JPH105998A - Melt-cutting machine with welding groove - Google Patents

Melt-cutting machine with welding groove

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Publication number
JPH105998A
JPH105998A JP8169025A JP16902596A JPH105998A JP H105998 A JPH105998 A JP H105998A JP 8169025 A JP8169025 A JP 8169025A JP 16902596 A JP16902596 A JP 16902596A JP H105998 A JPH105998 A JP H105998A
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JP
Japan
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cutting torch
welding
fusing
welding groove
cutting
Prior art date
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Application number
JP8169025A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Murai
康生 村井
Kenji Saito
賢司 斉藤
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.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Publication of JPH105998A publication Critical patent/JPH105998A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a melt-cutting machine with a welding groove, by which the formation of the groove part or the assembly of members, etc., are easily executed and the joint strength can be heightened by good penetrating depth. SOLUTION: A cutting torch 20 is fixed to a driving part 21a of a shaking device 21 through a supporting shaft 22 at the side part. Further, the shaking device is fixed to an arm 24 of a truck for moving through a connecting shaft 23 formed on the upper surface thereof. In the case of melt-cutting a plate-like member 12, the cutting torch is arranged above the plate-like member and horizontally advanced toward the cutting direction. At this time, since the cutting torch is reciprocatively moved to the direction crossed at the right angle to the advancing direction while advancing in the cutting direction by driving the shaking device, the plate-like member is alternately formed as groove-like recessed parts 12a and linear projecting parts 12b so as to penetrate from the surface to the back surface to melt-cut the plate-like member as the waving state in the flat plane view. Further, the shaking amplitude is made to 0.5-10(mm).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は鋼構造物の突合せ継
手、角継手、T継手等の溶接に適用される溶接開先を形
成するための溶断機に関し、特に、効率的に溶接開先部
を形成することができ、溶接後の継手強度を向上させる
ことができる溶接開先溶断機に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fusing machine for forming a welding groove applied to welding of a butt joint, a square joint, a T joint and the like of a steel structure, and more particularly, to a welding groove portion efficiently. The present invention relates to a welding groove fusing machine capable of forming a joint and improving joint strength after welding.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は従来のT継手の開先部を示す正面
図である。図6に示すように、垂直の鋼板1と水平の鋼
板2とは垂直に交差するように正面視でT字型に組み立
てられており、鋼板2の先端面2bは鋼板1の表面に当
接している。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a front view showing a groove portion of a conventional T-joint. As shown in FIG. 6, the vertical steel plate 1 and the horizontal steel plate 2 are assembled in a T-shape in a front view so as to vertically intersect, and the front end surface 2 b of the steel plate 2 abuts on the surface of the steel plate 1. ing.

【0003】図6に示すように組み立てられたT継手に
おいては、いわゆる隅肉溶接により、部分溶込み溶接を
実施するものである。このように、T継手において、要
求される継手強度が比較的低い場合には、一方の部材
(鋼板2)の先端面2bを他方の部材(鋼板1)の表面
に沿うように平坦に切断するのみで、開先を加工するこ
とができる。
In a T-joint assembled as shown in FIG. 6, partial penetration welding is performed by so-called fillet welding. As described above, in the case where the required joint strength is relatively low in the T joint, the tip surface 2b of one member (steel plate 2) is cut flat along the surface of the other member (steel plate 1). A groove can be machined only by using this.

【0004】しかしながら、このような開先部を有する
T継手においては、部材(鋼板2)の加工は容易である
が、溶接時において、所望の溶込み深さを確保すること
が困難であるので、高い継手強度を得ることはできな
い。そこで、一般的に、鋼構造物等においては、突合せ
継手、角継手及びT継手等を溶接する場合に、良好な溶
込み深さを確保し、所望の継手強度を得るために、少な
くとも一方の部材に傾斜した切欠きを形成した後、継手
を組み立てて溶接している。
However, in the T-joint having such a groove, the member (steel plate 2) can be easily processed, but it is difficult to secure a desired penetration depth during welding. However, high joint strength cannot be obtained. Therefore, in general, in the case of welding a butt joint, a square joint, a T joint, or the like in a steel structure or the like, in order to secure a good penetration depth and obtain a desired joint strength, at least one of the joints is required. After forming an inclined notch in the member, the joint is assembled and welded.

【0005】図7は従来のT継手の他の開先部の形状を
示す正面図である。図7に示すT継手においては、鋼板
4の片端面において、その上面から端面に至るように、
傾斜した切欠き4aが形成されている。そして、図6に
示す継手と同様に、垂直の鋼板3と水平の鋼板4とが垂
直に交差するように正面視でT字型に組み立てられてい
て、その開先端にレ形の開先部5が形成されていると共
に、鋼板4の先端面4bが鋼板3の表面から若干離間さ
れている。
FIG. 7 is a front view showing the shape of another groove portion of a conventional T-joint. In the T joint shown in FIG. 7, at one end surface of the steel plate 4,
An inclined notch 4a is formed. Then, like the joint shown in FIG. 6, the vertical steel plate 3 and the horizontal steel plate 4 are assembled in a T-shape in a front view so as to vertically intersect, and the open front end has a R-shaped groove. 5 are formed, and the front end surface 4b of the steel plate 4 is slightly separated from the surface of the steel plate 3.

【0006】このように、継手に傾斜した切欠き4aが
形成されていると、溶接時において深い溶込みが得ら
れ、これにより、高い継手強度を得ることができる。
[0006] When the inclined notch 4a is formed in the joint as described above, a deep penetration is obtained at the time of welding, so that a high joint strength can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図7に
示すような開先部5を加工する場合、一方の部材(鋼板
4)の端面4bを、他方の部材(鋼板3)に沿うように
平坦に切断する工程と、切欠き4aを形成する工程との
2工程が必要となるという問題点がある。従って、レ形
の開先部5を形成するためには、図6に示すように、単
に部材(鋼板2)の先端面2bを他の部材(鋼板1)に
沿うように平坦に切断するのみの場合と比較して、2倍
又はそれ以上の加工コストが必要となる。
However, when the groove 5 as shown in FIG. 7 is machined, the end face 4b of one member (steel plate 4) is flattened along the other member (steel plate 3). There is a problem that two steps of a step of cutting the hole and a step of forming the notch 4a are required. Therefore, in order to form the re-groove groove 5, as shown in FIG. 6, the tip surface 2b of the member (steel plate 2) is simply cut flat along the other member (steel plate 1). In comparison with the case of the above, the processing cost is twice or more required.

【0008】更に、傾斜した開先部(傾斜開先部)が形
成された部材を溶接する場合、単層で十分な適正量の余
盛りを得るための溶接条件の設定が比較的困難である。
即ち、ルート部(鋼板4の端面4bと鋼板3との接触部
分)において、溶融金属の溶け落ちが発生しない条件で
溶接すると、余盛りが不足することがあり、十分な余盛
りを得るための溶接条件を設定すると、溶融金属の溶け
落ちが発生しやすくなる。
Further, when welding a member having an inclined groove portion (inclined groove portion), it is relatively difficult to set welding conditions for obtaining a sufficient adequate amount of excess in a single layer. .
That is, when welding is performed under the condition that the molten metal does not burn through at the root portion (the contact portion between the end surface 4b of the steel plate 4 and the steel plate 3), the excess build may be insufficient, and the sufficient build up may be obtained. When the welding conditions are set, the molten metal tends to burn through.

【0009】また、図6に示すように、傾斜した開先部
(傾斜開先部)を形成しない場合、一般的に、溶込みを
深くするためには、部材間にルートギャップを設けると
いう方法が適用されている。そこで、均一な適正幅のル
ートギャップを維持するためには、継手の両部材の組立
工程において、ギャップを計測調整しながら仮付け溶接
するか、又は部材間にスペーサを配置する必要がある。
In addition, as shown in FIG. 6, when an inclined groove (inclined groove) is not formed, generally, a root gap is provided between members in order to deepen the penetration. Has been applied. Therefore, in order to maintain a uniform appropriate width of the root gap, it is necessary to perform tack welding while measuring and adjusting the gap or to arrange a spacer between the members in the assembly process of the two members of the joint.

