JPS6240977A - 多電極セミワンプ−ルサブマ−ジア−ク溶接法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分腎〕 この発明は複数の電極を用いて一つのビードを溶接する
多電極セミワンプールサブマージアーク溶接法に関する
。

〔従来の技術〕

第５図はワンゴール多電極サブマージアーク溶接法を示
す説明図、第６図は第５図のＡ−Ａ断面図であり、図に
示すように母材１の継手方向に並置されている先行電極
２、中行電極３及び後行電極４を用いてワンパスで溶接
を行う。なお、図において、５はフラックス、６は溶融
した溶接金属、７は凝固した溶接金属、８は凝固スラグ
である。

第５図に示すように、ワンブール多電極サブマージアー
ク溶接法は、２本から５本の消耗電極を継手方向に直列
に配置し、かつ電極間隔を１０ｍｌ１１から５０ｍｍ程
度とすることにより、先行する電極による溶融ブール内
に次電極のアークを発生させる方法である。

この溶接法はワンブールによる溶接であるため、第６図
の断面図に示すように凝固した溶接金属７の成分はほぼ
均一に混合されｔコものになり、通常の用途に使用する
場合には高能率溶接法として最もよく使用されている溶
接法である。

第７図は大極間サブマージアーク溶接法を示す説明図で
あり、図において第５図と同一符号を付ｊ７た部分は第
５図と同一構成部分を示す。図に示すように大極間サブ
マージアーク溶接法は先行電極２と後行電極４間の距離
ｌを４００＋ｎｍから５００Ｍ程度とった溶接法であり
、先行電極２により溶融した溶接金属６ａと溶融スラグ
が凝固１７て、凝固ｊ７た溶接金属７と凝固スラグ８ａ
とになった後に後行電極４のアークを発生ずる方法であ
り、溶接入熱の分散と高能率確保を主目的としている。

この大極間サブマージアーク溶接法においては、後行電
極４と（ッて特殊成分の電極を配置すると、第８図（ａ
）、（ｂ）の断面図に示すようにワンラン溶接でビード
表層部７ａのみ異な、った成分の凝固した溶接金属を形
成することができろ。なお第８図（ａ）は第７図のＡ−
Ａ断面図、第８図（ｂ）は第７図のＲ−Ｂ断面図である
。

〔発明が解決ｊ７ようとずろ問題点〕 上記したように、第５図に示１７たワンブール多電極サ
ブマージアーク溶接法はワンブール溶接であるために、
後行電極４として特殊成分の電極を配置してもビード表
層部のみ異なった成分のビードとする乙とはてきず、又
溶接入熱の分散を図る必要があるとき１よ、多パス溶接
が必要となり能率が低下ずろという問題点があった。

また、第７図に示した大極間サブマージアーク溶接法は
溶接入熱の分散を図り、ビード表層部のみ異なった成分
のビードとすることはてきるが、使用するフラックスと
して凝固時にも導電性を有する専用のフラックスが必要
てあり、一般に使用されているフラックスでは溶接でき
ないという問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決ずろためになされたもの
であり、一般のフラックスを使用したワンラン溶接でビ
ード表層部のみ成分をコントロール１７たり、溶接入熱
の分散を図ることができる多電極サブマージアーク溶接
法を提案ずろことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の多電極セミワンプールサブマージアーク溶接
法は、最後行電極を先行する電極によって形成された溶
融溶接金属が殆ど凝固し、スラグは未凝固である位置に
配置して溶接ずろ方法である。

〔作用〕

一般に、サブマージアーク溶接に使用する７ラツクスの
凝固温度は溶接金属の凝固湿度より低いため、溶接金属
の凝固点付近においては、フラックスは溶融スラグとな
っている。

この発明においては最後行電極を溶接金属の凝固点付近
の位置に配置することにより、溶融スラグの導電性に左
右されず安定した最後行電極のアークを得る。

〔実施例〕

第１図はこの発明の一実施例である３電極セミワンプー
ルサブマージアーク溶接法を示す説明図、第２図（ａ）
、（ｂ）、（ｃ）は第１図に示した各溶接部の断面図で
あり、（、）は第１図のＡ−Ａ断面すなわち先行電極２
及び中音電極３の溶接部、（ｂ）は第１図のＢ−Ｂ断面
すなわち後行電極４の溶接部、（ｃ）ばＣ−Ｃ断面すな
わち溶接終了後のビードの断面を示す。

図に示すように後行電極４を、先行電極２と中音電極３
によって形成された溶融溶接金属６ａが凝固点に達して
殆ど凝固し、凝固した溶接金属７となっているが、スラ
グが溶融スラグ９となっている位置に配置して、後行電
極４のアークを発生させる溶接法である。

