JPS6156771A - 極薄肉板材の突合せ溶接方法 - Google Patents
極薄肉板材の突合せ溶接方法Info
- Publication number
- JPS6156771A JPS6156771A JP17911484A JP17911484A JPS6156771A JP S6156771 A JPS6156771 A JP S6156771A JP 17911484 A JP17911484 A JP 17911484A JP 17911484 A JP17911484 A JP 17911484A JP S6156771 A JPS6156771 A JP S6156771A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- butt part
- tack
- heating
- butt
- 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
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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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
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】
亘玉光立
本発明は、母材たる極薄肉板材同士を突き合わせて、そ
の突合せ部に沿って溶融溶接を行う方法に係り、特に加
熱による突合せ部の変形を防止して、良好な溶接を行う
、ための方法に関するものである。
の突合せ部に沿って溶融溶接を行う方法に係り、特に加
熱による突合せ部の変形を防止して、良好な溶接を行う
、ための方法に関するものである。
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従来から、板厚が０．４ｕ程度以下の極薄肉の板材を突
き合わせて、溶融溶接を行うに際しては、その突合せ部
近傍を機械的に、例えば適宜の位置決め治具で拘束しつ
つ、溶接を行うようにしていたが、溶接線に沿った突合
せ部そのものは拘束することができず、そのため溶接熱
源、例えばアークの加熱によって突合せ部が変形してし
まう問題があった。
き合わせて、溶融溶接を行うに際しては、その突合せ部
近傍を機械的に、例えば適宜の位置決め治具で拘束しつ
つ、溶接を行うようにしていたが、溶接線に沿った突合
せ部そのものは拘束することができず、そのため溶接熱
源、例えばアークの加熱によって突合せ部が変形してし
まう問題があった。
これは、溶接方向と直角な方向においては、第２図から
明らかなように、加熱による母材の自由熱膨張により母
材端同士が主にランプする変形として現れ、また溶接方
向においては、第３図に示されるように、母材の溶接方
向に沿った自由熱膨張部が非熱影響部に引張応力を生じ
させ、また自由熱膨張部が非熱影響部から圧縮応力を受
けることにより、主にウェービング変形として現れる。
明らかなように、加熱による母材の自由熱膨張により母
材端同士が主にランプする変形として現れ、また溶接方
向においては、第３図に示されるように、母材の溶接方
向に沿った自由熱膨張部が非熱影響部に引張応力を生じ
させ、また自由熱膨張部が非熱影響部から圧縮応力を受
けることにより、主にウェービング変形として現れる。
溶接熱源の加熱によるこのような変形のために、突合せ
部が安定に拘束され得す、従って溶接不良を引き起こす
のである。また、加熱により突合せ部が変形し易いため
に、適切な溶接条件の設定が極めて難しく、従来におい
ては極薄肉板材の突合せ溶接に困難性がつきまとってい
た。
部が安定に拘束され得す、従って溶接不良を引き起こす
のである。また、加熱により突合せ部が変形し易いため
に、適切な溶接条件の設定が極めて難しく、従来におい
ては極薄肉板材の突合せ溶接に困難性がつきまとってい
た。
皿汰王政
本発明は、このような従来の問題を解決するために為さ
れたものであり、その特徴とするところは、母材たる極
薄肉板材同士を突合せ溶接するに際して、その突合せ部
に沿って連続的に、集束度の高い溶接加熱手段により実
質的に上記突合せ部のみを局部的に加熱、溶融せしめて
仮付は溶接を行い、その後、かかる仮付は溶接によって
拘束された突合せ部に本溶接を行うようにしたのである
。
れたものであり、その特徴とするところは、母材たる極
薄肉板材同士を突合せ溶接するに際して、その突合せ部
に沿って連続的に、集束度の高い溶接加熱手段により実
質的に上記突合せ部のみを局部的に加熱、溶融せしめて
仮付は溶接を行い、その後、かかる仮付は溶接によって
拘束された突合せ部に本溶接を行うようにしたのである
。
このような仮付は溶接のための集束度の高い溶接加熱手
段としては、例えばプラズマ・アーク。
段としては、例えばプラズマ・アーク。
プラズマ・ジェット、バイパルス・アーク（アークに高
