TWI304007B - Shielding gas, welding method by using the same and weldment thereof - Google Patents

Shielding gas, welding method by using the same and weldment thereof Download PDF

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TWI304007B
TWI304007B TW095129156A TW95129156A TWI304007B TW I304007 B TWI304007 B TW I304007B TW 095129156 A TW095129156 A TW 095129156A TW 95129156 A TW95129156 A TW 95129156A TW I304007 B TWI304007 B TW I304007B
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Toshimitu Ochiai
Toyoyuki Sato
Hidetoshi Fujii
Kiyoshi Nogi
Shanping Lu
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Taiyo Nippon Sanso Corp
Univ Osaka
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K9/00Arc welding or cutting
    • B23K9/16Arc welding or cutting making use of shielding gas
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Description

1304007 九、發明說明: _ 【發明所屬之技術領域】 I衝t月
I I •本發明係有關於一種用於非消耗性電極系氣體保護焊 _接之保濩氣體,該焊接為例如鎢極惰性氣體焊接 (^gsten_Inert_Gas welding,ΤΚ}焊接),以及使用該保護 氣體之焊接方法及其焊件。 本發明主張於2005年8月η日申請之日本專利申 案第·5·233162號之優先權,其内容已併人本文卜 【先前技術】 關於以諸如碳鋼、不鎊鋼之鋼材料作為基材之構造物 之傳統焊接方法,可列舉金屬雷、去 J牛金屬電弧活性氣體焊接(MAG焊 金屬電弧惰性氣體焊接⑽G焊接)、電聚電弧 :用=:需要深度的金屬㈣ 处下/胃中MAG焊接和MIG焊接具有焊接品質可 此下降且可能產生焊接裂縫的缺。、 且古τ且士 丄 丹考’電漿電弧焊接 具有不易在工場使用等缺點,此係因 的範圍和該程序的其它條件报嚴格。、 讀允許 除上述之焊接方法之外,托 ㈣焊接)。由於該方法可使焊接、=難惰性氣體焊接 到高品質的金屬焊接部分,TIG焊進行且可得 可靠性之構造物之焊接枝。 細作需要高 然而’ TIG焊接具有下述問題:由* 珠度淺,為在金屬中得到深度焊益屬之牙透 任貝J必須有大量焊接回 318458(修正頁) 5 1304007 >r 數’因此費時費1。尤其在焊接具有—般用途之沃斯田 a:e她c)不銹鋼時,由於該材料之特性,過量的 材枓之抗腐蝕性下降並擴大因_引起 ^ ,,呈而發生許多其它問題。-項現有的問題是= 且IS:::的不銹鋼時’金屬焊接部分會變得很寬 、通會不足,其仙㈣材射硫含量 氧化少量體積的 枯六时 孔版而仵之混合氣體作為保護氣體,係 二早-焊接次數中力㈣透深度(例如,請參閲專利: 葬由,文件1中,描述有上述保護氣體,並且提到, =在保=體中設定氧氣的濃度(例如,在〇1至 使得穿料度加深。