WO2013118865A1 - 複合溶接方法及び複合溶接用の溶接トーチ - Google Patents

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周平 金丸
佐々木　智章
佐藤　豊幸
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大陽日酸株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a composite welding method and a welding torch for composite welding.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2012-025030 filed in Japan on February 8, 2012, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the TIG (Tangsten Inert Gas Welding) welding method which generates an arc between a non-consumable tungsten electrode and the work piece in an inert gas atmosphere, is widely adopted because high quality welds can be obtained. Yes.
  • other welding methods such as the MAG (Metal Active Gas Welding) welding method and the MIG (Metal Inert Gas Welding) welding method, there are problems that the welding speed is slow and the welding work efficiency is inferior.
  • the MAG welding method is a welding method in which an arc is generated between the consumable welding wire electrode and the work piece in the atmosphere of the active gas, and the MIG welding method in the atmosphere of the inert gas.
  • the working efficiency is excellent as compared with the TIG welding method, but there is a problem that sputtering is likely to occur.
  • the MAG welding method has a problem that the toughness of the weld metal tends to decrease.
  • the reason why spatter is likely to occur is that the tip of the welding wire electrode is easily short-circuited with the base material.
  • the reason why the toughness is likely to decrease is that the oxidizing gas in the shield gas melts into the weld metal and the amount of oxygen in the weld metal increases.
  • TIG-MIG composite welding stable welding is possible even with carbon and stainless steel even in shielding gas using inert gas, and the amount of dissolved oxygen in the weld metal can be reduced. Also, in TIG-MIG composite welding, when the wire of the MIG welding electrode is likely to come into contact with the base material, the wire tip is melted and separated as a droplet by the heating action of the TIG arc. And the occurrence of sputtering can be prevented.
  • the TIG-MIG composite welding method is a welding method that can compensate for the drawbacks of TIG welding and MAG (or MIG) welding, but has a particular problem due to the characteristics of arc rigidity.
  • the rigidity of the arc refers to the property that the arc tends to be generated straight in the extending direction of the tungsten electrode or the wire even when the electrode is tilted.
  • an arc repulsion action is generated by electromagnetic force.
  • the conventional TIG-MIG composite welding method has a problem that the arc tends to become unstable due to the arc stiffening action and repulsion action occurring in different directions.
  • the arc becomes unstable, there is a problem that bead irregularities and blow holes are likely to occur.
  • FIG. 12 shows a general hot wire TIG welding method.
  • an arc is not generated from the wire, but welding is performed using resistance heating by wire energization.
  • the MIG welding power source of the TIG-MIG combined welding method that controls the voltage with a high voltage (for example, 13 to 30 V) in order to generate an arc between the wire and the base material.
  • the voltage is controlled to be low (for example, 6 to 7 V).
  • the conventional TIG-MIG combined welding method has a problem that a turbulent flow is likely to occur in the shield gas flow due to the collision of the plasma flow from the TIG arc and the MIG arc, and the welded portion is likely to be oxidized.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and a composite welding method capable of improving arc stability, improving welding speed and working efficiency, and obtaining a good weld without oxidation, and this An object of the present invention is to provide a welding torch for composite welding used in the above.
  • (1) is a composite welding method in which a TIG arc is generated on the side preceding the welding direction and a base metal is welded by generating a MIG arc on the following side.
  • the arc is continuously generated at the TIG electrode and the MIG electrode, and the intersection between the central axis of the TIG electrode and the surface of the base material and the intersection of the central axis of the MIG electrode and the surface of the base material And the absolute value of the distance to be 20 mm or less.
  • the TIG electrode and the MIG electrode are arranged inside the nozzle body, and the distance from the lower end of the nozzle body to the surface of the base material is maintained at 25 mm or less, and from the lower end of the nozzle body.
  • shield gas is supplied along the TIG electrode and the MIG electrode from the proximal end side to the distal end side of the TIG electrode and the MIG electrode, respectively, inside the nozzle body.
  • (4) is the composite welding method according to (2) or (3), wherein the TIG electrode and the MIG electrode are arranged inside one nozzle body.
