JPS5897483A - テ−パ型突合せ溶接継手の製造方法およびその装置 - 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】 本発明は比較的小径（一般的に、外径５０論以下）の鋼
管等の溶接継手、特に、変形性を要求される継手の製造
方法およびその装置に関するものである。

従来より、鋼管を始めとする小径管の溶接継手としては
、自動溶接機を用いたバット型突合せ溶接が行われてき
た。しかしながら、バット型突合せ溶接による溶接継手
は、溶接ビード方向に直交する方向における伸びが管部
材の沖ひに対して著るしく劣るため、溶接継手Ａの部分
が曲げられると、第１図に示すように、引張り伸びが最
大となる部位Ｂでの継手の破壊を生じてしまい、例えば
、巻取り型引抜き加工機で加工製造する際１ｒ（、溶接
継手部位で破損捷たけ破断されてしまいがちなものであ
った。

このようなバット型突合せ溶接による溶接継手の変形性
の不足を解消するため０手段として、管部旧の対向端を
相補的テーパ状に形成して溶接を行うテーパ型突合せ溶
接が提案された。しかしながら、バット型突合せ溶接と
異なり、その溶接面が管部材の軸方向に対して傾斜され
ているため、簡便に溶接を行える自動溶接装置がなく、
加えて、手動によりテーパ型突合せ溶接を行う場合、本
発明が企図する小径管の溶接は極めて困難なものであり
、特に、ステンレス鋼管等に比較して非常に溶接しにく
い銅やアルミニウム等の管ｍ月にテーパ型突合せ溶接を
施すことは不可能に近いものであった。

従って、本発明の目的は、小径管の変形・註および強度
を十分に備えた継手をテーパ型突合せ溶接により簡便か
つ確実に製造できる方法およびその装置を提供すること
にある。

すなわち、本発明の要旨とするところは、溶接ビート方
向を管部材の軸方向に対して剰交させて溶接することに
より、小径管の突合せ溶接継手の軸方向強度および伸び
さらには耐屈曲性を大ｒｌＪに向上させ、特に、溶接面
の傾斜方向を溶接後に継手に加えられる曲げ方向に対し
て直交するよう溶接することにより、継手の該曲げ方向
における耐屈曲性を飛躍的に向上させることにある。

また、従来のバット型突合せ溶接のだめの自動溶接装置
における遊星歯車等によるような溶接棒および溶接ヘッ
ドの回転運動に同調して、管部月または、溶接棒あるい
は溶接ヘッドを前記回転運動の軸方向へも往復運動させ
ることによシテーパ型突合せ溶接、継手を製造すること
にあ）、以■、本発明による実ＭＱ　％ｌについて図面
と共に説明′する１、第２図は、本発明の実施例による
溶接装置の要部を示す図で、軸方向に対して所定の角度
で傾斜するよう形成される同一テーパ面１で相互に接面
するよう形成されるテーパ端部２．２を有しかつ同一軸
線」−に着脱自在に配列される一対の被溶接部材である
管部材３．６の外周側に同軸状に位置するよう固着され
る総体的に円筒形形体のガイドリング４はその周円方向
に所定の伸延形体で設けられる案内１背５を有する。ガ
イドリング４の外周測寸たは配列された管部材３とガイ
ドリング４との間には、管状体ろおよびガイドリング４
と同軸状に配列されかつ周知の遊星歯車等による回動手
段（図示なし）により回転される回転リング６が設けら
れ、溶接リング乙には実際に接合面への溶接を行うだめ
の溶接ヘッドや溶接棒等の溶接作業部７を備えた溶接支
持部８が回転リング乙のそのｌ１１１＋方向に所定長伸
延するよう形成された直状溝９内に移動自在に設けられ
る。

ガイドリング４０案内溝５が、溶接されるべき一対の管
部材６、ろの突合せテーパ面１の接合部位全周に沿って
溶接作業部７により両管部材間を溶接１〜えるように溶
接支持部８を案内するよう画定された伸延形体を有する
。

