JPS6238768A - 横向ｔｉｇア−ク溶接方法 - Google Patents
横向ｔｉｇア−ク溶接方法Info
- Publication number
- JPS6238768A JPS6238768A JP17771985A JP17771985A JPS6238768A JP S6238768 A JPS6238768 A JP S6238768A JP 17771985 A JP17771985 A JP 17771985A JP 17771985 A JP17771985 A JP 17771985A JP S6238768 A JPS6238768 A JP S6238768A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- arc
- welding
- groove
- filler wire
- deflection
- Prior art date
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- Pending
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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〕
この発明は電極と被溶接材との間に生ずるアークに電磁
力を作用させてアークの動きを制御する横向ＴＩＧアー
ク溶接方法に関する。
力を作用させてアークの動きを制御する横向ＴＩＧアー
ク溶接方法に関する。
溶接構造物の大型化、使用される構造物材料（被溶接材
）の板厚の増大は、開先断面積、所要溶着量、溶接時間
等の増大をもたらすので、溶接部の開先を狭開先化して
所要溶着量を低減すると共に溶着速度を高めるためフィ
ラーワイヤを添加給送する溶接方法が採用されるように
なっている。
）の板厚の増大は、開先断面積、所要溶着量、溶接時間
等の増大をもたらすので、溶接部の開先を狭開先化して
所要溶着量を低減すると共に溶着速度を高めるためフィ
ラーワイヤを添加給送する溶接方法が採用されるように
なっている。
この狭開先溶接方法による場合は、上記した利点が得ら
れるが、横向ＴＩＧアーク溶接の場合には、ビード形成
が開先の中心部より上部側に偏る傾向にあり、これが開
先側面に溶着不良部を形成し、例えば、第５図（ａ）に
示すような累層方法の多層溶接（１層１パス）を施そう
としても同図（ｂｌに示すように、開先Ａ下側部に溶着
不良部Ｘが発生する。
れるが、横向ＴＩＧアーク溶接の場合には、ビード形成
が開先の中心部より上部側に偏る傾向にあり、これが開
先側面に溶着不良部を形成し、例えば、第５図（ａ）に
示すような累層方法の多層溶接（１層１パス）を施そう
としても同図（ｂｌに示すように、開先Ａ下側部に溶着
不良部Ｘが発生する。
これを防止するためには、溶接電極位置を上記開先中心
部より下側にずらせばよいが、狭い開先内ではそのずら
し量が制約を受けるので、溶着不良による品質の低下を
避けることが難しいという ［（□ヵ、あ
、。 １・〔発明の目的〕 この発明は上記した従来の問題を解消するためになされ
たもので、開先側面部での溶着不良の発生を防止して溶
接継手の品質を向上し信頼性を高めることができる横向
ＴＩＧアーク熔接方接方法ることを目的とする。
部より下側にずらせばよいが、狭い開先内ではそのずら
し量が制約を受けるので、溶着不良による品質の低下を
避けることが難しいという ［（□ヵ、あ
、。 １・〔発明の目的〕 この発明は上記した従来の問題を解消するためになされ
たもので、開先側面部での溶着不良の発生を防止して溶
接継手の品質を向上し信頼性を高めることができる横向
ＴＩＧアーク熔接方接方法ることを目的とする。
この発明は上記目的を達成するため、アークに磁界を作
用させてアークを溶接線に対して上下方向に、極低サイ
クル範囲で、かつ、各サイクルにおける上下アーク偏向
量時間積分値の一方が大なるように偏向制御する構成と
したものである。
用させてアークを溶接線に対して上下方向に、極低サイ
クル範囲で、かつ、各サイクルにおける上下アーク偏向
量時間積分値の一方が大なるように偏向制御する構成と
したものである。
第１図は本発明を実施するのに使用した溶接装置の概略
図を示したものである。同図において、１は溶接電源、
２は溶接電極、３は被溶接材、４は溶接金属、５フイラ
ーワイヤ、６はフィラーワイヤ用ガイド体を兼ねる電磁
プローブ、７は励磁コイル、８は励磁制御電源、９はフ
ィラーワイヤ予熱用電源である。
図を示したものである。同図において、１は溶接電源、
２は溶接電極、３は被溶接材、４は溶接金属、５フイラ
