JPS626909B2 - - Google Patents
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- JPS626909B2 JPS626909B2 JP53071511A JP7151178A JPS626909B2 JP S626909 B2 JPS626909 B2 JP S626909B2 JP 53071511 A JP53071511 A JP 53071511A JP 7151178 A JP7151178 A JP 7151178A JP S626909 B2 JPS626909 B2 JP S626909B2
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- Japan
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- welding
- plate
- layer
- copper
- copper water
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K25/00—Slag welding, i.e. using a heated layer or mass of powder, slag, or the like in contact with the material to be joined
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は横向エレクトロガス多層溶接法、特に
厚肉の鋼板に対して良好な多層盛溶接が行えるエ
レクトロガス溶接法に関するものである。 例えば、横向エレクトロガス溶接において母材
板厚が30〜50mmと厚くなると、１パス１ラン溶接
では溶接が不可能であるし、又比較的薄い20〜30
mm板厚においても溶接条件範囲が非常に狭くな
り、溶接が難しく欠陥が生じ易くなる。まして現
場溶接においては開先精度も実験室のように良好
なものはなく種々雑多のものが多く溶接欠陥を生
じ易いと考えなければならない。溶接欠陥として
は板厚が厚くなると板厚方向に溶接トーチを振動
させて溶鋼をアーク力により保持することが充分
行えなくなり、溶鋼の先走り現象を生じて下板の
融合不良が発生する。又溶鋼をアーク力で保持し
ながら激しく溶鋼の対流現象を起させ上板面を２
次溶融することができなくなり、上板面にも融合
不良を生じ易くなると共に溶鋼不足によるアンダ
ーカツトが生じる。 本発明はこれらの点から板厚が厚くなつても広
い溶接条件で欠陥の少い溶接を行えかつ下板面の
融合不良をなくすことができる横向エレクトロガ
ス多層溶接法を提供することを目的とする。ま
た、本発明の他の目的は入熱制限の必要がありし
かも溶接部の品質保証が要求される高級鋼（高張
力鋼、低温用鋼、高炭素鋼）の多層溶接に最適な
エレクトロガス溶接法を提供することにある。 しかして上記目的を達成するための本発明のエ
レクトロガス溶接法は、母材裏面側に固定裏当て
材、母材下板と母材上板との表面側にシールドノ
ズル付銅水冷摺動板を当接して、形成される開先
面内に曲率を有する扁平な溶接トーチを挿入し
て、該溶接トーチを母材板厚方向に振動させて横
向エレクトロガス多層溶接を行うに際し、 該シールドノズル付銅水冷摺動板として、溶接
進行方向手前側に、シールドノズルを貫設した銅
板を垂直に移動自在であるように備えたシールド
ノズル付銅水冷摺動板を使用し、 １層目の溶接においては母材下板の融合と、裏
波形成とを行わせると共に母材表面上板側に次層
溶接に適した形状の溶接残し部が生じるように溶
接を行ない、 ２層目以降の溶接においては前記銅水冷摺動板
のシールドノズル部と溶接トーチとを前層の溶接
残し部に臨ましめるように上昇移動させたのち多
層盛溶接を行うことを特徴とする。 以下本発明の詳細を説明する。 第１図〜第３図は本発明の横向エレクトロガス
