JPH08215850A - 立向溶接方法 - Google Patents
立向溶接方法Info
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- JPH08215850A JPH08215850A JP7021546A JP2154695A JPH08215850A JP H08215850 A JPH08215850 A JP H08215850A JP 7021546 A JP7021546 A JP 7021546A JP 2154695 A JP2154695 A JP 2154695A JP H08215850 A JPH08215850 A JP H08215850A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 立向溶接における能率の向上を図る。
【構成】 初層溶接は、回転アーク溶接法によりアーク
センサの開先倣い制御のもとで立向下進溶接を行い、２
層目以降の溶接は初層溶接時に記憶されている溶接線情
報を再現しながら立向下進溶接を行う。２層目以降の溶
接時には必ずしも回転アーク溶接でなくてもよく、ウイ
ービング溶接、ストレート溶接でも差し支えない。
センサの開先倣い制御のもとで立向下進溶接を行い、２
層目以降の溶接は初層溶接時に記憶されている溶接線情
報を再現しながら立向下進溶接を行う。２層目以降の溶
接時には必ずしも回転アーク溶接でなくてもよく、ウイ
ービング溶接、ストレート溶接でも差し支えない。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、立向下進溶接に係る立
向溶接方法に関する。
向溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に立向隅肉溶接では、上進溶接が用
いられる。しかし、上進溶接ではウイービングさせなが
ら溶融金属を溶接アークで下から支えながら溶接するも
のであるため、溶接速度が１０ｃｍ／ｍｉｎ程度と遅く
なるという問題点があった。そこで、溶接速度を上げよ
うとすると下進溶接となるが、従来の下進溶接方法はス
トレートで下進する溶接方法であるため、アークセンサ
による開先倣いができず、ルートギャップがある場合、
溶融金属がギャップ内に流れ込んで垂れ落ち、溶接ビー
ドにならないという問題点があり、造船、橋梁等の部材
精度の悪い箇所で適用するのは困難であった。
いられる。しかし、上進溶接ではウイービングさせなが
ら溶融金属を溶接アークで下から支えながら溶接するも
のであるため、溶接速度が１０ｃｍ／ｍｉｎ程度と遅く
なるという問題点があった。そこで、溶接速度を上げよ
うとすると下進溶接となるが、従来の下進溶接方法はス
トレートで下進する溶接方法であるため、アークセンサ
による開先倣いができず、ルートギャップがある場合、
溶融金属がギャップ内に流れ込んで垂れ落ち、溶接ビー
ドにならないという問題点があり、造船、橋梁等の部材
精度の悪い箇所で適用するのは困難であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の立向溶接方法における問題点を解決するためになされ
たもので、立向溶接における能率向上を目的としたもの
である。
の立向溶接方法における問題点を解決するためになされ
たもので、立向溶接における能率向上を目的としたもの
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る立向溶接方法は、初層で立向下進溶接
にて回転アーク溶接法を用い、アークセンサによる開先
倣いを行いながら溶接し、２層目以降で初層溶接時の前
記アークセンサにより得られた溶接線情報を再現しなが
ら、溶接を行うこととしたものである。
め、本発明に係る立向溶接方法は、初層で立向下進溶接
にて回転アーク溶接法を用い、アークセンサによる開先
倣いを行いながら溶接し、２層目以降で初層溶接時の前
記アークセンサにより得られた溶接線情報を再現しなが
ら、溶接を行うこととしたものである。
【０００５】
【作用】初層溶接において、下進溶接に周知の回転アー
ク溶接法を用いると、溶接アークの高速回転の効果によ
って溶融金属が広がり、ルートギャップがある場合でも
溶融金属がギャップ内に流れ込む量が少なくなり、溶融
池を安定して形成するため安定した溶接ビードが形成さ
れる。さらに、回転アーク溶接法であるためアークセン
サによる開先倣いができ、開先のギャップ変動に対して
も容易に溶接線を追従できる。したがって、この方法に
よれば、下進溶接では溶接速度を１２０〜１３０ｃｍ／
