JPH11129072A - ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法 - Google Patents
２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法Info
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- JPH11129072A JPH11129072A JP9312857A JP31285797A JPH11129072A JP H11129072 A JPH11129072 A JP H11129072A JP 9312857 A JP9312857 A JP 9312857A JP 31285797 A JP31285797 A JP 31285797A JP H11129072 A JPH11129072 A JP H11129072A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 厚鋼板の多層盛り溶接における溶接作業性を
良好にして、溶接欠陥がなく健全で高靭性が得られる高
能率な２電極ガスシールドアーク溶接方法を提供する。 【解決手段】 ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接
方法において、溶接線方向に１００〜６００ｍｍの間隔
で配置した先行電極ワイヤと後行電極ワイヤにソリッド
ワイヤまたはメタルコアードワイヤを使用して、ルート
ギャップまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合
は、該先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置
を開先幅の中央とし、前記ルートギャップまたは前層の
ビード幅が２５ｍｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方
の開先壁方向に、後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の
狙い位置として溶接する。
良好にして、溶接欠陥がなく健全で高靭性が得られる高
能率な２電極ガスシールドアーク溶接方法を提供する。 【解決手段】 ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接
方法において、溶接線方向に１００〜６００ｍｍの間隔
で配置した先行電極ワイヤと後行電極ワイヤにソリッド
ワイヤまたはメタルコアードワイヤを使用して、ルート
ギャップまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合
は、該先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置
を開先幅の中央とし、前記ルートギャップまたは前層の
ビード幅が２５ｍｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方
の開先壁方向に、後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の
狙い位置として溶接する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、厚鋼板の２電極多
層盛りガスシールドアーク溶接方法に関し、特に、溶接
作業性が良好で溶接欠陥のない、かつ、高靭性が得られ
る高能率な２電極ガスシールドアーク溶接方法に関す
る。
層盛りガスシールドアーク溶接方法に関し、特に、溶接
作業性が良好で溶接欠陥のない、かつ、高靭性が得られ
る高能率な２電極ガスシールドアーク溶接方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図２に、厚鋼板を１電極ワイヤで多層盛
り溶接する場合の積層例を示す。開先幅の狭い１〜４層
は１層１パス、５層目以降の溶接は開先幅（前層のビー
ド幅）が広いので１層２パスの振り分け溶接される。こ
の方法で多層溶接する場合、溶接作業性は良好で溶接欠
陥等は生じ難いが、溶接能率が非常に悪くなる。
り溶接する場合の積層例を示す。開先幅の狭い１〜４層
は１層１パス、５層目以降の溶接は開先幅（前層のビー
ド幅）が広いので１層２パスの振り分け溶接される。こ
の方法で多層溶接する場合、溶接作業性は良好で溶接欠
陥等は生じ難いが、溶接能率が非常に悪くなる。
【０００３】多層盛り溶接の溶接能率を向上させる方法
として、特開平１−５６７９号公報に、１つのトーチに
２本のワイヤを通して溶接する技術が提案されている。
この方法は、開先幅が狭い場合は溶接線方向に２本のワ
イヤを並べ、開先幅が広い場合は開先幅方向にワイヤを
並べて比較的高電流の条件で溶接されるので、溶接時間
が短縮されるという利点があるが、ワイヤ先端のアーク
が磁界によって偏向されるので、アークが不安定となり
スパッタ発生量が多くなったり、溶接ビードが片方の開
先壁に片寄ったり、溶込み不良などの溶接欠陥が生じる
場合がある。
として、特開平１−５６７９号公報に、１つのトーチに
２本のワイヤを通して溶接する技術が提案されている。
この方法は、開先幅が狭い場合は溶接線方向に２本のワ
イヤを並べ、開先幅が広い場合は開先幅方向にワイヤを