溶接法を説明するための開先部分の模式図であ
る。図において、１ａおよび１ｂは〓形開先２を
形成する母材上板および下板、３は該開先２の裏
面側全長に亘つて固定配置される固定裏当て材、
４は開先２の表面側に溶接線方向に沿つて摺動可
能に配置される摺動銅水冷板、５は該銅水冷板４
の一側から開先内の溶接位置に向つて挿入される
溶接トーチ、６は該トーチ５内から突出するワイ
ヤである。 開先の裏面側に配置される固定裏当て材３は、
後述するように１層目溶接において良好な裏波が
形成される如く、その断面をＬ字形に構成し、下
板１ｂに対し密着すると共に上板１ａに対しては
ガス抜けのため僅かに間隙を設けている。該裏当
て材３は銅板又は耐火バツキング材、さらに必要
に応じてガラステープを付加したものから構成さ
れている。 また、表面側に配置される摺動銅水冷板４は、
例えば溶接線に沿つて走行する溶接台車（図示せ
ず）に取付けられて母材に押付けられ摺動するも
ので、水冷構造になつている。該銅水冷板４は多
層溶接を考慮して第４図〜第６図に示すように分
割形式にしている。すなわち、Ｊ字形断面を有し
水冷構造にした摺動銅板本体４ａと、該銅板本体
４ａの１側に形成した溝部４ｂに嵌合する凸部４
ｃを有し溶接線に直交する方向に移動自在にした
小巾の移動銅板４ｄとによつて銅水冷板４を構成
する。移動銅板４ｄには第４図に示す如く平面的
に見て溶接線に対し所定の角度をもつてシールド
ガス供給ノズル７が貫設されている。また銅板本
体４ａには前記凸部4cに螺合する上下調整ネジ８
が設けられ、該調整ネジ８の回動によつて移動銅
板４ｄはその上下位置を調整される。さらに、銅
板本体４ａの上面には上板１ａとの間隔を適正に
保持させるため締付ボルト９によつて任意位置に
固定しうる調整板１０が設けられている。 溶接トーチ５はその先端部分（チツプ）に曲率
（Ｒ＝70〜200mm）をもつた扁平な形状に形成さ
れ、この曲率によつて送給されるワイヤ６にワイ
ヤグセを付与し板厚方向に対するワイヤ送給角度
がほぼ直角で溶融プール面に供給されることにな
る。しかも扁平に形成しているため、狭開先であ
つても容易に挿入できる。該溶接トーチ５は下板
１ｂの水平面に対して角度θが０〜20゜になる如
く配置されると共に、図示しない振動装置に連設
されて板厚方向に高振動数（60〜1000回／分）で
振動される。 なお、図面には他のエレクトロガス溶接に必要
な溶接機器については示していないが、溶接線に
沿つて走行可能にした溶接台車に銅水冷板の上下
および水平方向の調整機構、溶接トーチの調整機
構、トーチ振動装置、ワイヤ送給機構、走行モー
タ等が搭載されている。 次に本発明の溶接操作について説明する。 まず上板１ａおよび下板１ｂにより形成された
開先２の裏面側および表面側の所定位置に固定裏
当て材３および摺動銅水冷板４を配置する。銅水
冷板４の銅板本体４ａの下部は第１図に示すよう
に下板１ｂの上面部より０〜３mm程度下側に密着
させて取付け、また上板１ａと銅板本体４ａとの
間隔は調整板１０によつて適正に保持させる。ま
た移動銅板４ｄを上下調整ネジ８を回動してシー
ルドガス供給ノズル７の中心が下板１ｂ面より３
〜５mm上方に位置S1する如く調整し、他方溶接ト
ーチ５も下板１ｂよりの位置t1を指向する如く配
置する。この状態であらかじめ設定した溶接電流
および電圧値で母材および溶接チツプに通電し、
所定の走行速度（溶接速度）で台車を駆動すると
共に、シールドガス供給ノズル７からCO2ガス等
のシールドガスを供給し、溶接トーチ５を板厚方
向に高振動数で単振動させて溶接を開始する。振
動巾は板厚寸法に対して母材表面側は０〜２mm、
裏面側は２〜４mm程度内側になるように規制す
る。 １層目の溶接においては下板１ｂ側が完全に溶
融すると共に良好な裏波が形成されるように行な
い、しかも第１図に示すように１層目の溶着金属
１１と上板１ａとの間に三角形状の溶接残し部１
２が生じるように行なう。本発明の１層目の溶接
