JPS63264287A - エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法 - Google Patents

エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法

Info

Publication number
JPS63264287A
JPS63264287A JP62099518A JP9951887A JPS63264287A JP S63264287 A JPS63264287 A JP S63264287A JP 62099518 A JP62099518 A JP 62099518A JP 9951887 A JP9951887 A JP 9951887A JP S63264287 A JPS63264287 A JP S63264287A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
seam
welding
energy beam
squeeze
upstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62099518A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0356150B2 (ja
Inventor
Hirotsugu Haga
芳賀 博世
Nobuo Mizuhashi
伸雄 水橋
Shinsuke Nakanishi
伸介 中西
Osami Ichiko
市古 修身
Teruhiko Hayashi
照彦 林
Shuichi Kondo
秀一 近藤
Takeshi Terasawa
寺沢 健
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP62099518A priority Critical patent/JPS63264287A/ja
Publication of JPS63264287A publication Critical patent/JPS63264287A/ja
Publication of JPH0356150B2 publication Critical patent/JPH0356150B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

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、レーデ、電子ビームなどのエネルギー・ビー
ムを用いて金属材料、とりわけ耐食性を要求されるステ
ンレス鋼、耐熱合金、Ti、Zrなどの金属帯を製管溶
接する方法に関わる°。
(従来の技術) ステンレス鋼、Ti 、 Zrなどの金属帯の製管に最
も広く用いられている溶接法はタングステン・イナート
・ガス(TIG)溶接である。TIG溶接はアーク溶接
の中でもこれ等の金属の溶接に最も適した溶接法で、プ
ローホール等の溶接欠陥が少い、ピード外観が美麗であ
る等の優れた特徴を有して吻る。しかしTIG m接と
云えども溶接金属の凝固偏析等による溶接部耐食性の低
下は避けられない。母材と同等の溶接部耐食性を確保す
るには、加工や高温長時間熱処理を必要とし、これは遅
い溶接速度と相俟って、生産性を著しく阻害するもので
あった。
これに対しレーザ、エレクトロンビーム等のエネルギー
・ビーム溶接法は、溶接個所に極めて高い密度に絞った
エネルギー金集中させるため、高速極低入熱溶接を容易
に実現することができる。エネルギー・ビーム溶接によ
る溶接部組織はTIGのそれよりも緻密で偏析も少く、
従ってTIGよシも遥かに優れた耐食性を示す。また、
短時間熱処理で容易に母材並の耐食性を確保することが
可能である。
エネルギー・ビームを用いたステンレス鋼などの製管溶
接方法として、例えば特開昭60−206589号公報
で提案された技術がある。この技術はレーデを照射して
溶接管t−製造するに隊し、レーデビーム照射位置全ス
クイズロール欠陥のない溶接管を製造せんとするもので
ある。
しかしこの技術によっても工場生産で用いる、強度や板
厚が変動し長手方向に曲が9(キャンパー)のある金属
帯t−3m/min t−超える高速で溶接しようとす
る場合溶接線全長に亘って安定な品質を保つことが困難
で実用化には至らなかった。
このようにエネルギー・ビーム溶接はTIGに対して多
くの優れた特徴を有するのであるが、アンダーカット等
のない滑らかなビード形状を安定に保つことが困難であ
るという問題点を有していた。この問題点は特にエネル
ギー・ビームの貫通する管内面側において特に顕著であ
った。
(発明が解決しようとする問題点) 以上のようにエネルギー・ビーム溶接には滑らか表ピー