ｍｉｎに向上させることができる。但し、下進溶接では
一度に溶融金属を盛りつけることができないため、多層
溶接となる。初層の回転アーク溶接ではアークセンサに
より開先の溶接線情報を収集する。収集された溶接線情
報を溶接制御装置のメモリに記憶しておく。
ク溶接法を用いると、溶接アークの高速回転の効果によ
って溶融金属が広がり、ルートギャップがある場合でも
溶融金属がギャップ内に流れ込む量が少なくなり、溶融
池を安定して形成するため安定した溶接ビードが形成さ
れる。さらに、回転アーク溶接法であるためアークセン
サによる開先倣いができ、開先のギャップ変動に対して
も容易に溶接線を追従できる。したがって、この方法に
よれば、下進溶接では溶接速度を１２０〜１３０ｃｍ／
ｍｉｎに向上させることができる。但し、下進溶接では
一度に溶融金属を盛りつけることができないため、多層
溶接となる。初層の回転アーク溶接ではアークセンサに
より開先の溶接線情報を収集する。収集された溶接線情
報を溶接制御装置のメモリに記憶しておく。
【０００６】２層目以降はこの記憶されている初層の溶
接線情報を再現しながら溶接していく。このときの溶接
は回転アーク溶接でもよいし、ウイービング溶接、ある
いはウイービングやアーク回転なしのストレート溶接で
もよい。このように溶接パスが従来と比較して３〜４倍
になっても、溶接速度が１２〜１３倍になるので、全体
としては３〜４倍となり能率の向上となる。
接線情報を再現しながら溶接していく。このときの溶接
は回転アーク溶接でもよいし、ウイービング溶接、ある
いはウイービングやアーク回転なしのストレート溶接で
もよい。このように溶接パスが従来と比較して３〜４倍
になっても、溶接速度が１２〜１３倍になるので、全体
としては３〜４倍となり能率の向上となる。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の立向溶接方法を説明するため
の概要図で、（ａ）は初層溶接時の、（ｂ）は２層目以
降の溶接時の状況を示している。まず、初層溶接は、図
１（ａ）に示すように、回転アーク溶接によりアークセ
ンサによる開先倣い制御を行いながら、立向下進溶接を
行う。回転アーク溶接は例えば特公昭６３−５９７９４
号公報等により知られており、電極ノズル１をモータ２
によりギヤ回転機構３を介して回転駆動し、溶接ワイヤ
４の先端から発生する溶接アーク５を電極ノズル１の軸
芯回りに高速回転して被溶接材１０、１１を溶接するも
のである。このような溶接アーク５の回転方法として
は、図示のように溶接ワイヤ４を電極ノズル１の軸芯に
対して偏心させて送給する方法と、電極ノズル１を円錐
状に回転させる方法があるが、いずれでもよい。
の概要図で、（ａ）は初層溶接時の、（ｂ）は２層目以
降の溶接時の状況を示している。まず、初層溶接は、図
１（ａ）に示すように、回転アーク溶接によりアークセ
ンサによる開先倣い制御を行いながら、立向下進溶接を
行う。回転アーク溶接は例えば特公昭６３−５９７９４
号公報等により知られており、電極ノズル１をモータ２
によりギヤ回転機構３を介して回転駆動し、溶接ワイヤ
４の先端から発生する溶接アーク５を電極ノズル１の軸
芯回りに高速回転して被溶接材１０、１１を溶接するも
のである。このような溶接アーク５の回転方法として
は、図示のように溶接ワイヤ４を電極ノズル１の軸芯に
対して偏心させて送給する方法と、電極ノズル１を円錐
状に回転させる方法があるが、いずれでもよい。
【０００８】また、回転アーク溶接では、特開昭６０−
３７２６９号公報等で知られているアークセンサによる
開先倣い制御が行われており、溶接アーク５の１回転ご
とにアーク電圧または溶接電流を検出し、その検出値
（アーク回転前方位置を中心とする所定角度の積分値）
が設定値と一致するよう溶接トーチの狙い位置を常に開
先６の中心位置に自動的に修正する制御を行う。初層溶
接においては、このようなアークセンサによる開先倣い
制御で得られた溶接線７の情報を図示しない溶接制御装
置のメモリに記憶しておくものである。また、初層溶接
において回転アーク溶接による立向下進溶接とすること
により、溶接アーク５の高速回転作用により溶融金属が
広がり、ルートギャップがある場合でも溶融金属がギャ
ップないに流れ込む量が少なくなり、溶融池を安定して
形成するため、安定した溶接ビード８が形成される。
３７２６９号公報等で知られているアークセンサによる
開先倣い制御が行われており、溶接アーク５の１回転ご
とにアーク電圧または溶接電流を検出し、その検出値
（アーク回転前方位置を中心とする所定角度の積分値）
が設定値と一致するよう溶接トーチの狙い位置を常に開
