JPH07132375A - 高速上向きｍａｇ溶接方法及び装置 - Google Patents
高速上向きｍａｇ溶接方法及び装置Info
- Publication number
- JPH07132375A JPH07132375A JP30590293A JP30590293A JPH07132375A JP H07132375 A JPH07132375 A JP H07132375A JP 30590293 A JP30590293 A JP 30590293A JP 30590293 A JP30590293 A JP 30590293A JP H07132375 A JPH07132375 A JP H07132375A
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- JP
- Japan
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- welding
- filler wire
- wire
- speed
- mag
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- Pending
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- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 上向き姿勢での高速溶接で生ずる溶融金属の
垂れ落ちを防止するとともに、溶着量を増加させ溶接速
度1.5 ｍ／分の高速上向き溶接が可能となる高速上向き
ＭＡＧ溶接方法を提供する。 【構成】 ＭＡＧ溶接法により母材１を上向き姿勢の溶
接トーチ４で高速溶接するにあたり、溶接ワイヤ５のパ
ルス化した溶接電流とフィラーワイヤ７の送給を同期さ
せ、溶接電流が大きい期間はフィラーワイヤ送給速度を
小さくし、溶接電流が小さい期間はフィラーワイヤ送給
速度を大きくして、溶融池２の温度を下げる。
垂れ落ちを防止するとともに、溶着量を増加させ溶接速
度1.5 ｍ／分の高速上向き溶接が可能となる高速上向き
ＭＡＧ溶接方法を提供する。 【構成】 ＭＡＧ溶接法により母材１を上向き姿勢の溶
接トーチ４で高速溶接するにあたり、溶接ワイヤ５のパ
ルス化した溶接電流とフィラーワイヤ７の送給を同期さ
せ、溶接電流が大きい期間はフィラーワイヤ送給速度を
小さくし、溶接電流が小さい期間はフィラーワイヤ送給
速度を大きくして、溶融池２の温度を下げる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、船舶，橋梁等大型構造
物の溶接に好適な高速上向きＭＡＧ溶接方法及び装置に
関する。
物の溶接に好適な高速上向きＭＡＧ溶接方法及び装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭＡＧ溶接の上向き姿勢溶接法において
は、図４斜視図に示すように、母材１の下面に溶接トー
チ４を上向きにして対向させ、母材１と溶接ワイヤ５と
の間にアークを発生させて溶融池２を作り溶接ビード３
を形成しており、実際の施工での溶接条件は、溶接電流
１４０〜２２０Ａ，アーク電圧１８〜２６Ｖ，溶接速度
１００mm以下であり、シールドガスはＣＯ2 ガス又はＡ
ｒ＋ＣＯ2 の混合ガスを用い、溶接ワイヤはソリッドワ
イヤ又はフラックスコアドワイヤを用いている。このよ
うな上向き溶接は、溶融金属を重力の働く方向とは逆方
向に移行させねばならないため、下向き溶接よりもその
溶接条件範囲が狭く、そのため船舶，橋梁等大型構造物
において溶接物の反転，移動等が困難である場合に限っ
て、わずかに工数低減やコスト削減を図って適用されて
いるにすぎない。
は、図４斜視図に示すように、母材１の下面に溶接トー
チ４を上向きにして対向させ、母材１と溶接ワイヤ５と
の間にアークを発生させて溶融池２を作り溶接ビード３
を形成しており、実際の施工での溶接条件は、溶接電流
１４０〜２２０Ａ，アーク電圧１８〜２６Ｖ，溶接速度
１００mm以下であり、シールドガスはＣＯ2 ガス又はＡ
