KR840001059B1

KR840001059B1 - An arc welding method

Info

Publication number: KR840001059B1
Application number: KR1019800001141A
Authority: KR
Inventors: 쥰 우까이; 도요조오 데쓰; 구니오 샤모또
Original assignee: 미쯔비시 덴끼 가부시기 가이샤; 신도우 사다까즈
Priority date: 1980-03-19
Filing date: 1980-03-19
Publication date: 1984-07-30
Also published as: KR830001715A

Abstract

This arc welding process involves ejecting shield gas around an electrode(11) from nozzles(19) that are porvided on opposite sides of the electrode and are so disposed that shield gas streems flow towards the electrode from opposite directions. A better quality weld is achieved in the welding of pipes, because differences due to gravity acting in different directions in different positions are counteracted.

Description

Arc welding method

제1도는 종래의 고정관 용접장치를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing a conventional fixed tube welding apparatus.

제2도는 종래의 용접헤드를 나타낸 정면도.2 is a front view showing a conventional welding head.

제3도는 이음매의 형상을 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing the shape of the seam.

제4도는 소망하는 용접비이드형상을 나타낸 단면도.4 is a cross-sectional view showing a desired weld bead shape.

제5도는 원주용접에 있어서의 용접자세를 설명한 도면.5 is a view for explaining a welding position in circumferential welding.

제6도는 바람직하지 못한 용접비이드 형상을 나타낸 단면도.6 is a cross-sectional view showing an undesirable weld bead shape.

제7도는 본원 발명의 일실시예의 의한 고정관 용접장치를 나타낸 구성도.7 is a block diagram showing a fixed tube welding apparatus according to an embodiment of the present invention.

제8도는 본원 발명에 의한 용접토오치(torch)를 나타낸 측면도.8 is a side view showing a welding torch (torch) according to the present invention.

제9도는 본원 발명장치에 의한 용융지(溶融池)의 형상을 나타낸 도면.9 is a view showing the shape of the molten paper by the apparatus of the present invention.

제10도는 종래 장치에 의한 용융지의 형상을 나타낸 도면/10 is a view showing the shape of the molten pool by the conventional apparatus /

제11도는 본원 발명장치에 의해 고정된 이음매 부분에 형성되는 용접비이드의 형상을 나타낸 단면도.Figure 11 is a cross-sectional view showing the shape of the weld bead formed in the joint portion fixed by the apparatus of the present invention.

제12도는 용접토오치의 기계적 오실레이트에 등기시켜서 좌·우의 분출노즐에서 교대로 작동가스를 분출시켜 이층(二層)째 이후의 용접을 시키는 상태를 나타낸 도면.FIG. 12 is a view showing a state in which welding is performed after the second layer by alternately ejecting the working gas from the left and right ejection nozzles by registering in the mechanical oscillate of the welding torch.

본원 발명은 예를 들어 불활성가스로 피용접부를 시일드하고, 고정관의 원주등을 용접하는 아아크 용접 방법의 개량에 관한 것이다.This invention relates to the improvement of the arc welding method which seals a to-be-welded part with an inert gas, for example, and welds the circumference of a fixed pipe | tube.

종래, 이 종류의 아아크 용접에 사용하는 장치로서는 제1도에 나타낸 것이 있었다. 제1도는 고정관의 주위를 자동용접하는 용접장치를 나타내며, 도면에 있어서 (1)은 용접헤드로서, 이 용접헤드(1)는 고정관(2)의 주위를 가이드레일(3)에 따라서 회전하면서 상기 고정관(2)의 이음매 부분을 자동 용접하고 있다. (4)는 상기 용접헤드(1)에 용접에너지를 공급하는 용접전원, (5)는 자동용접을 하기 위해서 용접에너지나 용접와이어의 송급(送給)속도등을 제어하는 제어장치, (6)은 용접개시나 정지의 지령, 용접조건의 설정등을 하는 조작상자, (7)은 용접전원(4)과 용접헤드를 잇는 파워케이블, (8),(9)는 제어장치(5)와 용접헤드(1) 및 제어장치(5)와 조작상자(6)를 각기 잇는 제어케이블이다.Conventionally, some apparatuses used for arc welding of this kind have been shown in FIG. 1 shows a welding device for automatically welding the periphery of the fixed tube. In the drawing, reference numeral 1 denotes a welding head, and the welding head 1 rotates around the fixed tube 2 along the guide rail 3. The joint part of the fixed pipe 2 is automatically welded. (4) is a welding power supply for supplying welding energy to the welding head (1), (5) a control device for controlling welding energy or the feeding speed of the welding wire for automatic welding, (6) (7) is a power cable connecting welding power source (4) and welding head, (8) and (9) are welding control device (5). The control cable connects the head 1, the control device 5, and the operation box 6, respectively.

