JPS5946708B2 - 薄肉金属管の肉盛溶接方法 - Google Patents
薄肉金属管の肉盛溶接方法Info
- Publication number
- JPS5946708B2 JPS5946708B2 JP1171583A JP1171583A JPS5946708B2 JP S5946708 B2 JPS5946708 B2 JP S5946708B2 JP 1171583 A JP1171583 A JP 1171583A JP 1171583 A JP1171583 A JP 1171583A JP S5946708 B2 JPS5946708 B2 JP S5946708B2
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- JP
- Japan
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- metal tube
- coolant
- thin
- jig
- welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
- B23K9/044—Built-up welding on three-dimensional surfaces
- B23K9/046—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution
- B23K9/048—Built-up welding on three-dimensional surfaces on surfaces of revolution on cylindrical surfaces
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は薄肉金属管の外周表面上の肉盛溶接方法に関す
るものである。
るものである。
従来、各種のロール、ローラ等の肉盛溶接には、良好な
溶接特性と高い溶接速度を得る為にサブマージアーク溶
接法が多用されており、被溶接物が中実材あるいは厚肉
材の場合には大きな効果を奏している。
溶接特性と高い溶接速度を得る為にサブマージアーク溶
接法が多用されており、被溶接物が中実材あるいは厚肉
材の場合には大きな効果を奏している。
しかし乍らサブマージアーク溶接法は大電流、高入熱の
為に、被溶接物が比較的薄肉、例えば厚さ２ｏｍ７ＩＬ
以下の円筒材の様な場合には問題が多い、即ちこの様な
薄肉円筒材の両端を治具で保持し、長手方向中心軸を軸
として回転せしめつつ大電流、高入熱の溶接条件で該円
筒材の一端から順次他端へ向けて溶接を行なつて行くが
、該円筒材の熱容量が小さい為に溶接が進行するに伴つ
て該円筒材が過熱されその外周表面上に形成された溶融
プールの凝固が遅れ、円筒材の回転につれて溶融プール
内の溶融金属は下方に流れ落ちようとする傾向を示し、
この結果溶接ビードの形状に凹凸が生じ薄肉一層盛の様
な高精度の肉盛は不可能となるのである。従つて例えば
有効肉盛厚が１．５關の溶接肉盛が要求される場合でも
、前記の理由で一層盛が不可能である為、止む得ず多層
盛による厚肉肉盛を行ない、その後機械加工により所望
の肉盛厚に仕上げるという工程、材料ともに無駄な方法
を採らざるを得ない状態であつた。更にもう一つの問題
として、被溶接円筒材が溶接入熱により過熱され溶接終
了時あるいはその後の冷却時に於いて変形を生じ、その
矯正に多大の労力と時間を要し、甚だしき場合には使用
不能となることさえあつた。本発明は上述の諸問題を解
消する肉盛溶接方法を提供せんとするものであり、その
要旨は薄肉金属管の両端を治具で保持し、該金属管をそ
の長手方向中心軸を回転軸として回転せしめつつ該金属
管の外周表面に肉盛溶接を施すに際し、前記金属管の内
部空間内に冷却液注入管を挿入し同冷却液注入管の所要
部所に開孔した冷却液流出孔から金属管内周面へ向けて
冷却液を流出させると共に、前記両端の治具の中少なく
とも一方の治具には金属管の内周面より所定距離中心軸
寄りの部所に開口部を設け、流出させた冷却液が金属管
内に所定深さをもつて滞留し該滞留液面を越える量の冷
却液は前記治具の開口部から金属管外部へ溢出する如く
なしたことを特徴とする薄肉金属管の肉盛溶接方法であ
る。
為に、被溶接物が比較的薄肉、例えば厚さ２ｏｍ７ＩＬ
以下の円筒材の様な場合には問題が多い、即ちこの様な
薄肉円筒材の両端を治具で保持し、長手方向中心軸を軸
として回転せしめつつ大電流、高入熱の溶接条件で該円
筒材の一端から順次他端へ向けて溶接を行なつて行くが
、該円筒材の熱容量が小さい為に溶接が進行するに伴つ
て該円筒材が過熱されその外周表面上に形成された溶融
