JPS6055223B2 - 肉盛溶接方法 - Google Patents
肉盛溶接方法Info
- Publication number
- JPS6055223B2 JPS6055223B2 JP51048671A JP4867176A JPS6055223B2 JP S6055223 B2 JPS6055223 B2 JP S6055223B2 JP 51048671 A JP51048671 A JP 51048671A JP 4867176 A JP4867176 A JP 4867176A JP S6055223 B2 JPS6055223 B2 JP S6055223B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- shielding wall
- workpiece
- arc welding
- area
- 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.)
- Expired
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
Landscapes
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアーク溶接法、特にサブマージドアーク溶接
法によつて金属の溶接ヒートで形成される層を山盛する
方法に関するものである。
法によつて金属の溶接ヒートで形成される層を山盛する
方法に関するものである。
工作物上の溶接による山盛区域において、工作物の垂
直面の頂部まで延びる表面を満足に形成することは非常
に困難である。
直面の頂部まで延びる表面を満足に形成することは非常
に困難である。
壁の支えなしで、垂直壁の頂部で電気アーク溶接を行な
うことができるのは、細い電極棒を用いた手作業による
溶接の場合のような低出力溶接に限られる。アークの出
力が大きくなると、溶接金属の溜りが重力で落下しない
よう支持壁又は遮壁によつて支持される必要があり、こ
の溶接金属が必要な表面組織に成型されることが必要で
ある。この出力の大きいアーＡクがサブマージドアーク
溶接である場合には、溶接金属溜りを覆うフラックス粉
末も重力により落下しないように支持される必要がある
。これ等の目的のため、種々の方法が知られているが、
その大部分は機械的な装置を使用している。従つて、エ
レクトロスラグ溶接として知られるアーク溶接の場合、
水冷銅製シューを利用して溶接金属溜めを保持し、上昇
する溶接金属溜めに同期させてこのシューを上方に運ぶ
か、或は静止保持し、溶接金属溜めが凝固した後にこの
シューを除去する。溶接金属溜りと、サブマージドアー
クの場合の溶接金属溜りを覆うフラックス粉末とを支持
するためコード又はシート状の例えばアスベストのよう
な耐熱性鉱物材料を使用することも既知である。いずれ
の場合でも、溶接金属が凝固した後に取り除く必要のあ
るモールドを使用するということである。しかし溶接に
よるロール肉盛後、例えは残留物又は工作物の端縁とし
てモールドを残す場合には、工作物と一体のモールドを
使用することもある。要するに肉厚即ち大型の工作物の
生産のため、又は例えば重い一体の軸のような工作物に
純粋の溶接金属を溶接させるために、上述のようなモー
ルドが提案され、使用されている。本発明方法はアーク
溶接によつて工作物のある区域に金属の溶接ビードて形
成される層を肉盛りするにあたり、低出力アークによる
溶接によつて前記区域の少なくとも一端縁に沿つて遮壁
を肉盛りし、次に高出力アークによる溶接によつて前記
遮壁によつて画定された前記区域の残余部分に肉盛りす
ることを特徴とする。溶極を有するアークを使用して遮
壁を肉盛りするのが好ましい。
うことができるのは、細い電極棒を用いた手作業による
溶接の場合のような低出力溶接に限られる。アークの出
力が大きくなると、溶接金属の溜りが重力で落下しない
よう支持壁又は遮壁によつて支持される必要があり、こ
の溶接金属が必要な表面組織に成型されることが必要で
ある。この出力の大きいアーＡクがサブマージドアーク
溶接である場合には、溶接金属溜りを覆うフラックス粉
末も重力により落下しないように支持される必要がある
。これ等の目的のため、種々の方法が知られているが、
その大部分は機械的な装置を使用している。従つて、エ
レクトロスラグ溶接として知られるアーク溶接の場合、
水冷銅製シューを利用して溶接金属溜めを保持し、上昇
する溶接金属溜めに同期させてこのシューを上方に運ぶ
か、或は静止保持し、溶接金属溜めが凝固した後にこの
シューを除去する。溶接金属溜りと、サブマージドアー
クの場合の溶接金属溜りを覆うフラックス粉末とを支持
するためコード又はシート状の例えばアスベストのよう
な耐熱性鉱物材料を使用することも既知である。いずれ
の場合でも、溶接金属が凝固した後に取り除く必要のあ
るモールドを使用するということである。しかし溶接に
よるロール肉盛後、例えは残留物又は工作物の端縁とし
