JPS6046880A - 耐熱鋼材のミグ溶接法 - Google Patents
耐熱鋼材のミグ溶接法Info
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- JPS6046880A JPS6046880A JP15600283A JP15600283A JPS6046880A JP S6046880 A JPS6046880 A JP S6046880A JP 15600283 A JP15600283 A JP 15600283A JP 15600283 A JP15600283 A JP 15600283A JP S6046880 A JPS6046880 A JP S6046880A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- shielding
- shielding gas
- nozzle
- primary
- 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.)
- 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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (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、ミグ溶接法、特に耐熱鋼材のミグ溶接におい
て、溶融プール近傍母材をシールドガスにて確実に被包
することにより、母材の微細割れの発生を防止するよう
にしたものである。
て、溶融プール近傍母材をシールドガスにて確実に被包
することにより、母材の微細割れの発生を防止するよう
にしたものである。
ミグ溶接（ＭＩＧ溶接）と略称される溶極イナートガス
アーク溶接は、第３図に示すように、消耗電極ワイヤ（
２）を送通する電極チップ（３）のまわりにシールドガ
スノズル（４）を有する溶接トーチ（１）を溶接母材（
１０、１０）の開先部にのぞませ、シールドガス０１）
を送給しながら行なわれる。電極ワイヤ（２）直下では
、ワイヤと前層溶接ビード（ＩＯの間に発生するアーク
（５）の高熱と、溶融プール０４）の保有熱にて開先母
材が溶融される。
アーク溶接は、第３図に示すように、消耗電極ワイヤ（
２）を送通する電極チップ（３）のまわりにシールドガ
スノズル（４）を有する溶接トーチ（１）を溶接母材（
１０、１０）の開先部にのぞませ、シールドガス０１）
を送給しながら行なわれる。電極ワイヤ（２）直下では
、ワイヤと前層溶接ビード（ＩＯの間に発生するアーク
（５）の高熱と、溶融プール０４）の保有熱にて開先母
材が溶融される。
この溶接において電極チップまわりのシールドガスノズ
ル（４）からシールドガス０１）を吹送するのは、アー
ク（５）を安定化するとともに、溶融プール（１４）を
大気の酸化雰囲気から遮断し、プロボールやスラグ割れ
などの欠陥のない健全な溶接金属を形成することを目的
とするものである。炭素鋼や低合金鋼、あるいは通常の
ステンレス鋼の溶接では、前記のような比較的簡素なシ
ールド構造にて、ブローホールやスラグ割れなどの問題
もなく、所要の溶接品質を得ることができる。
ル（４）からシールドガス０１）を吹送するのは、アー
ク（５）を安定化するとともに、溶融プール（１４）を
大気の酸化雰囲気から遮断し、プロボールやスラグ割れ
などの欠陥のない健全な溶接金属を形成することを目的
とするものである。炭素鋼や低合金鋼、あるいは通常の
ステンレス鋼の溶接では、前記のような比較的簡素なシ
ールド構造にて、ブローホールやスラグ割れなどの問題
もなく、所要の溶接品質を得ることができる。
しかし、耐熱鋼材、主としてＣ−Ｎ ｉ −Ｃｒ−Ｆｅ
系鋼材のミグ溶接においては、しばしば溶融プール近傍
母材００に微細な割れの発生がみられる。
系鋼材のミグ溶接においては、しばしば溶融プール近傍
母材００に微細な割れの発生がみられる。
この微細割れは、粒界液化割れといわれるもので、粒界
間［−１の形態を早し、ビード表面の溶接線（溶融線）
を起点と１７で母材側に最大約２ ｍｍ程度の領域内に
進展している。
間［−１の形態を早し、ビード表面の溶接線（溶融線）
を起点と１７で母材側に最大約２ ｍｍ程度の領域内に
進展している。
本発明は、１１１１・１熱鋼材のミグ溶接における」二
記微細割れを防止することを目的とする。
記微細割れを防止することを目的とする。
この微細割れは溶接中、溶融プール近傍母材に対するシ
ールド効果が不足することに起因する。
ールド効果が不足することに起因する。
すなわち、溶接中（アーク発生中）の溶融プール（１４
