JPH071126A - 横向き片面自動溶接方法 - Google Patents
横向き片面自動溶接方法Info
- Publication number
- JPH071126A JPH071126A JP14313493A JP14313493A JPH071126A JP H071126 A JPH071126 A JP H071126A JP 14313493 A JP14313493 A JP 14313493A JP 14313493 A JP14313493 A JP 14313493A JP H071126 A JPH071126 A JP H071126A
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- welding
- electrode
- wire
- angle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスシールドアーク溶接において、パス数を
低減した溶接施工法を提供することを目的とする。 【構成】 １極目（先行極）１５に1.４〜1.６mm径の耐
割れ性に優れるワイヤを、２極目（後続極）１６に1.６
mm径の作業性に優れるフラックス入りワイヤを使用し、
電極（ワイヤ）間を前後方向に５０〜８０mm、上下方向
に３〜８mm離してワイヤに６０〜８０度の水平角と３５
〜４５度の上下角を採り、２８０〜３２０Ａの電流を用
いて斜め方向にウィービングを行ないながら重ね方式に
よるビード積層法により溶接して板厚２０mmまでのＬ形
面開先を１回あるいは２回で仕上げる。
低減した溶接施工法を提供することを目的とする。 【構成】 １極目（先行極）１５に1.４〜1.６mm径の耐
割れ性に優れるワイヤを、２極目（後続極）１６に1.６
mm径の作業性に優れるフラックス入りワイヤを使用し、
電極（ワイヤ）間を前後方向に５０〜８０mm、上下方向
に３〜８mm離してワイヤに６０〜８０度の水平角と３５
〜４５度の上下角を採り、２８０〜３２０Ａの電流を用
いて斜め方向にウィービングを行ないながら重ね方式に
よるビード積層法により溶接して板厚２０mmまでのＬ形
面開先を１回あるいは２回で仕上げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、造船などにおける横向
き突き合せ継手のガスシールドアーク自動溶接方法に関
する。
き突き合せ継手のガスシールドアーク自動溶接方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】造船にあっては、外板等のみならず強度
メンバなどにも横向き突き合せ溶接が用いられる。この
溶接では、図６に示すように、一般に、少なくとも１０
mm以上の板厚では母材下側１１の開先は板面に対して略
直角（略水平）とし、上側１２の開先はある角度を設け
たＬ形の開先とし、開先の裏側に専用の裏当て材１３、
表側に表当て材１４をそれぞれ配置し、多くの場合1.２
〜1.６mm径のワイヤ１５を用いてビード１７を形成する
炭酸ガスシールドアーク溶接による多パス方式の片面溶
接が行なわれている。
メンバなどにも横向き突き合せ溶接が用いられる。この
溶接では、図６に示すように、一般に、少なくとも１０
mm以上の板厚では母材下側１１の開先は板面に対して略
直角（略水平）とし、上側１２の開先はある角度を設け
たＬ形の開先とし、開先の裏側に専用の裏当て材１３、
表側に表当て材１４をそれぞれ配置し、多くの場合1.２
〜1.６mm径のワイヤ１５を用いてビード１７を形成する
炭酸ガスシールドアーク溶接による多パス方式の片面溶
接が行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】かかる従来の多パスに
よる溶接では、各パスごとに溶接機を溶接開始点に移動
させる必要があるため、造船のようにひとつの継手の長
さが１０ｍを超える大形構造物ではパス数が多い程溶接
機の戻り空送時間が長くなり、全溶接作業時間に占める
割合が大きくなってしまい、アーク発生率の低下に伴い
溶接能率が悪くなっている。例えば、板厚２０mmの場合
の標準開先におけるパス数は通常９〜１０パス程度とな
っている。
よる溶接では、各パスごとに溶接機を溶接開始点に移動
させる必要があるため、造船のようにひとつの継手の長
さが１０ｍを超える大形構造物ではパス数が多い程溶接
機の戻り空送時間が長くなり、全溶接作業時間に占める
割合が大きくなってしまい、アーク発生率の低下に伴い
溶接能率が悪くなっている。例えば、板厚２０mmの場合
の標準開先におけるパス数は通常９〜１０パス程度とな
っている。
