JPS60210362A - 管内面肉盛溶接方法 - Google Patents
管内面肉盛溶接方法Info
- Publication number
- JPS60210362A JPS60210362A JP6321184A JP6321184A JPS60210362A JP S60210362 A JPS60210362 A JP S60210362A JP 6321184 A JP6321184 A JP 6321184A JP 6321184 A JP6321184 A JP 6321184A JP S60210362 A JPS60210362 A JP S60210362A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- bead
- torch
- welding torch
- pipe
- 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.)
- Granted
Links
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
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】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えば管内面の耐食性を向上させるための管
内面に肉盛を行う管内面肉盛溶接方法に関するものであ
る。
内面に肉盛を行う管内面肉盛溶接方法に関するものであ
る。
管内面に肉盛を行う肉盛溶接は従来外径２ＬｌＯ■以上
の管に対してはＭＩＧ溶接るるいはＴＩＧ溶接によるス
パイラル法またはステップオーバー法が採用されている
。
の管に対してはＭＩＧ溶接るるいはＴＩＧ溶接によるス
パイラル法またはステップオーバー法が採用されている
。
スパイラル法は第１図に示すように矢印Ａの円周方向に
回転している管（１）内で溶接トーチ（２）を揺動しな
がら溶接トーチ（２）を矢印Ｂ方向に連続して移動し、
第２図に示すように管（１）の内面にビート（３）をス
パイラル状に巻き付けていく方法である。
回転している管（１）内で溶接トーチ（２）を揺動しな
がら溶接トーチ（２）を矢印Ｂ方向に連続して移動し、
第２図に示すように管（１）の内面にビート（３）をス
パイラル状に巻き付けていく方法である。
ステップオーバー法は同じく第１図に示す回転している
管（１）内で溶接トーチ（２）を揺動１〜ながら、管（
１）の１回転を検出して第６図に示すようにと一ド（３
）の幅だけ溶ｔｉトーチ（２）を間欠的に移動する方法
である。
管（１）内で溶接トーチ（２）を揺動１〜ながら、管（
１）の１回転を検出して第６図に示すようにと一ド（３
）の幅だけ溶ｔｉトーチ（２）を間欠的に移動する方法
である。
このスパイラル法及びステップオーバー法においては管
（１）の回転と溶接トーチ（２）の移動を機械的に同期
させる必要があシ、このためのギヤボックスが大となり
、かつ管（１）を回転する回転機構と溶接装鉦を同一ベ
ッド上に設置する必要がある。したがって装置全体が大
がかりとなり、価格も為価となってしまう。
（１）の回転と溶接トーチ（２）の移動を機械的に同期
させる必要があシ、このためのギヤボックスが大となり
、かつ管（１）を回転する回転機構と溶接装鉦を同一ベ
ッド上に設置する必要がある。したがって装置全体が大
がかりとなり、価格も為価となってしまう。
また溶接トーチ（２）の揺動ピッチはギヤボックスのギ
ヤ比で決まる例えば６間、９■、１２１１１等と段階的
で同定であるためビードのつなぎが平担とならず、さら
に機械的条件に溶接条件を合わせる必要が有るため管（
１）の材質が変ったときの溶接条件の変更に対応できず
管（１）内面の肉盛の品質上に問題があった。
ヤ比で決まる例えば６間、９■、１２１１１等と段階的
で同定であるためビードのつなぎが平担とならず、さら
に機械的条件に溶接条件を合わせる必要が有るため管（
１）の材質が変ったときの溶接条件の変更に対応できず
管（１）内面の肉盛の品質上に問題があった。
また外径が２００１１１１１以下の管に対しては管径が
細いために上記したスパイラル法あるいはステップオー
バー法は適用できず手溶接で行われる被覆アーク溶接に
よる直線盛り法が採用されている。
細いために上記したスパイラル法あるいはステップオー
バー法は適用できず手溶接で行われる被覆アーク溶接に
よる直線盛り法が採用されている。