ーワイヤ、６はフィラーワイヤ用ガイド体を兼ねる電磁
プローブ、７は励磁コイル、８は励磁制御電源、９はフ
ィラーワイヤ予熱用電源である。
この構成においは、溶接電源１から溶接電極２に溶接電
流を給電して、該溶接電極２と被溶接材３とのアーク１
０を生ぜしめるとともに該アーク１０と溶融ブール１１
に向けてフィラーワイヤ５を給送する。このフィラーワ
イヤ５は電磁プローブ６のガイド孔６ａを通して給送さ
れるため、励磁コイル７に励磁制御電源８から給電され
た励磁電流によりフィラーワイヤ５に磁束が流れ、この
磁束による磁界がアーク１０に直接的に作用して該アー
ク１０との間にこれを開先側面へ偏向する電磁力を生せ
しめる。
流を給電して、該溶接電極２と被溶接材３とのアーク１
０を生ぜしめるとともに該アーク１０と溶融ブール１１
に向けてフィラーワイヤ５を給送する。このフィラーワ
イヤ５は電磁プローブ６のガイド孔６ａを通して給送さ
れるため、励磁コイル７に励磁制御電源８から給電され
た励磁電流によりフィラーワイヤ５に磁束が流れ、この
磁束による磁界がアーク１０に直接的に作用して該アー
ク１０との間にこれを開先側面へ偏向する電磁力を生せ
しめる。
上記発生磁界は空間を介してではなく直接的にアーク１
０に作用するので、アーク１０に作用する磁界の磁界強
度は十分に大きく、開先深度が深い場合にもその内部ま
で十分な強度の磁界が作用するので、アークを自在に偏
向するに十分な電磁力を確保することができる。
０に作用するので、アーク１０に作用する磁界の磁界強
度は十分に大きく、開先深度が深い場合にもその内部ま
で十分な強度の磁界が作用するので、アークを自在に偏
向するに十分な電磁力を確保することができる。
このアークの偏向量（偏向角度）は励磁電流の通流時間
、通流量、周波数、波形、極性等を制御することにより
制御することができる。
、通流量、周波数、波形、極性等を制御することにより
制御することができる。
本発明は、これらを制御して、アーク偏向動作を確実な
らしめ、アークの開先側面−力板へのアーク偏向量平均
値を他方側へのアーク偏向量平均値より大にするもので
あり、これは、 （１）アークを開先上側面へ偏向制御する期間′ｒ゛２
と開先下側面へ偏向制御する時間Ｔ１を異ならせ、両者
の関係が、Ｔ１λＴ２となるように、或いは、 （２）アークの振れ角度が、第７図に示すように、開先
中心０に対して上方への振れ角度θ２と開先中心Ｏに対
して下方への振れ角度θ１との間に、θ１λθ２なる関
係が成立するように、励磁電流の時間積分値を制御する
ことにより実現することができる。
らしめ、アークの開先側面−力板へのアーク偏向量平均
値を他方側へのアーク偏向量平均値より大にするもので
あり、これは、 （１）アークを開先上側面へ偏向制御する期間′ｒ゛２
と開先下側面へ偏向制御する時間Ｔ１を異ならせ、両者
の関係が、Ｔ１λＴ２となるように、或いは、 （２）アークの振れ角度が、第７図に示すように、開先
中心０に対して上方への振れ角度θ２と開先中心Ｏに対
して下方への振れ角度θ１との間に、θ１λθ２なる関
係が成立するように、励磁電流の時間積分値を制御する
ことにより実現することができる。
このように、励磁コイル７に給電する励磁電流を制御す
れば、開先下側面へのアーク偏向量平均値が大きくなる
ので、ビード形成位置は開先下側へ向けて移行する。
れば、開先下側面へのアーク偏向量平均値が大きくなる
ので、ビード形成位置は開先下側へ向けて移行する。
（３）上記（１）及び（２）は累層方法として第５図（
ａｌに示した累層方法を採る場合であるが、第５図（Ｃ
）に示すように各バス毎にアークを平均して交互に逆方
向に偏向する累層方法を採る場合には、この発明では、
同図（ｄ）に示すように、アークを開先上側もしくは下
側へ偏向制御する期間Ｔ４とアークを開先中心部に向け
る期間Ｔ３とが、Ｔ ４ ＞Ｔ ３となるように励磁電
流を制御する。
ａｌに示した累層方法を採る場合であるが、第５図（Ｃ
）に示すように各バス毎にアークを平均して交互に逆方
向に偏向する累層方法を採る場合には、この発明では、
同図（ｄ）に示すように、アークを開先上側もしくは下
側へ偏向制御する期間Ｔ４とアークを開先中心部に向け
る期間Ｔ３とが、Ｔ ４ ＞Ｔ ３となるように励磁電
流を制御する。
第２図は上記（１）〜（３）の関係を得るための励磁電
流の制御方法を説明する波形図を示したもので、励磁電
流として交番電流を使用する場合には、同図（ａｌに示
すように、正の半サイクル時間Ｔ１とと負の半サイクル
時間Ｔ２を制御することにより、上記（１）のＴ１λＴ
２なる関係を容易る得ることができ、また、同図（ｂ）
に示す如く、正の半サイクルのレベルＤ１と負の半サイ