【０００４】本発明は、叙述の問題に鑑み、例えば通常
の大形タンカーで用いられる１０〜２０mmの板厚範囲の
横向溶接の能率向上を図るべく、パス数を低減し戻り空
送時間を減じた横向き片面自動溶接方法の提供を目的と
する。
の大形タンカーで用いられる１０〜２０mmの板厚範囲の
横向溶接の能率向上を図るべく、パス数を低減し戻り空
送時間を減じた横向き片面自動溶接方法の提供を目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成する本
発明は、下側の水平な開先と上側のＬ形の開先とに横向
き突き合せ溶接を施す場合、先行極と後続極との二つの
電極ワイヤを用い、上記先行極に1.４〜1.６mm径の耐割
れ性に優れるワイヤを用い、上記後続極に1.６mm径の作
業性に優れるフラックス入りワイヤを用い、このワイヤ
間を前後方向に５０〜８０mm、上下方向に３〜８mm離し
て各ワイヤに６０〜８０度の水平角と３５〜４５度の上
下角を採り、２８０〜３２０Ａの電流にて斜め方向にウ
ィービングを行ないつつ重ね方式によるビード積層法に
より溶接したことを特徴とする。
発明は、下側の水平な開先と上側のＬ形の開先とに横向
き突き合せ溶接を施す場合、先行極と後続極との二つの
電極ワイヤを用い、上記先行極に1.４〜1.６mm径の耐割
れ性に優れるワイヤを用い、上記後続極に1.６mm径の作
業性に優れるフラックス入りワイヤを用い、このワイヤ
間を前後方向に５０〜８０mm、上下方向に３〜８mm離し
て各ワイヤに６０〜８０度の水平角と３５〜４５度の上
下角を採り、２８０〜３２０Ａの電流にて斜め方向にウ
ィービングを行ないつつ重ね方式によるビード積層法に
より溶接したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】適正なワイヤと電極配置と採りかつウィービン
グを行なうことによって、後続電極による先行ビードの
再溶融効果により横向き溶接に特有な初層溶接における
溶接欠陥の発生を防止できしかも先行電極と後続電極に
よる重ね方式のビード積層によって板厚２０mmまでのＬ
形片面開先では１回又は２回のパスにて仕上げることが
できる。
グを行なうことによって、後続電極による先行ビードの
再溶融効果により横向き溶接に特有な初層溶接における
溶接欠陥の発生を防止できしかも先行電極と後続電極に
よる重ね方式のビード積層によって板厚２０mmまでのＬ
形片面開先では１回又は２回のパスにて仕上げることが
できる。
【０００７】ここで、本発明での各数値の限定に関して
述べる。 （１）電極数 横向き溶接では姿勢的にビード形成が難しく、一度に多
量の溶融金属を置くと溶融金属が垂れ落ちたり先走りし
てパス間や開先面に融合不良が発生し、また、溶融金属
内のガスの放出や溶融スラグの浮上が困難となってブロ
ーホールやスラグ巻き込みなどの溶接欠陥が発生しやす
いため、先行電極による大溶着ワンパス溶接には限度が
ある。このために電極数を２電極とし、適正な電極配置
を採ることによって先行ビードが凝固する直前に後続電
極を通過させ、先行ビードのガスの放出や溶融スラグの
浮上を助けて高品質な溶接部を得ると同時に、１度の溶
着量を増やすことによってパス数の低減を図っている。
述べる。 （１）電極数 横向き溶接では姿勢的にビード形成が難しく、一度に多
量の溶融金属を置くと溶融金属が垂れ落ちたり先走りし
てパス間や開先面に融合不良が発生し、また、溶融金属
内のガスの放出や溶融スラグの浮上が困難となってブロ
ーホールやスラグ巻き込みなどの溶接欠陥が発生しやす
いため、先行電極による大溶着ワンパス溶接には限度が
ある。このために電極数を２電極とし、適正な電極配置
を採ることによって先行ビードが凝固する直前に後続電
極を通過させ、先行ビードのガスの放出や溶融スラグの
浮上を助けて高品質な溶接部を得ると同時に、１度の溶
着量を増やすことによってパス数の低減を図っている。
【０００８】（２）ワイヤ 初層溶接では割れの発生頻度が高いため耐割れ性に優れ
たワイヤを使用し、それ以外には作業性に優れるフラッ
クス入りワイヤを使用する。また、ワイヤ径は裏波ビー
ドの形成に必要なアーク領域を確保し、アーク位置の変
動に影響するワイヤの練れや曲がり性を考え1.４mm以上
とする。しかし、後続極目には1.６mm径の使用を可能と
する。
たワイヤを使用し、それ以外には作業性に優れるフラッ
クス入りワイヤを使用する。また、ワイヤ径は裏波ビー
ドの形成に必要なアーク領域を確保し、アーク位置の変
動に影響するワイヤの練れや曲がり性を考え1.４mm以上
とする。しかし、後続極目には1.６mm径の使用を可能と
する。