直線盛シ法は第４図に示すように管（すの内向の長手方
向にビード（３）を飯き、次にそのビード幅だけずらし
て次のビード（３）を置いていく方法である。
向にビード（３）を飯き、次にそのビード幅だけずらし
て次のビード（３）を置いていく方法である。
この直線盛り法によるとビード幅だけ溶接ト、−チをず
らして肉盛シするため、ビード幅を完全に制御できずど
一ド表面に凹凸が生じ易いという問題がある。またこの
直線盛り法では被覆アーク浴接が行われるためスラグが
生じ、その剥離に時間がかかり、材質によっては剥離が
困難な場合もめシスラグの巻込みが生じやすい。さらに
この方法は手溶接で行われるため肉盛できる管の長さも
手の届く範囲に限定され、長尺の管を必要とする場合は
内面に肉盛した管を円°周溶接する必要がちシ、工数の
増大を招きかつ管の直線性が悪くなる円周溶接部の落込
み変形が増すという問題を生じる。
らして肉盛シするため、ビード幅を完全に制御できずど
一ド表面に凹凸が生じ易いという問題がある。またこの
直線盛り法では被覆アーク浴接が行われるためスラグが
生じ、その剥離に時間がかかり、材質によっては剥離が
困難な場合もめシスラグの巻込みが生じやすい。さらに
この方法は手溶接で行われるため肉盛できる管の長さも
手の届く範囲に限定され、長尺の管を必要とする場合は
内面に肉盛した管を円°周溶接する必要がちシ、工数の
増大を招きかつ管の直線性が悪くなる円周溶接部の落込
み変形が増すという問題を生じる。
また材質によっては割れを生じ円周溶接ができないとい
うこともらった。
うこともらった。
この発明は上記した諸問題点を解決するため溶接トーチ
の揺動を自動化によシ管理した管内面肉盛溶接方法を提
供することを目的とするものである。
の揺動を自動化によシ管理した管内面肉盛溶接方法を提
供することを目的とするものである。
この発明の管内面肉盛溶接方法は細長いアーム先端に設
けた溶接トーチの高さを一定とし、この溶接トーチのア
ーク電圧を測定し、とのアーク電圧があらかじめビード
高さに応じて設定した基準値と一致したことを検出して
、溶接トーチを反転させることによシビードの端面倣い
を行い、平滑なビードを得る方法である。
けた溶接トーチの高さを一定とし、この溶接トーチのア
ーク電圧を測定し、とのアーク電圧があらかじめビード
高さに応じて設定した基準値と一致したことを検出して
、溶接トーチを反転させることによシビードの端面倣い
を行い、平滑なビードを得る方法である。
この発明において溶接のアーク電圧を検出して溶接トー
チの揺動を制御するのは以下に示す理由による。
チの揺動を制御するのは以下に示す理由による。
第５図に示すように母材（４）上にボテンシロメータ等
の適当な位置検出器（６）で溶接トーチ（２）を一定に
保ちながら矢印の方向に溶接トーチ（２）を揺動すると
ビード（５）の高さに応じてアーク電圧が減少し、この
アーク電圧と溶接トーチの揺動を測定すると第６図に示
す波形が得られる。第６図は横軸に時間Ｔを縦軸に電圧
Ｖを示す。図において波形ｖ０は溶接トーチ（２）の揺
動波形を、波形ＶＡはアーク電圧波形を示し、溶接トー
チ（２）がビード（５）の位置、に移動すると溶接トー
チ（２）とビード（５）間の距離が短かくなシ、アーク
電圧波形は低下する。この溶接トーチ（２）の揺動波形
Ｖ。とアーク電圧波形ｖＡとは非常によい対応があるた
め、アーク電圧を検出することによシビード（５）の位
置、高さを検知することができる。
の適当な位置検出器（６）で溶接トーチ（２）を一定に
保ちながら矢印の方向に溶接トーチ（２）を揺動すると
ビード（５）の高さに応じてアーク電圧が減少し、この
アーク電圧と溶接トーチの揺動を測定すると第６図に示
す波形が得られる。第６図は横軸に時間Ｔを縦軸に電圧
Ｖを示す。図において波形ｖ０は溶接トーチ（２）の揺
動波形を、波形ＶＡはアーク電圧波形を示し、溶接トー
チ（２）がビード（５）の位置、に移動すると溶接トー
チ（２）とビード（５）間の距離が短かくなシ、アーク
電圧波形は低下する。この溶接トーチ（２）の揺動波形
Ｖ。とアーク電圧波形ｖＡとは非常によい対応があるた
め、アーク電圧を検出することによシビード（５）の位
置、高さを検知することができる。
第７図、第８図及び第９図はこの発明の実施に使用する
一溶接装置を示し、第７図は正面図、第８図は平面図、
第９図は第７図のＡ−Ａ断面図でおる。図において（７
）は先端゛に溶接トーチ（２）及び位置検出器（６）を
取付けた細長い管からなるアームである。（８）はアー
ム（７）を取付け、台形ねじからなる軸（９）の回転に
