JPS61108475A - イナ−トガスシ−ルド溶接方法 - Google Patents
イナ−トガスシ−ルド溶接方法Info
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- JPS61108475A JPS61108475A JP22742484A JP22742484A JPS61108475A JP S61108475 A JPS61108475 A JP S61108475A JP 22742484 A JP22742484 A JP 22742484A JP 22742484 A JP22742484 A JP 22742484A JP S61108475 A JPS61108475 A JP S61108475A
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- welding
- electrode
- arc
- wire
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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
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
-
- 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
- B23K9/164—Arc welding or cutting making use of shielding gas making use of a moving fluid
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、イナートガスシールド溶接方法の改良に関す
る。
る。
イナートガスシールドアーク溶接は非溶極式のＴＩＧ溶
接と溶極式のＭＩＧ溶接に分類される。
接と溶極式のＭＩＧ溶接に分類される。
以下、ＴＩＧ溶接を第４図を参照して、ＭＩＧ溶接を第
５図を参照して説明する。
５図を参照して説明する。
ＴＩＧ溶接は、第４図に示すように主にＡｒ、Ｈｅなど
のイナートシールドガス１をノズル２によシ供給し、同
シールドガス１の雰囲気にした状態で、タングステン、
電極３と母材４の間に発生させたアーク５の熱によシ溶
加材６を溶融させて溶接を行なう。
のイナートシールドガス１をノズル２によシ供給し、同
シールドガス１の雰囲気にした状態で、タングステン、
電極３と母材４の間に発生させたアーク５の熱によシ溶
加材６を溶融させて溶接を行なう。
一方、ＭＩＧ溶接は第５図に示すようにＡｒｆ４どのイ
ナートシールドガス１′をノズル２によシ供給した同シ
ールドガス１′の雰囲気にした状態で、溶接ワイヤ２を
送給ローラ８及びコンタクトチ、ｆ９によ多連続的に送
給し、溶接ワイヤ７の先端と母材４の間にアーク５を発
生させ、溶接ワイヤ７を溶融させて溶接を行なう。
ナートシールドガス１′をノズル２によシ供給した同シ
ールドガス１′の雰囲気にした状態で、溶接ワイヤ２を
送給ローラ８及びコンタクトチ、ｆ９によ多連続的に送
給し、溶接ワイヤ７の先端と母材４の間にアーク５を発
生させ、溶接ワイヤ７を溶融させて溶接を行なう。
上述した第４図図示のＴＩＧ溶接では高品質な溶接が可
能であるが、反面溶接速度が低く、能率が低いという問
題がある。また、溶融速度を高くするために、大電流化
すると、アーク力の増大によυアンダーカット、−九ン
ピング等の欠陥が発生し易く、シかも電極の消耗が激し
くなる。−万、上述した第５図図示のＭＩＧ溶接ではＴ
ＩＧ溶接に比べて溶接ワイヤの溶融速度が大で能率がよ
いが、溶接ワイヤ７が電極を兼ねるため、Ａｒがスのみ
の雰囲気ではアークが不安定となる。そこで、シールド
ガス１′としてアークの安定化のためにＡｒガス、 Ｈ
ｅ Ｗ図中に若干の酸素又は炭酸ガスなどの活性ガスを
混入している。
能であるが、反面溶接速度が低く、能率が低いという問
題がある。また、溶融速度を高くするために、大電流化
すると、アーク力の増大によυアンダーカット、−九ン
ピング等の欠陥が発生し易く、シかも電極の消耗が激し
くなる。−万、上述した第５図図示のＭＩＧ溶接ではＴ
ＩＧ溶接に比べて溶接ワイヤの溶融速度が大で能率がよ
いが、溶接ワイヤ７が電極を兼ねるため、Ａｒがスのみ
の雰囲気ではアークが不安定となる。そこで、シールド
ガス１′としてアークの安定化のためにＡｒガス、 Ｈ
ｅ Ｗ図中に若干の酸素又は炭酸ガスなどの活性ガスを