溶接継手を施される一対の管部材６．３は、相互に対応
するテーパ端部２．２を相補的に突合せて同一軸心上と
なる位置関係で、かっテーパ端部２．２の突合せ部位で
あるテーパ面１をガイドリング４０案内溝５に対応した
所定の被溶接位置に位置するよう配置される。

溶接作業部７は、回動手段によって一円田方向に回転運
動される回転リング６の直状溝９に設けられた溶接支持
部８０円周方向運動と案内溝５による溶接支持部８の直
状溝９内での軸方向往復運動との複合運動により、両管
部材の突合せテーパ面１に沿って溶接を施行しテーパ型
突合せ接手を確実に製造できる。

第６図は、第２図で説明した実施例の変形例を示す図で
、前記実施例において、溶接支持部８を突合せテーパ面
１に沿って案内するようにガイドリング４に案内溝５を
設ける代υに、ガイドリング４ａの一方の端壁４ｂを案
内溝５の一方の端壁と同峰に形成し、かつ回転リング乙
の直状溝９内に移動自在に装着される溶接支持部８が常
時ガイドリンク４ａの端壁４ｂに沿って移動されるよう
バネ１０を設けられるものであり、ガイドリンクの機台
（図示なし）への固定を簡便に行うことができる。この
装置によるテーパ型突合せ溶接継手の製造方向は、実質
的に前述した方法と同一である。

第４図は本発明の別の実施例による溶接装置の要部を示
す図で、前述した実施例と同様に、配置される管部材６
．６の外周側に同軸状に配設されかつ回動手段によ９回
動自在な回転リング６ａを備え、回転リング６ａの軸方
向に所定長伸延する直状溝９ａ内に溶接作業部７ａを有
する溶接支持部８ａが該溝内で移動自在に設けられる。

回転リング６ａの直状溝９ａ内の溶接支持部８ａの一方
の側には、回転り／グ６ａを回動するための前記回動手
段と同期されて回動するカム１１が軸方向へ回動自在に
装着される。溶接支持部８ａにはカム１１０周壁１１ａ
に常時に当接するよう何部するためのバネ１２が設けら
れる。

回動手段による回転リング６ａの回転運動と同期される
。カム１１０周１１１ａは、回転り／グ６ａの１回転中
に、カム１１の周壁１１ａに常時当接されている溶接支
持部８ａを直状溝９ａ内で所定距離を１往復させること
により、溶接支持部８ａ○溶接作業部７ａが両管部材３
．３間の突合せテーパ而１に溶接を施すよう画定された
形体を有する。

このように構成される溶接装置による溶接は、前述の如
く、一対の管部材３．３をテーパ而１で突合せ、装置の
所定の溶接位置に配置したのち作動させることによシ、
溶接支持部８ａが回転リング６ａの回転運動と該回転運
動に同期されたカム１１０回転運動による軸方向往復運
動との複合運動によって両管部材間の突合せテーパ而へ
の溶接を遂行できることとなる。

また、管部材の寸法や材質等によジテーパ面の傾斜形体
が変更され不ような場合、前記案内溝による手段と比較
して、回転り／グの回転運動とカムの回転運動との同期
速度の変更やカムの交換等０ように非常に簡単にその変
更に対応できる。

第５図は本発明の更に別の実施ｆｌｉを示す図で、上述
した各実施例における溶接作業部が溶接支持部によシ軸
方向へ往復動できるよう構成されているのに対し、本実
施例における溶接作業部７ｂは回転リング６ｂへ溶接支
持部８ｂによシ固定され、回転リング６ｂの回動による
回転運動のみが行われる。

一方、溶接されるべき一対の管部材３．６は、その突合
せテーバ而１が前記実施例で述べた溶接支持部８．８ａ
の軸方向への所定距離間での回転リング７ｂに同期され
た往復運動Ｃを行うよう往復動手段（図示なし）を有す
る保持手段（図示なし）によシ所定位置に配置される。

この装置による管部材のテーパ型突合せ溶接継手の製造
は、回転リング６ｂの円周方向の回転運動と管部材の同
期された往復動との複合運動により溶接支持部ｓｂｏ溶
接作業部７ｂが突合せテーパ而１に沿った溶接を遂行で
きる。