ｒ＋ＣＯ2 の混合ガスを用い、溶接ワイヤはソリッドワ
イヤ又はフラックスコアドワイヤを用いている。このよ
うな上向き溶接は、溶融金属を重力の働く方向とは逆方
向に移行させねばならないため、下向き溶接よりもその
溶接条件範囲が狭く、そのため船舶，橋梁等大型構造物
において溶接物の反転，移動等が困難である場合に限っ
て、わずかに工数低減やコスト削減を図って適用されて
いるにすぎない。
【０００３】しかして本発明者らは１５mm以上の厚板の
上下面からの突合わせ溶接の達成を企図しており、その
ため上向き溶接における例えば溶接速度1.5 ｍ／分とい
う溶接速度の高速化を狙っているが、実験において、ウ
ィービングその他の技巧を用いずに溶接トーチを固定し
て平面母板を移動させ溶接した結果では、最大溶接速度
1.5 ｍ／分においてその溶接条件範囲は極めて狭く再現
性に乏しく、従ってこのままでは実際の施工上問題が生
ずる。この上向き溶接の高速溶接においてその条件範囲
を狭くしている要因すなわち上向き溶接の高速化を著し
く困難にしている要因は、図５斜視図に示すように、垂
れ落ち溶接ビード３′が生ずる溶融金属の垂れ落ち現象
であり、この現象は重力と表面張力との釣り合いにより
生ずると考えられ、詳細については不明なことが多い
が、上向き溶接の高速化を図る上で、溶接ビードの垂れ
落ちを防止することが最重要課題である。
上下面からの突合わせ溶接の達成を企図しており、その
ため上向き溶接における例えば溶接速度1.5 ｍ／分とい
う溶接速度の高速化を狙っているが、実験において、ウ
ィービングその他の技巧を用いずに溶接トーチを固定し
て平面母板を移動させ溶接した結果では、最大溶接速度
1.5 ｍ／分においてその溶接条件範囲は極めて狭く再現
性に乏しく、従ってこのままでは実際の施工上問題が生
ずる。この上向き溶接の高速溶接においてその条件範囲
を狭くしている要因すなわち上向き溶接の高速化を著し
く困難にしている要因は、図５斜視図に示すように、垂
れ落ち溶接ビード３′が生ずる溶融金属の垂れ落ち現象
であり、この現象は重力と表面張力との釣り合いにより
生ずると考えられ、詳細については不明なことが多い
が、上向き溶接の高速化を図る上で、溶接ビードの垂れ
落ちを防止することが最重要課題である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて提案されたもので、上向き姿勢での高速溶
接で生ずる溶融金属の垂れ落ちを防止するとともに、溶
着量を増加させ溶接速度1.5 ｍ／分以上の高速上向き溶
接が可能となる高速上向きＭＡＧ溶接方法及び装置を提
供することを目的とする。
事情に鑑みて提案されたもので、上向き姿勢での高速溶
接で生ずる溶融金属の垂れ落ちを防止するとともに、溶
着量を増加させ溶接速度1.5 ｍ／分以上の高速上向き溶
接が可能となる高速上向きＭＡＧ溶接方法及び装置を提
供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そのために本発明は、Ｍ
ＡＧ溶接法で上向き姿勢の高速溶接を行うにあたり、パ
ルス化した溶接電流とフィラーワイヤの送給を同期さ
せ、溶接電流が大きい期間はフィラーワイヤ送給速度を
小さくし、溶接電流が小さい期間はフィラーワイヤ送給
速度を大きくして、溶融池の温度を下げることと、ＭＡ
Ｇ溶接が施される母材に対向し溶接ワイヤとフィラーワ
イヤとがそれぞれ送給モーターにより送給されてくる溶
接トーチと、上記溶接ワイヤと母材とに給電する溶接電
源に付設されたパルス発振器と、上記パルス発振器のパ
ルス信号を受け上記フィラーワイヤ送給モーターを制御
する送給モーター制御装置とを具えたこととを、それぞ
れ特徴とする。
ＡＧ溶接法で上向き姿勢の高速溶接を行うにあたり、パ
ルス化した溶接電流とフィラーワイヤの送給を同期さ
せ、溶接電流が大きい期間はフィラーワイヤ送給速度を
小さくし、溶接電流が小さい期間はフィラーワイヤ送給
速度を大きくして、溶融池の温度を下げることと、ＭＡ
Ｇ溶接が施される母材に対向し溶接ワイヤとフィラーワ
イヤとがそれぞれ送給モーターにより送給されてくる溶