混入している。
その結果、混入した活性がスの吸収によシ溶接金属の靭
性が低下する。
性が低下する。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、最も高品質な
ＴＩＧ溶接法と同等の品質が得られ、かつＭＩＧ溶接並
みの溶融速度を有する溶接方法を提供しようとするもの
である。
ＴＩＧ溶接法と同等の品質が得られ、かつＭＩＧ溶接並
みの溶融速度を有する溶接方法を提供しようとするもの
である。
本発明は、溶接ワイヤの外周に、純タングステン、又は
タングステンにトリウム、ゾルコニウム、ランタンなど
の希土類金属を添加したタングステン電極を配置し、該
電極先端に溶接方向に対して垂直な環状の磁場を与えた
状態で溶接アークを発生させつつ、その内部のワイヤで
ＭＩＧ溶接を行なうことを特徴とするものである。
タングステンにトリウム、ゾルコニウム、ランタンなど
の希土類金属を添加したタングステン電極を配置し、該
電極先端に溶接方向に対して垂直な環状の磁場を与えた
状態で溶接アークを発生させつつ、その内部のワイヤで
ＭＩＧ溶接を行なうことを特徴とするものである。
以下、本発明を第１図及び第２図を参照して詳細に説明
する。
する。
第１図は本発明方法に使用する溶接装置の縦断面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う断面図である。図中の１
１はノズルであシ、このノズル１ノ内の中心には溶接ワ
イヤ１２が挿入されている。この溶接ワイヤ１２の外周
には筒状のコンタクトチ、ｆｘ ｓ 、絶縁筒１４及び
円筒状に運べた複数本のタングステン電極１５が間怠円
状に配置されている。複数本の電極１５の外周には水冷
用鋼パイプ１６が巻装されている。
２図は第１図の■−■線に沿う断面図である。図中の１
１はノズルであシ、このノズル１ノ内の中心には溶接ワ
イヤ１２が挿入されている。この溶接ワイヤ１２の外周
には筒状のコンタクトチ、ｆｘ ｓ 、絶縁筒１４及び
円筒状に運べた複数本のタングステン電極１５が間怠円
状に配置されている。複数本の電極１５の外周には水冷
用鋼パイプ１６が巻装されている。
前記ワイヤ１２には、該ワイヤ１２を前記コンタクトチ
ッｆ１３に案内して送給するための送給ローラ１７が配
置されている。前記ノズル１１の下端外周には前記複数
本のタングステン電極１５先端部に溶接方向に対して垂
直な環状の磁場を与えるための永久磁石（又は電磁石）
１８が設けられている。また、図中の１９はＭＩＧ溶接
用直流電源であシ、この電源１９のプラス側は前記コン
タクトチラグ１３．マイナス側は被溶接物としての母材
２０に夫々接続されている０更に、図中の２１はＴＩＧ
溶接用直流電源であシ、この電源２ノのプラス側は前記
母材２θに、マイナス側は前記複数本のタングステン電
極１５の１本或いは複数本に夫々接続されている。
ッｆ１３に案内して送給するための送給ローラ１７が配
置されている。前記ノズル１１の下端外周には前記複数
本のタングステン電極１５先端部に溶接方向に対して垂
直な環状の磁場を与えるための永久磁石（又は電磁石）
１８が設けられている。また、図中の１９はＭＩＧ溶接
用直流電源であシ、この電源１９のプラス側は前記コン
タクトチラグ１３．マイナス側は被溶接物としての母材
２０に夫々接続されている０更に、図中の２１はＴＩＧ
溶接用直流電源であシ、この電源２ノのプラス側は前記
母材２θに、マイナス側は前記複数本のタングステン電
極１５の１本或いは複数本に夫々接続されている。
次に、上述した溶接装置によシ溶接を行なうには、まず
、Ａｒなどのインナートシールドガス２２をノズル１ノ
によυ供給して同シールドガス２２の雰囲気にした状態
で、溶接ワイヤ１２を送給ローラ１７及びコンタクトチ
ップ１３によシ連続的に送給する。この時、ＭＩＧ溶接
用直流電源１９からコンタクトチ、デフ３全通して溶接
ワイヤ１２にプラスの電位を与え、溶接ワイヤ１２と母
材２０の間にＭＩＧ溶接アーク２３を発生させると共に
、ＴＩＧ溶接用直流電源２ノから各タングステン電極Ｊ
５にマイナスの電位を与え、各タンゲステレ電極１５と
母材２０の間に現状のＴＩＧ溶接アーク２４を発生させ
る。
、Ａｒなどのインナートシールドガス２２をノズル１ノ
によυ供給して同シールドガス２２の雰囲気にした状態
で、溶接ワイヤ１２を送給ローラ１７及びコンタクトチ
ップ１３によシ連続的に送給する。この時、ＭＩＧ溶接
用直流電源１９からコンタクトチ、デフ３全通して溶接
ワイヤ１２にプラスの電位を与え、溶接ワイヤ１２と母