てモールドを残す場合には、工作物と一体のモールドを
使用することもある。要するに肉厚即ち大型の工作物の
生産のため、又は例えば重い一体の軸のような工作物に
純粋の溶接金属を溶接させるために、上述のようなモー
ルドが提案され、使用されている。本発明方法はアーク
溶接によつて工作物のある区域に金属の溶接ビードて形
成される層を肉盛りするにあたり、低出力アークによる
溶接によつて前記区域の少なくとも一端縁に沿つて遮壁
を肉盛りし、次に高出力アークによる溶接によつて前記
遮壁によつて画定された前記区域の残余部分に肉盛りす
ることを特徴とする。溶極を有するアークを使用して遮
壁を肉盛りするのが好ましい。
更に遮壁で画定された前記区域，の残余部分をサブマー
ジドアーク溶接によつて肉盛りするのが好ましい。本発
明によれば、遮壁の設定のために低出力のアークを使用
するので、溶接金属の表面張力が十分強く、従つて重力
に抗して金属を支持して溶融！した金属の滴下を生じな
い。
ジドアーク溶接によつて肉盛りするのが好ましい。本発
明によれば、遮壁の設定のために低出力のアークを使用
するので、溶接金属の表面張力が十分強く、従つて重力
に抗して金属を支持して溶融！した金属の滴下を生じな
い。
従つて、平坦面又は傾斜面上のいかなる点でも溶接金属
は狭い遮壁になるよう肉盛りすることができ、溶接金属
をほぼ平坦な工作物の端縁に沿つて肉盛することができ
る。溶接によつて肉盛りされたこの遮壁は従来使４用さ
れたモールドに比較し非常に小さく、モールドを工作物
と一体に形成した場合に比較しても機械加工が著るしく
少なくてすむ利点がある。後に取り除かなければならな
い冷却されたシュー又はモールドを使用する溶接肉盛り
方法に比較し、本発明による溶接肉盛りはモールドを使
用する必要がなく、従つて工作物の以後の機械加工の作
業を減らすことができる利点がある。溶接による肉盛り
は本来、作業のために大きな構成要素を必要とする個別
（単一物）製造技術である。従つて本発明による溶接に
よる肉盛りとは大いに異なり、溶接による従来の肉盛り
には各個別製造品毎に少なくとも１個の特殊なシュー又
はモールドがＢまず必要である。しかも、冷却されたシ
ュー及びモールドが溶接金属に冷却作用を及ぼすから、
シュー及びモールドに接触するようになる溶接金属組織
の形成にとつては冷却されたシュー及びモールドは若干
不利である。この接触する区域のシュー又はモールドの
冷却速度は一層大きいから、工作物の残りの部分に比較
し、接触する区域には異なる応力、異なる金属組織を生
する傾向がある。本発明方法を実施する装置は、工作物
の特定区域を画定する遮壁を肉盛りする溶接ヘッドを有
する少なくとも１個の低出力アーク溶接機と、この区域
の前記遮壁で区切られた残余部分に肉盛りする溶接ヘッ
ドを有する少なくとも１個の高出力アーク溶接機と、前
記低出力の溶接機の前記ヘッドによつて溶接される溶接
金属が前記高出力の溶接機の前記ヘッドによつて工作物
に溶接される溶接金属より前記工作物の表面の上方に常
に一層高く位置するよう、前記区域の上方に前記工作物
に対し両方の前記溶接機を動かす装置とを具えているこ
とを特徴とする。本発明方法の実施例を添付図面につき
説明する。
は狭い遮壁になるよう肉盛りすることができ、溶接金属
をほぼ平坦な工作物の端縁に沿つて肉盛することができ
る。溶接によつて肉盛りされたこの遮壁は従来使４用さ
れたモールドに比較し非常に小さく、モールドを工作物
と一体に形成した場合に比較しても機械加工が著るしく
少なくてすむ利点がある。後に取り除かなければならな
い冷却されたシュー又はモールドを使用する溶接肉盛り
方法に比較し、本発明による溶接肉盛りはモールドを使
用する必要がなく、従つて工作物の以後の機械加工の作
業を減らすことができる利点がある。溶接による肉盛り
は本来、作業のために大きな構成要素を必要とする個別
（単一物）製造技術である。従つて本発明による溶接に
よる肉盛りとは大いに異なり、溶接による従来の肉盛り
には各個別製造品毎に少なくとも１個の特殊なシュー又
はモールドがＢまず必要である。しかも、冷却されたシ
ュー及びモールドが溶接金属に冷却作用を及ぼすから、
シュー及びモールドに接触するようになる溶接金属組織
の形成にとつては冷却されたシュー及びモールドは若干
不利である。この接触する区域のシュー又はモールドの
冷却速度は一層大きいから、工作物の残りの部分に比較
し、接触する区域には異なる応力、異なる金属組織を生
する傾向がある。本発明方法を実施する装置は、工作物
の特定区域を画定する遮壁を肉盛りする溶接ヘッドを有
する少なくとも１個の低出力アーク溶接機と、この区域
の前記遮壁で区切られた残余部分に肉盛りする溶接ヘッ
ドを有する少なくとも１個の高出力アーク溶接機と、前
記低出力の溶接機の前記ヘッドによつて溶接される溶接
金属が前記高出力の溶接機の前記ヘッドによつて工作物
に溶接される溶接金属より前記工作物の表面の上方に常
に一層高く位置するよう、前記区域の上方に前記工作物
に対し両方の前記溶接機を動かす装置とを具えているこ