周波電流を重畳させたもの）、電子ビーム及びレーザ等
の溶接熱源が好適であり、これらは極めて集中性を有す
る高エネルギー密度の熱源で）１ あり・不
要な部分を加熱１ず・低入熱で実質的９突合せ部のみを
加熱することができ、そのため高温加熱領域が極く狭く
なる。
周波電流を重畳させたもの）、電子ビーム及びレーザ等
の溶接熱源が好適であり、これらは極めて集中性を有す
る高エネルギー密度の熱源で）１ あり・不
要な部分を加熱１ず・低入熱で実質的９突合せ部のみを
加熱することができ、そのため高温加熱領域が極く狭く
なる。
そして、板厚がＱ、 ４ ａｍ程度以下の極薄肉板材を
対象とするため、それらの熱源は、線熱源と仮定するこ
とができ、このときの母材の温度分布はおよそ次式で与
えられる。
対象とするため、それらの熱源は、線熱源と仮定するこ
とができ、このときの母材の温度分布はおよそ次式で与
えられる。
Ｔ−８ｋ （１１５＋ｖｄ／４α） ／ｑ ・・１１）
ａ＝ （ｑＴ／８に−１１５）４α／Ｖ・・・（２）但
し、 Ｔ：母材の温度（°Ｃ） ｋ：熱伝導度（ｃａｌ ７ｃｍ ’ Ｃｓｅｃ ）ｑ：
単位厚さ当りの入熱（ｃａｌ ／ｓｅｃ −Ｃｍ）Ｖ
：速度Ｃｃｒｎ／ｓｅｃ ） ｄ：温度Ｔの領域幅（ｃｍ） α：温度伝導度（ｃＩｌｔ／５ｅｃ） かかる（１）及び（２）式から明らかなように、温度Ｔ
の領域幅ｄは、単位厚さ当たりの入熱ｑに比例し、その
ため低入熱では高温加熱領域が極めて狭く、言い換えれ
ば熱影響部の幅が極く小さくなる。従って、上記のよう
な高エネルギー密度の熱源を用いて仮付は溶接を行えば
、突合せ部には殆ど変形が生じない状態で、母材同士の
突合せ部それ自体を直接に拘束することができ、そのよ
うに突合せ部を安定に拘束した状態で本溶接に移行する
ことができる。しかも、かかる仮付は溶接は突合せ部に
沿って連続的に行われるものであるところから、突合せ
部全体が確実かつ効果的に拘束されることとなる。
ａ＝ （ｑＴ／８に−１１５）４α／Ｖ・・・（２）但
し、 Ｔ：母材の温度（°Ｃ） ｋ：熱伝導度（ｃａｌ ７ｃｍ ’ Ｃｓｅｃ ）ｑ：
単位厚さ当りの入熱（ｃａｌ ／ｓｅｃ −Ｃｍ）Ｖ
：速度Ｃｃｒｎ／ｓｅｃ ） ｄ：温度Ｔの領域幅（ｃｍ） α：温度伝導度（ｃＩｌｔ／５ｅｃ） かかる（１）及び（２）式から明らかなように、温度Ｔ
の領域幅ｄは、単位厚さ当たりの入熱ｑに比例し、その
ため低入熱では高温加熱領域が極めて狭く、言い換えれ
ば熱影響部の幅が極く小さくなる。従って、上記のよう
な高エネルギー密度の熱源を用いて仮付は溶接を行えば
、突合せ部には殆ど変形が生じない状態で、母材同士の
突合せ部それ自体を直接に拘束することができ、そのよ
うに突合せ部を安定に拘束した状態で本溶接に移行する
ことができる。しかも、かかる仮付は溶接は突合せ部に
沿って連続的に行われるものであるところから、突合せ
部全体が確実かつ効果的に拘束されることとなる。
第１図は、上記のような仮付は溶接と、それに続く本溶
接とを概念的に示すものであって、母材たる極薄肉板材
１０．１０を適宜の位置決め固是手段により突き合わせ
、その突合わせ部１２に沿って連続的に仮付は溶接手段
１４（これは、既に例示したようなプラズマ・アーク、
バイパルス・アーク等を利用したもの）によって、極く
狭い幅で、かつ突合せ部１２に加熱による変形を殆ど引
き起こすことなく仮付けを行い、その後適宜の本溶接手
段１６によって、矢印で示す溶接方向に本溶接を行うの
である。なお、この本溶接手段１６としては、従来より
用１いられているアーク溶接手段等を用いることができ
るが、仮付は溶接手段１４と同様に集中性のある高エネ
ルギー密度の熱源を利用したものを採用し得ることは勿
論であり、むしろその方が望ましいといえる。
接とを概念的に示すものであって、母材たる極薄肉板材
１０．１０を適宜の位置決め固是手段により突き合わせ
、その突合わせ部１２に沿って連続的に仮付は溶接手段
１４（これは、既に例示したようなプラズマ・アーク、
バイパルス・アーク等を利用したもの）によって、極く
狭い幅で、かつ突合せ部１２に加熱による変形を殆ど引
き起こすことなく仮付けを行い、その後適宜の本溶接手
段１６によって、矢印で示す溶接方向に本溶接を行うの
である。なお、この本溶接手段１６としては、従来より
用１いられているアーク溶接手段等を用いることができ
るが、仮付は溶接手段１４と同様に集中性のある高エネ
ルギー密度の熱源を利用したものを採用し得ることは勿
論であり、むしろその方が望ましいといえる。
また、仮付は溶接に続いて直ちに本溶接を行う必要は必
ずしもなく、更に、仮付は溶接工程において、突合せ部
の金属を溶融、凝固せしめるのみならず、溶加材をそこ
に溶着させ、それらが協働して溶接金属を形成するよう
にし得ることは言うまでもない。
ずしもなく、更に、仮付は溶接工程において、突合せ部
の金属を溶融、凝固せしめるのみならず、溶加材をそこ
に溶着させ、それらが協働して溶接金属を形成するよう
にし得ることは言うまでもない。