材２０の間にＭＩＧ溶接アーク２３を発生させると共に
、ＴＩＧ溶接用直流電源２ノから各タングステン電極Ｊ
５にマイナスの電位を与え、各タンゲステレ電極１５と
母材２０の間に現状のＴＩＧ溶接アーク２４を発生させ
る。
同時に、永久磁石１８から各タングステン電極１５先端
部に溶接方向２５に対し重重方向に例えば１００〜３０
０．プラスの磁界を与える。なお、溶接中には水冷用パ
イプ１６に水を流して溶接ワイヤ１２及び各タングステ
ン電極１５を冷却する。こうした操作によシ母材２０に
溶融池２６が形成され、溶接がなされる。
部に溶接方向２５に対し重重方向に例えば１００〜３０
０．プラスの磁界を与える。なお、溶接中には水冷用パ
イプ１６に水を流して溶接ワイヤ１２及び各タングステ
ン電極１５を冷却する。こうした操作によシ母材２０に
溶融池２６が形成され、溶接がなされる。
上述した本発明によれば、次のような作用及び効果を有
する。
する。
（１） 同筒状に配置した各タングステン電極１５と
母材２０の間にＴＩＧ溶接アーク２４を発生させること
により、溶接ワイヤ１２と母材２０との間のＭＩＧ溶接
アーク２３が純Ａｒ雰囲気でも安定化する。この理由は
、一般にＡｒ雰囲気でのＭＩＧ溶接では陰極点（母材２
０側）の選択移動並びに毎秒１０〜１５回の不規則な短
絡が行なわれ、スパッタが発生し、アークが不安定とな
るが、ＴＩＧ溶接アーク２４の付与によシそれらが防止
される。
母材２０の間にＴＩＧ溶接アーク２４を発生させること
により、溶接ワイヤ１２と母材２０との間のＭＩＧ溶接
アーク２３が純Ａｒ雰囲気でも安定化する。この理由は
、一般にＡｒ雰囲気でのＭＩＧ溶接では陰極点（母材２
０側）の選択移動並びに毎秒１０〜１５回の不規則な短
絡が行なわれ、スパッタが発生し、アークが不安定とな
るが、ＴＩＧ溶接アーク２４の付与によシそれらが防止
される。
（２） 前記（１）項の結果、純Ａｒ （又はＨｅ）
雰囲気中でのＭＩＧ溶接が可能となり、酸素の吸収のな
い低温・靭性に優れた溶接部を高能率で形成できる。
雰囲気中でのＭＩＧ溶接が可能となり、酸素の吸収のな
い低温・靭性に優れた溶接部を高能率で形成できる。
（３） 細径の各タングステン電極１５と母材２０の
間には環状等に分散したＴＩＧ溶接アーク２４が発生し
、アーク力の弱い安定したアークを形成できる。また、
タングステン電極１５が消耗しても先端を鋭く削る必要
がなく、溶接中に送給）−ることかできる。この結果、
アンダーカット、ハンピング等が抑制されると共に、溶
接を中断することなく長時間の連続溶接が可能となる。
間には環状等に分散したＴＩＧ溶接アーク２４が発生し
、アーク力の弱い安定したアークを形成できる。また、
タングステン電極１５が消耗しても先端を鋭く削る必要
がなく、溶接中に送給）−ることかできる。この結果、
アンダーカット、ハンピング等が抑制されると共に、溶
接を中断することなく長時間の連続溶接が可能となる。
（４） タングステン電極１５の先端部に永久磁石（又
は電磁石）Ｊ８によシ溶接方向２θに垂直な１００〜３
００ガウスの環状の磁界を与えることによって、ＴＩＧ
溶接アーク２４とＭＩＧ溶接アーク２３が反府し合い、
乱れて広がるのを防止できる。
は電磁石）Ｊ８によシ溶接方向２θに垂直な１００〜３
００ガウスの環状の磁界を与えることによって、ＴＩＧ
溶接アーク２４とＭＩＧ溶接アーク２３が反府し合い、
乱れて広がるのを防止できる。
以下、本発明の詳細な説明する。
前述した第１図及び第２図図示の溶接装置を用いて、下
記表に示す条件で５ＵＳ３１６Ｌの母材の溶接を行ない
、−１９６℃でのシャルピー衝撃値を測定した。その結
果を同表に示した。なお、表中には従来のＴＩＣ溶接法
、ＭＩＧ溶接法を併記した。
記表に示す条件で５ＵＳ３１６Ｌの母材の溶接を行ない
、−１９６℃でのシャルピー衝撃値を測定した。その結
果を同表に示した。なお、表中には従来のＴＩＣ溶接法
、ＭＩＧ溶接法を併記した。
上表より明らかな如＜、Ｔｒａ溶接法はｖＥ−１９６℃
；８．１ｋｇｏｆ−ｒｎと優れているが、溶接速度を上
げようとすると、アンダーカットやハンピングが発生す
る。ＭＩＧ溶接法は溶接速度を高くすることができるも
のの、ｖＴ２−１９６℃−３４）ｋｇ ａ ｆ ”ｍと
衝撃値が著しく低い。これはアークの安定のためにシー
ルドガスとして２０％ＣＯＺ Ａｒ ｉｆ スｆ用いた
ため、酸素を吸収したことによるものと考えられる。こ
れに対し、本発明方法はＭＩＧ溶接並みの溶接速度が得
られ、しかもＴＩＧ溶接とｔｌぼ同程度の低＠靭性が得
られることがわかる。
