JPS62248569A - 磁気利用横向き溶接方法 - Google Patents
磁気利用横向き溶接方法Info
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- JPS62248569A JPS62248569A JP8953786A JP8953786A JPS62248569A JP S62248569 A JPS62248569 A JP S62248569A JP 8953786 A JP8953786 A JP 8953786A JP 8953786 A JP8953786 A JP 8953786A JP S62248569 A JPS62248569 A JP S62248569A
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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、ＭＡＧ溶接、エレクトロスラグ溶接などの一
層横向き姿勢溶接方法の改良で、磁気利用横向き溶接方
法に関する。
層横向き姿勢溶接方法の改良で、磁気利用横向き溶接方
法に関する。
第７図および第８図に示す従来の横向き溶接方法を説明
する。
する。
横向き姿勢溶接は、第７図（ａｌに示すような横方向に
拡開した開先部を溶接する際に行われる。
拡開した開先部を溶接する際に行われる。
このような横向き溶接では重力により、溶接金属が垂れ
下がる傾向があり、一般に品質および能率の点で下向き
溶接よりも劣っている。
下がる傾向があり、一般に品質および能率の点で下向き
溶接よりも劣っている。
すなわち、第７図（ａｌに示した母材９の開先を横向き
溶接する際に入熱を高くして、１回当りの溶着量の多い
高能率溶接を行うと、第７図（ｂｌに示すように溶接金
属が垂れ下がり、ビード１１の形状不良や融合不良等の
溶接欠陥１３が発生しやすい。そこで、上記のような横
向き姿勢溶接に際しては、小人熱および小溶着量の条件
で第７図（Ｃ１に示すような多層溶接する方法が従来行
われている。また、第８図（ａ）に示すように溶接すべ
き母材の下板と上板とで、開先角度を異ならせ、特に下
板側の開先角度を水平にすることにより、小人熱、小溶
着量で溶接する方法が用いられている。
溶接する際に入熱を高くして、１回当りの溶着量の多い
高能率溶接を行うと、第７図（ｂｌに示すように溶接金
属が垂れ下がり、ビード１１の形状不良や融合不良等の
溶接欠陥１３が発生しやすい。そこで、上記のような横
向き姿勢溶接に際しては、小人熱および小溶着量の条件
で第７図（Ｃ１に示すような多層溶接する方法が従来行
われている。また、第８図（ａ）に示すように溶接すべ
き母材の下板と上板とで、開先角度を異ならせ、特に下
板側の開先角度を水平にすることにより、小人熱、小溶
着量で溶接する方法が用いられている。
従来の横向き溶接方法を第７．８図に示すように、第７
図（Ｃ１のような小人熱、小溶着量による多層溶接を用
いれば、溶接金属の垂れ下がりを抑制することはできる
が、溶接能率が大幅に低下すると言う問題が生じる。ま
た第８図＋ａｌ、ｔｂ）の溶接方法でも溶接能率の向上
が図れない問題がある。
図（Ｃ１のような小人熱、小溶着量による多層溶接を用
いれば、溶接金属の垂れ下がりを抑制することはできる
が、溶接能率が大幅に低下すると言う問題が生じる。ま
た第８図＋ａｌ、ｔｂ）の溶接方法でも溶接能率の向上
が図れない問題がある。
本発明は、上記問題点を解決するために溶融池内に流れ
る溶接電流に着目して該溶接電流に特定の方向を有する
磁界を作用させ、両者間に生じる電磁力で溶融金属を押
し上げる力を生起させ、溶融金属の垂れ下がり防止を図
った。すなわち、横向き姿勢溶接において溶融池内を流
れる溶接電流と磁界を交差させ、この溶接電流と磁界と
により発生した電磁力を利用して溶融金属を押し上げる
方向の電磁力を与えるか、又は溶融金属を押し上げる力
の大きさや時間が、押し下げる場合に比べて大きくなる
ように交番磁界を与えながら溶接を行うことを特徴とす
る磁気利用横向き溶接方法を提供するものである。
る溶接電流に着目して該溶接電流に特定の方向を有する
磁界を作用させ、両者間に生じる電磁力で溶融金属を押
