JPH0976094A - 造管溶接における溶接部のガスシールド方法 - Google Patents

造管溶接における溶接部のガスシールド方法

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JPH0976094A
JPH0976094A JP7259492A JP25949295A JPH0976094A JP H0976094 A JPH0976094 A JP H0976094A JP 7259492 A JP7259492 A JP 7259492A JP 25949295 A JP25949295 A JP 25949295A JP H0976094 A JPH0976094 A JP H0976094A
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JP
Japan
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gas
welding
welded
stainless steel
pipe
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Withdrawn
Application number
JP7259492A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Asada
博 朝田
Satoshi Soga
聡 曽我
Shoji Inoue
正二 井上
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Nippon Steel Nisshin Co Ltd
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Nisshin Steel Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特に被溶接材が高速で造管される場合に簡便
でガスシールド状態が良好となる造管溶接における溶接
部のガスシールド方法を提供する。 【解決手段】 造管溶接において溶接部をガスシールド
するに際し、溶接トーチ4の先端周辺をカバーする手段
8で覆うと共に、溶接点への入側よりの大気の巻き込み
を防止するために被溶接材1及びスクイズロール2の入
側上面にステンレス鋼繊維製フェルト5を押し当て、好
ましくは被溶接材1の内面側の溶接点を挟む入側と出側
とにガスダムを設置し、これらガスダム間に不活性ガス
を充満させ且つ入側のガスダムの直上の被溶接材1にス
テンレス鋼繊維製フェルト5を押し当てる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、造管溶接において
溶接部のガスシールドを良好に行う方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】金属材料を溶接する場合、溶接部の特性
を良好にするためには大気よりのガス成分の混入を防止
することが重要である。特に造管溶接の場合、図6に示
す造管装置における溶接点近傍の概略図に示すように円
筒状に成形されてきた金属帯から成る被溶接材1は矢印
で示す右上方から左下方に向けて走行する過程において
V接合点でその被溶接材1と同じ周速で回転しているス
クイズロール2によりパイプ状に拘束されており、その
他に特に図6に例示するようなレーザー溶接であればシ
ールドガス用配管3が溶接トーチ4の周辺に存在してい
る。このように被溶接材1の溶接点付近には種々の部材
が存在しているために、被溶接材1の溶接点を大気より
完全に遮断することは困難である。
【0003】更に高速で造管を行う場合には、高速で移
動して来る被溶接材1及び高速で回転するスクイズロー
ル2による大気の巻き込みが顕著となることから、溶接
部のガスシールドは更に困難となる。そこで一般的に
は、スクイズロール2,シールドガス用配管3,溶接ト
ーチ4等を収納する形で溶接部の近傍にシールドボック
スを設け、このシールドボックスの中を不活性ガスで充
満させることによりガスシールドを行ったり、特開平2
−89581号公報に開示されるように溶接点の直近の
金属帯の両端縁が当接されるV接合部に不活性ガスを噴
射してガスシールドを改善したりすることが提案されて
いる。
【0004】しかしながら、上記のような造管における
ガスシールド方法において、溶接部の近傍にシールドボ
ックスを設ける前者の方法では不活性ガスを満たすべき
部分が大きくなるためガス消費量が多くなるばかりでな
く、シールドボックスと造管される被溶接材との間隙を
処理する問題が生じ、また特開平2−89581号公報
に開示されるように溶接点の直近の被溶接材のV接合部
に不活性ガスを噴射してガスシールドを改善する後者の
方法では設備が複雑となると共に、不活性ガスを集中し
て溶接点に向けて噴射させるために溶接金属の乱れが生
じ易いばかりかアーク溶接の場合にはアークの乱れを引
き起こすために適用が困難であるという欠点があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、特に
金属帯から成る被溶接材が高速で造管される場合に簡便
でガスシールド状態が良好となる造管溶接における溶接
部のガスシールド方法を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、高速造管
における溶接部のガスシールドの不良原因として種々調
査を行った結果、高速移動してくる被溶接材と高速回転