並べて比較的高電流の条件で溶接されるので、溶接時間
が短縮されるという利点があるが、ワイヤ先端のアーク
が磁界によって偏向されるので、アークが不安定となり
スパッタ発生量が多くなったり、溶接ビードが片方の開
先壁に片寄ったり、溶込み不良などの溶接欠陥が生じる
場合がある。
【０００４】また、溶接能率を向上させるために太径ワ
イヤを用いて大電流の溶接条件で溶接する方法もある
が、この方法では単位長さ当たりの溶接入熱が高くなる
ので溶接金属の靭性が低下する。
イヤを用いて大電流の溶接条件で溶接する方法もある
が、この方法では単位長さ当たりの溶接入熱が高くなる
ので溶接金属の靭性が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、厚鋼
板の多層盛り溶接における溶接作業性を良好にして、溶
接欠陥がなく健全で高靭性が得られる高能率な２電極ガ
スシールドアーク溶接方法を提供することを目的とす
る。
板の多層盛り溶接における溶接作業性を良好にして、溶
接欠陥がなく健全で高靭性が得られる高能率な２電極ガ
スシールドアーク溶接方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、厚鋼板の
２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法について研
究した結果、先行電極ワイヤと後行電極ワイヤの間隔を
規定することでアークが安定し、またワイヤ狙い位置で
溶接欠陥が生じず、溶接金属の靭性の低下をも防止でき
ること、更に、両電極ワイヤを揺動させると溶接欠陥、
溶接能率が改善されること、そして、溶接電流密度並び
にソリッドワイヤまたはメタルコアードワイヤの成分を
特定範囲とすることで溶接欠陥がなく健全で高靭性が得
られることを見い出した。
２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法について研
究した結果、先行電極ワイヤと後行電極ワイヤの間隔を
規定することでアークが安定し、またワイヤ狙い位置で
溶接欠陥が生じず、溶接金属の靭性の低下をも防止でき
ること、更に、両電極ワイヤを揺動させると溶接欠陥、
溶接能率が改善されること、そして、溶接電流密度並び
にソリッドワイヤまたはメタルコアードワイヤの成分を
特定範囲とすることで溶接欠陥がなく健全で高靭性が得
られることを見い出した。
【０００７】本発明は、これらの結果に基づいて２電極
多層盛りガスシールドアーク溶接方法の発明を完成した
もので、その発明の要旨とするところは、 （１） ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法に
おいて、溶接線方向に１００〜６００ｍｍの間隔で配置
した先行電極ワイヤと後行電極ワイヤにソリッドワイヤ
またはメタルコアードワイヤを使用して、ルートギャッ
プまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、該先
行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置を開先幅
の中央とし、前記ルートギャップまたは前層のビード幅
が２５ｍｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方の開先壁
方向に、後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の狙い位置
として溶接することを特徴とする。
多層盛りガスシールドアーク溶接方法の発明を完成した
もので、その発明の要旨とするところは、 （１） ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法に
おいて、溶接線方向に１００〜６００ｍｍの間隔で配置
した先行電極ワイヤと後行電極ワイヤにソリッドワイヤ
またはメタルコアードワイヤを使用して、ルートギャッ
プまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、該先
行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置を開先幅
の中央とし、前記ルートギャップまたは前層のビード幅
が２５ｍｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方の開先壁
方向に、後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の狙い位置
として溶接することを特徴とする。
【０００８】（２） 先行電極ワイヤおよび後行電極ワ
イヤは開先幅方向に揺動することを特徴とする（１）記
載の２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法。
イヤは開先幅方向に揺動することを特徴とする（１）記
載の２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法。
【０００９】（３） 先行電極ワイヤおよび後行電極ワ
イヤの溶接電流密度は２００〜３００Ａ／ｍｍ2である
ことを特徴とする（１）または（２）記載の２電極多層
盛りガスシールドアーク溶接方法。
イヤの溶接電流密度は２００〜３００Ａ／ｍｍ2である
ことを特徴とする（１）または（２）記載の２電極多層