し上げる力を生起させ、溶融金属の垂れ下がり防止を図
った。すなわち、横向き姿勢溶接において溶融池内を流
れる溶接電流と磁界を交差させ、この溶接電流と磁界と
により発生した電磁力を利用して溶融金属を押し上げる
方向の電磁力を与えるか、又は溶融金属を押し上げる力
の大きさや時間が、押し下げる場合に比べて大きくなる
ように交番磁界を与えながら溶接を行うことを特徴とす
る磁気利用横向き溶接方法を提供するものである。
本発明の磁気利用横向き溶接方法は上記のような溶接方
法となるので、励磁コイルにより溶融池内に流れる溶接
電流と磁界を交差させ、発生した電磁力を利用して、溶
融金属を押し上げる方向の力を与えて溶接するか、又は
溶融金属を押し上げる力の太きさや時間が、押し下げる
場合に比べて大きくなるように交番磁界を与えながら溶
接することにより融合不良やビード形状不良等の溶接欠
陥を生じないで、しかも溶接作業の操作が容易となり、
高能率の溶接を行えるものとした。
法となるので、励磁コイルにより溶融池内に流れる溶接
電流と磁界を交差させ、発生した電磁力を利用して、溶
融金属を押し上げる方向の力を与えて溶接するか、又は
溶融金属を押し上げる力の太きさや時間が、押し下げる
場合に比べて大きくなるように交番磁界を与えながら溶
接することにより融合不良やビード形状不良等の溶接欠
陥を生じないで、しかも溶接作業の操作が容易となり、
高能率の溶接を行えるものとした。
［実施例］
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具体的に説
明する。第１図は本発明の１実施例に係る磁気利用横向
き溶接方法の電磁力生起を′ 説明する正面図を示し、
第２図は第１図の磁気利用横向き溶接方法の電磁力生起
を説明する側面図であることから第１．２図を併せて説
明する。第３図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる
磁化電流を正として溶融池の挙動及び溶接形状断面図を
示し、第４図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる磁
化電流を負として溶融池の挙動及び溶接形状断面図を示
し、第５図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる磁化
電流を交番電流として溶融池の挙動及び溶接形状断面図
を示す。第６図は本発明の１実施例に係る作動原理の説
明図である。以下にその説明をする。
明する。第１図は本発明の１実施例に係る磁気利用横向
き溶接方法の電磁力生起を′ 説明する正面図を示し、
第２図は第１図の磁気利用横向き溶接方法の電磁力生起
を説明する側面図であることから第１．２図を併せて説
明する。第３図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる
磁化電流を正として溶融池の挙動及び溶接形状断面図を
示し、第４図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる磁
化電流を負として溶融池の挙動及び溶接形状断面図を示
し、第５図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる磁化
電流を交番電流として溶融池の挙動及び溶接形状断面図
を示す。第６図は本発明の１実施例に係る作動原理の説
明図である。以下にその説明をする。
第１．２図において、１はソリッドワイヤまたはフラッ
クス入りワイヤ、２はスラグ、３はアーク（電流）、４
は溶融金属、５は一対の銅当金、６は給電チップ、７は
ワイヤ送給ローラ、８は溶接電源、９は母材（鋼板）、
１０は励磁電源、１１はビード、１２は銅当金５の冷却
用冷却水、１４は銅当金５に設けた一対の鉄心、１５は
鉄心１４に掃装した励磁フィル、又、第３．４．５図に
おける１６は溶融池であり、一対の銅当金５に設けた鉄
心１４と励磁フィル１５に、励磁電源１０から、第３図
から第５図に示すように直流または１〜３０Ｈｚの交番
励磁電流を与える。この場合、通常溶接電源８は直流電
源のため直流または１〜３０Ｈｚの交流励磁電流を与え
