】しかしながら、溶接入力が大きくなるにつ
れて溶融プ−ル量が増え、プールも長くなり、また、低
合金鋼に比べて凝固温度が150℃程度低く、溶融金属
の滞留時間も長くなるので、ブロ−ホ−ルが生長し易い
環境が醸成されることになり、結局、ブロ−ホ−ル欠陥
発生の抑制と良好なビ−ドの形成という要請を同時に満
足させることは困難である。一方、TIG法の溶接で
は、溶加ワイヤと溶接入力を独立して制御できるので、
溶融プ−ルを小さくしてブロ−ホ−ル生成のない良好な
ビ−トを形成するのに適している。
【0015】
【作用】図1のMIG法とTIG法の複合溶接装置にお
いて、水平に横倒し配置された二重管3は左右一対のタ
ーニングロール12,12に載置され、矢視R方向に回
転させられる。TIG法の溶接トーチ7の狙い位置には
ワイヤ送給器13から溶加材の高合金ワイヤ11が順次
送給され、MIG法の溶接トーチ9には溶加材と消耗電
極を兼ねる高合金ワイヤ10がワイヤ送給器14から所
定速度で送給される。
【0016】MIG法の溶接トーチ9とTIG法の溶接
トーチ7を所要の電極配置角α,βに設定する。次に溶
接速度を設定し、タ−ニングロ−ル12を回転させると
同時に、高合金ワイヤ11を用いてTIG溶接のみを開
始し、管端嵌合境界部4を初層一周だけ溶接を行う。そ
して、TIG溶接を停止した後、タ−ニングロ−ル12
の回転速度を上昇させ、管端嵌合境界部をシ−ル溶接し
たTIG法のビ−ド5の上に高合金ワイヤ10を用いて
管表面までMIG法によって連続積層溶接を行う。
【0017】図5に示したように管表面部まで積層溶接
が実施された後、鎖線で例示したように施工現場での突
き合わせ円周溶接のための開先加工が、ビード5と複数
のビード6の集成体に対して施され、管端処理済みの二
重管として施工現場へ出荷される。
【0018】
【実施例】本発明方法が適用される二重管3の典型例
は、高合金製の内側金属管1と低合金鋼製の外側金属管
2を焼き嵌めしたものであり、内側金属管1と外側金属
管2の各端部の性状に応じて、二重管3の管端には図3
に示したようにシール溶接のための開先が施される。
【0019】MIG法の溶接電極10の電極配置角αと
TIG法の溶接電極8の電極配置角βは前記範囲内で選
定されるが、溶接電極10と溶接電極8はいずれも管表
面の狙い位置に立てた法線、すなわち溶接電極の狙い位
置と管中心Oを通る直線上にあることに限定されず、図
2に示したように一定の後退角γ,θの範囲内において
法線に対し傾けて配置することもできる。
【0020】一周溶接して次層の積層を開始するときに
は、図4に示したように溶接電極10の狙い位置の高さ
をビ−ド5,6の厚さh分だけ高めて、溶接電極10を
構成するワイヤの突き出し長さLを一定にする。また、
開先壁15からワイヤ先端までの距離xが一定になるよ
うに開先角度に見合った分だけ開先壁15側に溶接電極
10を移動させる制御を行う。このような積層移行時に
おける電極の位置制御によって、MIGア−クを中断せ
ずに連続的に管表面部まで積層溶接することができ、溶
け込み不良欠陥発生の危険を回避できる。
【0021】低合金鋼(API X60) 製で外径が220mm、
肉厚が12mmの外側金属管2と高合金材(ALLOY 825) 製
で肉厚が2mmの内側金属管1とから成る二重管3を9本
用意し、各二重管3の管端に図3に示した角度の開先を
施した。TIG法のみを使用するもの(A) 、MIG法
だけを使用するもの(B)、TIG法とMIG法を併用
してMIG法の電極配置角を小さく設定するもの
(C)、TIG法とMIG法を併用してMIG法の電極
配置角を大きく設定するもの(D)を比較例として、各
管端に積層溶接を実施した。また、TIG法とMIG法
を併用してTIG法とMIG法の各電極配置角を種々変
更したもの(E,F,G,H,I)を本発明例として、