盛りガスシールドアーク溶接方法。
【００１０】（４） 先行電極ワイヤおよび後行電極ワ
イヤに使用するソリッドワイヤまたはメタルコアードワ
イヤの成分は重量％で、 Ｃ ：０．１０％以下 Ｓｉ：０．５〜１．０％ Ｍｎ：１．５〜２．５％ Ｍｏ：０．１〜１．０％ Ｔｉ：０．１〜０．５％ を含有することを特徴とする（１）、（２）および
（３）のいずれか１つに記載の２電極多層盛りガスシー
ルドアーク溶接方法。
イヤに使用するソリッドワイヤまたはメタルコアードワ
イヤの成分は重量％で、 Ｃ ：０．１０％以下 Ｓｉ：０．５〜１．０％ Ｍｎ：１．５〜２．５％ Ｍｏ：０．１〜１．０％ Ｔｉ：０．１〜０．５％ を含有することを特徴とする（１）、（２）および
（３）のいずれか１つに記載の２電極多層盛りガスシー
ルドアーク溶接方法。
【００１１】（５） 先行電極ワイヤおよび後行電極ワ
イヤに使用するソリッドワイヤまたはメタルコアードワ
イヤの成分は重量％で、Ｂを０．００３〜０．０１０％
含有することを特徴とする（４）記載の２電極多層盛り
ガスシールドアーク溶接方法にある。
イヤに使用するソリッドワイヤまたはメタルコアードワ
イヤの成分は重量％で、Ｂを０．００３〜０．０１０％
含有することを特徴とする（４）記載の２電極多層盛り
ガスシールドアーク溶接方法にある。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１３】図１に本発明に用いる溶接装置の一例を示
す。（ａ）は正面図で、（ｂ）は側面図である。レール
または倣いガイド１１を用いて開先６に沿って走行する
台車５に、トーチ揺動（オシレート）機構を備えたヘッ
ド１、２を搭載して、該ヘッド１、２から延びる左右お
よび上下高さ調整可能なトーチ支持アーム１２によって
先行電極ワイヤ３および後行電極ワイヤ４（台車は逆方
向へも走行可能であるが、この場合の先行電極ワイヤは
４、後行電極ワイヤは３となる）が挟持されている。
す。（ａ）は正面図で、（ｂ）は側面図である。レール
または倣いガイド１１を用いて開先６に沿って走行する
台車５に、トーチ揺動（オシレート）機構を備えたヘッ
ド１、２を搭載して、該ヘッド１、２から延びる左右お
よび上下高さ調整可能なトーチ支持アーム１２によって
先行電極ワイヤ３および後行電極ワイヤ４（台車は逆方
向へも走行可能であるが、この場合の先行電極ワイヤは
４、後行電極ワイヤは３となる）が挟持されている。
【００１４】このような溶接装置を用いて、先行電極ワ
イヤと後行電極ワイヤの間隔を１００〜６００ｍｍとす
ることにより、両電極ワイヤ先端のアークが磁界によっ
て偏向されることがなく、装置も小型化できる。先行電
極ワイヤと後行電極ワイヤの間隔が１００ｍｍ未満であ
ると、図３に模式図で示すように後行電極ワイヤ４の溶
接電流１０で発生する磁界７は先行電極ワイヤ３の先端
のアーク８に影響し、アーク８を偏向させる。この状態
で溶接するとアークが不安定となり、スパッタ発生量が
多くなったり、ビード形成が片寄ったりしてビード形状
が不良となる。
イヤと後行電極ワイヤの間隔を１００〜６００ｍｍとす
ることにより、両電極ワイヤ先端のアークが磁界によっ
て偏向されることがなく、装置も小型化できる。先行電
極ワイヤと後行電極ワイヤの間隔が１００ｍｍ未満であ
ると、図３に模式図で示すように後行電極ワイヤ４の溶
接電流１０で発生する磁界７は先行電極ワイヤ３の先端
のアーク８に影響し、アーク８を偏向させる。この状態
で溶接するとアークが不安定となり、スパッタ発生量が
多くなったり、ビード形成が片寄ったりしてビード形状
が不良となる。
【００１５】同様に、先行電極ワイヤ３の溶接電流で発
生する磁界は後行電極ワイヤ４のア−クに作用しする。
従って、一方の電極の溶接電流が変動すれば、他方のア
−クが偏向し、相互に影響し合うため、安定したア−ク
状態を保つことが困難になる。電極から発生する磁界は
電極間の距離に応じて減少するため、溶接に悪影響を及
ぼさない電極間距離を１００ｍｍ以上保つことが必要と
なる。
生する磁界は後行電極ワイヤ４のア−クに作用しする。
従って、一方の電極の溶接電流が変動すれば、他方のア
−クが偏向し、相互に影響し合うため、安定したア−ク
状態を保つことが困難になる。電極から発生する磁界は
電極間の距離に応じて減少するため、溶接に悪影響を及
ぼさない電極間距離を１００ｍｍ以上保つことが必要と
なる。
【００１６】しかし、両電極ワイヤの間隔が６００ｍｍ
を超えると、溶接用台車を大型化する必要が生じたり、
溶接長が短い場合レール長も長くしなければならないな
ど装置が大型化するとともに、取り扱いが困難となる。
を超えると、溶接用台車を大型化する必要が生じたり、
溶接長が短い場合レール長も長くしなければならないな
ど装置が大型化するとともに、取り扱いが困難となる。
【００１７】ワイヤ狙い位置を、ルートギャップまたは
前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、先行電極ワイ
ヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置を開先幅の中央と
し、前記ルートギャップまたは前層のビード幅が２５ｍ
ｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方の開先壁方向に、
