JPS582743B2 - 非消耗電極式ア−ク溶接法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄板の溶接部に間隙がある場合、溶接開始点付
近に発生する垂れ落ちや溶け分れを防止すると同時に高
能率な溶接を目的とするものである。

一般にＴＩＧ溶接法では、板厚の約一の隙になると、垂
れ落ちや、溶け分れが発生し溶接が不可能になるので、
常時溶加金属を添加して溶接部の穴明きを防止するのが
一般的である。

しかし、溶加金属を添加することによって、溶接速度が
著しく遅くなり能率が落ちること、および薄板では比較
的小電流を使用するためアークが小さくなり、該アーク
中に長時間連続して安定に細い溶加金属を送給添加する
ことが困難で、溶加金属がアークから外れたり、電極に
接触し易くなる等の欠点があった。

本発明は、このような欠点を解決する為になされたもの
で溶接開始に於いて、静止アーク下で一旦溶加金属を少
量添加して溶接開始点の間隙を埋めた後、溶加金属を用
いずに移動溶接に移ることによって、開始点での穴明き
の解消はもちろんのこと、移動溶接においては、溶接速
度の増大を可能にするものである。

さらに溶加金属を用いないため、複雑な曲線や形状をし
た溶接物において溶接線の倣いが容易になるという長所
がある。

一般に、間隙のある溶接物において、穴明き等の欠陥を
発生させずにアークスタートさせることは、かなりの技
術を要するが、仮に一旦安定な溶融池が形成されてしま
えば、ある程度の間隙下に？いてもかなりの高速まで穴
明き等の欠陥を発生させずに溶接を行なうことが可能で
ある。

したがって、本発明は溶接の開始点で溶融池をいかに穴
を明けずに形成し、次の移動啓接に移行せしめるかとい
うことに重点をおいたものである。

第１図に本発明による溶接プログラムの実施例を示す。

溶接電流域をＡ，Ｂ，Ｃの領域に分け、それぞれの電流
値を■ｓ ＩＢ ｐ ＩＣ としＩ。

〉■〉■８ になるように電流値を適正範囲内で設定す
る。

ここでＡ域は静止溶接域、Ｂ域は静止凝固域で溶接アー
クを静止させた状態で電流を下げて溶融池を凝固させる
領域である。

Ｃ域は移動溶接域である。

また各々の時間をｔＡ（静止溶接時間）、ｔＢ（静止凝
固時間）、ｔｏ（移動溶接時間）に設定する。

電流ＩＡの期間で、溶加金属としてフイラーワイヤを、
静止溶接時間ｔＡのうち間間ｔｆだけ、静止アークの状
態で送給添加して第２図に示す間隙１を埋め、その後の
時間（ｔＡ ｔｆ）で安定な溶融池となるように溶融部
を整形する。

しかる後、電流を工８にｔＢ時間下げ溶融池を凝固させ
、再び工。

まで電流を増加させると同時に溶接トーチを移動させ移
動溶接に移行する。

ｔｃは実際に溶接を行う時間である。

第１図のＢ域で電流を下げることによって溶融池が凝固
するが、その際溶接部には同時に収縮が起こり、該収縮
の効果によって、第３図の凝固部２の近傍の間隙３は元
の間隙即ち第２図１よりも狭くなる。

その後再び電流を増大し、移動溶接に移れば狭くなった
間隙は元には戻らないので、実際には幾分間隙が狭くな
った個所を溶接することになり、溶接開始点近傍での溶
け落ち等は発生しなくなる。

ただし、ｔＢ時間が非常に短い場合は凝固収縮は不完全
となるので穴明きが発生しゃすい。

４，５は被溶接部材である。一旦、溶融池が安定に形成
されれば、溶接部の凝固収縮と溶接部近傍の板の膨張等
が効果的に作用して、溶接の進行とともに間隙が徐々に
狭くなる傾向となり、その後は溶加金属を用いずに溶接
が可能である。

例えば、ステンレス鋼板、肉厚１．Ｏｍｍの突合せ部の
間隙が０．３ｍｍの溶接に於いて、本発明方法により、
ＩＡ ＝５０〜６０Ａ，Ｉ，＝１０〜２０Ａ，■。

＝１００〜１ ５ ０Ａ， ｔＡ＝ｌ，Ｑ〜１．５秒、
ｔｆ＝０．５秒、ｔＢ＝１．０〜１．５秒で溶接を行な
ったところ、スタート部において０．３ｍｍの隙間があ
っても穴明きがなく、しかもｔＢの凝固過程においてこ
の隙間は０．１〜０．２ｍｍに収縮したので、以後は溶
加金属を用いたくても溶接が可能になり、Ｉｏが１００
〜１５０Ａとなる移動溶接域においては、１〜１．５ｍ
／分の速度で溶接することができた。

凝固過程のない従来方法においては隙間の収縮は生せず
、トーチを移動した直後に穴明きが発生するのが普通で
ある。

したがって、通常電流を極端に下げて溶接するか、溶接
の全長に亘って溶加金属を添加しており、このため、３
０〜５０ｃｍｌ分程度の溶接速度しか得られなかった。

このように、本発明によれば、従来の溶加金属を常時添
加する方法に比べて、３〜５倍の溶接速度の増大が可能
になる。

また、溶加金属を添加しないので、溶加金属と電極との
短絡もなく、長時間安定で再現性の高い溶接が可能であ
る。

本発明による方法はＴＩＧ溶接法の他にプラズマアーク
溶接等の非消耗電極式アーク溶接法全般に適用できるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による溶接方法に於ける電流値、溶加金
属の有無と時間の関係を説明する図、第２図は板を突合
せた時の間隙の状態を示す図、第３図は凝固時の突合せ
部の収縮状態を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 間隙を有する２枚の板の突合せ部を溶接する際、溶
   接開始点に溶接トーチを静止させた状態で販時間、溶接
   電流肱のアークを発生させながら前記突合せ部の間隙を
   埋めるに十分な溶加金属をアークの発生と同時にｔｆ時
   間送給添加し、溶接母材と前記溶加金属を溶融させて溶
   接開始点部に溶融池を形成せしめた後、溶接電流工。 のアークを維持した状態でｔｆ時間経過後前記溶加金属
   の送給添加を断ち、溶接トーチを静止させたまま溶接電
   流を１８ まで下げて前記溶融池を凝固させるに十分な
   ｔＢ時間を経過した後再び溶接電流を工。 に上昇させると同時に溶加金属を用いないで溶接トーチ
   を移動させて溶接を行なうようにし、かつ前記ＩＡ ，
   ＩＢ ） ＩＣ ） ｔＡ，ｔｆぱＩ。 〉Ｉ， ＞Ｉｇ ＃ ｔＡ＞ｔ ｆの関係を有するこ
   とを特徴とする非消耗電極式アーク溶接法。