しているスクイズロールとにより溶接点の直近の被溶接
材のV接合部に巻き込まれてくる大気が溶接部のガスシ
ールドの不良にさせる大きな要因であることを究明し
た。
【0007】そこで本発明者らは、造管溶接において溶
接部をガスシールドするに際し、溶接トーチの先端周辺
をカバーする手段で覆うと共に、被溶接材及びスクイズ
ロールの入側上面にステンレス鋼繊維製フェルトを押し
当てて溶接点への入側よりの大気の巻き込みを防止すれ
ば造管溶接における溶接部のガスシールドを良好に行う
ことができることを究明したのである。
【0008】そして更に、被溶接材の内面側の溶接点を
挟む入側と出側とにガスダムを設置し、これらガスダム
間の内部に不活性ガスを充満させ且つ入側のガスダムの
直上の被溶接材にステンレス鋼繊維製フェルトを押し当
てれば、より良好に溶接点への入側よりの大気の巻き込
みを防止できると共に溶接金属を保護することができる
ことも究明したのである。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面により本発明に係る造
管溶接における溶接部のガスシールド方法について詳細
に説明する。図1は本発明に係る造管溶接における溶接
部のガスシールド方法を実施している状態の1実施例を
示す側面説明図、図2は本発明に係る造管溶接における
溶接部のガスシールド方法を実施している状態の他の実
施例を示す側面説明図、図3は本発明方法を実施するた
めに被溶接材とスクイズロールの入側上面にステンレス
鋼繊維製フェルトを押し当てている状態の1実施例を示
す斜視図、図4は本発明方法を実施する際のステンレス
鋼繊維製フェルトと被溶接材の内面側に設置したガスダ
ムとの位置関係を示す図、図5は図4のA−A線断面に
おける部分拡大図である。
【0010】図面中、1は円筒状に成形されてきてその
両端縁同士を突合せ溶接される金属帯から成る被溶接
材、2は被溶接材1と同じ周速で回転し被溶接材1をそ
の両側から押圧して被溶接材1の両端縁同士を突合せて
パイプ状に拘束するスクイズロール、3は被溶接材1の
両端縁同士を突合せ溶接する溶接トーチ4がレーザー溶
接である場合にその溶接部近傍にシールドガスを供給す
るためのシールドガス用配管である。これらの各部材は
従来の造管装置において設置されている部材となんら変
わるところはない。
【0011】5は造管溶接において溶接部をガスシール
ドするに際し、溶接点入側よりの大気の巻き込みを防止
するために被溶接材1及びスクイズロール2の入側上面
に押し当てられる耐熱性と耐摩耗性とに優れているステ
ンレス鋼繊維製フェルトである。具体的にはこのステン
レス鋼繊維製フェルト5を被溶接材1及びスクイズロー
ル2の入側上面に間隙なく押し当てることができるよう
に図3に示すように、その下面が被溶接材1の外面に近
似した形状を有し且つ溶接点側の側面がスクイズロール
2の上側のフランジに添う形状を有する押さえ治具6
と、この押さえ治具6を上方より被溶接材1の表面に押
し当てる力を付与する押し付け機構7とが設けられてい
る。
【0012】8は溶接トーチ4の先端周辺をカバーする
手段であり、図1に示す如く溶接トーチ4の先端周辺に
ステンレス鋼繊維製フェルトを巻き付けたものや図2に
示す如く溶接トーチ4の先端近傍に取り付けた金属製カ
バーなど種々の方式のものを利用することができる。
【0013】なお、造管に際しては円筒形に成形された
被溶接材1の内面側からの溶接点への大気の巻き込みを
より良好に防止すると共に内面側の溶接金属を保護する
ために内面シールド治具を用いることが好ましく、この
内面シールド治具としては図4に示すように被溶接材1
の内面側の溶接点を挟む入側と出側とにガスダム9,1
0を設置し、これらガスダム9,10間に不活性ガスを
充満させ且つ入側のガスダム9の直上の被溶接材1に押
さえ治具6によりステンレス鋼繊維製フェルト5を押し
当てることにより、図5のV接合点直前の断面図に示す
ように被溶接材1の両端縁が接近して互いに当接される
V接合点においてステンレス鋼繊維製フェルト5が充満
し、ここよりの大気巻き込みを防止することが可能とな
るのである。
【0014】前述したような構造の設備を使用して本発
明に係る造管溶接における溶接部のガスシールド方法を
実施すると、高速造管時に顕著となる被溶接材1の両端
縁が接近して互いに当接されるV接合点よりの大気の巻
き込みを防止し、安定して良好な特性の溶接部を得るこ
とが可能となるのである。特に高速で造管が可能なレー
ザー溶接を用いる場合や造管速度が速くなる薄肉パイプ
の造管の場合に効果が顕著である。
【0015】
【実施例】
実施例1 被溶接材として板厚1.0mm,板幅159mmの主成分18%Cr−
0.5%Tiのステンレス鋼帯を用い、レーザーパワー3〜
5kW,造管速度1〜7m/minで外径50.8mmの溶接管を製
造するに際し、スクイズロールとして上側のフランジの
半径が49mmである図1に示す如き造管設備を使用して押
さえ治具としてその下側の半径が26mmでスクイズロール
の上側のフランジに添う部分の半径が平面で見てスクイ
ズロールの上側のフランジと1mm離れた状態となるよう
に半径50mmに加工されているものを使用すると共に、ス
テンレス鋼繊維製フェルトとして厚さが2mmのものを用
い、押さえ治具にて厚みが0.8mmとなるように押さえつ
けた状態で造管を行った。また比較例として、図1にお
いて被溶接材及びスクイズロールの入側上面に押し当て
るステンレス鋼繊維製フェルトと押さえ治具とを用いて
いない以外は実施例1と同様にして造管を行った。その
