JPS5813269B2 - DC gas shield arc welding method - Google Patents
DC gas shield arc welding methodInfo
- Publication number
- JPS5813269B2 JPS5813269B2 JP52138889A JP13888977A JPS5813269B2 JP S5813269 B2 JPS5813269 B2 JP S5813269B2 JP 52138889 A JP52138889 A JP 52138889A JP 13888977 A JP13888977 A JP 13888977A JP S5813269 B2 JPS5813269 B2 JP S5813269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- welding
- gas
- core wire
- oxygen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は非鉄金属を除いた鋼材等の直流ガスシールドア
ーク溶接方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a DC gas shielded arc welding method for steel materials other than non-ferrous metals.
大径鋼管やタンクその他の鋼材や構造物の溶接法として
、MIG溶接法や炭酸ガス溶接法などシールドガスを用
いたアーク溶接法が知られているわしかして、それらの
ガスシールドアーク溶接法で溶接を行った場合には、芯
線や母材の化学的成分を構成する元素のうち、Si,M
n、Ti,B及びZrなどのいわゆる脱酸性元素が、シ
ールドガス中の炭酸ガスや酸素などと反応して溶融金属
とは別に脱酸生成物が生成され、また開先内の錆その他
の付着物による脱酸生成物も生成される。Arc welding methods using shielding gas, such as MIG welding and carbon dioxide gas welding, are known as welding methods for large-diameter steel pipes, tanks, and other steel materials and structures. When welding, Si, M
So-called deoxidizing elements such as n, Ti, B, and Zr react with carbon dioxide and oxygen in the shielding gas to generate deoxidizing products separate from the molten metal, and also to prevent rust and other adhesion within the groove. Deoxidation products from the kimono are also produced.
特に母材そのものが非鉄金属の場合、使用するシールド
ガスの種類によっては該脱酸生成物の発生量が非常に多
くなったり爆発の危険等もある,第1図は、一般にとら
れているガスシールドアーク溶接状況を示すもので、母
材3の開先31にそってトーチ9を移動させつつシール
ドガス91を芯線92の外周から流出させると共に、芯
線92と母材3間にアーク93を発生させ、その熱で溶
接を行うものである。In particular, when the base material itself is a non-ferrous metal, depending on the type of shielding gas used, the amount of deoxidized products generated may be extremely large or there may be a danger of explosion. This shows the shield arc welding situation, in which the torch 9 is moved along the groove 31 of the base metal 3, the shield gas 91 is flowed out from the outer periphery of the core wire 92, and an arc 93 is generated between the core wire 92 and the base metal 3. This heat is then used to weld.
このとき、前記のような理由で生成された脱酸生成物つ
まり溶融スラグ8は、第1図の矢印のように、溶融池(
溶融金属)10から溶接進行方向前面及び後面へと移動
する挙動を示す。At this time, the deoxidized product, that is, the molten slag 8, generated for the above reasons, as shown by the arrow in FIG.
(molten metal) 10 to the front and back in the welding direction.
このような脱酸生成物8のうち、溶接進行方向後面に移
動した脱酸生成物8aは、溶融池10から浮上してビー
ド101の表面に付着するため問題はない。Among such deoxidized products 8, the deoxidized products 8a that have moved to the rear surface in the welding progress direction float up from the molten pool 10 and adhere to the surface of the bead 101, so there is no problem.
しかし、溶接進行方向前面に移動した脱酸生成物8bは
、溶接の進行とともに次第にアーク93の前面に溜る挙
動を示し、これは、例えば仮付けが点付けで行われてい
たような場合に、その点付け部分で集中的に集められる
ことが多い。However, the deoxidized product 8b that has moved to the front in the welding direction shows a behavior that gradually accumulates in front of the arc 93 as welding progresses, and this is because, for example, when tacking is done by spotting, The points are often collected intensively in the scoring section.
そして、アーク前面に溜まった脱酸生成物8bは、開先
内の機械的変化や物理的変化(磁気的変化)があると、
アーク前面の位置からアーク直下を通過しアーク後面の
方向へと移動する,このとき、アーク93は、一時的に
ではあるが脱酸生成物上に発生することになり、その結
果アークは、溶接金属上に発生していた場合よりも不安
定となり、このアーク不安定により局部的なビード不良
が生ずる。When there is a mechanical change or physical change (magnetic change) in the groove, the deoxidized product 8b accumulated at the front of the arc
The arc 93 moves from the front of the arc, passes directly under the arc, and moves toward the rear of the arc. At this time, the arc 93 is generated, albeit temporarily, on the deoxidized product, and as a result, the arc The arc becomes more unstable than if it were generated on metal, and this arc instability causes local bead defects.
しかして、上記のようなガスシールドアーク溶接法は、
シールドガスの種別は別として、従来一般に、芯線径が
2.4mmφ以下で溶接電流500A以下の小電流域で
実施されており、この場合には、前記脱酸生成物の発生
量も少ないため、これが原因でのビード不良発生頻度も
低く、またビード不良の程度も比較的軽微である。However, the gas shielded arc welding method as described above is
Regardless of the type of shielding gas, welding has generally been carried out in a small current range of 500 A or less with a core wire diameter of 2.4 mmφ or less, and in this case, the amount of deoxidation products generated is small. The frequency of occurrence of bead defects due to this is low, and the degree of bead defects is relatively minor.
しかしながら、前記溶接条件での溶接では、溶着量の絶
対値が小さく、ことに母材が厚いような場合には非常に
多バス溶接となり、溶接能率が低劣になるという欠点が
あった。However, welding under the above-mentioned welding conditions has the drawback that the absolute value of the welding amount is small, and especially when the base metal is thick, welding becomes very multi-bus welding, resulting in poor welding efficiency.
