JPS63108973A - 磁気撹拌横向溶接方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、煙突、タンク等の周継手横向溶接に適用され
る磁気攪拌横向溶接方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の横向溶接方法において、第５図、第６図、第７図
を参照して説明する。横向溶接は第５図（ａ）に示すよ
うな横向きの開先部を溶接する際に行われる。

このような横向溶接では重力により溶融金属が垂れ下が
る傾向があり、溶接施工上、下向溶接や立向溶接に比べ
溶接欠陥が発生しゃすく。

溶接ビードの積層が多くなるなど品質及び能率の点で劣
っている。

すなわち、第５図（ａ）に示した母材Ｏｆの開先を横向
溶接する際に入熱と高くして１回当りの溶着量の多い高
能率溶接を行おうとすると、第５図（ｂ）に示すように
溶接金属が垂れ下がり、外観形状の悪い溶接ビード０２
や、融合不良等の溶接欠陥０３が発生しやすい。

そのため一般には、入熱を低くして溶Ｍ−ｆｋを少なく
した条件で、第５図（Ｃ）のように浴接ビード０２′を
多くした多層溶接する方法が行われている。又、第６図
（ａ）（ｂ）は一般に下向溶接及び立向溶接で用いられ
ているオシレート方法である。

これは同（ａ）図に示す同一時間（１，）にオシレート
幅（Ｌ）ノ中央（ｌｚ）ヲ境ｖｃ　左端（［＋　（６ｔ
）　ト右端側（６３）に移動して１周期（Ｓ）とする溶
接を行って溶接ビード形状を平滑にし、積層を少なくす
る。同（１０図に示すυｆｉ　ｔ［チップ０１０に送給
装置ｉ４ｆ　Ｏ６から送出される溶接ワイヤ０５をこの
左右へのオシレート方法０８を用いて上下オシレート方
法へ適用するには重力による溶融金属の垂れ下がり等に
より溶接ビード形状不良や融合不良等の溶接欠陥を生じ
る。

これに対し発明者らは、既に第７図に示すように（ａ）
図の横向溶接の状態で磁界発生電源０７からコイ１ｖｏ
１１に同（ｂ１図のパターンで通電した溶接の溶融池Ｐ
内（同（Ｃ）図）における溶融金属０１４を押上げる方
向の攪拌力０１６を生起せしめる特定方向の磁界、ある
いは溶融金属０１４を押上げる磁気、又は力の方が溶融
金属０１４を押下げる磁気、又は力よりも大きくなる交
番磁界を与えながら溶接ビードＱを形成する溶接する方
法を活用している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前述の従来方法では第５図（Ｃ）のような小人熱。

小溶着量による多層溶接では溶融金属自身の表面張力に
より溶融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。

又、第６図のオシレート方法を横向溶接に応用すると積
層も第５図（ｂ）のように少なくなるが。

溶金の垂れ落ちやビード形状不良による融合不良などの
溶接欠陥も発生しやすい。

これに対し第７図（ｂ）　（ｅ）のように溶融金属を押
上げる力を与えればビード形状は良くなり高能率が図れ
る。しかし本例では溶接ワイヤ０５は直線上のみの移動
であり、溶融池Ｐはアーク０４゜溶融金属０１４の流れ
等により定まる一定の幅にとどまり、溶融金属０１４を
押上げる力は十分ではなかった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記問題点を解決するために、上下オンレート
において上方移動時間を短く、下方移動時間を長くする
か、あるいはそれに上方端でオシレート停止時間を設け
るとともに、前記２方法に磁気攪拌による溶金押上げを
重畳させ・た方法である。すなわち、溶接ワイヤを」−
下方向にオシレートして溶接を行う横向姿勢溶接方法に
おいて、上方への溶接ワイヤ移動時間より下方への溶接
ワイヤ移動時間を長くシ、又は同オンレートで上端側で
一時停止時１ｉｌを持たせると共に、溶接中の溶融池内
に磁界を与え溶融金属を押上げる方向の攪拌力を生起せ
しめて溶接することを特徴とする磁気攪拌横向姿勢溶接
方法を提供するものである。

〔作用〕

本発明の磁気攪拌横向溶接方法は上記のような溶接方法
となるのでオシレートの下方移動により、アーク後方の
溶融金属をアーク力が押工げる作用会する。またＬ万端
停止により溶融金属そのものが多く上方に位置される。

これらに磁気撹拌を作用させることにより１容融金属の
上方押上げが図れる溶接方法である。

〔実施例〕

以下２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図は本発明の一実施例に係る磁気攪拌横向
溶接方法を適用して多層溶接する状態を示す概念図。第
２図は本実施例に係る同（ａ）、　（）））図はオシレ
ートのパターンを示す説明図、同（Ｃ）図は磁気攪拌装
置の磁界発生パターンを示す説明図。第３図は本実施例
に係る溶接ビード状における磁気攪拌方法を示す原理図
。

