JPS58224076A - ア−ク溶接装置 - Google Patents

ア−ク溶接装置

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JPS58224076A
JPS58224076A JP10866382A JP10866382A JPS58224076A JP S58224076 A JPS58224076 A JP S58224076A JP 10866382 A JP10866382 A JP 10866382A JP 10866382 A JP10866382 A JP 10866382A JP S58224076 A JPS58224076 A JP S58224076A
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JP
Japan
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welding torch
welding
groove
auxiliary
shielding gas
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JP10866382A
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JPS6121751B2 (ja
Inventor
Haruyoshi Kamiya
神谷 晴義
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TAKIGAMI KOGYO KK
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TAKIGAMI KOGYO KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/173Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アーク溶接方法およびその装置に関し、特に
、横向き溶接および立て向き溶接に好適なアーク溶接方
法およびその装置に関する。
従来の溶接方法の一つに、MIG溶接機を用いるアーク
溶接方法がある。これによれば、先端からアーク溶接の
だめの心線を突出しかつシールドガスを噴出する溶接ト
ーチを、溶接すべき2つの母材間の開先に沿って移動さ
せることにより、該母や   ′t@htciet=−
i、b−”1−・従来の前記溶接方法では、開先がほぼ
水平方向へ伸びかつ上方へ開放する下向き溶接の場合に
は、前記開先が比較的狭いと、溶接トーチの先端を振動
させる鴫なく、すなわち該トーチにウィービング運動を
与えることなく均等厚のビードを得ることができる。
これに対し、開先がほぼ水平方向に伸びかつ横方向へ開
放、する横向き溶接、晟は開先が上下方向へ伸びる立て
向き溶接の場合には、前記開先が比較的狭くとも、均等
厚なビードを得るために前記溶接トーチの先端を振動さ
せる必要がある。
しかし々から、前記溶接トーチの先端に振動を与えると
、該トーチの先端から噴出するシールドガス流にも振動
が生じ、該ガス流の先端部分のシールド域で空気の巻き
込みを生じる。その結果、溶接部にいわゆる巣が入り、
溶接の不良率は20チにも達することがあった。前記溶
接トーチからのシールドガスの噴′出圧を単に高めても
、前記した空気の巻き込みを防止し得ないことから、こ
れ1”−>−c’p*fE1.Ql’jfxv*−・ 
    。
本発明の目的は、横向き溶接および立て向き溶接におい
ても溶接部に巣が入ることのないアーク溶接方法をよび
装置を提供することにある。
本発明は、開先に沿って移動される溶接トーチの先端を
振動させた場合に、該先端から噴出するシールドガスに
より形成されるシールド域が空気の巻き込みを生じるの
は、該シールド域の前後部分であることに注目し、該シ
ールド域の前後にこれと重複しかつ振動することのない
一対の補助シールド域を前記開先内に形成し、該補助シ
ールド域によって、前記溶接トーチの先端から噴出する
シールドガスの前記シールド域への空気の巻き込ネ勧止
することを基本構想とする。
ために、本発明に係る溶接方法は、溶接すべき開莞に沿
って移動される溶接トーチの前後に配置され、それぞれ
がシールドガス噴出口を前記開先内に位置する一対の補
助ノズルを前記溶′接トーチに並行して移動させると共
に、該溶接トーチの先端から噴出されるシールドガスに
よって形成される主シールド域が前記補助ノズルから噴