各管端に積層溶接を実施した。各比較例と本発明例の溶
接条件は表2に示した通りである。
【表2】
【0022】高合金ワイヤ10,11には、INCO.625(J
IS Z3334 YNiCrMo-3相当) の1.2mm径のものを使用し
た。TIG法のシ−ルドガスには純アルゴンガス(Ar)
を使用し、MIG法のシールドガスには炭酸ガスとアル
ゴンガスの混合ガス(20%CO2+80%Ar)を使用し、各シー
ルドガスの流量は20 1/minに設定した。溶接状況を観察
し、溶接後にビ−ドの外観検査と溶接部全周のX線検査
を行ない、ビ−ドの良否の判定とピットやブローホール
の有無を判定した。この結果を表3に示す。
【表3】
【0023】比較例Aでは溶接ビ−ドは良好であるが、
溶接時間が長いので溶接能率の向上は期待できない。比
較例Bでは溶接能率は比較例Aの3倍以上に向上するけ
れども、初層にはピットが発生し、X線検査ではブロ−
ホ−ル欠陥が多数発見された。比較例CではMIG法の
電極配置角が小さ過ぎるため、溶融金属の後方への流れ
落ちなどが発生し、不安定なビ−ドになった。比較例D
ではMIG法の電極配置角が大き過ぎるため、溶融金属
の前方への流れ落ちが発生し、X線検査で溶け込み不足
による融合不良が発見された。
【0024】一方、本発明例E,F,G,H及びIでは
ビ−ドはいずれも安定しており、アーク時間も14〜1
6分であり、溶接能率はTIG法だけによる従来方法よ
り2倍以上に向上している。
【0025】
【発明の効果】以上のように本発明の二重管の管端シー
ル溶接方法では、管端嵌合境界部に対し初層一周溶接を
TIG法で実施し、第2層以降の積層溶接をMIG法で
管表面部まで連続して実施するものであり、TIG法と
MIG法の適用順序を特定することによって両溶接法の
長所が有効に発揮されるので、ブローホール欠陥の発生
を的確に抑止しながら良好なビードの形成を能率よく行
なうことができる。
【0026】本発明方法では初層溶接にのみTIG法を
用いているので全体としての能率低下はさしたる問題に
はならず、溶加材や電極配置角、溶接電流等の溶接条件
を適宜選択することによって従来方法の2倍以上の溶接
能率で管端をシール溶接できるものであり、これによっ
て管端処理された二重管の生産性を大幅に向上させるこ
とができ、コストの相当な節減が可能である。
【0027】このように管端のシール溶接が万全になさ
れているため、施工現場での管端開先の点検補修作業は
一切不要となり、二重管の突き合わせ円周溶接を高い信
頼性のもとに省力化して行なうことができ、石油採掘や
輸送施設の構築等において有用性が高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法の実施に使用されるMIG法とTI
G法の複合溶接装置の模式図である。
【図2】MIG法とTIG法の各溶接電極が管表面に対
してとり得る後退角を示す模式図である。
【図3】シール溶接のために開先された二重管の管端拡
大図である。
【図4】第2層まで積層溶接が実施された二重管の管端
拡大図である。
【図5】管表面部まで積層溶接が実施された二重管の管
端拡大図である。
【図6】MIG法における溶接電流とワイヤ溶着量との
関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 内側金属管 2 外側金属管 3 二重管 4 管端嵌合境界部 5 ビード 6 ビード 7 TIG法の溶接トーチ 8 TIG法の溶接電極 9 MIG法の溶接トーチ 10 MIG法の溶接電極 11 高合金ワイヤ 12 ターニングロール 13 ワイヤ送給器 14 ワイヤ送給器 15 シール溶接用開先 L ワイヤ突き出し長さ O 管中心 P 管頂点 R 管回転方向 h ビード厚さ x 開先壁とワイヤ先端間の距離 α MIG法の電極配置角 β TIG法の電極配置角