一方、最近開発されたガスシールドアーク溶接法として
、昭和49年特許願第135559号のMIG溶接法が
ある。On the other hand, as a recently developed gas-shielded arc welding method, there is a MIG welding method disclosed in Patent Application No. 135559 filed in 1972.
このMIG溶接法は、3.2〜6.4snφの大径ソリ
ッドワイヤーを用い、溶接電流600〜1500Amp
,アーク電圧23〜36volt,溶接速度3 0 0
〜1500mm/minの条件により、不活性ガスを
主体としこれに30係以下の炭酸ガス又は5%以下の酸
素を添加した総流量50〜200l/minの混合シー
ルドガス雰囲気下で単電極又は多電極溶接するというも
のである。This MIG welding method uses a large diameter solid wire of 3.2 to 6.4 snφ and a welding current of 600 to 1500 Amps.
, arc voltage 23~36 volts, welding speed 300
~1500mm/min under a mixed shielding gas atmosphere with a total flow rate of 50~200l/min, consisting mainly of inert gas and to which carbon dioxide gas of 30% or less or oxygen of 5% or less is added, single electrode or multielectrode. It involves welding.
この方法によれば、前記従来の細径芯線小電流による方
法にくらべ、非常に能率よく溶接を行い得るメリットが
あるが、大径の芯線と大電流を用いかつ若干の酸化性雰
囲気で溶接を実施するので、発生する脱酸生成物の量も
多く、そのため前述したような脱酸生成物を起因とする
ビード不良発生頻度が高くなり、またそのビード不良の
程度も、ビード外観上問題となる程度以上の欠陥になり
やすいという欠点があった。This method has the advantage of being able to weld very efficiently compared to the conventional method using a small-diameter core wire and a small current, but it also uses a large-diameter core wire, a large current, and a slightly oxidizing atmosphere. Because of this, a large amount of deoxidation products are generated, which increases the frequency of bead defects caused by deoxidation products as described above, and the degree of bead defects also poses a problem in terms of bead appearance. It has the disadvantage that it is more likely to cause defects than normal.
尚この方法を、もしアルミニウム等の非鉄金属の溶接に
使用するならばシールドガスに活性ガスを含むため以上
の欠点は一層顕著になり、又爆発等の危険もあるので、
アルミニウム等の溶接には使用されていないのが通例で
ある。If this method is used for welding non-ferrous metals such as aluminum, the above disadvantages will become even more pronounced as the shielding gas will contain active gas, and there is also the risk of explosion.
It is usually not used for welding aluminum, etc.
本発明は、前記したような従来のガスシールドアーク溶
接法の不利、欠点を解消するために研究して創案された
もので、その目的とするところは、非鉄金属を除く鋼材
等のガスシールドアーク溶接方法を対象とし脱酸生成物
が起因となるビード不良などの欠陥発生がなく、衝撃値
などの機械的性質も良好な溶接部を、極めて高い溶接能
率で得ることができる直流ガスシールドアーク溶接方法
を提供することにある。The present invention was developed through research to eliminate the disadvantages and shortcomings of the conventional gas shielded arc welding method as described above, and its purpose is to Direct current gas-shielded arc welding is applicable to welding methods and can produce welds with extremely high welding efficiency, without defects such as bead defects caused by deoxidation products, and with good mechanical properties such as impact value. The purpose is to provide a method.
また本発明の他の目的とするところは、特に鋼材等の直
流溶接技術上問題となっていた磁気吹き現象と該磁気吹
きによる融合不良を簡便に防止し得る直流ガスシールド
アーク溶接方法を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a DC gas-shielded arc welding method that can easily prevent the magnetic blow phenomenon and fusion failure caused by the magnetic blow, which has been a problem in DC welding technology, especially for steel materials. There is a particular thing.
しかして、この目的を達成するため、本発明は、2電極
以上の多電極により鋼材等の母材をガスシールドアーク
溶接し、しかもその際特に各電極の溶接条件として特定
なものを用いて行うようにしたものである。Therefore, in order to achieve this object, the present invention performs gas-shielded arc welding on a base material such as steel using two or more multi-electrodes, and at the same time, performs welding using specific welding conditions for each electrode. This is how it was done.
即ち本発明は、第1電極(先行電極)を、純アルゴン又
はヘリウム等の不活性ガスを主体としこれに30係以下
の炭酸ガス及び/又は5係以下の酸素を添加した総流量
15〜100t /mi nの混合シールドガス雰囲気
下で、直径0.6〜1.6mmφの芯線を用い、溶接電
流を100〜500Aとし、第2電極及びそれ以降の電
極(後行電極)を、純アルゴン又はヘリウム等の不活性
ガスを主体としこれに7.5〜50係の炭酸ガス及び/
又は1〜10%の酸素を添加した総流量50l/min
以上の混合シールドガス雰囲気下で、直径3.0〜6.
4mmφの大径芯線を用い、溶接電流を600〜150
0Aの大電流とし、かつそれら第1電極及び第2電極以
降の各電極間隔を少なくとも100閣以上にとった溶接
条件で開先線にそって溶接を行い、第1電極で浅い溶接
部を形成しこれを第2電極以降で頴次溶かし込みながら
溶接し、第1電極の溶接部による壁作用で脱酸生成物の
アーク前面への移動を防止せしめることを特徴とするも
のである。That is, in the present invention, the first electrode (preceding electrode) is mainly made of an inert gas such as pure argon or helium, and carbon dioxide gas of 30 parts or less and/or oxygen of 5 parts or less is added to the gas at a total flow rate of 15 to 100 tons. /min in a mixed shielding gas atmosphere, using a core wire with a diameter of 0.6 to 1.6 mm, a welding current of 100 to 500 A, and the second electrode and subsequent electrodes (trailing electrodes) to pure argon or Mainly composed of inert gas such as helium, and carbon dioxide gas of 7.5 to 50% and/or
Or a total flow rate of 50l/min with 1-10% oxygen added.