とを特徴とする。本発明方法の実施例を添付図面につき
説明する。
図示の実施例では、第１図に示す装置を使用して溶接に
より肉盛りすることによりタービンランナのための軸の
形状の工作物を再調整する工作状態である。
より肉盛りすることによりタービンランナのための軸の
形状の工作物を再調整する工作状態である。
この目的のため、軸Ａ上に支持され、既知の装置Ｍによ
つて回転駆動される軸１の周表面の上方に、主溶接ヘッ
ド２を取付けて既知の装置ＭＭｌによつて水平及び垂直
に動かし得るようにする。このヘッドの出力は１５〜３
５ｋＷである。代案として、溶接出力を増大するため、
多数の主溶接ヘッド２を配置し、交互に作動させてもよ
い。軸１の各端部に既知の装置ＭＭ２によつて水平及び
垂直に移動できる補助溶接ヘッド３を設ける。主溶接ヘ
ッドをサブマージドアーク型にし、他方補助溶接ヘッド
３によつて溶極を使用したシールドアーク溶接を行なわ
せる（ＭＩＧ溶接又はＭＡＧ溶接）。この補助溶接ヘッ
ド３は短かいアークで作動し、溶接金属の滴下を生じな
いような低溶接出力を有する。このようにして、軸１の
両端に溶接の層又は線を互に重ねて成る対向した１対遮
壁４を形成する。軸１に沿つて通過する度に溶接ビード
の層を形成する主溶接ヘッド２の溶融出力より各補助溶
接ヘッド３の溶接出力が著るしく小さいが、主溶接ヘッ
ド２がその水平軸線方向の前後の運動を完了する前に、
溶接層のためのモールドとして作用する遮壁４は必要な
高さに常に達している。
つて回転駆動される軸１の周表面の上方に、主溶接ヘッ
ド２を取付けて既知の装置ＭＭｌによつて水平及び垂直
に動かし得るようにする。このヘッドの出力は１５〜３
５ｋＷである。代案として、溶接出力を増大するため、
多数の主溶接ヘッド２を配置し、交互に作動させてもよ
い。軸１の各端部に既知の装置ＭＭ２によつて水平及び
垂直に移動できる補助溶接ヘッド３を設ける。主溶接ヘ
ッドをサブマージドアーク型にし、他方補助溶接ヘッド
３によつて溶極を使用したシールドアーク溶接を行なわ
せる（ＭＩＧ溶接又はＭＡＧ溶接）。この補助溶接ヘッ
ド３は短かいアークで作動し、溶接金属の滴下を生じな
いような低溶接出力を有する。このようにして、軸１の
両端に溶接の層又は線を互に重ねて成る対向した１対遮
壁４を形成する。軸１に沿つて通過する度に溶接ビード
の層を形成する主溶接ヘッド２の溶融出力より各補助溶
接ヘッド３の溶接出力が著るしく小さいが、主溶接ヘッ
ド２がその水平軸線方向の前後の運動を完了する前に、
溶接層のためのモールドとして作用する遮壁４は必要な
高さに常に達している。
これは各補助溶接ヘッドによつて溶接すべき溶接金属の
量が主溶接ヘッドによつて溶接される溶接金属の量より
格段に少ないからである。サブマージドアーク溶接ヘッ
ド２から排出されたシールド粉末が軸１の両端で垂直面
を越えて落下するのを防止するために、遮壁４の幅は粉
末の休止円維の直径と１０〜２０Ｔｎの安全問隙との和
の約半分に等しくなければならない。
量が主溶接ヘッドによつて溶接される溶接金属の量より
格段に少ないからである。サブマージドアーク溶接ヘッ
ド２から排出されたシールド粉末が軸１の両端で垂直面
を越えて落下するのを防止するために、遮壁４の幅は粉
末の休止円維の直径と１０〜２０Ｔｎの安全問隙との和
の約半分に等しくなければならない。
主溶接ヘッドが遮壁に接近する際、主溶接ヘッドの溶接
出力を調整する必要はなく、しかも遮壁４に密接する領
域で均一な直径に軸を肉盛りするためには、軸１を回転
する際、溶接ヘッド２によつて溶接した端から２番目の
溶接ビードの断面積Ｆはこの２番目溶接ビードと遮壁の
内側との間に充填すべき断面積Ｆ１に等しいことが必要
である。
出力を調整する必要はなく、しかも遮壁４に密接する領
域で均一な直径に軸を肉盛りするためには、軸１を回転
する際、溶接ヘッド２によつて溶接した端から２番目の
溶接ビードの断面積Ｆはこの２番目溶接ビードと遮壁の
内側との間に充填すべき断面積Ｆ１に等しいことが必要
である。
もしＦ１がＦより大きいと、この点での軸の直径は小さ
くなる。
くなる。
これは２番目の溶接ビードと遮壁の端縁との間の間隙を
完全に埋める程に最後の溶接ビードの量が十分でないか
らである。もしＦ１がＦより小さいと、この点での軸の
直径は大きくなる。これは２番目の溶接ビードと遮壁の
端縁との間の間隙を埋めるには溶接金属の量が余りにも
多いからである。従つてＦ１がＦに等しくなるように遮
壁の幅を定めなければならない。補助溶接ヘッドは２．
５〜７ｋＷの電力で作動するように構成するのがよい。
単一の補助溶接ヘッドでは溶接出力が余りも小さいため
必要な高さと幅に遮壁４を形成するには十分でないから
、多数の補助溶接ヘッド３を配置し軸１の周りに円周方
向に順次作用させ、第１の溶接ヘッドからの溶接金属を
それが次の溶接アークに到達する前に十分冷却するよう
にする。遮壁４のための溶接金属は工作物によつて軸の
残部のために採用した溶接金属と同一か、類似するか、
又は異なる機械的特性を得る。