プールの凝固が遅れ、円筒材の回転につれて溶融プール
内の溶融金属は下方に流れ落ちようとする傾向を示し、
この結果溶接ビードの形状に凹凸が生じ薄肉一層盛の様
な高精度の肉盛は不可能となるのである。従つて例えば
有効肉盛厚が１．５關の溶接肉盛が要求される場合でも
、前記の理由で一層盛が不可能である為、止む得ず多層
盛による厚肉肉盛を行ない、その後機械加工により所望
の肉盛厚に仕上げるという工程、材料ともに無駄な方法
を採らざるを得ない状態であつた。更にもう一つの問題
として、被溶接円筒材が溶接入熱により過熱され溶接終
了時あるいはその後の冷却時に於いて変形を生じ、その
矯正に多大の労力と時間を要し、甚だしき場合には使用
不能となることさえあつた。本発明は上述の諸問題を解
消する肉盛溶接方法を提供せんとするものであり、その
要旨は薄肉金属管の両端を治具で保持し、該金属管をそ
の長手方向中心軸を回転軸として回転せしめつつ該金属
管の外周表面に肉盛溶接を施すに際し、前記金属管の内
部空間内に冷却液注入管を挿入し同冷却液注入管の所要
部所に開孔した冷却液流出孔から金属管内周面へ向けて
冷却液を流出させると共に、前記両端の治具の中少なく
とも一方の治具には金属管の内周面より所定距離中心軸
寄りの部所に開口部を設け、流出させた冷却液が金属管
内に所定深さをもつて滞留し該滞留液面を越える量の冷
却液は前記治具の開口部から金属管外部へ溢出する如く
なしたことを特徴とする薄肉金属管の肉盛溶接方法であ
る。
以下本発明方法を図面を参酌しながら前述する。
第１図及び第２図は本発明方法の一実施例１を示すもの
であり、被溶接金属管１の両端を治具２，３及び４によ
り保持し、回転駆動装置５及び従動輪装置６により金・
罵管１をその長手方向中心軸を回転軸として回転自在に
配設する。治具４には開口部７を設け、さらに中心に孔
を穿つて一端が閉じられた冷却液注入管８を挿通して締
付ナツト９により治具４に固定し、併せて治具３及び４
が金属管１に固定されるようにする。衿却液注入管８の
閉端部は治具２の中心部において保持され、かつ該閉端
部に近い先端部に所定の寸法及び数量の冷却液流出孔１
０が穿たれている。別に設けた図示しない冷却液供給装
置により冷却液を衿却液注入管８に注入すれば、冷却液
は流出孔１０より金属管１内に流出してその下面に一様
の深さに滞留し、該滞留の液面を越える量の冷却液は治
具４の開口部７より金属管１の外部へ溢流し、下方に設
けられた冷却液受容器１１内に流下する。この流下液は
そのまま流棄してもよいが、別に設けた冷却循環装置に
より循環使用することも一方法である。冷却液の流量は
別に設けた図示しない調節弁によつて設定されるが、開
口部７の数量または開口面積を予め選ぶことによつて設
定してもよい。なお、冷却液の漏出を防止するために、
金属管１と治具２および３との接触部、および治具３と
治具４との接触部には、それぞれ漏出防止パツキング１
２を介在せしめることが必要である。第１図及び第２図
中１３は滞留冷却液、１４はカツプラ一を示す。なお上
述の説明では冷却液を冷却液注入管８の先端部の数力所
から流出させ、金属管の一方端から溢出させているが、
両端の治具ともに開口部７を設けておき金属管の両方端
から溢出させる事もある。
であり、被溶接金属管１の両端を治具２，３及び４によ
り保持し、回転駆動装置５及び従動輪装置６により金・
罵管１をその長手方向中心軸を回転軸として回転自在に
配設する。治具４には開口部７を設け、さらに中心に孔
を穿つて一端が閉じられた冷却液注入管８を挿通して締
付ナツト９により治具４に固定し、併せて治具３及び４
が金属管１に固定されるようにする。衿却液注入管８の
閉端部は治具２の中心部において保持され、かつ該閉端
部に近い先端部に所定の寸法及び数量の冷却液流出孔１
０が穿たれている。別に設けた図示しない冷却液供給装
置により冷却液を衿却液注入管８に注入すれば、冷却液
は流出孔１０より金属管１内に流出してその下面に一様
の深さに滞留し、該滞留の液面を越える量の冷却液は治
具４の開口部７より金属管１の外部へ溢流し、下方に設
けられた冷却液受容器１１内に流下する。この流下液は
そのまま流棄してもよいが、別に設けた冷却循環装置に
より循環使用することも一方法である。冷却液の流量は
別に設けた図示しない調節弁によつて設定されるが、開
口部７の数量または開口面積を予め選ぶことによつて設
定してもよい。なお、冷却液の漏出を防止するために、
金属管１と治具２および３との接触部、および治具３と
治具４との接触部には、それぞれ漏出防止パツキング１
２を介在せしめることが必要である。第１図及び第２図
中１３は滞留冷却液、１４はカツプラ一を示す。なお上
述の説明では冷却液を冷却液注入管８の先端部の数力所
