JPS6239078B2 - - Google Patents

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JPS6239078B2
JPS6239078B2 JP54045808A JP4580879A JPS6239078B2 JP S6239078 B2 JPS6239078 B2 JP S6239078B2 JP 54045808 A JP54045808 A JP 54045808A JP 4580879 A JP4580879 A JP 4580879A JP S6239078 B2 JPS6239078 B2 JP S6239078B2
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JP
Japan
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electrode
trailing
leading
welding
molten metal
Prior art date
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Expired
Application number
JP54045808A
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English (en)
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JPS55139175A (en
Inventor
Tooru Saito
Taizo Nakamura
Yasutomo Ichama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は2電極MIG溶接において、高電流、高
速溶接に起因する溶接欠陥を排除して高品質、か
つ高能率な溶接を可能ならしめる新規なMIG溶接
法に関するものである。 通常MIG溶接において、溶接速度を増すと単位
溶接長あたりの入熱、溶接金属及び溶込み深さは
減少する。一方実用上からは常に一定量の溶接金
属なり、溶込み深さが要求されるので、一般的に
は高速度溶接になるほど電極ワイヤ送給量を増
し、溶接電流も増加させ、いわゆる高電流溶接と
いう一面を有することになる。このような高電流
MIG溶接は強力なプラズマ気流を伴い、これによ
つてアーク直下の溶融金属は吹かれて、アーク熱
の及ばない既に凝固したビードの方へ急速に押し
やられるために母板とのなじみ性が悪化してアン
ダーカツトやハンピングビードが発生しやすい。
またアーク直下の溶融金属が極度に減少するた
め、アーク直下には母板の固体面が露出する、こ
の固体面は冷却速度が非常に速く溶融金属とのぬ
れ性が悪いためビード底部に残存する融合不良欠
陥を発生しやすい。 従来から高速度溶接下で発生するアンダーカツ
トやハンピングビードの防止方法として、2電極
以上の多電極で1溶融池を形成する方法が試みら
れているが、これらはいずれも先行電極の強力な
プラズマ気流で後方へ吹かれる溶融金属流に、後
行電極のアークによつて前向きの力を作用させて
溶融金属が後方へ吹き飛ばされるのを防ぐもので
ある。このために先行電極による溶融金属が凝固
しない距離に後行電極を配置して、先行電極電流
(以下IL)>後行電極電流(以下IT)として溶融
金属の表面流だけを抑制するものであつた。また
L<ITの条件下では逆にITによつて溶融金属
が吹き飛ばされるのでITに制限が設けられてい
た。この方法は溶融金属流の勢いを低下させてア
ンダーカツトやハンピングビードの発生を低減さ
せる上に効果が見られるが、先行電極直下の固体
露出面を完全に防止できないためビード底部に発
生する融合不良欠陥の防止には効果がない。 本発明は前述のようなアンダーカツトやハンピ
ングビードの発生を抑制して良好なビードを形成
させると共に、ビード底部に発生する融合不良欠
陥をも一挙に防止して高速度化を実現する溶接方
法を提供するものである。 即ち、本発明の要旨とするところは先行電極と
後行電極を同一極生とした2電極MIG溶接におい
て先行電極による溶融金属の一部が凝固を開始す
る距離に後行電極を配置し、後行電極の電流値を
先行電極の電流値の1.0〜1.8倍に、かつ後行電極
の溶接電圧を先行電極の溶接電圧より高く設定
し、先行電極による溶込み範囲を後行電極によつ
て再溶融せしめながらビード形成を行ないつつ溶
接することを特徴とする2電極MIG溶接法にあ
る。 次に本発明を図面に基いて説明する。 第1図は溶接部中央の溶接線方向縦断面を示
し、先行電極1と後行電極2は同極性の直流電源
からそれぞれ給電され極間距離3を保つて配置す
る。先行電極1は母板4の堀り下げを行いつつ母
板4の板厚方向への予熱を行う。先行電極1のア