後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の狙い位置として溶
接することによって、厚板の溶接を溶接欠陥を生じるこ
となく高能率にできる。
前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、先行電極ワイ
ヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置を開先幅の中央と
し、前記ルートギャップまたは前層のビード幅が２５ｍ
ｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方の開先壁方向に、
後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の狙い位置として溶
接することによって、厚板の溶接を溶接欠陥を生じるこ
となく高能率にできる。
【００１８】ルートギャップまたは前層のビード幅が２
５ｍｍ未満で、先行電極ワイヤを片方の開先壁方向に、
後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の狙い位置として溶
接すると、開先部を過剰に溶融して開先壁面にカットが
生じたり、溶接金属の靭性が低下する場合がある。
５ｍｍ未満で、先行電極ワイヤを片方の開先壁方向に、
後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の狙い位置として溶
接すると、開先部を過剰に溶融して開先壁面にカットが
生じたり、溶接金属の靭性が低下する場合がある。
【００１９】また、ルートギャップまたは前層のビード
幅が２５ｍｍ超で先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤ
の狙い位置を開先幅の中央とすると、開先幅に比べてビ
ード幅が狭くなり、開先壁面とビード止端部間が凹状と
なって次層の溶接によって溶かしきれずに溶融不良が生
じる。
幅が２５ｍｍ超で先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤ
の狙い位置を開先幅の中央とすると、開先幅に比べてビ
ード幅が狭くなり、開先壁面とビード止端部間が凹状と
なって次層の溶接によって溶かしきれずに溶融不良が生
じる。
【００２０】なお、ルートギャップまたは前層のビード
幅が２５ｍｍ超の場合のワイヤの狙い位置は、先行電極
ワイヤをルートギャップまたは前層のビード幅１／４程
度開先壁方向にずらし、後行電極ワイヤは他端の開先壁
方向にルートギャップまたは前層のビード幅１／４程度
ずらした位置とする。
幅が２５ｍｍ超の場合のワイヤの狙い位置は、先行電極
ワイヤをルートギャップまたは前層のビード幅１／４程
度開先壁方向にずらし、後行電極ワイヤは他端の開先壁
方向にルートギャップまたは前層のビード幅１／４程度
ずらした位置とする。
【００２１】先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤを開
先幅方向に揺動することによって、溶接ビード幅が広く
なって開先壁面とのなじみが良好となり溶接欠陥が生じ
ず、さらに極厚鋼板の溶接においても１層１パスの多層
盛り溶接が可能で溶接能率が向上する。
先幅方向に揺動することによって、溶接ビード幅が広く
なって開先壁面とのなじみが良好となり溶接欠陥が生じ
ず、さらに極厚鋼板の溶接においても１層１パスの多層
盛り溶接が可能で溶接能率が向上する。
【００２２】両溶接電極ワイヤを揺動しないと、ビード
幅が広がらず、開先壁面とのなじみが不良となって融合
不良などの溶接欠陥が生じたり、厚鋼板の場合１層１パ
スの多層盛り溶接ができなくなって、溶接電極ワイヤの
狙い位置決定が煩雑となって溶接能率が悪くなる。
幅が広がらず、開先壁面とのなじみが不良となって融合
不良などの溶接欠陥が生じたり、厚鋼板の場合１層１パ
スの多層盛り溶接ができなくなって、溶接電極ワイヤの
狙い位置決定が煩雑となって溶接能率が悪くなる。
【００２３】なお、先行電極の揺動幅は、ルートギャッ
プまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、ルー
トギャップまたは前層のビード幅と先行電極ワイヤによ
って形成されるビード幅（前層のビード幅、開先角度、
ワイヤ溶融量、溶接速度等によって予めビード幅を算
出）との中間程度を揺動させることが好ましい。また、
後行電極ワイヤの揺動幅は、先行電極ワイヤによって形
成されるビード幅と後行電極ワイヤによって形成される
ビード幅との中間程度を揺動させることが好ましい。ル
ートギャップまたは前層のビード幅が２５ｍｍを超えた
場合は、前層のビード幅と溶接によって形成されるビー
ド幅の和の１／４の幅程度揺動させることが好ましい。
プまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、ルー
トギャップまたは前層のビード幅と先行電極ワイヤによ
って形成されるビード幅（前層のビード幅、開先角度、
ワイヤ溶融量、溶接速度等によって予めビード幅を算
出）との中間程度を揺動させることが好ましい。また、
後行電極ワイヤの揺動幅は、先行電極ワイヤによって形
成されるビード幅と後行電極ワイヤによって形成される
ビード幅との中間程度を揺動させることが好ましい。ル
ートギャップまたは前層のビード幅が２５ｍｍを超えた
