JPS6099484A - すみ肉継手の多層溶接法 - Google Patents
すみ肉継手の多層溶接法Info
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- JPS6099484A JPS6099484A JP20479183A JP20479183A JPS6099484A JP S6099484 A JPS6099484 A JP S6099484A JP 20479183 A JP20479183 A JP 20479183A JP 20479183 A JP20479183 A JP 20479183A JP S6099484 A JPS6099484 A JP S6099484A
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- Japan
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- welding
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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
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0216—Seam profiling, e.g. weaving, multilayer
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はアーク溶接によるずみ内継手の多層溶接法に係
り、特に自動多層溶接に好適な多層溶接法に関するもの
である。
り、特に自動多層溶接に好適な多層溶接法に関するもの
である。
し発明の背景〕
アーク溶接により自動多層？８接を行うには、各溶接ご
との溶接トーチ位置及び溶接条件を自動的に演算制御す
ることが望ましい。
との溶接トーチ位置及び溶接条件を自動的に演算制御す
ることが望ましい。
しかるに従来の自動多層溶接例では、前層の厚さを検出
器により検出し、次の溶接において、適正な位置に溶接
１−一チな自動的に演算制御し、手動設定された溶接条
件で多層溶接を行っているもの、あるいは、検出器を使
用しないで溶接部の開先断面形状を幾何学的に予め明ら
かにし”Ｃおき、前層の溶接において開先内へ与えられ
た単位時間当りの溶着量と溶接速度から、前層の積層厚
さと幅を算出し、次層の７６接ト一チ位置を自動的に演
算制御し手動設定した溶接条件で多層溶接を行うものな
どがある。検出器を使用して積層厚さを検出する例では
、操作性の観点から検出器は溶接トーチ近傍に配備され
ることが多く、アーク熱、スパッタ及びヒユーム等で長
寿命及び高精度の検出は望めない。また、上記の例では
、溶接条件については手動設定であるため多層多パス溶
接では溶接条件の入力が大変煩わしい。
器により検出し、次の溶接において、適正な位置に溶接
１−一チな自動的に演算制御し、手動設定された溶接条
件で多層溶接を行っているもの、あるいは、検出器を使
用しないで溶接部の開先断面形状を幾何学的に予め明ら
かにし”Ｃおき、前層の溶接において開先内へ与えられ
た単位時間当りの溶着量と溶接速度から、前層の積層厚
さと幅を算出し、次層の７６接ト一チ位置を自動的に演
算制御し手動設定した溶接条件で多層溶接を行うものな
どがある。検出器を使用して積層厚さを検出する例では
、操作性の観点から検出器は溶接トーチ近傍に配備され
ることが多く、アーク熱、スパッタ及びヒユーム等で長
寿命及び高精度の検出は望めない。また、上記の例では
、溶接条件については手動設定であるため多層多パス溶
接では溶接条件の入力が大変煩わしい。
本発明の目的はアーク溶接によるすみ内継手の多Ｎ溶接
において、検出器が不要であって１・−チ位置及び溶接
条件を自動で制御する簡便な多層溶接法を提供すること
にある。
において、検出器が不要であって１・−チ位置及び溶接
条件を自動で制御する簡便な多層溶接法を提供すること
にある。
本発明は、予め溶着金属を満して接合すべき開先断面形
状を幾何学的に明らかにしておき、溶接条件として層単