）を被包し大気から遮断するシールドガス０υは、アー
ク熱やアーク周辺雰囲気の温度−上昇により気流の乱れ
を堅し、また前記シールド構造上、シールド効果に限’
／ｉ’−があるため、シールド領域内に不可避的に大気
中の酸素が微量混入する。一方、溶接Ｎ材である耐熱鋼
材は、結晶粒界に一次炭化物（通常、Ｃｒ炭化物）が析
出しており、炭化物粒子近傍ではＣｒ欠乏層が存在する
。しかも、粒界近傍は、ミクロ的に最終凝固部であるた
め、不純物（Ｓｉ の酸化物や低融点化合物、Ｐ、Ｓな
ど）の偏析を伴う３、とくに鋳造材ではこれらの傾向が
著しい。このような組織的性状を有する母材が、溶接中
、溶融プール近傍において、アークおよび溶融プールか
らの熱影響により高温（通常、融点直下の温度になって
いる）状態で、前記シールド不足に起因して混入する微
量酸素を含む雰囲気にさらされると、粒界酸化による粒
界脆化と融点の低下を生じ、かつ粒界不純物の存在によ
って、粒界液化が助長され、微細割れの発生をみるので
ある。
）を被包し大気から遮断するシールドガス０υは、アー
ク熱やアーク周辺雰囲気の温度−上昇により気流の乱れ
を堅し、また前記シールド構造上、シールド効果に限’
／ｉ’−があるため、シールド領域内に不可避的に大気
中の酸素が微量混入する。一方、溶接Ｎ材である耐熱鋼
材は、結晶粒界に一次炭化物（通常、Ｃｒ炭化物）が析
出しており、炭化物粒子近傍ではＣｒ欠乏層が存在する
。しかも、粒界近傍は、ミクロ的に最終凝固部であるた
め、不純物（Ｓｉ の酸化物や低融点化合物、Ｐ、Ｓな
ど）の偏析を伴う３、とくに鋳造材ではこれらの傾向が
著しい。このような組織的性状を有する母材が、溶接中
、溶融プール近傍において、アークおよび溶融プールか
らの熱影響により高温（通常、融点直下の温度になって
いる）状態で、前記シールド不足に起因して混入する微
量酸素を含む雰囲気にさらされると、粒界酸化による粒
界脆化と融点の低下を生じ、かつ粒界不純物の存在によ
って、粒界液化が助長され、微細割れの発生をみるので
ある。
本発明は、このような微細割れ発生機構にかんがみ、溶
接中の溶融プールに接する母材およびその近傍に対する
シールド効果を補強することにより微細割れを防止した
のである。
接中の溶融プールに接する母材およびその近傍に対する
シールド効果を補強することにより微細割れを防止した
のである。
本発明の耐熱鋼材のミグ溶接法は、溶接トーチの電極チ
ップまわりの１次シールドガスノズルから１次シールド
ガスを吹送するとともに、１次シールドガスノズルを囲
繞する２次シールドガスノズルから１次シールドガス流
を被包する２次シールドガスを吹送しながら溶接を行う
ようにしたものである。
ップまわりの１次シールドガスノズルから１次シールド
ガスを吹送するとともに、１次シールドガスノズルを囲
繞する２次シールドガスノズルから１次シールドガス流
を被包する２次シールドガスを吹送しながら溶接を行う
ようにしたものである。
第１図および第２図により本発明方法を説明すると、（
４）は１次シールドガスノズル、（６）は２次シールド
ガスノズルであり、１次ノズル（４）と２次ノズル（６
）とは電極チップのまわりに同心円状に二重に形成され
ている。（７）は２次ノズルから吹送されるシールドガ
スのガス分布および流速を径方向および局方向に均等化
するために２次ノズル（６）内に設けられた耐熱性を有
するメツシュ板（例えば、ステンレス鋼製）からなるガ
スレンズでアル。（８）は各ノズル内に取付けられた邪
魔板であり、適当な口径のガス流通孔を有する。
４）は１次シールドガスノズル、（６）は２次シールド
ガスノズルであり、１次ノズル（４）と２次ノズル（６
）とは電極チップのまわりに同心円状に二重に形成され
ている。（７）は２次ノズルから吹送されるシールドガ
スのガス分布および流速を径方向および局方向に均等化
するために２次ノズル（６）内に設けられた耐熱性を有
するメツシュ板（例えば、ステンレス鋼製）からなるガ
スレンズでアル。（８）は各ノズル内に取付けられた邪
魔板であり、適当な口径のガス流通孔を有する。
本発明溶接法は、１次ノズル（４）からシールドガス０
１）を吹送しアークおよび溶融プール０荀を被包すると
ともに、２次ノズル（６）から、ガスレンズ（７）を通
って均等な流れとなって吹送される２次シールドガス（
＋２１１とて１次シールドガスの周囲を被包する。
１）を吹送しアークおよび溶融プール０荀を被包すると
ともに、２次ノズル（６）から、ガスレンズ（７）を通
って均等な流れとなって吹送される２次シールドガス（
＋２１１とて１次シールドガスの周囲を被包する。
この２次シールドガスの付加によって、１次シールドガ
スのみでは阻＋］二できない溶融プール０４）およびそ