先６の中心位置に自動的に修正する制御を行う。初層溶
接においては、このようなアークセンサによる開先倣い
制御で得られた溶接線７の情報を図示しない溶接制御装
置のメモリに記憶しておくものである。また、初層溶接
において回転アーク溶接による立向下進溶接とすること
により、溶接アーク５の高速回転作用により溶融金属が
広がり、ルートギャップがある場合でも溶融金属がギャ
ップないに流れ込む量が少なくなり、溶融池を安定して
形成するため、安定した溶接ビード８が形成される。
【０００９】次に、２層目以降の溶接は、図１（ｂ）に
示すように、初層溶接時に得られた上記溶接線情報を再
現しながら、電極ノズル１を回転させずに（もちろん上
と同様に電極ノズル１を回転させてもよい。）立向下進
溶接で実施する。このとき、溶接トーチの狙い位置が開
先６の中心であれば、電極ノズル１を開先中心の上方へ
シフトさせた上で溶接線情報をそのまま再現すればよい
が、隅肉溶接のように脚長を大きくとることが要求され
る場合などにおいては、溶接トーチの狙い位置をオフセ
ットする必要が生じてくる（図１（ｂ）はこのオフセッ
トした状態を示している）。このような場合には、先の
溶接線情報にオフセット量を加えた溶接線情報を作成
し、これを再現しながら２層目以降の溶接を実施する。
なお、２層目以降の溶接では、上述した回転アーク溶
接、ウイービング溶接、ウイービングやアーク回転なし
のストレート溶接のどの方法を採用してもよい。
示すように、初層溶接時に得られた上記溶接線情報を再
現しながら、電極ノズル１を回転させずに（もちろん上
と同様に電極ノズル１を回転させてもよい。）立向下進
溶接で実施する。このとき、溶接トーチの狙い位置が開
先６の中心であれば、電極ノズル１を開先中心の上方へ
シフトさせた上で溶接線情報をそのまま再現すればよい
が、隅肉溶接のように脚長を大きくとることが要求され
る場合などにおいては、溶接トーチの狙い位置をオフセ
ットする必要が生じてくる（図１（ｂ）はこのオフセッ
トした状態を示している）。このような場合には、先の
溶接線情報にオフセット量を加えた溶接線情報を作成
し、これを再現しながら２層目以降の溶接を実施する。
なお、２層目以降の溶接では、上述した回転アーク溶
接、ウイービング溶接、ウイービングやアーク回転なし
のストレート溶接のどの方法を採用してもよい。
【００１０】以下、本発明方法で実施した例について具
体的に説明する。
体的に説明する。
【００１１】以下に示す各実施例では、１２ｍｍ厚鋼板
に対し、溶接ワイヤとして１．２ｍｍφのフラックスコ
アードワイヤを使用し、またシールドガスとしてＣＯ2
ガスを使用し、トーチ前傾角度４５°、左右振れ角度０
°、溶接ワイヤの突き出し長１５〜３０ｍｍで隅肉溶接
を実施したものである。各実施例における溶接条件は下
記のとおりである。
に対し、溶接ワイヤとして１．２ｍｍφのフラックスコ
アードワイヤを使用し、またシールドガスとしてＣＯ2
ガスを使用し、トーチ前傾角度４５°、左右振れ角度０
°、溶接ワイヤの突き出し長１５〜３０ｍｍで隅肉溶接
を実施したものである。各実施例における溶接条件は下
記のとおりである。
【００１２】実施例１．この実施例は脚長６ｍｍの溶接
継手を２パスで実施したものである。 ＜溶接条件＞ １パス目：回転アーク溶接による立向下進溶接 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １３０ｃｍ／ｍｉｎ アーク回転数 ５０Ｈｚ アーク回転直径 ３ｍｍ ２パス目：ストレート溶接による立向下進溶接 但し、２パス目のトーチ狙い位置は、図２（ｂ）に示す
ように開先中心線上の位置（つまり、オフセットなし）
とした。 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １２０ｃｍ／ｍｉｎ
継手を２パスで実施したものである。 ＜溶接条件＞ １パス目：回転アーク溶接による立向下進溶接 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １３０ｃｍ／ｍｉｎ アーク回転数 ５０Ｈｚ アーク回転直径 ３ｍｍ ２パス目：ストレート溶接による立向下進溶接 但し、２パス目のトーチ狙い位置は、図２（ｂ）に示す
ように開先中心線上の位置（つまり、オフセットなし）
とした。 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １２０ｃｍ／ｍｉｎ
【００１３】図２（ａ）に、実施例１による溶接ビード
の断面形状を模式的に示す。実際には各層の境界は明瞭
でないが、各パスの溶接状況を表わすために示してあ
