JPS60187490A - 高密度エネルギ−ビ−ムを熱源とする製管溶接法 - Google Patents
高密度エネルギ−ビ−ムを熱源とする製管溶接法Info
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- JPS60187490A JPS60187490A JP59042552A JP4255284A JPS60187490A JP S60187490 A JPS60187490 A JP S60187490A JP 59042552 A JP59042552 A JP 59042552A JP 4255284 A JP4255284 A JP 4255284A JP S60187490 A JPS60187490 A JP S60187490A
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- energy beam
- welding
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- damage
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- 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
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
- B23K26/24—Seam welding
- B23K26/26—Seam welding of rectilinear seams
- B23K26/262—Seam welding of rectilinear seams of longitudinal seams of tubes
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
- Welding Or Cutting Using Electron Beams (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、高密度エネルギービームを熱源とする製管溶
接に関し、特に、溶接中の管内面の汚損。
接に関し、特に、溶接中の管内面の汚損。
損傷等の防止に関する。
［従来技術及びその問題点］
高密度エネルギービームの集中熱源による製管溶接は、
他の溶接熱源に比べて生産性の高い高速溶接が行え、溶
接入熱を少なくすることができる。
他の溶接熱源に比べて生産性の高い高速溶接が行え、溶
接入熱を少なくすることができる。
その結果、溶接部の［１１が狭く熱影響による素管材質
の劣化が少ない、品質の優れた管の製造が可能である。
の劣化が少ない、品質の優れた管の製造が可能である。
しかし、この方法は高密度エネルギービームを溶接部に
貫通させる溶接法であるために、溶接部に投入したエネ
ルギーの一部が溶接部を貫通して管内に入る。また同時
に溶接部で発生するスパッタ。
貫通させる溶接法であるために、溶接部に投入したエネ
ルギーの一部が溶接部を貫通して管内に入る。また同時
に溶接部で発生するスパッタ。
ヒユーム類も管内に入る。これらは熱的に、あるいは汚
物として管内を損傷あるいは汚損する。
物として管内を損傷あるいは汚損する。
従来の問題点を第１図を参照して説明する。
金属板を円筒状に成型した素管１の突合せ部２を素管１
の表面近傍に集束した高密度エネルギービーム３で製管
溶接すると、溶接部を貫通したエネルギービーム４及び
溶接部から発生するスパッタ５、ヒユーム６等が管内に
入る。
の表面近傍に集束した高密度エネルギービーム３で製管
溶接すると、溶接部を貫通したエネルギービーム４及び
溶接部から発生するスパッタ５、ヒユーム６等が管内に
入る。
貫通エネルギービーム４の分布は７に示すように溶接部
の裏面に東中しており、このエネルギーで溶接部に対面
する管内面８に熱影響を与え、場合によっては表面を溶
融する。また、スパッタ５やヒユー１１６は管内面に付
着する。特に、スパッタ５の一部は管内面に溶着して容
易に除去することが困難である。
の裏面に東中しており、このエネルギーで溶接部に対面
する管内面８に熱影響を与え、場合によっては表面を溶
融する。また、スパッタ５やヒユー１１６は管内面に付
着する。特に、スパッタ５の一部は管内面に溶着して容
易に除去することが困難である。
このように高密度エネルギービームを熱源とする製管溶
接は溶接部の品質が良好でかつ生産性の高い方法である
が、この反面、管内表面の品質が低下する欠点がある。
接は溶接部の品質が良好でかつ生産性の高い方法である
が、この反面、管内表面の品質が低下する欠点がある。
この欠点が解消されれば高密度エネルギービームを熱源
とする製管溶接技術の工業的価値は飛躍的に向」ニする
が、この欠点を解消すべき対策が何ら講じられていない
のが現状である。
とする製管溶接技術の工業的価値は飛躍的に向」ニする
が、この欠点を解消すべき対策が何ら講じられていない
のが現状である。
［発明の目的］
本発明は、−Ｉ−記欠点を解消し、管内面を損傷やｌη
損することなく溶接部の品質が良好で生産性の高い製管
溶接を高密度エネルギービームを熱源として行なう方法