クルのレベルＤ２とを制御することにより上記（２）の
θＩＳθ２なる関係を得ることができる。また、励磁電
流として直流電流（正もしくは負極性）をオン・オフし
て供給する場合やパルス状直流を使用する場合にも、同
図（Ｃ）および［ｄ）にそれぞれ示すように、そのオン
もしくはパルス期間Ｔ１とオフもしくは非パル期間Ｔ２
とを制御することにより上記（１）の関係、上記（３）
のＴ ４ ＞ Ｔ ３なる関係を容易に得るこができる
。
流の制御方法を説明する波形図を示したもので、励磁電
流として交番電流を使用する場合には、同図（ａｌに示
すように、正の半サイクル時間Ｔ１とと負の半サイクル
時間Ｔ２を制御することにより、上記（１）のＴ１λＴ
２なる関係を容易る得ることができ、また、同図（ｂ）
に示す如く、正の半サイクルのレベルＤ１と負の半サイ
クルのレベルＤ２とを制御することにより上記（２）の
θＩＳθ２なる関係を得ることができる。また、励磁電
流として直流電流（正もしくは負極性）をオン・オフし
て供給する場合やパルス状直流を使用する場合にも、同
図（Ｃ）および［ｄ）にそれぞれ示すように、そのオン
もしくはパルス期間Ｔ１とオフもしくは非パル期間Ｔ２
とを制御することにより上記（１）の関係、上記（３）
のＴ ４ ＞ Ｔ ３なる関係を容易に得るこができる
。
ところで、アークを電磁力により偏向駆動する場合、ア
ークの偏向動作には慣性があるので、単位時間当たりの
偏向回数が多くなると偏向動作が現れなくなり、逆に、
単位時間当たりの偏向回数が極端に小さくなるくと、ア
ークが反転してくる前に熔融金属が凝固してしまい溶着
不良となる。
ークの偏向動作には慣性があるので、単位時間当たりの
偏向回数が多くなると偏向動作が現れなくなり、逆に、
単位時間当たりの偏向回数が極端に小さくなるくと、ア
ークが反転してくる前に熔融金属が凝固してしまい溶着
不良となる。
本発明者等の実験結果によれば、アーク偏向動作が確実
に得られる実用的な偏向回数は１〜１０回／秒であった
。
に得られる実用的な偏向回数は１〜１０回／秒であった
。
また、本発明を効果ならしめるには、アークは開先側面
へ充分に偏向させる必要があり、第６図゛に符号ａで示
すように溶接線Ｙに対して直交する向きに偏向させるこ
とが望ましく （溶接金属が先行するような場合は同図
に符号す示す向き）、このためには、溶接電極に対して
電磁プローブを６０〜１２０の範囲に向けることが好ま
しい。
へ充分に偏向させる必要があり、第６図゛に符号ａで示
すように溶接線Ｙに対して直交する向きに偏向させるこ
とが望ましく （溶接金属が先行するような場合は同図
に符号す示す向き）、このためには、溶接電極に対して
電磁プローブを６０〜１２０の範囲に向けることが好ま
しい。
最後に、本発明による効果を従来方法による場合と比較
して第３図に示す。第３図は、第２図に示す試験板（Ｓ
ＵＳ３０４）Ｃに、下記溶接使用溶接電流：“３００ア
ンペア、 溶接電圧：１３ボルト、 溶接速度ニアｍｍ／分、 シールドガス：Ａｒ−２％Ｏ で、横向ＴＩＧアーク熔接溶接して得た測定結果を示し
たもので、 区分Ａ：アークに電磁力を作用させない場合、区分Ｂ：
アークに電磁力を作用させたが、アーク偏向回数を、１
〜１０回数／回数筒囲外とした場合、 区分Ｃ：本発明を実施した場合、 である。アーク制御欄は励磁電流の仕様を示し、周波数
Ｈｚはアーク偏向サイクル（アーク偏向回数）と同じで
ある。また、ｒｍｓは測定側番号を示し、判定欄の○印
は溶着不良部が無く実用上合格であることを示し、Ｘ印
は不合格であることを示す。
して第３図に示す。第３図は、第２図に示す試験板（Ｓ
ＵＳ３０４）Ｃに、下記溶接使用溶接電流：“３００ア
ンペア、 溶接電圧：１３ボルト、 溶接速度ニアｍｍ／分、 シールドガス：Ａｒ−２％Ｏ で、横向ＴＩＧアーク熔接溶接して得た測定結果を示し
たもので、 区分Ａ：アークに電磁力を作用させない場合、区分Ｂ：
アークに電磁力を作用させたが、アーク偏向回数を、１
〜１０回数／回数筒囲外とした場合、 区分Ｃ：本発明を実施した場合、 である。アーク制御欄は励磁電流の仕様を示し、周波数
Ｈｚはアーク偏向サイクル（アーク偏向回数）と同じで
ある。また、ｒｍｓは測定側番号を示し、判定欄の○印
は溶着不良部が無く実用上合格であることを示し、Ｘ印
は不合格であることを示す。
この測定結果から明らかなように、アークに電磁力を作
用させない従来法による場合は、電極位置を開先下側に
ずらしてもビード形成位置の開先上側への偏りは修正さ
れない（階２）。また、励磁電流として商用周波数の交
流電流を使用した場合は、正負半サイクル時間比が１で
ある場合（（３））も、該時間比が１より大である場合
（（４１）も、ビード巾は拡大されるが、ビード形成位