ークによつて生じた溶融金属5は矢印6の方向へ
吹かれると共に一部は7の部分で急速に凝固す
る。該急速凝固部7は先行電極アーク直下で固体
面が露出して溶融金属とのぬれ性が低下した上に
溶融金属が充填されて凝固したものであり、融合
不良欠陥を含有しやすい部分である。 後行電極2は先行電極1のアークで予熱された
母板の上に形成された溶融池にアークを発生し
て、同極性の先行電極1の電流と吸引して矢印6
に対抗する矢印8で示す力を発生して先行電極後
部の溶融金属5が矢印6の方向へ吹かれるのを防
ぐ。 なお母板4の板厚方向へ深く堀り下げて予熱を
行うと共に後行電極2の電流とのアーク干渉で増
大しやすい矢印6で示す方向の力を低く押さえる
ために、先行電極は溶接電圧を下げてアーク長さ
を短かくする。電極間距離3は先行電極による溶
融金属の一部7が凝固し該凝固層の上面に沿つて
吹き上げられる溶融金属5が先行電極1のアーク
9と後行電極2のアーク10の中間で後方へ吹か
れる流速を失うように選定する。電極間距離3が
接近しすぎると2電極の溶接アーク9と10が直
接吸引しあい、電極間の溶融金属を上方へ飛散さ
せることになり後行電極電流ITを低く制限しな
ければならなくなる。また離れすぎると電極間の
溶融金属5が不整ビードとなつて凝固すると共に
先行電極直後で急速凝固した部分7を後行電極2
で溶融できなくなるので両者とも好しくない。 更に後行電極2は前述のごとく先行電極1によ
つて生じた溶融金属5の矢印6方向の流速を軽減
すると共に融合不良欠陥を含む急速凝固部7を再
溶融して良好なビードを形成するものであり、先
行電極1による溶込み範囲13を上廻るような溶
込みの差11を得るようにする。この電流範囲は
先行電極1の電流値ILの1.0倍以上である。この
値を下廻ると第2図に示すように後行電極2によ
る溶込み範囲12は先行電極1による溶込み範囲
13を覆うことが出来ず融合不良欠陥14を残す
ことにななり好ましくない。また後行電極2の電
流値ITが先行電極1の電流値ILの1.8倍を越す
と後行電極2のアーク10直下の溶融金属15が
プラズマ気流で吹かれて除かれ固体面が露出する
ようになり再び融合不良欠陥を発生する。後行電
極2の電流値ITが先行電極1の電流値ILの1.0
〜1.8倍の範囲では第3図に示すように先行電極
による溶込み範囲13を後行電極による溶込み範
囲12が完全に覆う。また後行電極2のアーク1
0は先行電極1によつて形成された溶融池を覆
い、後行電極の作用を先行電極による溶融部全体
に及ぼすために先行電極の溶接電圧よりも後行電
極の溶接電圧を高く設定してアーク長さを長く保
つことが重要である。 本発明は以上のように構成されており、次の効
果が期待される。 即ち、本発明によると溶融金属が先行電極のプ
ラズマ気流によつて後方へ吹かれ、先行電極のア
ーク直下に露出する母板の固体面を減少させて融
合不良欠陥の発生を抑制すると共に、溶融金属の
流勢を緩和してビード形成を容易にする。更に先
行電極による溶込み範囲に若干残存する融合不良
欠陥は後行電極によつて再溶融して除去する。即
ち、先行と後行2電極のアークを互に吸引しあう
作用を生ぜしめ、溶融金属が後行電極より後方へ
吹かれる力を弱くして後行電極のアーク直下に溶
融金属を充分に存在せしめ、これらの溶融金属を
介して加熱、溶込みを行うようにすることによつ
て後行電極のアーク直下の溶融面を溶融金属で完
全に覆い後行電極のアーク直下の固体面の露出を
なくし高電流、高速下における融合不良欠陥の発
生を完全に防止することが可能になる。なお先行
電極1の後退角αは0゜〜20゜、後行電極の前進
角βは5゜〜25゜の範囲でIL,ITの値によつて
適宜選択することによつて本発明の効果をさらに
高めることができる。 次に本発明の実施例をあげる、 実施例 1 単電極溶接(No.1)と2電極溶接で、先行電極
電流>後行電極電流(No.2)〔以上比較例〕と本
発明の2電極溶接で、先行電極電流<後行電極電
流(No.3)の場合の溶接条件と溶接効果を第1表
に併記する。
【表】 比較例であるNo.1は強力なプラズマ気流で溶融
金属が後方へ吹かれアーク直下には母板の固体面
が露出し、融合不良欠陥が多く、またビード形状
はアンダーカツトとハンピングが著しかつた。ま
た同じく比較例であるNo.2は先行電極による溶融
金属流が後行電極のアーク力で緩和されて溶融面
全体に溶融金属が流れるようになり外観上はアン
ダーカツトやハンピングのないビードが得られ
た、しかし後行電極の電流値が先行電極の電流値
よりも低いため、先行電極による溶込みが後行電
極の溶込みより深く先行電極による溶込み範囲の
2/3しか後行電極で再溶融することが出来ず、ビ
ード底部に先行電極による溶融凝固時に生じた融
合不良欠陥が残つた。一方本発明例であるNo.3は
先行電極の電流値より後行電極の電流値が高いた
め先行電極による溶込み範囲以上の溶込み範囲を