  • (5) is the composite welding method according to (2) or (3), wherein the TIG electrode and the MIG electrode are arranged inside different nozzle bodies, respectively.
  • (6) is a composite welding method according to any one of (1) to (5), wherein a gas containing 25% or more of He as a shielding gas, and the balance being argon gas is used. is there.
  • (7) is a composite as described in any one of (1) to (5), characterized in that a gas containing 3% or more and 9% or less of hydrogen as a shielding gas and the balance being argon gas is used. It is a welding method.
  • (8) is any one of (1) to (5), characterized in that a gas containing 3% or more and 9% or less of hydrogen and 25% or more of He is used as a shielding gas, and the balance is argon gas.
  • the composite welding method according to one item.
  • (9) is a composite as described in any one of (1) to (5), characterized in that a gas containing 3% or more and 9% or less of hydrogen as a shielding gas and the balance being helium gas is used. It is a welding method.
  • (10) is the composite welding method according to any one of (2) to (9), wherein the same shield gas is used for the TIG arc and the MIG arc.
  • (11) is the composite welding method according to any one of (2) to (9), wherein different shielding gases are used for the TIG arc and the MIG arc.
  • (12) is characterized in that welding is performed while covering a welded portion formed on the surface of the base material by a shield member provided so as to surround a part or all of the periphery of the nozzle body (1).
  • the composite welding method according to any one of (11) to (11).
  • (14) is the composite welding method according to (12) to (13), wherein welding is performed while maintaining a distance from a lower end of the shield member to the surface of the base material at 15 mm or less.
  • (16) is the composite welding method according to any one of (1) to (15), wherein a pulse current is added to the subsequent MIG welding.
  • (17) is a welding torch used in the composite welding method according to any one of (1) to (16), and includes a TIG electrode and a MIG provided downstream of the TIG electrode with respect to the welding direction.
  • (19) includes a shield member provided so as to surround a part or all of the periphery of the nozzle body, and between the nozzle body and the shield member, from the lower end of the shield member to the surface of the base material.
  • the shield member is provided with a jet part of shield gas for protecting a weld part formed on the surface of the base material.
  • the TIG current is set larger than the MIG current, and the cathode of the subsequent MIG arc is set.
  • the point area does not become larger than the molten pool formed by the preceding TIG arc. For this reason, it becomes difficult for the wobbling of the arc to occur, and the stability of the arc can be improved.
  • both the TIG and MIG currents can be increased, so that the welding speed and work efficiency can be improved.
  • the absolute value of the distance between the intersection of the central axis of the TIG electrode and the surface of the base material and the intersection of the central axis of the MIG electrode and the surface of the base material is 20 mm or less. is there. In this way, in the overlapping portion of the arc generated by generating two arcs close to each other, the electromagnetic force is canceled out, so the total electromagnetic force is reduced, and the effect of arc rigidity is relatively increased. Therefore, the arc stability can be increased.
  • the shield gas is sprayed from the lower end of the nozzle body toward the surface of the base material. Since the TIG arc and the MIG arc are generated, the weld formed on the surface of the base material can be effectively protected by the shielding gas. Thereby, even in TIG-MIG composite welding in which turbulent flow is likely to occur in the shield gas flow due to collision of plasma airflows from both TIG and MIG arcs, a good weld without oxidation can be obtained.
  • the TIG current is set larger than the MIG current, and He is used as a shielding gas.
  • a gas containing 25% or more and the balance being argon gas is used.
  • welding is performed while covering the welded portion formed on the surface of the base material by the shield member provided so as to surround a part or all of the periphery of the nozzle body. Therefore, even in the TIG-MIG composite welding in which the turbulent flow is likely to occur in the shield gas flow due to the collision of the plasma flow from both the TIG and MIG arcs, a good weld without oxidation can be obtained.
  • the nozzle main body for accommodating the TIG electrode and the MIG electrode is provided.
  • the TIG electrode and the MIG electrode in the nozzle body, it is possible to share the shielding gas used in the TIG arc and the MIG arc.
