JPS5920424B2 - 薄板材重ね自動ｔｉｇ溶接方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 薄板材（厚さ約０．５〜３．０ｍｍ）の重ね継手を溶接
する場合は開先合せ精度（開先隙間）が溶接品質に大き
く影響するものである。

即ち、第１図に示すような開先隙間ｄ、が保持されず、
隙間ｄｌ以上の場合は上板１だけが溶融し、その隙間に
溶融金属が流れ込んでしまう欠点がある。従つて適正な
開先隙間ｄｌを保つために本溶接前に上板１と下板２を
適正な開先隙間ｄ、以下に強制的に合せ、仮付溶接３す
ることが望ましい。しかしこの仮付溶接３のピッチＰは
板厚が薄くなる程小さくしないと、第１図口に示す如く
溶接トーチ４の電極５からの溶接アーク６により金属を
溶融Ｔさせて溶接ビード８を形成する際、その熱により
溶接部前方の上板１が熱変形して第１図の如く盛わ上わ
、適正な開先隙間ｄｌ以上の開先隙間ｄ２となる。以上
により例えば板厚１ｍｍのステンレス鋼の適正な重ねＴ
ＩＧアーク溶接時は約１０ｍ箪ピッチの仮付溶接が必要
であつたので、溶接工数の増大を招く欠点があつた。本
発明は前記従来の欠点を除去すると共に、薄板材重ね継
手溶接工数の低減並に溶接ビード外観の美麗化を図るこ
とを目的とするもので、溶接トーチと一体となり、かつ
同トーチの直前に取付けた加圧ローラ機構が被溶接材の
開先近傍を加圧し、溶接熱により被溶接材開先部の熱変
形を防止しながら連続溶接することを特徴とする薄板材
重ね自動’ＴＩＧ溶接方法を提供せんとするものである
。

以下図面の実施例について本発明を説明すると、第２図
〜第５図に於て９は装置、駆動用レールで脚１０が取付
けてあわ、同１ＰＩＩ１０にはゴム板１１が貼付けてあ
つて被溶接材１２、１３を傷付けないようにしてある。
１４は装置の台車でレール９上を機械的又は摩擦力で駆
動されるようになつている。

１５は加圧用ローラ機構１６と溶接トーチＩＴの左右位
置調整用のスライドで、同女ラード１５の駆動用サーボ
モータ１８は溶接作業者によつて任意に、駆動が可能と
なつている。

１９は加圧Ｊ ローラ機構１６と溶接トーチＩＴの上下
位置調整用スライドで、同スライド１９はハンドル２０
の操作により作動するようになつている。

２１は加圧ローラ機構１６と溶接トーチＩＴの支持棒２
２のスライド部で、同スライド部２１は前記土下位・置
調整用スライド１９に取付けられている。

２３は圧縮バネで前記スライド部２１と、支持棒２２の
下方の凸部２２’間にセットしてあわ、上下位置【一調
整用スライド１９によつてスライド部２１を下げると、
加圧ローラ機構１６が被溶接材１２，１３を押圧するよ
うになつている。

２４は溶接トーチ１７の上下、左右位置調整用小形スラ
イドである。

又前記加圧ローラ機構１６はキヤタピラ状をしていて材
質は銅となつており、更に同加圧ローラ機構１６は中央
部と前後部の３軸で支えられ、中央部軸には圧縮バネ２
３の押付け力がそのまま伝わるが、前後部のフレーム２
５内には小形の圧縮バネ（図示省略）を内蔵し、被溶接
材１２，１３の平坦度が多小悪くてもそれに追従できる
ようになつている。なお、溶接トーチ１ｒのアーク発生
点１７５に対して加圧ローラ機構１６の中実軸はＸ闘前
方にセツトされるが、このＸ７ｎｍは被溶接材１２の板
厚に応じて適当な数値に設定されるものである。又被溶
接材１２の開先端からの加圧ローラ機構１６端部までの
距離Ｙｍｍも被溶接材１２の板厚に応じて異なるが、こ
れは出来るだけ小さい方がよい。２６は脚１０とレール
９の連結部で自在接手状になり、レール９を水平にする
ことも可能である（水平横向溶接にも適用できる。

）２ｒはレール９の高さ調整用スライド、２８は脚１０
のセツト位置決め治具で、被溶接材１２の開先面に治具
先端部が接触したところで脚１０を固定すればレール９
と溶接線は平行になるようになつている。２９は脚位置
決め用吸盤、３０は可搬式重錘で同重錘３０は加圧ロー
ラ機構１６の押付力の反力となるものである。

