JPS6027473A - プラズマ溶接法 - Google Patents
プラズマ溶接法Info
- Publication number
- JPS6027473A JPS6027473A JP13617583A JP13617583A JPS6027473A JP S6027473 A JPS6027473 A JP S6027473A JP 13617583 A JP13617583 A JP 13617583A JP 13617583 A JP13617583 A JP 13617583A JP S6027473 A JPS6027473 A JP S6027473A
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- JP
- Japan
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- welding
- current
- plasma jet
- plasma
- arc
- Prior art date
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- Pending
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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
- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/02—Plasma welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Arc Welding Control (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】
本発明は高温のプラズマジェットを発生させてアーク溶
接を行うプラズマ溶接に関するものである。
接を行うプラズマ溶接に関するものである。
一般に、プラズマ溶接は高温のプラズマジェットで母材
を貫通させ、キーホールを形成しながらアーク溶接する
方法であるが、プラズマジェットを発生させる方法には
プラズマジェット法トプラズマアーク法との二つがある
。プラズマジェット法はトーチ内のタングステン棒状電
極と銅製ノズル陽極との間に直流アークを生じさせ、そ
の才わりに作動ガスを旋回流として流すことによりアー
ク柱が超高温に加熱されて膨張し、ガスがノズルからジ
ェット（ノズル出口の平均温度約１００００Ｋ ）なっ
て噴出する方法である。才だ、プラズマアーク法はトー
チ内のタングステン棒状陰極と母材の陽極との間にアー
クを生じさせ、これを囲むように作動ガスをトーチ内の
ノズルから噴出（ガス温度約３３０００Ｋ）させる方法
である。
を貫通させ、キーホールを形成しながらアーク溶接する
方法であるが、プラズマジェットを発生させる方法には
プラズマジェット法トプラズマアーク法との二つがある
。プラズマジェット法はトーチ内のタングステン棒状電
極と銅製ノズル陽極との間に直流アークを生じさせ、そ
の才わりに作動ガスを旋回流として流すことによりアー
ク柱が超高温に加熱されて膨張し、ガスがノズルからジ
ェット（ノズル出口の平均温度約１００００Ｋ ）なっ
て噴出する方法である。才だ、プラズマアーク法はトー
チ内のタングステン棒状陰極と母材の陽極との間にアー
クを生じさせ、これを囲むように作動ガスをトーチ内の
ノズルから噴出（ガス温度約３３０００Ｋ）させる方法
である。
このようなプラズマ溶接はティグ溶接等に比ベアークの
エネルギ密度が高く、アーク長が大きいので高入熱で能
率的なアーク溶接を行うことができるという特長を持っ
ている。しかしながら、従来のプラズマ溶接は母材の板
厚が１０ｗＬヲ越える溶融金属が自重によって垂れ下っ
てしまうという欠点があり、特にパイプ等の周継手溶接
では始終端部の欠陥発生、裏波の形状不良などの溶接欠
陥が発生し易かった。また、従来においてはトーチ先端
部からプラズマジェット以外に電流が流れてシリーズア
ークが発生し、これがプラズマジェットの貫通能力を低
下させ、キーホールが形成されず溶接できなくなること
がしばしばあった。
エネルギ密度が高く、アーク長が大きいので高入熱で能
率的なアーク溶接を行うことができるという特長を持っ
ている。しかしながら、従来のプラズマ溶接は母材の板
厚が１０ｗＬヲ越える溶融金属が自重によって垂れ下っ
てしまうという欠点があり、特にパイプ等の周継手溶接
では始終端部の欠陥発生、裏波の形状不良などの溶接欠
陥が発生し易かった。また、従来においてはトーチ先端
部からプラズマジェット以外に電流が流れてシリーズア
ークが発生し、これがプラズマジェットの貫通能力を低
下させ、キーホールが形成されず溶接できなくなること
がしばしばあった。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その目的
は安定したキーホールを形成できると共に垂れ下りのな
い良好な溶接ビードが得らｎるプラズマ溶接法を提供す
ることにある。
は安定したキーホールを形成できると共に垂れ下りのな
い良好な溶接ビードが得らｎるプラズマ溶接法を提供す
ることにある。
本発明は上記の目的を達成するために、溶接電流をこパ
ルス電流を使用し、プラズマジェットを脈動させたこと
を特徴とするものである。
ルス電流を使用し、プラズマジェットを脈動させたこと
を特徴とするものである。
以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すプラズマ溶接装置の概
略構成図で、図中符号１はトーチである。このトーチ１
内にはパルス電流発生装置３のマイナス側と制御装置２
