JPH08112684A - 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法 - Google Patents

深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法

Info

Publication number
JPH08112684A
JPH08112684A JP6247642A JP24764294A JPH08112684A JP H08112684 A JPH08112684 A JP H08112684A JP 6247642 A JP6247642 A JP 6247642A JP 24764294 A JP24764294 A JP 24764294A JP H08112684 A JPH08112684 A JP H08112684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
penetration
forming
materials
low melting
welding
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
JP6247642A
Other languages
English (en)
Inventor
Shoichiro Kaihara
正一郎 貝原
Yoshio Wake
義夫 和気
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.)
IHI Corp
Original Assignee
IHI 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 IHI Corp filed Critical IHI Corp
Priority to JP6247642A priority Critical patent/JPH08112684A/ja
Publication of JPH08112684A publication Critical patent/JPH08112684A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単に深溶込を得られるようにする。 【構成】 材料10,11上に形成した低融点金属盛込
部20により、溶込形成用トーチ13からの溶込形成用
ビームを集中させるようにして、材料10,11に幅が
狭くて深い溶込み、即ち、深溶込を形成させるようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、深溶込形成方法及び該
方法を用いた溶接方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】材料を溶接する場合、図11に示すよう
に、材料1,2の端面どうしを単純に突合せて、溶接ト
ーチ3から突合部4へ向けてアーク5を発生させること
が第一に考えられる。しかし、このようにした場合、図
12に示すような広く浅い溶込6しか得ることができな
いので、材料1,2を溶接することはできない。
【0003】そのため、図13に示すように、予め材料
1,2の突合部4を欠いて開先7を形成しておき、該開
先7に対して肉盛を行わせることにより、材料1,2を
溶接することが一般的に行われている。
【0004】尚、上記のように開先7を形成する場合、
開先7の奥部8を構成する材料1,2中に不純物として
微量に含まれるイオウ分の影響により、開先7の奥部8
が過剰に溶かされて、健全な裏波が形成されない可能性
があるため、必要に応じて、図14に示すように、開先
7の奥部8にインサート材9を介在させ、先ずインサー
ト材9を適当な溶接条件で溶融して健全な裏波を形成さ
せてから、上記と同様に、開先7を肉盛して溶接する場
合もある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法には、以下のような問題があった。
【0006】即ち、単純に材料1,2の端部を突き合わ
せただけでは、深い溶込6が得られないため、材料1,
2にいちいち開先7を形成しなければならず、溶接など
の場合に手間が掛かっていた。
【0007】又、深い溶込6が得られないため、溶接ト