【0010】しかしながら、このような方法を使用する
場合、溶接線が直線でない継手においては、均一にギャ
ップを形成することが困難である。また、部分溶込み状
態となったときに、鋼板2の未溶接の先端面2bと鋼板
1との接触部分が存在しないか、又は接触部分が少なく
なるので、溶接によって収縮変形が発生し、寸法精度が
低下してしまう。更に、継手の組立工程が煩雑になり、
スペーサ等を使用する場合には、このような継手部材以
外の部材が必要となるため、コストアップとなってしま
う。また、継手形状によっては、適切なルートギャップ
を維持することは極めて困難となる。
However, when such a method is used, it is difficult to form a uniform gap in a joint whose welding line is not straight. In addition, when a partial penetration state occurs, there is no contact portion between the unwelded tip end surface 2b of the steel plate 2 and the steel plate 1 or the contact portion is reduced, so that shrinkage deformation occurs due to welding, and dimensions are reduced. Accuracy decreases. Furthermore, the assembly process of the joint becomes complicated,
When a spacer or the like is used, members other than such a joint member are required, which increases the cost. Also, depending on the joint shape, it is extremely difficult to maintain an appropriate root gap.

【0011】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、高精度で容易に溶接開先部を加工すること
ができ、加工された溶接母材を使用して継手を組み立て
て溶接する場合において、煩雑な組み立て作業を不要と
し、開先部の形成又は部材の組み立て等に必要なコスト
を上昇させることなく、良好な溶込み深さを得ることが
でき、これにより、継手強度を高めることができる溶接
開先溶断機を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is possible to easily process a welding groove portion with high accuracy, and to assemble a joint using the processed welding base material and perform welding. In this case, it is possible to obtain a good penetration depth without the need for complicated assembling work and without increasing the cost required for forming a groove or assembling members, thereby increasing the joint strength. An object of the present invention is to provide a welding groove fusing machine that can be increased.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る溶接開先溶
断機は、部材を溶断することにより溶接開先を形成する
溶接開先溶断機において、前記部材を溶断する切断トー
チと、前記切断トーチを第1方向に移動させる移動手段
と、前記切断トーチを前記第1方向に対して直交する第
2方向に揺動させる揺動手段と、を有し、前記揺動手段
の揺動振幅Wは0.5乃至10mmであることを特徴と
する。なお、この切断トーチが揺動する第2方向は、移
動手段により切断トーチが移動される第1方向に対し
て、正確に直交する方向である必要はなく、ほぼ直交す
る方向であればよい。
A welding groove fusing machine according to the present invention is a welding groove fusing machine for forming a welding groove by fusing a member, comprising: a cutting torch for fusing the member; A moving means for moving the torch in a first direction; and a rocking means for rocking the cutting torch in a second direction perpendicular to the first direction, wherein a rocking amplitude W of the rocking means is provided. Is 0.5 to 10 mm. The second direction in which the cutting torch swings need not be exactly the direction perpendicular to the first direction in which the cutting torch is moved by the moving means, but may be any direction that is substantially perpendicular.

【0013】この揺動手段は振幅の頂点で前記切断トー
チを停止させるものであってもよく、揺動停止期間にお
ける前記第1方向への切断トーチの移動距離Lが200
mm以下であることが好ましい。また、前記移動手段
は、前記第1方向への切断トーチの移動速度をV1(m
m/秒)、振動数をHz1(回/秒)としたとき、1振
動あたりの第1方向への移動距離(V1/Hz1)を1.
5乃至10(mm/回)とすることが好ましい。
The swinging means may stop the cutting torch at the peak of the amplitude, and the moving distance L of the cutting torch in the first direction during the swing stop period is 200.
mm or less. In addition, the moving means sets the moving speed of the cutting torch in the first direction to V 1 (m
m / sec) and the frequency is Hz 1 (times / sec), the moving distance (V 1 / Hz 1 ) in the first direction per vibration is 1.
It is preferably 5 to 10 (mm / time).

【0014】更に、切断トーチの熱源がレーザであっ
て、前記第1方向への切断トーチの移動速度をV1(m
m/秒)、振動数をHz1(回/秒)としたとき、数式
(Vac1=(V1 2+4×W2×Hz1 21/2×6により算
出される溶断線速度Vac1が20乃至250(cm/
分)であることが好ましい。これは、切断トーチの熱源
がプラズマである場合においても、溶断線速度Vac1
20乃至250(cm/分)であることが好ましく、切
断トーチの熱源がガスである場合には、溶断線速度V
ac1は20乃至120(cm/分)であることが望まし
い。
Further, the heat source of the cutting torch is a laser, and the moving speed of the cutting torch in the first direction is V 1 (m
m / sec), (when the times / second), the formula (V ac1 = (V 1 2 + 4 × W 2 × Hz 1 2) the frequency Hz 1 blown linear velocity V calculated by 1/2 × 6 ac1 is 20 to 250 (cm /
Min). This is because, even when the heat source of the cutting torch is plasma, the fusing linear velocity V ac1 is preferably 20 to 250 (cm / min). V
ac1 is preferably 20 to 120 (cm / min).

【0015】なお、前記揺動手段が振幅の頂点で切断ト
ーチの揺動を停止させるものである場合、1振動あたり
の第1方向への移動距離及び溶断線速度は、揺動停止期
間を除く第1方向への切断トーチの移動速度及び振動数
等より算出することができ、これらの好ましい範囲は、
前記揺動手段が揺動を停止させない場合と同様である。
In the case where the rocking means stops the rocking of the cutting torch at the peak of the amplitude, the moving distance in the first direction per one vibration and the fusing linear velocity exclude the rocking stop period. It can be calculated from the moving speed and frequency of the cutting torch in the first direction, and these preferred ranges are
This is the same as the case where the swing means does not stop the swing.

【0016】更にまた、切断トーチにより溶断された部
材の溶断面を開先端として継手が組み立てられ、前記溶
断面に沿って溶接されるものであることが好ましい。
Furthermore, it is preferable that the joint is assembled with the welded surface of the member blown off by the cutting torch as an open tip and welded along the welded surface.

【0017】本発明においては、溶断機が切断トーチを
第1方向に移動させる移動手段と、この切断トーチを第
1方向に直交する第2方向に揺動させる揺動手段とを有
しているため、切断トーチは波状に進行しながら部材を
溶断する。従って、この部材の溶断面、即ち、開先端に
は、その上面から裏面に至る波状の凹凸を容易に形成す
ることができ、所望の形状の開先を得ることができる。
In the present invention, the fusing machine has a moving means for moving the cutting torch in a first direction, and a rocking means for rocking the cutting torch in a second direction orthogonal to the first direction. Therefore, the cutting torch melts the member while advancing in a wavy manner. Therefore, a wave-shaped unevenness from the upper surface to the rear surface can be easily formed on the fusion surface of this member, that is, the open front end, and a groove having a desired shape can be obtained.

【0018】また、本発明に係る溶接開先溶断機を使用
して部材を溶断し、この溶断面を開先端として継手を組
み立てて、溶断面に沿って溶接する場合、波状の凹凸の
凹部が局部的なルートギャップとなり、仮溶接又はスペ
ーサ等によりルートギャップを維持する必要がなくなる
ので、溶接のための部材の組立が容易になる。また、溶
断面に形成された凹凸の凸部は熱容量が小さく、溶接熱
により比較的容易に溶融するので、凹部が有するルート
ギャップとしての作用により、溶込み深さを深くするこ
とができる。更に、凸部は溶融金属の溶け落ちを防止す
る効果を有する。従って、これらの効果により、継手強
度を向上させることができる。
Further, when a member is blown off using the welding groove fusing machine according to the present invention, and a joint is assembled using this welded cross section as an open tip, and welding is performed along the welded cross section, a corrugated concave and convex portion is formed. Since a local root gap is formed and it is not necessary to maintain the root gap by temporary welding or a spacer, assembly of members for welding is facilitated. In addition, the convex portion of the concavo-convex formed on the fusion surface has a small heat capacity and is relatively easily melted by welding heat, so that the penetration depth can be increased by the action of the root gap of the concave portion. Further, the convex portion has an effect of preventing the molten metal from burning through. Therefore, the joint strength can be improved by these effects.

【0019】更にまた、この溶接時において部分溶込み
溶接する場合、凸部の未溶接部分が継手の他方の部材に
当接しているので、溶接収縮を少なくすることができ、
これにより、溶接後の寸法精度を高めることができる。
Furthermore, when performing partial penetration welding at the time of this welding, since the unwelded portion of the projection is in contact with the other member of the joint, welding shrinkage can be reduced,
Thereby, dimensional accuracy after welding can be improved.