場合は、前層のビード幅と溶接によって形成されるビー
ド幅の和の１／４の幅程度揺動させることが好ましい。
【００２４】また、揺動回数は、溶接速度を考慮して揺
動ピッチが２〜３ｍｍ／回程度が好ましい。
動ピッチが２〜３ｍｍ／回程度が好ましい。
【００２５】先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの溶
接電流密度は２００〜３００Ａ／ｍｍ2とする。溶接電
流密度が２００Ａ／ｍｍ2未満であると、溶接能率が悪
くなるとともに、電極ワイヤを揺動しながら溶接するの
でアークが不安定となり溶接ビード形状が不良となる。
また、溶接電流密度が３００Ａ／ｍｍ2を超えると、ス
パッタ発生量が多くなるとともに、鋼母材の希釈量が多
くなって溶接金属の靭性が低下する場合がある。
接電流密度は２００〜３００Ａ／ｍｍ2とする。溶接電
流密度が２００Ａ／ｍｍ2未満であると、溶接能率が悪
くなるとともに、電極ワイヤを揺動しながら溶接するの
でアークが不安定となり溶接ビード形状が不良となる。
また、溶接電流密度が３００Ａ／ｍｍ2を超えると、ス
パッタ発生量が多くなるとともに、鋼母材の希釈量が多
くなって溶接金属の靭性が低下する場合がある。
【００２６】次に、本発明におけるソリッドワイヤおよ
びメタルコアードワイヤ成分の限定理由を述べる。
びメタルコアードワイヤ成分の限定理由を述べる。
【００２７】Ｃは割れ感受性を高める成分であるので、
０．１０％以下とする。
０．１０％以下とする。
【００２８】Ｓｉは、０．５０〜１．０％とする。Ｓｉ
は主に脱酸剤として添加するが、ビード形状を改善する
作用がある。Ｓｉが０．５％未満であると、ビード形状
が不良となり、溶接金属が脱酸不足となって靭性も不良
となる。１．０％を超えると、溶接金属の靭性が不良と
なる。
は主に脱酸剤として添加するが、ビード形状を改善する
作用がある。Ｓｉが０．５％未満であると、ビード形状
が不良となり、溶接金属が脱酸不足となって靭性も不良
となる。１．０％を超えると、溶接金属の靭性が不良と
なる。
【００２９】Ｍｎは、１．５〜２．５％とする。Ｍｎは
Ｓｉと同様に脱酸剤として作用するほか、ビード形状を
良好として耐割れ性を向上する。Ｍｎが１．５％未満で
あると、ビード形状が不良となるとともに割れが生じる
場合がある。２．５％を超えると、溶接金属の硬化が著
しくなり、引張強度が高くなりすぎる。
Ｓｉと同様に脱酸剤として作用するほか、ビード形状を
良好として耐割れ性を向上する。Ｍｎが１．５％未満で
あると、ビード形状が不良となるとともに割れが生じる
場合がある。２．５％を超えると、溶接金属の硬化が著
しくなり、引張強度が高くなりすぎる。
【００３０】Ｍｏは、０．１〜１．０％とする。Ｍｏは
電流密度が高く比較的溶接入熱量の高い溶接における溶
接金属の軟化抵抗を増加し、引張強度の低下を軽減す
る。しかし、０．１％未満ではこの硬化が得られず、
１．０％を超えるとＭｏの炭化物が生成して、溶接金属
の硬化が著しく引張強度が高くなるすぎるとともに靭性
が低下する。
電流密度が高く比較的溶接入熱量の高い溶接における溶
接金属の軟化抵抗を増加し、引張強度の低下を軽減す
る。しかし、０．１％未満ではこの硬化が得られず、
１．０％を超えるとＭｏの炭化物が生成して、溶接金属
の硬化が著しく引張強度が高くなるすぎるとともに靭性
が低下する。
【００３１】Ｔｉは、０．１〜０．５％とする。Ｔｉは
溶接金属のミクロ組織を微細化して靭性を向上させる。
しかし、０．１％未満であると靭性の改善効果が期待で
きない。０．５％を超えるとＴｉの炭化物を生成して、
著しく靭性を低下させる。
溶接金属のミクロ組織を微細化して靭性を向上させる。
しかし、０．１％未満であると靭性の改善効果が期待で
きない。０．５％を超えるとＴｉの炭化物を生成して、
著しく靭性を低下させる。
【００３２】さらに本発明を低温用鋼へ適用する場合
は、前記成分にＢを０．００３〜０．０１０％含有させ
る。Ｂは微量添加で溶接金属の焼き入れ性を高めミクロ
組織を微細化し、靭性向上に著しい効果がある。しか
し、０．００３％未満では前記効果は期待できず、０．
０１０％を超えると高温割れが生じる場合がある。
は、前記成分にＢを０．００３〜０．０１０％含有させ
る。Ｂは微量添加で溶接金属の焼き入れ性を高めミクロ
組織を微細化し、靭性向上に著しい効果がある。しか
し、０．００３％未満では前記効果は期待できず、０．
０１０％を超えると高温割れが生じる場合がある。
【００３３】なお、本発明にいうメタルコアードワイヤ
とは、鋼製外皮に金属粉を重量％で８０％以上含有する
フラックス入りワイヤをいう。また、それぞれの成分の
金属外皮への充填は、金属または合金粉の状態で添加す
るが、Ｂについては各種酸化物の状態で充填しても同様
の効果が得られる。この場合の添加量はＢ換算値とす
る。
とは、鋼製外皮に金属粉を重量％で８０％以上含有する
フラックス入りワイヤをいう。また、それぞれの成分の
金属外皮への充填は、金属または合金粉の状態で添加す
るが、Ｂについては各種酸化物の状態で充填しても同様
の効果が得られる。この場合の添加量はＢ換算値とす
る。
【００３４】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
明する。
【００３５】（実施例１）表１に示すソリッドワイヤお
よびメタルコアードワイヤと表２に示す鋼板を表３に示
す開先底部ギャップ、開先形状、開先角度に組み合わ