においてはこの溶接残し部１２を次層溶接に最適
な形状に積極的に残すことが重要となる。すなわ
ち本発明に於て第１層目で溶接残しを積極的に残
すのは第１層目と次層目との間で融合不良を生じ
させない為に一定量以上の入熱（30〜50KJ／
cm）で溶接できること、溶接トーチの振動が可能
な溶接断面積があること、溶鋼の対流現象を起し
得ること、等のことによつて溶接欠陥の少ない溶
接を行う為である。 １層目の溶接が終了したなら再びスタート地点
に戻つて次の２層目の溶接を行なう。２層目溶接
においてはワイヤ送給角度および溶接トーチの角
度、銅板本体４ａは１層目溶接時とほぼ同じ状
態、位置にしておく。しかし移動銅板４ｄは調整
ネジ８によつて供給ノズル７の中心が前記溶接残
し部１２のほぼ下部位置S2になる如く上昇させ、
また溶接トーチ５もt1よりt2の位置（即ち１層目
溶接部上面の溶接可能な位置であるが、これは１
層目のビード形状により狙い位置は変化する）に
移動させる（第２図）。溶接トーチ５の振動巾も
１層目とは変えて、即ち溶接残し部１２の巾を考
慮して最適な巾を選定する。この状態で１層目と
同様の溶接操作によつて２層目溶接を行なう。１
３は２層目溶接部を示す。 なお、上板１ａ側にさらに溶接残し部が出る場
合は、２層目と同様に移動銅板４ｄおよび溶接ト
ーチ５の位置を調整して、後続溶接を行なつて多
層盛溶接を行なう。なお前記の溶接残し量が極端
に少くなつた場合は手溶接、又はCO2溶接等で溶
接することもできる。このように本発明の多層溶
接法では各層毎に専用の摺動銅水冷板を用意し、
各層溶接のたびの交換する必要がなく、単に移動
銅板を調整するだけでシールドガス供給ノズルを
最適位置に配置でき、極めて作業性が良い。 本発明の横向エレクトロガス多層溶接法は特に
板厚20mm以上の鋼板の溶接に適用することが好ま
しく、又入熱量が制限されかつ母材品質劣化が懸
念される高級鋼の溶接に最適である。
厚肉の鋼板に対して良好な多層盛溶接が行えるエ
レクトロガス溶接法に関するものである。 例えば、横向エレクトロガス溶接において母材
板厚が30〜50mmと厚くなると、１パス１ラン溶接
では溶接が不可能であるし、又比較的薄い20〜30
mm板厚においても溶接条件範囲が非常に狭くな
り、溶接が難しく欠陥が生じ易くなる。まして現
場溶接においては開先精度も実験室のように良好
なものはなく種々雑多のものが多く溶接欠陥を生
じ易いと考えなければならない。溶接欠陥として
は板厚が厚くなると板厚方向に溶接トーチを振動
させて溶鋼をアーク力により保持することが充分
行えなくなり、溶鋼の先走り現象を生じて下板の
融合不良が発生する。又溶鋼をアーク力で保持し
ながら激しく溶鋼の対流現象を起させ上板面を２
次溶融することができなくなり、上板面にも融合
不良を生じ易くなると共に溶鋼不足によるアンダ
ーカツトが生じる。 本発明はこれらの点から板厚が厚くなつても広
い溶接条件で欠陥の少い溶接を行えかつ下板面の
融合不良をなくすことができる横向エレクトロガ
ス多層溶接法を提供することを目的とする。ま
た、本発明の他の目的は入熱制限の必要がありし
かも溶接部の品質保証が要求される高級鋼（高張
力鋼、低温用鋼、高炭素鋼）の多層溶接に最適な
エレクトロガス溶接法を提供することにある。 しかして上記目的を達成するための本発明のエ
レクトロガス溶接法は、母材裏面側に固定裏当て
材、母材下板と母材上板との表面側にシールドノ
ズル付銅水冷摺動板を当接して、形成される開先
面内に曲率を有する扁平な溶接トーチを挿入し
て、該溶接トーチを母材板厚方向に振動させて横
向エレクトロガス多層溶接を行うに際し、 該シールドノズル付銅水冷摺動板として、溶接
進行方向手前側に、シールドノズルを貫設した銅
板を垂直に移動自在であるように備えたシールド
ノズル付銅水冷摺動板を使用し、 １層目の溶接においては母材下板の融合と、裏
波形成とを行わせると共に母材表面上板側に次層
溶接に適した形状の溶接残し部が生じるように溶
