JPS6222313Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、立向溶接に用いられる溶融スラグ量
調節機能を有する溶接用摺動式当金に関するもの
である。

溶接時に生成される溶融スラグは溶接時のアー
クの安定化、溶融スラグと溶融金属間の脱酸反
応、還元反応などの治金反応による溶接金属成分
調整、溶融金属凝固時の外気からの遮断、ビード
の形状を整えるなど、溶接金属の性能、溶接作業
性の改善に重要な役割りを果している。特に溶融
スラグ量はアークの安定性、溶接部の溶け込みな
どの溶接作業性に大きな影響をおよぼすため、溶
融スラグ量が適正範囲内に保たれるように調節す
る必要がある。

エレクトロスラグ溶接、エレクトロガス溶接な
どの立向溶接では、溶融スラグは凝固した溶接金
属と当金との狭隘な間隙からの流出凝固によつて
のみ消費される。溶融スラグ量の調節はフラツク
スの供給量のみによつて行なわれているが、満足
できるような調節はできない。従来用いられてい
るビード形成溝を有する当金について図面に基づ
いて説明する。

第１図は従来の当金を用いて立向エレクトロガ
ス溶接を実施している状況の説明断面図を示し、
第２図および第３図は第１図の−線および
−線に沿う断面図を示したものである。従来用
いられている当金３１は第１図に示す如くビード
形成溝３の内部にスラグ逃し溝が設けられておら
ず、溶融スラグ２２はビード形成溝３および溶接
金属２７にはさまれた狭隘な間隙に流れ込み溶接
の進行に伴い冷却され、この間隙内で凝固する。

フラツクス供給量が増加し過剰な溶融スラグが
生じても、ビード表面に沿つて流出し排出し切れ
ず、溶融スラグが増加した状態が続き、融合不
良、スラグ噛み込みなどの欠陥が発生し易い。な
おフラツクスはフラツクス入りワイヤ２９によつ
て供給され、フラツクスの供給量はワイヤ消費量
に比例する。

第２図に示す如く両母材１２，１３、裏当材１
８およびビード形成溝３に囲まれた開先（斜線
部）の断面積Ｓは母材板厚ｔが厚くなると板厚ｔ
に比例して増加するため、単位長さ当りのワイヤ
消費量が増加し、同一フラツクス充填率のワイヤ
では、フラツクスの供給量が増加し、板厚ｔが厚
くなると溶融スラグ２２が増大する原因となる。
従つて上記問題点を解決するためには母材板厚ｔ
に応じてフラツクスの充填率を変えたワイヤを使
用する必要がある。しかし、板厚に応じたワイヤ
を準備することは、ワイヤ製造面および溶接施工
面で必らずしも得策ではない。また開先断面積Ｓ
は開先幅ｇが広くなると開先幅ｇに比例して増加
するため、開先幅ｇが広くなることも、板厚ｔが
厚くなる時と同様に溶融スラグ２２が増大する原
因となる。

従つてこの問題を解決するためには、板厚およ
び開先幅も考慮してフラツクスの充填率を変えた
ワイヤを使用しなければならない。しかし開先幅
ｇを一定に保持することは、開先加工精度および
溶接中の熱による母材の歪などにより技術的に限
界がある。特に現場における溶接では一定の開先
幅ｇを確保することは不可能であり、溶接の進行
に伴い開先断面積Ｓが常に変動する。従つて前述
の問題点は完全に解決できていない。

本考案は溶接用当金における上記のような問題
点を解決するためになされたもので、簡単な構造
でありながら過剰な溶融スラグが生じても、これ
を適切に排出でき、従つて溶接欠陥が生じない溶
接用摺動式当金を提供するものである。本考案に
ついて以下図面に基づいて詳細に説明する。

第４図は、立向エレクトロガス溶接に用いられ
る単数のスラグ逃し溝を有する本考案溶接用摺動
式当金の一例を示すものである。当金１は銅で作
られており本体２は凸部５，６、ビード形成溝３
およびスラグ逃し溝４からなり、ビード形成溝３
の深さは凸部表面７，８から１〜４mm程度が適当
である。スラグ逃し溝４はビード形成溝３内に、
ビード形成溝と平行に設けられている。スラグ逃
し溝４は第４図に示すように、当金１の反摺動方
向端から、ビード形成溝３より短かい長さで設け
る。スラグ逃し溝４の深さは幅と本数の関係にお
いて適宜決定される。例えば第４図の如く１本の
場合でスラグ逃し溝の幅が８〜15mmでは深さは２
〜７mmが適当である。また、当金１には本体２を
冷却する冷却水給排管９，１０が接続されてい
る。当金１は溶接の進行に伴い駆動装置（図示せ
ず）によつて溶接方向３３へ移動される。

