JPS6138780A - 磁気撹拌溶接装置 - Google Patents
磁気撹拌溶接装置Info
- Publication number
- JPS6138780A JPS6138780A JP16092184A JP16092184A JPS6138780A JP S6138780 A JPS6138780 A JP S6138780A JP 16092184 A JP16092184 A JP 16092184A JP 16092184 A JP16092184 A JP 16092184A JP S6138780 A JPS6138780 A JP S6138780A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- electromagnetic coil
- iron core
- groove
- molten pool
- 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
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
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
より溶接欠陥の発生を防止した磁気攪拌溶接装置に関す
る。
る。
微小割れやブローホール或いは融合不良等の溶接欠陥を
阻止して溶接継手の高品質化を企図した一つの溶接方法
として磁気攪拌溶接が知られている。この磁気攪拌溶接
は、その作業原理を表す第１図に示すように、一対の母
材１ａ。
阻止して溶接継手の高品質化を企図した一つの溶接方法
として磁気攪拌溶接が知られている。この磁気攪拌溶接
は、その作業原理を表す第１図に示すように、一対の母
材１ａ。
１ｂに形成された溶接開先２と対向する溶接１・一部３
の先端部に環状の電磁コイル４を嵌合し、溶接トーチ３
により溶接開先２に形成される図示しない溶融池を電磁
力で攪拌し、結晶粒の微細化による高温割れの防止及び
攪拌に伴うブローホールの発生防止及びビード形状の偏
平化による融合不良の防止を狙ったものである。このた
め、例えばインコネル等のオーステナイト系材料で構成
された筒状の圧力容益本体に、フェラ．イト系材料の環
状をなすセーフエンドを全周溶接で接合する場合のよう
なルート部近傍に溶接欠陥が発生し易い溶接継手に多用
されつつある。
の先端部に環状の電磁コイル４を嵌合し、溶接トーチ３
により溶接開先２に形成される図示しない溶融池を電磁
力で攪拌し、結晶粒の微細化による高温割れの防止及び
攪拌に伴うブローホールの発生防止及びビード形状の偏
平化による融合不良の防止を狙ったものである。このた
め、例えばインコネル等のオーステナイト系材料で構成
された筒状の圧力容益本体に、フェラ．イト系材料の環
状をなすセーフエンドを全周溶接で接合する場合のよう
なルート部近傍に溶接欠陥が発生し易い溶接継手に多用
されつつある。
ところが、従来の磁気攪拌溶接では、電磁コイル４が溶
接トーチ３の先端部を囲んでいるため、溶接開先２が深
くなる厚板の母材１ａ、ｌｂを接合する場合には、電磁
コイル４が母材１ａ。
接トーチ３の先端部を囲んでいるため、溶接開先２が深
くなる厚板の母材１ａ、ｌｂを接合する場合には、電磁
コイル４が母材１ａ。
１ｂの表面に干渉する虞があり、厚板への適用が不可能
となっていた。又、電磁コイル４の中央部を大径の溶接
トーチ３が貫通しているため、電磁コイル４から一定距
離隔てた平面内での磁束密度の分布を表す第２図に示す
ように、図中、実線で表す鉄心を有するものに対して一
点鎖線で表す第１図に示したような中空のものは、磁束
密度が低くて溶融池を充分に攪拌することが困難となっ
ていた。
となっていた。又、電磁コイル４の中央部を大径の溶接
トーチ３が貫通しているため、電磁コイル４から一定距
離隔てた平面内での磁束密度の分布を表す第２図に示す
ように、図中、実線で表す鉄心を有するものに対して一
点鎖線で表す第１図に示したような中空のものは、磁束
密度が低くて溶融池を充分に攪拌することが困難となっ
ていた。