の近傍両側ｆｊ材表面（１５、１５）への微量の酸素／
１４．人が阻Ｉにされるので、溶融プールは清浄に保た
れると同時に、その近傍両側母材の高温酸化とそれに伴
う微細割れは未然に防ｆにされる。
スのみでは阻＋］二できない溶融プール０４）およびそ
の近傍両側ｆｊ材表面（１５、１５）への微量の酸素／
１４．人が阻Ｉにされるので、溶融プールは清浄に保た
れると同時に、その近傍両側母材の高温酸化とそれに伴
う微細割れは未然に防ｆにされる。
本発明に使用される溶接トーチ（１）の各ノズルは、開
先内溶融プールおよびその近傍両側母材表面をシールド
ガスで被包できる程の口径を有する。１次ノズル外径は
２５〜３０問程度、２次ノズルの外径は５０〜７０闘程
度が適当である。各ノズルからのシールドガスの吹送条
件は、溶接条件により一様ではないが、１次シールドガ
スは流量１５〜２５１／分、流速３０〜８０ｍ／分、一
方２次シールドガスは流量３０〜５ｏｌ／分、 流速２
０〜３５ｍ／分程度として好結果を得ることができる。
先内溶融プールおよびその近傍両側母材表面をシールド
ガスで被包できる程の口径を有する。１次ノズル外径は
２５〜３０問程度、２次ノズルの外径は５０〜７０闘程
度が適当である。各ノズルからのシールドガスの吹送条
件は、溶接条件により一様ではないが、１次シールドガ
スは流量１５〜２５１／分、流速３０〜８０ｍ／分、一
方２次シールドガスは流量３０〜５ｏｌ／分、 流速２
０〜３５ｍ／分程度として好結果を得ることができる。
シールドガスは通常のものと同様に例えば、アルコ゛ン
ガス（Ａｒ）あるいはＡｒ −１−２０％Ｃ０ｚｆＪＲ
合ガスなどの不活性ガスである１、２次ノズル内に装着
されるガスレンズ用メツシュ板は、線径０．１〜Ｑ、
２ＭＭで、２０〜６０メツシュ程度のものが適当である
。ガスレンズ（７）を１次ノズル内にも取付ければ、各
ノズルからのシールドガス流の均等化によってシールド
効果をより高めることができる。
ガス（Ａｒ）あるいはＡｒ −１−２０％Ｃ０ｚｆＪＲ
合ガスなどの不活性ガスである１、２次ノズル内に装着
されるガスレンズ用メツシュ板は、線径０．１〜Ｑ、
２ＭＭで、２０〜６０メツシュ程度のものが適当である
。ガスレンズ（７）を１次ノズル内にも取付ければ、各
ノズルからのシールドガス流の均等化によってシールド
効果をより高めることができる。
本発明の対象とする溶接母材は、例えばＪＩＳ５ＣＩ１
１２、５ＣＩＴ１３、 Ｓ ＣＨ２２、ＡＳＴＭ、。
１２、５ＣＩＴ１３、 Ｓ ＣＨ２２、ＡＳＴＭ、。
ＡＣｌのＩＴ １；、ＩＴ Ｉｆ、ＩＴ Ｋ ４０など
、一般ｔこ耐熱鋼と称される各種合金鋼が含まれる。
、一般ｔこ耐熱鋼と称される各種合金鋼が含まれる。
本発明方法の実施例として、前記第１図、第２図に示す
溶接態様にて、溶接トーチの１次ノズル（４）おｊ二ひ
２次ノズル（６）からぞれそ゛れ、Ａｒ ガ゛スを吹送
しなから１ＩＩｉ］熱鋼板（ＪＩＳ ５ＣＨ１８）の多
１１η盛り突合せ溶接を行った。溶接条件は次のとおり
である。
溶接態様にて、溶接トーチの１次ノズル（４）おｊ二ひ
２次ノズル（６）からぞれそ゛れ、Ａｒ ガ゛スを吹送
しなから１ＩＩｉ］熱鋼板（ＪＩＳ ５ＣＨ１８）の多
１１η盛り突合せ溶接を行った。溶接条件は次のとおり
である。
（１）溶接Ｎ”材：板厚２０ＭＭ、開先形状２０１３開
先。
先。
（２）溶接電流・電圧：１８０〜２００Ａ。
２６〜２８Ｖ。
（：（）溶接トーチ移行速度： ２４０〜２６ （１１
／分。
／分。
（４）１次シールドガスノズル
内径：２０酊、外径２５ｍ１
シールドカス流量：２０１／ｍＩｎ。
ｎ 流速： ６３ ｍ／ｒａｉｎ。
（５）２次シールドガスノズル
タ１径 二 ６０ｍｍ、。
（７）
ガスノズル：線径０゜１．４． ｔｔｔｙａＸ ４．０
メツシユ（ステンレス鋼製）。
メツシユ（ステンレス鋼製）。
シールドガス流量： ８０１／席ｎ。
／／ 呵： ２１ ｍ ／ｒｎｔｎ。
上記溶接により微細割れのない溶接継手を形成した。ま
た、Ｘ線検査により内部品質にも問題ないことが確めら
れた。
た、Ｘ線検査により内部品質にも問題ないことが確めら
れた。
このように、本発明によれば耐熱鋼材のミグ溶接におい
て、微細割れを生じることなく、健全な溶接継手を形成
することができる。むろん、突合せ溶接だけでなく、隅
肉溶接などの各種継手の溶接に適用され、また肉盛溶接
などにおいても同様に奏効するものである。
て、微細割れを生じることなく、健全な溶接継手を形成
することができる。むろん、突合せ溶接だけでなく、隅
肉溶接などの各種継手の溶接に適用され、また肉盛溶接
などにおいても同様に奏効するものである。
第１図は本発明による溶接要領の具体例を示す縦断面図
、第２図は平面説明図、第３図は従来法を示す縦断面図