る。図から分かるように、溶け込み深さ及びビード形状
ともに十分かつ良好で、きわめて優れた溶接ビード８と
なっている。
の断面形状を模式的に示す。実際には各層の境界は明瞭
でないが、各パスの溶接状況を表わすために示してあ
る。図から分かるように、溶け込み深さ及びビード形状
ともに十分かつ良好で、きわめて優れた溶接ビード８と
なっている。
【００１４】実施例２．この実施例は同じく脚長６ｍｍ
を３パスで行ったものである。 ＜溶接条件＞ １パス目：回転アーク溶接による立向下進溶接 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １３０ｃｍ／ｍｉｎ アーク回転数 ５０Ｈｚ アーク回転直径 ３ｍｍ ２、３パス目：ストレート溶接による立向下進溶接 但し、２、３パス目のトーチ狙い位置は、図２（ｄ）に
示すように開先中心から４ｍｍだけオフセットした位置
とした。 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １２０ｃｍ／ｍｉｎ
を３パスで行ったものである。 ＜溶接条件＞ １パス目：回転アーク溶接による立向下進溶接 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １３０ｃｍ／ｍｉｎ アーク回転数 ５０Ｈｚ アーク回転直径 ３ｍｍ ２、３パス目：ストレート溶接による立向下進溶接 但し、２、３パス目のトーチ狙い位置は、図２（ｄ）に
示すように開先中心から４ｍｍだけオフセットした位置
とした。 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １２０ｃｍ／ｍｉｎ
【００１５】図２（ｃ）に、実施例２による溶接ビード
の断面形状を模式的に示す。この実施例２は、実施例１
と同じ溶接条件で実施したものであるが、２、３パス目
のトーチ狙い位置をそれぞれ開先中心から４ｍｍだけオ
フセットした位置としたものである。すなわち、１パス
目の記憶されている開先中心線情報に４ｍｍのオフセッ
ト量を加えて溶接線情報を作成し、それを再現しながら
ストレート立向下進溶接を行ったものである。本実施例
においても実施例１と同様に優れた溶接ビードが得られ
ている。
の断面形状を模式的に示す。この実施例２は、実施例１
と同じ溶接条件で実施したものであるが、２、３パス目
のトーチ狙い位置をそれぞれ開先中心から４ｍｍだけオ
フセットした位置としたものである。すなわち、１パス
目の記憶されている開先中心線情報に４ｍｍのオフセッ
ト量を加えて溶接線情報を作成し、それを再現しながら
ストレート立向下進溶接を行ったものである。本実施例
においても実施例１と同様に優れた溶接ビードが得られ
ている。
【００１６】実施例３．この実施例は脚長８ｍｍを４パ
スで行ったものである。 ＜溶接条件＞ １パス目：回転アーク溶接による立向下進溶接 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １３０ｃｍ／ｍｉｎ アーク回転数 ５０Ｈｚ アーク回転直径 ３ｍｍ ２〜４パス目：ストレート溶接による立向下進溶接 但し、２〜４パス目のトーチ狙い位置は、図２（ｆ）に
示すような位置とした。 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １２０ｃｍ／ｍｉｎ
スで行ったものである。 ＜溶接条件＞ １パス目：回転アーク溶接による立向下進溶接 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １３０ｃｍ／ｍｉｎ アーク回転数 ５０Ｈｚ アーク回転直径 ３ｍｍ ２〜４パス目：ストレート溶接による立向下進溶接 但し、２〜４パス目のトーチ狙い位置は、図２（ｆ）に
示すような位置とした。 溶接電流 ３００Ａ 溶接速度 １２０ｃｍ／ｍｉｎ
【００１７】図２（ｅ）に、実施例３による溶接ビード
の断面形状を模式的に示す。この実施例３でも溶接条件
は上の２つの例と同じである。２パス目のトーチ狙い位
置は開先中心とし、３、４パス目のトーチ狙い位置はそ
れぞれ５ｍｍのオフセット量をかけた位置とした。この
ように脚長を大きくしても、きわめて優れた溶接ビード
が得られている。
の断面形状を模式的に示す。この実施例３でも溶接条件
は上の２つの例と同じである。２パス目のトーチ狙い位
置は開先中心とし、３、４パス目のトーチ狙い位置はそ
れぞれ５ｍｍのオフセット量をかけた位置とした。この
ように脚長を大きくしても、きわめて優れた溶接ビード
が得られている。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の立向溶接