ーチ3を用いて材料1,2の溶断や穿孔、或いは、表面
肉盛などを行う場合にも充分な作業効率が得られなかっ
た。
【0008】本発明は、上述の実情に鑑み、簡単に深溶
込が得られるようにした深溶込形成方法及び該方法を用
いた溶接方法を提供することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、材料における
ビーム照射部の上に低融点金属盛込部を形成し、ビーム
照射部へ向けて溶込形成用トーチから溶込形成用ビーム
を放射することにより、溶込形成用ビームを集中させ、
材料に深溶込を形成することを特徴とする深溶込形成方
法にかかるものである。
【0010】この場合において、低融点金属盛込部に使
用される低融点金属を、イオウ又はリンとしても良い。
【0011】又、材料の端面どうしを直接突合せること
により、突合部に接合線を形成し、該接合線をビーム照
射部として、上記の方法を行うことにより、突合部に深
溶込を形成し、突合された材料を直接溶接することを特
徴とする溶接方法にかかるものである。
【0012】更に、端面に低融点金属盛込部を形成した
材料どうしを直接突合せ、突合部に形成された接合線を
ビーム照射部として、溶込形成用トーチから溶込形成用
ビームを放射することにより、ビーム照射部に溶込形成
用ビームを集中させ、材料を直接溶接することを特徴と
する溶接方法にかかるものである。
【0013】
【作用】本発明の作用は以下の通りである。
【0014】材料上で、溶込形成用トーチからの溶込形
成用ビームを集中させるようにすれば、材料に幅が狭く
て深い溶込み、即ち、深溶込を形成することが可能とな
る。
【0015】具体的には、材料におけるビーム照射部の
上に低融点金属盛込部を形成し、ビーム照射部へ向けて
溶込形成用トーチから溶込形成用ビームを放射すれば、
低融点金属盛込部によって溶込形成用ビームが引寄せら
れるため、溶込形成用ビームが集中され、材料に深溶込
を形成することが可能となる。
【0016】この際、低融点金属盛込部は、ビーム照射
部のエネルギーにより燃焼されてしまうが、燃え残った
僅かの低融点金属が、溶融した材料の下方への流動を促
進し、より深い溶込みを形成させる。
【0017】低融点金属は、最終的には完全に燃焼され
てしまうので、溶融部に影響を与えることがない。
【0018】この場合において、低融点金属盛込部に使
用される低融点金属を、イオウ又はリンとするのが適し
ている。
【0019】そして、材料の端面どうしを直接突合せる
ことにより、突合部に接合線を形成し、該接合線をビー
ム照射部として、上記の方法を行うことにより、突合部
に深溶込が形成され、突合された材料が直接溶接され
る。
【0020】又、材料の端面に直接低融点金属盛込部を
形成しても同様に材料を直接溶接することができる。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説
明する。
【0022】図1〜図3は、本発明の第一の実施例であ
る。
【0023】又、図中、10,11はステンレスや鋼な
どの材料、12は材料10,11の端部どうしの突合部
などのビーム照射部、13はビーム照射部12へ向けて
配置された溶接トーチなどの溶込形成用トーチ、14は
溶込形成用トーチ13から放射されるアークなどの溶込
形成用ビーム、15は溶接ワイヤ、16はビーム照射部
12に形成されたビード、17は材料10,11に形成
された深溶込である。
【0024】又、18は溶込形成用トーチ13の近傍に
配置された、図示しない吸引装置の吸引ノズル、19は
材料10,11のビーム照射部12の両側部に必要に応
じて配置されるヒータである。
【0025】20は材料10,11のビーム照射部12
上にイオウやリンなどを盛込んで形成された低融点金属
盛込部である。
【0026】本発明では、先ず、材料10,11の端部
どうしをぴったりと突合せた突合部をビーム照射部12
とし、該ビーム照射部12の上部に、粉状のイオウを水
ガラス(珪酸ナトリウム)や接着剤などのバインダーに
溶いて成るペーストを塗布するなどして低融点金属盛込
部20を形成する。
【0027】更に、作業効率を向上するため、必要に応
じて、ビーム照射部12の両側部にヒータ19を配置し
て、ビーム照射部12を予熱する。