接を行ない、 ２層目以降の溶接においては前記銅水冷摺動板
のシールドノズル部と溶接トーチとを前層の溶接
残し部に臨ましめるように上昇移動させたのち多
層盛溶接を行うことを特徴とする。 以下本発明の詳細を説明する。 第１図〜第３図は本発明の横向エレクトロガス
溶接法を説明するための開先部分の模式図であ
る。図において、１ａおよび１ｂは〓形開先２を
形成する母材上板および下板、３は該開先２の裏
面側全長に亘つて固定配置される固定裏当て材、
４は開先２の表面側に溶接線方向に沿つて摺動可
能に配置される摺動銅水冷板、５は該銅水冷板４
の一側から開先内の溶接位置に向つて挿入される
溶接トーチ、６は該トーチ５内から突出するワイ
ヤである。 開先の裏面側に配置される固定裏当て材３は、
後述するように１層目溶接において良好な裏波が
形成される如く、その断面をＬ字形に構成し、下
板１ｂに対し密着すると共に上板１ａに対しては
ガス抜けのため僅かに間隙を設けている。該裏当
て材３は銅板又は耐火バツキング材、さらに必要
に応じてガラステープを付加したものから構成さ
れている。 また、表面側に配置される摺動銅水冷板４は、
例えば溶接線に沿つて走行する溶接台車（図示せ
ず）に取付けられて母材に押付けられ摺動するも
ので、水冷構造になつている。該銅水冷板４は多
層溶接を考慮して第４図〜第６図に示すように分
割形式にしている。すなわち、Ｊ字形断面を有し
水冷構造にした摺動銅板本体４ａと、該銅板本体
４ａの１側に形成した溝部４ｂに嵌合する凸部４
ｃを有し溶接線に直交する方向に移動自在にした
小巾の移動銅板４ｄとによつて銅水冷板４を構成
する。移動銅板４ｄには第４図に示す如く平面的
に見て溶接線に対し所定の角度をもつてシールド
ガス供給ノズル７が貫設されている。また銅板本
体４ａには前記凸部4cに螺合する上下調整ネジ８
が設けられ、該調整ネジ８の回動によつて移動銅
板４ｄはその上下位置を調整される。さらに、銅
板本体４ａの上面には上板１ａとの間隔を適正に
保持させるため締付ボルト９によつて任意位置に
固定しうる調整板１０が設けられている。 溶接トーチ５はその先端部分（チツプ）に曲率
（Ｒ＝70〜200mm）をもつた扁平な形状に形成さ
れ、この曲率によつて送給されるワイヤ６にワイ
ヤグセを付与し板厚方向に対するワイヤ送給角度
がほぼ直角で溶融プール面に供給されることにな
る。しかも扁平に形成しているため、狭開先であ
つても容易に挿入できる。該溶接トーチ５は下板
１ｂの水平面に対して角度θが０〜20゜になる如
く配置されると共に、図示しない振動装置に連設
されて板厚方向に高振動数（60〜1000回／分）で
振動される。 なお、図面には他のエレクトロガス溶接に必要
な溶接機器については示していないが、溶接線に
沿つて走行可能にした溶接台車に銅水冷板の上下
および水平方向の調整機構、溶接トーチの調整機
構、トーチ振動装置、ワイヤ送給機構、走行モー
タ等が搭載されている。 次に本発明の溶接操作について説明する。 まず上板１ａおよび下板１ｂにより形成された
開先２の裏面側および表面側の所定位置に固定裏
当て材３および摺動銅水冷板４を配置する。銅水
冷板４の銅板本体４ａの下部は第１図に示すよう
に下板１ｂの上面部より０〜３mm程度下側に密着
させて取付け、また上板１ａと銅板本体４ａとの
間隔は調整板１０によつて適正に保持させる。ま
た移動銅板４ｄを上下調整ネジ８を回動してシー
ルドガス供給ノズル７の中心が下板１ｂ面より３
〜５mm上方に位置S1する如く調整し、他方溶接ト
ーチ５も下板１ｂよりの位置t1を指向する如く配
置する。この状態であらかじめ設定した溶接電流
および電圧値で母材および溶接チツプに通電し、
所定の走行速度（溶接速度）で台車を駆動すると
共に、シールドガス供給ノズル７からCO2ガス等
のシールドガスを供給し、溶接トーチ５を板厚方
向に高振動数で単振動させて溶接を開始する。振
動巾は板厚寸法に対して母材表面側は０〜２mm、
裏面側は２〜４mm程度内側になるように規制す