Under the above mixed shielding gas atmosphere, the diameter is 3.0 to 6.
Using a large diameter core wire of 4 mmφ, welding current is 600 to 150.
Welding is performed along the groove line under welding conditions with a large current of 0A and a distance between each electrode after the first and second electrodes of at least 100 mm, and a shallow weld is formed with the first electrode. This is then welded while melting at the second and subsequent electrodes, and the wall action of the welded portion of the first electrode prevents the deoxidized product from moving to the front of the arc.
以下本発明による直流ガスシールドアーク溶接方法を具
体的に説明すると、本発明は開先加工した鋼材等の母材
を溶接するにあたり、電極として2電極以上の多電極を
用いてガスシールドアーク溶接を行うが、その際、第1
電極の溶接条件と第2電極以降の溶接条件とを同じにせ
ず、シールドガスの成分組成、芯線及び溶接電流を変化
させかつ電極間隔を規定して実施する。The DC gas shielded arc welding method according to the present invention will be specifically explained below.The present invention performs gas shielded arc welding using two or more multiple electrodes when welding a base material such as a grooved steel material. However, at that time, the first
The welding conditions for the electrode and the welding conditions for the second and subsequent electrodes are not the same, but the composition of the shielding gas, the core wire, and the welding current are changed, and the electrode spacing is specified.
即ち、具体的に述べると、まず第1電極については、
a 直径0.6〜1.6門φの芯線、
b 溶接電流として100〜500A,
c シールドガスとして、純アルゴン又はヘリウム等の
不活性ガスを主体とし、これに30係以下の炭酸ガス及
び/又は5係以下の酸素を添加した総流量15〜100
,17minの混合ガス、を用いることが条件である。That is, to describe it specifically, first, for the first electrode, a core wire with a diameter of 0.6 to 1.6 gates, b a welding current of 100 to 500 A, c a shielding gas inert such as pure argon or helium. A total flow rate of 15 to 100, consisting mainly of gas, with the addition of carbon dioxide gas of 30 parts or less and/or oxygen of 5 parts or less
, 17 min of mixed gas.
ここで芯線として細径芯線を用いるのは、芯線自体や母
材、または開先内の酸化物がシールドガス中の酸素や炭
酸ガスと反応することで生成される脱酸生成物の発生量
を少なくし、かつ能率上第1電極とそれ以降の電極は同
期しないことから、第1電極で溶込みの浅いいわば仮付
け的な溶接部を形成させるためであり、これらの目的を
達成するには直径0.6〜1.6mφのものを用いるの
が適当だからである。The reason why a small-diameter core wire is used here is to reduce the amount of deoxidation products generated when the core wire itself, the base material, or oxides in the groove react with oxygen and carbon dioxide gas in the shielding gas. This is to reduce the number of welds, and because the first electrode and subsequent electrodes are not synchronized in terms of efficiency, the first electrode is used to form a temporary weld with shallow penetration.To achieve these purposes, This is because it is appropriate to use a diameter of 0.6 to 1.6 mφ.
次に溶接電流を100〜500Aに限定したのは、スパ
ツタの発生を防止し、溶滴を好ましいスプレー移行にさ
せるため及びトーチの詰り防止を図るには、上記範囲が
適当だからである。Next, the welding current is limited to 100 to 500 A because the above range is appropriate for preventing the generation of spatter, ensuring favorable spray transfer of droplets, and preventing clogging of the torch.
下記第1表に、具体的な芯線径と適正溶接電流域を示す
。Table 1 below shows specific core wire diameters and appropriate welding current ranges.
かかる第1表の溶接電流値をとれば、スパツタの発生を
防正し得ると共に、トーチの詰りを防止し得る,なお、
トーチの詰り防止が必要なのは、トーチが詰ると、その
手入れが必要となるため、長時間溶接が行えなくなるば
かりでなく、トーチの詰りによりシールドガスによるシ
ールが不完全となり、これにより空気中の酸素や窒素が
溶接部に巻込まわ、それが第2電極以降の溶接部にその
まま残留し、溶接部の機械的性質ことに衝撃値等を悪化
させるからである。By taking the welding current values shown in Table 1, it is possible to prevent the occurrence of spatter and also to prevent clogging of the torch.
It is necessary to prevent the torch from clogging. If the torch becomes clogged, it will require maintenance, and not only will welding become impossible for a long period of time, but a clogged torch will also result in an incomplete seal by the shielding gas, which will cause oxygen in the air to leak out. This is because nitrogen and nitrogen are drawn into the welded part and remain in the welded part after the second electrode, deteriorating the mechanical properties and impact value of the welded part.
次に、シールドガスの成分組成を限定したのは、一般に
脱酸生成物の発生を抑えるには、できるだけ炭酸ガスや
酸素の量を少なくする必要がある(特にアルミニウム等
の非鉄金属のガスシールドアーク溶接において必要があ
る)が、反面鋼材等のガスシールドアーク溶接において
はアークの安定性も考慮しなければならず、それらの兼
合いからみて、純アルゴン又はヘリウム等の不活性ガス
を主体とし、30係以下の炭酸ガス及び/又は5係以下
の酸素の活性ガスを添加混合するのが適当だからであり
、炭酸ガスや酸素を、それ以上の値にすると、スパツタ
の多くなる溶滴移行現象が起りやすく、また脱酸生成物
も多くなる。Next, we limited the composition of the shielding gas because, in general, in order to suppress the generation of deoxidation products, it is necessary to reduce the amount of carbon dioxide and oxygen as much as possible (particularly for gas-shielded arcs of non-ferrous metals such as aluminum). However, in gas-shielded arc welding of steel materials, etc., the stability of the arc must be considered, and from the viewpoint of these considerations, inert gas such as pure argon or helium should be used as the main material. This is because it is appropriate to add and mix carbon dioxide with a coefficient of 30 or less and/or active gas with oxygen of a coefficient of 5 or less.If the carbon dioxide or oxygen is increased to a value higher than that, the droplet transfer phenomenon that increases spatter may occur. deoxidation is more likely to occur, and more deoxidation products are produced.