ここにおいて、管部材相互が溶接されたのちに巻取機等
に巻取られる場合、第６図に示すように、各管部材３の
テーパ端部２の各最外方伸延部位１３がボビン等に巻取
られる方向りに対して直交する方向に位置するよう巻取
りを行うことにより、テーパ而の中間部分に最大引張り
伸び応力が加えられ、それ故、従来のバット型突合せ溶
接継手におけるような継手が破壊されてしまうのを確実
に防止できる。

上述の説明および図示された実施例においては、被溶接
部材（管部材）が水平方向に配置されて溶接継手を施さ
れる（全姿勢溶接）よう示されているが、被溶接部材を
鉛垂方向または適当な角度を有する方向に配置して溶接
継手を製造できる。また、被溶接部材が弧状断面形体を
有する板材等の場合には回転リングをその弧状形体に対
応した角度だけ回転するよう設定することにより同様に
溶１妾継手を製造できる。更に、溶接電源の１し正可能
な範囲内や溶接アーク長の許容変化範囲内に被溶接部材
の被溶接部位が位置しえる形体、例えば、円筒形ではな
い異形管（楕円形や多角形管等）や円弧状ではない加工
湾曲４Ｊ０こおいても同様に捷だ溶接継手全製造できる
。史に、第、５図に示す実施例における管状体を往復動
させる手段を、一方向にのみ走行させるよう構成させる
ことによりスパイラル状溶接を行うこともできる１ 以上述べた如く、本発明によれば、被溶接ｒｆｌ（材と
溶接手段との相対的位置関係が円周方向の回転運動と該
回転運動と同期さ１１．た軸方向への直線運動との複合
運動であることにより、被溶接部材相互をテーパ状の溶
接継手で連結できるため、バット型突合せ溶接継手にお
いて小十分であった引張り強度および屈曲・註を飛躍的
に向上でき、従東不用能であつ、を銅やアルミニウム等
からなる金属管の巻取り型用１友き装置による連続引抜
き力１工を可能に、するものである

【図面の簡単な説明】

卯；１図は従来（ｌ！′）バット型突合せ溶接継手を示
す図。第２図は本発明による実施例を示す要部断面図３
．第３図は第２図に示すものｅ）変形例を示す図、。 第４および５図はそれぞれ本発明の別の実施例を示す即
２図と同様な図。詑６図は本発明によるテーパ型突合せ
溶接継手を翁する管部材の巻取り関係を示す図。 ６・・・管部材 ４．４ａ・・−ガイドリング ５・・・案内溝 ６．６ａ、６ｂ・・・回転リング ７．７ａ、７ｂ・・・溶接作業部 ８．８ａ、８ｂ・・・溶接支持部 ９．９ａ・・・直状溝 １１１・カム

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一対の被溶接部材の各対応する端部を同一テーパ面
   で形成し、前記一対の被溶接部材が同一軸上に位置しか
   つその各端部が前記テーパ面で相補的に突合わされて所
   定の溶接位置に配置され、前記被溶接部材の突合せテー
   パ面と少なくとも前記突合せテーパ面の回シに回動自在
   な溶接手段との相対的位置関係を前記溶接手段の円周方
   向の回転運動と該回転運動に同期された前記被溶接部材
   および溶接手段間の相対的な軸方向の直線運動との複合
   運動を行わせることによシ前記突合せテーパ面に沿って
   溶接を行うことを特徴とするテーバ型突合せ溶接継手の
   製造方法。 ２）同一テーパ面で形成された各対応する端部分有し、
   前記各端部が相補的に前記同一テーパ面で突合されかつ
   同一軸上に配置される一対Ｏ被溶接部材を所定の溶接位
   置に配置する手段と、少なくとも前記被溶接部材の突合
   せテーパ面の回シに回動自在な溶接手段とを有し、前記
   被溶接部材と前記溶接手段との溶接のだめの相対的位置
   関係が前記溶接手段の円周方向の回転運動と、該回転運
   動に同期された前記被溶接部材と溶接手段との相対的な
   軸方向の直線運動との複合運動を遂行させる手段により
   前記突合せテーパ面が溶接されるととを特徴とするテー
   パ型突合せ溶接継手の製造装置。