そして、上記のように溶接熱源を仮付は溶接工程と本溶
接工程とに分けることによって、突合わせ部１２に対す
る入熱の調整が容易となり、適切な溶接を行い得る／８
接条件の幅が広くなって、安定した溶接を行うことがで
きるのである。
接工程とに分けることによって、突合わせ部１２に対す
る入熱の調整が容易となり、適切な溶接を行い得る／８
接条件の幅が広くなって、安定した溶接を行うことがで
きるのである。
１丘史
次に本発明に従う一実施例を示す。
この実施例は、母材として板厚０．２ ｍ−のチタン板
を次の第１表に示す溶接条件にて溶接を行った一例であ
る。
を次の第１表に示す溶接条件にて溶接を行った一例であ
る。
第 １ 表
このような極薄肉のチタン板の突合せ溶接は、従来では
不可能に近かったのであるが、本発明に従った結果、歪
の少ない良好な溶接部が得られた。
不可能に近かったのであるが、本発明に従った結果、歪
の少ない良好な溶接部が得られた。
衾匪匹訣果
以上詳記したように、本発明は、極薄肉板材の突合せ溶
接に際して、集束度の高い溶接加熱手段により突合せ部
に沿って連続的に仮付は溶接を行い、その後本溶接を行
うようにしたものであり、その仮イ」けによって突合せ
部自体が安定に拘束され、従来では困難視されていた極
薄肉板材の突合）１ せ溶接が可能となり、し
かも高品質の溶接部が得られる効果を奏し得たものであ
る。
接に際して、集束度の高い溶接加熱手段により突合せ部
に沿って連続的に仮付は溶接を行い、その後本溶接を行
うようにしたものであり、その仮イ」けによって突合せ
部自体が安定に拘束され、従来では困難視されていた極
薄肉板材の突合）１ せ溶接が可能となり、し
かも高品質の溶接部が得られる効果を奏し得たものであ
る。
第１図は、本発明方法の具体的な実施形態を１既念的に
示す説明図であり、第２図及び第３図は、従来において
突合せ部に生じる変形の発生メカニズムを説明するため
の図である。 １０：母材（極薄肉板材） １２：突合せ部 １４：仮付は溶接手段１６二本溶接
手段 第３図 昭和５９年９月２６日
示す説明図であり、第２図及び第３図は、従来において
突合せ部に生じる変形の発生メカニズムを説明するため
の図である。 １０：母材（極薄肉板材） １２：突合せ部 １４：仮付は溶接手段１６二本溶接
手段 第３図 昭和５９年９月２６日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 母材たる極薄肉板材同士を突き合わせ、その突合せ部
に沿って溶接を行う方法にして、 該突合せ部に沿って連続的に、集束度の高い溶接加熱手
段により実質的に前記突合せ部のみを局部的に加熱、溶
接せしめて仮付け溶接を行う工程と、かかる仮付け溶接
によって拘束された突合せ部に本溶接を行う工程とを含
むことを特徴とする極薄肉板材の突合せ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17911484A JPS6156771A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 極薄肉板材の突合せ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17911484A JPS6156771A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 極薄肉板材の突合せ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6156771A true JPS6156771A (ja) | 1986-03-22 |
Family
ID=16060253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17911484A Pending JPS6156771A (ja) | 1984-08-27 | 1984-08-27 | 極薄肉板材の突合せ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6156771A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5166257A (ja) * | 1974-12-05 | 1976-06-08 | Nippon Kokan Kk | Jidokaritsukeyosetsuhoho |
-
1984
- 1984-08-27 JP JP17911484A patent/JPS6156771A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5166257A (ja) * | 1974-12-05 | 1976-06-08 | Nippon Kokan Kk | Jidokaritsukeyosetsuhoho |
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