JPS5934477B2 - 溶接方法 - Google Patents
溶接方法Info
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- JPS5934477B2 JPS5934477B2 JP4703780A JP4703780A JPS5934477B2 JP S5934477 B2 JPS5934477 B2 JP S5934477B2 JP 4703780 A JP4703780 A JP 4703780A JP 4703780 A JP4703780 A JP 4703780A JP S5934477 B2 JPS5934477 B2 JP S5934477B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接方法の改良に関するものである。
一般に管の内周を溶接するには、溶接トーチを固定し、
管自体を回転させる方法と管を固定し、溶接トーチを回
転して行う全姿勢溶接法とがあり、且つ手溶接の他ＴＩ
Ｇ、ＭＩＧ、Ｃ０２溶接などが使用されている。これら
の内溶接の自動化、高能率化を考え、近時ＭＩＧ、Ｃ０
２溶接が多用化されている。この溶接法はワイヤ溶着量
が多く、高能率なこと並に設備費も比較的安価であり且
つ自動化が容易なことなど有利な方法であるが、その反
面溶接スタート部及び積層部に溶込み不良部を生じ易い
という欠点を有するものであつた。即ち第１図において
イは回転管溶接の模式図を示すものであり、口はスター
ト部、ハは積層部の横断面形状を示すものである。管１
の開先部任意の個所で溶接が開始され、管の回転に従つ
て初層溶接ビード２が形成されるが、このとき第１図二
、ホに示す如くそのスタート近傍３において底部及びそ
の側壁に溶込不良部４が生じるケースが多い。即ち裏当
材５及び母材（管）１の開先底部が十分に溶融されず溶
接金属との融合が生じないままに 溶接欠陥として残存
する。
管自体を回転させる方法と管を固定し、溶接トーチを回
転して行う全姿勢溶接法とがあり、且つ手溶接の他ＴＩ
Ｇ、ＭＩＧ、Ｃ０２溶接などが使用されている。これら
の内溶接の自動化、高能率化を考え、近時ＭＩＧ、Ｃ０
２溶接が多用化されている。この溶接法はワイヤ溶着量
が多く、高能率なこと並に設備費も比較的安価であり且
つ自動化が容易なことなど有利な方法であるが、その反
面溶接スタート部及び積層部に溶込み不良部を生じ易い
という欠点を有するものであつた。即ち第１図において
イは回転管溶接の模式図を示すものであり、口はスター
ト部、ハは積層部の横断面形状を示すものである。管１
の開先部任意の個所で溶接が開始され、管の回転に従つ
て初層溶接ビード２が形成されるが、このとき第１図二
、ホに示す如くそのスタート近傍３において底部及びそ
の側壁に溶込不良部４が生じるケースが多い。即ち裏当
材５及び母材（管）１の開先底部が十分に溶融されず溶
接金属との融合が生じないままに 溶接欠陥として残存
する。
その原因としてはスタート部は裏当材５や管母材１が溶
接熱により十分加熱されない状態でワイヤの溶けた溶融
金属６が充填されるとＭＩＧ、Ｃ０２の溶接では溶接電
流Ｉとワイヤ溶融量Ｍｗ即ち充填金属とが第１図へ及び
卜に示す如くほぼ比例関係にあるため、いきなりスター
ト時点から定常の溶接電流を与えるとスタート部に多量
のワイヤ溶融量（充填金属量）が充填され、その充填金
属がスタート部の開先後方へ流れた状態で第１図チ及び
リの如く凝固することなどに基因するものである。この
ようなスタート部の欠陥は溶接が１周進行し再びスター
ト部にもどつてきた積層時？（多層連続回転溶接は勿論
のこと、１層溶接で終了する場合にも必ずスタート部の
いくらかの長さは積層溶接を行う）に解消することは困
難である。
接熱により十分加熱されない状態でワイヤの溶けた溶融
金属６が充填されるとＭＩＧ、Ｃ０２の溶接では溶接電
流Ｉとワイヤ溶融量Ｍｗ即ち充填金属とが第１図へ及び
卜に示す如くほぼ比例関係にあるため、いきなりスター
ト時点から定常の溶接電流を与えるとスタート部に多量
のワイヤ溶融量（充填金属量）が充填され、その充填金
属がスタート部の開先後方へ流れた状態で第１図チ及び
リの如く凝固することなどに基因するものである。この
ようなスタート部の欠陥は溶接が１周進行し再びスター