出されるシールドガスによって形成される2つの補助シ
ールド域の双方に重複するように、前記溶接トーチの先
端を振動させることを特徴とする。
また、本発明に係る溶接装置は、溶接トーチを開先に沿
って移動可能のフレームに、ウィービング装置を介して
支持し、また前記溶接トーチを間に挾んでその移動方向
へ配列されかつそれぞれがシールドガス°噴出口を前記
開先内に位置する一対の補助ノズルを前記フレームに固
定的に支持し、前記ウィービング装置の作動によシ、前
記溶接トーチの先端から噴出されるシールドガスによっ
て形成される主シールド域を前記補助ノズルから噴出さ
れるシールドガスによって形成される2つの補助シール
ド域の双方に重複するように、前記溶接トーチの先端に
一振動を与えたことを特徴とする。
本発明によれば、振動する前記主シールド域の前後部分
でこれに重複する2つの前記補助シールド域は振動する
ことなく前記開先に沿って移動することから、珀記補助
シールド域はそれ自体に空気の巻き込みを生じることな
く、振動する前記主シールド域の前後部分における空気
の巻き込みを効果的に防止する。
また、本廠明において、前記補助シールド域を形成する
前記2つの補助ノズルの前記シールドガス噴出口が共に
前記開先内に位置するということは重要である。すなわ
ち、少なくともいずれか一方の前記補助ノズルの前記噴
出口が前記開先の外方に位置しだとすれば、当該噴出口
から前記開先内に向けて噴射される補助シールドガス流
が、前記開先の開放縁部によって一部に乱流を生じ、該
乱流によって前記補助シールドガス流が空気を巻き込み
、その結果、溶接部分での巣の発生率が高まってしまう
からである。
本発明が特徴とするところは、図示の実施例についての
以下の説明により、さらに明らかとなろう。
第1図は、本発明に係るアーク溶接方法を実施するのに
好適なアーク溶接装置の一部が符号1゜で示されている
前記溶接装置10は、図示の例では、2つの母4   
  月12・、12bの横向き突合わせ溶接を自動的に
なすべく設置されている。互いに溶接されるべき内借k
A’ 12 a 、 12 bの板厚は例えば20mm
以上であり、内借月12 a 、 1.2 bの裏m1
に、第2図に示されているように、必要に応じて従来よ
く知られた裏当部拐14を用いると吉ができる。両W祠
12a、12b間の開先16は、第2図に明確に示され
ているよ′うに、はぼ直角三角形断面を有し、ルートギ
ャップが6咽、ルートフェースが2 mmさらに開先角
度が30度にそれぞれ設定されている。
しかしながら、前記した開先の形状および各寸法は例示
に過きき゛ず、本発明に係る方法および装置は種々の開
先形状および寸法の開先部溶接に適用し得る。
前記溶接装置10は、前記開先16に沿って該開先の伸
長方向へ設置された軌道18上を移動する自動走行装置
20と、母+A’ 12 a 、 12 bの表面の側
に配置され、ウィーμ−22を介して移動可能のフレー
ムたる自動走行装置20に支承された溶接1・−チ24
と、一対の補助ノズル26a、26bとを含む。
ウィーμ−22の支軸28は前記走行装置20から伸び
るアーム30に支持されている。ライ−バー22のアー
ム32は、該アームに設けられたトーチホルダ34を介
して溶接トーチ24を該トーチの先端が開先16内に位
置するように保持する1、前記ウィーμ−22は、従来
よく知られているように、溶接トーチ24を、開先16
を開度的に横切る面上で前記第1図に符号36で示す方
向へ揺動させる。
自動走行装置20には、L字状の接続金具38の一側部
40が該側部の長さ方向への調節をb」能とすべくねじ
止めされている。前記金具38の他π111部42は開
先16に沿って配置され、該他側部の中央部分には前記
溶接トーチ24との干渉を防ぐだめの凹部44が形成さ
れている。前記金具38の前記凹部44の両側には、溶
接トーチ24に間隔をおいて2つの前記補助ノズル26
a、26bが固定的に支持されている。両補助ノズル2
6a。
26bの各基部には、シールドガス源から伸びるガス管
46の分岐部48a、48bのそれぞれが接続されてい
る。
両補助ノズル26a、26bは、第2図および第3図に
示されているように、開先16内に伸び、各補助ノズル
26a、26bの先端は互に相近づく方向へ向けて開放
する噴出口50a、50bに帰する。各噴出口50a、
50bの向きを調整するだめに、各補助ノ゛ズル26に
は回転部52a、52bが設けられている。この回転部
52a、52bを不要とすることもできるが、後述する
2つの補助シールド域の位置調整を可能とする上で、前