、これによって生じた磁界と溶接電流Ｉによる電磁力Ｆ
により、溶融金属４やアーク３を上向きに持ち上げると
ともに１〜３０Ｈ！で振動攪拌する。磁化電流！Ｍの方
向と電磁力Ｆおよびビード１１の形状の関係を示せば第
３図から第５図のとおりである。いずれの場合にも図ｔ
ａｌは、紙面に垂直方向の磁界を生じる磁化電流ＩＭの
方向を十としている。図（ｂｌは電磁力Ｆの方向、図（
Ｃ）はビード１１の形状を示している。なお、溶接電流
は直流逆極性（溶接ワイヤ１が＋、母材９が−）として
考察する。第３図は十の磁化電流ＩＭを流し、紙面に垂
直に磁界を与えた場合である。同図（ｂｌで溶接が右か
ら左に進行する場合、溶融金属４で形成される溶融池１
６には、溶接ワイヤ１による電流が右方向に流れている
ため、溶接電流と磁界による電磁力Ｆか上向きに作用す
る。該電磁力Ｆが溶融金属４を垂れ下がらせる重力Ｗに
抗する結果、ビード１１は同図（ｅｌに示すように上下
はｙ均一となり、良好な溶接が行い得る。第４図は、同
図（ａｌから明らかなように、第３図とは逆方向の磁化
電流ＩＭを流した場合を示している。この場合には溶融
金属４に作用する電磁力Ｆが下向きとなり、重力Ｗと重
複するためビード１１には更に顕著な垂れ下がりが生じ
てしまう。第５図は、同図（ａ、）、（ａ２）に示すよ
うに磁化電流■Ｍを交番電流とした場合を示している。
クス入りワイヤ、２はスラグ、３はアーク（電流）、４
は溶融金属、５は一対の銅当金、６は給電チップ、７は
ワイヤ送給ローラ、８は溶接電源、９は母材（鋼板）、
１０は励磁電源、１１はビード、１２は銅当金５の冷却
用冷却水、１４は銅当金５に設けた一対の鉄心、１５は
鉄心１４に掃装した励磁フィル、又、第３．４．５図に
おける１６は溶融池であり、一対の銅当金５に設けた鉄
心１４と励磁フィル１５に、励磁電源１０から、第３図
から第５図に示すように直流または１〜３０Ｈｚの交番
励磁電流を与える。この場合、通常溶接電源８は直流電
源のため直流または１〜３０Ｈｚの交流励磁電流を与え
、これによって生じた磁界と溶接電流Ｉによる電磁力Ｆ
により、溶融金属４やアーク３を上向きに持ち上げると
ともに１〜３０Ｈ！で振動攪拌する。磁化電流！Ｍの方
向と電磁力Ｆおよびビード１１の形状の関係を示せば第
３図から第５図のとおりである。いずれの場合にも図ｔ
ａｌは、紙面に垂直方向の磁界を生じる磁化電流ＩＭの
方向を十としている。図（ｂｌは電磁力Ｆの方向、図（
Ｃ）はビード１１の形状を示している。なお、溶接電流
は直流逆極性（溶接ワイヤ１が＋、母材９が−）として
考察する。第３図は十の磁化電流ＩＭを流し、紙面に垂
直に磁界を与えた場合である。同図（ｂｌで溶接が右か
ら左に進行する場合、溶融金属４で形成される溶融池１
６には、溶接ワイヤ１による電流が右方向に流れている
ため、溶接電流と磁界による電磁力Ｆか上向きに作用す
る。該電磁力Ｆが溶融金属４を垂れ下がらせる重力Ｗに
抗する結果、ビード１１は同図（ｅｌに示すように上下
はｙ均一となり、良好な溶接が行い得る。第４図は、同
図（ａｌから明らかなように、第３図とは逆方向の磁化
電流ＩＭを流した場合を示している。この場合には溶融
金属４に作用する電磁力Ｆが下向きとなり、重力Ｗと重
複するためビード１１には更に顕著な垂れ下がりが生じ
てしまう。第５図は、同図（ａ、）、（ａ２）に示すよ
うに磁化電流■Ｍを交番電流とした場合を示している。
この場合、同図（ｂｌに示すように上向きの電磁力Ｆと
下向きの力Ｆ′が交互にして溶融池１６を攪拌すること
になる。しかし、同図（ａ、）のように交番電流の時間
を変えたり、また同図（ａ２）のように交番電流の強度
を変えで、上向きの電磁力Ｆの方を大きくすることによ
り、同図［Ｃ１に示すような上下均一なビード１１を得
ることができる。第６図についての作動原理を説明する
。まずＣ８１図で、励磁コイル１５を流れる励磁電流に
よりＡからＢの方向の磁界Ｈが生じ、一方ワイヤ１から
母材９へ流れる電流とにより、溶融金属４中に母材漠板
９のｂからａ方向の電磁力Ｆが生じる。次に励磁フィル
１５を流れる電流の向きが変った状態ｆｂ１図ではＢか
らＡ方向の磁界Ｈと溶接電流■により、ａからｂ方向の
電磁力Ｆが生じる。この原理により、溶融金属４を上向