【0020】本発明に係る溶接開先溶断機を使用して部
材を溶断すると、このようなルートギャップとしての作
用を有する凹部と、溶け落ちを防止する作用を有する凸
部とを同時に容易に形成することができる。また、この
溶断機により、部材の溶断と同時に凹凸面の形成をする
ことができるので、部材の溶断と傾斜開先部を形成する
工程の2工程で開先部を形成する場合と比較して、低コ
ストで開先部を加工することができる。
When the member is blown out using the welding groove fusing machine according to the present invention, a concave portion having such a function as a root gap and a convex portion having a function of preventing burn-out are easily formed at the same time. can do. In addition, the fusing machine can form the uneven surface at the same time as the fusing of the member, so that the groove is formed in two steps of the fusing of the member and the step of forming the inclined groove. The groove can be machined at low cost.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について添
付の図面を参照して具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings.

【0022】図1は本発明の実施例に係る溶接開先溶断
機を示す斜視図である。切断トーチ20は、その側部2
0aが支持軸22を介して、揺動装置21(揺動手段)
の側部に形成された駆動部21aに固定されている。こ
の揺動装置21は、例えば、停止することなく連続し
て、規則的に揺動するものであり、揺動振幅を所望の値
に設定することができる。また、駆動装置21の上面に
は、駆動装置21の上方に延びる形状の連結軸23が形
成されており、この連結軸23は移動用台車(図示せ
ず)のアーム24に固定されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a welding groove fusing machine according to an embodiment of the present invention. The cutting torch 20 has its side 2
Oa is a swinging device 21 (swinging means) via a support shaft 22.
Is fixed to a drive section 21a formed on the side of the drive section 21a. The swinging device 21 swings continuously and regularly without stopping, for example, and can set the swing amplitude to a desired value. A connection shaft 23 extending upward from the drive device 21 is formed on the upper surface of the drive device 21, and the connection shaft 23 is fixed to an arm 24 of a moving carriage (not shown).

【0023】このように構成された溶断機30を使用し
て溶接母材とする板状部材12を溶断する場合、切断ト
ーチ20を板状部材12の上方に配置し、切断方向(第
1方向)に向かって水平に進行させる。このとき、揺動
装置21を作動させると、揺動装置21の駆動部21a
が揺動し、切断トーチ20が揺動装置21に接近したり
離れたりする方向に水平方向に揺動する。即ち、切断ト
ーチ20は切断方向に進行しながら、進行方向に対して
直交する方向(第2方向)に往復運動するので、平面視
で波形の線に沿うように移動する。従って、板状部材1
2の溶断面12cにおいては、板状部材12の表面から
裏面に至るように、溝状の凹部12aと筋状の凸部12
bとが交互に形成され、平面視で波状に溶断される。
When the plate-like member 12 serving as a welding base material is blown by using the fusing machine 30 configured as described above, the cutting torch 20 is arranged above the plate-like member 12, and the cutting direction (first direction) is set. ). At this time, when the swing device 21 is operated, the driving unit 21a of the swing device 21 is operated.
Swings, and the cutting torch 20 swings horizontally in a direction approaching or moving away from the swinging device 21. That is, since the cutting torch 20 reciprocates in the direction (second direction) orthogonal to the traveling direction while traveling in the cutting direction, it moves along the waveform line in plan view. Therefore, the plate-like member 1
2, the groove-like concave portion 12a and the streak-like convex portion 12a extend from the front surface to the rear surface of the plate-like member 12.
b are alternately formed, and are blown in a wave shape in plan view.

【0024】次に、この波状の溶断面12cを有する板
状部材12を使用した継手の溶接方法について説明す
る。
Next, a description will be given of a joint welding method using the plate-like member 12 having the wavy welded surface 12c.

【0025】図2(a)は板状部材12の溶接方法を説
明するための継手を示す斜視図であり、(b)はその平
面図、(c)はその正面図である。
FIG. 2A is a perspective view showing a joint for explaining a method of welding the plate member 12, FIG. 2B is a plan view thereof, and FIG. 2C is a front view thereof.

【0026】図2に示すように、溶接時においては、波
状の溶断面12cを有する板状部材12と、通常使用さ
れている形状の板状部材11とを準備し、垂直に配置し
た板状部材11の表面に水平に配置した板状部材12の
溶断面12cを当てて、例えば、板状部材11と板状部
材12とが垂直に交差するようにT継手10を組み立て
た後、板状部材12の溶断面12cに沿って溶接する。
As shown in FIG. 2, at the time of welding, a plate-like member 12 having a corrugated welded surface 12c and a plate-like member 11 having a commonly used shape are prepared, and are arranged vertically. After assembling the T-joint 10 such that the plate-shaped member 11 and the plate-shaped member 12 vertically intersect with each other by applying the fusion surface 12c of the plate-shaped member 12 arranged horizontally to the surface of the member 11, Welding is performed along the fusion surface 12c of the member 12.

【0027】そうすると、板状部材12の凸部12bは
熱容量が小さいので、溶接熱により比較的容易に溶融す
る。また、凸部12bが板状部材11の表面に接触する
か又は近接し、凹部12aが局部的に板状部材11と1
2とのルートギャップとしての役割を果たすので、深い
溶込みを得ることができる。一方、凸部12bは溶融金
属の溶け落ちを防止する効果を有する。即ち、溶接時に
おいては、凹部12aと凸部12bとの相互効果によ
り、所望の溶込み深さ及び所望の余盛りを得ることがで
きる。従って、高い継手強度が得られると共に、部材を
所望の継手形状に組み立てることが容易になり、スペー
サ等が不要となるので、そのためのコストアップを防止
することができる。
Then, since the convex portion 12b of the plate member 12 has a small heat capacity, it is relatively easily melted by welding heat. Further, the convex portion 12b is in contact with or close to the surface of the plate-like member 11, and the concave portion 12a is
Since it plays a role as a root gap with 2, deep penetration can be obtained. On the other hand, the convex portion 12b has an effect of preventing the molten metal from burning through. That is, at the time of welding, a desired penetration depth and a desired margin can be obtained due to a mutual effect between the concave portion 12a and the convex portion 12b. Therefore, a high joint strength can be obtained, and it is easy to assemble the members into a desired joint shape, and a spacer or the like is not required, so that an increase in cost for that can be prevented.

【0028】更に、ルート部(板状部材12の凸部12
bと板状部材11との接触部分)において、未溶接部分
を極めて小さくし、完全溶込み溶接に近い溶接部を得よ
うとする場合においても、前述の如く、凸部12bが存
在することにより、溶融金属の溶け落ちの発生を防止す
ることができる。一方、部分溶込み溶接をする場合、凸
部12bにおける未溶接部分が板状部材11に当接して
いるので、溶接による収縮変形が小さくなり、溶接後の
寸法精度が向上する。
Further, a root portion (a convex portion 12 of the plate-like member 12)
b and the plate-like member 11), the unwelded portion is made extremely small, and even when trying to obtain a welded portion close to complete penetration welding, the presence of the convex portion 12b as described above In addition, it is possible to prevent the molten metal from burning through. On the other hand, when performing partial penetration welding, since the unwelded portion of the convex portion 12b is in contact with the plate-shaped member 11, shrinkage deformation due to welding is reduced, and dimensional accuracy after welding is improved.

【0029】このように、本実施例に係る溶断機30を
使用すると、ルートギャップとしての作用を有する凹部
12aと、溶け落ちを防止する作用を有する凸部12b
とを同時に容易に形成することができ、溶断機30によ
って形成された波状の溶断面により、優れた性能の溶接
継手を低溶接コストで得ることができる。また、溶断機
30を使用することにより、板状部材12を所望のサイ
ズに溶断するための工程と、凹凸を有する波状の溶断面
を形成する工程とを同時に実施することができるので、
1工程のみで所望の開先を得ることができ、開先の加工
コストも低減することができる。
As described above, when the fusing machine 30 according to the present embodiment is used, the concave portion 12a having a function as a root gap and the convex portion 12b having a function of preventing burnout are formed.
Can be easily formed at the same time, and a welded joint having excellent performance can be obtained at low welding cost due to the corrugated welded surface formed by the cutting machine 30. In addition, by using the fusing machine 30, the step of fusing the plate-shaped member 12 to a desired size and the step of forming a corrugated fused surface having irregularities can be performed simultaneously.
A desired groove can be obtained in only one step, and the processing cost of the groove can be reduced.