より溶接トーチ（２）を上下方向に移動するホルダであ
る。（ｌυは昇降モータで、ギヤ一群αＧを介して軸（
９）を回転するととによシ溶接トーチ（２）の高さを調
節する。ａ２は上記昇降モータ（１１）等を固定した揺
動スライダで揺動モータ（１３に連結した台形ねじから
なる揺動軸（１４）の回転により溶接トーチ（２）を揺
動する。（ｌＥ９は揺動モータ罎を取付けた主スライダ
で、ガイドＱｅ及びナツトＣ１７）を有する。ナツトα
ｎは台形ねじからなる主軸ａυに螺合され、主軸０秒の
回転によシ主スライダｕリヲガイドレール（ＩＩに沿っ
て移動する。橢は主モータでギヤＱ心、クラッチ（イ）
及びギヤ群に）を介して主軸Ｕを回転する。
一溶接装置を示し、第７図は正面図、第８図は平面図、
第９図は第７図のＡ−Ａ断面図でおる。図において（７
）は先端゛に溶接トーチ（２）及び位置検出器（６）を
取付けた細長い管からなるアームである。（８）はアー
ム（７）を取付け、台形ねじからなる軸（９）の回転に
より溶接トーチ（２）を上下方向に移動するホルダであ
る。（ｌυは昇降モータで、ギヤ一群αＧを介して軸（
９）を回転するととによシ溶接トーチ（２）の高さを調
節する。ａ２は上記昇降モータ（１１）等を固定した揺
動スライダで揺動モータ（１３に連結した台形ねじから
なる揺動軸（１４）の回転により溶接トーチ（２）を揺
動する。（ｌＥ９は揺動モータ罎を取付けた主スライダ
で、ガイドＱｅ及びナツトＣ１７）を有する。ナツトα
ｎは台形ねじからなる主軸ａυに螺合され、主軸０秒の
回転によシ主スライダｕリヲガイドレール（ＩＩに沿っ
て移動する。橢は主モータでギヤＱ心、クラッチ（イ）
及びギヤ群に）を介して主軸Ｕを回転する。
（ハ）は早送りモータでクラッチ（２２Ａ）及びギヤ群
（ハ）ケ介して主軸ａυを回転する。なお（ハ）は主軸
Ｕをベッド（ハ）に取付けるナツトである。
（ハ）ケ介して主軸ａυを回転する。なお（ハ）は主軸
Ｕをベッド（ハ）に取付けるナツトである。
上記のように構成した溶接装置を使用してＴＩＧ溶接に
よシ、第１０図に示した小径管（１）の内面に肉感溶接
する場合の斜視図を第１１図に示す。まず溶接トーチの
早送シモータ（財）を駆動して、溶接トーチ（２）を管
（１）内に挿入した後に溶接トーチ（２）の管（１）内
面からの高さを位置検出器（６）で検出し、昇降モータ
ａυを駆動して溶接トーチ（２）を一定の高さとする。
よシ、第１０図に示した小径管（１）の内面に肉感溶接
する場合の斜視図を第１１図に示す。まず溶接トーチの
早送シモータ（財）を駆動して、溶接トーチ（２）を管
（１）内に挿入した後に溶接トーチ（２）の管（１）内
面からの高さを位置検出器（６）で検出し、昇降モータ
ａυを駆動して溶接トーチ（２）を一定の高さとする。
次に管（１）を不図示の回転装置で回転しながら主モー
タ（イ）を駆動して自動で溶接トーチ（２）を図のＢ矢
印方向に移動しつつ、ワイヤフィラに）よシワイヤを送
給しながら、揺動モータ（１３を駆動して管（１）内面
に一定幅の肉盛シを行う。以後光に肉盛シしたビード（
５）端面に倣って溶接トーチ（２）の揺動を行いながら
管（１）内面に連続して肉盛りを行う。
タ（イ）を駆動して自動で溶接トーチ（２）を図のＢ矢
印方向に移動しつつ、ワイヤフィラに）よシワイヤを送
給しながら、揺動モータ（１３を駆動して管（１）内面
に一定幅の肉盛シを行う。以後光に肉盛シしたビード（
５）端面に倣って溶接トーチ（２）の揺動を行いながら
管（１）内面に連続して肉盛りを行う。
第１２図に溶接トーチ（２）を揺動する場合のフローチ
ャートを示す。ステップ１０１で溶接トーチ（２）の揺
動方向を確認し、揺動方向が先に肉盛したビードの方向
である場合は第６図に示したアーク電圧ＶＡを検出しく
ステップ１ｏ２）、このアーク電圧ｖＡがあらかじめビ
ードの高さに応じて設定した基準電圧ｖｒと一致したこ
とを比較器（不図示）によυ検出しくステップ１０３）
、その時がら直ちに、あるいは適当な時間後に揺動停止
指令を出しくステップ１０５）、あらかじめ設定した時
間ｙ秒後に（ステップ１０６）溶接トーチ（２）の反転
を行う（ステップ１００）。溶接トーチ（２）の揺動方
向がビードの、ない側の場合はあらかじめ設定しである
揺動幅Ｗを検出して（ステップ１０４）溶接トーチ（２
）の反転を行う。これを繰返すことによシ管（１）内面
に肉盛溶接を行う。
ャートを示す。ステップ１０１で溶接トーチ（２）の揺
動方向を確認し、揺動方向が先に肉盛したビードの方向
である場合は第６図に示したアーク電圧ＶＡを検出しく
