JPS60184468A - Tig溶接のビ−ド終端処理法 - Google Patents

Tig溶接のビ−ド終端処理法

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JPS60184468A
JPS60184468A JP4049384A JP4049384A JPS60184468A JP S60184468 A JPS60184468 A JP S60184468A JP 4049384 A JP4049384 A JP 4049384A JP 4049384 A JP4049384 A JP 4049384A JP S60184468 A JPS60184468 A JP S60184468A
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Tadanobu Murakami
村上 任布
Fumio Arakida
荒木田 史穂
Makoto Katsuki
誠 勝木
Mitsuru Fujii
充 藤井
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Nippon Kokan Koji KK
JFE Engineering Corp
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Nippon Kokan Koji KK
Nippon Kokan Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
    • B23K9/167Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode

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  • 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)

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TIG溶接の高能率化において、特に溶接速度
の増大に伴うTIG溶接のビード終端処理法に関するも
のである。
TIG溶接は、第1図に示す如く被接材の開先10に不
活性ガスによる雰囲気20を形成し、それに包まれた中
でタングステン電極21(以下トーチと云う)よりアー
ク22を発生させ、その高温によって被溶接材を溶融さ
せると同時に、フィラーワイヤ23を送給してその開先
内に溶は込ませ、被溶接材と融合させてビード6を形成
させるものであるが、その時の溶接電流工、フィラーワ
イヤの送給速度VF及びトーチの進行速度VTの三者の
関係が溶接の品質に大きな影響を与えるもので、従来の
方法では溶接の終端部のクレータ−処理において、問題
が生じ易かった。
以下図面によって従来の技術の一例とその問題点を説明
する。
従来技術によるクレータ−処理方法に、第2図に示すよ
うな溶接電流■、溶接速度(トーチの移動速度)V!、
フィラーワイヤー送給速度Myのシーケンスがある。横
軸Tは時間を示す。Aは本溶接域であって、設定された
出力で本溶接が実行されていたことを示し、0点で溶接
停止信号が与えられ、ついで予め設定された時間TIt
−経過した後0点に至9、アークが消滅し溶接が停止す
る。
溶接電流Iは、本溶接域人ではI、(amp)の出力で
あるが、0点よシ■点までに漸減し、0点で出力0とな
シアークが消滅する。フイラーワイヤ送給速度VFは、
本溶接域AでVF、(cm/m ) 出力していたもの
が、0点で溶接停止信号が与えられると同時に0となり
、フィラーワイヤは送給されなくなる。溶接速度vTは
■で溶接停止信号が与えられても、本溶接域Aの時と同
じ出力VT r (cm/Mk)でトーチが走行を続け
、0点で溶接電流工と共に0となシ、停止する。即ち本
例の特徴としては、フィラーワイヤ送給を溶接停止信号
によシ停止させ、0点で形成されていた溶融プールを溶
接電流工の減少によシ徐々に縮少凝固させ、最終的には
微少な溶融プールの状態に彦っだ時に、アークを切シ、
これによってクレータ−割れの発生を防ぐことである。
さらに0点から0点までトーチを走行させることによシ
、ビード終端部形状を整えることである。
このように、第2図に示されたシーケンスに従ってその
終端処理をした一実施例のビード形状を第6図(a)、
第3図(b)および第6図(c)に示す。第6図(a)
は平面図、第3図(b)は(a)図のE−E断面図、第
6図(e)は(a)図の側面断面図である。図で明らか
なように、この例による固定管1及び2の突合ぜU型開
先10をTIG溶接にて初層の裏波溶接を行った場合の
ビードの形状は、本溶接域Aで示す出力でと一ドロが裏
波9と共に形成されておシ、0点でフィラーワイヤ送給
が停止されると同時に溶接電流工も漸減を始めるので、
溶融プールは時間T、の間に徐々に縮小し、0点でアー
ク消滅の時には微小なりレータ−5となシ、割れの欠陥
は発生しない。また時間帯T、の間においてもトーチの
走行は続いているため、0点における溶融金属は徐々に
減少しながら溶接線4方向に引かれてなだらかな傾斜6
を呈することになシ、再溶接のビード中継もグラインダ
ー等によって整形することなしに、実施できる。以上が
従来の溶接方法であるが、このようなりレータ−処理方
法では出力に対して限界があシ、TIG溶接の能率向上
を図るため、溶接電流工及び溶接速度VTを増大させた
場合には次のようガ問題が発生した。
溶接電流I、溶接速度Vrを増加させるに従って、溶融
プールは溶接線4方向に長くなシ、第3図(a)、第3
図(b)で示したビード終端形状とは異なったものとな
った。この状態を第4図(a)に示す。即ち高出力レベ
ルにした場合には、前記第2図のシーケンスによって0
点で溶接停止信号が与えられ、溶接電流I、が徐々に減
少するTIの時間帯においても、溶接速度vT、は高速
のままでトーチが移動するため、溶融プール形状は溶接
線4方向に長く引かれて長大となシ、しかも溶接速度■
T、が大なるためクレータ−5の凝固が急激に行われ、
その中央部には割れ7が発生する。さらに、0〜0間に
おいては、フィラーワイヤの供給がないため、開先1゜
の先端部のルートフェイス11は溶融過多となシ、下向
き溶接の時は、第4図(b)に示すようなビードの垂れ
12が発生し、上向き溶接の時は第4図(c)に示すよ
うな裏波上面に凹み8が発生する。