また、シールドガス流量の下限を15t/minとした
のは、アークを完全にシールするには最低この程度の流
量を必要とするからであり、また上限を100t/mi
nとしたのは、経済的な面を考慮したことによる。In addition, the lower limit of the shielding gas flow rate was set to 15 t/min because this flow rate is required at least to completely seal the arc, and the upper limit was set to 100 t/min.
The reason for setting n was due to economic considerations.
次いで、第2電極以降の電極については、■′直径が3
.0 〜6. 4m++φの芯線、■′溶接電流として
600A〜1500Aの大電流、
■′シールドガスとして、純アルゴン又はヘリウム等の
不活性ガスを主体とし、これに7.5〜50係の炭酸ガ
ス及び/又は1〜10係の酸素を添加した総流量50t
/min以上の混合ガス、を用いることが条件である。Next, for the second and subsequent electrodes, ■' diameter is 3
.. 0 to 6. 4m++φ core wire, ■' Large welding current of 600A to 1500A, ■' Shielding gas mainly composed of inert gas such as pure argon or helium, and carbon dioxide gas of 7.5 to 50% and/or 1 ~Total flow rate 50t with addition of 10 units of oxygen
The condition is to use a mixed gas of /min or more.
上記溶接条件において、第1電極に比し芯線と溶接電流
を大径かつ大電流としているが、これは、先行する第1
電極で形成された仮付け溶接部を溶かし込みまた溶接能
率を高めるために必要だからである。Under the above welding conditions, the core wire and welding current are made larger in diameter and larger in current than the first electrode, but this is due to the fact that the
This is because it is necessary to melt the tack welded part formed by the electrode and to improve welding efficiency.
まず、芯線径の下限を3.0mmφとしたのは、これ未
満の太さでは溶接能率が悪いからで、また上限を6.4
mmφとしたのは、これを超えると芯線送給性に無理が
生ずるからで、これら能率上及び実作業上の点から、上
記した範囲即ち直径3.0〜6.4Mφが適当である。First, the lower limit of the core wire diameter was set to 3.0 mmφ because welding efficiency was poor if the thickness was smaller than this, and the upper limit was set to 6.4 mm.
The reason why the diameter is mmφ is that if it exceeds this value, the core wire feedability becomes unreasonable, so from the viewpoint of efficiency and actual work, the above range, that is, the diameter of 3.0 to 6.4 Mφ is appropriate.
また、溶接電流を上記のように規定したのは、使用する
芯線径により最適な溶接電流域があり、その範囲を超え
ると使用芯線が適当であっても、不安定なアークとなっ
たり、スパツタの多い溶滴移行形態となったりし、第1
電極による溶接部の適切な溶かし込みが得られなくなる
からである,下記第2表に、芯線径とそれに対する適正
溶接電流域を示す。In addition, the welding current is specified as above because there is an optimal welding current range depending on the diameter of the core wire used, and beyond that range, even if the core wire used is appropriate, an unstable arc or spatter may occur. This may result in a droplet transfer form with many
This is because the electrode will not be able to properly melt the welded part. Table 2 below shows the core wire diameter and the appropriate welding current range for it.
また、第2電極以降の溶接において、シールドガスの組
成及び流量を第1電極のそれらと違え、炭酸ガス添加量
を7.5〜50%、酸素添加量を1〜10係としている
が、その理由は、炭酸ガスを7.5係未満及び/又は酸
素を1係未満にした場合には、プラズマ気流が強すぎて
融合不良などの欠陥が発生しやすく、また逆に炭酸ガス
が50係を超えたり酸素が10係を超えた場合には、ス
パツタの多くなる溶滴移行現象になりやすいためである
。In addition, in welding after the second electrode, the composition and flow rate of the shielding gas are different from those of the first electrode, and the amount of carbon dioxide added is 7.5 to 50% and the amount of oxygen added is 1 to 10%. The reason is that when carbon dioxide gas is less than 7.5 parts and/or oxygen is less than 1 part, the plasma air flow is too strong and defects such as poor fusion are likely to occur. This is because if the amount of oxygen exceeds 10% or the oxygen content exceeds 10%, droplet transfer phenomenon that increases spatter is likely to occur.
一方、ガス流量の下限を5 0 1 /mi nとした
のは、これ未満ではシールド不足になるからである。On the other hand, the reason why the lower limit of the gas flow rate is set to 5 0 1 /min is that less than this will result in insufficient shielding.
尚上限は2001/minとするのが望ましい。これを
超えたガス流量とした場合に、ビードが凹んだ外観を呈
し、外観上好ましくないからである。It is desirable that the upper limit is 2001/min. This is because if the gas flow rate exceeds this value, the bead will have a concave appearance, which is unfavorable in terms of appearance.
又、前記上限流量は最終電極のそれをいうもので、2電
極の場合には第2電極のガス流量を200l/rnl
n以下にするものである。In addition, the above upper limit flow rate refers to that of the final electrode, and in the case of two electrodes, the gas flow rate of the second electrode is 200 l/rnl.
n or less.