置の開先上側への偏りは修正されない。ところが、周波
数を１ ” １０ Ｈｚにした場合は、測定例（５）〜
（７）に示すように、ビード形成位置が測定例（１１〜
（４）の場合に比して開先下側面へ修正されている。測
定例９と１０は上記第５図（Ｃ）に示した累層方法を採
った場合の測定例である。
用させない従来法による場合は、電極位置を開先下側に
ずらしてもビード形成位置の開先上側への偏りは修正さ
れない（階２）。また、励磁電流として商用周波数の交
流電流を使用した場合は、正負半サイクル時間比が１で
ある場合（（３））も、該時間比が１より大である場合
（（４１）も、ビード巾は拡大されるが、ビード形成位
置の開先上側への偏りは修正されない。ところが、周波
数を１ ” １０ Ｈｚにした場合は、測定例（５）〜
（７）に示すように、ビード形成位置が測定例（１１〜
（４）の場合に比して開先下側面へ修正されている。測
定例９と１０は上記第５図（Ｃ）に示した累層方法を採
った場合の測定例である。
この発明は以上説明した通り、アークを電磁的に上下に
偏向制御する構成としたことにより、と−ド形成位置を
開先側面上下方向任意に向きに偏向制御して累層方法に
適合したと一ド形成を行うことができるので、融合性に
優れ、横向ＴＩＧアーク熔接溶接ける溶接品質を従来に
比し大幅に高めるこができる。
偏向制御する構成としたことにより、と−ド形成位置を
開先側面上下方向任意に向きに偏向制御して累層方法に
適合したと一ド形成を行うことができるので、融合性に
優れ、横向ＴＩＧアーク熔接溶接ける溶接品質を従来に
比し大幅に高めるこができる。
第１図は本発明を実施するための装置の一例を示す構成
図、第２図は本発明において使用する励磁電流を説明す
るための波形図、第３図は本発明の詳細な説明するため
の実験結果を示す図表、第４図は第３図の実験に使用し
た試験板の縦断面図、第５図は横向ＴＩＧアーク溶接に
おける累層方法の種類と問題点を説明するための縦断面
図、第６図は本発明におけるアーク偏向方法を説明する
Ｊための図、第７図はアーク偏向角度を説
明するための図である。 ２、−−−ｉｔｉ’ＲＨＡ、３−’ａ １ｔｌｔｔ、６
．−１！Ｔｉ１７．ｏ−１ブ、７−・−励磁コイル、８
−・励磁制御電源。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
図、第２図は本発明において使用する励磁電流を説明す
るための波形図、第３図は本発明の詳細な説明するため
の実験結果を示す図表、第４図は第３図の実験に使用し
た試験板の縦断面図、第５図は横向ＴＩＧアーク溶接に
おける累層方法の種類と問題点を説明するための縦断面
図、第６図は本発明におけるアーク偏向方法を説明する
Ｊための図、第７図はアーク偏向角度を説
明するための図である。 ２、−−−ｉｔｉ’ＲＨＡ、３−’ａ １ｔｌｔｔ、６
．−１！Ｔｉ１７．ｏ−１ブ、７−・−励磁コイル、８
−・励磁制御電源。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電極と被溶接材との間に生ずるアークに磁界を作用させ
てアークを溶接線に対して上下方向に、極低サイクル範
囲で、かつ、各サイクルにおける上下アーク偏向量時間
積分値の一方が大なるように偏向制御することを特徴と
する横向ＴＩＧアーク溶接方法。 （２）極低サイクル範囲が、１〜１０Ｈｚであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の横向ＴＩＧアー
ク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17771985A JPS6238768A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 横向ｔｉｇア−ク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17771985A JPS6238768A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 横向ｔｉｇア−ク溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6238768A true JPS6238768A (ja) | 1987-02-19 |
Family