제2도는 상기 용접헤드(1)를 상세히 나타낸 것으로, 도면에 있어서, (10)은 고정관(2)과의 사이에 아아크를 발생시키는 전극(11)을 가지며, 또한 전극(11)을 용접선을 직교(直交)하는 방향으로 기계적으로 오실레이트시키는 구성을 갖는 용접토오치, (12)는 피용접부를 피포(被包)하고, 대기로부터 보호하기 위한 불활성가스와 같은 시일드가스를 분류하는 시일드노즐, (13)은 상기 용접토오치(10)를 고정관 (2)의 피용접부에 대해서 상하좌우로 미조정하는 미조정장치, (14)는 와이어송급장치이며, 와이어리일(15)에 감겨서 유지된 필러와이어(filler wire)(16)를 상기 피용접부에 송급하고 있다. (17)은 가이드레일(3)위를 주행하고, 고정관(2)의 주위를 회동하는 주행대차(走行臺車)이며, 이 주행대차(17)에는 상기 용접토오치(10)나 와이어송급장치(14) 등이 탑재되어 있다.FIG. 2 shows the welding head 1 in detail. In the drawing, reference numeral 10 has an electrode 11 for generating arc between the fixed tube 2, and the electrode 11 is perpendicular to the welding line. A welding torch having a configuration that mechanically oscillates in a direction of straightening, (12) seals nozzles for sealing a welded portion and classifying a shield gas such as an inert gas to protect it from the atmosphere. , (13) is a fine adjustment device for fine-adjusting the welding torch 10 up, down, left and right with respect to the welded portion of the fixed pipe (2), (14) is a wire feeding device, and is wound around the wire rail (15) The filler wire 16 is supplied to the said to-be-welded part. Reference numeral 17 denotes a traveling trolley which travels on the guide rail 3 and rotates around the fixed pipe 2, and the traveling trolley 17 includes the welding torch 10 and the wire feeding device. 14 and the like are mounted.

상기 자동용접장치에 의해서 고정관의 원주용접을 하는데는 제3도(a)(b)에 나타내듯이 V형 또는 U형 개선(開船)이 되도록 형성된 이음매형상의 고정관(2) 전주(全周)의 맞대기(butt)부(2A)를 상기 고정관(2)의 외주면측에서 용접하지만, 이 용접시에 특히 초층(初層) 용접에 있어서 이파비이드(裏波 bead)(2B)가 고정관(2)의 안쪽에 철상(凸狀)으로 형성될 것이 요구된다(제4도 a,b 참조). 그런데 고정관의 원주용접에서는 제5도에 시계문자표시를 사용해서 나타낸 바와 같이, 고정관(2)의 10~2시의 사이는 대충 하향용접자세(下向溶接姿勢), 2시~4시의 사이는 대충 입향하진자세(立向下進姿勢), 4시~8시의 사이는 대충 상향용접자세(上向溶接姿勢), 8시~10시의 사이는 대충 입향상진자세(立向上進姿勢)와 전자세(全姿勢)의 용접요소가 포함된다.In the circumferential welding of the fixed tube by the automatic welding device, as shown in FIG. The butt portion 2A of the welding is welded on the outer peripheral surface side of the fixed tube 2, but in this welding, the ibidoid 2B is fixed in the fixed tube 2, particularly in the first layer welding. It is required to be formed in the form of iron inside of () (see Fig. 4 a, b). However, in the circumferential welding of the fixed tube, as shown in FIG. 5 using the clock character display, between 10 and 2 o'clock of the fixed tube 2 is roughly downwardly welded, between 2 and 4 o'clock. Is roughly inclined posture, roughly upward welding posture between 4 and 8 o'clock, and roughly inclined upward posture between 8 and 10 o'clock. And the welding element of the electric field.

이 때문에, 특히 상향용접자세에 있어서는 용융지(溶融池)에 중력이 작용하므로, 요구되는 철상의 이파비이드(28)를 형성시키는데는 매우 좁은 용접조건범위내에만 이를 달성시킬 수 있으며, 고정관의 이음매 부분의 용접과 같은 용접조건이 시시각각으로 변화하는 것에서는 상기 좁은 범위내 조건설정이 정도(精度)좋게 할 수 없으며, 이파비이드(28)가 아래쪽으로 움폭 들어가 버리는 일이 종종 있었다 (제6도 a,b참조).Because of this, gravity acts on the molten pool, especially in the upward welding position, so that it can be achieved only within a very narrow welding condition to form the required iron ibidide 28. In the case where the welding conditions such as welding of the joint part change at every moment, the setting of the conditions within the narrow range cannot be made satisfactorily, and the ibidide 28 is often pitted downward (sixth). A, b).