  • the flow rate of the shielding gas can be reduced by integrating the two nozzles into one nozzle.
  • the distance from the lower end of the nozzle body to the surface of the base material is 25 mm or less.
  • FIG. 1 It is a schematic block diagram which shows an example of the gas welding apparatus provided with the welding torch used for 1st Embodiment to which the composite welding method of this invention is applied. It is an enlarged view of the front-end
  • FIG. 1A and 1B are schematic configuration diagrams showing a welding apparatus used in the composite welding method according to the first embodiment of the present invention.
  • symbol 1 shows the welding torch (welding torch for composite welding).
  • the welding torch 1 includes a nozzle body 2 made of a cylindrical member, a rod-like tungsten electrode 3 disposed on the side preceding the welding direction in the nozzle body 2, and the welding direction in the nozzle body 2.
  • the welding wire 4 disposed on the following side and the contact tip 4a for energizing the welding wire 4 are schematically configured. Further, the welding torch 1 has a single structure and uses only one kind of shield gas.
  • the welding apparatus of the present embodiment includes a welding power source 6 that generates a TIG arc by applying a welding current (TIG current) between the tungsten electrode 3 and the base material 5, a welding wire 4, and the base material 5.
  • a welding power source 7 for generating a MIG arc by applying a welding current (MIG current) therebetween is provided.
  • a shield gas ejection portion 8 is provided on the tip side of the nozzle body 2 of the welding torch 1.
  • the shield gas ejection portion 8 is connected to a shield gas supply source (not shown) that stores shield gas. And the shield gas from this shield gas supply source is supplied to the shield gas ejection part 8, and it blows off toward the base material 5 which is to-be-welded from the front-end
  • the flow rate of the shielding gas 9 ejected from the tip of the nozzle body 2 toward the base material 5 as the workpiece is in the range of 0.2 to 2 (m / sec).
  • the turbulent flow due to plasma flow collision is dominant in TIG-MIG composite welding, where turbulent flow is likely to occur in the gas flow due to the collision of plasma flow from both TIG and MIG arcs. This is not preferable because it involves the outside air and oxidizes the weld.
  • the flow velocity exceeds 2 (m / sec)
  • the flow of the shield gas itself becomes turbulent due to the excessive flow velocity, and this is not preferable because the outside air is entrained and the weld is oxidized.
  • the distance H 1 between the lower end and the base metal 5 of the surface of the nozzle body 2 can be separated to 25 mm (in other words, the shielding gas on condition that a proper range the flow rate conditions, the distance H 1 is possible to be 25mm or less).
  • the allowable range of the distance H 1 between the lower end and the base material 5 of the nozzle body 2 is widened, with eliminating the need for strict alignment of the welding torch 1 before welding, on the surface of the base 5 Even if there are irregularities and steps, it can be welded without problems.
  • FIG. 1B it shows the case of using the opening area of the lower end of the nozzle body 2 as the area S 1 of the gas ejecting surface, a specific example of the gas flow rate and gas flow velocity in the following Table 1.
  • an inert gas such as argon (Ar) or helium (He) can be used, but contains 25% or more of helium (He) and the balance is argon (Ar) gas. It is preferable to use a gas.
  • argon (Ar) argon
  • He helium
  • Ar argon
  • the arc is cooled because helium has a high thermal conductivity. Due to the thermal pinch effect caused by this, the current path itself is concentrated at the center of the arc column, and the arc itself contracts in the immediate vicinity of the base material 5. Therefore, the rigidity of the arc is increased, and the arc rigidity is relatively greater than the repulsive action of the arc, thereby improving the stability of the arc.
  • the base material 5 of the present embodiment is not particularly limited and can be applied to various materials. Specific examples include nickel alloys, aluminum, magnesium-based materials, copper-based materials, and steel-based materials such as stainless steel and carbon steel. Especially, it is preferable to apply to the steel-type material which had a subject in the welding by TIG welding or MAG welding conventionally.