る。 １層目の溶接においては下板１ｂ側が完全に溶
融すると共に良好な裏波が形成されるように行な
い、しかも第１図に示すように１層目の溶着金属
１１と上板１ａとの間に三角形状の溶接残し部１
２が生じるように行なう。本発明の１層目の溶接
においてはこの溶接残し部１２を次層溶接に最適
な形状に積極的に残すことが重要となる。すなわ
ち本発明に於て第１層目で溶接残しを積極的に残
すのは第１層目と次層目との間で融合不良を生じ
させない為に一定量以上の入熱（30〜50KJ／
cm）で溶接できること、溶接トーチの振動が可能
な溶接断面積があること、溶鋼の対流現象を起し
得ること、等のことによつて溶接欠陥の少ない溶
接を行う為である。 １層目の溶接が終了したなら再びスタート地点
に戻つて次の２層目の溶接を行なう。２層目溶接
においてはワイヤ送給角度および溶接トーチの角
度、銅板本体４ａは１層目溶接時とほぼ同じ状
態、位置にしておく。しかし移動銅板４ｄは調整
ネジ８によつて供給ノズル７の中心が前記溶接残
し部１２のほぼ下部位置S2になる如く上昇させ、
また溶接トーチ５もt1よりt2の位置（即ち１層目
溶接部上面の溶接可能な位置であるが、これは１
層目のビード形状により狙い位置は変化する）に
移動させる（第２図）。溶接トーチ５の振動巾も
１層目とは変えて、即ち溶接残し部１２の巾を考
慮して最適な巾を選定する。この状態で１層目と
同様の溶接操作によつて２層目溶接を行なう。１
３は２層目溶接部を示す。 なお、上板１ａ側にさらに溶接残し部が出る場
合は、２層目と同様に移動銅板４ｄおよび溶接ト
ーチ５の位置を調整して、後続溶接を行なつて多
層盛溶接を行なう。なお前記の溶接残し量が極端
に少くなつた場合は手溶接、又はCO2溶接等で溶
接することもできる。このように本発明の多層溶
接法では各層毎に専用の摺動銅水冷板を用意し、
各層溶接のたびの交換する必要がなく、単に移動
銅板を調整するだけでシールドガス供給ノズルを
最適位置に配置でき、極めて作業性が良い。 本発明の横向エレクトロガス多層溶接法は特に
板厚20mm以上の鋼板の溶接に適用することが好ま
しく、又入熱量が制限されかつ母材品質劣化が懸
念される高級鋼の溶接に最適である。
【表】
上記の溶接条件にて１層目および２層目の横向
エレクトロガス溶接を行なつたところ、層間に全
く溶接欠陥が生ぜずかつ良好な裏波を形成でき良
質の多層盛溶接部が得られた。また従来の多層溶
接に比較して溶接作業時間を短縮することができ
た。
エレクトロガス溶接を行なつたところ、層間に全
く溶接欠陥が生ぜずかつ良好な裏波を形成でき良
質の多層盛溶接部が得られた。また従来の多層溶
接に比較して溶接作業時間を短縮することができ
た。
第１図は本発明溶接法における１層目の溶接を
示す開先部分の側面図、第２図は２層目溶接を説
明するための側面図、第３図は本発明溶接法を説
明するための正面図、第４図は本発明において用
いる銅水冷板の平面図、第５図は第４図の側面
図、第６図は第４図の正面図である。 １ａ…上板、１ｂ…下板、２…開先、３…固定
裏当て材、４…摺動銅水冷板、４ａ…銅板本体、
４ｄ…溝部、４ｃ…凸部、４ｄ…移動銅板、５…
溶接トーチ、６…ワイヤ、７…シールドガス供給
ノズル、８…上下調整ネジ、９…締付ボルト、１
０…調整板、１１…１層目溶接部、１２…溶接残
し部、１３…２層目溶接部。
示す開先部分の側面図、第２図は２層目溶接を説
明するための側面図、第３図は本発明溶接法を説
明するための正面図、第４図は本発明において用
いる銅水冷板の平面図、第５図は第４図の側面
図、第６図は第４図の正面図である。 １ａ…上板、１ｂ…下板、２…開先、３…固定
裏当て材、４…摺動銅水冷板、４ａ…銅板本体、
４ｄ…溝部、４ｃ…凸部、４ｄ…移動銅板、５…
溶接トーチ、６…ワイヤ、７…シールドガス供給
ノズル、８…上下調整ネジ、９…締付ボルト、１
０…調整板、１１…１層目溶接部、１２…溶接残