を弁して接続されたタングステン棒状陰極４が設けられ
ており、パルス電流発生装置３のプラス倶１と接続した
母材５との間にアークを発生させ、トーチ１のノズル孔
６からプラズマジェット７を噴出する。
略構成図で、図中符号１はトーチである。このトーチ１
内にはパルス電流発生装置３のマイナス側と制御装置２
を弁して接続されたタングステン棒状陰極４が設けられ
ており、パルス電流発生装置３のプラス倶１と接続した
母材５との間にアークを発生させ、トーチ１のノズル孔
６からプラズマジェット７を噴出する。
才だ、図中符号８は作動ガス流出通路、９は溶融金属で
ある。
ある。
次に作用について説明する。このプラズマ溶接装置はト
ーチ１内のタングステン棒状陰極４と母材５との間にア
ークをとばし、プラズマジェット７が母材５を貫通した
状態でキーホールを形成しながらアーク溶接を行うもの
であるが、溶接電流にパルス電流発生装置３から供給さ
れるパルス電流を使用している。このため溶接電流のパ
ルス電流による脈動と同期してプラズマシェド７が脈動
することになる。
ーチ１内のタングステン棒状陰極４と母材５との間にア
ークをとばし、プラズマジェット７が母材５を貫通した
状態でキーホールを形成しながらアーク溶接を行うもの
であるが、溶接電流にパルス電流発生装置３から供給さ
れるパルス電流を使用している。このため溶接電流のパ
ルス電流による脈動と同期してプラズマシェド７が脈動
することになる。
第２図及び第３図は溶接電流とプラズマジェットとの関
係を示す線図で、第２図は溶接電流がパルス電流の場合
を示し、第３図は溶接電流が一定電流の場合を示してい
る。第２図及び第３図からも明らかなように溶接電流が
パルス電流の場合は溶接電流の脈動と同期してプラズマ
ジェット７の貫通能力も脈動する。溶接１８．流が一定
電流の場合はプラズマジェット７の貫通能力は一定とな
っている。このプラズマジェット７の脈動は第１図に示
すように自重によって垂れ下ろうとする溶融金属９を小
粒溶滴９′とじて吹き飛ばす作用があるため、第４図に
示すような垂れ下りのない良好な浴接ビート１０を形成
することが可能となる。才た、パルス・電流のピーク電
流値■、を一定電流の電流値より高くしておけば、プラ
ズマジェット７の貫通能力が大きくなるのでシリーズア
ークが発生しても安定したキーホールを形成することが
できる。なお、吹き飛ばす小粒溶滴９′の量が多い場合
、すなわち母材５の板厚が厘い場合は溶接部の表面側が
凹となるが、２層目にプラズマ溶接でキーホールを作ら
ず肉盛り溶接すれば良好な浴凄ピードが得られる。なお
、この場合の２層目溶接はティク溶接等でもよい。
係を示す線図で、第２図は溶接電流がパルス電流の場合
を示し、第３図は溶接電流が一定電流の場合を示してい
る。第２図及び第３図からも明らかなように溶接電流が
パルス電流の場合は溶接電流の脈動と同期してプラズマ
ジェット７の貫通能力も脈動する。溶接１８．流が一定
電流の場合はプラズマジェット７の貫通能力は一定とな
っている。このプラズマジェット７の脈動は第１図に示
すように自重によって垂れ下ろうとする溶融金属９を小
粒溶滴９′とじて吹き飛ばす作用があるため、第４図に
示すような垂れ下りのない良好な浴接ビート１０を形成
することが可能となる。才た、パルス・電流のピーク電
流値■、を一定電流の電流値より高くしておけば、プラ
ズマジェット７の貫通能力が大きくなるのでシリーズア
ークが発生しても安定したキーホールを形成することが
できる。なお、吹き飛ばす小粒溶滴９′の量が多い場合
、すなわち母材５の板厚が厘い場合は溶接部の表面側が
凹となるが、２層目にプラズマ溶接でキーホールを作ら
ず肉盛り溶接すれば良好な浴凄ピードが得られる。なお
、この場合の２層目溶接はティク溶接等でもよい。
また、溶接電流にパルスを流を用いる場合は母板５の板
厚が４ｓｎ以上の溶接ではパルス電流のピーク電流値Ｉ
、とベース電流値ＩＢとの差が第５図の斜線部で示すよ
うに５０Ａ以上になるようにし、かつ周波数ｆを３〜４
０Ｈｚの範囲の溶接電流条件が有効な範囲である。なお
、上記実施例ではプラズマアーク法によるプラズマ溶接
を説明したが、本発明はプラズマジェット法にも適用で
きることは勿論である。
厚が４ｓｎ以上の溶接ではパルス電流のピーク電流値Ｉ
、とベース電流値ＩＢとの差が第５図の斜線部で示すよ
うに５０Ａ以上になるようにし、かつ周波数ｆを３〜４
０Ｈｚの範囲の溶接電流条件が有効な範囲である。なお
、上記実施例ではプラズマアーク法によるプラズマ溶接
を説明したが、本発明はプラズマジェット法にも適用で
きることは勿論である。
以上述べたように本発明によれば、溶接電流にパルス電
流を使用し、プラズマジェットを脈動させたので、安定
したキーホールを形成できる共に垂れ下りのない良好な
溶接ビードが得られるという優れた効果がある。
流を使用し、プラズマジェットを脈動させたので、安定
したキーホールを形成できる共に垂れ下りのない良好な
溶接ビードが得られるという優れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すプラズマ溶接装置の概
略構成図、第２図は溶接電流がパルス電流の場合の溶接
電流とプラズマジェットの貫通能力との関係を示す線図
、第３図は溶接電流が一定電流の場合の溶接部５流とプ
ラズマジェットの貫通能力との関係を示す線図、第４図
は本発明によって形成された溶接ビードを示す断面図、
第５図は母板の板厚が４Ｎ以上の場合におけるパルス電
流の有効範囲を示す線図である。 １・・・トーチ、２・・・制御装置、３・・・パルス電
流発生装置、４・・・タングステン棒状陰極、５・・・
母材、９・・・溶融金属。 □ 誘間 第３図 □詩Ｗ
略構成図、第２図は溶接電流がパルス電流の場合の溶接
電流とプラズマジェットの貫通能力との関係を示す線図