接トーチと、上記溶接ワイヤと母材とに給電する溶接電
源に付設されたパルス発振器と、上記パルス発振器のパ
ルス信号を受け上記フィラーワイヤ送給モーターを制御
する送給モーター制御装置とを具えたこととを、それぞ
れ特徴とする。
【０００６】
【作用】上向き溶接の高速化を図るとき、溶接電流を多
くして単位長さ当たりの適正溶着量を確保しようとする
と、溶融金属の垂れ落ちが発生し良好な溶接ビードを得
ることができないが、本溶接方法では、パルス化した溶
接電流を用いることにより、平均の溶接電流値を大きく
しながら、適正な溶着量を得ることができ、また溶接電
流と同期させてフィラーワイヤを送給することにより溶
融池の温度を低下させることが可能であり、この温度低
下により溶融金属の表面張力は増加し、溶融金属の垂れ
落ちを防止でき、よって従来困難であった上向き溶接法
の高速化が可能となる。
くして単位長さ当たりの適正溶着量を確保しようとする
と、溶融金属の垂れ落ちが発生し良好な溶接ビードを得
ることができないが、本溶接方法では、パルス化した溶
接電流を用いることにより、平均の溶接電流値を大きく
しながら、適正な溶着量を得ることができ、また溶接電
流と同期させてフィラーワイヤを送給することにより溶
融池の温度を低下させることが可能であり、この温度低
下により溶融金属の表面張力は増加し、溶融金属の垂れ
落ちを防止でき、よって従来困難であった上向き溶接法
の高速化が可能となる。
【０００７】
【実施例】本発明高速上向きＭＡＧ溶接方法及び装置の
一実施例を図面について説明すると、図１は本溶接方法
を実施する装置の模式図、図２は同上における溶接トー
チの縦断面図、図３は本溶接方法における溶接電流波形
とフィラーワイヤ送給速度波形の説明図である。まず図
１において、母材１は本溶接方法により下面からＭＡＧ
溶接が施され、溶融池２が作られ溶接ビード３が形成さ
れる。この母材１の溶融池２に対向するように溶接トー
チ４が上向きに設置され、この溶接トーチ４には溶接ワ
イヤ５がワイヤ送給モーター６から送給されるととも
に、フィラーワイヤ７がフィラーワイヤ送給モーター８
から送給される。また母材１と溶接ワイヤ５とに溶接電
源９が接続されるとともに、同溶接電源９にはパルス発
振器１０が接続されており、更にフィラーワイヤ送給モ
ーター８にフィラーワイヤ７の送給を秒単位の十分な精
度で制御する送給モーター制御装置１１が接続されたう
え、そこにパルス発振器１０が接続されている。なお溶
接トーチ４内には、図２に示すように、溶接ワイヤ５及
びフィラーワイヤ７を導くコンタクトチップ１２及びフ
ィラーワイヤ用コンタクトチップ１３が設けられるとと
もに、フィラーワイヤ用コンタクトチップ１３の基部に
は角度調整ねじ１４が付いており、フィラーワイヤ７の
先端を任意の方向に向けることができるようになってい
る。
一実施例を図面について説明すると、図１は本溶接方法
を実施する装置の模式図、図２は同上における溶接トー
チの縦断面図、図３は本溶接方法における溶接電流波形
とフィラーワイヤ送給速度波形の説明図である。まず図
１において、母材１は本溶接方法により下面からＭＡＧ
溶接が施され、溶融池２が作られ溶接ビード３が形成さ
れる。この母材１の溶融池２に対向するように溶接トー
チ４が上向きに設置され、この溶接トーチ４には溶接ワ
イヤ５がワイヤ送給モーター６から送給されるととも
に、フィラーワイヤ７がフィラーワイヤ送給モーター８
から送給される。また母材１と溶接ワイヤ５とに溶接電
源９が接続されるとともに、同溶接電源９にはパルス発
振器１０が接続されており、更にフィラーワイヤ送給モ
ーター８にフィラーワイヤ７の送給を秒単位の十分な精
度で制御する送給モーター制御装置１１が接続されたう
え、そこにパルス発振器１０が接続されている。なお溶
接トーチ４内には、図２に示すように、溶接ワイヤ５及
びフィラーワイヤ７を導くコンタクトチップ１２及びフ
ィラーワイヤ用コンタクトチップ１３が設けられるとと
もに、フィラーワイヤ用コンタクトチップ１３の基部に
は角度調整ねじ１４が付いており、フィラーワイヤ７の
先端を任意の方向に向けることができるようになってい