此外,在此例中該 專利文件頻不在金屬烊接部分中可 (scale ratio),亦即,穿诱听 ,、·之〆罙覓比 蜜w P牙透冰度D/焊珠寬度W(D/W值)。 專利文件1:日本公開公報N〇.2〇〇3_19561。 力入tr ’在專利文件1中所揭示者,僅僅採用在氬氣中 透深度並非總是很深部分中穿 題。亦即,由於焊接的:它=”,品質的焊件之問 到上述之D/W值大於〇7之=%楚且不充分’難以得 有鑑於上述之問題因:?而使焊接穿透度更深。 係提供-種焊接氣體、使發明。本發明之目的 使用该蚌接氣體之焊接方法及其焊 318458 6 1304007 件’其中,藉由設定適當的嬋接條件, 質之情況下使焊接穿透度深人金屬焊接部分。貝^接占 -【發明内容】 ’耗性ί = ί述:的,本發明之態樣係有關於-種用於非消 耗1極系氣體保護焊接之 或更多m佳地,〇.4體積%或更多)之· = 體積% 焊接。 _由在電極和焊件之間產生電弧而進行 在本發明中,使用氦氣作為 炫池中的對产Wru,々要孔體使件在焊接金屬 用的…可抑制由於電漿流的影響而由内向外作 即’牽引力)。而且’該保護氣體包含〇2體产。/ ΐ=?0.4體積%或更多)之氧化氣體,俾使表面V 邛刀的表面張力隨著溫度的升 =的對流也向内作用。於是,由於處於電 度,使得全便可得到深度的焊接穿透 〇』或更大(更佳為丨·。或更大)。"D/w值,可達到 種谭接方法,其包括4 該焊接材料(焊件)例$ 本發明之另一態樣係有關於 由使用上述保護氣體而焊接焊件 包括諸如不銹鋼之金屬。 幸又佳地,焊接電流為1 00A或更大。 較佳地’谭接速度為3.5毫米/秒或更低。 較佳地,電弧長度為2>5毫 在本發明中’卿值可藉由使用保護氣體而增大 318458 1304007 保護氣體包括:0.2體積%或更多(較佳地,〇 4體積%或更 多)之氧化氣體;以及剩餘為氦氣。此組成可以得到深的焊 接穿透度。 本發明之又一態樣係有關於藉由使用該保護氣體之上 述焊接方法而焊接之焊件,其中,穿透深度相對於焊珠寬 度(亦即,D/W值)為〇·8或更大(較佳地,或更大)。 在本發明中,由於金屬焊接部分深,且穿透深度相 於烊珠I度亦深,因此可得到高品質的焊件。 、本發明之另一態樣係藉由使用該保護氣體之上述焊接 方法而焊接之焊件,其巾,該焊件之焊接 度在70至700 ppm之範圍内。 乳風之- 70 至 700 ppm 間部分朝深度 屬焊接部分中 …在本發明中,當焊接金屬中氧氣濃度在 .之範圍内時,熔池令之對流係從燁接金屬中 方向發生,從而可得到深度的烊接穿透度。 知接金屬中的氧氣濃度係指焊接之後金 的氧氣濃度。 本發明之保護氣體相較於習知之保護氣體,可 :透度更⑦’且可使金屬焊接部分之深寬比(亦即,^ 4於此等深度穿透度,燁件即使很厚,也可以只 早一焊接回數來焊接,式去^〜曰 4者-人數數虿可以減少。因此,] 入的總熱量可以降低。 此外,根據本發明之越田w ^ & ,^ A 之私用保護氣體之方法,藉由使 包括0.2體積%或更多^ ^ ^ 文夕(季乂铨地,〇·4體積%或更多)之氧^ 乳肢以及剩餘為氦氣之彳早罐# 及之保瘦虱體,可使D/W值增大,且- 318458 8 1304007 使焊接穿透度加深。而且,除了在保護氣體中所包含之商 當濃度之氧化氣體,還可藉由採用選自設於適當範圍内^ 4接電、焊接速度、及電弧長度一 、更深的焊接穿透度。 又之至-種仏件來得到 接有關本發明之焊件’金屬焊接部分係呈深度焊 牙^之形式,其中,穿透深度相對於焊珠寬度的 可得到高品質之焊接。而且,焊接金屬中的氧 接穿透度。 