又被溶接材１２は上板、被溶接材１３は下板で、これら
の板厚は同一の場合もあり、下板の方が厚い場合もある
。第６図は加圧ローラ機構１６の他の実施例を示し、キ
ヤタピラ（細部のキヤタピラ構造については図示省略）
の中実軸を延長し、その部分に円形状のローラ３１を取
付け、同ローラ３１を被溶接材１２の開先部を押す位置
にセツトしたもので、より以上被溶接材の熱変形を防止
するようにしたものである。この場合はビ点が溶接アー
ク発生点となる。次に作用を説明すると、溶接装置はポ
ータブルとし、先ず同装置を被溶接材１２の上に載せ、
位置決め治具２８で一方の脚１０の位置を定めると共に
、脚１０に連結した吸盤２９によシ固定する。

又他方の脚位置も同様にして定める。次にキヤタピラ状
加圧ローラ機構１６と被溶接材１２の開先端との距離Ｙ
ｍｍを保つために左右位置調整用スライド１５を駆動し
、次いで上下位置調整用スライド１９を，駆動させ圧縮
バネ２３を作用させる。これにより加圧ローラ機構１６
は被溶接材１２の開先部付近を押付ける。次に上下、左
右位置調整用小形スライド２４で溶接トーチ１ｒの位置
を調整すると、これでセツトは完了する。次いで溶接ア
ークを発生させれば溶接直前の被溶接材１２は熱変形し
ようとするが、これはキヤタピラ状の加圧ローラ機構１
６の押付力で抑制される。又被溶接材の板厚が特に薄い
場合は一段と熱変形し易いので、第６図に示すキヤタピ
ラとローラ３１との混合型加圧ローラ機構を用いるとよ
い。なお、溶接条件のうちビードのオンレートが必要な
場合はＴＩＧ溶接トーチのノズル先端に磁気オンレート
装置を取付けるため、機械的な機構は不要である。又加
圧ローラ機構はキヤタピラ状のものについて説明したが
、この加圧ローラ機構は他の構造のものであつても本発
明の目的を達成し得るものであれば何ら差支えないもの
である。薄板材（板厚約２〜３ｍｍ以下）を溶接する場
合、溶接トーチ、すなわち溶接アークの直前も高温に加
熱され、よつて膨張する。薄板の場合この膨張が面外変
形となる。薄板材同志を重ねて、上板端面を溶接する重
ね継手においては、２枚の板が密着する方が溶接品質が
よく、例えば１朋の薄板の場合においては０．５ｍｍも
隙間が生じていると、溶接ワイヤを用いないで自動ＴＩ
Ｇ溶接はできない。

そこでこの隙間をなくすために、あらかじめ２枚の板を
隙間がないように仮付溶接をしておく。しかし、仮付溶
接を増すことは溶接能率面で問題があるので、できる限
杉粗いピツチで仮付溶接を行なつている。

問題はこの仮付ピツチ間で前述の熱膨張による面外変形
が生じ、隙間が大となることである。以上詳細に説明し
た如く本発明は、溶接トーチの直前に取付けた加圧ロー
ラ機構により被溶接材の開先近傍を加圧しながら溶接す
るようにしたので、溶接熱により被溶接材開先部の熱変
形を防止することができる。

従つて従来の溶接方法の如゛く熱変形による開先隙間が
所定量以上となるようなことがないので、仮付溶接ピツ
チを極めて大きくとることができ、仮付けのための溶接
工数を大巾に低減できると共に、溶接品質の向上（ビー
ド外観の美麗化）を計ることができる。また本発明は溶
接トーチと加圧ローラ機構は一体になつているので、被
溶接材に撓みが生じても常にこれに追従できる効果もあ
り、溶接トーチの上下倣いも兼ねているものである。な
お、本発明はＬＮＧ地下タンクメンブレンの重ね溶接方
法等に適用して有効であシ、又水平横向きの重ね溶接に
も適用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図イは重ね継手溶接する薄板材の開先隙間を示す斜
視図、第１図叫ま従来の薄板材の重ね継手溶接状態を示
す側面図、第２図は本発明の溶接方法を実施する溶接装
置を示ず斜視図、第３図は同レールのセツト状態を示す
斜視図、第４図は同キヤタピラ状加圧ローラ機構と溶接
トーチとの関係を示す側面図、第５図は同正面図、第６
図は第４図と異なるキヤタピラ状加圧ローラ機構を示す
斜視図である。 図の主要部分の説明、１２，１３・・・被溶接材、１６
・・・キヤタピラ状加圧ローラ機構、１ｒ・・・溶接ト
ーチ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 薄板材の重ね継手を自動ＴＩＧ溶接するに当わ、溶
   接トーチと一体となつた加圧ローラ機構を同トーチの直
   前に設け、同加圧ローラ機構により被溶接材の開先近傍
   を加圧しながら連続溶接することを特徴とする薄板材重
   ね自動ＴＩＧ溶接方法。