位で変化させることができる溶接電流及び溶接速度を入
力して、溶接電流の設定値からアーク電圧を算出して溶
接条件を決定し、かつ、溶接電流の設定値から算出した
単位時間当りの溶着量と、設定した溶接電流及び溶接速
度の関数として算出した溶接パスのビード幅から溶接パ
スのビード厚さをめることにより溶接トーチ位置を決定
し、連続してすみ内継手の多層溶接を行うようにしたも
のである。
状を幾何学的に明らかにしておき、溶接条件として層単
位で変化させることができる溶接電流及び溶接速度を入
力して、溶接電流の設定値からアーク電圧を算出して溶
接条件を決定し、かつ、溶接電流の設定値から算出した
単位時間当りの溶着量と、設定した溶接電流及び溶接速
度の関数として算出した溶接パスのビード幅から溶接パ
スのビード厚さをめることにより溶接トーチ位置を決定
し、連続してすみ内継手の多層溶接を行うようにしたも
のである。
以下、本発明の多層積層法を第１図及び第２図を用いて
説明する。
説明する。
第１図には、すみ内継手の溶着量Ｒを満して接合すべき
開先もしくは溶接個所の断面形状を示した。第１図（ａ
）は、開先を有するすみ内継手の断面形状を示している
。溶着金属を満して接合すべき開先断面形状は、四辺形
ＡＢＣＩ）である。四辺形ＡＢＣυの面積及び四辺形Ａ
ＢＣＤの各点（Ａ ｒ Ｂ ｒ Ｃ＋０点）の座標は、
脚長し、全積層長さ１１、ルー１〜幅ｈ８、開先深さｔ
及び開先角度Ｏでｔｔ”Ａできる。
開先もしくは溶接個所の断面形状を示した。第１図（ａ
）は、開先を有するすみ内継手の断面形状を示している
。溶着金属を満して接合すべき開先断面形状は、四辺形
ＡＢＣＩ）である。四辺形ＡＢＣυの面積及び四辺形Ａ
ＢＣＤの各点（Ａ ｒ Ｂ ｒ Ｃ＋０点）の座標は、
脚長し、全積層長さ１１、ルー１〜幅ｈ８、開先深さｔ
及び開先角度Ｏでｔｔ”Ａできる。
また、第１図（ｂ）に示すように開先のないすみ内継手
の断面形状は三角形ＡＢＣであり、その断面積及び三角
形ＡＢＣの頂点（Ａ、Ｂ、Ｃ点）の座標は、脚長工、１
、全積層厚さ１１及び５ｉ１先角度０を与えれば決定で
きる。
の断面形状は三角形ＡＢＣであり、その断面積及び三角
形ＡＢＣの頂点（Ａ、Ｂ、Ｃ点）の座標は、脚長工、１
、全積層厚さ１１及び５ｉ１先角度０を与えれば決定で
きる。
第２図は、脚長Ｌ、全積層厚さｈが与えられた場合の一
例として第１図（ａ）に示した開先を有するすみ内継手
の多層積層法を説明する図である。
例として第１図（ａ）に示した開先を有するすみ内継手
の多層積層法を説明する図である。
本発明の多層積層法は、層単位で設定した溶接電流Ｉ
（Ａ）と溶接速度ｖ （ｍｍ／ｍｊ、ｎ）と、溶着金属
を満して接合すべき開先断面形状（Ａ、Ｂ、Ｃ。
（Ａ）と溶接速度ｖ （ｍｍ／ｍｊ、ｎ）と、溶着金属
を満して接合すべき開先断面形状（Ａ、Ｂ、Ｃ。
Ｄ点座標）を入力して、各層における各溶接パスの溶接
トーチ位置及び溶接条件を自動的に決定し、自動溶接を
行う多層積層法である。
トーチ位置及び溶接条件を自動的に決定し、自動溶接を
行う多層積層法である。
その具体的方法は、予め使用ワイヤ径、シールドガスの
種類によって、層単位で設定した溶接電流Ｉ （Ａ）の
関数として適正アーク電圧Ｅ（Ｖ）及び溶１ａｆＬＱ
（ｎｎ３／ｍ１ｎ）を、また、同設定溶接電流Ｉ（Ａ）
と溶接速度Ｖ（胴／ｎ１ｉｎ）の関数として各溶接パス
のビード幅ΔＩＲ（ｌＩ＋ｍ）を実験的にめておき、各
溶接パスの断面積をビード幅ΔＲ（ｎｖｎ）、ビード厚
さＺＺ（ｍｍ）の小長方形で近似することにより以下の
演算式から決定できる。
種類によって、層単位で設定した溶接電流Ｉ （Ａ）の
関数として適正アーク電圧Ｅ（Ｖ）及び溶１ａｆＬＱ
（ｎｎ３／ｍ１ｎ）を、また、同設定溶接電流Ｉ（Ａ）
と溶接速度Ｖ（胴／ｎ１ｉｎ）の関数として各溶接パス
のビード幅ΔＩＲ（ｌＩ＋ｍ）を実験的にめておき、各
溶接パスの断面積をビード幅ΔＲ（ｎｖｎ）、ビード厚
さＺＺ（ｍｍ）の小長方形で近似することにより以下の
演算式から決定できる。
Ｅ＝Ｃ，・Ｉ＋Ｃ，（１）
Ｑ＝に、・ｉ 十Ｋ （２）
ΔＲ＝α・■十β・Ｖ＋γ （３）
ΔＺ＝（Ｑ／ｖ）Ｘ（１／ΔＲ） （４）ここに、Ｃ，
、Ｃ，、に、、に、α、β及びγは使用ワイヤ径、シー