；８．１ｋｇｏｆ−ｒｎと優れているが、溶接速度を上
げようとすると、アンダーカットやハンピングが発生す
る。ＭＩＧ溶接法は溶接速度を高くすることができるも
のの、ｖＴ２−１９６℃−３４）ｋｇ ａ ｆ ”ｍと
衝撃値が著しく低い。これはアークの安定のためにシー
ルドガスとして２０％ＣＯＺ Ａｒ ｉｆ スｆ用いた
ため、酸素を吸収したことによるものと考えられる。こ
れに対し、本発明方法はＭＩＧ溶接並みの溶接速度が得
られ、しかもＴＩＧ溶接とｔｌぼ同程度の低＠靭性が得
られることがわかる。
なお、上記実施例では溶接ワイヤの外周にタングステン
電極を円筒状に並べて配置したが、これに限定されない
。
電極を円筒状に並べて配置したが、これに限定されない
。
例えばＭ３図（、）のようにワイヤ１２に対しタングス
テン電極１５を四角形状に配置したシ、同図（ｂ）のよ
うにワイヤ１２に対しタングステン電極１５をコ字状の
配置してもよい。その他、楕円、三角、五角形以上の多
角形状としてもよい。こうしたタングステン電極は一体
の円筒状等に加工しても使用できるが、成形加工が困難
で、高価となるため望ましくない。
テン電極１５を四角形状に配置したシ、同図（ｂ）のよ
うにワイヤ１２に対しタングステン電極１５をコ字状の
配置してもよい。その他、楕円、三角、五角形以上の多
角形状としてもよい。こうしたタングステン電極は一体
の円筒状等に加工しても使用できるが、成形加工が困難
で、高価となるため望ましくない。
以上詳述した如く、本発明によれば最も高品質なＴＩＧ
溶接法と同等の品質の溶接物を得ることができ、しかも
ＭＩＧ溶接並みの溶接速度を有する等顕著な効果を有す
るイナートガスシールド溶接方法を提供できる。
溶接法と同等の品質の溶接物を得ることができ、しかも
ＭＩＧ溶接並みの溶接速度を有する等顕著な効果を有す
るイナートガスシールド溶接方法を提供できる。
第１図は本発明方法に使用する溶接装置の縦断面図、第
２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図（ａ）
、 （ｂ）は夫々本発明の他の゛実施例を示す概略図、
第４図はＴＩＧ溶接法を示す断面図、第５図はＭＩＧ溶
接法を示す断面図である。 １ノ・・・ノズル、１２・・・溶接ワイヤ、１５・・・
タングステン電極、１７・・・送給ローラ、１８・・・
永久磁石、１９・−ＭＩＧ溶接用直流電源、２０・・・
母材、２１・・・ＴＩＧ溶接用直流電源、２２・・・Ａ
ｒガス、２３・・・ＭＩＧ溶接アーク、２４・・・ＴＩ
Ｇ溶接アーク、２５・・・溶接方向。 第１図 第２ 図 （ａ）（ｂ） 手続補正書 昭和 イ６９．゛肥、１４ 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９−２２７４２４号 ２、発明の名称 イナートガスシールド溶接方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （６２０） 三菱重工業株式会社 １１、後代 理 人 ５、自発補正 ７、補正の内容 明細畜牛第１負３行目において、「イナーガスシールド
溶接方法」とあるを「イナートガスシールド溶接方法」
と訂正する。
２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図（ａ）
、 （ｂ）は夫々本発明の他の゛実施例を示す概略図、
第４図はＴＩＧ溶接法を示す断面図、第５図はＭＩＧ溶
接法を示す断面図である。 １ノ・・・ノズル、１２・・・溶接ワイヤ、１５・・・
タングステン電極、１７・・・送給ローラ、１８・・・
永久磁石、１９・−ＭＩＧ溶接用直流電源、２０・・・
母材、２１・・・ＴＩＧ溶接用直流電源、２２・・・Ａ
ｒガス、２３・・・ＭＩＧ溶接アーク、２４・・・ＴＩ
Ｇ溶接アーク、２５・・・溶接方向。 第１図 第２ 図 （ａ）（ｂ） 手続補正書 昭和 イ６９．゛肥、１４ 特許庁長官 志 賀 学 殿 １、事件の表示 特願昭５９−２２７４２４号 ２、発明の名称 イナートガスシールド溶接方法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 （６２０） 三菱重工業株式会社 １１、後代 理 人 ５、自発補正 ７、補正の内容 明細畜牛第１負３行目において、「イナーガスシールド
溶接方法」とあるを「イナートガスシールド溶接方法」
と訂正する。
Claims (1)
- 溶接ワイヤの外周にタングステン電極を配置し、該電極
先端に溶接方向に対して垂直な環状の磁場を与えた状態
で溶接アークを発生させつつ、その内部のワイヤでＭＩ