記回転部を設けることが好ましい。!、た、前記回転部
を自在継手部とすることができる。
前記開先16の伸長方向へ配列された一対の補助ノズル
26間に位置する溶接1・〜チ24は、従来のMIG溶
接機の溶接トーチにおけると同様な構成を有する。すな
わち、第3図に示されているように、開先16内に位置
する溶接トーチ24の先端には、該トーチの基部に接続
されたコンジットケーブル54を経て送給されるシール
ドガスを噴出するだめの噴出口56が設けられ、該噴出
口の中央部からは前記ケーブル54を経て送給される心
線58の先端が突出する。この心線58は、従来のMI
G溶接機におけると同様、母材12a。
12bとの間でアークを生じて溶融し、この溶融に応じ
て心線58が連続的に供給される。
本発明に係る前記溶接装置1oでは、各補助ノズル26
a、26bおよび溶接トーチ24から噴出されるガスと
して、100%炭酸ガス、100%アルゴンガスあるい
は炭酸ガスおよびアルゴンガスの混合ガス等、種々のシ
ールドガスを用いることができ、また、各補助ノズル2
6a、26bがらのシールドガス流量を例えば7.51
/分とし、溶接トーチ24からのシールドガス流量を例
えば30〜’40t/分とすることができる。
各補助ノズル26a、26bおよび溶接トーチ24から
のシールドガスにより形成される各シールド域の関係の
理解を容易とするために、この関係を前記走行装置20
の非作動状態で第3図に沿4       つて説明す
る。
溶接トーチ24の一側すなわち前方、に位置する一方の
補助ノズル26aの噴出口50aは、開先16内で前記
トーチ24の先端の先方へ向けて開放する。従って、前
記噴出口50aがら噴出される補助シールドガスは開先
16の伸長方向に伸びる長円形状の補助シールド域60
aを形成する。
まだ、溶接1・−チ24の他側すなわち後方に、前記補
助ノズル26aとほぼ対称的に配置された他方の補助ノ
ズル26bの噴出口50bから噴出される補助シールド
ガスは、前記補助シールド域60aの後方でこのシール
ド域60.aに一部を重複して開先16の伸長方向へ伸
びる長円形状の補助シールド域60bを形成する。
また、溶接トーチ24の噴出口56がら噴出される主シ
ールドガスは、溶接1・−チ24の中心軸線が母材i2
a、12bの前記表面と直角な平面上にあるときに、両
補助シールド域60aおよび60bの重複域のほぼ中心
部で円形の主シールド域62を形成する。前記ウィーバ
−22の作動によって、溶接トーチ24が符号36で示
される揺動を牛じると、該トーチの噴出口56の振動に
伴ない主シールド域62が振動する。しかしながら、こ
の振動によって該シールド域の前部分および後部分が両
補助シールド域60aおよび60bから逸脱することは
なく、主シールド域62の前部分は補助シールド域60
aに重複し、また主シール下域62の後部分は補助シー
ルド域60bK重複する。
前記走行装置20の作動によって該走行装置が軌道18
上を走行すると、前記溶接トーチ24の先端すなわち噴
出口56は、前記ライ−バーによって力えられる振動運
動と、走行装置20によって与えられる開先16の伸長
方向に沿った直線運動との合成運動によって、第3図に
符号゛64で示さhているような、例えば15咽ピツチ
で40回/分のウィービングパターンでジグザグ運動を
生じる。
しかしながら、前記走行装置の作動によって一対の補助
ノズル26a、26bが溶接トーチ24の全体的な移動
に並行して移動されることから、主シールド域62と2
つの補助シールド域6’Oa、60bとの前記した重複
関係は維持される。
従って、2つの補助シールド域60aおよび60bは、
主シールド域62の振動による該シールド域の前後部分
における空気の巻き込みを防止する。さらに、前記補助
シールド域60a、60bを形成するだめの補助シール
ドガスを噴出する両補助ノズpv 26 a 、 26
 bは、その噴出口50a。
50bを前記開先16内に位置する。そのため、各噴出
口50a、50bかも噴出されるシールドガス流は開先
16の縁部16’a 、 16 bに直接噴き付けられ
ることはなく、該縁部によって空気を巻き込む乱流を生
じることはない。
その結果、開先16の溶接部を空気から確実に遮断する
ことができ、これによシ巣のない良好な溶接を行なうこ
とができる。
前記したところでは、本発明に係る溶接方法および装置
を横向き溶接の例に沿って説明したが、立て向き溶接、
さらには下向き溶接にも適用することができる。また、
両補助シールド域を互いに重複させるとと々く、一方の
補助シールド域が前記主シールド域の前部分に重複し、