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二種類の金属管がメカニカルに嵌合され
    た二重管の管端嵌合境界部に対しTIG法で初層一周溶
    接を実施し、第2層以降の積層溶接をMIG法で管表面
    部まで連続して実施する二重管の管端シール溶接方法。
  2. 【請求項2】 電極配置角を20度〜80度にしてTI
    G法の溶接電極を下り坂位置に配置し、電極配置角を5
    度〜20度にしてMIG法の溶接電極を下り坂位置に配
    置し、初層溶接と第2層以降の積層溶接を実施すること
    を特徴とする請求項1に記載の管端シール溶接方法。
  3. 【請求項3】 溶加材として高合金ワイヤを用いてTI
    G法による初層溶接を実施し、同種の高合金ワイヤを用
    いてMIG法による第2層以降の積層溶接を実施するこ
    とを特徴とする請求項1に記載の管端シール溶接方法。
JP2574592A 1992-01-16 1992-01-16 二重管の管端シール溶接方法 Withdrawn JPH067934A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2574592A JPH067934A (ja) 1992-01-16 1992-01-16 二重管の管端シール溶接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2574592A JPH067934A (ja) 1992-01-16 1992-01-16 二重管の管端シール溶接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH067934A true JPH067934A (ja) 1994-01-18

Family

ID=12174366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2574592A Withdrawn JPH067934A (ja) 1992-01-16 1992-01-16 二重管の管端シール溶接方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH067934A (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1904258A1 (en) * 2005-07-20 2008-04-02 Tri Tool Inc. Configurable dual process welding head and method
JP2011501698A (ja) * 2007-09-18 2011-01-13 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 油およびガス工業におけるスチール構造物を接合するための溶接金属組成物
CN103495795A (zh) * 2013-10-10 2014-01-08 中国化学工程第三建设有限公司 碳钢管道熔化极气体保护打底自动焊接工艺
JP2014014828A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Mitsubishi Electric Corp 溶接方法および溶接装置
CN103801796A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 中国石油天然气集团公司 管道环焊缝的全位置自动焊接方法
US9062113B2 (en) 2003-06-27 2015-06-23 Amgen Fremont Inc. Antibodies directed to the deletion mutants of epidermal growth factor receptor and uses thereof
JP2015199074A (ja) * 2014-04-04 2015-11-12 三菱電機株式会社 圧縮機容器の溶接方法及びそれを用いた圧縮機の製造方法
JP2017177111A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 中国電力株式会社 鋼部材の溶接方法、及び溶接材料

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9096672B2 (en) 2003-06-27 2015-08-04 Amgen Fremont Inc. Antibodies directed to the deletion mutants of epidermal growth factor receptor and uses thereof
US9062113B2 (en) 2003-06-27 2015-06-23 Amgen Fremont Inc. Antibodies directed to the deletion mutants of epidermal growth factor receptor and uses thereof
US9073998B2 (en) 2003-06-27 2015-07-07 Amgen Fremont Inc. Antibodies directed to the deletion mutants of epidermal growth factor receptor and uses thereof
US9085624B2 (en) 2003-06-27 2015-07-21 Amgen Fremont Inc. Antibodies directed to the deletion mutants of epidermal growth factor receptor and uses thereof
EP1904258A4 (en) * 2005-07-20 2009-08-05 Tri Tool Inc CONFIGURABLE WELDING HEAD FOR DOUBLE PROCESS AND METHOD
EP1904258A1 (en) * 2005-07-20 2008-04-02 Tri Tool Inc. Configurable dual process welding head and method
NO340440B1 (no) * 2005-07-20 2017-04-24 Tri Tool Inc Konfigurerbart dobbelprosess-sveisehode, og tilhørende fremgangsmåte
JP2011501698A (ja) * 2007-09-18 2011-01-13 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 油およびガス工業におけるスチール構造物を接合するための溶接金属組成物
JP2014014828A (ja) * 2012-07-06 2014-01-30 Mitsubishi Electric Corp 溶接方法および溶接装置
CN103801796A (zh) * 2012-11-06 2014-05-21 中国石油天然气集团公司 管道环焊缝的全位置自动焊接方法
CN103495795A (zh) * 2013-10-10 2014-01-08 中国化学工程第三建设有限公司 碳钢管道熔化极气体保护打底自动焊接工艺
JP2015199074A (ja) * 2014-04-04 2015-11-12 三菱電機株式会社 圧縮機容器の溶接方法及びそれを用いた圧縮機の製造方法
JP2017177111A (ja) * 2016-03-28 2017-10-05 中国電力株式会社 鋼部材の溶接方法、及び溶接材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3213851B1 (en) A method of laying a pipeline, with pipe section connected together by internal and external welding
US4258242A (en) Welding process for production of a steel pipe
JP5236566B2 (ja) 固定鋼管の円周溶接方法
EP2692476B1 (en) Method for producing laser-welded steel tube
US20080230528A1 (en) Method of electric arc joining with alternating current
JPH06339775A (ja) ニッケルおよびニッケル合金材の溶接方法
JP2004306084A (ja) レーザ溶接とア−ク溶接の複合溶接方法
JP2007283363A (ja) Uoe鋼管の製造方法
CN106903399A (zh) X80以上钢级的高强度管道半自动焊接方法
CN104339123A (zh) 一种双金属复合管焊接方法
EP2703112B1 (en) Method for producing laser welded steel pipe
JPH067934A (ja) 二重管の管端シール溶接方法
JPH08243754A (ja) クラッド鋼管の内面溶接方法
JPH0623543A (ja) 二重管の管端シール溶接方法
US20020179583A1 (en) Highly ductile reduced imperfection weld for ductile iron and method for producing same
JP2001038472A (ja) ステンレスクラッド鋼板の溶接方法
CN111014901A (zh) 一种薄壁不锈钢管的自熔自动tig焊接方法
JPH0623553A (ja) 溶接鋼管の製造方法
JP2833279B2 (ja) 鋼管の溶接方法
JPH08309527A (ja) クラッド溶接鋼管の製造方法
JPH06285640A (ja) クラッド鋼管の内面溶接方法
JPS60154875A (ja) Uoe鋼管の縦シ−ム溶接法
JPH08276273A (ja) クラッド鋼の突合せ溶接方法
JPS62286675A (ja) 鋼帯の多電極ガスシ−ルドア−ク溶接法
JPH11129068A (ja) パイプライン固定管の円周溶接方法

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: 19990408