  • the tungsten electrode 3 of the welding torch 1 is connected to the negative terminal of the welding power source 6, a welding current is applied between the base material 5 connected to the positive terminal of the welding power source 6, and a TIG arc is applied to the surface of the base material 5. Is supposed to occur.
  • the tungsten electrode (TIG electrode) 3 may have an angle ⁇ formed between the central axis 3 ⁇ / b> A and a normal line inclined toward the traveling direction with respect to the welding direction.
  • the TIG arc length M is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type and thickness of the base material 5. Specifically, a range of 2 to 20 mm is preferable.
  • the welding wire 4 is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the material of the base material to be joined, such as a solid-type wire or a metal-based flux-cored wire. Further, the welding wire 4 is inserted into an inner hole provided in the contact tip 4a and can be fed outward from the tip of the welding torch 1.
  • the contact tip 4a is connected to the plus terminal of the welding power source 7, and a welding current is applied between the contact tip 4a and the base material 5 connected to the minus terminal of the welding power source 7, and a MIG arc is generated on the surface of the base material 5. It is supposed to be.
  • the welding wire (MIG electrode) 4 may be configured such that the angle ⁇ formed between the central axis 4 ⁇ / b> A and the normal line is inclined to the side opposite to the traveling direction with respect to the welding direction.
  • ) of the angle ⁇ formed between the central axis 3A of the tungsten electrode and the normal and the angle ⁇ formed between the central axis 4A of the welding wire and the normal is 30 to A range of 120 ° is desirable.
  • the arcs are caused to approach each other in this manner, arc overlapping portions are generated. Then, since the electromagnetic force is canceled at the overlapping portion of the arc, the total electromagnetic force is reduced, and the effect of the arc rigidity is relatively increased and the stability of the arc is increased.
  • the upper limit of the total angle was set to 120 °.
  • the protruding length N of the welding wire 4 is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the type and thickness of the base material 5. Specifically, a range of 10 to 30 mm is preferable.
  • the welding torch 1 of the present embodiment includes an intersection 3B between the central axis 3A of the tungsten electrode (TIG electrode) 3 and the surface of the base material 5, the central axis 4A of the welding wire (MIG electrode) 4 and the surface of the base material 5.
  • the distance to the intersection 4B is defined as the inter-arc distance L
  • the absolute value of the inter-arc distance L is set to 20 mm or less.
  • the absolute value of the distance L between the arcs is not limited to the case where the intersection 3B of the preceding TIG is closer to the traveling direction side of the welding direction than the intersection 4B of the subsequent MIG, as shown in FIG. This includes the case where the intersection 4B of the row MIG is closer to the traveling direction of the welding direction than the intersection 3B of the preceding TIG.
  • the tip shape of the nozzle body 2 in the welding torch 1 of the present embodiment is not particularly limited. Specifically, when the nozzle body 2 is viewed in cross section, the front and rear walls may be perpendicular to the welding direction as shown in FIG. 1A, and as shown in FIG. The front and rear walls may be inclined to the same extent as the inclination of the tungsten electrode (TIG electrode) 3 and the welding wire (MIG electrode) 4, respectively.
  • shield gas is supplied from a shield gas supply source (not shown) and sent to the welding torch 1 (shield gas ejection portion 8 provided in the nozzle body 2).
  • the flow rate of the shield gas 9 ejected from the tip of the nozzle body 2 toward the base material 5 to be welded is adjusted to be in the range of 0.2 to 2 (m / sec), and the nozzle body the distance H 1 between the second lower end and the base metal 5 of the surface to adjust the height of the welding torch 1 as a 25mm or less.
  • the welding power source 6 is operated to apply a welding current (TIG current) between the tungsten electrode 3 and the base material 5 to continuously generate a TIG arc, and the welding power source 7 is operated to operate the welding wire 4.
  • TIG current welding current
  • MIG current welding current
  • the waveform without a pulse can be used for the welding current (MIG current) applied to the subsequent MIG welding
  • a pulse current as shown in FIG. 3 and Table 2 may be added.
  • the surface of the base material 5 is heated and melted by the preceding TIG arc to form a molten pool, and the cathode spot of the subsequent MIG arc is formed on the molten pool. Is done.