ppm之範圍内’以便可達到深度焊 【實施方式】 氣體:1至1。圖說明該保護氣體、使用該保護 孔體之戎烊接方法及其焊件之具體例。 :據:具體例之保護氣體以及使用該保護氣體之焊接 方法中,该保護氣體包括02體積%或更多(較佳地 =積%或更多)之氧化氣體以及剩餘為 肖 峨體保護焊接,其中,係藉由在電極 間產生電弧而進行焊接。 坪仟之 此處’該氧化氣體係一 產生氧化特性之氣體,例如,可使用氧;::显電弧下 等,因為該等氣體對人類、力有产宣乳化碳氣體 在虱氣中加入氧化氣體而製得。 j精由僅 屬的炫池中之對二=用氣氣作為主要氣體’則在焊接金 的力(牵引力)。此1外,m制由於電敷流而由内向外作用 错由在該保護氣體中包括0.2體積% 318458 9 1304007 或更多(較佳地,0.4體積%或更多)之氧化氣體,俾使表面 之中間部分的表面張力隨著溫度的升高而大於其周圍部 .分,熔池中的對流(Marangoni對流,熱毛細對流)也向内 ,用。 於是,處於電弧正下方的高溫熔融金屬朝深度方向流 動,形成深度的焊接穿透度,使得金屬焊接部分的深寬比, 亦即歸值,可達到〇. 8或更大(更佳地,h 〇或更大),比 習知所揭示之0.7更高(將在實施例中詳述)。 /此外,由於依此方式可使焊接穿透度更深,焊件即使 2厚,也可以只用單—回數來焊接,或者回數數量可以減 ^。因此,輸入的熱量可以降低。 此外’如果該保護氣體中的氧化氣體 積%’則D/W值小㈣.8。再者,如果該保護氣體中= :氣體濃度在0至10體積%之間,則卿值變得^氧 之濃度之上限約10體積%’這 乳體的增多,氧化程度提高。 ㈣乳化 再者,除了採用包含適當濃度之氧化 ^ 氣體外,當藉由採用、g ή P 、 上述保護 地,m100Α或更大(較佳 地,2毫平為3.5毫米/秒或更低(較佳 也2毛未/秒或更低)、及電弧長度 、权1 土 佳地,1毫米戋更M ’、 毛水或更小(較 不損害焊接之至少—種條件來進料接時,則在 f接m兄下,可提高焊接效率,、,7 深的焊接穿透度。 亚可得到更 除此之外’當焊接電流小於⑽A、焊接速度大於35 ]〇 318458 1304007 毫米/秒、及電弧長度大於2·5毫米時,卿值將小於〇 8。 μ依::具體例之焊件係藉由使用上述方法焊接而成之 〃’財法包括含有適當濃度之氧化氣體之保護 :二以及穿,深度相對於谭珠寬度係08或更高(較佳 至ioo 。在此例中,焊接金屬中氧氣濃度在70 度並可達到高質量的焊接圍内可㈣深度的焊接穿透 ,前料,焊接金屬巾的氧氣濃度係指金屬焊接部分 丨,之濃度。該焊接金屬中的氧氣濃度可藉由在焊接後 ^金屬焊接部分中氧氣之濃度而得知,例如,採= 接後於惰性氣體下之紅外線吸收方法。 1文中,係解釋該%實施例以說明依據此具體例之保 邊乳體、使用該保護氣體之焊接方法及其焊件。 赏施例 首先説明在實施例i至實施例4中每個實施例侧 關於焊件’係使用sus綱,亦即⑽毫来厚的耳 ί鋼板作為樣品材料(基材),Μ硫濃度含量很低(硫令 二矣5 ppm,氧氣含量:1〇 ppm)。該不銹鋼板之組成係开 於表1。
該等實施例均使用TIG焊接方法進行 其中採用 318458 11 1304007 W-2%Th〇2型電極(含2%二氧化钍之鎢電極),該電極直徑 為2.4毫米,頂角為60。,且電流極性為dcen。保護氣體 ’係藉由添加氧氣(〇2)(亦即氧化氣體)至氦氣(He)(亦即惰性 氣體)而衣成之混合氣體,其係用於非消耗性電極系氣體保 護焊接之保護氣體。流速為1〇 L/分鐘。此外,用於 1至4中各者之喷嘴為單孔噴嘴,保護氣體自該噴嘴流向 ‘電極周圍。
貫施例1至實施例4係基於此等通用條件進行。代辛 所得焊接穿透度特性之指數,亦即,金屬焊接部分之深寬 比穿透深度D/焊珠寬度W”(後文中縮寫成“DAV 係在改變實施例i中之保護氣體内氧氣濃度(體積 /。)、貫施例2中之焊接電流⑷、實施例3中之焊接速黑