せ、図１に示す溶接機を用いて、表３に示す電極間距
離、溶接電流密度、ワイヤ狙い位置および揺動の条件で
溶接長１０００ｍｍ溶接した。なお、先行電極ワイヤ
（Ｌ極）と後行電極ワイヤ（Ｔ極）は同一記号のワイヤ
を用いた。また、Ｌ極の揺動幅はルートギャップまたは
前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、ルートギャッ
プまたは前層のビード幅とＬ極によって形成されるビー
ド幅との中間、Ｔ極はＬ極によって形成されるビード幅
とＴ極によって形成されるビード幅との中間とし、前層
のビード幅が２５ｍｍを超えた場合は、前層のビード幅
と溶接によって形成されるビード幅の和の１／４の幅と
した。また、揺動ピッチは２〜３ｍｍ／回とし、溶接速
度は１層当たりのビード高さが、表７に示す各ワイヤ径
に応じた値になる溶接速度に調整した。
よびメタルコアードワイヤと表２に示す鋼板を表３に示
す開先底部ギャップ、開先形状、開先角度に組み合わ
せ、図１に示す溶接機を用いて、表３に示す電極間距
離、溶接電流密度、ワイヤ狙い位置および揺動の条件で
溶接長１０００ｍｍ溶接した。なお、先行電極ワイヤ
（Ｌ極）と後行電極ワイヤ（Ｔ極）は同一記号のワイヤ
を用いた。また、Ｌ極の揺動幅はルートギャップまたは
前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合は、ルートギャッ
プまたは前層のビード幅とＬ極によって形成されるビー
ド幅との中間、Ｔ極はＬ極によって形成されるビード幅
とＴ極によって形成されるビード幅との中間とし、前層
のビード幅が２５ｍｍを超えた場合は、前層のビード幅
と溶接によって形成されるビード幅の和の１／４の幅と
した。また、揺動ピッチは２〜３ｍｍ／回とし、溶接速
度は１層当たりのビード高さが、表７に示す各ワイヤ径
に応じた値になる溶接速度に調整した。
【００３６】溶接中に溶接作業性の観察と、溶接後の試
験体の中央部からＪＩＳ Ｚ２２０１ Ａ１号丸棒引張
試験片およびＪＩＳ Ｚ２２０２ ４号の衝撃試験片を
溶接金属中央部から採取して、衝撃試験温度は０℃で実
施した。
験体の中央部からＪＩＳ Ｚ２２０１ Ａ１号丸棒引張
試験片およびＪＩＳ Ｚ２２０２ ４号の衝撃試験片を
溶接金属中央部から採取して、衝撃試験温度は０℃で実
施した。
【００３７】なお、引張強度は４９０〜５７０Ｎ／ｍｍ
2が、衝撃値は４７Ｊ以上が一般に要求される。それら
の結果を表３にまとめて示す。
2が、衝撃値は４７Ｊ以上が一般に要求される。それら
の結果を表３にまとめて示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】 表３中試験Ｎｏ．１〜７が本発明例、試験Ｎｏ．８〜２
１が比較例である。本発明例である試験Ｎｏ．１〜７
は、ワイヤ成分、電極間距離、溶接電流密度、ワイヤ狙
い位置が適正で、しかも揺動しているので、溶接作業性
およびビード外観が良好で、引張強度も適正で衝撃値も
極めて良好な結果であった。
１が比較例である。本発明例である試験Ｎｏ．１〜７
は、ワイヤ成分、電極間距離、溶接電流密度、ワイヤ狙
い位置が適正で、しかも揺動しているので、溶接作業性
およびビード外観が良好で、引張強度も適正で衝撃値も
極めて良好な結果であった。
【００４１】比較例中試験Ｎｏ．８は、電極間距離が短
いのでＬ極とＴ極のアークが干渉してアークが不安定と
なり、スパッタ発生量が多くビード形成が片寄った。ま
た、試験Ｎｏ．９は、溶接電流密度が低いので、アーク
が不安定となり、ビード形状が不良であったので、いず
れも引張強度および衝撃試験は中止した。
いのでＬ極とＴ極のアークが干渉してアークが不安定と
なり、スパッタ発生量が多くビード形成が片寄った。ま
た、試験Ｎｏ．９は、溶接電流密度が低いので、アーク
が不安定となり、ビード形状が不良であったので、いず
れも引張強度および衝撃試験は中止した。
【００４２】試験Ｎｏ．１０は、溶接電流密度が高いの
で、スパッタ発生量が多く、また母材溶込みによる希釈
量が多いので衝撃値も低かった。
で、スパッタ発生量が多く、また母材溶込みによる希釈
量が多いので衝撃値も低かった。
【００４３】試験Ｎｏ．１１は、ワイヤ狙い位置が開先
中央なので、また試験Ｎｏ．１２は、揺動をしていない
ので開先壁面のなじみが悪くなったので、溶接を中止し
た。
中央なので、また試験Ｎｏ．１２は、揺動をしていない
ので開先壁面のなじみが悪くなったので、溶接を中止し
た。
【００４４】試験Ｎｏ．１３は、ワイヤ記号Ｙ８のＣが
高いので高温割れが生じた。
高いので高温割れが生じた。
【００４５】試験Ｎｏ．１４は、ワイヤ記号Ｙ９のＳｉ
が低いのでビード形状が不良で溶接金属が脱酸不足とな
って衝撃値も低かった。
が低いのでビード形状が不良で溶接金属が脱酸不足とな
って衝撃値も低かった。
【００４６】試験Ｎｏ．１５は、ワイヤ記号１０のＳｉ
が高いので、試験Ｎｏ．２０は、ワイヤ記号１５のＴｉ
が低いので、試験Ｎｏ．２１は、ワイヤ記号１６のＴｉ
が高いのでいずれも溶接金属の衝撃値が低くなった。
が高いので、試験Ｎｏ．２０は、ワイヤ記号１５のＴｉ
が低いので、試験Ｎｏ．２１は、ワイヤ記号１６のＴｉ
が高いのでいずれも溶接金属の衝撃値が低くなった。
【００４７】試験Ｎｏ．１６は、ワイヤ記号１１のＭｎ
が低いのでビード形状が不良であった。
が低いのでビード形状が不良であった。
