JPS63199081A - 円周多層盛溶接のテイグ溶接方法 - 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］ この発明はＶ開先円周多層盛溶接のティグ溶接方法、特
に初層溶接のスタートビードと最終ビードの重なる部分
の再溶融の完全化に関する。

［従来の技術］ 例えばバイブ等の円周にＶ開先を設けて、多層盛溶接を
ティグ溶接で行なう場合には、第５図に示すように初層
溶接のスタートビード１３と最終ビード１４の重なる部
分（以下、つなぎ部分という。）１５の溶込みは、スタ
ートビード１３を完全に再溶融する必要がある。

しかし、従来はスタートビード１３が溶接開始時のビー
ド形状のままではスタートビード１３を再溶融する方法
がなく、第６図に示すように、スタートと一ド１３の一
部分ＩＢをグラインダ等で研削除去して溶は易いビード
形状に整形してつなぎ部分１５の溶接を行なっていた。

［発明が解決しようとする問題点コ 上記従来の円周多層盛溶接におけるつなぎ部分１５の溶
接方法においては、スタートビード１３のビード形状を
整形するために溶接を一時中断して研削作業を行なわな
ければならず、このためつなぎ部分１５を連続して溶接
することができなく、溶接の連続化が妨げられるという
問題点があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
であり、初層溶接のつなぎ部分も連続して溶接すること
ができる円周多層盛溶接のティグ溶接方法を提案するこ
とを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ この発明に係る円周多層盛溶接のティグ溶接方法は、母
材のＶ開先裏面に裏当銅板を当てて、下記条件で初層溶
接のスタートビードと最終ビードのつなぎ部分の溶接を
行なうことを特徴とする。

（イ）つなぎ部分の前方から母材板厚に応じて、最終ビ
ードめ溶接電流を定常電流より５〜２０％。

溶接電圧を定常電圧の２〜７％増加して溶接を進行し、 （ロ）溶融プールの先端がスタートビードの近傍に達し
たときにワイヤ送給速度を極力低下し、（ハ）ワイヤ送
給速度を低下した状態でスタートビード上を２０〜３０
ｍｍアークを走行させた後、溶接電流、溶接電圧及びワ
イヤ送給速度を２層溶接の溶接条件に変更して２層溶接
を行なう。

［作用］ この発明においては、厚さが厚くかつビード底部が裏当
銅板に接しているスタートビードのつなぎ部分の溶接の
際、つなぎ部分のワイヤ送給を停止し、つなぎ部分前後
に高い熱エネルギのみ供給することによりスタートビー
ドのつなぎ部分を完全に再溶融する。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例に係る溶接部を示す部分断
面図であり、図において１は鋼管からなる母材、２は母
材１にルート間隔Ｃを置いて設けられたＶ開先、３は不
図示のクランプ装置によりＶ開先２の裏当に当てられた
裏当銅板であり、裏当銅板３の中央部には深さが約０．
８ｗ程度の溝４が設けられている。

第２図は第１図に示した溶接部を溶接する溶接装置の構
成を示し、図において５は例えばタングステン等からな
る電極６を備えた溶接トーチを有する溶接ヘッド、７は
溶接ヘッド６を母材１の外周に沿って回転させる回転装
置、８は電極６と母材１間に電圧を印加しアークを発生
させる電源装置、９は制御装置、ｌＯはワイヤ、１１は
ワイヤ送給装置、１２はシールドガスを電極６と母材１
間に供給する電磁弁である。

上記のように構成した溶接装置によりルート間隔Ｃを有
するＶ開先２の円周多層盛溶接を行なう場合の動作を説
明する。

まず溶接開始時には電磁弁１２を開としてシールドガス
を電極６の周囲に供給しながら裏当銅板３上でアークを
発生させ、同時に溶接電流を徐々に上昇させる。この溶
接電流が通電開始から初層溶接の定常電流に達するまで
の時間（以下、溶接電流スロープアップ時間という。）
を０．５秒がらｌ。

５秒の範囲に設定し、この溶接電流スロープアップ時間
のほぼ１／２の時間が経過後にワイヤ１０の送給を開始
する。このときワ、イヤ１０の送給速度も徐々に上昇さ
せ、送給開始から０．５秒から１．５秒経過後に定常速
度に違するように送給しつつ、溶接電流が定常速度に達
したときに回転装置７で溶接ヘッド５の回転を開始して
、裏当銅板３の損傷の防止を図りながら裏当銅板３上に
良好な初期溶融プールを形成して第３図（ａ）に示すよ
うにスタートビード１３を形成する。