【0030】従来のガス溶断機及びプラズマ溶断機にお
いて、揺動装置を使用することなく、NC又は倣い機構
により曲線及び矩形の線に沿って板状部材を溶断するこ
とは可能であるが、このような方法においては、揺動の
振幅を小さくし、比較的速い速度で溶断することは困難
である。また、倣い機構により揺動させると、溶断機の
耐久性が低下する虞がある。更に、部材に凹凸を有する
切断面を形成する方法として、他に、機械加工等がある
が、機械加工により凹凸を加工する方法においては、加
工コストを低減することができないことがある。従っ
て、本発明に示すように、溶接トーチが揺動装置に固定
されている溶断機を使用して部材を溶断すると、規則的
で所望の深さの凹部を有する溶断面を高精度で容易に形
成することができる。
In a conventional gas fusing machine and plasma fusing machine, it is possible to blow a plate-like member along a curved line and a rectangular line by using an NC or a copying mechanism without using a swinging device. In such a method, it is difficult to reduce the amplitude of the swing and perform the fusing at a relatively high speed. In addition, when swinging is performed by the copying mechanism, the durability of the fusing machine may be reduced. Furthermore, as a method of forming a cut surface having irregularities on a member, there is another method such as machining. However, in the method of machining the irregularities by machining, the machining cost may not be reduced. Therefore, as shown in the present invention, when a welding torch is used to blow off a member using a fusing machine fixed to a rocking device, a welded surface having a concave portion having a regular and desired depth can be easily formed with high precision. Can be formed.

【0031】本実施例においては、1本の切断トーチ2
0に1台の揺動装置21が接続された例について示した
が、1台の揺動装置で複数本の切断トーチを揺動させる
ように接続することもでき、切断トーチに接続された揺
動装置を複数台有する溶断機を使用することもできる。
また、本実施例において使用した揺動装置21は停止す
ることなく規則的に揺動するものであるので、板状部材
12の溶断面12cは波状の凹凸面となったが、一定時
間毎に揺動が停止する揺動装置を使用してもよい。
In this embodiment, one cutting torch 2
Although the example in which one rocking device 21 is connected to 0 is shown, a single rocking device can be connected so as to rock a plurality of cutting torches, and a rocking device connected to the cutting torch can be connected. A fusing machine having a plurality of moving devices may be used.
Further, since the rocking device 21 used in the present embodiment rocks regularly without stopping, the fused surface 12c of the plate-shaped member 12 has a wavy uneven surface, but every fixed time. A rocking device that stops rocking may be used.

【0032】図3は本発明の他の実施例に係る溶断機を
使用して板状部材を溶断した場合の溶断面の形状を示す
斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the shape of a fusion section when a plate-like member is fused using a fusion machine according to another embodiment of the present invention.

【0033】本実施例においては、揺動装置として、1
往復揺動した後に、一定時間停止するものを使用した溶
断機(図示せず)により、板状部材16を溶断してい
る。従って、板状部材16の溶断面16cは、幅広の溝
状の凹部16aと、板状部材16の表面から裏面に至る
筋状の凸部16bとにより構成されており、凹部16a
の底面は平坦となっている。即ち、切断トーチが凹部1
6aの底面側に揺動したときに、揺動装置が一定時間停
止している。
In this embodiment, 1 is used as the swinging device.
The plate-like member 16 is blown off by a fusing machine (not shown) using a device that stops for a certain period of time after swinging back and forth. Therefore, the fusion surface 16c of the plate-like member 16 is composed of a wide groove-like concave portion 16a and a stripe-like convex portion 16b extending from the front surface to the back surface of the plate-like member 16, and the concave portion 16a
Has a flat bottom surface. That is, when the cutting torch is
When swinging to the bottom side of 6a, the swing device has been stopped for a certain period of time.

【0034】このような溶断機により溶断された板状部
材16を使用しても、凹部16aの深さ又は隣接する凸
部16b間の距離を適切に設定することにより、優れた
性能の溶接継手を得ることができる。
Even when the plate member 16 blown by such a fusing machine is used, by setting the depth of the concave portion 16a or the distance between the adjacent convex portions 16b appropriately, a welded joint having excellent performance can be obtained. Can be obtained.

【0035】本発明においては、溶断熱源としてガス、
プラズマ又はレーザを使用した切断トーチを使用するこ
とができ、本発明の溶断機により溶断された部材は、T
継手、突合せ継手及び角継手等の溶接に適用することが
できる。
In the present invention, a gas as a heat insulating source,
A cutting torch using a plasma or a laser can be used.
It can be applied to welding of joints, butt joints, square joints and the like.

【0036】また、揺動手段としては、カム機構等によ
る機械式若しくは電気信号により揺動停止させる方式又
はこれらの複合方式等の揺動機能を有する装置を使用す
ることができ、溶接用の揺動装置を使用することもでき
る。
As the oscillating means, an apparatus having an oscillating function such as a mechanical type using a cam mechanism or the like or a type that stops oscillating by an electric signal or a combination type thereof can be used. Motion devices can also be used.

【0037】以下、本発明に係る溶接開先溶断機が有す
る揺動手段について、更に説明する。
Hereinafter, the oscillating means of the welding groove fusing machine according to the present invention will be further described.

【0038】揺動振幅W:0.5乃至10mm 揺動手段により揺動する切断トーチの揺動振幅Wが0.
5mm未満であると、溶断機により溶断された部材の溶
断面の凹凸が小さくなりすぎるので、溶接時の溶込み深
さを増大させる効果が低下する。一方、揺動振幅Wが1
0mmを超えると、継手の組立時において、ルートギャ
ップとしての作用を有する凹部の深さが深くなりすぎる
ので、溶接時に溶融金属の溶け落ちが発生する。従っ
て、揺動振幅Wは0.5乃至10mmとする。
Oscillation amplitude W: 0.5 to 10 mm The oscillation amplitude W of the cutting torch oscillated by the oscillating means is 0.
If it is less than 5 mm, the unevenness of the melted section of the member blown off by the blower becomes too small, and the effect of increasing the penetration depth during welding decreases. On the other hand, when the swing amplitude W is 1
If it exceeds 0 mm, the depth of the concave portion acting as a root gap becomes too deep during the assembly of the joint, so that the molten metal will burn through during welding. Therefore, the swing amplitude W is set to 0.5 to 10 mm.

【0039】揺動停止期間における第1方向への切断ト
ーチの移動距離L:200mm以下 揺動を停止させることなく切断トーチを揺動させながら
部材を溶断する場合、この溶断面は凹部と凸部とが交互
に等間隔で規則的に形成された凹凸を有するものとな
る。しかしながら、部材の溶断面に形成される凹凸は、
等間隔で規則的に形成されたものである必要はなく、凹
部の深さを適切に設定することにより、例えば、局部的
な凸部と幅広の凹部とからなる凹凸が形成されていても
よい。このような形状の凹凸は、揺動手段が振幅の一方
の頂点で切断トーチの揺動を停止させることにより形成
することができる。この揺動の適正な停止時間は溶断速
度に関係するため、本発明においては揺動停止期間にお
ける第1方向への切断トーチの移動距離Lにより規定す
る。一方の振幅の頂点において揺動を停止させる場合、
揺動停止期間における第1方向への切断トーチの移動距
離Lが200mmを超えると、継手を組み立てたときに
ルートギャップとして作用する部分の幅を均一に維持す
ることが困難になる。また、曲線を有する溶接線を溶接
する場合、継手の組立精度が低下しやすくなる。従っ
て、揺動手段が一方の振幅の頂点で切断トーチを停止さ
せる場合、揺動停止期間における第1方向への切断トー
チの移動距離Lは200mm以下とすることが好まし
い。
The cutting in the first direction during the swing stop period
When the member is blown off while rocking the cutting torch without stopping the rocking movement L: 200 mm or less , the melted cross section is formed with concave portions and convex portions alternately at regular intervals. It has irregularities. However, the unevenness formed on the melt surface of the member is
It is not necessary that the concave portions are formed regularly at regular intervals. By appropriately setting the depth of the concave portion, for example, irregularities formed of a local convex portion and a wide concave portion may be formed. . Such irregularities can be formed by the rocking means stopping the rocking of the cutting torch at one vertex of the amplitude. Since the appropriate stop time of the swing is related to the fusing speed, in the present invention, it is defined by the moving distance L of the cutting torch in the first direction during the swing stop period. To stop rocking at the peak of one amplitude,
When the moving distance L of the cutting torch in the first direction during the swing stop period exceeds 200 mm, it becomes difficult to maintain a uniform width of a portion acting as a root gap when the joint is assembled. In addition, when welding a welding line having a curve, the accuracy of assembling the joint is likely to be reduced. Therefore, when the swinging means stops the cutting torch at the peak of one amplitude, the moving distance L of the cutting torch in the first direction during the swing stop period is preferably 200 mm or less.