【0028】しかる後に、低融点金属盛込部20へ向け
てTIGやMAGなどの溶接トーチから成る溶込形成用
トーチ13や吸引ノズル18を配置し、溶込形成用トー
チ13に溶接ワイヤ15を送給しつつ、溶込形成用トー
チ13からアークなどの溶込形成用ビーム14を放射す
る。
【0029】すると、材料10,11の上部に形成され
た低融点金属盛込部20は溶込形成用ビーム14の熱で
ほとんどが燃焼されてしまい、煙となって放散される。
【0030】このとき発生した煙は、必要に応じて、吸
引ノズル18から吸引される。
【0031】そして、低融点金属盛込部20の燃焼と同
時に、溶込形成用ビーム14のエネルギーにより、材料
10,11のビーム照射部12が溶融されるが、このと
き、低融点金属であるイオウ分が溶込形成用ビーム14
を引寄せるため、溶込形成用ビーム14が集中され、且
つ、燃え残った微量のイオウ分が、材料10,11の溶
融を促進すると共に、溶融した材料10,11の垂直方
向の流動を促進する結果、図3に示すように、材料1
0,11に幅が狭くて深い溶込み、即ち、深溶込17が
形成される。
【0032】ここで、イオウ分について説明すると、通
常、ステンレスや鋼などの材料10,11中には、微量
のイオウ分が含有されており、該イオウ分は材料10,
11の過剰な溶融を引起こすため、図13に示すよう
に、開先7に対して溶接を行う場合に、材料1,2中の
イオウ分が原因となって健全な裏波ができなくなるの
で、図14に示すように、開先7にわざわざインサート
材9を介在させた状態で予め裏波を形成させてやるなど
して、イオウ分の影響を排除するようにしている。
【0033】このように、溶接などの分野においては、
イオウ分は邪魔物として扱われているが、発想を転換
し、上記のようにイオウ分による材料10,11の過剰
な溶込みを積極的に利用するようにしたところ、材料1
0,11に深溶込17を形成することが可能となった。
尚、イオウ分は最終的には完全に燃焼されることになる
ので影響は残らない。
【0034】このように深溶込17が得られるようにな
ると、通常の厚さの材料10,11であれば、開先を設
けずに溶接を行うことができるようになり、又、厚い材
料10,11で開先を設けなければならない場合でも、
溶接の必要パス数を大幅に減少して作業を効率化するこ
とができるようになり、更に、図4に示すような、中程
度の厚さの材料21,22の場合には、材料21,22
を裏返して深溶込17を2度形成させることにより、開
先を設けずに溶接を行うことができるようになる。
【0035】又、接合する材料10,11,21,22
をヒータ19で予熱することにより、より深い深溶込1
7を得ることができる。
【0036】又、溶断や穿孔、表面肉盛などに適用する
場合でも、効率的に作業を行うことが可能となる。
【0037】図5は、本発明の第二の実施例であり、材
料10,11の端面に低融点金属盛込部20’を形成
し、低融点金属盛込部20’どうしを突合せるようにし
た以外は、前記実施例と同様の構成を備えており、同様
の作用・効果を得ることができる。
【0038】尚、この場合、必要に応じて材料10,1
1の突合部の上にも低融点金属盛込部20を形成するよ
うにしても良い。
【0039】図6は、本発明の第三の実施例であり、材
料10,11の端面の間にインサート材24を介在させ
た以外は、前記各実施例と同様の構成を備えており、同
様の作用・効果を得ることができる。
【0040】図7は、本発明の第四の実施例であり、溶
込形成用ビーム14としてレーザービームを照射するレ
ーザートーチなどの溶込形成用トーチ13を用いた以外
は、前記各実施例と同様の構成を備えており、同様の作
用・効果を得ることができる。
【0041】図8は、本発明の第五の実施例であり、溶
込形成用ビーム14として電子ビームを照射する電子ビ
ームトーチなどの溶込形成用トーチ13を用いた以外
は、前記各実施例と同様の構成を備えており、同様の作
用・効果を得ることができる。
【0042】以下に、本発明の効果を確認するために行
った実験の結果を示す。
【0043】先ず、材料10として、板厚12mmのス
テンレス鋼板(SUS316)を用意する。
【0044】該ステンレス鋼板の成分は、Cが0.01
5%、Siが0.65%、Mnが1.55%、Pが0.