後行電極で作り、先行電極による融合不良欠陥を
完全に除去すると共に、溶融金属流の流速を後行
電極で緩和するため、ビードはアンダーカツトや
ハンピングが生じない。即ち、内部欠陥がなくビ
ード外観も良好であつた。 実施例 2 低温用鋼の2.5%Ni鋼を溶接した場合の溶接条
件と結果を第2表に併記した。
【表】
【表】 この例は先行電極ワイヤを1.2mm〓の細径に
し、溶接電圧を25Vとしてアーク長さを短縮し、
母板の板厚方向へ深く予熱効果を与え、先行電極
による溶融金属の一部が凝固を開始する距離即ち
35mm後方へ、先行電極よりアークの広がりが大き
く、かつ深溶込みとなるワイヤ径1.6mm〓、電流
650A、電圧35Vの後行電極を配置した場合であ
る。これによると先行電極直後の溶込み範囲の巾
は狭いが、後行電極後方の溶込み範囲の巾は広
く、溶融金属が一様に緩やかに流れ、また後行電
極のアーク直下に母板の固体露出面はなく完全に
溶融金属で覆われるようになりこの結果内部欠陥
のない良好なビード形成となつた。このように本
発明は低温用鋼の溶接においても1.5m/分の高
速下できわめて良好な溶接継手の形成ができるも
のである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明法を説明するための溶接部中央
の溶接線方向縦断面図、第2図および第3図はそ
れぞれ溶込み状態を説明するための溶接線に直角
方向溶接部横断面図第4図及び第5図は実施例に
用いられた開先形状を示す図である。 1……先行電極、2……後行電極、3……電極
間距離、4……溶接対象母板、5……先行電極に
よる溶融金属、6……先行電極によつて溶融金属
が受ける力の方向、7……急速凝固部、8……後
行電極によつて溶融金属が受ける力の方向、9…
…先行電極のアーク、10……後行電極のアー
ク、11……先行電極と後行電極の溶込みの差、
12……後行電極による溶込み範囲、13……先
行電極による溶込み範囲、14……融合不良欠
陥、15……後行電極直下の溶融金属、α……先
行電極の後退角、β……後行電極の前進角。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 先行電極と後行電極を同一極性とした2電極
    MIG溶接において、先行電極による溶融金属の一
    部が凝固を開始する距離に後行電極を配置し、後
    行電極の電流値を先行電極の電流値の1.0〜1.8倍
    に、かつ後行電極の溶接電圧を先行電極の溶接電
    圧より高く設定し、先行電極による溶込み範囲を
    後行電極によつて再溶融せしめながらビード形成
    を行ないつつ溶接することを特徴とする2電極
    MIG溶接法。
JP4580879A 1979-04-14 1979-04-14 Two-electrode mig welding method Granted JPS55139175A (en)

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JP4580879A JPS55139175A (en) 1979-04-14 1979-04-14 Two-electrode mig welding method

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JP4580879A JPS55139175A (en) 1979-04-14 1979-04-14 Two-electrode mig welding method

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JPS55139175A JPS55139175A (en) 1980-10-30
JPS6239078B2 true JPS6239078B2 (ja) 1987-08-20

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4642675B2 (ja) * 2006-03-01 2011-03-02 日鐵住金溶接工業株式会社 2電極大脚長水平すみ肉ガスシールドアーク溶接方法
CN109226918B (zh) * 2018-09-01 2020-12-22 哈尔滨工程大学 一种基于脉冲协调控制的钛/钢异种金属等离子分流熔化极电弧钎焊装置及方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232623A (en) * 1975-09-09 1977-03-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Light receiving equipment

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