ルドガスの種類で変化する定数であり、シールドガス、
にＭＡＧ（八ｒ＋２０％Ｃ０２）を使用したワイヤ径１
．２（＋ｎｍ）のソリッドワイヤノー例では、Ｃ，＝０
．０５ （Ｖ／Δ）、Ｃ０＝ １４．５ （Ｖ） 、Ｋ
＋ ＝ ８４ Ｃｒ、ｓｎ’ 、／＋ｎ、ｉｎ・Δ）、
Ｋ ；、−１２，９８Ｘ ｉ Ｏ：Ｉ Ｑ＋ｎｍ ３
／ 夏Ｉ□、Ｌｏ） 、ｔｚ ＝ １ ５． ：’）
Ｘ］、Ｏ−” （ｎｕｎ ／’ Ａ ） 、 β ＝−
１，２（ｍｍ口）、γ ＝ ６（冊１）であった。
、Ｃ，、に、、に、α、β及びγは使用ワイヤ径、シー
ルドガスの種類で変化する定数であり、シールドガス、
にＭＡＧ（八ｒ＋２０％Ｃ０２）を使用したワイヤ径１
．２（＋ｎｍ）のソリッドワイヤノー例では、Ｃ，＝０
．０５ （Ｖ／Δ）、Ｃ０＝ １４．５ （Ｖ） 、Ｋ
＋ ＝ ８４ Ｃｒ、ｓｎ’ 、／＋ｎ、ｉｎ・Δ）、
Ｋ ；、−１２，９８Ｘ ｉ Ｏ：Ｉ Ｑ＋ｎｍ ３
／ 夏Ｉ□、Ｌｏ） 、ｔｚ ＝ １ ５． ：’）
Ｘ］、Ｏ−” （ｎｕｎ ／’ Ａ ） 、 β ＝−
１，２（ｍｍ口）、γ ＝ ６（冊１）であった。
ずなわち、７宿接［・−す位ＭＥ、 七ｔ：、開先断面
形状の左右方向では、線分ＢＣ又はＡＢより右方向に浴
接パスビート幅ｚＲずつし動させたイ；＝−ｉ＝であり
、ｕ：」完断面形状の上下方向では前層の溶接バスビー
ド厚さＺＺずつ上方向に移動させた位置と１−７で決定
され、左右方向の溶接パス数はｌｉｄ分Δ［）まで、ま
た、上下方向の層更Ｉ′は−ｉ積層厚さ１１まて積層を
自動的に繰返えゼばよいことになる。
形状の左右方向では、線分ＢＣ又はＡＢより右方向に浴
接パスビート幅ｚＲずつし動させたイ；＝−ｉ＝であり
、ｕ：」完断面形状の上下方向では前層の溶接バスビー
ド厚さＺＺずつ上方向に移動させた位置と１−７で決定
され、左右方向の溶接パス数はｌｉｄ分Δ［）まで、ま
た、上下方向の層更Ｉ′は−ｉ積層厚さ１１まて積層を
自動的に繰返えゼばよいことになる。
−力、湾ト′Ｃ条件は、１１単位で設定した７容接電流
Ｉ（Ａ）と溶接速ｆ ｖ （ｎＬｉＩ／ｍ１ｎ）のは力
・に（１）式でまる適正アーグ氾ハｇＥ（Ｖ）により自
動的に各層ごとに決定できる。
Ｉ（Ａ）と溶接速ｆ ｖ （ｎＬｉＩ／ｍ１ｎ）のは力
・に（１）式でまる適正アーグ氾ハｇＥ（Ｖ）により自
動的に各層ごとに決定できる。
以１−に述べた手法により、溶着量）ｒＪｃを潤して接
合すべき開先断面形状と溶接条件として層単位で設定し
た溶接電流と溶接速度を人力することにより、溶接トー
チ位置及び溶接条件を計算により自動的に算出すること
ができるのですみ肉継手の自動多ノｎ溶接を容易に行う
ことができる。
合すべき開先断面形状と溶接条件として層単位で設定し
た溶接電流と溶接速度を人力することにより、溶接トー
チ位置及び溶接条件を計算により自動的に算出すること
ができるのですみ肉継手の自動多ノｎ溶接を容易に行う
ことができる。
なお、本多層溶接法の適用に当って、全層の溶接速度Ｖ
を一定にすること及び全層の溶接電流■を一定にするこ
とも可能である。この場合には、層単位で溶接速度Ｖも
しくは溶接電流■の設定が不要となり、更に入力の煩わ
しさがなくなる。
を一定にすること及び全層の溶接電流■を一定にするこ
とも可能である。この場合には、層単位で溶接速度Ｖも
しくは溶接電流■の設定が不要となり、更に入力の煩わ
しさがなくなる。
以下、本発明の一実施例をｆＡ′Ｓ３図、第４図により
説明する。本発明を実施するための装置の構成を第３図
に示す。本装置は消耗電極式溶接トーチ１が固定され、
溶接１・−チ１を」二下、左右、前後に自由に駆動する
ことができ、溶接線の長手方向に移動可能な［動装置２
とその制御装置３．溶接装置４、及び、前述の溶接トー
チ位置及び溶接条件を設定するだめの入力部とその演算
部を備えた入力演算装置５からなる。なお、６は溶接ワ
ークである。第４図に本装置の動作フローチャートを示
す。初めに、初期条件として開先断面形状（開先角度、
開先深さ、脚長、全積層厚さ、ルート幅）、初層の溶接
線の開始点と終了点及び溶接Ｉ・−チ位置、次に、溶接
条件として層単位で溶接電流及び溶接速度を入力演算装
置５の入力部に入力する。
説明する。本発明を実施するための装置の構成を第３図