【0040】切断トーチ1振動あたりの第1方向への移
動距離:1.5乃至10(mm/回) 切断トーチが1回振動する間における切断トーチの第1
方向への移動距離は、切断トーチの第1方向への移動速
度をV(mm/秒)、振動数をHz(回/秒)としたと
き、数式(V/Hz)により算出することができる。こ
の値は溶接開先部の凸部間の間隔及び凸部の幅を決定す
るものである。(V/Hz)が10(mm/回)を超え
ると、凸部の幅が大きくなりすぎて、溶接線における溶
込み深さの変動が顕著になり、均一な溶込みを得ること
ができなくなる。一方、(V/Hz)が1.5(mm/
回)未満であると、凹凸のピッチが細かくなりすぎて、
凹部による溶込み増大の効果を得ることができなくな
る。また、凹部の体積を増加させるために、振動振幅を
大きくして切断すると、溶断線速度が過大となりやすい
ので、良好な切断面が得られなくなる。従って、切断ト
ーチ1振動あたりの第1方向への移動距離は1.5乃至
10(mm/回)とすることが好ましい。なお、このと
きの移動速度V及び振動数Hzは、振幅の頂点において
切断トーチを停止させる場合においては、この停止期間
を除く1秒間当たりの切断トーチの移動速度及び振動数
のことである。
Transfer in the first direction per vibration of the cutting torch
Moving distance: 1.5 to 10 (mm / time) The first of the cutting torch while the cutting torch vibrates once.
The moving distance in the direction can be calculated by an equation (V / Hz), where the moving speed of the cutting torch in the first direction is V (mm / sec) and the frequency is Hz (times / sec). . This value determines the interval between the protrusions of the welding groove and the width of the protrusions. When (V / Hz) exceeds 10 (mm / times), the width of the convex portion becomes too large, and the penetration depth in the welding line fluctuates significantly, making it impossible to obtain uniform penetration. . On the other hand, (V / Hz) is 1.5 (mm /
Times), the pitch of the unevenness becomes too fine,
The effect of increasing penetration due to the recess cannot be obtained. Further, when cutting is performed by increasing the vibration amplitude in order to increase the volume of the concave portion, the fusing linear velocity tends to be excessively high, so that a favorable cut surface cannot be obtained. Therefore, the moving distance in the first direction per one vibration of the cutting torch is preferably 1.5 to 10 (mm / times). When the cutting torch is stopped at the peak of the amplitude, the moving speed V and the frequency Hz at this time are the moving speed and the frequency of the cutting torch per second excluding this stop period.

【0041】溶断線速度Vac:20乃至250(cm/
分) 溶断線速度Vacとは、溶断線に沿う切断トーチの移動速
度のことであり、切断トーチの第1方向への移動速度
V、揺動振幅W及び振動数Hzにより決定され、数式
(Vac=(V2+4×W2×Hz21/2×6)により算出
することができる。揺動振幅W及び振動数Hzが大きく
なると、溶断線速度Vacも増加し、切断トーチの熱源が
レーザである場合に、Vacが250(cm/分)を超え
ると、実用に耐える切断面が得られなくなる。一方、溶
断線速度Vacが20(cm/分)未満であると、切断面
に対する入熱が過大となり、優れた凹凸面が得られなく
なると共に、溶断能率が低下して溶接コストを低減する
ことができなくなる。従って、溶断線速度Vacは20乃
至250(cm/分)とすることが好ましい。このとき
の移動速度V及び振動数Hzは、振幅の頂点において切
断トーチが停止する場合においては、この停止期間を除
く1秒間当たりの切断トーチの移動速度及び振動数のこ
とである。
Fusing linear velocity V ac : 20 to 250 (cm /
The fusing line speed V ac is the moving speed of the cutting torch along the fusing line, and is determined by the moving speed V of the cutting torch in the first direction, the swing amplitude W, and the frequency Hz. V ac = (V 2 + 4 × W 2 × Hz 2 ) 1/2 × 6). When the swing amplitude W and the frequency Hz increase, the fusing linear velocity V ac also increases. When the heat source of the cutting torch is a laser, and when V ac exceeds 250 (cm / min), a cut surface that can withstand practical use Can not be obtained. On the other hand, if the fusing linear velocity Vac is less than 20 (cm / min), the heat input to the cut surface becomes excessive, so that an excellent uneven surface cannot be obtained, and the fusing efficiency is reduced to reduce welding cost. Can not be done. Therefore, the fusing linear velocity Vac is preferably set to 20 to 250 (cm / min). The moving speed V and the frequency Hz at this time are the moving speed and the frequency of the cutting torch per second excluding the stop period when the cutting torch stops at the peak of the amplitude.

【0042】なお、切断トーチの熱源がプラズマである
場合においても、溶断線速度Vacは20乃至250(c
m/分)であることが好ましく、切断トーチの熱源がガ
スである場合には、溶断線速度Vacは20乃至120
(cm/分)であることが好ましい。
Note that even when the heat source of the cutting torch is plasma, the fusing linear velocity Vac is 20 to 250 (c
m / min), and when the heat source of the cutting torch is a gas, the fusing linear velocity V ac is 20 to 120.
(Cm / min).

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明に係る溶断機を使用した実施例
についてその比較例と比較して具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment using a fusing machine according to the present invention will be specifically described below in comparison with a comparative example.

【0044】先ず、本発明に係る溶断機を使用して、板
状部材に波形の凹凸を有する溶断面を形成し、この溶断
面を他の部材に当接させてT継手を組み立てた後、これ
を溶接して溶込み深さ比較試験を実施した。
First, a welding section according to the present invention is used to form a welding section having corrugated irregularities on a plate member, and this welding section is brought into contact with another member to assemble a T-joint. This was welded and a penetration depth comparison test was performed.

【0045】図4は溶込み深さ比較試験に使用したT継
手の形状及びサイズを示す正面図である。また、図5
(a)は本発明の実施例に係る溶断機を使用して溶断し
た板状部材の形状及びサイズを示す平面図であり、
(b)はその正面図である。
FIG. 4 is a front view showing the shape and size of the T joint used in the penetration depth comparison test. FIG.
(A) is a plan view showing the shape and size of a plate-shaped member that has been cut using the cutting machine according to the embodiment of the present invention,
(B) is a front view thereof.

【0046】比較例としては、図2に示すように、板厚
が14mmの板状部材13と、板厚が12mmであり、
その端面を従来の溶断機により平坦に切断した板状部材
14とを準備し、垂直の板状部材13と水平の板状部材
14とが垂直に交差するように、板状部材13の表面に
板状部材14の平坦な端面14aを当てて組み立てたT
継手を使用した。このとき、板状部材14は、その上面
が板状部材13の端面13aから12mmの位置に配置
されるように板状部材13に当接させ、板状部材13と
14との間には、ルートギャップを設けないものとし
た。
As a comparative example, as shown in FIG. 2, a plate member 13 having a plate thickness of 14 mm and a plate member having a plate thickness of 12 mm are provided.
A plate-like member 14 whose end face is cut flat by a conventional fusing machine is prepared. T which is assembled by contacting the flat end surface 14a of the plate member 14
A joint was used. At this time, the plate-shaped member 14 is brought into contact with the plate-shaped member 13 such that the upper surface thereof is disposed at a position 12 mm from the end surface 13a of the plate-shaped member 13, and between the plate-shaped members 13 and 14. No root gap was provided.

【0047】また、実施例としては、図5に示すよう
に、板状部材14の代わりに本発明の溶接開先溶断機に
より波形の溶断面15cを形成した板状部材15を使用
した。即ち、板状部材15は、溶断面15cにおいて、
板状部材15の表面から裏面に延びる複数本の溝状の凹
部15a及び筋状の凸部15bが交互に等間隔に形成さ
れるように溶断したものであり、板状部材14の表面に
板状部材15の凸部15bを当接させて継手を組み立て
た。本実施例においては、板状部材15の板厚を12m
mとし、隣接する凸部15bの間隔を5mm、各凹部1
5aの深さを2.5mmとした。
In the embodiment, as shown in FIG. 5, instead of the plate-like member 14, a plate-like member 15 having a corrugated welded surface 15c formed by a welding groove fusing machine of the present invention was used. That is, the plate-like member 15 has
A plurality of groove-like concave portions 15a and streak-like convex portions 15b extending from the surface of the plate member 15 to the back surface are blown so as to be alternately formed at equal intervals. The joint was assembled by bringing the convex portion 15b of the shaped member 15 into contact. In this embodiment, the thickness of the plate-like member 15 is 12 m
m, the interval between adjacent convex portions 15b is 5 mm,
The depth of 5a was 2.5 mm.