中之電弧長度(毫米)的同時,由實IS 廳值確認。在該等實施例中,靡值係藉由將比 值為〇.7南10%的0.8之值作為第一闊值來進行評估。 此之值係在例如日本公開公報第期_ΐ956ι :度且$為=妾穿透度比先前技術有所提高之D/w值:焊珠 D/^ 知接牙透度:3.5毫米)。再者,實施例中 講值進-步基於比講值為〇.7高4〇%的1〇 弟一閾值來進行評估。 乍為 後文將詳述實施例1至4。 (實施例1) 3】8458 】2 1304007 弧長度為】.〇寬米,以及其他條件係依據上述通用條件β 於0至〗0體積。/。之範圍内改變保護氣體中氧氣的濃度的同 -時,測定D/W值,並觀察金屬焊接部分之橫截面。 ' 第1圖係顯示保護氣體中之氧氣濃度與D/W值之間的 關係之曲線圖,其係基於實施例】之結果。第2圖係顯示 與第1圖相同之曲線圖(指出保護氣體之氧氣濃度在〇至 Ϊ ·〇 &積/〇之尺度)。第3圖係顯示實施例】中焊接部分之 照片和相應的金屬焊接部分之橫截面示意圖。此外,在第 1 中:中亦顯示保護氣體中之氧氣漢度與焊接金屬 氧氣辰又之間的關係。實施例i中的測量結果示於表 測量中巧”内氧氣濃度係藉由在焊接後 在炼合後、於惰I;濃度而得知’測量方法係基於 162〇(5》。 肖丨生虱體下之紅外線吸收方法(JIS Η 318458 13
l3〇4〇〇7 表2
卓1圖至第3圖以及表2所 度在約〇 i E 厅不,保護氣體内氧氣濃 至約〇.2體積%範圍内時,n/w伯办从α 保譜鸟^ 才D/W值突然增大。而
值顯坎達:广内氧氣濃度為〇·2體積%時或更大時,DAV 第一闊值〇.8或更高。詳言之,保護氣體内氧 轧/辰二馮0.4體積%或更高時,D/w值在大約1〇處保持穩 疋成乎達到1 · 〇之值或更高,雖然在0 · 4至1 · 2體積%之 318458 ' 3 1304007 間有幾處D/W值稍小於第二閾值ι·〇。 如第1圖所示,可以確認的是, 内氧氣濃度越高,D/w值則越大。再又S,保護氣體 -亦可確認金屬焊接部分之焊珠寬度=第3圖所示’ 度ϋ則逐漸變深。 、漸交窄,而穿透深 口此’保蠖乳體内氧氣濃度較佳為 (較佳為〇·4體積%)。 ·體積/◦或更高 =,有_護氣體内氧氣濃度料 可以進行以下假設。 喝 < 〜, ρ ’為了在金屬烊接部分相深度穿透池
::向必須向内(自金屬焊接部分表面之中心部分朝J 方向往下流,缺後沿荖冬厘 刀朝冰度 …、傻-者金屬工件侧向上流動至 過中心部分往下流回之方向)。 並通 八來説,表面張力造成之流動係自表面張力小 向表面張力大的部分,而且隨著物體溫度的升高,1 tr力隨之降低。因此’處於電弧正下方的金屬焊接; t表面之中心部分溫度升高,其表面張力則變得小於^ 較低之周圍部分。結果,熔池内之對流便向外運行。但/ f由在溫度升高時,在作為樣品材料之不銹鋼中加入一^」 置之氧氣(以及二氧化碳氣體),可使表面中心部分之表2 張力大於其周圍部分,使得熔池内之對流向内運行。因1, 處於電弧正下方之鬲溫熔融金屬朝深度方向流動,並可彤 成深度的穿透。 / 實施例1之結果中,保護氣體内氧氣濃度為0.2體積 318458 15 1304007 %或更多時,D/w值變大且證實為深度的焊接穿。 :中/接金屬内氧氣濃度為70ppm或更多。;且還 .二早持=10體積%之範圍内,焊接金屬内氧氣濃度幾 、心疋(大約700 ppm)。由該分析可推知,當焊接全 内乳乳濃度在70至7〇〇 ppm範圍内時,上述對流 向外至向内反轉’而可在此範圍内達到深度的焊接穿透度。 (實施例2) "贿在貝〜例2中’係藉由在氦氣内加人氧氣而製得保1 二為保護氣體中之氧氣濃度為㈣體積%。