ト部にもどつてきた積層時？（多層連続回転溶接は勿論
のこと、１層溶接で終了する場合にも必ずスタート部の
いくらかの長さは積層溶接を行う）に解消することは困
難である。
即ち上記の如くスタート部にはかなり多量の充填金属が
存在するため積層溶接がこの部分にきても溶融熱源とな
るべき溶接アークはすでに充填されている金属の上方に
乗りあげた状態となつて点弧し、・ 初層充填金属の上
部は再溶融するが底部にまで熱が十分到達し融合不良部
４を再溶融して欠陥部を解消するまでには至つていない
。このような従来法の欠点はＣＯ２、ＭＩＧ溶接におけ
る溶接電流Ｉとワイヤ溶融量Ｍｗとが比例関係にあり、
各々独・ 立して制御することが出来ないところにあり
、このため従来における管のＭＩＧ、Ｃ０２溶接のスタ
ート部は作業者によるグラインダ補修などにより、その
欠陥を除去しているケースが多い。しかし太径管の場合
には１周に溶接する時間が比較的長いため、このような
対策も出来うるが中，小径管においては困難であり、作
業者において多大な作業工数を要しているものであつた
。本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究を行つ
た結果、スタート部の欠陥発生を防止することにより品
質向上を図ると共に手直し補修による作業能率の低下を
阻止する溶接方法を見出したものであり、消耗電極式溶
接法により自動溶接を行うにおいて、溶接スタート部の
溶接充填金属量を溶接の進行に伴い、零から漸増して定
常状態の充填量に至らしめると共に少くとも前記溶接ス
タート部に積層溶接を施行し、初期溶接充填金属を再溶
融せしめることを特徴とするものである。
存在するため積層溶接がこの部分にきても溶融熱源とな
るべき溶接アークはすでに充填されている金属の上方に
乗りあげた状態となつて点弧し、・ 初層充填金属の上
部は再溶融するが底部にまで熱が十分到達し融合不良部
４を再溶融して欠陥部を解消するまでには至つていない
。このような従来法の欠点はＣＯ２、ＭＩＧ溶接におけ
る溶接電流Ｉとワイヤ溶融量Ｍｗとが比例関係にあり、
各々独・ 立して制御することが出来ないところにあり
、このため従来における管のＭＩＧ、Ｃ０２溶接のスタ
ート部は作業者によるグラインダ補修などにより、その
欠陥を除去しているケースが多い。しかし太径管の場合
には１周に溶接する時間が比較的長いため、このような
対策も出来うるが中，小径管においては困難であり、作
業者において多大な作業工数を要しているものであつた
。本発明はかかる欠点を改善せんとして鋭意研究を行つ
た結果、スタート部の欠陥発生を防止することにより品
質向上を図ると共に手直し補修による作業能率の低下を
阻止する溶接方法を見出したものであり、消耗電極式溶
接法により自動溶接を行うにおいて、溶接スタート部の
溶接充填金属量を溶接の進行に伴い、零から漸増して定
常状態の充填量に至らしめると共に少くとも前記溶接ス
タート部に積層溶接を施行し、初期溶接充填金属を再溶
融せしめることを特徴とするものである。
即ち本発明方法はＭＩＧ，ＣＯ２溶接等において管の円
周溶接を行う際、スタート時のある特定部分の溶接電流
をスロープ的にコントロールすることにより、スタート
直下の溶接による充填金属量を低減させ、かりに初層溶
接時に融合不良が生じたとしても積層溶接時に、これを
確実に解消除去できるようにすることにより高品質な管
の溶接を／行うことができるものである。
周溶接を行う際、スタート時のある特定部分の溶接電流
をスロープ的にコントロールすることにより、スタート
直下の溶接による充填金属量を低減させ、かりに初層溶
接時に融合不良が生じたとしても積層溶接時に、これを
確実に解消除去できるようにすることにより高品質な管
の溶接を／行うことができるものである。
本発明の１実施例を図面にもとづき詳細に説明する。
第２図イに示す如く溶接電源８に付属してスロープコン
トロールユニツト９を設ける。
トロールユニツト９を設ける。
この制御ユニツト９は溶接トーチ信号により第２図口の
ダイヤグラムに示す溶接電流及びその時間制御を行うも
のであり、制御ユニツトパネルには、初期電流１８とそ
の時間Ｔ８、溶接定常電流１，、スロープ時間ＴＯ、ク
レータ電流１。の各制御ポリユームのほか、制御ユニツ
トの電源スイツチ、ビューχ表示灯、ワイヤインチング
ボタン等が設置されている。而して本発明方法は溶接開