に示す。本装置は消耗電極式溶接トーチ１が固定され、
溶接１・−チ１を」二下、左右、前後に自由に駆動する
ことができ、溶接線の長手方向に移動可能な［動装置２
とその制御装置３．溶接装置４、及び、前述の溶接トー
チ位置及び溶接条件を設定するだめの入力部とその演算
部を備えた入力演算装置５からなる。なお、６は溶接ワ
ークである。第４図に本装置の動作フローチャートを示
す。初めに、初期条件として開先断面形状（開先角度、
開先深さ、脚長、全積層厚さ、ルート幅）、初層の溶接
線の開始点と終了点及び溶接Ｉ・−チ位置、次に、溶接
条件として層単位で溶接電流及び溶接速度を入力演算装
置５の入力部に入力する。
そして、入力した条件に基づき溶接条件を演算し溶接を
実行、さらに、入力演算装置５の演算部により前述の溶
接電流をもとに単位時間の溶着量を演算、溶接電流及び
溶接速度から溶接パスビード幅とビード厚さの演算をす
る。そして初層の溶接トーチ位置を原点として入力した
所定の脚長及び全積層厚さと実際に積層された溶接ビー
ドの幅及び厚さを比較する。ここで、実際に積層された
溶接ビード幅及び厚さが所定の脚長及び余積Ｅ’Ｊ厚さ
以上であれば溶接は終了したと入力演算装置５は判断し
溶接を終了させる。未達の場合には、演算した積層厚さ
、積層幅から次層の溶接に適した溶接トーチｌの位置を
演算し出力する。そして、この指令値に基づき駆動装置
２により溶接トーチ１を移動させ、溶接条件（適正アー
ク電圧）を演算し、溶接を再度行う。以下、所定の脚長
及び全積層厚さが得られるまで溶接を繰り返す。
実行、さらに、入力演算装置５の演算部により前述の溶
接電流をもとに単位時間の溶着量を演算、溶接電流及び
溶接速度から溶接パスビード幅とビード厚さの演算をす
る。そして初層の溶接トーチ位置を原点として入力した
所定の脚長及び全積層厚さと実際に積層された溶接ビー
ドの幅及び厚さを比較する。ここで、実際に積層された
溶接ビード幅及び厚さが所定の脚長及び余積Ｅ’Ｊ厚さ
以上であれば溶接は終了したと入力演算装置５は判断し
溶接を終了させる。未達の場合には、演算した積層厚さ
、積層幅から次層の溶接に適した溶接トーチｌの位置を
演算し出力する。そして、この指令値に基づき駆動装置
２により溶接トーチ１を移動させ、溶接条件（適正アー
ク電圧）を演算し、溶接を再度行う。以下、所定の脚長
及び全積層厚さが得られるまで溶接を繰り返す。
表に実際に本発明の多層積層法で自動溶接した溶接条件
を、また第５図に積層パターンを示した。 ：４層１０
パスによって溶接は完了し、ブローホール及び溶込み不
良等の欠陥の発生は見られなかった。さらに、ビード外
観形状も平滑であり、がっ、ビード止端部もなめらかに
母材に接した溶接部が得られた。
を、また第５図に積層パターンを示した。 ：４層１０
パスによって溶接は完了し、ブローホール及び溶込み不
良等の欠陥の発生は見られなかった。さらに、ビード外
観形状も平滑であり、がっ、ビード止端部もなめらかに
母材に接した溶接部が得られた。
本発明によれば、予め接合すべき開先断面の幾何学形状
と溶接条件として層単位で溶接電流及び溶接速度を入力
することにより、自動的に溶接トーチ位置及び溶接条件
を演算して制御することができるので、従来の溶接条件
設定方式に比較して省力効果が大である。
と溶接条件として層単位で溶接電流及び溶接速度を入力
することにより、自動的に溶接トーチ位置及び溶接条件
を演算して制御することができるので、従来の溶接条件
設定方式に比較して省力効果が大である。
図面は本発明に係わる多層溶接法の説明図で、第１図は
すみ肉継手の断面形状を示す図、第２図は本発明を説明
するための開先を有するすみ肉継手の多層積層断面を示
す図、第３図は本発明を実施するための装置の構成を示
す図、第４図は装置の動作フローチャートを示す図、第
５図は実施例における積層パターンを示す図である。 ■・・・溶接トーチ、２・・・駆動装置、３・・制御装
置、４・・・溶接装置、５・・・入力演算装置、６・・
・溶接ワー才 １ 閃 才２圀 ′Ａ−３日 第４巴 オ ５ 国
すみ肉継手の断面形状を示す図、第２図は本発明を説明
するための開先を有するすみ肉継手の多層積層断面を示
す図、第３図は本発明を実施するための装置の構成を示