次いで極性の問題であるが、第1電極はいわゆる仮付け
溶接であるので、直流逆極性または直流正極性のいずれ
でもよいが、第2電極以降は、溶込みを形成することや
、磁気吹き及びスパッタの防止を考慮すると、直流逆極
性が望ましいといえる。Next, regarding the issue of polarity, since the first electrode is so-called tack welding, it can be either DC reverse polarity or DC positive polarity, but from the second electrode onwards, it is necessary to form penetration, magnetic blowing and Considering the prevention of spatter, it can be said that DC reverse polarity is desirable.
ただし、鋼管などの筒形構造物の内面溶接では、第2電
極以降の電極極性として直流逆極性を使用する関係から
、第1電極には正極性を使用することが好ましい。However, in internal welding of a cylindrical structure such as a steel pipe, it is preferable to use positive polarity for the first electrode because DC reverse polarity is used as the electrode polarity for the second and subsequent electrodes.
即ち、かくすれば、多電極溶接時に問題となっていた磁
気吹き及びそれによる融合不良を、特別な磁気吹き処理
を要さず、溶接リード線による相互の磁界を打消し合う
作用を利用して簡便に防止することが可能となる。That is, in this way, magnetic blowing and resulting poor fusion, which have been a problem during multi-electrode welding, can be avoided by utilizing the effect of the welding lead wires to cancel each other's magnetic fields, without requiring any special magnetic blowing treatment. This can be easily prevented.
なお、本発明は、2電極以上の多電極の各種直流ガスシ
ールドアーク溶接に適用し得るが、3電極の場合及び4
電極以上の場合の具体的な好ましい条件を述べると次の
通りである。The present invention can be applied to various types of multi-electrode DC gas shielded arc welding with two or more electrodes;
Specific preferable conditions in the case of more than an electrode are as follows.
まず3電極の場合は、第1電極については前述した■■
■の条件とし、第2電極については、前述した■′■′
■′の条件のうち、とくにシールドガス組成に関し炭酸
ガス20〜50係及び/又は酸素3〜10係の条件とす
べきであり、この範囲にすることで融合不良のない良好
なビードを形成できる。First of all, in the case of 3 electrodes, the first electrode is
The conditions of ■ are as follows, and for the second electrode,
Among the conditions mentioned above, the shielding gas composition should be 20 to 50 parts carbon dioxide and/or 3 to 10 parts oxygen, and by keeping it in this range, a good bead with no fusion defects can be formed. .
また第3電極については、前述した■′■′■′の条件
のうち、シールドガス組成において、炭酸ガス7.5〜
30係及び/又は酸素1〜5係の条件とすべきである。Regarding the third electrode, among the conditions of ■'■'■' mentioned above, in the shield gas composition, carbon dioxide gas is 7.5 to 7.5
The conditions should be 30 parts and/or 1 to 5 parts oxygen.
このようなシールドガス組或は融合不良防止及びビード
表面の脱酸生成物防止上効果的である。This shielding gas composition is effective in preventing poor fusion and preventing deoxidation products on the bead surface.
また第3電極の極性については、第1及び第2電極の極
性に関係なく逆極性とすべきである。Further, the polarity of the third electrode should be reversed regardless of the polarity of the first and second electrodes.
これはスパツタ防止上及びビード外観の立上り角度の点
からメリットがある。This has advantages in terms of preventing spatter and increasing the angle of rise of the bead appearance.
次に4電極以上の溶接の場合には、前述した3電極のケ
ースにおける第2電極の条件を、第2電極,第3電極な
どの中間電極に適用し、また3電極のケースにおける第
3電極の条件を、最終電極の条件とすべきである。Next, in the case of welding with four or more electrodes, apply the conditions for the second electrode in the three-electrode case described above to intermediate electrodes such as the second and third electrodes, and apply the conditions for the third electrode in the three-electrode case. should be the final electrode condition.
そして、いずれの場合についても、各々の電極間、つま
り第1電極と第2電極の間、第2電極と第3電極の間及
び第3電極と第4電極の間etcの距離は、アークの相
互干渉をさけるため少なくとも100mm以上としなけ
ればならない。In any case, the distances between each electrode, that is, between the first and second electrodes, between the second and third electrodes, between the third and fourth electrodes, etc., are the distances of the arc. The distance must be at least 100 mm to avoid mutual interference.
又、もう一つの理由として、先行電極の溶接により出来
た溶接部が後述するように脱酸生成物の前方移動を効果
的に規制できる壁になるためある程度の温度降下が必要
であり、そのため上述のように電極間の距離を少なくと
も100叫以上としなければならないのである。Another reason is that the weld formed by welding the preceding electrode becomes a wall that can effectively restrict the forward movement of deoxidized products, as described below, so a certain degree of temperature drop is required. The distance between the electrodes must be at least 100 mm.
しかして、第24図は、第1電極1及び第2電極2によ
り本発明の直流ガスシールドアーク溶接を行った実施例
を示す。FIG. 24 shows an example in which the DC gas shielded arc welding of the present invention is performed using the first electrode 1 and the second electrode 2.
図面中、11は第1電極1のノズル、12は同じく第1
電極の芯線、13は第1電極のアーク、21は第2電極
2のノズル、22は第2電極の芯線、23は第2電極の
アークであり、溶接にあたっては、第1電極のノズル1
1と第2電極のノズル21との間隔を前述したような1
00mm以上にとると共に、第1電極1と第2電極2の
各溶接条件を前述したようなシールドガス雰囲気、芯線
及び溶接電流の範囲に設定し、第1電極1と第2電極2
とを母材3の開先31にそって所定の速度で移動させる
。In the drawing, 11 is the nozzle of the first electrode 1, and 12 is the nozzle of the first electrode 1.