上記３電極セミワンプールサブマージアーク溶接法によ
り実際に溶接を行った結果を示す。

各電極の電極角は先行電極２は母材１と垂直であり、中
音電極３は母材１の垂直方向に対し角度θ□を１５°、
後行電極４は母材１の垂直方向に対し角度θ２を２５°
と（ツな。また、先行電極２と中音電極３の間隔１１は
１８ｍｍの固定とし、中音電極３と後行電極４の間隔１
２は２０ｍｍから１４０　ｍｍの範囲で２０ｍｍピッチ
で可変１７、かつ溶接電流、溶接電圧、溶接速度は一定
として溶接を行い、ビード表層部７ａを形成し、溶接後
のビードを調べた。

第１表は、実際に溶接を行ったときの、上記溶接条件の
具体的な値を示す。なお電源は全電極とも交流電源を使
用した。

第１表 各電極は第２表に示すように、先行電極２及び中電極３
に１よＣ−Ｓ　ｉ　−Ｍ　ｎ系のワイヤを使用（ッ。

後行電極４にはＣ−８１−Ｍｎ−７、０％Ｎｉｖフイヤ
を使用することにより、後行電極４による溶接金属成分
が先行電極２と中性電極３にＪ、る溶接金属成分と、Ｎ
１量の差で区別できるようにした。

この使用したワイヤ、母材及びフラックスの化学成分を
第２表に示す。

第２表　　（ＷＴ、％） 上記した条件で溶接を行ったときのビード形状。

溶接部のＮｌ量及び後行電極４の電圧ハンチング状況を
第３表に示す。

第３表 第３表において溶接部のＮｉ量分析位置はマクロ系状ス
ケッチの○印部である。また先行電極２と中性電極３の
みによる溶融プール長は１５０　ｍｍであった。

また第３図には中性電極３と後行電極４間の距離の（極
間距離１２という。）の変化に対する溶接部のＮｉ量の
変化を極間距離を１２が２０ｍｍのときを　１．０とし
て示し、第４図には極間距１ｍ　１２の変化に対する後
行電極電圧ハンチングを示１７な。

第３図から明らかなように、溶接部のＮｉ量は極間距離
１２が４Ｏｎ＋ｍまではワンゴール溶接範囲で変化はな
いが極間距離１２が６０ｍｍを越えるとセミワンブール
溶接範囲となりＮｉ量は増加し、極間距離１２が約１２
０ｍｍ以上になるとＮ１量はまた一定となる。

また第４図から明らかなように、後行電極電圧ハンチン
グはｉ間断１ｍ　１２が４０ｍｍまでのワンブール溶接
範囲では極間距離１２を広げるほど大となり、セミワン
ブール溶接範囲でも極間距Ｍ　ｔ’　ｔが８０ｍｍまで
は後行電極電圧ハンチングが大であるが、極間ｗｆ４１
２が＋　００　ｎｕｎから１２０ｍｍの範囲ではこのハ
ンチングは小となり、この範囲においてセミワンゴール
溶接が可能となる。

なお、この適性極間距離範囲は、溶接電流、溶接電圧、
溶接速度及び使用フラックスの物性に８１：り変化する
ので、各溶接条件に合わせて決定する。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したように最後行電極を先行ずろ電
極により形成された溶融溶接金属が殆ど凝固し、スラグ
が溶融スラグである位置に配置１７ているから使用フラ
ックスを特殊なフラックスとすることなく溶接入熱の分
散を図ることができ、かつ最後行電極の成分を変えるこ
とによりビード表層部の成分コントロールを自動で行う
ことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例を示す説明図、第２図（ａ）
　、　（ｂ）　、　（ｃ）は第１図に示１７た溶接部の
断面を示し、（ａｌは第１図のＡ−Ａ断面図、（ｂ）は
第１図のＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は第１図のＣ−Ｃ断面図
、第３図は中音電極と後行電極間の距離と溶接部のＮｌ
量の特性図、第４図は中音電極と後行電極間の距離と後
行電極電圧ハンチングの特性図、第５図は従来のワンゴ
ール多電極サブマージアーク溶接法を示す説明図、第６
図（ま第５図のＡ−Ａ断面図、第７図は従来の大極間サ
ブマージアーク溶接法を示す説明図、第８図（ａ）　、
　（ｂ）は第７図の溶接部の断面を示し、（ａ）は第７
図のＡ−Ａ断面図、（ｂ）（ま第７図のＢ−１１断面図
である。 １　母材、２　先行電極、３　中音電極。 ４　後行電極、５　フラツクス、６　凝固溶接金属、７
ｂ　　ビード表層部、８　凝固スラグ。 ９　溶融スラグ。 代理人　弁理士　佐　藤　正　年 第３図 型打〜後イ〒極間距馴Ｌ（ｍｍｌ 中イア〜を喪行半シ間ｆｆヒ肯龜（ｍｍ）第５図　　　
　　第６図 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 多電極サブマージアーク溶接のワンパス溶接法において
   、最後行電極を先行する電極によって形成された溶融溶
   接金属が殆ど凝固し、スラグは未凝固である位置に配置
   したことを特徴とする多電極セミワンプールサブマージ
   アーク溶接法。