す図、第４図は装置の動作フローチャートを示す図、第
５図は実施例における積層パターンを示す図である。 ■・・・溶接トーチ、２・・・駆動装置、３・・制御装
置、４・・・溶接装置、５・・・入力演算装置、６・・
・溶接ワー才 １ 閃 才２圀 ′Ａ−３日 第４巴 オ ５ 国
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、すみ内継手の多層溶接において、溶接金属を満たし
て接合すべき開先もしくは溶接個所の断面形状と、複数
個のに５接パスを一列に並べて構成さ才しる溶接の層単
位で設定した溶接電流及び溶接速度から、各溶接の層に
おけるアーク電圧と各溶接の層内での溶接パスのビード
幅及びビード厚さを算出し、各溶接の層の各溶接パスに
おける溶接条件及び溶接トーチ位置を自動的に決定し、
連続して多層溶接を行うことを特徴とするすみ内継手の
多層溶接方法。 ２、溶接条件として設定する溶接電流及び溶接速度の内
、少なくとも１つ以上を各溶接の層で同一として溶接を
行うことを特徴とする前記１項記載のすみ内継手の多層
溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20479183A JPS6099484A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | すみ肉継手の多層溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20479183A JPS6099484A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | すみ肉継手の多層溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6099484A true JPS6099484A (ja) | 1985-06-03 |
| JPS6365425B2 JPS6365425B2 (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=16496408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20479183A Granted JPS6099484A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | すみ肉継手の多層溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6099484A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62292269A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水平開先溶接方法 |
| CN1075758C (zh) * | 1995-09-28 | 2001-12-05 | 法玛通公司 | 在两金属工件间产生焊接接头的参数调节焊接方法 |
-
1983
- 1983-11-02 JP JP20479183A patent/JPS6099484A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62292269A (ja) * | 1986-06-10 | 1987-12-18 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水平開先溶接方法 |
| JPH0429473B2 (ja) * | 1986-06-10 | 1992-05-19 | ||
| CN1075758C (zh) * | 1995-09-28 | 2001-12-05 | 法玛通公司 | 在两金属工件间产生焊接接头的参数调节焊接方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6365425B2 (ja) | 1988-12-15 |
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