第４図は本実施例に係る磁気攪拌横向浴接方法と従来方
法を平板に適用した比較例の説明図である。以下にその
説明をする。第１図において５は溶接ワイヤ、６は送給
装置、１０は通電チップである。通電チップ１０の胴部
には絶縁板１２を介して磁性体心１８が破覆され、更に
その上からコイ／Ｉ／１１が巻付けられており、このコ
イ／Ｌ／１１は５の先端から母材ｌの間へアーク４が発
生し溶接されるが、そのとき溶接装置９は上下にＩｌ′
Ｆ：意　−幅オシレート８する方式となっている。第２
図（ａ）、（ｌりは第１図におけるオシレート８のパタ
ーン、同（Ｃ）図は磁気攪拌装置の磁界発生パターンを
示し、このオシレート方法を用いない従来の横向姿勢溶
接における溶融金属１４は重力によって垂れ下がる傾向
があるため、オンレート方法を第２図（ａ）、　（＋）
）のように行った。すなわち、オシレート幅りとオシレ
ート時間Ｔとの関係でオシレート下端（ＩＬ＞からオン
レート上端（６Ｈ）へ移動する時間（１，）又は（ｊｓ
′）より上端（７１’Ｈ）から下端（ｌＬ）へ移動する
時間（１，）又は（ｔ２′）を長く取る。

あるいは上端停止時間（ｔｏ）を設けることにより。

溶融金属１４を上方に位置させる方法である（Ｓはオシ
レートの１周期＋ｔＪＣはオシイード中心である　）。

さらに第３図に示す上記２棟類のオシレート方法に、溶
融池Ｐ内を流れる溶接電流１５の９０度方向に得られる
攪拌力１６で溶融金属１４を上方へ押上げる磁気攪拌方
法を併用したことで／８融金属１４の垂れ下がりをより
少なくシ、オンレート幅に応じた溶接欠陥の少ない幅広
い溶接ビードＱが得られた。

第１図の溶接装置９における磁性体心１３には軟鉄、コ
イル１１には直径１．２　ｌ１ｕｎの耐熱電線で２５０
回巻きのものを用い、磁化電流は５Ａとした。

溶接ワイヤ５には直径２．８Ｍのフラックス入りセルフ
シールドワイヤを用い１通電チップ１０先端からの溶接
ワイヤ突出長は、８８躯とした。

第４図にオシレート幅８Ｅ１ｍ、オシレー）ｆｆｉ期４
Ｈｚで一定のもとに横向姿勢で平板に溶接した場合の結
果を従来方法と比較して示す。図に見られるように従来
方法では溶接金属の垂れ落ちが見られたが２本発明では
平滑で健全な溶接ビードが得られた。次に板厚２２Ｍの
６０度Ｖ開先内を下表に示す溶接条件で６パス溶接した
。なおオシレート条件、磁気攪拌条件は第４図Ｖの条件
とした。その結果第１図に示されるような健全で良好な
溶接部が得られた。

〔発明の効果〕

以上、具体的に説明したように本発明においては溶接ワ
イヤを上工具なる時間でオンレートを行い、あるいは上
方端で停止時間を設け、かつ溶融金属を押上げる磁気Ｕ
拌を行うことにより幅広い偏平な溶接ビードとなり、横
向姿勢溶接方法にて高能率で高品質な溶接が可能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る磁気攪拌横向溶接方法
を適用して多層溶接する状態を示す概念図、第２図は本
実施例に係る同（ａ）１１０図はオシレートのパターン
を示す説明図、同（Ｃ１図は磁気攪拌装置の磁界発生パ
ターンを示す説明図。 第３図は本実施例に係る溶接ビード状における磁気攪拌
方法を示す原理図、第４図は本実施例に係る磁気攪拌横
向溶接方法と従来方法を平板に適用した比較例の説明図
、第５図は従来の横向姿勢溶接における開先部に多層溶
接を行う状態の説明図、第６図は従来の下向溶接及び立
向溶接に用いられる同（ａ）図はオシレート方法を。 同（ｂ）図は溶接装置の概念図、第７図は従来の（ａ）
図は横向姿勢溶接の状態を示す概念図、同（ｂ）図は磁
界発生パターンを示す説明図、同（Ｃ）図は溶接ビード
状における磁気攪拌方法を示す原理図である。 １・・・母材、２・・・多層浴接部、３・・・溶接欠陥
。 ４・・・アーク、５・・・溶接ワイヤ、６・・・送給装
置。 ７・・・磁界発生電源、８・・・オシレート方向、９・
・・溶接装置、　１０・・・通電チップ、１１・・・コ
イル、１２・・・絶縁板、１３・・・磁性体心、１４・
・・溶融金属、１５・・・溶接電流、１６・・・攪拌力
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 溶接ワイヤを上下方向にオシレートして溶接を行う横向
   溶接方法において、上方への溶接ワイヤ移動時間より下
   方への溶接ワイヤ移動時間を長くし、又は同オシレート
   で上端側で一時停止時間を持たせると共に、溶接中の溶
   融池内に磁界を与え溶融金属を押上げる方向の攪拌力を
   生起せしめて溶接することを特徴とする磁気攪拌横向姿
   勢溶接方法。