焊接速 二=:,電弧長度為h。毫米,以及其他條件係依 Μ通用缸件。於80至25〇 A之範圍内改變焊接 同時:測定卿值,並觀察金屬焊接部分之橫截面。 第4圖係顯示焊接電流與卿值之間的關係之 :’其係基於實施例2之結果。第5圖係顯示實施例2中 、旱接部分之照片及相應的金屬焊接部分之橫截面示意圖。 卜’第4圖中亦顯示保護氣體内氧氣濃度與焊接金屬内 乳氣濃度之間的關係。實施例2中之測量結果示於表3。 318458 16 1304007 表 D/W 焊接金屬内氧氣 濃度(Dom) D/W 純He 焊接金屬内氧氣 濃度(ppm)
焊接電流 (A) 如第4圖、第5圖以及表3所示,當焊接電流超過大 約90 A時,D/W值之曲線斜率增加。也就是說,隨著焊 接電流增大,D/W值隨之增大。顯然地,藉由設定焊接電 流至100 A或更大,可使D/w值為第一閾值〇 8或更大。 尤其,藉由設定焊接電流至120A或更大,可使d/w值 1.0或更大(亦即’第二閾值)。因此,焊接電流之較佳範圍 為100 A或更大’更佳為120 A或更大。 當焊接電流為90 A時,焊接金屬内氧氣濃度為大約 ppm,此處D/W值增加率逐漸加快。這便是可推知 -點處’焊接金屬内之對流方向由向外至向内反轉的原因, 例子W在第40中亦顯示保護氣體為純氦氣(純He)之 接二㈣’當焊接電流在8〇至250 A範圍内時,焊 孟翁内氧氣濃度在大約20 ppm保持穩定。 者θ 接電流為8G Α或更大時,D/w值減小。亦即,除非^ 318458 17 1304007 濩氣體中加入氧化氣體,否則焊接金屬内氧氣濃度不會在 於貝把例1中被認為是合適範圍之70至700 ppm範圍之
内。這也是為什麼推測沒有發生對流反轉現象以及穿透深 度變淺之原因。 V (實施例3) 在貫施例3中,係使用與實施例2相同之保護氣體。 焊接電流為160 A,電弧長度為1〇毫米,以及其他條件係 依據上述通用條件。於〇·75至5 〇毫米/秒之範圍内改變烊 接速度的同時,測定D/W值,並觀察金屬焊接部分之橫截 面。 第6圖係顯示焊接速度與D/w值之間的關係之曲線 圖,其係基於實施例3之結果。第7圖係顯示實施例3中 焊接部分之照片和相應的金屬焊接部分之橫截面與水平截 面之示意圖。實施例3中之測量結果示於表4。 表4
318458 18 1304007 3.5毫米/秒或更低時,卿值為〇 ^ 值)。尤其,當焊接速度為2〇哀"" ’、Ρ,第一閾 為1.0或更大(亦即,第二閣心:巧低時’ D/w值 度降低’焊接穿透度顯然逐漸加深。二:=接速 為秒或更低(較佳為2.0毫米/秒或更:速度較佳 都為7。。pm或表更4高所不、”所有之桿接金屬内氧氣濃度 此外,第6时亦顯示採用二氧 0.6體積%)料氧化氣體之例+ 合浪度: 施例中詳細說明。 簡在下面之變化實 (實施例4) 在實施例4中’係使用與實施例2 體。焊接電流為16〇A,·接速度為2。毫米二= 他條件係依據上述通用條件。於〗 瓦'
^ H/fv ^ π ^ 、 笔米之範圍内改I ^長度的_,測定卿值,並觀察金屬烊接部分之赛 圖,顯示電弧長度與D/w值之間的關係之曲· =編方;貫施例4之結果。第9圖係顯示實施例“ =接部分之照#和彳目應的橫截面與水平截面 施例4中之測量結果示於表5。 U ^ 318458 19 # 1304007 表5