The core wire of the electrode, 13 is the arc of the first electrode, 21 is the nozzle of the second electrode 2, 22 is the core wire of the second electrode, and 23 is the arc of the second electrode.
1 and the nozzle 21 of the second electrode as described above.
00 mm or more, and the welding conditions for the first electrode 1 and the second electrode 2 are set within the shield gas atmosphere, core wire, and welding current ranges as described above, and the first electrode 1 and the second electrode 2 are
and are moved along the groove 31 of the base material 3 at a predetermined speed.
かくすれば、開先31内は、先行する第1電極1の細径
な芯線12と小電流で溶接が行わヘかつ適正なガスシー
ルド状態が維持されるので、スパツタや、トーチの詰り
による酸素や窒素の捲込みが生じず、安定したスプレー
移行形態にて溶滴が落ち、浅い溶け込みの溶融池4によ
る仮付け溶接部5が形成される。In this way, the inside of the groove 31 can be welded with the thin core wire 12 of the preceding first electrode 1 using a small current, and a proper gas shielding state can be maintained, so that spatter and oxygen caused by clogging of the torch can be prevented. The droplets fall in a stable spray transfer form without any entrainment of nitrogen or nitrogen, and a tack welded part 5 is formed by the molten pool 4 with shallow penetration.
この溶接部5は、上記溶接条件のため、発生する脱酸生
成物の量も少なく、発生するビード不良も軽微である。Due to the above-mentioned welding conditions, the amount of deoxidation products generated in this welded portion 5 is small, and the bead defects generated are minor.
そして、このような第1電極1による仮付け溶接に続い
て所要時間後に第2電極2が開先31内を移動するが、
この第2電極2では前記溶接条件により安定したアーク
と好ましいスプレー移行状態が得られかつ太径な芯線2
2と大電流で溶接が行われるため、第1電極1で形成さ
れた仮付け溶接部5を順次溶かし込み、図示するような
大きな溶融池6による溶接金属7が能率良く形成される
。Then, following such tack welding by the first electrode 1, the second electrode 2 moves within the groove 31 after a required time;
In this second electrode 2, a stable arc and a preferable spray transfer state can be obtained under the above-mentioned welding conditions, and the core wire 2 has a large diameter.
Since welding is carried out using a large current as shown in FIG. 2, the tack welded portion 5 formed by the first electrode 1 is sequentially melted, and the weld metal 7 is efficiently formed by a large molten pool 6 as shown in the figure.
そして、第2電極2による溶接時には、当該ノズル21
による溶融池6よりも溶接進行方向前方に、たえず第1
電極1による溶接部5が存在し、この溶接部5の壁51
をいわば順々に崩す関係で第2電極2の溶接が進むこと
になる。When welding with the second electrode 2, the nozzle 21
The first
There is a weld 5 by the electrode 1, and a wall 51 of this weld 5
The welding of the second electrode 2 progresses by breaking down one after another, so to speak.
そのため第2電極2による溶接で脱酸生成物8が生じて
も、その脱酸生成物8は前記第1電極の溶接部5の壁5
1によるストッパー作用でアーク23の前面への移動が
阻止され、従って第2図の矢印のように、脱酸生成物8
は溶融池6の後方つまりアーク23の後面の方向にのみ
移動し、アーク23が脱酸生成物8の上に発生すること
がなくなり、そのためこれが原因でのビード不良が皆無
となる。Therefore, even if a deoxidized product 8 is generated during welding by the second electrode 2, the deoxidized product 8 is transferred to the wall 5 of the welded portion 5 of the first electrode.
The stopper action of 1 prevents the arc 23 from moving to the front, so that the deoxidized product 8
moves only toward the rear of the molten pool 6, that is, toward the rear surface of the arc 23, and the arc 23 is no longer generated on the deoxidized product 8, thereby eliminating bead defects caused by this.
また同時に、第1電極1による溶接で脱酸生成物の発生
や集中化が防止されるため、第2電極2による溶接に際
して、開先面荒れや仮付けの断続ビード部などのビード
不良が発生しない。At the same time, since the generation and concentration of deoxidized products are prevented during welding using the first electrode 1, bead defects such as roughness on the groove surface and intermittent bead portions during tacking occur when welding using the second electrode 2. do not.
なお、以上は第1電極1と第2電極2の2電極による溶
接状況を示したが、これは3電極以上の電極を用いた場
合も同様である。In addition, although the welding situation using two electrodes, the first electrode 1 and the second electrode 2, has been described above, this also applies to the case where three or more electrodes are used.
即ち第2電極で第1電極の溶接部を溶かし込みながら溶
接した後、その第2電極2でできた溶接部を第3電極で
溶かし込みながら溶接がなされるというように続いてゆ
くものであり、それぞれにおいて前記したような先行電
極の溶接部の壁による作用で脱酸生成物は溶接進行方向
後方にのみ移動され、ビード不良が生じない、そして、
いずれの場合にも、得られた溶接部は、酸素や窒素など
の捲込みがなく、また同一溶着量を確保する場合に、先
行電極分だけ後行電極での溶着量を少なくできるため、
必要とする入熱が少なくて済み、これらにより溶接部の
機械的性質を良いものとすることができる。That is, welding is performed while melting the welded part of the first electrode with the second electrode, and then welding is performed while melting the welded part made with the second electrode 2 with the third electrode, and so on. In each case, the deoxidizing product is moved only backward in the welding direction by the action of the wall of the welding part of the preceding electrode as described above, and no bead defects occur.
In either case, the resulting weld is free from entrainment of oxygen, nitrogen, etc., and when securing the same amount of welding, the amount of welding at the trailing electrode can be reduced by the amount of the preceding electrode.