ID=16035911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17771985A Pending JPS6238768A (ja) | 1985-08-14 | 1985-08-14 | 横向ｔｉｇア−ク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6238768A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997043073A1 (fr) * | 1996-05-10 | 1997-11-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Procede de soudage horizontal et appareillage de soudage |
| KR20020050941A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 김형벽ㅂ | 아크 용접에서의 아크 쏠림 방지 방법 및 장치 |
| JP2011161509A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | プラズマアーク溶接方法，多層盛溶接方法および装置 |
| US10399172B2 (en) * | 2013-06-26 | 2019-09-03 | Lincoln Global, Inc. | System and method for hot wire arc steering |
| US10464168B2 (en) | 2014-01-24 | 2019-11-05 | Lincoln Global, Inc. | Method and system for additive manufacturing using high energy source and hot-wire |
| US10888944B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-01-12 | Lincoln Global, Inc. | Method and system of using consumable with weld puddle |
-
1985
- 1985-08-14 JP JP17771985A patent/JPS6238768A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997043073A1 (fr) * | 1996-05-10 | 1997-11-20 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Procede de soudage horizontal et appareillage de soudage |
| US6023043A (en) * | 1996-05-10 | 2000-02-08 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of welding in the horizontal position and welding apparatus therefor |
| KR20020050941A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 김형벽ㅂ | 아크 용접에서의 아크 쏠림 방지 방법 및 장치 |
| JP2011161509A (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-25 | Nippon Steel & Sumikin Welding Co Ltd | プラズマアーク溶接方法，多層盛溶接方法および装置 |
| US10888944B2 (en) | 2012-07-06 | 2021-01-12 | Lincoln Global, Inc. | Method and system of using consumable with weld puddle |
| US10399172B2 (en) * | 2013-06-26 | 2019-09-03 | Lincoln Global, Inc. | System and method for hot wire arc steering |
| US10464168B2 (en) | 2014-01-24 | 2019-11-05 | Lincoln Global, Inc. | Method and system for additive manufacturing using high energy source and hot-wire |
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