본원 발명은 상기와 같은 결점을 제거하기 위하여 이루어진 것으로, 아아크를 사이에 두고 대향하는 방향에서 작동가스를 분출시킴으로써 용접아앙크를 편평한 단면형상으로 만들고, 예를 들어 고정관의 용접등, 이음매부분의 개선정도(開先精度)에 약간의 불균일성이 있더라도 항상 요구되는 이파비이드가 형성되는 용접장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to eliminate the above-mentioned defects, and the welding arc is made into a flat cross-sectional shape by ejecting the working gas in the opposite direction with the arc interposed therebetween, for example, the improvement of the joint part, such as welding of the fixed pipe. It is to provide a welding apparatus in which the required ibidoid is always formed even though there is some non-uniformity in accuracy.

본원 발명에 의하면, 한쌍의 작동가스 분출노즐을 아아크를 끼우듯이 하여 대향배치했으므로, 작동가스의 제어에 의해 용접아아크를 편평하게 할 수 있으며, 따라서 용융지를 편평하게 하는 동시에 용입(溶

) 깊이를 증개시키는 효과가 있다.According to the present invention, since a pair of working gas ejection nozzles are arranged so as to sandwich the arc, the welding arc can be flattened by the control of the working gas.

) Has the effect of increasing depth.

다음에 본원 발명에 일실시예를 도면에 의거하여 설명한다.Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

제7도에 있어서 제1도, 제2도와 동일부호는 동일 또는 해당부분을 나타내고 있으므로 설명을 생략한다.(18)은 작동가스 제어장치이며, 용접토오치(10)(제8도에 상세하게 나타냄)의 선단부에 설치된 작동가스의 분출노즐(19)에서 분출되는 작동가스를 제어한다. 이 작동가스는 시일드노즐(12)에서 분출되는 시일드 가스와 같은 것이다. (20)은 상기 작동가스 제어장치(18)와 분출노즐(19)을 잇는 제어케이블이다.In Fig. 7, the same reference numerals as those in Figs. 1 and 2 denote the same or corresponding parts, and thus the description thereof is omitted. 18 is a working gas control device, and the welding torch 10 (detailed in Fig. 8). Operating gas ejected from the ejection nozzle 19 of the operating gas provided at the tip end of the present invention is controlled. This working gas is the same as the shield gas ejected from the shield nozzle 12. Reference numeral 20 denotes a control cable connecting the working gas control device 18 and the blowing nozzle 19.

제3도는 용접선에 연한 방향에서 본 용접토오치(10)를 상세하게 나타낸 것으로, 피용접부를 보호하기 위한 불활성가스를 분류(噴流)시키는 시일드노즐(12) 부분에 작동가스를 분출시키는 한쌍의 분출노즐(19)이 전극(11)을 끼고, 또한 대칭의 위치관계로 대향하도록, 그리고 용접선과 직교하도록 설치되어 있다.3 is a detailed view of the welding torch 10 viewed from the direction in which the welding line is soft, and a pair of spraying the working gas to a portion of the shield nozzle 12 which flows inert gas for protecting the welded portion. The ejection nozzles 19 are provided so as to sandwich the electrodes 11, face each other in a symmetrical positional relationship, and orthogonal to the weld line.

또 상기 한싸의 분출노즐(19)에서 분출되는 작동가스는 상기 작동가스 제어장치(18)에 의해, 도면에는 나타나 있지 않지만, 전극판등을 개폐제어함으로써ㅏ 그 분출상태가 제어된다. (16)은 와이어 송급장치(14)에 의해서 송급되는 필터와이어이다.In addition, although the working gas blown out by the said blower nozzle 19 is not shown in figure by the said working gas control apparatus 18, the blowing state is controlled by opening and closing control of an electrode plate etc. Numeral 16 is a filter wire fed by the wire feeding device 14.

제9도는 상기와 같이 구성된 용접토오치(10)에 의해서 피용접물에 얻어지는 용접비이드의 형상을 나타낸 것으로, 분출노즐(19)에서 아아크 발생위치를 향해서 분출되는 작동가스에 의해 아아크가 용접선과 직교하는 방향에서 압압된다. 그 결과, 아아크 및 용융지는 편평상태로 되고, 또한 용입(溶

)이 깊어지다. 또 이때, 시일드노즐(12)로부터도 시일드가스가 분출되고 있다.9 shows the shape of the welding bead obtained in the welded object by the welding torch 10 configured as described above, in which the arc is orthogonal to the welding line by the working gas ejected from the jet nozzle 19 toward the arc generating position. It is pressed in the direction to make. As a result, the arc and the molten paper become flat,

Deepen) At this time, the shield gas is also ejected from the shield nozzle 12.