始から定常状態に至る溶接スタート部の溶接電流を第２
図口のダイヤグラムに示す状態に制御するものである。
なおワイヤ送給速度も、この電流ダイヤグラムにマツチ
ングした状態で送給されるようになつている。即ち初期
電流１８とその時間Ｔ８及び電流スロープ時間Ｔｎと定
常電流値１１を被溶接材の材質、板厚、開先形状等によ
り適当に選定し設定することにより、溶接を開始すると
溶接スタート部においては初期電流時間は電流値が定常
状態に比べ小さフく、ワイヤ送給量も少いため充電金属
量も少く、次のスロープ時間Ｔｎに溶接電流を津簡的に
上昇させていくと、ワイヤ送給量もそれにマツチングし
て連続的に増量され定常状態になる。
ダイヤグラムに示す溶接電流及びその時間制御を行うも
のであり、制御ユニツトパネルには、初期電流１８とそ
の時間Ｔ８、溶接定常電流１，、スロープ時間ＴＯ、ク
レータ電流１。の各制御ポリユームのほか、制御ユニツ
トの電源スイツチ、ビューχ表示灯、ワイヤインチング
ボタン等が設置されている。而して本発明方法は溶接開
始から定常状態に至る溶接スタート部の溶接電流を第２
図口のダイヤグラムに示す状態に制御するものである。
なおワイヤ送給速度も、この電流ダイヤグラムにマツチ
ングした状態で送給されるようになつている。即ち初期
電流１８とその時間Ｔ８及び電流スロープ時間Ｔｎと定
常電流値１１を被溶接材の材質、板厚、開先形状等によ
り適当に選定し設定することにより、溶接を開始すると
溶接スタート部においては初期電流時間は電流値が定常
状態に比べ小さフく、ワイヤ送給量も少いため充電金属
量も少く、次のスロープ時間Ｔｎに溶接電流を津簡的に
上昇させていくと、ワイヤ送給量もそれにマツチングし
て連続的に増量され定常状態になる。
このとき溶接速度即ち管溶接の場合管の回転速度をスタ
ートから一定状態に保つとすると、溶接スタート部の充
填金属１０は第３図に示す如くとなる。このような状態
で溶接しても初層スタート部の開先底部及びその側壁は
初期電流値が小さいため十分には溶融されずある長さｌ
にわたつて融合不良部４が生ずる。しかしこの部分の開
先内に充填される金属量が少いため、積層溶接アークに
より底部の欠陥個所を十分に再溶融し、優れた溶接部を
形成するものである。その方法を第４図により説明する
と、管の任意の点Ｃ近傍から溶接が開始され、初層溶接
１０が進行して管の１周を溶接した後１０′．連続して
初層スタート点を経て積層溶接１２を行つた状態を示し
たものであり、第４図イはその平面図、口は開先中央部
縦断面図である。
ートから一定状態に保つとすると、溶接スタート部の充
填金属１０は第３図に示す如くとなる。このような状態
で溶接しても初層スタート部の開先底部及びその側壁は
初期電流値が小さいため十分には溶融されずある長さｌ
にわたつて融合不良部４が生ずる。しかしこの部分の開
先内に充填される金属量が少いため、積層溶接アークに
より底部の欠陥個所を十分に再溶融し、優れた溶接部を
形成するものである。その方法を第４図により説明する
と、管の任意の点Ｃ近傍から溶接が開始され、初層溶接
１０が進行して管の１周を溶接した後１０′．連続して
初層スタート点を経て積層溶接１２を行つた状態を示し
たものであり、第４図イはその平面図、口は開先中央部
縦断面図である。
第４図二に示す如く初層スタート部はＣ′，Ｄ′間で底
部裏当材が十分に溶けこんでおらず融合不良が生じてい
るが、１周溶接後積層溶接が行われると、この間は十分
に再溶融され融合不良の欠陥部が解消される。これはＣ
′，Ｄ′間の充填金属量が少いため溶接アーク熱が十分
開先底部にまで到達し、その部分を再溶融するに十分な
熱エネルギーを底部に供給しうるからである。このよう
な状態における底部（裏当材）の溶け込み深さＰは各場
所において第４図へ，卜に示すような状態となり、初層
ビードスタート部の融合不良個所（ＣＤ間）及び溶込み
の非常に浅い個所（ＤＥ間）は次の積層溶接による溶込
みで完全にカバーされる。このように本発明方法はスタ
ート部の開先内充填金属形状をスタート電流のスロープ
コントロールにより制御しそこに生じがちな融合不良の
溶接欠陥を次の積層溶接のアーク熱エネルギーで十分に
再溶融する。
部裏当材が十分に溶けこんでおらず融合不良が生じてい
るが、１周溶接後積層溶接が行われると、この間は十分