従来技術の第2の例としては、第5図に示す方法である
。その特徴とする所は溶接停止信号が0点で与えられる
とフィラーワイヤ送給速度vFIが徐々に減速され、■
で停止すること、及びフィラーワイヤの送給が停止した
後もしばらく溶接電流■は本溶接域Aの電流工、が維持
された後、徐々に減少し、0点に至ってトーチの進行の
停止と共に電流工、も0となることである。このように
溶接終端部において溶接速度vTを一定にしておき、フ
ィラーワイヤ送給速度Vyを徐々に減速させるととで、
単位溶接長当シの溶着量を減少させてビード終端部の形
状を整える方法であるが、この場合、フィラーワイヤの
溶融プールへの移行形態において、フィラーワイヤ送給
速度が低下するとアークにさらされる時間がながくなる
ため、フィラーワイヤ先端部が球状となシ、フィラーワ
イヤからの離脱が断続し、溶融プールへの移行も断続的
な球部移行となシ、終端部のビード形成に乱れを生じる
また、溶接速度VTが大きな場合は、球部移行にょるビ
ード形状は移行位置のずれが大きくなるため、尚一層の
乱れを生ずることになる。また、フィラーワイヤ送給速
度vyが0となってフィラーワイヤの送給が止まっても
、しばらく本溶接域と同じ溶接電流I、でアークが出て
いることは、溶融過多及びクレータ−の助長を招くとと
になる。
以上の如<TIG溶接の能率向上化を図る上で、ビード
終端処理法が技術的に大きな障害となっていた。
本発明は上記のような従来の問題点を解決すべくなされ
たもので、その目的は、TIG溶接の高能率化において
、特に溶接速度の増大に伴って生ずるビード終端部のク
レータ割れおよび終端形状の不整を発生させないような
TIG溶接のビード終端処理法を提供するものである。
本発明に係るTIG溶接のビード終端処理法は、高出力
でTIG溶接を実行し、溶接停止の場合、溶接停止信号
が与えられると、溶接電流、フィラーワイヤ送給速度、
および溶接速度を一旦低出力レベルに落し、その後フィ
ラーワイヤ送給を停止させ、次いで溶接電流を徐々に減
少させることを特徴とするものである。
この方法の要点としては、溶接停止信号を出力レベルの
切替信号により高出力レベルから低出力レベルへ落すと
共に、低出力レベルにおける単位溶接長さ当シの溶着金
属量を高出力レベルにおけるものと同一にし、高低側レ
ベルにおいて形成場れるビード高さに相違を生じさせ々
いように、フィードワイヤ送給速度及び溶接速度を設定
することである。さらに溶接線4に対し直角方向にトー
チを往復運動させるオツシレーションを行って溶接する
場合には、高低両川力レベルの単位溶接長当すのオツシ
レーション回数が同様になるように、低出力レベル時の
溶接速度に対してオツシレーションの回数を設定し、低
出力レベル時のビード形状を高出力レベル時のそれと変
化させないことである。次に本発明による実施例を第6
図に従って説明する。本溶接域Aにおいては高出力レベ
ルのフィラーワイヤ送給速度VFh 、溶接電流Itt
、溶接速度vThでTIG溶接が行われていたが、溶接
の終端部に達し0点で停止信号が与えられると、各出力
は、低出力レベルの溶接電流IA、溶接速度VTt1フ
ィラーワイヤ送給速度Vyzに低下し、溶接停止信号が
与えられた0点よシ[F]点までの時間帯T2の間にお
いて、低出力レベル溶接を行う。この時のフィラーワイ
ヤ送給速度’brtの設定に当では、溶接電流11溶接
速度VTの出力レベルが変化しても、ビード形状を変化
させないようにMy h / VT hキVyz/Vt
zの関係を基準として設定する。次に[F]点よりの時
間帯T、において、溶接電流Itは徐々に減少し、0点
でOとなシアークを消滅する。溶接速度Vrtは同じく
[F]点よ90点に至る時間帯T1の間も走行を続け、
0点において停止する。
尚、開先形状によっては、トーチを溶接線4に対して、
直角方向に往復運動するオツシレーションによって溶接
を行うことがあるが、このような場合、高出力レベル時
と低出力レベル時とのビードの表面外観を均一にするだ
めには、第7図に示されるよりな0点以降の低レベルの
オツシレーション回数Ntト高出力レベルのオツシレー
ション回数Nhとの間でNh/VTh ′FNt / 
V7zの関係を保つように設定することが必要である。
本発明の実施例として、固定管の円周溶接を行う場合を
挙げると、固定管の円周溶接はその溶接姿勢が逐次変化
するので、これに伴い溶接条件が変化をするようになる
。一般にこのような場合はエンコーダー等を用いた角度
検出器や走行装置の回転数検出器によって溶接条件の切
替えを行うものである。又溶接停止信号も円周継手の任
意の位置で与えられるものであるから、ビード終端処理
のための第6図に示す■〜[F]の時間帯T8の低出力
レベル条件も一定のものとは限らない。これの対策とし
ては、低出力レベル条件を溶接姿勢別に準備しておき、
前述の角度検出器等により溶接停止信号が与えられた溶
接位置を検出し、その位置に適合する低出力レベル条件
を選択して出力させれば、どの位置で溶接を停止させて
も良好なビード終端処理を行うことが出来る。
以上の説明から明らかなように、本発明によって、高出
力レベルのTIG溶接のビード終端処理が可能になった
ため、以下のよう彦効果が得られた。
(1)TIG溶接の高能率化のために溶接電流、溶接速
度、フィラーワイヤの送給量を自由に選択しても、その
ビード終端部に欠陥を生じないよう処理することが出来
るようになった。
(2) 固定管円周継手のTIG溶接を高能率の溶接条
件で行うことが出来るようになった。
【図面の簡単な説明】
第1図はTIG溶接の模式図、第2図は従来のシーケン
ス図、第3図(a)は従来のビード平面図、第3図(b
)は第3図(、)のFE−E断面図、第3図(c)は第
6図(a)の側面断面図、第4図(a)は高出力レベル
ビード平面図、第4図(b)は高出力レベル下向ビード
側面図、第4図(c)は高出力レベル上向ビード側面図
、@5図は従来のシーケンス図、第6図は本発明実施例
のシーケンス図、第7図はオツシレーション条件図であ
る。 1.2:固定管、6:ビード、4:溶接方向線、5:ク
レータ、6:傾斜、7:割れ、8:凹み、9:裏波、1
0:開先、11:ルートフェース、12:垂れ、20:
不活側ガス雰囲気、21:タングステン電極、22:ア
ーク、26:フィラーワイヤ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗  rM 門 2 ノ LL 1− H〉 〉 −/lnQ−