その後母材１の外周に沿って溶接ヘッド５を走行させな
がら初層溶接を行なう。溶接ヘッド５がほぼ１回転走行
しスタートビード１３の前方までビードが形成されたと
きに、第３図（ｂ）に示すように溶接電流、溶接電圧を
変えてスタートビード１３と最終ビード１４とのつなぎ
部分１５の溶接を行なう。

つなぎ部分１５の溶接は第３図（ａ）に示すように、ス
タートビード１３の先端り。と最終ビード１４の溶接プ
ールとの距離Ｌ１が約３０ｍｍ程度に達したときに、制
御装置９で第４図に示すように溶接電流■を初層溶接の
定常電流より５〜２０％上昇させ、同時に溶接電圧Ｖも
定常電圧より２〜７％上昇させて溶接を進行する。この
溶接電流Ｉと溶接電圧Ｖの上昇の割合は母材１の板厚に
応じて上記範囲で変化させる。

溶接が進行し最終ビード１４の溶融プールの先端がスタ
ートビード１３の先端り。に接したことを溶接ヘッド５
の回転装置７で検知するとワイヤ送給速度Ｖを零として
ワイヤ１０の供給を停止する。この形態でアークを走行
させ、溶接へラド５がスタートビード１３の先端Ｌ　か
ら一定の距離Ｌ　９通常２０〜３　（ｌ　ｍｕ走行した
ことを検知し、溶接電流１と溶接電圧Ｖを２層溶接の溶
接条件に変更し、かつ２層溶接の溶接条件に合ったワイ
ヤ送給速度Ｖでワイヤ１０の送給を開始して２層溶接を
行なう。

上記で説明したように、スタートビード１３の前方から
溶接電流Ｉと溶接電圧Ｖを増加することにより母材１の
大熱量を大とし、かつスタートビード１３上で２０〜３
０酎の間はワイヤ１０の送給を停止することにより、厚
さが厚く、また底部が裏当銅板３に接しているスタート
ビード１３のつなぎ部分１５を完全に再溶融して良好な
表ビードと裏ビードを形成することができる。

上記溶接方法により厚さの異なる鋼管の円周溶接を実際
に行なったときの溶接電流■と溶接電圧■の値を第１表
に示す。

第１表 上記条件で溶接電流Ｉと溶接電圧Ｖを変化させた結果多
管種ともにつなぎ部分１５に良好なビードが形成され、
放射線透過試験によって検査しても、つなぎ部分１５に
以上は認められなかった。

なお、上記実施例においては円周多層盛溶接において説
明したが、溶接ヘッド５がスタートビード１３の先端Ｌ
　から一定距離Ｌ２だけ走行した位置で終了シーケンス
に従って溶接を停止することにより一層溶接にも適用す
ることができる。

［発明の効果］ この発明は以上説明したように母材のＶ開先裏当に裏当
銅板を当ててティグ溶接で円周多層盛溶接を行なう際、
初層溶接のスタートビードと最終ビードとのつなぎ部分
前方から溶接条件を変えて母材に高い熱エネルギを供給
するようにしたことによりスタートビードのつなぎ部分
の再溶融を完全に行なうことができ、つなぎ部分の連続
溶接を行なうことができる。

また、連続した制御シーケンスで溶接ができるため、円
周多層盛溶接を自動ティグ溶接で行なうことができ作業
性の向上を図ることができる効果も存する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る溶接部を示す部分断面
図、第２図はこの発明の実施例に係る溶接装置の構成図
、第３図（ａ）　、　（ｂ）は上記実施例の動作説明図
、第４図は上記実施例の溶接変化特性図、第５図は円周
溶接部の断面図、第６図は従来例の説明図である。 １・・・母材、２・・・Ｖ開先、３・・・裏当銅板、５
・・・溶接ヘッド、１０・・・ワイヤ、１３・・・スタ
ートビード、１４・・・最終ビード、１５・・・つなぎ
部分。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　Ｖ開先を用い、Ｖ開先裏面に裏当銅板を当てて行う円
   周多層盛溶接のテイグ溶接方法において、（イ）初層溶
   接のスタートビードと最終ビードが重なる部分の前方か
   ら母材板厚に応じて溶接電流を定常電流より５〜２０％
   、溶接電圧を定常電圧の２〜７％各々増加し、 （ロ）溶融プールの先端がスタートビードの近傍に達し
   たときにワイヤ送給速度を極力低下させ、（ハ）ワイヤ
   送給速度を低下した状態でスタートビード上を２０〜３
   ０ｍｍアークを走行させた後、溶接電流、溶接電圧及び
   ワイヤ送給速度を２層溶接の溶接条件に変更して溶接を
   行なう、 ことを特徴とする円周多層盛溶接のテイグ溶接方法。