、第３図は溶接電流が一定電流の場合の溶接部５流とプ
ラズマジェットの貫通能力との関係を示す線図、第４図
は本発明によって形成された溶接ビードを示す断面図、
第５図は母板の板厚が４Ｎ以上の場合におけるパルス電
流の有効範囲を示す線図である。 １・・・トーチ、２・・・制御装置、３・・・パルス電
流発生装置、４・・・タングステン棒状陰極、５・・・
母材、９・・・溶融金属。 □ 誘間 第３図 □詩Ｗ
Claims (1)
- 溶接電流ζこパルス電流を使用し、プラズマジェットを
脈動させたことを特徴とするプラズマ溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13617583A JPS6027473A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | プラズマ溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13617583A JPS6027473A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | プラズマ溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027473A true JPS6027473A (ja) | 1985-02-12 |
Family
ID=15169076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13617583A Pending JPS6027473A (ja) | 1983-07-26 | 1983-07-26 | プラズマ溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027473A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4788409A (en) * | 1986-08-13 | 1988-11-29 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for automatically conducting all position plasma welding of pipes |
| EP0689896A1 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-03 | KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as KOBE STEEL LTD. | Plasma welding process |
| JP2013071177A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接方法、および、プラズマキーホール溶接システム |
| WO2013073655A1 (ja) | 2011-11-17 | 2013-05-23 | 日立建機株式会社 | プラズマアーク溶接方法及びプラズマアーク溶接装置 |
| WO2019188431A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 金属材料の複合溶接方法および金属材料の突合せ溶接部材 |
-
1983
- 1983-07-26 JP JP13617583A patent/JPS6027473A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4788409A (en) * | 1986-08-13 | 1988-11-29 | Hitachi, Ltd. | Method of and apparatus for automatically conducting all position plasma welding of pipes |
| EP0689896A1 (en) * | 1994-06-28 | 1996-01-03 | KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as KOBE STEEL LTD. | Plasma welding process |
| JP2013071177A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-22 | Daihen Corp | プラズマキーホール溶接方法、および、プラズマキーホール溶接システム |
| WO2013073655A1 (ja) | 2011-11-17 | 2013-05-23 | 日立建機株式会社 | プラズマアーク溶接方法及びプラズマアーク溶接装置 |
| US9375802B2 (en) | 2011-11-17 | 2016-06-28 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Plasma arc welding method and plasma arc welding device |
| WO2019188431A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | 日鉄日新製鋼株式会社 | 金属材料の複合溶接方法および金属材料の突合せ溶接部材 |
| JPWO2019188431A1 (ja) * | 2018-03-29 | 2021-04-01 | 日本製鉄株式会社 | 金属材料の複合溶接方法および金属材料の突合せ溶接部材 |
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