제10도는 분출노즐이 설치되어 있지 않은 종래의 용접토오치에 의해서 얻어지는 용융지의 형상을 나타낸 것으로, 용융지폭도 넓고 용입도 얕아져 있다.FIG. 10 shows the shape of the molten paper obtained by the conventional welding torch without the ejection nozzle, and the molten paper width is wide and the penetration is shallow.

제11도는 상술한 작동가스를 분출시키는 분출노즐(19)이 설치된 용접토오치 (10)를 고정관(2)의 주위를 자동용접하는 용접장치에 사용한 경우에 상기 고정관( 2)의 이음매 부분에 형성되는 초층비이드(2B)의 단면을 나타낸 것으로, 용접되어 있는 부분에 시일드가스를 분출시키는 한편, 용접 아아크에 상기 작동가스를 뿜어댐으로써 아아크는 용접선 방향에 편평해지므로, 입열(入熱)은 개선중앙부에 집중하는 동시에 개선의 측벽부에서는 융합이 나빠져서 표면비이드가 가늘어지는 동시에 작동가스에 의해서 용융지가 고정관(2)의 뒷면으로 밀려서 뒷면측으로 부풀고, 소망하는 철상비이드가 형성된다. 또 분출노즐(19)은 아아크에 대해서 대칭의 관계로 배치되어 있기 때문에 아아크의 양측에서 균등하게 압력을 넣을 수가 있으며, 따라서 아아크단면을 비뚤어지지 않은 바람직한 편평형상으로 할 수 있다.FIG. 11 is formed in the joint portion of the fixed tube 2 when the welding torch 10 provided with the spray nozzle 19 for ejecting the above-mentioned working gas is used in a welding device for automatic welding around the fixed tube 2. The cross section of the superlayer bead 2B is shown, and the arc is flattened in the direction of the welding line by blowing the shield gas into the welded portion and blowing the working gas into the weld arc. At the same time, the condensation worsens in the side wall portion of the improvement, the surface bead becomes thinner, and the molten paper is pushed to the rear side of the fixed tube 2 by the working gas to swell to the rear side, thereby forming a desired iron phase bead. In addition, since the ejection nozzles 19 are arranged in a symmetrical relationship with the arc, pressure can be equally applied to both sides of the arc, so that the arc cross section can have a preferable flat shape without being skewed.

이와 같이 종래, 이파비이드를 철사아으로 형성하는 것이 곤란했던 고정관의 자동용접에 있어서, 본원 발명에 의한 용접장치를 사용하면, 이음매부분의 개선등의 정도가 다소 나쁘더라도 철상의 이파비이드를 용이하게 안정시켜 형성할 수 있다.As described above, in the automatic welding of a fixed tube in which it is difficult to form an ividoid with wire wires in the past, when the welding apparatus according to the present invention is used, even if the degree of improvement of the joint portion is somewhat poor, It can be stabilized and formed easily.

또한 다층용접의 경우에는 고정관의 2층째 이후의 용접에 있어서, 제12도에 나타낸 바와 같이 기계적으로 오실레이트 되는 용접토오치와 동기(同期)시켜서 한쌍의 분출노즐중 한쪽으로부터 교대로, 즉 용접토오치가 좌측벽으로 진동되었을때 우측노즐에서 우측벽으로 진동되었을때 좌측노즐에서 작동가스를 분출시키도록 하면, 각기 좌우개선측벽부와 용융지와의 융합이 양호해진다고 하는 효과가 있다.In the case of multi-layer welding, in the subsequent welding of the second layer of the fixed pipe, as shown in FIG. 12, the welding torch is synchronized with the mechanically oscillated alternately from one of the pair of ejection nozzles, that is, the welding soil. When the och is vibrated to the left wall and the working gas is ejected from the right nozzle to the right wall, the fusion between the left and right improvement side walls and the melted paper can be improved.

또, 상기 실시예에서는 분출노즐이 설치된 용접토오치에 의해서 용접되는 피용접물로서 고정관을 사용했을 경우에 대해서 설명했지만 다량의 입열을 요하며, 또한 용접폭이 좁은 용접부분을 용접할 경우에도 본원 발명은 유효하다.In the above embodiment, the case where the fixed pipe is used as the welded object welded by the welding torch provided with the ejection nozzle is described. However, the present invention requires a large amount of heat input and also welds a narrow weld width. Is valid.

Claims

In an arc welding method in which welding is performed by generating arc between the electrode 11 of the welding torch 10 and a portion to be welded, a set of gas nozzles for ejecting a working gas. (19) opposing the arc generating position toward and on both sides of the arc generating position, generating the arc between the electrode and the part to be welded, and the set of gas nozzles ( 19) The arc welding method comprising the step of ejecting the working gas at the same time to form the generated arc into a flat cross-sectional shape.