また他方の補助シールド域が前記主シールド域の後部分
に重複するように、両補助シールド域を互いに間隔をお
いて形成することもできる。しかしながら、両補助シー
ルド域を、前記したとおり、互いに一部を重複して形成
することが、シールド効果を高める上で、好ましい。
本発明に係る溶接方法および装置によれば、前記したよ
うに、比較的広い開先を横向きあるいは立て向きで溶接
する場合においても、巣の発生を招くことのない良好な
溶接を可能とすることができ、特に、溶接初層すなわち
第1層の形成に優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
°第1図は本発明に係る溶接装置を示す正面図であり、
第2図は第1図に示した開先を示す縦断面図であり、第
3図は第1図に示しだ溶接装置の一部を斜め下方から見
た斜視図である。 10:溶接装置、    16:開先、20;フレーム
(自動走行装装置)、 イ   2.:+−< −2< 、  24:工h’4
f、26 a r 26 b :補助ノズル、50a、
50b :補助ノズルの噴出口、56:溶接トーチの噴
出口、 58:心線、    ” 60a、60b :補助シー /l/ トカス域、62
:主シールドガス域。 代理人 弁理士松永宣行

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)溶接すべき開先に沿って移動される溶接トーチで
    あって先端からアーク溶接のだめの心線を突出しかつシ
    ールドガスを噴出する溶接トーチの前後に配置され、そ
    れぞれがシールドガス噴出口を前記開先内に位置する一
    対のシールドガス補助ノズルを前記溶接トーチに並行し
    て移動させると共に、前記溶接トーチからのシールドガ
    スによるシーノコド域が前記補助ノズルからのシールド
    ガスによる2つのシールド域の双方に重複する範囲内で
    前記溶接トーチの先端を振動させることを特徴とするア
    ーク溶接方法。
  2. (2)前記補助ノズルからのシールドガスによる前記2
    つのシールド域は互いに重複する特許請求の範囲第(1
    )項に記載のアーク溶接方法。
  3. (3)前記溶接トーチの先端の振動方向は前記開先の伸
    長方向に対して一角度をなす特許請求の範囲第(1)項
    に記載のアーク溶接方法。
  4. (4)前記溶接トーチからのシールドガス噴出量は毎分
    30ないし351であシ、前記各補助ノズルからのシー
    ルドガス噴出量は毎分7.5tである特許請求の範囲第
    (1)項に記載のアーク溶接方法。
  5. (5)溶接すべき開先の伸長方向へi動可能のフレーム
    と、前記開先内に伸びる先端からアーク溶接のだめの心
    線を突出しかつシールドガスを噴出する溶接トーチと、
    該溶接トーチを励記フレームに支持し、かつ前記溶接ト
    ーチの先端に前記開先内での振動を与えるべく前記溶接
    トーチを揺動するウィービング装置と、前記溶接トーチ
    を間に挾んで前記開先の伸長方向へ配列される一対のシ
    ールドガス補助ノズルであってそれぞれが前記フレーム
    に固定的に支持されかつ前記開先内に位置するシールド
    ガス噴出口を有する一対の補助ノズルとを含み、前記溶
    接トーチからのシールドガスによるシールド域が前記補
    助ノズルからのシールドガスによる2つのシールド域の
    双方に重複する範囲とするアーク溶接装置。
  6. (6)前記補助ノズルのシールドガス噴射方向は調整可
    能である特許請求の範囲第(5)項に記載のアーク溶接
    装置。
  7. (7)前記溶接トーチは前記開先を角度的に横切る平面
    上で揺動する特許請求の範囲第(5)項に記載のアーク
    溶接装置。
JP10866382A 1982-06-24 1982-06-24 ア−ク溶接装置 Granted JPS58224076A (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100396417C (zh) * 2006-02-08 2008-06-25 江苏科技大学 一种旋转电弧窄间隙焊接气体保护装置
JP2020059405A (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 シロキ工業株式会社 車両用ドアフレーム

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