の提供を目的とするものである。
損することなく溶接部の品質が良好で生産性の高い製管
溶接を高密度エネルギービームを熱源として行なう方法
の提供を目的とするものである。
［発明の技術的背景］
通常１０ ” Ｗ ／ ｃＪ以」二の高密度エネルギー
で製管溶接を実施するが、このとき溶接部を貫通するエ
ネルギーは溶接部に投入する値の２〜２０％に達する。
で製管溶接を実施するが、このとき溶接部を貫通するエ
ネルギーは溶接部に投入する値の２〜２０％に達する。
該貫通エネルギーは管内部に封じ込められて吸収される
が、特に管径が小さいと溶接部に対面する管内面に著し
い熱影響を与え溶融することもある。更に管内に侵入し
たヒユームやスパッタ類を掃除して除去することも難し
い。
が、特に管径が小さいと溶接部に対面する管内面に著し
い熱影響を与え溶融することもある。更に管内に侵入し
たヒユームやスパッタ類を掃除して除去することも難し
い。
これらの問題点は、貫通エネルギー及び溶接部で発生す
るスパッタやヒユームを溶接部に対面する管内面に到達
する前に捕促する手段を講することによって解決できる
。その手段としては、貫通エネルギー及び溶接部で発生
するスパッタやヒユームを受け１１−めで管外へ排出す
る損傷防止器を溶接部の裏面に位置するように配設すれ
ばよい。この手段は溶接部となる素管の端部を突合せて
も、また両端部をラップさせた場合でも有効である。
るスパッタやヒユームを溶接部に対面する管内面に到達
する前に捕促する手段を講することによって解決できる
。その手段としては、貫通エネルギー及び溶接部で発生
するスパッタやヒユームを受け１１−めで管外へ排出す
る損傷防止器を溶接部の裏面に位置するように配設すれ
ばよい。この手段は溶接部となる素管の端部を突合せて
も、また両端部をラップさせた場合でも有効である。
［発明の構成］
金属板を筒状に成形した素管の突合せ部またはラップ部
を素管の表面近傍に猪束した高密度エネルギーで製管溶
接するにあたり、溶接部の裏面に、貫通エネルギーを吸
収しさらに溶接部から発生す３− るスパッタ及びヒユーム類を受け止めて管外へ排出する
損傷防止器を配設して溶接する。
を素管の表面近傍に猪束した高密度エネルギーで製管溶
接するにあたり、溶接部の裏面に、貫通エネルギーを吸
収しさらに溶接部から発生す３− るスパッタ及びヒユーム類を受け止めて管外へ排出する
損傷防止器を配設して溶接する。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第２図に、本発明の製管溶接法を一態様で実施する装置
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
第２図において、成形ローラ群９で連続的に筒状に成形
される素管１の突合せ部２を該突合せ部の表面近傍に北
東させた高密度エネルギービーム３で貫通溶接を行い溶
接管１０を製造するに際して、成形途中の開口部１１か
ら損傷防止器１２を溶接部の裏面に位置するように配設
する。該損傷防止器１２が溶接部から管内へ貫通するエ
ネルギービーム、スパッタ及びヒユーム類をすべて受け
止めながら製管溶接が進行するので、管内面の損傷や汚
損が無い。
される素管１の突合せ部２を該突合せ部の表面近傍に北
東させた高密度エネルギービーム３で貫通溶接を行い溶
接管１０を製造するに際して、成形途中の開口部１１か
ら損傷防止器１２を溶接部の裏面に位置するように配設
する。該損傷防止器１２が溶接部から管内へ貫通するエ
ネルギービーム、スパッタ及びヒユーム類をすべて受け
止めながら製管溶接が進行するので、管内面の損傷や汚
損が無い。
損傷防止器１２には給水管１３と排水管１４が接続され
ており、これらを通して損傷防止器１２を流れる冷却水
により、損傷防止器１２が受け止めた貫通エネルギーが
吸収され排出される。
ており、これらを通して損傷防止器１２を流れる冷却水
により、損傷防止器１２が受け止めた貫通エネルギーが
吸収され排出される。
また、損傷防止器１２の内空間は、排気管１５を一４＝
経てダスＩ−コレクター１６に接続されており、損傷防
止器１２で捕集したスパッタやヒユーム類が排気管１５
を通してダス、トコレクター１６に収態される。
止器１２で捕集したスパッタやヒユーム類が排気管１５
を通してダス、トコレクター１６に収態される。
第３図に損傷防止器１２の横断面を示す。損傷防止器１
２は、溶接部１７を貫通したエネルギービームの広がり
巾より大きく、しかも溶接部１７に対向する開口を有し
、この開口で、貫通エネルギー４のすべてを受け止める
。この開口内には、受は止めたエネルギービームを開口
内で多重反射しつつ中心に向けて進める傾斜面が形成さ
れており、この傾斜面でエネルギービームが熱エネルギ
ーとして吸収され、冷却水路１８を流れる冷却水によっ
て吸収され排出される。
２は、溶接部１７を貫通したエネルギービームの広がり
巾より大きく、しかも溶接部１７に対向する開口を有し
、この開口で、貫通エネルギー４のすべてを受け止める
。この開口内には、受は止めたエネルギービームを開口
内で多重反射しつつ中心に向けて進める傾斜面が形成さ
れており、この傾斜面でエネルギービームが熱エネルギ
ーとして吸収され、冷却水路１８を流れる冷却水によっ
て吸収され排出される。