結果を表1に示すが、非常に低速で造管した場合には溶
接金属中の大気成分の混入は被溶接材及びスクイズロー
ルの入側上面に押し当てるステンレス鋼繊維製フェルト
の有無で大きな差は見られないが、高速になれば被溶接
材及びスクイズロールの入側上面に押し当てるステンレ
ス鋼繊維製フェルトによる効果は顕著となり、加工時の
割れが防止できた。
【0016】
【表1】
【0017】実施例2 被溶接材として板厚0.6mm,板幅79mmの主成分18%Cr−
0.5%Tiのステンレス鋼帯を用い、TIG溶接により造
管速度1〜5m/minで適宜適正な溶接ビードが得られ
るように電流値を調整して、外径25.4mmの溶接管を製造
するに際し、図2に示す如き造管設備を使用して押さえ
治具としてその下側の半径が13mmでスクイズロールの上
側のフランジに添う部分の半径が平面で見てスクイズロ
ールの上側のフランジと1mm離れた状態となるように半
径50mmに加工されているものを使用すると共に、ステン
レス鋼繊維製フェルトとして厚さが1.5mmのものを用
い、押さえ治具にて厚みが0.8mmとなるように押さえつ
けた状態で造管を行った。また比較例として、図2にお
いて被溶接材及びスクイズロールの入側上面に押し当て
るステンレス鋼繊維製フェルトと押さえ治具とを用いて
いない以外は実施例2と同様にして造管を行った。その
結果を表2に示すが、非常に低速で造管した場合には溶
接金属中の大気成分の混入は被溶接材及びスクイズロー
ルの入側上面に押し当てるステンレス鋼繊維製フェルト
の有無で大きな差は見られないが、高速になれば被溶接
材及びスクイズロールの入側上面に押し当てるステンレ
ス鋼繊維製フェルトによる効果は顕著となり、加工時の
割れが防止できた。
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に係る造管
溶接における溶接部のガスシールド方法を実施すれば、
不活性雰囲気に保つべき空間が小さくて済むことからガ
スの消費量も少なく、また高速で造管を行った場合にお
いても溶接金属中への大気よりのガス成分の混入を防止
することができるので、溶接部へのガス成分の混入によ
り溶接金属の特性が低下し易い材料である高純度フェラ
イト系ステンレス鋼やチタン等の造管においても極めて
優れた特性のパイプが安定して製造することが可能であ
り、その工業的価値は極めて大きなものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る造管溶接における溶接部のガスシ
ールド方法を実施している状態の1実施例を示す側面説
明図である。
【図2】本発明に係る造管溶接における溶接部のガスシ
ールド方法を実施している状態の他の実施例を示す側面
説明図である。
【図3】本発明方法を実施するために被溶接材とスクイ
ズロールの入側上面にステンレス鋼繊維製フェルトを押
し当てている状態の1実施例を示す斜視図である。
【図4】本発明方法を実施する際のステンレス鋼繊維製
フェルトと被溶接材の内面側に設置したガスダムとの位
置関係を示す図である。
【図5】図4のA−A線断面における部分拡大図であ
る。
【図6】造管装置における溶接点近傍の概略図である。
【符号の説明】
1 被溶接材 2 スクイズロール 3 シールドガス用配管 4 溶接トーチ 5 ステンレス鋼繊維製フェルト 6 押さえ治具 7 押さえ治具を上方より被溶接材の表面に押し当てる
押し付け機構 8 溶接トーチの先端周辺をカバーする手段 9 入側のガスダム 10 出側のガスダム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B23K 9/025 B23K 9/025 B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 造管溶接において溶接部をガスシールド
    するに際し、溶接トーチ(4)の先端周辺をカバーする手
    段(8)で覆うと共に、溶接点への入側よりの大気の巻き
    込みを防止するために被溶接材(1)及びスクイズロール
    (2)の入側上面にステンレス鋼繊維製フェルト(5)を押
    し当てることを特徴とする造管溶接における溶接部のガ
    スシールド方法。
  2. 【請求項2】 被溶接材(1)の内面側の溶接点を挟む入
    側と出側とにガスダム(9,10)を設置し、これらガス
    ダム(9,10)間に不活性ガスを充満させ且つ入側のガ
    スダム(9)の直上の被溶接材(1)にステンレス鋼繊維製
    フェルト(5)を押し当てる請求項1に記載の造管溶接に
    おける溶接部のガスシールド方法。
JP7259492A 1995-09-13 1995-09-13 造管溶接における溶接部のガスシールド方法 Withdrawn JPH0976094A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103639596A (zh) * 2013-12-26 2014-03-19 唐山市丰南区华信精密制管有限公司 激光焊接过程中加氮气保护的装置及方法
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WO2020196646A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 日立金属株式会社 溶接管の製造方法及び溶接管の製造装置

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