である。 １：溶接トーチ、４：１次シールドガスノズル、６：２
次シールドガスノズル、７：ガスレンズ、１０：溶接母
材、１１，１２：シールドガス、（８） ＩＱ、Ｉ（’ｉＦｉすＩノール。 代理人 弁理士 宮 崎 新八部 第１図 第３図 第２図
、第２図は平面説明図、第３図は従来法を示す縦断面図
である。 １：溶接トーチ、４：１次シールドガスノズル、６：２
次シールドガスノズル、７：ガスレンズ、１０：溶接母
材、１１，１２：シールドガス、（８） ＩＱ、Ｉ（’ｉＦｉすＩノール。 代理人 弁理士 宮 崎 新八部 第１図 第３図 第２図
Claims (1)
- （］）電極チップまわりの１次シールドガスノズルから
、アークおよび溶融プールを被包するための１次シール
ドガスを吹送するとともに、１次シールドガスノズルを
囲繞する、メツシュ状ガスレンズを備えた２次シールド
ガスノズルから、１次シールドガス流を被包する２次シ
ールドガスを吹送しながら溶接することを特徴とする耐
熱鋼材のミグ溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15600283A JPS6046880A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 耐熱鋼材のミグ溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15600283A JPS6046880A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 耐熱鋼材のミグ溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6046880A true JPS6046880A (ja) | 1985-03-13 |
Family
ID=15618180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15600283A Pending JPS6046880A (ja) | 1983-08-26 | 1983-08-26 | 耐熱鋼材のミグ溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046880A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159497U (ja) * | 1988-04-25 | 1989-11-06 | ||
| CN112894073A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-06-04 | 苏州弧瀚科技有限公司 | 一种利用旋转电极复合旋转电弧的窄间隙焊接方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150838A (ja) * | 1974-10-31 | 1976-05-04 | Kobe Steel Ltd | Gasushiirudoyosetsuhoho oyobi sonosochi |
| JPS5387950A (en) * | 1977-01-13 | 1978-08-02 | Babcock Hitachi Kk | Shield gas welding method |
-
1983
- 1983-08-26 JP JP15600283A patent/JPS6046880A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5150838A (ja) * | 1974-10-31 | 1976-05-04 | Kobe Steel Ltd | Gasushiirudoyosetsuhoho oyobi sonosochi |
| JPS5387950A (en) * | 1977-01-13 | 1978-08-02 | Babcock Hitachi Kk | Shield gas welding method |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01159497U (ja) * | 1988-04-25 | 1989-11-06 | ||
| CN112894073A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-06-04 | 苏州弧瀚科技有限公司 | 一种利用旋转电极复合旋转电弧的窄间隙焊接方法 |
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