JPS5847568A - 溶接ア−クの磁気吹きの防止法 - Google Patents

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において、しばしば発生し、溶接作
業の妨げとなり、場合によっては溶接を不可能にする溶
接アークの磁気吹きを防止する方法に関するものである
。　　　　□ 周知の通り、アーク溶接におけるアークの磁気吹きは、
溶接電流が被溶接物母板中を流れるときに作る磁界によ
って、溶接アークがさまざまな方向に吸引せられること
によって発生する現象であるが、一般には溶接電流が流
れる回路の自己イン・ダクタンスが増加する方向、すな
わち回路がふくれる方向にアークが吸引されるとされて
いる。このことは、逆方向に電流の流れる平行２導体間
に反発力が生・しることで理解できる。従って、一般的
には、母板への給電点から遠去かる方向へアーク、が曲
げられるとされている。

第１図はこの現象を図示した丙ので、１は溶接電極、２
は被溶接物としての母板、３は磁気吹きによって曲げら
れたア、−り、４は母板２への給電点、６は給電用導体
である。

しかし、この第１図のような現象が顕著に現われるのは
、母板２が比較的小さく給電点４からの距離が小さい場
合であり、母板２が広く給電点４からの距離が大きい場
合には、溶接電流が母板２中に広く分布して流れるため
、第１図のような現象は目立たなくなり、むしろ第２図
ａ、ｂ、ｃに示すようにアーク３は母板２の中心部の方
向に吸　。

引され、るようになる。

一方、磁気吹きが溶接の進行方向と逆方向、すなわち後
方にアーク３が吸引されている場合には、溶融した金−
は常に後方に吹き寄せられ、溶接電極１の直下には溶融
金属が存在せず、固体面が露出しでいるため、溶接ピー
ドは不連続となり、良好な溶接結果は得られない。また
、比較的低電流での溶接の場合、アーク不安定となる場
合がある。

磁気吹きが溶接の進行方向と同一の場合−は、溶接電極
１の直下にも溶融金属が存在するため、溶融金属を溶融
プール外に吹きとばすほど磁気吹きが強くない限り、溶
接を一ドが不連続になること、はなく、アークが不安定
になることもない。第３図ＩＬは磁気吹きが後向きに発
生した場合を、第３図すは前向きに発生した場合の溶接
点近傍の縦断面を示す図で、６は溶融金属、７は形成さ
れた溶接、ピード、８ｈ’、安住ガスノズルである。ま
た矢印は溶接の進行方向を示す。　　　　　　　　　　
　・ところで、大型のコイルジョイナのように、大きな
平板の接続を行う溶接においては、特に平板の中央部に
溶接アークが吸引される現象が顕著に現れ易く、溶接の
始端部近傍では溶接の進行方向と同一方向に溶接アーク
が吹かれるため、問題となることは少ないが、溶接の終
端部では溶接の進行方向とは逆の磁気吹きが生じ、終端
部に近付くほど現象が強くなり、溶接の不連続が生じる
ため、良好な溶接が望めなくなる。

従来は、このアークの磁気吹きを防止する方法（１）試
行錯誤的に、最も磁気吹きが軽減振れる位置を捜し・て
給電点を設ける、 （２）溶接終端部にタブピースを予め溶接しておき、　
′一時的に平板を実効的に広くし、平板の端面を溶接の
終了点から遠去けることにより磁気吹きを軽減させる、 （３）溶接線に沿って、予め給電点を多数設けておき、
溶接の進行とともに給電点をマグネットスイッチ等によ
り切換え、給電点が溶接点に可能な・限り近く、かつ溶
接点より溶接開始点引！に位置す□るように保ち、第１
図に示した効果を！−一する、　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　・樽が試みられてきた。− しかし、（１）の方法は佛倖を期待するものであり、確
実性に乏しく、また多大の労力を必要とする゛。

また、（２）の方法は効果として完全なものではなく、
予めタブピースを取付け、さらに溶接終了後、タブピー
スを除去するという余分な労力を必要とし、タブピース
自体が余分な材料であるため、この効果９作業率および
コストの面から推奨できる方法とは言い難い。（３）の
方法は、溶接、電流を開閉する大型のマグネットスイッ
チと給電ケーブルを多数必要とし、極めて不経済な方法
であり、しかも効果が必らずしも確実であるとは限らな
い。

このように従来の方法はいずれも何らかの面で欠点を持
っている。

本発明はこのような従来の欠点を解決するもので、確実
に、しかも経済的に磁気吹きを防止する方法を提供する
ものである。

第４図に本発明の一実施例による防止法を示し、第６図
にその原理を説明するための図を示している。なお、第
４図、第６図とも、トー享進行方向に直角な溶接トーチ
を含む断面を示しており、１０は溶接電極、１．１、．
１１’は被溶接物としての母材、１２Ｆｉ溶接アーク、
１３　、１３’は溶接線に平行となるようにトーチを挾
んで両側に前記溶接電極１０”と同じ高さまたは少し高
い位置に配置された２本の導体、１４は被包ガスノズル
である。