029%、Sが0.001%、Niが12.62%、C
rが17.49%、Moが2.64%、Nが0.09%
である。
【0045】又、用意した水ガラスの成分は、SiO2
が36〜38%、Na0が17〜18%、Feが最大
0.02%、水分が最大0.01%である。
【0046】イオウSは、純度97%のものを使用す
る。
【0047】そして、図9に示すように、ステンレス鋼
板を未塗布領域27と塗布領域28に区分けし、塗布領
域28には、水ガラス100グラム中に、イオウがそれ
ぞれ0.5グラム,1グラム,3グラム,5グラム、均
一に分布するように良く混合した4種類の低融点金属盛
込部20を塗布形成し、24時間自然乾燥した後、乾燥
炉で150℃で2時間水分除去処理を行った。
【0048】そして、320Aの溶接電流、7cm/m
inの溶接速度で、未塗布領域27から塗布領域28に
かけてTIG溶接トーチを一直線上に移動させた。
【0049】その結果、図10に示すように、塗布領域
28の10mm程度手前からアークが偏る現象が見ら
れ、塗布領域28ではアークの拡がりがほぼ1/3とな
って溶接ビード16の幅が狭まり、アークが集中される
のが確認された。
【0050】上記実験の結果得られた溶込みの深さは、
未塗布領域27ではほぼ5.5〜6.0mm、水ガラス
100グラム中にイオウを0.5グラム混入したものは
9.0mm、1グラム混入したものは12.5mm、3
グラム混入したものは12.5mm、5グラム混入した
ものは12.0mmとなり、イオウ分の存在によって深
溶込みが得られることが実際に確認された。
【0051】又、実験後のビーム照射部をX線分析装置
で定性分析した所、溶接部からはイオウSは検出されな
かった。
【0052】従って、ビーム照射後の材料には、イオウ
Sの影響がほとんど残らないことが確認された。
【0053】尚、本発明は、上述の実施例にのみ限定さ
れるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
おいて種々変更を加え得ることは勿論である。
【0054】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
4記載の発明によれば、簡単に深溶込を得ることがで
き、溶接などに適用することが可能となるという優れた
効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例の斜視図である。
【図2】図1の概略正面図である。
【図3】図2の作動図である。
【図4】材料が厚い場合の作動図である。
【図5】本発明の第二の実施例の正面図である。
【図6】本発明の第三の実施例の正面図である。
【図7】本発明の第四の実施例の正面図である。
【図8】本発明の第五の実施例の正面図である。
【図9】本発明の効果を調べるために行った実験の様子
を示す平面図である。
【図10】図9の実験により得られた溶接ビードの様子
を示す平面図である。
【図11】従来の溶接を開先を形成しないで行う場合の
正面図である。
【図12】図11の作動図である。
【図13】従来の溶接を開先を形成して行う場合の正面
図である。
【図14】図13の開先にインサート材を介在させた場
合の正面図である。
【符号の説明】
10,11,21,22 材料 12 突合部(ビーム照射部、接合線) 13 溶込形成用トーチ 14 溶込形成用ビーム 17 深溶込 20,20’ 低融点金属盛込部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 材料におけるビーム照射部の上に低融点
    金属盛込部を形成し、ビーム照射部へ向けて溶込形成用
    トーチから溶込形成用ビームを放射することにより、溶
    込形成用ビームを集中させ、材料に深溶込を形成するこ
    とを特徴とする深溶込形成方法。
  2. 【請求項2】 低融点金属盛込部に使用される低融点金
    属が、イオウ又はリンである請求項1記載の深溶込形成
    方法。
  3. 【請求項3】 材料の端面どうしを直接突合せることに
    より、突合部に接合線を形成し、該接合線をビーム照射
    部として、請求項1又は2の方法を行うことにより、突
    合部に深溶込を形成し、突合された材料を直接溶接する
    ことを特徴とする溶接方法。
  4. 【請求項4】 端面に低融点金属盛込部を形成した材料
    どうしを直接突合せ、突合部に形成された接合線をビー
    ム照射部として、溶込形成用トーチから溶込形成用ビー
    ムを放射することにより、ビーム照射部に溶込形成用ビ
    ームを集中させ、材料を直接溶接することを特徴とする
    溶接方法。
JP6247642A 1994-10-13 1994-10-13 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法 Pending JPH08112684A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6247642A JPH08112684A (ja) 1994-10-13 1994-10-13 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6247642A JPH08112684A (ja) 1994-10-13 1994-10-13 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08112684A true JPH08112684A (ja) 1996-05-07

Family

ID=17166537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6247642A Pending JPH08112684A (ja) 1994-10-13 1994-10-13 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08112684A (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100567599B1 (ko) * 1998-12-17 2006-10-24 재단법인 포항산업과학연구원 용접판의 변형을 방지하는 용접방법 및 그러한 용접방법을 수행하기 위해 이용되는 용접장치
JP2007090386A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hitachi Ltd 両面溶接方法及びその溶接構造物