から流出させ、金属管の一方端から溢出させているが、
両端の治具ともに開口部７を設けておき金属管の両方端
から溢出させる事もある。
又被溶接材たる金属管に対する入熱は溶接部が最も大で
あるので常に溶接部の裏面に新しい即ち冷たい冷却液が
当接すべく、溶接装置と共に冷却注入管８をも同時に移
動させる様にして冷却効果を高める事もある。その一例
としては例えば第３図に示す様に、レール１５上を走行
する溶接装置載置台車１６と冷却液注入管８とを連結杆
１７等所要手段で連結し、かつ冷却液注入管８は金属管
１の内部空間に横方向に張設したケーブル１８にケーブ
ル滑車１９を介して吊下せしめておく方法がある。以上
述べて来た如く本発明方法によれば、金属管を回転させ
つつ、該金属管の外周表面の一方の端から他方の端へ向
け肉盛溶接を施して行くと、溶接時の大電流、高入熱に
より金属管に対して相当量の入熱があるが、金属管の内
側には常に一定の深さで冷却液が滞留しておりかつ該滞
留深さを越えた分は金属管外へ溢出しているので、この
冷却液により常時衿却され熱が金属管の外へ持ち去られ
る為金属管は過熱される事なく、その外周表面上に形成
される溶融プールの凝固は速やかに行なわれるので溶接
ビードの形状も良好となり従つて薄肉一層盛の様な高精
度の肉盛が可能となる。
あるので常に溶接部の裏面に新しい即ち冷たい冷却液が
当接すべく、溶接装置と共に冷却注入管８をも同時に移
動させる様にして冷却効果を高める事もある。その一例
としては例えば第３図に示す様に、レール１５上を走行
する溶接装置載置台車１６と冷却液注入管８とを連結杆
１７等所要手段で連結し、かつ冷却液注入管８は金属管
１の内部空間に横方向に張設したケーブル１８にケーブ
ル滑車１９を介して吊下せしめておく方法がある。以上
述べて来た如く本発明方法によれば、金属管を回転させ
つつ、該金属管の外周表面の一方の端から他方の端へ向
け肉盛溶接を施して行くと、溶接時の大電流、高入熱に
より金属管に対して相当量の入熱があるが、金属管の内
側には常に一定の深さで冷却液が滞留しておりかつ該滞
留深さを越えた分は金属管外へ溢出しているので、この
冷却液により常時衿却され熱が金属管の外へ持ち去られ
る為金属管は過熱される事なく、その外周表面上に形成
される溶融プールの凝固は速やかに行なわれるので溶接
ビードの形状も良好となり従つて薄肉一層盛の様な高精
度の肉盛が可能となる。
更に溶接終了時あるいはその後の冷却時の変形も少なく
なる。そしてこれらの利点は衿却液注入管を溶接装置と
応動させ入熱部近傍に常に冷却液を流出させる方式を採
る事により一層効果的となる。また本発明方法によれば
金属管を衿却する過程で加熱された冷却水が金属管内を
流れ一端あるいは両端から溢出るまでの間に金属管の未
溶接部分を数十〜百℃に予熱するので別途予熱を行なう
事なく良好な溶着状態を得る事が出来るという効果もあ
るものである。次に本発明方法により実際に行なつた溶
接方法につき述べる。
なる。そしてこれらの利点は衿却液注入管を溶接装置と
応動させ入熱部近傍に常に冷却液を流出させる方式を採
る事により一層効果的となる。また本発明方法によれば
金属管を衿却する過程で加熱された冷却水が金属管内を
流れ一端あるいは両端から溢出るまでの間に金属管の未
溶接部分を数十〜百℃に予熱するので別途予熱を行なう
事なく良好な溶着状態を得る事が出来るという効果もあ
るものである。次に本発明方法により実際に行なつた溶
接方法につき述べる。
即ち、外径２７７關、肉厚２２〜２５ｍｍ、胴長２３０
０１１の鉄鋼製パイプ７０本に対し、第１図に示す様な
方法で、冷却液注入管としてサイズ１５ａ（実外径２１
．７闘）のものを先端を盲にし該先端より１００ｍｍ間
隔で径５ｍ１０冷却液流出孔を４個貫設し、冷却液とし
て２０℃の水を用い、かつ２５ｍｍ幅の帯材溶材を５０
事幅に変えて溶接をした。その結果従来の条件に比べて
高入熱であつたにも拘らず必要有効肉盛厚】．５ｍｍに
対し２．５ｍｍ肉盛厚（切削代を含む）で仕上げること
が出来、しかも鉄鋼製パイプの熱的変形も切削代の範囲
内であり、７０本全数について問題はなかつた。また溶
接所要時間は従来の条件に比べ約５０％減少した。以上
の如く本発明によれば、薄肉金属管の肉盛溶接が高精度
かつ高能率で行なえるものである。
０１１の鉄鋼製パイプ７０本に対し、第１図に示す様な
方法で、冷却液注入管としてサイズ１５ａ（実外径２１
．７闘）のものを先端を盲にし該先端より１００ｍｍ間
隔で径５ｍ１０冷却液流出孔を４個貫設し、冷却液とし
て２０℃の水を用い、かつ２５ｍｍ幅の帯材溶材を５０
事幅に変えて溶接をした。その結果従来の条件に比べて
高入熱であつたにも拘らず必要有効肉盛厚】．５ｍｍに