ステップ１ｏ２）、このアーク電圧ｖＡがあらかじめビ
ードの高さに応じて設定した基準電圧ｖｒと一致したこ
とを比較器（不図示）によυ検出しくステップ１０３）
、その時がら直ちに、あるいは適当な時間後に揺動停止
指令を出しくステップ１０５）、あらかじめ設定した時
間ｙ秒後に（ステップ１０６）溶接トーチ（２）の反転
を行う（ステップ１００）。溶接トーチ（２）の揺動方
向がビードの、ない側の場合はあらかじめ設定しである
揺動幅Ｗを検出して（ステップ１０４）溶接トーチ（２
）の反転を行う。これを繰返すことによシ管（１）内面
に肉盛溶接を行う。
この発明は以上説明した通シビード端面に倣って管内面
の肉盛溶接を行うことから、ビード表面が非常に平滑と
なシ手溶接で問題となっていたアンダカットやと一ド重
ね部の谷間がなくなり溶接後の非破壊検査が容易となる
。また肉感溶接に必要な溶接ビード幅や肉盛厚を他の溶
接法と比して自由に選択できるため仕様に合った最適な
肉盛条件を採用することができる。さらにビードの継ぎ
が任意の位置でできるため溶接中細等かの原因でアーク
が切れても再び溶接を続行することができる。
の肉盛溶接を行うことから、ビード表面が非常に平滑と
なシ手溶接で問題となっていたアンダカットやと一ド重
ね部の谷間がなくなり溶接後の非破壊検査が容易となる
。また肉感溶接に必要な溶接ビード幅や肉盛厚を他の溶
接法と比して自由に選択できるため仕様に合った最適な
肉盛条件を採用することができる。さらにビードの継ぎ
が任意の位置でできるため溶接中細等かの原因でアーク
が切れても再び溶接を続行することができる。
またこの発明では溶接トーチの揺動反送シが管の回転と
は同期をとる必要がないため使用する装置の犬１】な小
型、軽量化が達成でき価格も安くできる。
は同期をとる必要がないため使用する装置の犬１】な小
型、軽量化が達成でき価格も安くできる。
さらにこの発明は溶接トーチをビード端面に倣って揺動
することから管内面の肉盛シを自動でかつ不活性ガスを
使用するＴＩＧ溶接によシ行われ、いかなる材質に対し
ても対応することが可能となると共に、スラグが発生し
ないため、スラグ巻き込みや、それに伴う溶接欠陥がな
くな多品質の安定した肉盛シが可能となる。
することから管内面の肉盛シを自動でかつ不活性ガスを
使用するＴＩＧ溶接によシ行われ、いかなる材質に対し
ても対応することが可能となると共に、スラグが発生し
ないため、スラグ巻き込みや、それに伴う溶接欠陥がな
くな多品質の安定した肉盛シが可能となる。
またこの発明によると溶接トーチの揺動を溶接装置本体
で行うことができるため、溶接トーチを取付けるアーム
を細長くすることができ、その結果肉盛後の内径が５０
＋ｍ程度の小径ｇまで肉盛することができ、反転法を使
用すると管長１．２ｍまでの肉盛溶接も可能となυ、品
質の向上に果たす効果が大である。
で行うことができるため、溶接トーチを取付けるアーム
を細長くすることができ、その結果肉盛後の内径が５０
＋ｍ程度の小径ｇまで肉盛することができ、反転法を使
用すると管長１．２ｍまでの肉盛溶接も可能となυ、品
質の向上に果たす効果が大である。
第１図は管に肉盛溶接する場合の管と溶接トーチの配置
図、第２図は従来のスパイラル法によるビードの模式図
、第６図は従来のステップオーバ法によるビードの模式
図、第４図は同じ〈従来の゛直線盛υ法によるビードの
模式図、第５図は肉盛溶接によるビー、ド形成時の模式
図、第６図はアーク電圧、と溶接トーチの揺動の波形図
、第７図〜第９図はこの発明の実施に使用する溶接装置
の構造図で、第７図は正面図、第８図は平面図、第９図
は第７図のＡ−Ａ断面図、第１０図はビードと溶接トー
チの配置図、第１１図はこの発明の実施に使用する溶接
装置と管を示した斜視図、第１２図はこの発明の実施例
において溶接トーチを揺動するときのフローチャートで
ある。 （１）・・・管、（２）・・・溶接トーチ、（３）、
（５）・・・ビード、（４）・・・母材、（６）・・・
位置検出器、（７）・・アーム、（８）・・・ホルダ、
（９）・・・軸、α１．（ホ）・・・ギヤ群、αυ・・
・昇降モータ、ａａ・・・揺動スライダ、（ｌ渉・・・
揺動モータ、ａ４・・・揺動軸、ａＱ・・・主スライダ
、（Ｌ８・・・ガイド、（Ｉη・・・ナツト、（１１・
・・主軸、■・・・ガイドレール、（イ）・・・主モー
タ、Ｑｌ・・・ギヤ、（２）、（２２Ａ）・・・クラッ
チ、（ハ）・・・早送シモータ、に）・・・ベッド、■