【0048】このような2種類のT継手に対して同一の
溶接条件によって溶接し、溶接後に、溶接部から断面マ
クロを採取し、未溶接部分のルート厚さを測定すること
により、溶込み深さを評価した。但し、溶接は直径が
1.4mmのワイヤを使用し、自動CO2 溶接とした。
本発明の溶断機を使用して板状部材15をガス切断した
ときの切断条件を下記表1に示し、溶接条件及び評価結
果を、夫々、下記表2及び3に示す。
The two types of T-joints are welded under the same welding conditions, and after welding, a cross-sectional macro is sampled from the welded portion and the root thickness of the unwelded portion is measured to obtain a penetration depth. Was evaluated. However, welding was performed using a wire having a diameter of 1.4 mm and automatic CO 2 welding.
The cutting conditions when gas cutting the plate-like member 15 using the fusing machine of the present invention are shown in Table 1 below, and the welding conditions and evaluation results are shown in Tables 2 and 3 below, respectively.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】[0051]

【表3】 [Table 3]

【0052】上記表1乃至3に示すように、本実施例の
溶接開先溶断機により部材を溶断し、この部材を使用し
て形成したT継手を溶接すると、いずれの溶接条件にお
いても、比較例と比較して、未溶接部分のルート長さが
減少した。即ち、溶込み深さが増大し、高強度の溶接継
手を得ることができた。
As shown in Tables 1 to 3, when a member was blown by the welding groove fusing machine of the present embodiment and a T joint formed using this member was welded, a comparison was made under any welding conditions. Compared with the example, the route length of the unwelded portion was reduced. That is, the penetration depth was increased, and a high-strength welded joint was obtained.

【0053】次に、本発明に係る溶断機を使用して、板
厚が12mmである軟鋼板を種々の切断条件でガス切断
し、切断の可否を調査すると共に、切断面の状況を評価
した。切断面の評価は、板材の表面側と裏面側とを比較
してほぼ同等の凹凸形状が得られたものを○、板材の表
面側と裏面側とで凹凸形状が著しく異なったものを△、
切断できなかったものを×とした。
Next, using the fusing machine according to the present invention, a mild steel sheet having a thickness of 12 mm was gas-cut under various cutting conditions, the possibility of cutting was investigated, and the condition of the cut surface was evaluated. . The evaluation of the cut surface was evaluated as ○ when a substantially equivalent uneven shape was obtained by comparing the front side and the back side of the plate material, and △ when the uneven shape was significantly different between the front side and the back side of the plate material.
The sample that could not be cut was marked as x.

【0054】更に、良好な切断面が得られたものについ
ては、上記表2に示す溶接条件記号Dの条件に従って自
動MAG溶接を実施し、溶接性を溶込み深さ及び溶け落
ちの有無により評価した。但し、シールドガスはAr+
20%CO2を使用した。この溶接性の評価は、通常の
自然開先における溶込み深さと比較して、板厚の10%
以上溶込み深さが増加したものを○、局部的に溶け込み
深さの増加比が不足したものを△、溶込み深さの増加比
が10%未満のものを×とし、溶融金属の溶け落ちが発
生したものを××とした。これらの切断条件及び評価結
果を下記表4乃至9に示す。
Further, for those having good cut surfaces, automatic MAG welding was performed in accordance with the welding condition code D shown in Table 2 above, and the weldability was evaluated based on the penetration depth and the presence or absence of burn-through. did. However, the shielding gas is Ar +
20% CO 2 was used. The evaluation of the weldability is 10% of the plate thickness compared to the penetration depth in a normal natural groove.
If the penetration depth was increased, then ○, if the penetration depth was not sufficiently increased, and △ if the penetration depth was less than 10%, × The one in which occurred was designated as XX. The cutting conditions and evaluation results are shown in Tables 4 to 9 below.

【0055】[0055]

【表4】 [Table 4]

【0056】[0056]

【表5】 [Table 5]

【0057】[0057]

【表6】 [Table 6]

【0058】[0058]

【表7】 [Table 7]

【0059】[0059]

【表8】 [Table 8]

【0060】[0060]

【表9】 [Table 9]

【0061】上記表4乃至9に示すように、実施例N
o.11乃至26は揺動振幅W、揺動停止中における第
1方向への移動距離L、溶断線速度Vac及び1振動あた
りの第1方向への移動距離V/Hzが本発明の範囲内で
あるので、切断面が良好であると共に、溶接性について
も優れたものとなった。
As shown in Tables 4 to 9 above, Example N
o. 11 to 26, the swing amplitude W, the moving distance L in the first direction while the swing is stopped, the fusing linear velocity Vac, and the moving distance V / Hz in the first direction per vibration are within the scope of the present invention. As a result, the cut surface was good and the weldability was also excellent.

【0062】一方、比較例No.28及び29は揺動振
幅Wが本発明範囲の下限未満であるので、十分な溶込み
深さを得ることができず、溶接性が低下した。比較例N
o.30及び31はV/Hzが本発明範囲の下限未満で
あるので、切断面は良好であったが、溶接性が低下し
た。比較例No.32及び33はV/Hzが本発明範囲
の下限未満であると共にVacが本発明範囲の上限を超え
ているので、切断面が不良となった。
On the other hand, in Comparative Example No. In Nos. 28 and 29, since the swing amplitude W was less than the lower limit of the range of the present invention, a sufficient penetration depth could not be obtained, and the weldability was reduced. Comparative Example N
o. The cut surfaces of Samples Nos. 30 and 31 were good because V / Hz was less than the lower limit of the range of the present invention, but the weldability was reduced. Comparative Example No. Samples Nos. 32 and 33 had V / Hz lower than the lower limit of the present invention and Vac exceeded the upper limit of the present invention.

【0063】比較例No.34、37、41及び49は
1振動あたりの第1方向への移動距離V/Hzが本発明
範囲の上限を超えているので、溶接性が不良となった。
比較例No.35、36、38、39、40、42、4
3、45、47、48、50、51及び52は溶断線速
度Vacが本発明範囲の上限を超えているので、切断する
ことができなかった。
Comparative Example No. In Nos. 34, 37, 41 and 49, the weldability was poor because the moving distance V / Hz in the first direction per vibration exceeded the upper limit of the range of the present invention.
Comparative Example No. 35, 36, 38, 39, 40, 42, 4
3, 45, 47, 48, 50, 51 and 52 could not be cut because the fusing linear velocity Vac exceeded the upper limit of the range of the present invention.

【0064】また、比較例No.44は溶断線速度Vac
が本発明範囲の上限を超えていると共に、揺動振幅Wが
本発明範囲の上限を超えているので、切断面が不良にな
り、十分な溶込み深さを得ることができなかった。比較
例No.46は揺動停止距離Lが本発明範囲の上限を超
えているので、溶接性が低下した。
In Comparative Example No. 44 is the fusing linear velocity V ac
However, since the swing amplitude W exceeded the upper limit of the range of the present invention and the swing amplitude W exceeded the upper limit of the range of the present invention, the cut surface became defective, and a sufficient penetration depth could not be obtained. Comparative Example No. In No. 46, the weldability was reduced because the swing stop distance L exceeded the upper limit of the range of the present invention.

【0065】次いで、本発明に係る溶断機を使用して、
板厚が12mmである軟鋼板を種々の切断条件でレーザ
切断し、切断の可否を調査すると共に、切断面の状況を
評価した。そして、良好な切断面が得られたものについ
ては、上記表2に示す溶接条件記号Dの条件に従って自
動MAG溶接を実施し、溶接性を溶込み深さ及び溶け落
ちの有無により評価した。本実施例においては、レーザ
加工機として3kWのCO2レーザ加工機を使用した。
なお、切断面及び溶接性の評価はガス切断による場合と
同様とする。これらの切断条件及び評価結果を下記表1
0乃至15に示す。
Next, using the cutting machine according to the present invention,
Laser cutting of a mild steel plate having a plate thickness of 12 mm was performed under various cutting conditions, the possibility of cutting was investigated, and the condition of the cut surface was evaluated. Then, those having a good cut surface were subjected to automatic MAG welding according to the conditions of welding condition symbol D shown in Table 2 above, and the weldability was evaluated based on the penetration depth and the presence or absence of burn-through. In this embodiment, a 3 kW CO 2 laser processing machine was used as the laser processing machine.
The evaluation of the cut surface and weldability is the same as in the case of gas cutting. These cutting conditions and evaluation results are shown in Table 1 below.
0 to 15 are shown.