【０００９】（３）電極の配置、ワイヤ角度及び運棒法 ガスシールドアーク溶接のように直流を使用する溶接で
近接した位置に複数の電極を配置すると、アーク相互の
干渉によりアークが不安定になりスパッタも増加して安
定した溶接が不可能である。また、電極間距離が近過ぎ
ると溶融池がワンプールとなりビードが垂れ落ちやすく
なる。逆に、電極間距離が長過ぎると後続電極が通過す
る前に先行ビードが凝固して先行ビードのガスの放出や
溶融スラグの浮上効果が期待できない。また、電極間距
離が必要以上に長いとそれだけ溶接装置が大きくなり、
溶接装置の小型軽量化の障害となる。例えば開先角度が
３５度〜４５度、ルート間隔が３〜８mmの開先でも、実
用電流が２８０〜３２０Ａの範囲で、以上述べた条件を
満足する前後方向の適正な電極間距離は５０〜８０mmで
ある。ところで、片面溶接では安定して良好な裏波ビー
ド形状を得る必要があり、また、二つの電極で重ね溶接
を行なう場合それぞれのワイヤの狙い位置や運棒法を適
正化することが大切である。ワイヤの狙い位置は、先行
電極は開先の下側で、後続電極は先行ビードの上側とす
るが、後続電極の場合先行ビードの形状と残り開先の関
係から適正位置が決まり、上記開先条件等の下ではこの
上下方向の電極のシフト量は３〜８mmが適正である。更
に、溶融池の安定化、裏波ビードの形成、溶込みの確保
などの観点から、ワイヤに水平角と上下角を採り、ワイ
ヤを斜め方向にウィービングすることが最善である。こ
の場合のそれぞれの適正値は、ワイヤ水平角が６０〜８
０度、ワイヤ上下角が３５〜４５度で、ウィービング角
度は下開先面に対して４０〜６０度である。なお、ウィ
ービングパターンは単振動でよい。
近接した位置に複数の電極を配置すると、アーク相互の
干渉によりアークが不安定になりスパッタも増加して安
定した溶接が不可能である。また、電極間距離が近過ぎ
ると溶融池がワンプールとなりビードが垂れ落ちやすく
なる。逆に、電極間距離が長過ぎると後続電極が通過す
る前に先行ビードが凝固して先行ビードのガスの放出や
溶融スラグの浮上効果が期待できない。また、電極間距
離が必要以上に長いとそれだけ溶接装置が大きくなり、
溶接装置の小型軽量化の障害となる。例えば開先角度が
３５度〜４５度、ルート間隔が３〜８mmの開先でも、実
用電流が２８０〜３２０Ａの範囲で、以上述べた条件を
満足する前後方向の適正な電極間距離は５０〜８０mmで
ある。ところで、片面溶接では安定して良好な裏波ビー
ド形状を得る必要があり、また、二つの電極で重ね溶接
を行なう場合それぞれのワイヤの狙い位置や運棒法を適
正化することが大切である。ワイヤの狙い位置は、先行
電極は開先の下側で、後続電極は先行ビードの上側とす
るが、後続電極の場合先行ビードの形状と残り開先の関
係から適正位置が決まり、上記開先条件等の下ではこの
上下方向の電極のシフト量は３〜８mmが適正である。更
に、溶融池の安定化、裏波ビードの形成、溶込みの確保
などの観点から、ワイヤに水平角と上下角を採り、ワイ
ヤを斜め方向にウィービングすることが最善である。こ
の場合のそれぞれの適正値は、ワイヤ水平角が６０〜８
０度、ワイヤ上下角が３５〜４５度で、ウィービング角
度は下開先面に対して４０〜６０度である。なお、ウィ
ービングパターンは単振動でよい。
【００１０】
【実施例】ここで、図１〜図６を参照して本発明の実施
例を説明する。この例は板厚１６〜２０mmの造船鋼板の
溶接へ実施した例を示している。図１は開先断面と電極
（ワイヤ）との位置関係を示す。被溶接材（母材）は、
全体としてほぼ垂直に配置されており、開先としては、
下側母材１１では表面に直角に、上側母材１２では表面
に対して約３５度の角度を採ったＬ形である。また、ル
ートに裏波ビードが出やすいように３〜８mm程度のギャ
ップを設けている。そして、開先の裏側には裏当て材１
３を、表側には表当て材１４をそれぞれ取付ける。図１
において、２本配置される電極（ワイヤ）のうち、下側
の電極１５が先行電極（第１電極）で、上側の電極１６
が後続電極（第２電極）である。１度の溶接で同時に２
つのビード１７及び１８が置かれる。
例を説明する。この例は板厚１６〜２０mmの造船鋼板の
溶接へ実施した例を示している。図１は開先断面と電極
（ワイヤ）との位置関係を示す。被溶接材（母材）は、
全体としてほぼ垂直に配置されており、開先としては、
下側母材１１では表面に直角に、上側母材１２では表面
に対して約３５度の角度を採ったＬ形である。また、ル
ートに裏波ビードが出やすいように３〜８mm程度のギャ
ップを設けている。そして、開先の裏側には裏当て材１
３を、表側には表当て材１４をそれぞれ取付ける。図１
において、２本配置される電極（ワイヤ）のうち、下側