きに持ち上げたり、１〜３０Ｈｚの周期で逆転し、溶融
金属４を振動攪拌することが可能となる。第１．２図で
示す方向で横向き姿勢溶接を行った。一対の銅当金５に
おける磁性体心１４には軟鋼、コイル１５としては、直
径１．２ｍｍの耐熱電線で１００咀巻きのものを用い、
磁化電流は５Ａとした。この場合、板厚２０ｍの溶接部
中央での磁界強度は３００ガウスであった。
下向きの力Ｆ′が交互にして溶融池１６を攪拌すること
になる。しかし、同図（ａ、）のように交番電流の時間
を変えたり、また同図（ａ２）のように交番電流の強度
を変えで、上向きの電磁力Ｆの方を大きくすることによ
り、同図［Ｃ１に示すような上下均一なビード１１を得
ることができる。第６図についての作動原理を説明する
。まずＣ８１図で、励磁コイル１５を流れる励磁電流に
よりＡからＢの方向の磁界Ｈが生じ、一方ワイヤ１から
母材９へ流れる電流とにより、溶融金属４中に母材漠板
９のｂからａ方向の電磁力Ｆが生じる。次に励磁フィル
１５を流れる電流の向きが変った状態ｆｂ１図ではＢか
らＡ方向の磁界Ｈと溶接電流■により、ａからｂ方向の
電磁力Ｆが生じる。この原理により、溶融金属４を上向
きに持ち上げたり、１〜３０Ｈｚの周期で逆転し、溶融
金属４を振動攪拌することが可能となる。第１．２図で
示す方向で横向き姿勢溶接を行った。一対の銅当金５に
おける磁性体心１４には軟鋼、コイル１５としては、直
径１．２ｍｍの耐熱電線で１００咀巻きのものを用い、
磁化電流は５Ａとした。この場合、板厚２０ｍの溶接部
中央での磁界強度は３００ガウスであった。
一方、溶接条件は直径１．６ ｖａｎの７ラツクス入り
ワイヤ１を用い、溶接電流４００Ａ、電圧３０ｖ１速度
２００ ｗ／ｍｉｎとし、第３図の方法で溶接を行った
ところ上下均一な溶接ビード１１が得られた。
ワイヤ１を用い、溶接電流４００Ａ、電圧３０ｖ１速度
２００ ｗ／ｍｉｎとし、第３図の方法で溶接を行った
ところ上下均一な溶接ビード１１が得られた。
次に、第５図（ａｌの交番磁化電流（＋側と一側の時間
比率は２：１、周波数は３Ｈ２）を用い、上記と同様の
横向き姿勢溶接を行ったところビード１１の形状も良好
で、ブローホール等の欠陥の発生も防止された。なお、
比較例として第４図（ａｌのような逆極性の磁化電流で
同様の溶接を行った結果、ビード１１は上方部でえぐら
れて下方側に凸となった悪い形状になった。
比率は２：１、周波数は３Ｈ２）を用い、上記と同様の
横向き姿勢溶接を行ったところビード１１の形状も良好
で、ブローホール等の欠陥の発生も防止された。なお、
比較例として第４図（ａｌのような逆極性の磁化電流で
同様の溶接を行った結果、ビード１１は上方部でえぐら
れて下方側に凸となった悪い形状になった。
以上、具体的に説明したように、本発明の磁気利用横向
き姿勢溶接方法によれば、ビードの垂れ下がりを生じる
ことなく、大入熱一層で溶融金属を攪拌し、結晶の微細
化や溶湯中のガス浮上を促進して良好な溶接を行うこと
ができる。
き姿勢溶接方法によれば、ビードの垂れ下がりを生じる
ことなく、大入熱一層で溶融金属を攪拌し、結晶の微細
化や溶湯中のガス浮上を促進して良好な溶接を行うこと
ができる。
したがって、高能率で、欠陥のない高品質な溶接が可能
となり、繁雑な溶接作業も不要であるなど顕著な効果が
得られる。
となり、繁雑な溶接作業も不要であるなど顕著な効果が
得られる。
第１図は本発明の１実施例に係る磁気利用横向き溶接方
法の電磁力生起を説明する正面図、第２図は第１図の磁
気利用横向き溶接法の電磁力生起を説明する側面図。第
３図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる磁化電流を
正として溶融池の挙動及び溶接形状断面図。第４図は本
発明の１実施例に係る磁界を生じる磁化電流を負として
溶融池の挙動及び溶接形状断面図。第５図は本発明の１
実施例に係る磁界を生じる磁化電流を交番電流として溶
融池の挙動及び溶接形状断面図。第６図は本発明の１実
施例に係る作動原理の説明図。第７．８図は従来の横向
き姿勢溶接方法の開先形状断面図とビード形状断面図で
ある。 １・・・ソリッドワイヤまたはフラッグス入りワイヤ、
２・・・スラグ、３・・・アーク（電流）、４・・・溶