る。
【０００８】このような装置において、溶接電源９はパ
ルス発振器１０によって発振したパルスによって母材１
と溶接ワイヤ５との間にアークを発生させ、またパルス
発振器１０から発振した別のパルスはフィラーワイヤ送
給モーター８に入力され、同モーター８を回転させフィ
ラーワイヤ７を送給する。このとき溶接ワイヤ５に供給
する溶接電流のパルス波形の周期とフィラーワイヤ７の
送給速度波形の周期を同期させ、この２つの波形のタイ
ミングは、図３に示すように、溶接電流が大きい期間
（Ｔｐ）においてはフィラーワイヤ送給速度を小さく
し、溶接電流が小さい期間（Ｔｂ）においてはフィラー
ワイヤ送給速度を大きくする。すると溶接電流が小さい
期間（Ｔｂ）にフィラーワイヤ７を多く供給することに
よって溶融池２を冷却し、その温度を下げることができ
る。その結果溶融金属の凝固が速まり、溶融金属の垂れ
落ちが生ずる前に溶融金属を凝固させることができ、こ
のことによって上向き姿勢の高速溶接において垂れ落ち
を防止できる。この現象について更に付言すれば、一般
に軟鋼の場合温度が低くなるにつれて表面張力は増加す
る傾向にあり、溶融金属に作用する力がそれに働く重力
と表面張力との釣り合いで近似されるとすれば、溶融金
属の温度を低下させることによって表面張力を増加させ
溶融金属の垂れ落ちを防止できると考えられる。
ルス発振器１０によって発振したパルスによって母材１
と溶接ワイヤ５との間にアークを発生させ、またパルス
発振器１０から発振した別のパルスはフィラーワイヤ送
給モーター８に入力され、同モーター８を回転させフィ
ラーワイヤ７を送給する。このとき溶接ワイヤ５に供給
する溶接電流のパルス波形の周期とフィラーワイヤ７の
送給速度波形の周期を同期させ、この２つの波形のタイ
ミングは、図３に示すように、溶接電流が大きい期間
（Ｔｐ）においてはフィラーワイヤ送給速度を小さく
し、溶接電流が小さい期間（Ｔｂ）においてはフィラー
ワイヤ送給速度を大きくする。すると溶接電流が小さい
期間（Ｔｂ）にフィラーワイヤ７を多く供給することに
よって溶融池２を冷却し、その温度を下げることができ
る。その結果溶融金属の凝固が速まり、溶融金属の垂れ
落ちが生ずる前に溶融金属を凝固させることができ、こ
のことによって上向き姿勢の高速溶接において垂れ落ち
を防止できる。この現象について更に付言すれば、一般
に軟鋼の場合温度が低くなるにつれて表面張力は増加す
る傾向にあり、溶融金属に作用する力がそれに働く重力
と表面張力との釣り合いで近似されるとすれば、溶融金
属の温度を低下させることによって表面張力を増加させ
溶融金属の垂れ落ちを防止できると考えられる。
【０００９】
【発明の効果】要するに本発明によれば、ＭＡＧ溶接法
で上向き姿勢の高速溶接を行うにあたり、パルス化した
溶接電流とフィラーワイヤの送給を同期させ、溶接電流
が大きい期間はフィラーワイヤ送給速度を小さくし、溶
接電流が小さい期間はフィラーワイヤ送給速度を大きく
して、溶融池の温度を下げることと、ＭＡＧ溶接が施さ
れる母材に対向し溶接ワイヤとフィラーワイヤとがそれ
ぞれ送給モーターにより送給されてくる溶接トーチと、
上記溶接ワイヤと母材とに給電する溶接電源に付設され
たパルス発振器と、上記パルス発振器のパルス信号を受
け上記フィラーワイヤ送給モーターを制御する送給モー
ター制御装置とを具えたこととによって、上向き姿勢で
の高速溶接で生ずる溶融金属の垂れ落ちを防止するとと
もに、溶着量を増加させ溶接速度1.5 ｍ／分以上の高速
上向き溶接が可能となる高速上向きＭＡＧ溶接方法及び
装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
で上向き姿勢の高速溶接を行うにあたり、パルス化した
溶接電流とフィラーワイヤの送給を同期させ、溶接電流
が大きい期間はフィラーワイヤ送給速度を小さくし、溶
接電流が小さい期間はフィラーワイヤ送給速度を大きく
して、溶融池の温度を下げることと、ＭＡＧ溶接が施さ
れる母材に対向し溶接ワイヤとフィラーワイヤとがそれ
ぞれ送給モーターにより送給されてくる溶接トーチと、
上記溶接ワイヤと母材とに給電する溶接電源に付設され