に再溶融され融合不良の欠陥部が解消される。これはＣ
′，Ｄ′間の充填金属量が少いため溶接アーク熱が十分
開先底部にまで到達し、その部分を再溶融するに十分な
熱エネルギーを底部に供給しうるからである。このよう
な状態における底部（裏当材）の溶け込み深さＰは各場
所において第４図へ，卜に示すような状態となり、初層
ビードスタート部の融合不良個所（ＣＤ間）及び溶込み
の非常に浅い個所（ＤＥ間）は次の積層溶接による溶込
みで完全にカバーされる。このように本発明方法はスタ
ート部の開先内充填金属形状をスタート電流のスロープ
コントロールにより制御しそこに生じがちな融合不良の
溶接欠陥を次の積層溶接のアーク熱エネルギーで十分に
再溶融する。
このような初層溶接スタート部の充填金属形状をうるに
は第５図イのダイヤグラムに示すように溶接電流は定常
値でスタートし、溶接速度Ｖｖｖを変えることによりう
ることも出来る。しかしこの方法は被溶接物（管）をス
タート時、いきなり急速回転せしめる必要があり、スタ
ート慣性等の観点から実用上困難であり、第５図帽こ示
す如く電流変化による方法が実用上有利である。次に本
発明方法の具体例として、板厚１２ｍｍ、外径１２０φ
Ｍｍの炭素鋼鋼管の円周突合せ溶接をＣＯ？接法により
溶接した。その結果は第６図イに示す通りであり、口〜
へはスタート部の積層溶接後の横断面溶込み形状を示す
ものである。即ち初層溶接１０で底部に融合不良が生じ
ているＤＤ′断面も積層溶接１『によ０ｔ分に再溶融し
良好な溶込み状態となる。なお溶接スタートスロープコ
ントロール装置は、初期電流１８−６０〜５００Ａ１溶
接電流１１−６０〜５００Ａ１初期電流時間Ｔ５−０．
５〜５秒、スロープ時間Ｔｎ−０．５〜１０秒である。
は第５図イのダイヤグラムに示すように溶接電流は定常
値でスタートし、溶接速度Ｖｖｖを変えることによりう
ることも出来る。しかしこの方法は被溶接物（管）をス
タート時、いきなり急速回転せしめる必要があり、スタ
ート慣性等の観点から実用上困難であり、第５図帽こ示
す如く電流変化による方法が実用上有利である。次に本
発明方法の具体例として、板厚１２ｍｍ、外径１２０φ
Ｍｍの炭素鋼鋼管の円周突合せ溶接をＣＯ？接法により
溶接した。その結果は第６図イに示す通りであり、口〜
へはスタート部の積層溶接後の横断面溶込み形状を示す
ものである。即ち初層溶接１０で底部に融合不良が生じ
ているＤＤ′断面も積層溶接１『によ０ｔ分に再溶融し
良好な溶込み状態となる。なお溶接スタートスロープコ
ントロール装置は、初期電流１８−６０〜５００Ａ１溶
接電流１１−６０〜５００Ａ１初期電流時間Ｔ５−０．
５〜５秒、スロープ時間Ｔｎ−０．５〜１０秒である。
又本発明方法は管の溶接に限定することなくその他板等
の溶接に適用して極めて有用な方法である。
の溶接に適用して極めて有用な方法である。
以上詳述した如く本発明方法によれば簡単な方法により
、初層溶接時において融合不良部を生じたとしても、容
易にこれを解消せしめ常時優れた溶接部をうる等顕著な
効果を有する。
、初層溶接時において融合不良部を生じたとしても、容
易にこれを解消せしめ常時優れた溶接部をうる等顕著な
効果を有する。
〉
第１図は従来の溶接方法を示すものであり、イは回転管
溶接の模式図、口はスタート部の横断面図、ハは積層部
の横断面図、二及びホはスタート部の底部溶込不良部の
説明図、へ，卜は溶接電流〉とワイヤ溶融量との関係説
明図、チ，りは充填金属の充填状態説明図、第２図イは
本発明に使用するスロープコントロールユニツトの１例
を示す説明図、口は本発明におけるトーチスイツチ信号
による溶接電流及び時間制御を示す説明図、第３図は本
発明の１例において溶接スタート・部の充填金属を示す
ものであり、イは平面図、口はＡ−Ａ′線による断面図
、第４図は本発明の１例において初層溶接から積層溶接
までの状態説明図を示すものであり、イは平面図、口は
側面図、ハはイのＡ一Ａ′線による断面図、二はイのＯ
−０′線による断面図、ホはイのＨ−Ｈ′線による断面
図、へ，卜は各場所における溶込み深さ説明図、第５図
はスタート部の充填金属形状を示す溶接電流と溶接速度
の関係図、第６図は本発明方法による溶接を示すもので
あり、イは平面図、口はイのＡ−Ａ′線、ハはイのＤ−
Ｄ′線、二はイのＥ−Ｅ′線、ホはイのＧ−Ｇ′線、へ