ド形状の安定確保が困難であるとかう問題点がある。
更に、エネルギー・ビーム溶接には、エネルギーを局所
に集中して利用するという特徴によってもたらされる、
ビーム照射位置のシーム中心からのズレ許容範囲や適正
シームギヤラグ量が極めて狭いという短所がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、極めて優れた長所を有するエネルギー・ビー
ム溶接の製管溶接への適用を妨げてき九上述の問題点を
解決するための手段を提供するもので、その要旨とする
ところは、連続的に管状に成形された金属帯の対向する
工、ノ端面をエネルギー・ビームを用いて溶接する製管
溶接に於て、複数個のスクイズスタンドを設け、第2以
降のうちいずれかのスクイズスタンド上流の実質□的に
エッジ端面が密着する位置で、かつシーム両側0.3瓢
以内の位置にエネルギー・ビームを照射し、対向する該
エッジ端面を貫通溶融せしめつつ溶接することを特徴と
する、エネルギー・ビームを用いた製管溶接方法にある
以下本発明を図面に基いて詳細に説明する。
(作用) 第1図は本発明の一実施態様を示す図である。
金属帯5は図示していない一群のロールで管状に成形さ
れ、シームガイド4を経て第1スクイズロール1で金属
帯5のエッジ端面は一旦閉じてシーム6′ヲ形成する。
シーム6′は第1スクイズロールの下流でスプリングバ
ックによシ僅かに開くが、第2スクイズロー/I/2近
傍で再び密着する。シームの密着域は第1スクイズロー
ルlの上流よりも、第2スクイズロール2の上流におい
て遥かに長い。エネルζ、ノー・ビームEは第2スクイ
ズロール2上流における蜜漬したシー五F上にエネルギ
ー・ビーム光学系9によシ集光され、シームを溶接する
。第1スクイズロー/I/1と第2スクイズロール2の
間にはシームセンサ7が配置され、例えばCODカメラ
等で光学的にシーム位Rを検出し、検出したシーム位置
とシームガイド4とから、エネルギー・ビームを集光す
べきシーム位1iFの座標を演算し、結果をエネルギー
・ビーム照射位置制御装置8に送る。エネルギー・ビー
ム照射位置制御装置8はビーム照射位置がシーム中心の
両側0.3 tm以内に納まるようにエネルギー・ビー
ム光学系9を動かす。F点で溶接された管は第2スクイ
ズa−ル2 テ軽< MZ ラれ、第3スクイズロール
3に向う。第3スクイズロール3は残留応力による管の
開口を防止するロールで、高速溶接時ンーム部における
高温割れ発生を防止する。残留応力が小さい場合、又は
、高温割れの心配のない材料を製管溶接する場合は第3
スクイズロール3は必ずしも必要としない。
溶接品質と溶接速度はエネルギー・ビーム照対位置によ
シ大きな影響を受ける。第2図はCO2レーデ(出力8
kW)?用いてSUS 304ステンレス鋼3簡厚材料
を溶接する場合のシームギヤラグ(エツジ面間隔)と溶
接速度の関係を示す図である。シームが密着している場
合速度5 m/minで溶接できるのに対し、シームギ
ヤ。
グが0.05mを越えるとアンダーカットが発生するた
め溶接可能速度は徐々に低下し、シームギヤ、プが0.
2 mを越えると逆に溶接不可能になる。従ってエネル
ギー・は−ム照射位置をエツジ端面が実質的に密着する
位置とすることは、溶接品質、生産性両面から見て最も
好ましいと云える。
第3図はエネルギー・ビーム照射位置のシーム中心から
のズレが溶接品質に及ぼす影響を調査した結果を示す図
である。溶接条件と材質は第2図と全く同様である。溶
接品質は、全溶接長に対する正常な溶接部分長の割合で
示した。
図から明らかなように、ズレが0.3 tm tではズ
レの影響は全く見られない。ズレが0.4−になると部
分的に、特に管内面側において、接合しない個所が発生
し、正常な溶接部分は70チ程度となる。ズレが0.5
IIIIIを超えると全く溶接不可能となる。この結果
、エネルギー・ビーム照射位置はシーム中心から±0.
3w以内に制御されるべきであることは明らかである。
材質、板厚を変えても第2図、第3図と同様な結果が得
られた。また、エレクトロンビームを用いた溶接でも結
果は同じである。
(実施例) 第1図に示した本発明法と、第1図においてビーム位置
制御を実施しない場合、および、単スクイズスタンド法
(ビーム位置制御不実施)とを比較するために、SUS
 316ステンレスの108、m巾3m厚の銅帯を用い
て、34,0φ×3.0厚の管を製管した。溶接条件は
次の通〕である。
レーデ出力   : 10 kW(Co2レーデ)溶接
速度  ニアm/mln 対物レンズ焦点距離 :302冑 レンズへ管表面間距離: 300簡 アシストガス  :H暑10わ’mln管内シールド 
 : Ar 5J/minスクイズ絞シ量  二0.5
瓢 ビーム照射位置は本発明法では第2スクイズスタンド上
流10txtシームギヤツプ=Oの位置、単スクイズス