Ｇ溶接を行なうことを特徴とするイナートガスシールド
溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22742484A JPS61108475A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | イナ−トガスシ−ルド溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22742484A JPS61108475A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | イナ−トガスシ−ルド溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61108475A true JPS61108475A (ja) | 1986-05-27 |
Family
ID=16860627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22742484A Pending JPS61108475A (ja) | 1984-10-29 | 1984-10-29 | イナ−トガスシ−ルド溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61108475A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144509A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-06-14 | Daihen Corp | ２電極アーク溶接のアークスタート制御方法 |
| CN108436275A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-24 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 超高功率激光与三钨极磁控旋动电场同轴复合焊方法 |
| CN108453387A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 超高功率激光与多钨极磁控旋动电场同轴复合焊方法 |
| CN110961625A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-07 | 山东大学 | 一种基于电弧热源的新型熔融金属3d打印装置及打印方法 |
-
1984
- 1984-10-29 JP JP22742484A patent/JPS61108475A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007144509A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-06-14 | Daihen Corp | ２電極アーク溶接のアークスタート制御方法 |
| CN108436275A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-24 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 超高功率激光与三钨极磁控旋动电场同轴复合焊方法 |
| CN108453387A (zh) * | 2018-03-01 | 2018-08-28 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 超高功率激光与多钨极磁控旋动电场同轴复合焊方法 |
| CN108453387B (zh) * | 2018-03-01 | 2021-07-16 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 超高功率激光与多钨极磁控旋动电场同轴复合焊方法 |
| CN108436275B (zh) * | 2018-03-01 | 2021-07-16 | 哈尔滨焊接研究院有限公司 | 超高功率激光与三钨极磁控旋动电场同轴复合焊方法 |
| CN110961625A (zh) * | 2019-11-15 | 2020-04-07 | 山东大学 | 一种基于电弧热源的新型熔融金属3d打印装置及打印方法 |
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