完全に埋める程に最後の溶接ビードの量が十分でないか
らである。もしＦ１がＦより小さいと、この点での軸の
直径は大きくなる。これは２番目の溶接ビードと遮壁の
端縁との間の間隙を埋めるには溶接金属の量が余りにも
多いからである。従つてＦ１がＦに等しくなるように遮
壁の幅を定めなければならない。補助溶接ヘッドは２．
５〜７ｋＷの電力で作動するように構成するのがよい。
単一の補助溶接ヘッドでは溶接出力が余りも小さいため
必要な高さと幅に遮壁４を形成するには十分でないから
、多数の補助溶接ヘッド３を配置し軸１の周りに円周方
向に順次作用させ、第１の溶接ヘッドからの溶接金属を
それが次の溶接アークに到達する前に十分冷却するよう
にする。遮壁４のための溶接金属は工作物によつて軸の
残部のために採用した溶接金属と同一か、類似するか、
又は異なる機械的特性を得る。
例えばタービンのディスクランナのように多くの窪みを
有する複雑な輪部を有する本体では遮壁の金属特性に類
似する特性を有する溶接金属を用いる必要がある。この
ようにして、以後の機械加工作業を著しく減らすことが
できる。
有する複雑な輪部を有する本体では遮壁の金属特性に類
似する特性を有する溶接金属を用いる必要がある。この
ようにして、以後の機械加工作業を著しく減らすことが
できる。
本発明方法を使用する時、生ずる軸の端面の粗さは他の
方法の場合より著しく滑らかであり、単に機械加工によ
る平滑仕上げだけでよい。第２図に例示するように、垂
直端面から外出した、所謂オーバハングした端部輪部を
有する遮壁・を形成できるようにするには、遮壁を形成
するための溶融した溶接金属の粘性は高い方が有利であ
る。
方法の場合より著しく滑らかであり、単に機械加工によ
る平滑仕上げだけでよい。第２図に例示するように、垂
直端面から外出した、所謂オーバハングした端部輪部を
有する遮壁・を形成できるようにするには、遮壁を形成
するための溶融した溶接金属の粘性は高い方が有利であ
る。
本発明では、垂直からの偏向は３００又はそれ以上にす
ら達することがある。図面の簡単な説明） 第１図は作
動状態にある溶接装置の説明図、及び第２図は本発明方
法により溶接肉盛りされている工作物の一部及び溶接装
置の一部を示す拡大側面説明図である。
ら達することがある。図面の簡単な説明） 第１図は作
動状態にある溶接装置の説明図、及び第２図は本発明方
法により溶接肉盛りされている工作物の一部及び溶接装
置の一部を示す拡大側面説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 工作物の１つの区域に金属をその溶接ビードで形成
される層状に肉盛溶接する方法において、当該区域の少
くとも１方の端にこれに沿つて低出力アーク溶接により
金属の遮壁を肉盛形成し、該遮壁で画定された該区域の
残余の部分に高出力アーク溶接により金属の肉盛を施こ
すことを特徴とする肉盛溶接方法。 ２ 該遮壁を溶極を用いた低出力アーク溶接により形成
することを特徴とする「特許請求の範囲」第１項に記載
の肉盛溶接方法。 ３ 被肉盛区域内の当該残余部分には高出力のサブマー
ジアーク溶接で肉盛することを特徴とする「特許請求の
範囲」第１項、第２項のいづれか１項に記載の肉盛溶接
方法。 ４ 該低出力アーク溶接の肉盛り作業と該高出力アーク
溶接の肉盛り作業を同時平行で行うことを特徴とする「
特許請求の範囲」第１項〜第３項のいづれか１項に記載
の肉盛溶接方法。 ５ 該遮壁を工作物端面から突出したオーバハング状輪
郭に形成することを特徴とする「特許請求の範囲」第１
項〜第４項のいづれか１項に記載の肉盛溶接方法。 ６ 該遮壁を工作物の頂面に形成することを特徴とする
「特許請求の範囲」第１項〜第５項のいづれか１項に記
載の肉盛溶接方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19752519274 DE2519274C3 (de) | 1975-04-30 | Verfahren und Vorrichtung zum Auftragschweißen | |
| DE2519274.9 | 1975-04-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51135854A JPS51135854A (en) | 1976-11-25 |
| JPS6055223B2 true JPS6055223B2 (ja) | 1985-12-04 |
Family
ID=5945432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51048671A Expired JPS6055223B2 (ja) | 1975-04-30 | 1976-04-30 | 肉盛溶接方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4237361A (ja) |
| JP (1) | JPS6055223B2 (ja) |