たパルス発振器と、上記パルス発振器のパルス信号を受
け上記フィラーワイヤ送給モーターを制御する送給モー
ター制御装置とを具えたこととによって、上向き姿勢で
の高速溶接で生ずる溶融金属の垂れ落ちを防止するとと
もに、溶着量を増加させ溶接速度1.5 ｍ／分以上の高速
上向き溶接が可能となる高速上向きＭＡＧ溶接方法及び
装置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
【図１】本発明高速上向きＭＡＧ溶接方法の一実施例に
おける実施装置の模式図である。
おける実施装置の模式図である。
【図２】同上における溶接トーチの縦断面図である。
【図３】本溶接方法における溶接電流波形とフィラーワ
イヤ送給速度波形の説明図である。
イヤ送給速度波形の説明図である。
【図４】従来の上向きＭＡＧ溶接方法の斜視図である。
【図５】同上における垂れ落ち溶接ビードの斜視図であ
る。
る。
１ 母材 ２ 溶融池 ３ 溶接ビード ４ 溶接トーチ ５ 溶接ワイヤ ６ ワイヤ送給モーター ７ フィラーワイヤ ８ フィラーワイヤ送給モーター ９ 溶接電源 10 パルス発振器 11 送給モーター制御装置 12 コンタクトチップ 13 フィラーワイヤ用コンタクトチップ 14 角度調整ねじ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河野 隆之 長崎市深堀町５丁目717番１号 三菱重工 業株式会社長崎研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭＡＧ溶接法で上向き姿勢の高速溶接を
行うにあたり、パルス化した溶接電流とフィラーワイヤ
の送給を同期させ、溶接電流が大きい期間はフィラーワ
イヤ送給速度を小さくし、溶接電流が小さい期間はフィ
ラーワイヤ送給速度を大きくして、溶融池の温度を下げ
ることを特徴とする高速上向きＭＡＧ溶接方法。 - 【請求項２】 ＭＡＧ溶接が施される母材に対向し溶接
ワイヤとフィラーワイヤとがそれぞれ送給モーターによ
り送給されてくる溶接トーチと、上記溶接ワイヤと母材
とに給電する溶接電源に付設されたパルス発振器と、上
記パルス発振器のパルス信号を受け上記フィラーワイヤ
送給モーターを制御する送給モーター制御装置とを具え
たことを特徴とするＭＡＧ溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30590293A JPH07132375A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 高速上向きｍａｇ溶接方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30590293A JPH07132375A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 高速上向きｍａｇ溶接方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07132375A true JPH07132375A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17950678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30590293A Pending JPH07132375A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 高速上向きｍａｇ溶接方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07132375A (ja) |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP30590293A patent/JPH07132375A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010214 |