し部、１３…２層目溶接部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 母材裏面側に固定裏当材、母材下板と母材上
板との表面側にシールドノズル付銅水冷摺動板を
当接して、形成される開先面内に曲率を有する扁
平な溶接トーチを挿入して、該溶接トーチを母材
板厚方向に振動させて横向エレクトロガス多層溶
接を行うに際し、 該シールドノズル付銅水冷摺動板として、溶接
進行方向手前側にシールドノズルを貫設した銅板
を垂直に移動自在であるように備えたシールドノ
ズル付銅水冷摺動板を使用し、 １層目の溶接においては母材下板の融合と、裏
波形成とを行わせると共に母材表面上板側に次層
溶接に適した形状の溶接残し部が生じるように溶
接を行ない、 ２層目以降の溶接においては前記銅水冷摺動板
のシールドノズル部と溶接トーチとを前層の溶接
残し部に臨ましめるように上昇移動させたのち多
層盛溶接を行うことを特徴とする横向エレクトロ
ガス多層溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151178A JPS54162648A (en) | 1978-06-15 | 1978-06-15 | Transverse electrogas multilayer welding process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7151178A JPS54162648A (en) | 1978-06-15 | 1978-06-15 | Transverse electrogas multilayer welding process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54162648A JPS54162648A (en) | 1979-12-24 |
| JPS626909B2 true JPS626909B2 (ja) | 1987-02-14 |
Family
ID=13462791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7151178A Granted JPS54162648A (en) | 1978-06-15 | 1978-06-15 | Transverse electrogas multilayer welding process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS54162648A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109352128A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-02-19 | 合肥常青机械股份有限公司 | 一种纵向焊缝自动化焊接装置及方法 |
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| KR101473639B1 (ko) * | 2013-02-25 | 2014-12-17 | 대우조선해양 주식회사 | 수평 맞대기 이음 대용착 용접 장치 및 그 방법 |
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| JPS52147525A (en) * | 1976-06-04 | 1977-12-08 | Kobe Steel Ltd | Three o*clock butt welding |
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1978
- 1978-06-15 JP JP7151178A patent/JPS54162648A/ja active Granted
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