本発明はかかる従来の磁気攪拌溶接における上述した種
々の不具合に鑑み、厚板への応用が全く問題なくしかも
溶融池を充分に攪拌し得る能力の高い磁気攪拌溶接装置
を提供することを目的とする。
々の不具合に鑑み、厚板への応用が全く問題なくしかも
溶融池を充分に攪拌し得る能力の高い磁気攪拌溶接装置
を提供することを目的とする。
この目的を達成する本発明の磁気攪拌溶接装置にかかる
構成は、母材に形成された溶接開先を挾んで溶接トーチ
と対向し且つ乙の溶接トーチにより前記溶接開先に形成
される溶融池に電磁力による攪拌を与える環状の電磁コ
イルと、この電磁コイルの中央部を貫通して前記溶融池
に磁束を集中させる中空の鉄心と、この鉄心に接続して
当該鉄心の先端から前記溶接開先の裏側に向けてバック
シールドガスを噴出させるバックシールドガス供給源と
、前記鉄心に放射状に多数穿設され且つ前記バックシー
ルドガスの一部を前記電磁コイルに吹き付けて乙の電磁
コイルを冷却させる冷却用ノズルとを具えたものである
。
構成は、母材に形成された溶接開先を挾んで溶接トーチ
と対向し且つ乙の溶接トーチにより前記溶接開先に形成
される溶融池に電磁力による攪拌を与える環状の電磁コ
イルと、この電磁コイルの中央部を貫通して前記溶融池
に磁束を集中させる中空の鉄心と、この鉄心に接続して
当該鉄心の先端から前記溶接開先の裏側に向けてバック
シールドガスを噴出させるバックシールドガス供給源と
、前記鉄心に放射状に多数穿設され且つ前記バックシー
ルドガスの一部を前記電磁コイルに吹き付けて乙の電磁
コイルを冷却させる冷却用ノズルとを具えたものである
。
従って本発明によると、電磁コ、イルを溶接開先裏側に
配置しｔコので、溶接トーチを母材に接近させても電磁
コイルが母材に干渉せず、厚板の母材にも磁気攪拌溶接
を応用することができる。又、溶接ｌ−−チと電磁コイ
ルとが別々になったため、電磁コイルに鉄心を組み込む
ことが可能となり、これにより磁束密度を大きくして溶
融池を充分攪拌することができる。しかも、鉄心内にバ
ックシールドガスを供給して溶、液間先の裏側にこのバ
ックシールドガスを吹き付ける一方、バックシールドガ
スの一部を電磁コイルの冷却に利用しているため、品質
の高い溶接継手を実現できると共に電磁コイルの発熱に
よる破壊を未然に防止することが可能である。
配置しｔコので、溶接トーチを母材に接近させても電磁
コイルが母材に干渉せず、厚板の母材にも磁気攪拌溶接
を応用することができる。又、溶接ｌ−−チと電磁コイ
ルとが別々になったため、電磁コイルに鉄心を組み込む
ことが可能となり、これにより磁束密度を大きくして溶
融池を充分攪拌することができる。しかも、鉄心内にバ
ックシールドガスを供給して溶、液間先の裏側にこのバ
ックシールドガスを吹き付ける一方、バックシールドガ
スの一部を電磁コイルの冷却に利用しているため、品質
の高い溶接継手を実現できると共に電磁コイルの発熱に
よる破壊を未然に防止することが可能である。
以下、本発明による磁気攪拌溶接装置を筒状をなす圧力
容器と環状をなすセーフエンドとの全周溶接に応用した
一実施例についてその作業概念を表す第３図及び電磁コ
イルの部分の拡大断面構造を表す第４図を参照しながら
詳細に説明する。なお、本実施例ではＴＩＧ溶接トーチ
を用いた場合について説明するが、他の被覆アーク溶接
全般に亙って本発明が適用し得る乙とは当然である。
容器と環状をなすセーフエンドとの全周溶接に応用した
一実施例についてその作業概念を表す第３図及び電磁コ
イルの部分の拡大断面構造を表す第４図を参照しながら
詳細に説明する。なお、本実施例ではＴＩＧ溶接トーチ
を用いた場合について説明するが、他の被覆アーク溶接
全般に亙って本発明が適用し得る乙とは当然である。
相互に接合される筒状の圧力容器１１と環状のセーフエ
ンド１２とには溶接開先１３が形成されており、圧力容
器１１に対して突合せ溶接されるセーフエンド１２の内
周面には裏板１４が装着されている。スペーサ１５を介
してセーフエンド１２の外周面に一体的に嵌着されるガ
イドレール１６は、溶接開先１３と一定距離隔ててこの
溶接開先１３と平行に位置決めされており、環状をなす
ガイドレール１６には乙のガイドレール１６に沿って溶
接開先１３と平行にセーフエンド１２の周囲を旋回走行
し得る溶接台車１７が摺動自在（こ係合している。この
溶接台車１７には図示しないブラケットを介して溶接開
先１３と一定距離隔てて対向する溶接トーチ１８と、溶
接開先１３を挾んで溶接ｌ・−チ１８と対向する電磁コ
イル１９とが取付けられており、ブラケット２０を介し
て溶接台車１７に支持された電磁コイル１９は環状のボ
ビン２１に形成されている。ボビン２１を貫通してブラ
ケット２０にねじ止めされた中空の鉄心２２の先端部に
□は、バックシールドガス供給管２３を介して図示しな
いバックシールドガス供給源からこの鉄心２２内へ送給
されるアルゴン等のバックシールドガスを溶接開先１３
の裏面側へ噴出させるシールドガス噴出ノズル２４が複
数穿設されており、又、ボビン２１と対向するこの鉄心
２２の側周壁には、ボビン２１に穿設された多数の連通
孔２５を介して電磁コイル１９へバックシールドガスの
一部を吹き付けるための冷却用ノズル２６が放射状に多
数穿設されている。
ンド１２とには溶接開先１３が形成されており、圧力容
器１１に対して突合せ溶接されるセーフエンド１２の内
周面には裏板１４が装着されている。スペーサ１５を介
してセーフエンド１２の外周面に一体的に嵌着されるガ
イドレール１６は、溶接開先１３と一定距離隔ててこの
溶接開先１３と平行に位置決めされており、環状をなす
ガイドレール１６には乙のガイドレール１６に沿って溶
接開先１３と平行にセーフエンド１２の周囲を旋回走行
し得る溶接台車１７が摺動自在（こ係合している。この
溶接台車１７には図示しないブラケットを介して溶接開
先１３と一定距離隔てて対向する溶接トーチ１８と、溶
接開先１３を挾んで溶接ｌ・−チ１８と対向する電磁コ
イル１９とが取付けられており、ブラケット２０を介し
て溶接台車１７に支持された電磁コイル１９は環状のボ
ビン２１に形成されている。ボビン２１を貫通してブラ
ケット２０にねじ止めされた中空の鉄心２２の先端部に
□は、バックシールドガス供給管２３を介して図示しな
いバックシールドガス供給源からこの鉄心２２内へ送給
されるアルゴン等のバックシールドガスを溶接開先１３
の裏面側へ噴出させるシールドガス噴出ノズル２４が複
数穿設されており、又、ボビン２１と対向するこの鉄心
２２の側周壁には、ボビン２１に穿設された多数の連通
孔２５を介して電磁コイル１９へバックシールドガスの
一部を吹き付けるための冷却用ノズル２６が放射状に多
数穿設されている。
なお、これらの構造は母材の形状等に応じて適宜変更す
ることが望ましく、本実施例の構造に本発明が限定され
るものでないことは当然である。
ることが望ましく、本実施例の構造に本発明が限定され
るものでないことは当然である。
電磁コイル１９に通電すると磁力が発生し、溶接トーチ
１８により溶接開先１３に形成される溶融池が磁力線に
沿って撹拌される。この場合、鉄心２２を有しているこ
とと電磁コイル１９を溶接開先１３に近付けることがで
きる乙とから、大きな電磁力が溶融池に作用し、充分な
攪拌を行うことが可能であり、溶接開先１３が深くても
何ら問題はない。又、バックシールドガスが溶接開先１
３の裏面を覆っているため、溶接品質を確保することが
でき、しかもこのバックシールドガスの一部は電磁コイ
ル１９内を通過してこの電磁コイル１９を冷却し、電気
抵抗に基づく電磁コイル１９の発熱による絶縁破壊を未
然に防止している。
１８により溶接開先１３に形成される溶融池が磁力線に
沿って撹拌される。この場合、鉄心２２を有しているこ
とと電磁コイル１９を溶接開先１３に近付けることがで
きる乙とから、大きな電磁力が溶融池に作用し、充分な
攪拌を行うことが可能であり、溶接開先１３が深くても
何ら問題はない。又、バックシールドガスが溶接開先１
３の裏面を覆っているため、溶接品質を確保することが
でき、しかもこのバックシールドガスの一部は電磁コイ
ル１９内を通過してこの電磁コイル１９を冷却し、電気
抵抗に基づく電磁コイル１９の発熱による絶縁破壊を未
然に防止している。
第１図は本発明の対象となった磁気攪拌溶接の原理を表
す断面図、第２図は鉄心がある場合とない場合とでの磁
束密度の分布を表すグラフ、第３図は本発明による磁気
攪拌溶接装置の一実施例の構造を１表す断面図、第４図
はその主要部の断面図であり、図中の符号で １１は圧力賽器、 １２はセーフエンド、 １３は溶接開先、 １８は溶接トーチ、 １９は電磁コイル、 ２２は鉄心、 ２３はバックシールドガス供給管、 ２４はシールドガス噴出ノズル、 ２６は冷却用ノズルである。
す断面図、第２図は鉄心がある場合とない場合とでの磁
束密度の分布を表すグラフ、第３図は本発明による磁気
攪拌溶接装置の一実施例の構造を１表す断面図、第４図
はその主要部の断面図であり、図中の符号で １１は圧力賽器、 １２はセーフエンド、 １３は溶接開先、 １８は溶接トーチ、 １９は電磁コイル、 ２２は鉄心、 ２３はバックシールドガス供給管、 ２４はシールドガス噴出ノズル、 ２６は冷却用ノズルである。
Claims (1)
- 母材に形成された溶接開先を挾んで溶接トーチと対向し
且つこの溶接トーチにより前記溶接開先に形成される溶
融池に電磁力による攪拌を与える環状の電磁コイルと、
この電磁コイルの中央部を貫通して前記溶融池に磁束を
集中させる中空の鉄心と、この鉄心に接続して当該鉄心
の先端から前記溶接開先の裏側に向けてバックシールド
ガスを噴出させるバックシールドガス供給源と、前記鉄
心に放射状に多数穿設され且つ前記バックシールドガス
の一部を前記電磁コイルに吹き付けてこの電磁コイルを
冷却させる冷却用ノズルとを具えた磁気攪拌溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16092184A JPS6138780A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気撹拌溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16092184A JPS6138780A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気撹拌溶接装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6138780A true JPS6138780A (ja) | 1986-02-24 |
Family
ID=15725169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16092184A Pending JPS6138780A (ja) | 1984-07-31 | 1984-07-31 | 磁気撹拌溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6138780A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009905A1 (en) * | 1991-11-20 | 1993-05-27 | Tadahiro Ohmi | Welder |
| JP2010125482A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Ihi Corp | 溶接継手部の保全装置及び保全方法 |
-
1984
- 1984-07-31 JP JP16092184A patent/JPS6138780A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993009905A1 (en) * | 1991-11-20 | 1993-05-27 | Tadahiro Ohmi | Welder |
| JP2010125482A (ja) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Ihi Corp | 溶接継手部の保全装置及び保全方法 |
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