Less heat input is required, which allows for good mechanical properties of the weld.
次に、本発明の具体的な実施例を示す。Next, specific examples of the present invention will be shown.
実施例 1
本発明と従来法である大径芯線によるガスシールドアー
ク溶接法により夫々大径鋼管の突合せシーム溶接を行っ
た。Example 1 Large-diameter steel pipes were butt-seam welded by the present invention and the conventional gas-shielded arc welding method using a large-diameter core wire.
そのときの溶接条件及びビード不良発生率を比較して示
すと下記第3表の通りである。A comparison of the welding conditions and bead failure occurrence rate at that time is shown in Table 3 below.
この第3表から明らかなように、本発明によれば、高能
率を維持しつつなおビード不良のない良好な溶接部が得
られることがわかる。As is clear from Table 3, according to the present invention, it is possible to obtain a good welded part without bead defects while maintaining high efficiency.
これは、先行電極の溶接で、後行電極溶接時に生ずる脱
酸生成物の前方移動を規制する壁を作ること、及び先行
電極で脱酸生成物の発生と集積化を防止しているため、
後行電極による溶接時に開先面の荒れや仮付けの断続ビ
ード等が生じないということによるものである,
実施例 2
本発明と従来法により、APIグレードX70相当の厚
板母材(3.5Ni鋼)の突合せ溶接を行った。This is because the welding of the leading electrode creates a wall that restricts the forward movement of deoxidation products generated during welding of the trailing electrode, and the leading electrode prevents the generation and accumulation of deoxidation products.
This is due to the fact that roughness of the groove surface and intermittent beads during tack-welding do not occur during welding with the trailing electrode.Example 2 By using the present invention and the conventional method, a thick plate base material (3. 5Ni steel) was butt welded.
このときの溶接条件と得られた各溶接部の衝撃試験結果
を示すと下記第4表の通りである。The welding conditions at this time and the impact test results of each welded part are shown in Table 4 below.
なお、芯線としては、本発明法及び従来法ともにN i
−M o −T i系の材質のものを用いた。In addition, as for the core wire, in both the method of the present invention and the conventional method, N i
-Mo-Ti type material was used.
この4表から明らかなように、本発明による場合は、従
来の大電流ガスシールドアーク溶接法よりも衝撃特性を
良くし得ている。As is clear from Table 4, in the case of the present invention, the impact characteristics can be improved compared to the conventional large current gas shielded arc welding method.
これは、本発明の場合、先行電極の溶着量分だけ後行電
極での溶着量を少なくできるため、必要とする溶接人熱
が低くなる点及びトーチの詰りによる空気中の酸素や窒
素等の捲込みがない点によることが明らかである。This is because, in the case of the present invention, the amount of welding at the trailing electrode can be reduced by the amount of welding at the leading electrode, which reduces the amount of heat required by the welder, and also reduces the amount of oxygen, nitrogen, etc. in the air caused by a clogged torch. This is clearly due to the fact that there is no winding.
以上説明した本発明によるときには、非鉄金属を除く鋼
材の厚板等に対する直流ガスシールドアーク溶接におい
て、脱酸生成物が原因のビード不良などの欠陥発生がな
くまた衝撃値などの機械的性質の良好な溶接部を、極め
て高い溶接能率で得ることができるというすぐれた効果
がある。According to the present invention as described above, there is no occurrence of defects such as bead defects caused by deoxidation products in DC gas shielded arc welding of thick plates of steel materials other than non-ferrous metals, and mechanical properties such as impact value are good. It has the excellent effect of being able to obtain a welded part with extremely high welding efficiency.
第1図は従来のガスシールドアーク溶接状態およびその
際の脱酸生成物の動きを示す説明図、第2図は本発明の
溶接法の実施状態とこのときの脱酸生成物の動きを示す
説明図である。
図面において、1……第1電極、2……第2電極、12
……第1電極の芯線、22……第2電極の芯線、5……
第1電極により形成された溶接部(溶接金属)、7……
第2電極による溶接部(溶接金属)8……脱酸生成物を
各示す。Fig. 1 is an explanatory diagram showing the conventional gas-shielded arc welding state and the movement of the deoxidized products at that time, and Fig. 2 shows the state in which the welding method of the present invention is carried out and the movement of the deoxidized products at this time. It is an explanatory diagram. In the drawings, 1...first electrode, 2...second electrode, 12
... Core wire of the first electrode, 22 ... Core wire of the second electrode, 5 ...
Welded part (welded metal) formed by the first electrode, 7...
Welded part (welded metal) 8 by the second electrode...deoxidation products are shown.
Claims (1)
性ガスに炭酸ガス及び/又は酸素ガスを添加したものを
用いる鋼材等の直流ガスシールドアーク溶接を行うにあ
たり、第1電極による溶接条件として、純アルゴン又は
ヘリウム等の不活性ガスを主体とし、これに30係以下
の炭酸ガス及び/又は5係以下の酸素を添加した総流量
15〜100l/min混合シールドガス雰囲気下で直
径0.6 〜1.6mmφ芯線と溶接電流100〜50
0Aを用い、第2電極以降の溶接条件として、純アルゴ
ン又はヘリウム等の不活性ガスを主体としこれに75〜
50係の炭酸ガス及び/又は1〜to%の酸素を添加し
た総流量50t/min以上の混合シールドガス雰囲気
下で、直径3.0〜6.4mφの芯線と溶接電流600
〜1500Aの大電流を用い、かつ各電極間隔を100
mm以上にとり、第1電極で浅い溶接部をつくりこれを
後行する電極で順次溶かし込み、先行する電極による溶
接部の壁で脱酸生成物のアーク前面への移動を防止しな
がら溶接することを特徴とする直流ガスシールドアーク
溶接方法。1. When performing DC gas shielded arc welding of steel materials, etc. using two or more electrodes and using an inert gas with carbon dioxide and/or oxygen gas added as a shielding gas, the welding conditions for the first electrode are pure Diameter 0.6 to 1 in a mixed shielding gas atmosphere with a total flow rate of 15 to 100 l/min, consisting mainly of inert gas such as argon or helium, to which carbon dioxide gas of 30 parts or less and/or oxygen of 5 parts or less is added. .6mmφ core wire and welding current 100~50
Using 0A, the welding conditions after the second electrode are mainly inert gas such as pure argon or helium, and 75~
Welding a core wire with a diameter of 3.0 to 6.4 mφ and a welding current of 600 mφ in a mixed shielding gas atmosphere with a total flow rate of 50 t/min or more containing carbon dioxide gas and/or 1 to % oxygen.