タンP法では上流5■(シームギヤyプSO)、10w
m(V−Aギヤ、プ;0.05閣)とし、いずれも、溶
接前にビーム照射位置がシーム中心になるように調整し
た。本発明法については5000m、3通シの比較法に
ついてはいずれも500m溶接し、全溶接長に占める正
常溶接部長さの割合を調査した。その結果を表1に示す
表1 本発明法止比較法の溶接品質8 * 溶接品質=正常溶接部長/全溶接長X100チ本発
明法によれば、全溶接長く亘シ、完全な溶接が実現した
。ビーム位置制御を実施しないと(ム2)#液中にシー
ム援れが生じた場合溶接が不完全になった。更に単スク
イズスタンドでは、シームギヤツノ変動も加わって不完
全溶接部分は更に増加した。表1の試験結果はまた、本
発明では、ビーム照射位置の溶接方向許容範囲も単スク
イズスタンド法と比較して遥かに広いことを示している
。なお、第1図には3スクイズスタンドの例を示したが
、スタンP数はもつと多くても差支えない。たとえば4
スクイズスタンドにして、第1スタンド〜第2スタンド
間、及び、第2スタンド〜第3スタンド間のシーム位置
を検出し、第3スタンド上流のエネルギー・ビーム照射
位tfjLt−制御すれば、制御精度は更に向上するこ
とを本発明者等は確かめている。また本発明法は溶接エ
ネルギーとして主としてエネルギー・ビームを利用する
接接法、例えば、クイ2−ワイヤを用いたエネルギー・
ビーム溶接、TIG −? MIG (メタル・イナー
ト・ガス)溶接を併用したエネルギー・ビーム溶接、等
には全て有効である。
(発明の効果) 以上のように、本発明方法によればエネルギー・ビーム
溶接の問題点が克服され、エネルギー・ビーム溶接の長
所’1100%発揮することが可能になる。この結果、
旧来のTIG溶接による製管と比較し生産性は略5倍以
上上昇し、本発明の産業の発展への貢献は極めて大なる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施態様を示す構成図で、(−)は立
面図、(b)は平面図、第2図はシームイヤラグ(エツ
ジ面間隔)と溶接速度の関係を示すグラフ、第3図はエ
ネルギー・ビーム照射位置のシーム中心からのズレと溶
接品質の関係、を示すグラフである。 1:第1スクイズロール 2:第2スクイズロール 3:第3スクイズロール 4:シームガイド   5:金属帯 6:シーム       7:シームセ/す8:エネル
ギー・ビーム照射位置制御装置9:エネルギー・ビーム
光学系 E=エネルギー・ビーム F:エネルギー・ビーム照射位R 第2図 ゾームベ゛イツア(mm) 第3図 照角オイ立置のυ−ムカ゛うのズ゛しくmm)手続補正
書 昭輻)年6月ン日 昭和6>年特許願第Zソkl1号 4、代理 人 住 所  東京都千代田区丸の内2丁目6番2号九の内
へ重洲ピル330補    正    書 本願明細書及び図面中下記事項を補正いたします。 記 1、第7頁9行目に 「逆に」とあるを 「逐に」と訂正する。 2、第12頁10行目に 「6:シーム」とあるを 「6.6’:シーム」と訂正する。 1図面中「第1図」を別紙の如く訂正する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 連続的に管状に成形された金属帯の対向するエッジ端面
    をエネルギー・ビームを用いて溶接する製管溶接に於て
    、複数個のスクイズスタンドを設け、第2以降のうちい
    ずれかのスクイズスタンド上流の実質的にエッジ端面が
    密着する位置で、かつ、シーム両側0.3mm以内の位
    置にエネルギー・ビームを照射し、対向する該エッジ端
    面を貫通溶融せしめつつ溶接することを特徴とする、エ
    ネルギー・ビームを用いた製管溶接方法。
JP62099518A 1987-04-22 1987-04-22 エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法 Granted JPS63264287A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62099518A JPS63264287A (ja) 1987-04-22 1987-04-22 エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62099518A JPS63264287A (ja) 1987-04-22 1987-04-22 エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63264287A true JPS63264287A (ja) 1988-11-01
JPH0356150B2 JPH0356150B2 (ja) 1991-08-27