【００４８】試験Ｎｏ．１７は、ワイヤ記号１２のＭｎ
が高いので、また試験Ｎｏ．１９は、ワイヤ記号１４の
Ｍｏが高いので溶接金属が硬化し引張強度が高くなっ
た。
が高いので、また試験Ｎｏ．１９は、ワイヤ記号１４の
Ｍｏが高いので溶接金属が硬化し引張強度が高くなっ
た。
【００４９】試験Ｎｏ．１８は、ワイヤ記号１３のＭｏ
が低いので溶接金属の引張強度が低くなった。
が低いので溶接金属の引張強度が低くなった。
【００５０】（実施例２）表４に示すソリッドワイヤお
よびメタルコアードワイヤと表５に示す低温用鋼板を表
６に示す開先底部ギャップ、開先形状、開先角度に組み
立てて組み合わせ、図１に示す溶接機を用いて、表６に
示す電極間距離、溶接電流密度の条件で溶接長１０００
ｍｍ溶接した。なお、その他の条件は実施例１と同様に
行った。
よびメタルコアードワイヤと表５に示す低温用鋼板を表
６に示す開先底部ギャップ、開先形状、開先角度に組み
立てて組み合わせ、図１に示す溶接機を用いて、表６に
示す電極間距離、溶接電流密度の条件で溶接長１０００
ｍｍ溶接した。なお、その他の条件は実施例１と同様に
行った。
【００５１】衝撃試験は−２０℃で行い衝撃値は４７Ｊ
以上得られたものを良好とした。試験結果を表６に示
す。
以上得られたものを良好とした。試験結果を表６に示
す。
【００５２】
【表４】
【００５３】
【表５】
【００５４】
【表６】
【００５５】
【表７】 表６中試験Ｎｏ．２２および２３が本発明例、試験Ｎ
ｏ．２４および２５が比較例である。本発明例である試
験Ｎｏ．２２および２３は、ワイヤ成分中特に低温靭性
向上に有効なＢが適量で、電極間距離、溶接電流密度、
ワイヤ狙い位置が適正で、しかも揺動しているので、溶
接作業性およびビード外観が良好で、引張強度も適正で
低温における衝撃値も極めて良好な結果であった。
ｏ．２４および２５が比較例である。本発明例である試
験Ｎｏ．２２および２３は、ワイヤ成分中特に低温靭性
向上に有効なＢが適量で、電極間距離、溶接電流密度、
ワイヤ狙い位置が適正で、しかも揺動しているので、溶
接作業性およびビード外観が良好で、引張強度も適正で
低温における衝撃値も極めて良好な結果であった。
【００５６】比較例中試験Ｎｏ．２４は、ワイヤ記号１
９のＢが低いので低温における衝撃値が不足した。
９のＢが低いので低温における衝撃値が不足した。
【００５７】試験Ｎｏ．２５は、ワイヤ記号２５のＢが
高いので高温割れが生じた。
高いので高温割れが生じた。
【００５８】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、厚
鋼板の多層盛り溶接における溶接作業性を良好にして、
溶接欠陥がなく健全で高靭性が得られる溶接部を高能率
に得ることができる。
鋼板の多層盛り溶接における溶接作業性を良好にして、
溶接欠陥がなく健全で高靭性が得られる溶接部を高能率
に得ることができる。
【図１】本発明に用いる溶接装置の１例を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】従来の厚鋼板を多層盛り溶接する場合の積層例
を示す図である。
を示す図である。
【図３】２電極間で発生する磁界の影響を示す模式図で
ある。
ある。
１、２ ヘッド ３ 先行電極ワイヤ ４ 後行電極ワイヤ ５ 台車 ６ 開先 ７ 磁界 ８ アーク ９ スパッタ １０ 溶接電流 １１ レールまたは倣いガイド １２ トーチ支持アーム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 38/14 Ｃ２２Ｃ 38/14
Claims (5)
- 【請求項１】 ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接
方法において、溶接線方向に１００〜６００ｍｍの間隔
で配置した先行電極ワイヤと後行電極ワイヤにソリッド
ワイヤまたはメタルコアードワイヤを使用して、ルート
ギャップまたは前層のビード幅が２５ｍｍ以下の場合
は、該先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの狙い位置
を開先幅の中央とし、前記ルートギャップまたは前層の
ビード幅が２５ｍｍ超の場合は、先行電極ワイヤを片方
の開先壁方向に、後行電極ワイヤを他方の開先壁方向の
狙い位置として溶接することを特徴とする２電極多層盛
りガスシールドアーク溶接方法。 - 【請求項２】 先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤは
開先幅方向に揺動することを特徴とする請求項１記載の
２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法。 - 【請求項３】 先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤの
溶接電流密度は２００〜３００Ａ／ｍｍ2であることを
特徴とする請求項１または請求項２記載の２電極多層盛
りガスシールドアーク溶接方法。 - 【請求項４】 先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤに
使用するソリッドワイヤまたはメタルコアードワイヤの