Using a large current of ~1500A, and setting each electrode spacing to 100
mm or more, create a shallow weld zone with the first electrode, melt this in sequence with the trailing electrode, and weld while preventing the deoxidation product from moving to the front of the arc with the wall of the weld zone created by the leading electrode. A DC gas-shielded arc welding method featuring:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52138889A JPS5813269B2 (en) | 1977-11-21 | 1977-11-21 | DC gas shield arc welding method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP52138889A JPS5813269B2 (en) | 1977-11-21 | 1977-11-21 | DC gas shield arc welding method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5471744A JPS5471744A (en) | 1979-06-08 |
JPS5813269B2 true JPS5813269B2 (en) | 1983-03-12 |
Family
ID=15232478
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP52138889A Expired JPS5813269B2 (en) | 1977-11-21 | 1977-11-21 | DC gas shield arc welding method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5813269B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11129072A (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-18 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Gas shield arc welding of two muliti layer cladded electrodes |
JP2013111597A (en) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | Arc welding method |
CN103567608A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-12 | 抚顺煤矿电机制造有限责任公司 | Welding process of motor elastic piston ring |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4463243A (en) * | 1981-02-17 | 1984-07-31 | T.I.M.E. Welding Gas Corporation | Welding system |
FR2645058B1 (en) * | 1989-03-30 | 1994-05-20 | Air Liquide | GASEOUS MIXTURE AND WELDING METHOD |
DE10218297A1 (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-14 | Linde Ag | Protective gas containing helium for multi-wire welding or soldering, including tandem welding, of metal, e.g. low-alloy or high-alloy steel or aluminum in vehicle, car, rail, machine or container construction |
JP4642675B2 (en) * | 2006-03-01 | 2011-03-02 | 日鐵住金溶接工業株式会社 | 2-electrode large leg length horizontal fillet gas shielded arc welding method |
CN101495263A (en) * | 2006-08-02 | 2009-07-29 | 大阳日酸株式会社 | Tandem gas metal arc welding method, and welding torch and welding apparatus used in the method |
JP5228846B2 (en) * | 2008-11-28 | 2013-07-03 | Jfeスチール株式会社 | Tandem arc welding method |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5024136A (en) * | 1973-06-28 | 1975-03-15 |
-
1977
- 1977-11-21 JP JP52138889A patent/JPS5813269B2/en not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5024136A (en) * | 1973-06-28 | 1975-03-15 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11129072A (en) * | 1997-10-30 | 1999-05-18 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | Gas shield arc welding of two muliti layer cladded electrodes |
JP2013111597A (en) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Panasonic Corp | Arc welding method |
CN103567608A (en) * | 2012-07-27 | 2014-02-12 | 抚顺煤矿电机制造有限责任公司 | Welding process of motor elastic piston ring |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5471744A (en) | 1979-06-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5405711B2 (en) | Gas-metal arc welding of iron alloys | |
US6784402B2 (en) | Steel wire for MAG welding and MAG welding method using the same | |
US6414269B2 (en) | Pit and blow hole resistant flux-cored wire for gas-shielded arc welding of galvanized steel sheet | |
JPS5813269B2 (en) | DC gas shield arc welding method | |
US6303892B1 (en) | Process for the TIG alternating-current welding of aluminum | |
JP3114958B2 (en) | High efficiency fillet welding method for thick steel plate | |
JP2002144081A (en) | Steel wire for mag welding and mag welding method using the same | |
JP3788691B2 (en) | Flux-cored wire for horizontal fillet gas shielded arc welding | |
JP2835277B2 (en) | Single-sided submerged arc welding method | |
JP4319713B2 (en) | Multi-electrode gas shield arc single-sided welding method | |
JPH06234075A (en) | High-speed gas shielded arc welding method | |
JP2694034B2 (en) | Flux-cored wire for high current density gas shielded arc welding | |
JPH09206945A (en) | Multi-electrode gas shielded one-side welding method | |
US2950377A (en) | Metal arc welding | |
JP2833279B2 (en) | Steel pipe welding method | |
JP2749968B2 (en) | High current density welding method | |
JPS5937716B2 (en) | Low gas shield door | |
JPH08332568A (en) | High speed horizontal fillet gas shield arc welding method | |
JPS6221479A (en) | Laser beam welding method | |
JP3333305B2 (en) | Gas shielded arc welding method | |
JPH04157069A (en) | Double gas shielded metal arc welding method | |
JPH11226735A (en) | Gas shield arc welding method | |
JP2573055B2 (en) | Aluminum or aluminum alloy overlay welding method | |
JPS61266187A (en) | Narrow gap mig arc welding method | |
JPH08309582A (en) | Two-electrode, high-speed, horizontal fillet gas shielded arc welding method |