JP2007196266A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Hitachi Ltd 両面溶接方法及びその溶接構造物
JP2008178894A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 両面溶接方法
WO2009143192A2 (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Charles Klangos System and method for weld removal, cutting, and gouging with vacuum removal of byproducts
WO2017081917A1 (ja) * 2015-11-09 2017-05-18 株式会社 豊田自動織機 蓄電装置
CN110026663A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 无锡三虹重工机械设备有限公司 一种深熔弧焊机集成控制系统

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100567599B1 (ko) * 1998-12-17 2006-10-24 재단법인 포항산업과학연구원 용접판의 변형을 방지하는 용접방법 및 그러한 용접방법을 수행하기 위해 이용되는 용접장치
JP2007090386A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Hitachi Ltd 両面溶接方法及びその溶接構造物
JP2007196266A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Hitachi Ltd 両面溶接方法及びその溶接構造物
JP2008178894A (ja) * 2007-01-25 2008-08-07 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 両面溶接方法
WO2009143192A2 (en) * 2008-05-19 2009-11-26 Charles Klangos System and method for weld removal, cutting, and gouging with vacuum removal of byproducts
WO2009143192A3 (en) * 2008-05-19 2010-03-04 Charles Klangos System and method for weld removal, cutting, and gouging with vacuum removal of byproducts
CN102083581A (zh) * 2008-05-19 2011-06-01 查尔斯·克兰葛斯 在消除接缝、切割和挖凿中真空去除副产物的系统和方法
US8592710B2 (en) 2008-05-19 2013-11-26 Weldvac, Llc System and method for weld removal, cutting, and gouging with vacuum removal of byproducts
US8872056B2 (en) 2008-05-19 2014-10-28 Charles Klangos Method for weld removal, cutting, and gouging with vacuum removal of byproducts
WO2017081917A1 (ja) * 2015-11-09 2017-05-18 株式会社 豊田自動織機 蓄電装置
WO2017081719A1 (ja) * 2015-11-09 2017-05-18 株式会社 豊田自動織機 蓄電装置
JPWO2017081917A1 (ja) * 2015-11-09 2018-09-13 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
CN110026663A (zh) * 2019-04-22 2019-07-19 无锡三虹重工机械设备有限公司 一种深熔弧焊机集成控制系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3762676B2 (ja) ワークの溶接方法
US5821493A (en) Hybrid laser and arc process for welding workpieces
JP5873658B2 (ja) ハイブリッドレーザアーク溶接プロセス及び装置
US8546720B2 (en) Hybrid welding apparatus and system and method of welding
JPS6332554B2 (ja)
JP2011125928A (ja) 鋼板のレーザ溶接方法
JPH09201687A (ja) 狭開先レーザ溶接方法
EP0503703A2 (en) Laser-welding of galvanized steel
JP4326492B2 (ja) レーザ溶接を用いた異材の接合方法
JPH08112684A (ja) 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法
JP3103742B2 (ja) 高炭素鋼鋼帯のレーザ溶接方法
JP4627384B2 (ja) レーザ・アーク併用溶接方法
JP4026452B2 (ja) レーザとアークの複合溶接方法およびそれに用いる溶接継手の開先形状
Gu et al. Hybrid welding of galvanized steel sheet
JP2007260701A (ja) 異材接合方法
JP3413537B2 (ja) 深溶込形成方法及び該方法を用いた溶接方法
JPH10225782A (ja) レーザとアークによる複合溶接方法
JPS61293691A (ja) レ−ザ−による溶接方法
JPS63112088A (ja) レ−ザ加工方法
JP2002018583A (ja) レーザ溶接方法
JP2792340B2 (ja) レーザ溶接方法
JPH10202379A (ja) 溶接構造
JP2003001454A (ja) 金属板同士の重ねすみ肉溶接方法
CN110238511B (zh) 一种激光焊接方法
JP2001334377A (ja) レーザとアークとを用いた突き合わせ溶接方法