の電極１５が先行電極（第１電極）で、上側の電極１６
が後続電極（第２電極）である。１度の溶接で同時に２
つのビード１７及び１８が置かれる。
【００１１】図２は図１を溶接側からみた図である。こ
の図２では、左から右へ溶接を行なう例を示している。
この図２において、溶接方向に対して前方に位置してい
るのが、先行電極１５で、後方に位置しているのが後続
電極１６である。この２本の電極１５，１６は溶接進行
方向に５０〜８０mmの適正な電極間距離と上下方向に３
〜８mmの適正なシフト量が採られる。この場合、先行電
極１５は1.４〜1.６mm径の耐割れ性に優れるワイヤを用
い、後続電極１６は、1.６mm径の作業性に優れるフラッ
クス入りワイヤを用いている。２本の電極１５，１６
は、図１及び図２には図示されていないが、溶接線に沿
って自動走行する溶接台車に搭載された２個のウィーバ
にそれぞれ取付けられ、溶接される。本自動溶接装置で
は電極間距離や電極角度の調整が可能で、また、同時
に、溶接電流、アーク電圧、溶接速度などの溶接条件の
制御が可能である。
の図２では、左から右へ溶接を行なう例を示している。
この図２において、溶接方向に対して前方に位置してい
るのが、先行電極１５で、後方に位置しているのが後続
電極１６である。この２本の電極１５，１６は溶接進行
方向に５０〜８０mmの適正な電極間距離と上下方向に３
〜８mmの適正なシフト量が採られる。この場合、先行電
極１５は1.４〜1.６mm径の耐割れ性に優れるワイヤを用
い、後続電極１６は、1.６mm径の作業性に優れるフラッ
クス入りワイヤを用いている。２本の電極１５，１６
は、図１及び図２には図示されていないが、溶接線に沿
って自動走行する溶接台車に搭載された２個のウィーバ
にそれぞれ取付けられ、溶接される。本自動溶接装置で
は電極間距離や電極角度の調整が可能で、また、同時
に、溶接電流、アーク電圧、溶接速度などの溶接条件の
制御が可能である。
【００１２】電極１５，１６は、アーク力によって溶接
金属の先走りを阻止し、かつ、安定して良好な裏波ビー
ドを得るために、母材面及び下開先面に対して、一定の
角度を採り、下開先面に対して３０〜５０度の上下角度
を採って進行方向に振り下げるウィービングを採ってい
る。すなわち、図３に示すように電極と下側の母材面と
のなす角である水平角を６０〜８０度となるように調整
され、図４に示すように電極と下開先面とのなす角であ
る上下角を３５度〜４５度となるように調整され、ま
た、電極のウィービングは図５に示す軌跡１９となるよ
うな運棒法が行なわれる。
金属の先走りを阻止し、かつ、安定して良好な裏波ビー
ドを得るために、母材面及び下開先面に対して、一定の
角度を採り、下開先面に対して３０〜５０度の上下角度
を採って進行方向に振り下げるウィービングを採ってい
る。すなわち、図３に示すように電極と下側の母材面と
のなす角である水平角を６０〜８０度となるように調整
され、図４に示すように電極と下開先面とのなす角であ
る上下角を３５度〜４５度となるように調整され、ま
た、電極のウィービングは図５に示す軌跡１９となるよ
うな運棒法が行なわれる。
【００１３】自動溶接装置を使用して、開先角度が約３
５度のＬ開先で３〜８mmのルートギャップを採った板厚
が１６〜２０mmの横向き片面溶接を、前述した電極間距
離(50 〜８０mm）、シフト量（３〜８mm）、溶接電極
（２８０〜３２０Ａ）の条件の下に実施し、良好な溶接
結果を得た。なお、上述した溶接諸条件は開先変動に対
応して適正値を選択するが、一般にはそれぞれの適正範
囲の中間値を採用する。
５度のＬ開先で３〜８mmのルートギャップを採った板厚
が１６〜２０mmの横向き片面溶接を、前述した電極間距
離(50 〜８０mm）、シフト量（３〜８mm）、溶接電極
（２８０〜３２０Ａ）の条件の下に実施し、良好な溶接
結果を得た。なお、上述した溶接諸条件は開先変動に対
応して適正値を選択するが、一般にはそれぞれの適正範
囲の中間値を採用する。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる２
電極方式のガスシールドアーク溶接による横向き片面自
動溶接方法では、適正な電極配置を採ることによって後
続電極による先行ビードの再溶融効果により横向き溶接
に特有な初層溶接における溶接欠陥の発生を防止すると
ともにパス数を大幅に低減でき、安定した溶接品質が得
られる高能率溶接を可能とした。
電極方式のガスシールドアーク溶接による横向き片面自
動溶接方法では、適正な電極配置を採ることによって後
続電極による先行ビードの再溶融効果により横向き溶接
に特有な初層溶接における溶接欠陥の発生を防止すると