・・・ワイヤフイラ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１＠ ■ と 第２図 第３１！１ 第４図
図、第２図は従来のスパイラル法によるビードの模式図
、第６図は従来のステップオーバ法によるビードの模式
図、第４図は同じ〈従来の゛直線盛υ法によるビードの
模式図、第５図は肉盛溶接によるビー、ド形成時の模式
図、第６図はアーク電圧、と溶接トーチの揺動の波形図
、第７図〜第９図はこの発明の実施に使用する溶接装置
の構造図で、第７図は正面図、第８図は平面図、第９図
は第７図のＡ−Ａ断面図、第１０図はビードと溶接トー
チの配置図、第１１図はこの発明の実施に使用する溶接
装置と管を示した斜視図、第１２図はこの発明の実施例
において溶接トーチを揺動するときのフローチャートで
ある。 （１）・・・管、（２）・・・溶接トーチ、（３）、
（５）・・・ビード、（４）・・・母材、（６）・・・
位置検出器、（７）・・アーム、（８）・・・ホルダ、
（９）・・・軸、α１．（ホ）・・・ギヤ群、αυ・・
・昇降モータ、ａａ・・・揺動スライダ、（ｌ渉・・・
揺動モータ、ａ４・・・揺動軸、ａＱ・・・主スライダ
、（Ｌ８・・・ガイド、（Ｉη・・・ナツト、（１１・
・・主軸、■・・・ガイドレール、（イ）・・・主モー
タ、Ｑｌ・・・ギヤ、（２）、（２２Ａ）・・・クラッ
チ、（ハ）・・・早送シモータ、に）・・・ベッド、■
・・・ワイヤフイラ。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１＠ ■ と 第２図 第３１！１ 第４図
Claims (1)
- 細長いアーム先端に設けた溶接トーチの高さを一定とし
、該溶接トーチのアーク電圧を測定し、該アーク電圧が
あらかじめビート高さに応じて設定した基準値と一致し
たことを検出して、溶接トーチを反転させることにより
ビードの端面倣いを行うことを特徴とする管内面肉盛溶
接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6321184A JPS60210362A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 管内面肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6321184A JPS60210362A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 管内面肉盛溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210362A true JPS60210362A (ja) | 1985-10-22 |
| JPH0128673B2 JPH0128673B2 (ja) | 1989-06-05 |
Family
ID=13222633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6321184A Granted JPS60210362A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 管内面肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210362A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021074759A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形物の製造方法、造形物の製造装置、及びプログラム |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP6321184A patent/JPS60210362A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021074759A (ja) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | 株式会社神戸製鋼所 | 造形物の製造方法、造形物の製造装置、及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0128673B2 (ja) | 1989-06-05 |
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