なお、貫通エネルギービームを受け止める面は必らずし
も傾斜面とせず、エネルギー吸収のよい黒体あるいはこ
れに近い性質のものとしても、目的とする効果を達成す
ることができる。傾斜面とし更に黒体に近いものとした
場合には、エネルギービーム吸収効率の向上が期待され
る。
も傾斜面とせず、エネルギー吸収のよい黒体あるいはこ
れに近い性質のものとしても、目的とする効果を達成す
ることができる。傾斜面とし更に黒体に近いものとした
場合には、エネルギービーム吸収効率の向上が期待され
る。
［実施例］
以下実施例に↓（づいて本発明の詳細な説明する。
第 １ 表
注）■：管内表面］、、２ｍｍ幅が溶融■：ヒューム付
着、スパッタ溶着 実施例Ａ、Ｂ、Ｃは長尺管を連続に製造した場合であり
、第２図に示す装置構成で行ったものである。
着、スパッタ溶着 実施例Ａ、Ｂ、Ｃは長尺管を連続に製造した場合であり
、第２図に示す装置構成で行ったものである。
実施例Ａは損傷防止器１２を使用しなかった場合であり
管内表面に貫通エネルギーで幅］ 、 ２ｍｍの連続し
た溶融疵がつき、さらにヒユームとスパッタの付着があ
る。特にこのスパッタは管内面に溶着したものが多く、
管径が５０．８ｍｍと細いために、スパッタ除去等の管
内の手入れが極めて困難であった。
管内表面に貫通エネルギーで幅］ 、 ２ｍｍの連続し
た溶融疵がつき、さらにヒユームとスパッタの付着があ
る。特にこのスパッタは管内面に溶着したものが多く、
管径が５０．８ｍｍと細いために、スパッタ除去等の管
内の手入れが極めて困難であった。
実施例Ｂ、Ｃはいずれも損傷防止器１２を溶接部の裏面
へ挿入して用いた場合であり、溶接部を貫通して管内に
侵入した貫通エネルギーやスパッタ。
へ挿入して用いた場合であり、溶接部を貫通して管内に
侵入した貫通エネルギーやスパッタ。
ヒユーム類はすべて損傷防止器１２で受け止めら九で管
外へ排出され、管内面の熱的損傷及び汚損が防止できた
。
外へ排出され、管内面の熱的損傷及び汚損が防止できた
。
一方、実施例り、Ｅは定尺、短管を第４図に示す構成で
製造したものである。
製造したものである。
矢印１９の方向から円筒状に成形されつつある管材２０
が損傷防止器１２の給水管１３．排水管１４、排気管１
５及び損傷防器１２を包み込みつつ供給される。
が損傷防止器１２の給水管１３．排水管１４、排気管１
５及び損傷防器１２を包み込みつつ供給される。
実施例りは、該管材２０を円筒状に成形して端面＝７−
を突合せた溶接線２１を有する短素管２２として、高密
度エネルギービーム３で順次溶接ビード２３を形成して
、矢印２４の方向へ溶接管を送る。実施例Ｅは該管材２
０の端面を板厚の０．５〜５．０倍ラップさせた溶接線
２１を有し、実施例りと同様な順序で溶接を行った。
度エネルギービーム３で順次溶接ビード２３を形成して
、矢印２４の方向へ溶接管を送る。実施例Ｅは該管材２
０の端面を板厚の０．５〜５．０倍ラップさせた溶接線
２１を有し、実施例りと同様な順序で溶接を行った。
このとき、溶接部１７を管通したエネルギービーム１４
及びスパッタ、ヒユーム類を溶接部裏面の管内に配設し
た損傷防止器１２で受け止めて貫通エネルギーは給水管
１３から供給される冷却水で熱損失として排水管へ排出
され、スパッタ、ヒユーム類は排気管１５を経てダスト
コレクター１６へ吸引されて、共に管外へ排出される。
及びスパッタ、ヒユーム類を溶接部裏面の管内に配設し
た損傷防止器１２で受け止めて貫通エネルギーは給水管
１３から供給される冷却水で熱損失として排水管へ排出
され、スパッタ、ヒユーム類は排気管１５を経てダスト
コレクター１６へ吸引されて、共に管外へ排出される。
この結果、管内は熱的損傷や汚損を防止することができ
た。
た。
この場合は排気管１５．給水管１３及び排水管１４を管
内で損傷防止器１２を支持するに充分な強度を持たせた
構造にしたが、損傷防止器１２の支持具を別途設けても
この効果は変わらない。
内で損傷防止器１２を支持するに充分な強度を持たせた
構造にしたが、損傷防止器１２の支持具を別途設けても
この効果は変わらない。
なお、図示しなかったが平板状の鋼板を円筒状８−
に成形する機構及び製管中の管の搬送機構と組合せて行
われる製管溶接法であり、また、溶接部をＡｒ、Ｈｅ、
ＣＯ２等のガスで大気からシール１へすることが必要で
ある。また、実施例においては高密度エネルギービーム
の照射を垂直」二方向から行う例を示したが損傷防止器
１２の開口部の方向を変えることにより、水平方向等か
ら照射しても本発明の目的、効果は達成でき、高密度エ
ネルギービームの照射方向は任意に設定可能である。
われる製管溶接法であり、また、溶接部をＡｒ、Ｈｅ、
ＣＯ２等のガスで大気からシール１へすることが必要で
ある。また、実施例においては高密度エネルギービーム
の照射を垂直」二方向から行う例を示したが損傷防止器
１２の開口部の方向を変えることにより、水平方向等か
ら照射しても本発明の目的、効果は達成でき、高密度エ
ネルギービームの照射方向は任意に設定可能である。
さらに、形状が円筒状の管を製造する場合について説明
を行ったが、断面形状が多角形の管を製造する場合にお
いても本発明の製管溶接法は極めて有効である。
を行ったが、断面形状が多角形の管を製造する場合にお
いても本発明の製管溶接法は極めて有効である。