はイのＨ−Ｈ′線による説明図である。 １・・・・・・管、２・・・・・・溶接ビード、３・・
・・・・スタート近傍部、４・・・・・・溶込不良部、
５・・・・・・裏当材、６・・・・・・溶融金属、７・
・・・・・積層時、８・・・・・・溶接電源、９・・・
・・・スロープコントロールユニツト、１０・・・・・
・充填金属。
溶接の模式図、口はスタート部の横断面図、ハは積層部
の横断面図、二及びホはスタート部の底部溶込不良部の
説明図、へ，卜は溶接電流〉とワイヤ溶融量との関係説
明図、チ，りは充填金属の充填状態説明図、第２図イは
本発明に使用するスロープコントロールユニツトの１例
を示す説明図、口は本発明におけるトーチスイツチ信号
による溶接電流及び時間制御を示す説明図、第３図は本
発明の１例において溶接スタート・部の充填金属を示す
ものであり、イは平面図、口はＡ−Ａ′線による断面図
、第４図は本発明の１例において初層溶接から積層溶接
までの状態説明図を示すものであり、イは平面図、口は
側面図、ハはイのＡ一Ａ′線による断面図、二はイのＯ
−０′線による断面図、ホはイのＨ−Ｈ′線による断面
図、へ，卜は各場所における溶込み深さ説明図、第５図
はスタート部の充填金属形状を示す溶接電流と溶接速度
の関係図、第６図は本発明方法による溶接を示すもので
あり、イは平面図、口はイのＡ−Ａ′線、ハはイのＤ−
Ｄ′線、二はイのＥ−Ｅ′線、ホはイのＧ−Ｇ′線、へ
はイのＨ−Ｈ′線による説明図である。 １・・・・・・管、２・・・・・・溶接ビード、３・・
・・・・スタート近傍部、４・・・・・・溶込不良部、
５・・・・・・裏当材、６・・・・・・溶融金属、７・
・・・・・積層時、８・・・・・・溶接電源、９・・・
・・・スロープコントロールユニツト、１０・・・・・
・充填金属。
Claims (1)
- １ 消耗電極式溶接法により自動溶接を行うにおいて、
溶接スタート部の溶接充填金属量を溶接の進行に伴い零
から漸増して定常状態の充填量に至らしめると共に、少
くとも前記溶接スタート部に積層溶接を施行し、初期溶
接充填金属を再溶融せしめることを特徴とする溶接方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4703780A JPS5934477B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4703780A JPS5934477B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56144863A JPS56144863A (en) | 1981-11-11 |
| JPS5934477B2 true JPS5934477B2 (ja) | 1984-08-22 |
Family
ID=12763965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4703780A Expired JPS5934477B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5934477B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS613666A (ja) * | 1984-06-15 | 1986-01-09 | Nippon Steel Weld Prod & Eng Co Ltd | 円周溶接の溶接スタ−ト方法 |
| JP4740463B2 (ja) * | 2001-01-23 | 2011-08-03 | カヤバ工業株式会社 | アウターシェルユニットおよびその溶接方法 |
| JP2005103559A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Chuo Motor Wheel Co Ltd | フルフェイスホイールの溶接方法 |
-
1980
- 1980-04-10 JP JP4703780A patent/JPS5934477B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56144863A (en) | 1981-11-11 |
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