| CA (1) | CA1049625A (ja) |
| FR (1) | FR2309302A1 (ja) |
| GB (1) | GB1521422A (ja) |
| IT (1) | IT1059416B (ja) |
| SE (1) | SE436984B (ja) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4348574A (en) * | 1980-06-13 | 1982-09-07 | Combustion Engineering, Inc. | Flux dam for submerged arc welding |
| GB2126512A (en) * | 1982-08-26 | 1984-03-28 | Hoverdale Engineering Limited | Method of hard-surfacing |
| US4842186A (en) * | 1987-10-30 | 1989-06-27 | The Babock & Wilcox Company | Method and apparatus for building a workpiece by deposit welding |
| US5189279A (en) * | 1991-12-30 | 1993-02-23 | General Electric Company | Steam turbine rotor welding |
| US5945013A (en) * | 1997-08-12 | 1999-08-31 | Elliott Turbomachinery Co., Inc. | Method of welding |
| DE10316966A1 (de) * | 2003-04-12 | 2004-10-28 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Verfahren zum Wiederaufbauen flächig ausgebildeter beschädigter Bauteile |
| FR2886563B1 (fr) * | 2005-06-02 | 2008-12-19 | Serimer Dasa Soc Par Actions S | Procede d'usinage de conduits metalliques destine a former des canalisations du type pipeline |
| FI119923B (fi) * | 2005-09-08 | 2009-05-15 | Kemppi Oy | Menetelmä ja laitteisto lyhytkaarihitsausta varten |
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| US8367962B2 (en) * | 2007-10-26 | 2013-02-05 | Ariel Andre Waitzman | Automated welding of moulds and stamping tools |
| US9776274B2 (en) | 2007-10-26 | 2017-10-03 | Ariel Andre Waitzman | Automated welding of moulds and stamping tools |
| US8704120B2 (en) * | 2008-07-03 | 2014-04-22 | Esab Ab | Device for handling powder for a welding apparatus |
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| US20100242843A1 (en) * | 2009-03-24 | 2010-09-30 | Peretti Michael W | High temperature additive manufacturing systems for making near net shape airfoils leading edge protection, and tooling systems therewith |
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| JP7411366B2 (ja) * | 2019-09-27 | 2024-01-11 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 金属積層造形方法 |
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|---|---|---|---|---|
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