第１図は高密度エネルギービームを用いて製管する従来
の態様を示す正面図である。 第２図は本発明の製管溶接法を一態様で実施する装置構
成を示す斜視図、第３図は第２図に示す損傷防止器１２
の横断面図、第４図は本発明の製管溶接法をもう１つの
態様で実施する装置構成を示す斜視図である。 １：素管 ２：突合せ部 ３：高密度エネルギービーム ４；貫通エネルギービーム ５ニスバッタ６：ヒユーム ７：貫通エネルギービームのエネルギー分布８：溶接部
に対面する管内面 ９：成形ローラ群 １０：溶接管 １１：成形途中の開口部 １２：損傷防止器１３：給水
管 １４：排水管 １５：排気管 １６：ダストコレクター１７：溶接部
１８：冷却水路 １９：管材の進行方向を示す矢印 ２０：管材 ２１：溶接線 ２２：短素管 ２３：溶接ビード ２４：溶接管の進行方向を示す矢印
の態様を示す正面図である。 第２図は本発明の製管溶接法を一態様で実施する装置構
成を示す斜視図、第３図は第２図に示す損傷防止器１２
の横断面図、第４図は本発明の製管溶接法をもう１つの
態様で実施する装置構成を示す斜視図である。 １：素管 ２：突合せ部 ３：高密度エネルギービーム ４；貫通エネルギービーム ５ニスバッタ６：ヒユーム ７：貫通エネルギービームのエネルギー分布８：溶接部
に対面する管内面 ９：成形ローラ群 １０：溶接管 １１：成形途中の開口部 １２：損傷防止器１３：給水
管 １４：排水管 １５：排気管 １６：ダストコレクター１７：溶接部
１８：冷却水路 １９：管材の進行方向を示す矢印 ２０：管材 ２１：溶接線 ２２：短素管 ２３：溶接ビード ２４：溶接管の進行方向を示す矢印
Claims (1)
- 金属板を筒状に成形した素管の突合せ部、またはラップ
部を素管の表面近傍に集束した高密度エネルギービーム
で製管溶接するにあたり、溶接部の裏面に、貫通エネル
ギーを吸収しさらに溶接部から発生するスパッタ及びヒ
ユーム類を受け止めて管外へ排出する損傷防止器を配設
して溶接することを特徴とする高密度エネルギービーム
を熱源とする製造溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042552A JPS60187490A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 高密度エネルギ−ビ−ムを熱源とする製管溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59042552A JPS60187490A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 高密度エネルギ−ビ−ムを熱源とする製管溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60187490A true JPS60187490A (ja) | 1985-09-24 |
Family
ID=12639215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59042552A Pending JPS60187490A (ja) | 1984-03-06 | 1984-03-06 | 高密度エネルギ−ビ−ムを熱源とする製管溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60187490A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01228695A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Toshiba Corp | レーザ加工方法 |
| DE102010049141A1 (de) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Viessmann Werke Gmbh & Co Kg | Rohrschweißvorrichtung |
| JP2013237067A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Azbil Corp | 溶接方法および溶接装置 |
-
1984
- 1984-03-06 JP JP59042552A patent/JPS60187490A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01228695A (ja) * | 1988-03-09 | 1989-09-12 | Toshiba Corp | レーザ加工方法 |
| DE102010049141A1 (de) * | 2010-10-22 | 2012-04-26 | Viessmann Werke Gmbh & Co Kg | Rohrschweißvorrichtung |
| JP2013237067A (ja) * | 2012-05-15 | 2013-11-28 | Azbil Corp | 溶接方法および溶接装置 |
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