融金属、５・・・一対の銅当金、６・・・給電チップ、
７・・・ワイヤ送給ローラ、８・・・溶接電源、９・・
・母材銅板、１０・・・励磁電源、１１・・・ビード、
１２・・・銅当金５の冷却用冷却水、１３・・・溶接欠
陥、１４・・・銅当金５に設けた一対の鉄心、１５・・
・鉄心１４に捲装した励磁コイル、１６・・・溶融池。 第１０ 第２図 第５図 第６０ ｔｂ） （ｂ） 第８図
法の電磁力生起を説明する正面図、第２図は第１図の磁
気利用横向き溶接法の電磁力生起を説明する側面図。第
３図は本発明の１実施例に係る磁界を生じる磁化電流を
正として溶融池の挙動及び溶接形状断面図。第４図は本
発明の１実施例に係る磁界を生じる磁化電流を負として
溶融池の挙動及び溶接形状断面図。第５図は本発明の１
実施例に係る磁界を生じる磁化電流を交番電流として溶
融池の挙動及び溶接形状断面図。第６図は本発明の１実
施例に係る作動原理の説明図。第７．８図は従来の横向
き姿勢溶接方法の開先形状断面図とビード形状断面図で
ある。 １・・・ソリッドワイヤまたはフラッグス入りワイヤ、
２・・・スラグ、３・・・アーク（電流）、４・・・溶
融金属、５・・・一対の銅当金、６・・・給電チップ、
７・・・ワイヤ送給ローラ、８・・・溶接電源、９・・
・母材銅板、１０・・・励磁電源、１１・・・ビード、
１２・・・銅当金５の冷却用冷却水、１３・・・溶接欠
陥、１４・・・銅当金５に設けた一対の鉄心、１５・・
・鉄心１４に捲装した励磁コイル、１６・・・溶融池。 第１０ 第２図 第５図 第６０ ｔｂ） （ｂ） 第８図
Claims (1)
- 横向き姿勢溶接において、溶融池内を流れる溶接電流と
磁界を交差させ、この溶接電流と磁界とにより発生した
電磁力を利用して溶融金属を押し上げる方向の電磁力を
与えるか、又は溶融金属を押し上げる力の大きさや時間
が、押し下げる場合に比べて大きくなるように交番磁界
を与えながら溶接を行うことを特徴とする磁気利用横向
き溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8953786A JPS62248569A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 磁気利用横向き溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8953786A JPS62248569A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 磁気利用横向き溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62248569A true JPS62248569A (ja) | 1987-10-29 |
Family
ID=13973564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8953786A Pending JPS62248569A (ja) | 1986-04-18 | 1986-04-18 | 磁気利用横向き溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62248569A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100466365B1 (ko) * | 2001-12-29 | 2005-01-13 | 대우조선해양 주식회사 | 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법 |
| WO2014171269A1 (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接物の製造方法、溶接方法、溶接装置 |
-
1986
- 1986-04-18 JP JP8953786A patent/JPS62248569A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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