成分は重量％で、 Ｃ ：０．１０％以下 Ｓｉ：０．５〜１．０％ Ｍｎ：１．５〜２．５％ Ｍｏ：０．１〜１．０％ Ｔｉ：０．１〜０．５％ を含有することを特徴とする請求項１、請求項２および
請求項３のいずれか１つに記載の２電極多層盛りガスシ
ールドアーク溶接方法。 - 【請求項５】 先行電極ワイヤおよび後行電極ワイヤに
使用するソリッドワイヤまたはメタルコアードワイヤの
成分は重量％で、Ｂを０．００３〜０．０１０％含有す
ることを特徴とする請求項４記載の２電極多層盛りガス
シールドアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9312857A JPH11129072A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9312857A JPH11129072A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11129072A true JPH11129072A (ja) | 1999-05-18 |
Family
ID=18034282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9312857A Pending JPH11129072A (ja) | 1997-10-30 | 1997-10-30 | ２電極多層盛りガスシールドアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11129072A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1077102A2 (en) * | 1999-08-18 | 2001-02-21 | Lincoln Global, Inc. | Electric welding apparatus and method |
| JP2013111597A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | アーク溶接方法 |
| KR101597465B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-02-24 | 현대제철 주식회사 | 용접 장치 |
| CN113894393A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 广州黄船海洋工程有限公司 | 一种fh36高强度钢超厚板的焊接工艺 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5666383A (en) * | 1979-11-06 | 1981-06-04 | Nippon Steel Corp | Gas shielded arc welding method |
| JPS5813269B2 (ja) * | 1977-11-21 | 1983-03-12 | 日本鋼管株式会社 | 直流ガスシ−ルドア−ク溶接方法 |
| JPS5913575A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-24 | Nippon Steel Corp | ２電極ｍａｇ溶接法 |
| JPH0431789B2 (ja) * | 1987-09-29 | 1992-05-27 | ||
| JPH04262875A (ja) * | 1991-02-14 | 1992-09-18 | Tomoe Corp | 溶接方法 |
| JPH0899175A (ja) * | 1994-09-29 | 1996-04-16 | Daido Steel Co Ltd | ガスシールドアーク溶接方法 |
| JP2536335B2 (ja) * | 1991-07-24 | 1996-09-18 | 日本鋼管株式会社 | ２ワイヤ回転ア―ク溶接方法 |
-
1997
- 1997-10-30 JP JP9312857A patent/JPH11129072A/ja active Pending
Patent Citations (7)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5813269B2 (ja) * | 1977-11-21 | 1983-03-12 | 日本鋼管株式会社 | 直流ガスシ−ルドア−ク溶接方法 |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 益本 功 岡田 明之, 現代溶接技術大系, vol. 第７巻, JPN4006006337, 23 January 1980 (1980-01-23), JP, pages 116, ISSN: 0000729011 * |
Cited By (4)
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| KR101597465B1 (ko) * | 2014-11-26 | 2016-02-24 | 현대제철 주식회사 | 용접 장치 |
| CN113894393A (zh) * | 2021-09-30 | 2022-01-07 | 广州黄船海洋工程有限公司 | 一种fh36高强度钢超厚板的焊接工艺 |
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