ともにパス数を大幅に低減でき、安定した溶接品質が得
られる高能率溶接を可能とした。
【図１】本発明方法の説明のための開先と電極との配置
構成図。
構成図。
【図２】図１を溶接側からみた構成図。
【図３】水平角の説明図。
【図４】上下角の説明図。
【図５】ウィービングの説明図。
【図６】従来方法の説明図。
１１ 母材（下側） １２ 母材（上側） １３ 裏当て材 １４ 表当て材 １５ 先行電極 １６ 後続電極 １７ 先行ビード １８ 後続ビード １９ ウィービング軌跡
Claims (1)
- 【請求項１】 下側の水平な開先と上側のＬ形の開先と
に横向き突き合せ溶接を施す場合、先行極と後続極との
二つの電極ワイヤを用い、上記先行極に1.４〜1.６mm径
の耐割れ性に優れるワイヤを用い、上記後続極に1.６mm
径の作業性に優れるフラックス入りワイヤを用い、 このワイヤ間を前後方向に５０〜８０mm、上下方向に３
〜８mm離して各ワイヤに６０〜８０度の水平角と３５〜
４５度の上下角を採り、２８０〜３２０Ａの電流にて斜
め方向にウィービングを行ないつつ重ね方式によるビー
ド積層法により溶接した横向き片面自動溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14313493A JPH071126A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 横向き片面自動溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14313493A JPH071126A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 横向き片面自動溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH071126A true JPH071126A (ja) | 1995-01-06 |
Family
ID=15331717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14313493A Withdrawn JPH071126A (ja) | 1993-06-15 | 1993-06-15 | 横向き片面自動溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH071126A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016745A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | General Electric Co <Ge> | ハイブリッドレーザアーク溶接プロセス及び装置 |
| KR101253892B1 (ko) * | 2010-12-27 | 2013-04-16 | 주식회사 포스코 | 탄뎀 일렉트로 가스 아크 용접 장치 |
| JP2013111597A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | アーク溶接方法 |
| CN108941857A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种mag横焊焊接方法及工艺 |
-
1993
- 1993-06-15 JP JP14313493A patent/JPH071126A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012016745A (ja) * | 2010-07-07 | 2012-01-26 | General Electric Co <Ge> | ハイブリッドレーザアーク溶接プロセス及び装置 |
| KR101253892B1 (ko) * | 2010-12-27 | 2013-04-16 | 주식회사 포스코 | 탄뎀 일렉트로 가스 아크 용접 장치 |
| JP2013111597A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | アーク溶接方法 |
| CN108941857A (zh) * | 2018-07-26 | 2018-12-07 | 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 | 一种mag横焊焊接方法及工艺 |
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