Family

ID=14249467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62099518A Granted JPS63264287A (ja) 1987-04-22 1987-04-22 エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63264287A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105834552A (zh) * 2016-06-17 2016-08-10 广东金溢盛特材有限公司 管件两半部分对接点焊合缝机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5987990A (ja) * 1982-11-10 1984-05-21 Nisshin Steel Co Ltd レ−ザ加工機
JPS59155702A (ja) * 1983-02-25 1984-09-04 Nisshin Steel Co Ltd 継目位置検出装置
JPS6046890A (ja) * 1983-08-23 1985-03-13 Shinko Electric Co Ltd 金属パイプの製造方法
JPS61293610A (ja) * 1985-06-21 1986-12-24 Kobe Steel Ltd チタンまたはその合金溶接管の製造装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5987990A (ja) * 1982-11-10 1984-05-21 Nisshin Steel Co Ltd レ−ザ加工機
JPS59155702A (ja) * 1983-02-25 1984-09-04 Nisshin Steel Co Ltd 継目位置検出装置
JPS6046890A (ja) * 1983-08-23 1985-03-13 Shinko Electric Co Ltd 金属パイプの製造方法
JPS61293610A (ja) * 1985-06-21 1986-12-24 Kobe Steel Ltd チタンまたはその合金溶接管の製造装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105834552A (zh) * 2016-06-17 2016-08-10 广东金溢盛特材有限公司 管件两半部分对接点焊合缝机

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0356150B2 (ja) 1991-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4546230A (en) Welding process using laser beam
CA2349080C (en) Application of a hybrid arc/laser process to the welding of pipe
CN101983110A (zh) 用高密度能量束接合的焊接钢管及其制造方法
JP2004306084A (ja) レーザ溶接とア−ク溶接の複合溶接方法
JPS63264287A (ja) エネルギ−・ビ−ムを用いた製管溶接法
US3739134A (en) Process for tack welding and finishing spiral weld pipe
RU2120365C1 (ru) Способ изготовления продольношовных труб сваркой лазером и устройство для его осуществления
JPH0623553A (ja) 溶接鋼管の製造方法
JPS60154875A (ja) Uoe鋼管の縦シ−ム溶接法
JPH07323386A (ja) レーザ溶接方法
JPS6363586A (ja) クラツドストリツプの製造方法
JP2012187590A (ja) レーザ溶接鋼管の製造方法
Vollertsen Developments and trends in laser welding of sheet metal
Üstündağ et al. LMD coatings as filler material for laser beam welded 30 mm thick plates
JP2016049565A (ja) 対向する金属面同士の接合方法
JPH06155059A (ja) 自動造管機の溶接方法
JPS6156792A (ja) 極薄肉溶接管の製造方法
JP2778287B2 (ja) レーザーによる製管溶接方法
JPH07266072A (ja) レーザ溶接によるステンレス鋼溶接管の製造方法
JP2845139B2 (ja) ビーム溶接管のシーム倣い制御方法及びシーム倣い制御装置
JP2871404B2 (ja) 複合熱源溶接製管方法
JP2011115852A (ja) レーザ溶接鋼管の製造方法
CN115302049A (zh) 一种用于高温合金超薄板对接焊的低热输入冷焊工艺
CN107138855A (zh) 一种超薄壁中碳钢搭接结构的激光焊接方法
JPH09295149A (ja) 極厚狭開先のtig溶接方法および溶接装置

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070827

Year of fee payment: 16