第５図は第４図に示す摺動式当金を用いて行な
う立向エレクトロガス溶接の説明断面図、第６
図、および第７図は第５図の−線および−
線に沿う断面図を示したもので、第１図〜第３
図と同じ部分には同じ符号が付してある。第６図
に示すように、母材１２，１３をＶ形開生に形成
し、母材表面１４，１５側の開先幅ｇが13〜20mm
程度となるように両母材１２，１３を固定し、母
材裏面１６，１７に裏当金表面１９が密着するよ
うに裏当金１８を固定する。ついで母材表面１
４，１５に前記摺動式当金１を、凸部５，６の表
面７，８が母材表面１４，１５に密着するように
配置する。

上記のような配置において、開先面２０，２
１、ビード形成溝３および裏当金１８の表面１９
にかこまれた空間内に第５図に示す如くフラツク
ス入りワイヤ２９の先端部を挿入する。そして摺
動式当金１の上方からシールドガス供給管１１よ
りアーク部にCO₂ガスを供給しながら溶接を行な
う。フラツクスはフラツクス入りワイヤ２９より
供給される。溶融スラグ２２は溶融金属２６とビ
ード形成溝３にはさまれた狭隘な間隙に流れ込
む。溶融金属２６は溶融スラグ２２より融点が高
いため先に凝固を開始し、溶接金属２７が形成さ
れる。前記間隙内に流れ込んだ溶融スラグ２３は
溶接の進行に伴い冷却されゆつくりと凝固する。
この時スラグ逃し溝４の先端３２が凝固途中の半
溶融状態のスラグ２４とほぼ近傍位置になるよう
に、溶接ノズル３０を上下させて溶融スラグ２２
の位置を摺動当金１に対して上下させることによ
り調節する。半溶融状態のスラグ２４は粘性が高
く流動しにくいため、通常の状態では第７図に示
すスラグ逃し溝４によつて作られた空間２８に流
れこまずにそのまま凝固する。フラツクスの供給
量が過剰になり、溶融スラグ２２が増加すると、
前記間隙に流れ込んだ溶融スラグ２３を押し出そ
うとする力Ｆが増大する。このため凝固途中の半
溶融状態のスラグ２４はスラグ逃し溝４により作
られた空間２８に、コブ状に押し出され、排出ス
ラグ量が増加する。このようにスラグ排出量が調
節され溶融スラグ量は適正範囲内に保たれる。ま
たスラグ逃し溝の先端３２近傍のスラグ逃し溝４
の深さを徐々に浅くすることにより、前記空間２
８への急激なスラグの流出が押えられ、スラグを
押し出そうとする力Ｆの大きさに応じたスラグ量
の排出が可能になり、溶融スラグ２２の量をより
安定させることができる。

上記実施例では単数のスラグ逃し溝を有する構
造となつていたが、第８図に示すように複数のス
ラグ逃し溝４ａ，４ｂを有する構造であつてもよ
い。

以上詳細に説明したように、本考案はビード形
成溝内にあるスラグ逃し溝により溶接ビードとの
間に十分な間隙をとることができ、この間隙から
過剰の溶融スラグを排出することができる。これ
により、溶融スラグ量の調節が可能であり、融合
不良、スラグ噛み込みなどの欠陥が生じない、エ
レクトロスラグ溶接あるいはエレクトロガス溶接
を立向姿勢で実施することが容易になつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の当金を用いて立向エレクトロガ
ス溶接を実施している状況の説明断面図、第２
図、第３図は第１図の−線および−線に
沿う断面図、第４図は本考案に係る摺動式当金の
一実施例を示す斜視図、第５図は第４図に示す摺
動式当金を用いて行なう立向エレクトロガス溶接
の説明断面図、第６図、第７図は第５図の−
線および−線に沿う断面図、および第８図は
スラグ逃し溝の他の例を示す斜視図である。 １：摺動式当金、２：本体、３：ビード形成
溝、４，４ａ，４ｂ：スラグ逃し溝、５，６：凸
部、１１：シールドガス供給管、１２，１３：母
材、１８：裏当金、２２，２３：溶融スラグ、２
４：半溶融スラグ、２５：凝固スラグ、２６：溶
融金属、２９：フラツクス入りワイヤ、３０：溶
接ノズル、３１：従来用いられている当金、３
２：スラグ逃し溝先端部、３３：摺動方向。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 被溶接母材表面に沿つて摺動する当金であつ
   て、該当金の摺動方向にほぼ同一幅で形成され
   る溶接ビード形成溝の内部に単数または複数の
   溶融スラグ逃し溝をビード形成溝と平行に設け
   たことを特徴とする溶接用摺動式当金。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項において、溶
   融スラグ逃し溝の溝深さを溶融スラグ逃し溝先
   端部に向けて反摺動方向端側から溶融スラグ逃
   し溝の全長または一部長さにわたつて徐々に浅
   くさせたことを特徴とする溶接用摺動式当金。