【0066】[0066]

【表10】 [Table 10]

【0067】[0067]

【表11】 [Table 11]

【0068】[0068]

【表12】 [Table 12]

【0069】[0069]

【表13】 [Table 13]

【0070】[0070]

【表14】 [Table 14]

【0071】[0071]

【表15】 [Table 15]

【0072】上記表10乃至15に示すように、実施例
No.53乃至71は揺動振幅W、揺動停止中における
第1方向への移動距離L、溶断線速度Vac及び1振動あ
たりの第1方向への移動距離V/Hzが本発明の範囲内
であるので、切断面が良好であると共に、溶接性につい
ても優れたものとなった。
As shown in Tables 10 to 15 above, Example Nos. Numerals 53 to 71 denote the swing amplitude W, the moving distance L in the first direction while the swing is stopped, the fusing linear velocity Vac, and the moving distance V / Hz in the first direction per vibration within the range of the present invention. As a result, the cut surface was good and the weldability was also excellent.

【0073】一方、比較例No.72及び73は揺動振
幅Wが本発明範囲の下限未満であるので、十分な溶込み
深さを得ることができなくなり、溶接性が低下した。比
較例No.74はV/Hzが本発明範囲の下限未満であ
るので、溶接性が低下した。比較例No.75はV/H
zが本発明範囲の下限未満であると共に、溶断線速度V
acが本発明範囲の上限を超えているので、切断面が不
良となった。
On the other hand, in Comparative Example No. In Nos. 72 and 73, since the swing amplitude W was less than the lower limit of the range of the present invention, a sufficient penetration depth could not be obtained, and the weldability was reduced. Comparative Example No. In No. 74, since V / Hz was less than the lower limit of the range of the present invention, weldability was reduced. Comparative Example No. 75 is V / H
z is less than the lower limit of the range of the present invention, and the fusing linear velocity V
Since ac exceeded the upper limit of the range of the present invention, the cut surface was defective.

【0074】また、比較例No.76、78、79、8
2、85、87、88、90、91及び93はV/Hz
が本発明範囲の上限を超えており、特に、比較例No.
85及び87は、揺動振幅Wも本発明範囲の上限を超え
ているので、均一な溶込み深さを得ることができず、溶
接性が低下するか又は不良となり、溶け落ちが発生する
ものもあった。
In Comparative Example No. 76, 78, 79, 8
2, 85, 87, 88, 90, 91 and 93 are V / Hz
Exceeds the upper limit of the range of the present invention.
In 85 and 87, since the swing amplitude W also exceeds the upper limit of the range of the present invention, a uniform penetration depth cannot be obtained, and the weldability decreases or becomes poor, and burn-through occurs. There was also.

【0075】また、比較例No.77、80、81、8
3、84、86、89、92及び94乃至97は溶断線
速度Vacが本発明範囲の上限を超えているので、切断面
が不良となるか、又は切断できないものとなった。
In Comparative Example No. 77, 80, 81, 8
In 3, 84, 86, 89, 92, and 94 to 97, the cut surface was defective or could not be cut because the fusing linear velocity Vac exceeded the upper limit of the range of the present invention.

【0076】更に、同様にして、プラズマ切断により切
断面を形成して、切断面状況を評価すると共に、これを
開先端として継手を組み立てて溶接した結果、レーザ切
断により切断面を形成した場合と同様の結果となり、溶
断線速度Vacが20乃至250(cm/分)の範囲で良
好な切断面が得られ、溶接性も良好となった。
Further, in the same manner, a cut surface is formed by plasma cutting, the condition of the cut surface is evaluated, and a joint is assembled and welded using the cut surface as an open tip. As a result, the cut surface is formed by laser cutting. Similar results were obtained, and a good cut surface was obtained when the fusing linear velocity Vac was in the range of 20 to 250 (cm / min), and the weldability was also good.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
溶断機が切断トーチを1方向に移動させる移動手段と、
切断トーチを1方向に対して直交する方向に揺動させる
揺動手段とを有しており、これにより、切断トーチは波
状に進行しながら部材を溶断するので、容易に凹凸を有
する面を加工することができ、所望の形状の開先を得る
ことができる。また、この部材の溶断面を開先端として
継手を組み立てて、この継手を溶接すると、深い溶込み
で継手強度が高い溶接継手を得ることができると共に、
溶融金属の溶け落ちを防止することができ、これによ
り、溶接のための加工及び組立を容易に低コストで実施
することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
Moving means for moving the cutting torch in one direction by the fusing machine;
Swinging means for swinging the cutting torch in a direction orthogonal to one direction, so that the cutting torch melts the member while advancing in a wave shape, so that a surface having irregularities can be easily processed. And a groove having a desired shape can be obtained. Also, by assembling a joint with the weld cross section of this member as an open tip and welding this joint, it is possible to obtain a welded joint having high joint strength with deep penetration,
The burn-through of the molten metal can be prevented, whereby the processing and assembly for welding can be easily performed at low cost.

【0078】更に、揺動手段により揺動する切断トーチ
の揺動振幅が適切に設定されているので、更に一層深い
溶込みが得られると共に、溶融金属の溶け落ちを防止す
ることができ、振幅の頂点において切断トーチの揺動を
停止させる場合、揺動停止中における第1方向への移動
距離Lを適切に設定すると、更に一層、継手の組立及び
加工が容易になる。また、溶断線速度Vac及び1振動あ
たりの第1方向への移動距離V/Hzを適切に設定する
ことにより、高精度に溶断することができる。
Further, since the swinging amplitude of the cutting torch that swings by the swinging means is appropriately set, a further deeper penetration can be obtained, and the melting of the molten metal can be prevented. When the swinging of the cutting torch is stopped at the top of the joint, if the moving distance L in the first direction while the swinging is stopped is appropriately set, the assembly and working of the joint are further facilitated. Further, by appropriately setting the fusing linear velocity V ac and the moving distance V / Hz in the first direction per vibration, fusing can be performed with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る溶接開先溶断機を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a welding groove fusing machine according to an embodiment of the present invention.

【図2】(a)は本発明の実施例に係る溶断機を使用し
て溶断した板状部材の溶接方法を説明するための継手を
示す斜視図であり、(b)はその平面図、(c)はその
正面図である。
FIG. 2A is a perspective view showing a joint for explaining a method of welding a plate-shaped member blown using a fusing machine according to an embodiment of the present invention, and FIG. (C) is the front view.

【図3】本発明の他の実施例に係る溶断機を使用して板
状部材を溶断した場合の溶断面の形状を示す斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view showing the shape of a fusion section when a plate-shaped member is fused using a fusion machine according to another embodiment of the present invention.

【図4】溶込み深さ比較試験に使用したT継手の形状及
びサイズを示す正面図である。
FIG. 4 is a front view showing the shape and size of a T-joint used in a penetration depth comparison test.

【図5】(a)は本発明の実施例に係る溶断機を使用し
て溶断した板状部材の形状及びサイズを示す平面図であ
り、(b)はその正面図である。
FIG. 5A is a plan view showing the shape and size of a plate-like member that has been blown using the fusing machine according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5B is a front view thereof.

【図6】従来のT継手の開先部を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a groove portion of a conventional T-joint.

【図7】従来のT継手の他の開先部の形状を示す正面図
である。
FIG. 7 is a front view showing the shape of another groove portion of a conventional T-joint.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2、3、4;鋼板 4a;切欠き 5;開先部 10;継手 11、12、13、14、15、16;板状部材 12a、15a、16a;凹部 12b、15b、16b;凸部 12c、15c、16c;溶断面 20;切断トーチ 21;揺動装置 21a;駆動部 22;支持軸 23;連結軸 24;アーム 30;溶断機 1, 2, 3, 4; steel plate 4a; notch 5; groove 10; joints 11, 12, 13, 14, 15, 16; Parts 12c, 15c, 16c; fusion section 20; cutting torch 21; rocking device 21a; drive unit 22; support shaft 23;

───────────────────────────────────────────────────── 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 31/00 B23K 31/00 P 33/00 33/00 Z ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI Technical display location B23K 31/00 B23K 31/00 P 33/00 33/00 Z