_ 如第8圖所示,證實當 IW值可為。.8或更大(亦即,更小時’ 長度為10黑半尤其,當電弧 长度為1.0毛未或更小時,D/w值為10 :=)(請參閲表5)。也就是說,如第9圖所示:、當電弧 二 .5、f t或更A時,f弧寬度變寬’焊接穿透度變 冰而,丈亍珠見度W顯然也變寬,D/w值亦變小且^ 因此’電弧長度較佳為2·5毫米或更小(較佳為ι〇毫 米或更小)。 接下來將說明在上述實施例!至4中使用氦氣之作用。 可以確定的是,藉由加入氦氣帶來之對谭接金屬炼池 表面的壓力比加入氬氣的例子要小。從這—點可推知,氦 氣之電漿流比氬氣小。換言之’亦可推知由於電漿流之影 響,使用氦氣時自内向外作用之力(亦即,牽引力)比使用 氬氣時要小。因此,可使阻止向㈣流(焊接f透度加深之 方向)之力變小。而且,由於電弧收縮及其溫度梯度增加, 位於溶池中心部分之溫度升高,俾使向内之Marang〇ni對 318458 20 1304007 流(熱毛細對流)作用更加劇烈。 因此’本發明中操用翕# 受到抑制。再者,要氣體使得牽引力可 適杏矿π , θ由5又定在上述實施例1至4中所示的 通田祀圍之焊接電流、煜 穿透度更深。 干接速度、及電弧長度’可使焊接 接下來,將依據第!〇圖說明根 使用該保護氣體之焊接方法及其焊件之變化實^: (變化實施例) 弟1 〇圖係顯示以變化實 特徵之焊接部分之照片及相應 圖。在該試驗中,係使用〇.6 乳化氣體。 施例之速度變化試驗結果為 的橫截面及水平截面之示意 體積%之二氧化碳氣體作為 #在本發明中’除了氧氣,二氧化碳氣體亦為氧化氣體 之貝例。在該變化實施例中,採用與實施例3相同的方法 ,變焊接速度而確認D/w值,除了❹二氧化碳氣體而不 疋虱乳作為氧化氣體(請參閱第6圖)。 ,,、,1()圖中顯示的使用二氧化碳氣體之該試驗之條件 係2毫米/秒之焊接速度和16〇 a之焊接電流。在此例中, 與在相同條件下採用Μ體積%之氧氣的實施例(請參閲第 7圖)比較,焊接穿透度稍微偏淺。 再者,如第6圖所示,在〇·6體積%之二氧化碳氣體 中之 W值比在〇·4體積0/〇之氧氣中小。由此,可以認為, 人使用一氧化碳氣體相比,使用氧氣時可以得到較深的焊 318458 21 1304007 L 穿透度。因此’預期需要加入比氧氣更多量 _ 之二氧化碳 再者,0.6體積%之二氧化石炭氣體之曲 .積!之氧氣的曲線變化幾乎相同。從這-點可推知二: 二:之例子中可獲得與採用氧氣的例子中相 :::而,較佳地’係藉由進行與實施例…相 谭接條件。 辰又知接電流和電弧長度等之適當的 至此’已詳述本發明H氣體、使㈣保護氣 方法及其焊件之較佳具體例和^ 此,本發明不應視為受限於前述内容, 而僅受限於所附申請專利範圍之範圍。κ内谷, 例如,上述具體例和變化實施例中純用加焊 但焊接方法不僅限於該方法。基於實施例!至 果 可叫定的是,深度穿透係由於採用了氣氣:果, :::是,在氦氣中加入氧化氣體得到的深度穿透二 面的牵引力所造成的效果。 卩制熔池表 由此觀點,焊接方法並不限於τι 觸焊接、mag燁接等氣體保護電弧焊接方法均可/用如 同樣地,具體例和變化實施?7適用。 本發明不僅限於此。例如但 化氣體’電極很容易因氧化而損壞。為了、防止= 318458 22 1304007 、車乂 採用雙孔嘴嘴。該雙孔喷嘴由内喷嘴和外喷嘴 .、,,’内噴嘴從產生電弧之電極附近供應保護氣體,外喷 驚之外部供應保護氣體。它們圍繞著電極成對地 •並冋軸地配置。例如,藉由從處於電極附近之内 並從處於内噴嘴周圍之外喷嘴釋放出經由添加 化碳氣體至氦氣而製得的保護氣體,可 極叉扣且亦可使D/w值增大。 體具體例,則有利的是依據保護氣體内氧化氣 ^又、>接電流、嬋接速度、及電弧長度之適當停件, 在内噴嘴中純氣氣的使用及在外噴嘴中氛氣和氧 二t口’作為後續試驗1,如上述實施例1至4般。至 !:後績試驗2,較耗依照同樣方法最佳化在时嘴中純 乱使用及在外喷嘴中氦氣和二氧化碳氣體之組合。 而且’如果使隸时嘴供狀純氦氣料保護氣 適者會較差。此較差的起弧可以籍由加入 適田里的氬氣於其中而得到改善。 =车由於在氦氣中加入的氧化氣體,將會使谭接部 二氧化。