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 高出力レベルでTIG溶接を施工した後該溶接の停止を
    行うに際して、溶接停止信号が与えられると溶接電流、
    フィラーワイヤ送給速度および溶接速度を一旦低出力レ
    ベルに低下させ、その後フィラーワイヤ送給を停止させ
    、次いで溶接電流を徐々に減少させることを特徴とする
    TIG溶接のビード終端処理法。
JP4049384A 1984-03-05 1984-03-05 Tig溶接のビ−ド終端処理法 Granted JPS60184468A (ja)

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JP4049384A JPS60184468A (ja) 1984-03-05 1984-03-05 Tig溶接のビ−ド終端処理法

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JPH0318986B2 JPH0318986B2 (ja) 1991-03-13

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2908975B1 (en) 2012-10-18 2017-05-17 Lincoln Global, Inc. System and power source providing modulation schemes for achieving a consistent weld bead appearance
RU2650463C1 (ru) * 2017-01-27 2018-04-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ автоматической сварки неплавящимся электродом

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2908975B1 (en) 2012-10-18 2017-05-17 Lincoln Global, Inc. System and power source providing modulation schemes for achieving a consistent weld bead appearance
RU2650463C1 (ru) * 2017-01-27 2018-04-13 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ автоматической сварки неплавящимся электродом

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