方法によれば、溶接速度の著しい向上を達成することが
でき、溶接作業の能率向上に寄与するところ大である。
もちろん、溶融金属のタレ等のおそれもなく、溶接品質
に優れている。特に、脚長の増大要求や開先ギャップの
変動、あるいは溶接線の曲りなどに対しても、十分に対
応できるものである。なお、本発明は、隅肉継手のみな
らず、突き合わせ継手その他の溶接継手にも利用するこ
とができる。
方法によれば、溶接速度の著しい向上を達成することが
でき、溶接作業の能率向上に寄与するところ大である。
もちろん、溶融金属のタレ等のおそれもなく、溶接品質
に優れている。特に、脚長の増大要求や開先ギャップの
変動、あるいは溶接線の曲りなどに対しても、十分に対
応できるものである。なお、本発明は、隅肉継手のみな
らず、突き合わせ継手その他の溶接継手にも利用するこ
とができる。
【図１】本発明方法における各工程での溶接状況を説明
するための概要図である。
するための概要図である。
【図２】本発明の各実施例における溶接ビードの断面図
と各パス時のトーチ狙い位置を示す図である。
と各パス時のトーチ狙い位置を示す図である。
１ 電極ノズル ２ モータ ３ ギヤ回転機構 ４ 溶接ワイヤ ５ 溶接アーク ６ 開先 ７ 溶接線 ８ 溶接ビード １０、１１ 被溶接材
Claims (1)
- 【請求項１】 初層で立向下進溶接にて回転アーク溶接
法を用い、アークセンサによる開先倣いを行いながら溶
接し、２層目以降で初層溶接時の前記アークセンサによ
り得られた溶接線情報を再現しながら、溶接を行う立向
溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02154695A JP3232933B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 立向溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02154695A JP3232933B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 立向溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08215850A true JPH08215850A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3232933B2 JP3232933B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=12057994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02154695A Expired - Fee Related JP3232933B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | 立向溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3232933B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377827C (zh) * | 2005-01-08 | 2008-04-02 | 湘潭大学 | 埋弧焊焊缝自动跟踪控制方法 |
| CN112059367A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-11 | 郑州煤矿机械集团股份有限公司 | 金属粉芯焊丝在液压支架结构件立向上焊接的方法 |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP02154695A patent/JP3232933B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377827C (zh) * | 2005-01-08 | 2008-04-02 | 湘潭大学 | 埋弧焊焊缝自动跟踪控制方法 |
| CN112059367A (zh) * | 2020-08-26 | 2020-12-11 | 郑州煤矿机械集团股份有限公司 | 金属粉芯焊丝在液压支架结构件立向上焊接的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3232933B2 (ja) | 2001-11-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |