JPS6149776A - 横向き狭開先溶接法 - Google Patents
横向き狭開先溶接法Info
- Publication number
- JPS6149776A JPS6149776A JP17046784A JP17046784A JPS6149776A JP S6149776 A JPS6149776 A JP S6149776A JP 17046784 A JP17046784 A JP 17046784A JP 17046784 A JP17046784 A JP 17046784A JP S6149776 A JPS6149776 A JP S6149776A
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- JP
- Japan
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- arc
- welding
- current
- magnetic field
- alternating magnetic
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- 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
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は、厚板の横向き狭開先溶接法に関する。より詳
しくは、現地で厚板横向＠浴接が必要な化学機械、鉄榴
製品、海洋１１１４造物等の浴接ＶＣ適しｆｃ横向き狭
開先浴接法に関する。
しくは、現地で厚板横向＠浴接が必要な化学機械、鉄榴
製品、海洋１１１４造物等の浴接ＶＣ適しｆｃ横向き狭
開先浴接法に関する。
従来の技術
従来の厚板の溶接法の実施態様を、第８図乃至第９図に
示す。図中１は母材上開先面ｔ ２ｒ！母材下開先面
、３は溶接金属、４は浴接ワイヤ。
示す。図中１は母材上開先面ｔ ２ｒ！母材下開先面
、３は溶接金属、４は浴接ワイヤ。
５は給電チップ、６はシールドノズル、７はシールドガ
ス、８は開先角度である。
ス、８は開先角度である。
一般に、横向き自動溶接法としては、第８図に示すよう
に、上開先面１及び下開先面２への浴込みをよくすると
共に、浴接金属５の重力方向への垂れ下がりを防止する
几めに、例えば、開先角度８を４５〜８０°の如く広い
角度で、且つ比較的低電流を用いて溶接を行う。この方
法によると溶接品質に良いものが得られるが、その反面
開先面積が広いことから、多量の浴接材料を必要とし、
かつ作業能率が著しく低くなるため、コストが大巾に上
昇するという欠点がある。また、作業能率を上げる几め
、開先形状を狭い工開先やＶ開先とした狭開先溶接法も
試みられているが、第９図に示すように、浴接金属ろの
下部が垂れ下り、矢印Ｐ、でアンダーカット。
に、上開先面１及び下開先面２への浴込みをよくすると
共に、浴接金属５の重力方向への垂れ下がりを防止する
几めに、例えば、開先角度８を４５〜８０°の如く広い
角度で、且つ比較的低電流を用いて溶接を行う。この方
法によると溶接品質に良いものが得られるが、その反面
開先面積が広いことから、多量の浴接材料を必要とし、
かつ作業能率が著しく低くなるため、コストが大巾に上
昇するという欠点がある。また、作業能率を上げる几め
、開先形状を狭い工開先やＶ開先とした狭開先溶接法も
試みられているが、第９図に示すように、浴接金属ろの
下部が垂れ下り、矢印Ｐ、でアンダーカット。
矢示Ｐ２で融合不良が生じがちとなり、健全なｍ接継子
を得るのは困難である。
を得るのは困難である。
また、石油Ｆｆ１ｆＡを行うプラント等においては、リ
アクター等の大型の圧力容器が設２される場所が、愉送
任路の途中において輸送制限があるサンドでは、かかる
大型容器を複数に分割し次ままで現地に輸送し、３００
ｍｍ程度の厚さの厚板を現地で横向き溶接する必要性が
生じている。
アクター等の大型の圧力容器が設２される場所が、愉送
任路の途中において輸送制限があるサンドでは、かかる
大型容器を複数に分割し次ままで現地に輸送し、３００
ｍｍ程度の厚さの厚板を現地で横向き溶接する必要性が
生じている。
しかしながら、かかる溶接部を対象とした高能率高品質
の横向き溶接法はない。したがって、狭開先でかつ浴接
欠陥の生じない横向浴接法の開発が必要となっている。
の横向き溶接法はない。したがって、狭開先でかつ浴接
欠陥の生じない横向浴接法の開発が必要となっている。
発明が解決しよつとする問題点
本発明は、上記必要性を満足すべくなされたもので、そ
の目的とするところは、高能率高品質な狭開先横向き溶
接法を提供するものである。
の目的とするところは、高能率高品質な狭開先横向き溶
接法を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、横向き狭開先溶接法において、浴接アーク近
傍に交番＠場を付与してアークを開先内で上下に振動さ
せ、前記アークが上方を向いている時には低電流、下方
を向いている時には高電流となるよう交番磁界に同期さ
せた低周波パルス浴接電流を与え、アーク先端位五が下
方の時には、上方の時よｔ）溶接方向に対して前進する
よう交番磁場を与え、その際、アークの振れる方向と溶
接方向のなす角度全２０乃至６０゜とすることを特徴と
する横向狭開先溶接法に関する。
傍に交番＠場を付与してアークを開先内で上下に振動さ
せ、前記アークが上方を向いている時には低電流、下方
を向いている時には高電流となるよう交番磁界に同期さ
せた低周波パルス浴接電流を与え、アーク先端位五が下
方の時には、上方の時よｔ）溶接方向に対して前進する
よう交番磁場を与え、その際、アークの振れる方向と溶
接方向のなす角度全２０乃至６０゜とすることを特徴と
する横向狭開先溶接法に関する。
作用
以下に、本発明を図面に基づき説明する。
第１図に、本発明方法をＭ工Ｇ溶接［適用した場合の全
体構造を示す。図中１３はパルス浴接電源、１４は励磁
電流発生電源、１１は励磁コイル、１０は強磁性体コア
、５は給電チップ。
体構造を示す。図中１３はパルス浴接電源、１４は励磁
電流発生電源、１１は励磁コイル、１０は強磁性体コア
、５は給電チップ。
Ｘは母材鋼板、４は浴接ワイヤ、１２はワイヤ送給ロー
ラー、８は浴接トーチ本体、７はシールドガス（例えば
、Ａｒ） である。
ラー、８は浴接トーチ本体、７はシールドガス（例えば
、Ａｒ） である。
尚、本発明の方法は、ＭＩＧ溶接の他にも、ＴｒＧ溶接
、ノーガス溶接等のアーク浴接にも適用できる。
、ノーガス溶接等のアーク浴接にも適用できる。
本発明に係る横向き狭開先Ｍ工Ｇ溶接において、励磁電
流発生電源１４により励磁コイル１１に第２図（Ｃ’）
のように交３ｒｉ電流工ｓｔ−流すことにより、交番磁
界Ｂをアーク柱９に垂直方向に与えると、溶接電流工Ｗ
によジローレンッカＦが交番磁界Ｂ及び浴接電流工Ｗの
方向に垂直に発生し、アーク柱９が、第２図（＝Ｌ）及
び第２図（１））のように上下に振動する。ま念、第２
図（ｄ）のように、交番電流工８にパルス浴接電源１５
より供給する洛接電流工Ｗを同期させアーク柱？が上開
先面１の方向を向いた時、Ｇ接電流工Ｗの低電流直重Ｗ
２ 、下開先面２を向いた時、高電流値工Ｗｌ とする
。すなわち、上開先面１近傍と下開先面２近傍では適正
な溶接条件が異るため、アークを上下にオシレートする
と共に、それぞれに適正な電流を与えるべく交番電流工
８にパルス谷接電流工Ｗを同期させるのである。これに
より、上開先面１近傍では低電流となるため、入熱が小
さくなり凝固速度が大きくなる。この結果、浴融金属の
下方への流れ落ちを低減できる。また下調先而２には十
分な浴込みが得られる電流が付与できる。
流発生電源１４により励磁コイル１１に第２図（Ｃ’）
のように交３ｒｉ電流工ｓｔ−流すことにより、交番磁
界Ｂをアーク柱９に垂直方向に与えると、溶接電流工Ｗ
によジローレンッカＦが交番磁界Ｂ及び浴接電流工Ｗの
方向に垂直に発生し、アーク柱９が、第２図（＝Ｌ）及
び第２図（１））のように上下に振動する。ま念、第２
図（ｄ）のように、交番電流工８にパルス浴接電源１５
より供給する洛接電流工Ｗを同期させアーク柱？が上開
先面１の方向を向いた時、Ｇ接電流工Ｗの低電流直重Ｗ
２ 、下開先面２を向いた時、高電流値工Ｗｌ とする
。すなわち、上開先面１近傍と下開先面２近傍では適正
な溶接条件が異るため、アークを上下にオシレートする
と共に、それぞれに適正な電流を与えるべく交番電流工
８にパルス谷接電流工Ｗを同期させるのである。これに
より、上開先面１近傍では低電流となるため、入熱が小
さくなり凝固速度が大きくなる。この結果、浴融金属の
下方への流れ落ちを低減できる。また下調先而２には十
分な浴込みが得られる電流が付与できる。
一方、第３図（ａ） 、 （１）） 、 （ｃンに示す
ように、アークの振れる方向であるＦｌ ＋ Ｆ２方向
と溶接方向１１とのなす角αを２０〜６０°となるよう
交番磁界Ｂを与える〔なお、第、３図（ａ）は、第６図
（１））のＩ、＝Ｉ線断面矢視図、第３図（Ｃ）は、第
５図（１））の■−■線所面矢視図である。〕。
ように、アークの振れる方向であるＦｌ ＋ Ｆ２方向
と溶接方向１１とのなす角αを２０〜６０°となるよう
交番磁界Ｂを与える〔なお、第、３図（ａ）は、第６図
（１））のＩ、＝Ｉ線断面矢視図、第３図（Ｃ）は、第
５図（１））の■−■線所面矢視図である。〕。
そして、角度αをつけることにより、第４図に示すよう
に、アーク先端の位置１５は、アークが下方に向うとき
は、溶接方向１１に対して前進し、アークが上方に向う
ときは、後退する斜め鋸歯状で前進する。
に、アーク先端の位置１５は、アークが下方に向うとき
は、溶接方向１１に対して前進し、アークが上方に向う
ときは、後退する斜め鋸歯状で前進する。
発明の効果
本発明により、下記の効果がもたらされる。
（１）第５図（ａ）に示すように上開先面１近傍では浴
融金属５′が垂れ落ち、アーク９が母材（上開先面１）
に直接触れるため、電流が小さくても十分な浴込みが得
られる。従って、アーク先端が上方にある時に低電流と
することにより、τ容は池の下方への流れ込みを最小に
とどめることができる。
融金属５′が垂れ落ち、アーク９が母材（上開先面１）
に直接触れるため、電流が小さくても十分な浴込みが得
られる。従って、アーク先端が上方にある時に低電流と
することにより、τ容は池の下方への流れ込みを最小に
とどめることができる。
また、下調赤面２近傍では第５図（１））に示すように
浴融金属６′の垂れ落ちのため１容融金門が厚くなり、
小電流では、溶融金屑の保有熱によってのみ母材を加熱
することになり、十分な浴込みが得られない。従って、
アーク先端が下方にある時、電流を増加すると、下方連
込みは確実となり、融合不良が防止できる。
浴融金属６′の垂れ落ちのため１容融金門が厚くなり、
小電流では、溶融金屑の保有熱によってのみ母材を加熱
することになり、十分な浴込みが得られない。従って、
アーク先端が下方にある時、電流を増加すると、下方連
込みは確実となり、融合不良が防止できる。
（２）角度αをつけてアーク先端の位置１５を第４図に
示すように斜め鋸歯状にすることにより、アーク先端位
置が下方にある時、浴融金属の流れ込みを防止し、アー
ク熱が十分前層ビート表面及び下方開先面に伝導し、十
分な浴込みが得られる。なお、アークの振れる方向とＴ
容接綴のなす角α全２０〜６０°とする理由は、まず２
０°未満の場合には、アークが浴融金属に発生しやすく
なり、開先面が直接アークにさらされることがないので
、溶込み不良を生じやすいためである。また、６０°を
越えた場合には、尋融金属が下方に流れ易くなる。
示すように斜め鋸歯状にすることにより、アーク先端位
置が下方にある時、浴融金属の流れ込みを防止し、アー
ク熱が十分前層ビート表面及び下方開先面に伝導し、十
分な浴込みが得られる。なお、アークの振れる方向とＴ
容接綴のなす角α全２０〜６０°とする理由は、まず２
０°未満の場合には、アークが浴融金属に発生しやすく
なり、開先面が直接アークにさらされることがないので
、溶込み不良を生じやすいためである。また、６０°を
越えた場合には、尋融金属が下方に流れ易くなる。
てらに、第６図に示すように溶接電流に５０〜２００
Ｈ２の低周波パルスを重畳するために、スパツハーヲ少
なくすることができる。すなわち、Ｍ工Ｇ溶接において
は、高電流域では第７図（ａ）のように、溶滴１６は細
粒で移行し、スパッタもなくきれいなビードとなる。し
かし、低電流域では、第７図（１））に示すように溶滴
１６は大きくなり、浴融池への移行時にスパッタが多く
発生する。芯筒１６が大粒となる小電流域と細粒となる
大電流域の境界を臨界電流とよぶが、第７図（Ｃ）のよ
うに臨界電流工Ｃ以下の電流範囲において、パルス電流
をもった浴接電流を用いることにより第７図（ｄ）に示
すように溶滴１６を細粒化することができる。このとき
、パルスを通常Ｈ５０〜２００Ｈｚとするが、これは溶
滴１６がワイヤ径以下の大きさで１パルスにつき１固溶
滴が移行する。一般的な範囲である。
Ｈ２の低周波パルスを重畳するために、スパツハーヲ少
なくすることができる。すなわち、Ｍ工Ｇ溶接において
は、高電流域では第７図（ａ）のように、溶滴１６は細
粒で移行し、スパッタもなくきれいなビードとなる。し
かし、低電流域では、第７図（１））に示すように溶滴
１６は大きくなり、浴融池への移行時にスパッタが多く
発生する。芯筒１６が大粒となる小電流域と細粒となる
大電流域の境界を臨界電流とよぶが、第７図（Ｃ）のよ
うに臨界電流工Ｃ以下の電流範囲において、パルス電流
をもった浴接電流を用いることにより第７図（ｄ）に示
すように溶滴１６を細粒化することができる。このとき
、パルスを通常Ｈ５０〜２００Ｈｚとするが、これは溶
滴１６がワイヤ径以下の大きさで１パルスにつき１固溶
滴が移行する。一般的な範囲である。
従って、ワイヤ径、浴接条件により適正な周波数を選択
することが好ましい。なお、第７図（ａ）〜（的中、４
は溶接ワイヤ、９は溶接アーク。
することが好ましい。なお、第７図（ａ）〜（的中、４
は溶接ワイヤ、９は溶接アーク。
工ｐ はパルス電流、■ｂはペース電流、工ａによりト
工ｐ の平均値である。
工ｐ の平均値である。
次に、本発明の実施例を示す。
実施例
表１のように、（１）交番磁界によるアークの上下の振
動に、パルス（答接電流を同期させて、アークが上向の
時高電流、下向きの時高電流とする方法、（２）それに
角度αを与え、アーク先端が上下運動の際に斜め鋸歯状
の運動をするようにした方法、並びに（３）比較例とし
て、＠１１図に示すように、ワイヤ位置１７を機械的に
オシレーションする方法Ｖこついて検討した。
動に、パルス（答接電流を同期させて、アークが上向の
時高電流、下向きの時高電流とする方法、（２）それに
角度αを与え、アーク先端が上下運動の際に斜め鋸歯状
の運動をするようにした方法、並びに（３）比較例とし
て、＠１１図に示すように、ワイヤ位置１７を機械的に
オシレーションする方法Ｖこついて検討した。
いずれの場合も、第１０図に示す開先形状で行った。
その結果、（１）の方法では、融合不良率は著しく低減
でき、また（２）の方法では、さらに継手性能が向上す
ることがわかる。
でき、また（２）の方法では、さらに継手性能が向上す
ることがわかる。
第１図は、本発明方法をＭ工Ｇ溶接に適用した場合の全
体構造を示し、第２図に、溶接アークの振動の様子を示
す。第３図は、交番磁界の付与の説明図であり、第４図
は、アーク先端位置の移動の様子を示す。第５図は、本
発明の作用効果を説明するための図である。第６図は、
溶接電流に低周波パルスを添加する様態を示す。 第７図は、本発明の作用効果を説明するための図である
。第８図及び第９図は、それぞれ従来の横向き溶接法並
びに狭開先浴接法の概略図である。第１０図は、本発明
の実施例での開先形状を示し、Ｗ１１１図に実施例と比
較するための従来法による溶接ワイヤ位置のオシレーシ
ョンの様子を示す。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第３図 （Ｃ’） 晃４図 第５図 第６図 第７図 Ｊ 蔦９図 第１０図 第１１図 ！！
体構造を示し、第２図に、溶接アークの振動の様子を示
す。第３図は、交番磁界の付与の説明図であり、第４図
は、アーク先端位置の移動の様子を示す。第５図は、本
発明の作用効果を説明するための図である。第６図は、
溶接電流に低周波パルスを添加する様態を示す。 第７図は、本発明の作用効果を説明するための図である
。第８図及び第９図は、それぞれ従来の横向き溶接法並
びに狭開先浴接法の概略図である。第１０図は、本発明
の実施例での開先形状を示し、Ｗ１１１図に実施例と比
較するための従来法による溶接ワイヤ位置のオシレーシ
ョンの様子を示す。 復代理人 内 １） 明 復代理人 萩 原 亮 − 第３図 （Ｃ’） 晃４図 第５図 第６図 第７図 Ｊ 蔦９図 第１０図 第１１図 ！！
Claims (1)
- 横向き狭開先溶接法において、溶接アーク近傍に交番磁
場を付与してアークを開先内で上下に振動させ、前記ア
ークが上方を向いている時には低電流、下方を向いてい
る時には高電流となるよう交番磁界に同期させた低周波
パルス溶接電流を与え、アーク先端位置が下方の時には
上方の時より溶接方向に対して前進するよう交番磁場を
与え、その際、アークの振れる方向と溶接方向のなす角
度を２０乃至６０°とすることを特徴とする横向狭開先
溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17046784A JPS6149776A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 横向き狭開先溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17046784A JPS6149776A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 横向き狭開先溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6149776A true JPS6149776A (ja) | 1986-03-11 |
Family
ID=15905479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17046784A Pending JPS6149776A (ja) | 1984-08-17 | 1984-08-17 | 横向き狭開先溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6149776A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021094233A1 (de) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Endress+Hauser Flowtec Ag | RICHTAPPARATUR ZUR AUSRICHTUNG EINES LICHTBOGENS EINES LICHTBOGENSCHWEIßGERÄTES ZUM LICHTBOGENSCHWEIßEN MIT MAGNETISCH BEWEGTEM LICHTBOGEN UND VERWENDUNG DER RICHTAPPARATUR |
| CN113894385A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-01-07 | 浙江奥昌科技有限公司 | 氩弧焊接加电磁控系统 |
-
1984
- 1984-08-17 JP JP17046784A patent/JPS6149776A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021094233A1 (de) * | 2019-11-13 | 2021-05-20 | Endress+Hauser Flowtec Ag | RICHTAPPARATUR ZUR AUSRICHTUNG EINES LICHTBOGENS EINES LICHTBOGENSCHWEIßGERÄTES ZUM LICHTBOGENSCHWEIßEN MIT MAGNETISCH BEWEGTEM LICHTBOGEN UND VERWENDUNG DER RICHTAPPARATUR |
| CN113894385A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-01-07 | 浙江奥昌科技有限公司 | 氩弧焊接加电磁控系统 |
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