また、第６″″ｆｇＡにおいて、１６は導体１３　、１
３’に流れる同方向の電流が作る磁力線であり、この磁
力線１６上の矢印は磁力線の方向を示している。

今、この溶接が逆極性のアーク淋接（溶接電極側がプラ
ス、母材側がマイナス）であり、２本の導体１３　、１
３’に紙面から手前に向う同方向の電流が流されている
と、導体１３　、１３’に流れる電流が作る磁界は笹６
図のようになる。この状態では、２本の導体１３　、１
３’を含む平面ムーム′よシ上では磁力線１５は左を向
いているが、平面ムーム′より・下では磁力線１６は右
向きであシ溶接アーク１２と交差している。磁力線１６
と交差する溶接アーク１２は、磁力線１６の影響を受け
、フレミ・ングの左手の法則に従う力を受けるこ、とに
なシ、゛第６図では紙面から手前に向う力を受けてその
方向に溶接アーク１２は吸引される。もし、導体１３　
、１３’に流れる方向が逆になれば、溶接アーク１２が
磁力線１６によって受ける力も逆となり、第５図の手前
から紙面に向って吸引されて曲ることになる。

このように溶接トーチの走行方向に平行にとなり、かつ
溶接ト；チを挾むように溶接電極１０の先端へ同じ高さ
または若干高い位置に２本の導体　。

１３　、１３’を設け、この導体１３　、１３’に同方
向の電流を流すことにより、溶接トーチの走行方向に重
性な力を溶接アーク１２に加え、溶接アーク１２を曲げ
ること、または溶接アーク１２０曲りの向きを制御する
ことが可能となる。しかも、２本の導体１３　、１３’
に流す電流の強弱により、溶接アーク１２に加わる力の
大小も制御することが可能であり、電流の向きを弯える
ことにより溶接アーク１２に加わる力の向きを変えるこ
とが可能である。すなわち、アーク溶接において、溶接
アーク１２の磁気吹きが発生した場合には、本発明、の
方法を用い溶接アーク１２の曲りの向きを制御る０ 第６図に本発明の具体的な実施例を示しておシ、第６図
において１６は溶接電極、１７は溶接トーチ、１８　、
１８’は被溶接物としての母材、１９は溶接部の裏当て
金具、２０．２σは溶接トーチ１７の通行方向゛に平行
で溶接トーチ１７の両側に配置された２本の導体で、こ
の導体２ｏ、２σの周囲は電気的に絶縁する絶縁物２１
．２１’によって覆われている。２２．２２’は母材１
８　、１８’をクランプする押え金具である。また、こ
の実施例では、２本の導体２０．２０’は被溶接物とし
ての母材１８　、１８’の押え金具２２．２２’の中に
絶縁して配置されている。磁力線は強磁性体材料の内部
を集中して通る性質があるため、押え金具２２．２２’
や裏当て金具１９等の溶接点の近傍に位置する部材は非
磁性体で作る必要がある。被溶接物としての母材１　Ｂ
　、　１８’が強磁性体である場合、母材１８　、１８
’が常温であれば、母材１８　、１８’中をｉ力線が集
中して通るが、溶接点の近傍では溶接により磁気変態点
以上の高 としての性質を失い、磁力線は空間を通過するようにな
る。

このように本発明によれば、安価で容易に採用可能で、
しかも確実に溶接アークの磁気吹きを防止することがで
きるのである０　−

【図面の簡単な説明】

第１図は母板への給電点と磁気吹きの関係を示す概略図
、第２図ａ、ｂ、Ｏは広い母板に現れ易い磁気吹きの状
態を示す概略図、第３図ａｌｉ溶接の進行方向と逆向き
に溶接アークが曲げられた場合の溶融池近傍の様子を示
す断面図、第３図すは溶接の進行方行と同方向に溶接ア
ークが曲げられた場合の溶融池近傍の様子を示す断面図
、第４図は本発明の一実施例による磁気吹きの防止法を
示す概略図、第６図は本発明の磁気吹きの防止法の、第
６図は本発明の磁気吹きの 防止法の具体的実施例を示す平面図である。 １０．１６・・・・・・溶接電極、１１．１１’、１８
．１８’・・・・・母材、１２・・・・・・溶接アーク
、１３．１３’、２０．２０’代理人の氏名　弁理士　
中　尾　敏　男　ほか１名第１図 第２図　　　　−− Ｃθ）　　　　　　υ） ｔｃノ 第３図 （ａ） ｒｂ＞ 第４図 ６図 ｐ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接トーチの走行線に平行にかつ溶接トーチを挾むよう
   に溶接トーチの両側の、溶接電極と同じ高さまたは少し
   高い位置に、被溶接物および溶接トーチから電気的に絶
   縁して２本の導体を配置し、この導体に電流を流し、こ
   の電流が作る磁界により溶接アークの方向性を制御する
   溶接アークの磁気吹きの防止法。