対し２．５ｍｍ肉盛厚（切削代を含む）で仕上げること
が出来、しかも鉄鋼製パイプの熱的変形も切削代の範囲
内であり、７０本全数について問題はなかつた。また溶
接所要時間は従来の条件に比べ約５０％減少した。以上
の如く本発明によれば、薄肉金属管の肉盛溶接が高精度
かつ高能率で行なえるものである。
第１図は本発明力法の一実施例を示す説明図、第２図は
第１図Ａ−Ａ線に於ける断面図、第３図は本発明方法の
他の実施例を示す説明図。 図中、１・・・・・・金属管、２，３，４・・・・・・
治具、７・・・・・・開口部、８・・・・・・冷却液注
入管、１０・・・・・・冷却液流出孔。
第１図Ａ−Ａ線に於ける断面図、第３図は本発明方法の
他の実施例を示す説明図。 図中、１・・・・・・金属管、２，３，４・・・・・・
治具、７・・・・・・開口部、８・・・・・・冷却液注
入管、１０・・・・・・冷却液流出孔。
Claims (1)
- １ 薄肉金属管の両端を治具で保持し、該金属管をその
長手方向中心軸を回転軸として回転せしめつつ該金属管
の外周表面に肉盛溶接を施すに際し、前記金属管の内部
空間内に冷却液注入管を挿入し同冷却液注入管の所要部
所に開孔した冷却液流出孔から金属管内周面へ向けて冷
却液を流出させると共に、前記両端の治具の中少なくと
も一方の治具には金属管の内周面より所定距離中心軸寄
りの部所に開口部を設け、流出させた冷却液が金属管内
に所定深さをもつて滞留し該滞留液面を越える量の冷却
液は前記治具の開口部から金属管外管へ溢出する如くな
したことを特徴とする薄肉金属管の肉盛溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171583A JPS5946708B2 (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 薄肉金属管の肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1171583A JPS5946708B2 (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 薄肉金属管の肉盛溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137176A JPS59137176A (ja) | 1984-08-07 |
| JPS5946708B2 true JPS5946708B2 (ja) | 1984-11-14 |
Family
ID=11785732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1171583A Expired JPS5946708B2 (ja) | 1983-01-26 | 1983-01-26 | 薄肉金属管の肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5946708B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0335604Y2 (ja) * | 1983-03-31 | 1991-07-29 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS647022Y2 (ja) * | 1985-09-17 | 1989-02-23 | ||
| DE3700377A1 (de) * | 1986-12-16 | 1988-07-07 | Gutehoffnungshuette Man | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von duennwandigen hohlkoerpern aus konzentrischen metallischen schichten |
| CN104162751A (zh) * | 2014-07-17 | 2014-11-26 | 湖南能创环保科技有限公司 | 一种自动焊接冷却装置及焊接方法 |
-
1983
- 1983-01-26 JP JP1171583A patent/JPS5946708B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0335604Y2 (ja) * | 1983-03-31 | 1991-07-29 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59137176A (ja) | 1984-08-07 |
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