該氧化作用可以藉由加入例如9%或 更少、車父佳為3至7%之麫荡认廿山 亦可得到改善。因此,在:卜喷嘴;==善’且外觀 :乳體加入氧化氣體之氣體,可得到同樣的效果。 讀用此具體例,參照上述之後續試驗,則可進行在 贺鳴中組合氦氣和氫氣及在外喷嘴 碳氣體作為後續試驗3 ·/咖+此丄 乳孔才一乳化 貝式,lw 3,在内口貧嘴中組合氦氣和氬氣及在 318458 1304007 外噴嘴中組合氦氣、氬氣和二氧化碳氣體作為後續試驗 4,在内喷噶中組合氦氣、氫氣和氬氣及在外噴嘴中組人氕 -氣和二氧化碳氣體作為後續試驗5。亦有利的是,關二= •等後績試驗,保護氣體内氧化氣體濃度、焊接電流、焊接 速度、及電弧長度之適當條件係予以最佳化,如上述^施 _例1至4般。 ' ^【圖式簡單說明】 第1圖係顯示保護氣體中之氧氣濃度與D/w值或焊接 金屬中之氧氣濃度之間的關係之曲線圖,其係基於實施例 1之結果。 第2圖係顯不與第1圖相同之曲線(指出保護氣體之氧 氣濃度在0至1·〇體積%之尺度)。 第3圖係顯示實施例1中焊接部分之照片和相應的金 屬知接部分之橫截面示意圖。 第4圖係顯示焊接電流與D/w值或焊接金屬内氧氣濃 度之間的關係之曲線圖,其係基於實施例2之結果。 第5圖係顯示實施例2中金屬焊接部分之橫截面示意 圖。 第6圖係顯示焊接速度與D/w值之間的關係之曲線 圖,其係基於實施例3之結果。 第7圖係顯示實施例3中焊接部分之照片及相應的金 屬焊接部分之橫截面與水平截面之示意圖。 第8圖係顯示電弧長度與D/w值之間的關係之曲線 圖’其係基於實施例4之結果。 24 318458 ’1304007 第9圖係顯示實施例4中 M ^ 干接部分之照片及相靡 〒接#分之杈截面與水平截面之示意圓。 …孟 第10圖係顯示以變化實施例之速度變化試驗結 ^徵之烊接部分之照片及相應的橫截面及水平截面^示意 圖,其中,係使用0.6體積%之二氧化碳氣體作為氧化氣 體0 / _ 圖式及相應的圖表中 volume”的縮寫。 “vol·%”(體積 %)係 by
25 318458

Claims (1)

1304007 、申請專利範圍: 一種烊接方法,包括: 乘 第95129156號專利申請案 (97年8月15曰) 使用保護氣體而焊接焊件,該保護氣體係用於非消 耗性電極系氣體保護焊接,其包括: 〇·2體積%或更多之氧化氣體;以及 剩餘為氦氣, •2· 士曰其中,係藉由在電極以及焊件之間產生電弧而進行 ”亥烊接,且該電弧長度係25毫米或更小。 一種焊接方法,包括: 使用保護氣體而焊接烊件,該保護氣體係用於非消 耗性電極系氣體保護焊接,其包括·· 〇·4體積。/〇或更多之氧化氣體;以及 剩餘為氦氣, *中,係藉由在電極以及焊件之間產生電弧而進朽 〜焊接’且該電弧長度係25毫米或更小。 ^3.如申请專利範圍第!或2項之焊接方法,其中,該焊 係以〗00A或更大之焊接電流進行。 糸乂 3.5宅米/秒或更低之焊接速度進行。 5. 如$申^利範圍第3項之焊接方法,其中,該焊接係以 3.5宅米/秒或更低之焊接速度進行。 6. 種焊件’其係使用如申請專利範圍第!或2項之 mi焊接者’其中,該穿透深度相對於焊珠寬度為 3 26 1304007 修(专、第95129156號專利申請案 — (97 年 8 月 15 日) 一種焊件,其係使用如申請專利範圍第i或2項之焊接 方法予以焊接者,其中,該穿透深度相對於焊珠寬度為 1.0或更大。 .8. —種焊件,其係使用如申請專利範圍第1或2項之焊接 方法予以焊接者,其中,該焊件之焊接金屬内之氧氣濃 度為70至700 ppm。
27 318458(修正本)
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