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 部材を溶断することにより溶接開先を形
成する溶接開先溶断機において、前記部材を溶断する切
断トーチと、前記切断トーチを第1方向に移動させる移
動手段と、前記切断トーチを前記第1方向に対して直交
する第2方向に揺動させる揺動手段と、を有し、前記揺
動手段の揺動振幅Wは0.5乃至10(mm)であるこ
とを特徴とする溶接開先溶断機。
1. A welding groove fusing machine for forming a welding groove by fusing a member, a cutting torch for fusing the member, moving means for moving the cutting torch in a first direction, and the cutting torch. Swinging means for swinging in a second direction orthogonal to the first direction, wherein the swinging amplitude of the swinging means is 0.5 to 10 (mm). To make a welding groove fusing machine.
【請求項2】 前記揺動手段は振幅の頂点で前記切断ト
ーチの揺動を停止させるものであることを特徴とする請
求項1に記載の溶接開先溶断機。
2. The welding groove cutting machine according to claim 1, wherein said swinging means stops swinging of said cutting torch at a peak of amplitude.
【請求項3】 前記揺動手段は振幅の頂点で前記切断ト
ーチの揺動を停止させないものであることを特徴とする
請求項1に記載の溶接開先溶断機。
3. The welding groove fusing machine according to claim 1, wherein the swinging means does not stop the swinging of the cutting torch at the peak of the amplitude.
【請求項4】 前記切断トーチは、揺動停止期間におけ
る前記第1方向への移動距離Lが200mm以下である
ことを特徴とする請求項2に記載の溶接開先溶断機。
4. The welding groove fusing machine according to claim 2, wherein the moving distance L of the cutting torch in the first direction during the swing stop period is 200 mm or less.
【請求項5】 前記移動手段は、前記第1方向への前記
切断トーチの移動速度をV1(mm/秒)、振動数をH
1(回/秒)としたとき、1振動あたりの第1方向へ
の移動距離(V1/Hz1)を1.5乃至10(mm/
回)とすることを特徴とする請求項3に記載の溶接開先
溶断機。
5. The moving means sets a moving speed of the cutting torch in the first direction to V 1 (mm / sec) and a frequency to H.
When z 1 (times / second) is set, the moving distance (V 1 / Hz 1 ) in the first direction per vibration is 1.5 to 10 (mm / Hz).
4. The welding groove fusing machine according to claim 3, wherein:
【請求項6】 前記移動手段は、揺動停止期間を除く前
記第1方向への前記切断トーチの移動速度をV2(mm
/秒)、振動数をHz2(回/秒)としたとき、1振動
あたりの第1方向への移動距離(V2/Hz2)を1.5
乃至10(mm/回)とすることを特徴とする請求項2
又は4に記載の溶接開先溶断機。
6. The moving means sets the moving speed of the cutting torch in the first direction to V 2 (mm) excluding a swing stop period.
/ S) and the frequency is Hz 2 (times / second), the moving distance (V 2 / Hz 2 ) in the first direction per vibration is 1.5.
3 to 10 (mm / time).
Or the welding groove fusing machine according to 4.
【請求項7】 前記切断トーチの熱源はレーザであっ
て、前記第1方向への切断トーチの移動速度をV1(m
m/秒)、振動数をHz1(回/秒)としたとき、数式
(Vac1=(V1 2+4×W2×Hz1 21/2×6により算
出される溶断線速度Vac1が20乃至250(cm/
分)であることを特徴とする請求項3又は5に記載の溶
接開先溶断機。
7. A heat source of the cutting torch is a laser, and the moving speed of the cutting torch in the first direction is V 1 (m
m / sec), (when the times / second), the formula (V ac1 = (V 1 2 + 4 × W 2 × Hz 1 2) the frequency Hz 1 blown linear velocity V calculated by 1/2 × 6 ac1 is 20 to 250 (cm /
The welding groove fusing machine according to claim 3 or 5, wherein:
【請求項8】 前記切断トーチの熱源はプラズマであっ
て、前記第1方向への切断トーチの移動速度をV1(m
m/秒)、振動数をHz1(回/秒)としたとき、数式
(Vac1=(V1 2+4×W2×Hz1 21/2×6)により
算出される溶断線速度Vac1が20乃至250(cm/
分)であることを特徴とする請求項3又は5に記載の溶
接開先溶断機。
8. The heat source of the cutting torch is plasma, and the moving speed of the cutting torch in the first direction is V 1 (m
m / sec), (when the times / second), the formula (V ac1 = (V 1 2 + 4 × W 2 × Hz 1 2) the frequency Hz 1 blown linear velocity calculated by 1/2 × 6) V ac1 is 20 to 250 (cm /
The welding groove fusing machine according to claim 3 or 5, wherein:
【請求項9】 前記切断トーチの熱源はガスであって、
前記第1方向への切断トーチの移動速度をV1(mm/
秒)、振動数をHz1(回/秒)としたとき、数式(V
ac1=(V1 2+4×W2×Hz1 21/2×6により算出さ
れる溶断線速度Vac1が20乃至120(cm/分)で
あることを特徴とする請求項3又は5に記載の溶接開先
溶断機。
9. The heat source of the cutting torch is a gas,
The moving speed of the cutting torch in the first direction is V 1 (mm /
Second) and the frequency is Hz 1 (times / second), the equation (V
ac1 = (V 1 2 + 4 × W 2 × Hz 1 2) 1/2 × 6 claim 3 or 5 blown linear velocity V ac1 to be calculated characterized in that it is a 20 to 120 (cm / min) by 4. A welding groove fusing machine according to claim 1.
【請求項10】 前記切断トーチの熱源はレーザであっ
て、揺動停止期間を除く前記第1方向への切断トーチの
移動速度をV2(mm/秒)、振動数をHz2(回/秒)
としたとき、数式(Vac2=(V2 2+4×W2×Hz2 2
1/2×6により算出される溶断線速度Vac2が20乃至2
50(cm/分)であることを特徴とする請求項2、4
及び6のいずれか1項に記載の溶接開先溶断機。
10. The heat source of the cutting torch is a laser, and the moving speed of the cutting torch in the first direction excluding the swing stop period is V 2 (mm / sec), and the frequency is Hz 2 (times / time). Seconds)
When a, formula (V ac2 = (V 2 2 + 4 × W 2 × Hz 2 2)
Fusing linear velocity V ac2 calculated by 1/2 × 6 is 20 to 2
5. The pressure is 50 (cm / min).
7. The welding groove fusing machine according to any one of claims 6 and 7.
【請求項11】 前記切断トーチの熱源はプラズマであ
って、揺動停止期間を除く前記第1方向への切断トーチ
の移動速度をV2(mm/秒)、振動数をHz2(回/
秒)としたとき、数式(Vac2=(V2 2+4×W2×Hz
2 21/2×6により算出される溶断線速度Vac2が20乃
至250(cm/分)であることを特徴とする請求項
2、4及び6のいずれか1項に記載の溶接開先溶断機。
11. The heat source of the cutting torch is plasma, and the moving speed of the cutting torch in the first direction excluding the swing stop period is V 2 (mm / sec), and the frequency is Hz 2 (times / time).
(Seconds), the equation (V ac2 = (V 2 2 + 4 × W 2 × Hz)
2 2) welding the open according to any one of claims 2, 4 and 6 the fusing line velocity V ac2 to be calculated characterized in that it is a 20 to 250 (cm / min) by 1/2 × 6 Point fusing machine.
【請求項12】 前記切断トーチの熱源はガスであっ
て、揺動停止期間を除く前記第1方向への切断トーチの
移動速度をV2(mm/秒)、振動数をHz2(回/秒)
としたとき、数式(Vac2=(V2 2+4×W2×Hz2 2
1/2×6により算出される溶断線速度Vac2が20乃至1
20(cm/分)であることを特徴とする請求項2、4
及び6のいずれか1項に記載の溶接開先溶断機。
12. The heat source of the cutting torch is gas, and the moving speed of the cutting torch in the first direction except for the swing stop period is V 2 (mm / sec), and the frequency is Hz 2 (times / time). Seconds)
When a, formula (V ac2 = (V 2 2 + 4 × W 2 × Hz 2 2)
Fusing linear velocity V ac2 calculated by 1/2 × 6 is 20 to 1
5. The pressure is 20 (cm / min).
7. The welding groove fusing machine according to any one of claims 6 and 7.
【請求項13】 前記切断トーチにより溶断された部材
の溶断面を開先端として継手が組み立てられ、前記溶断
面に沿って溶接されるものであることを特徴とする請求
項1乃至12のいずれか1項に記載の溶接開先溶断機。
13. A joint assembling with a weld cross section of the member blown off by the cutting torch as an open tip, and welding along the weld cross section. Item 2. A welding groove fusing machine according to item 1.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010247206A (en) * 2009-04-17 2010-11-04 Muneharu Kutsuna Method of laser beam machining of composite material
JP2012096244A (en) * 2010-10-29 2012-05-24 Tadano Ltd Method for forming root gap in welding of cylindrical object
CN105290586A (en) * 2015-11-09 2016-02-03 山东宇能机械有限公司 Electricity and gas separator of plasma cutting gun
CN109174843A (en) * 2018-11-14 2019-01-11 江苏省南扬机械制造有限公司 A kind of trustship transmission air blowing cleaning apparatus

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