  • the currents of both TIG and MIG must be increased as the thickness of the base material 5 to be welded increases. Therefore, in the composite welding method of the present embodiment, first, the TIG current is set to a large value. As the TIG current increases, the amount of metal vapor generated between the welding torch 1 and the base material 5 increases and the molten pool formed on the surface of the base material 5 increases.
  • the MIG current is set to a large value.
  • the MIG current value is set so as not to exceed the TIG current set value (that is, the TIG current is set to be larger than the MIG current). Set).
  • the bead shape (specifically, the bead toe) becomes unstable.
  • the bead shape (specifically, the bead toe) becomes unstable.
  • the subsequent MIG current increases, the MIG arc increases and the welding speed increases.
  • the value of the preceding TIG current is smaller than the value of the subsequent MIG current, the area of the molten pool on the surface of the base material 5 formed by the TIG arc is narrowed, and the expansion of the MIG arc is the width of the molten pool. That's it.
  • the TIG current is set larger than the MIG current, so that the cathode spot region of the subsequent MIG arc is larger than the molten pool formed by the preceding TIG arc. It will not grow. For this reason, it becomes difficult for the wobbling of the arc to occur, and the stability of the arc can be improved. Further, when the thickness of the base material to be welded is increased, both the TIG and MIG currents can be increased, so that the welding speed and work efficiency can be improved.
  • the intersection 3B between the central axis 3A of the tungsten electrode (TIG electrode) 3 and the surface of the base material 5 and the center of the welding wire (MIG electrode) 4 are used.
  • the absolute value of the inter-arc distance L which is the distance between the axis 4A and the intersection 4B of the surface of the base material 5, is 20 mm or less.
  • the overlapping portion between the TIG arc and the MIG arc does not occur, and the arc becomes unstable because of the large electromagnetic force.
  • the MIG arc passes, the supply of the metal vapor generated between the welding torch 1 and the base material 5 or the molten pool formed on the surface of the base material 5 becomes insufficient, and the arc is liable to occur. As a result, the bead shape (bead toe) becomes unstable.
  • the absolute value of the distance L between the arcs is 20 mm or less, and two arcs of TIG arc and MIG arc are generated close to each other, Arc overlap occurs. Since the electromagnetic force is canceled in this overlapping portion, the total electromagnetic force is reduced, and the arc rigidity action is relatively greater than the arc repulsion action. Therefore, the arc stability is improved.
  • the hybrid welding method of this embodiment while maintaining the lower end of the nozzle body 2 a distance H 1 to the surface of the base material 5 to 25mm or less, toward the lower end of the nozzle body 2 on the surface of the base 5 Because TIG arc and MIG arc are generated while spraying shield gas, the TIG-MIG composite welding, which tends to cause turbulent flow in the shield gas flow due to the collision of plasma airflow from both TIG and MIG arcs, is good without oxidation A welded part can be obtained.
  • the weld formed on the surface of the base material 5 can be effectively protected by the shielding gas. Therefore, since the influence from the outside to a welding part can be reduced, the stability of an arc can be improved.
  • the weld is exposed as the torch moves and is oxidized by atmospheric components. It is desirable to provide a box in the direction opposite to the traveling direction of the nozzle body 2 and to prevent oxidation of the welded portion by supplying an aftershield gas.
  • the aftershield gas component is preferably the same as the shield gas component, and an antioxidation effect can be expected even if the components are different.
  • a gas containing 25% or more of He and the balance being argon gas may be used as the shielding gas. Since helium in the shielding gas has a high thermal conductivity, the arc is cooled, and the current path itself is concentrated at the center of the arc column due to the thermal pinch effect, and the arc itself contracts in the immediate vicinity of the base metal. Therefore, the arc rigidity increases, and the arc rigidity action is relatively greater than the arc repulsion action. Therefore, the stability of the arc can be improved.
  • the distance from the nozzle lower end to the base material surface is set to 25 mm by setting the flow velocity of the shield gas ejected from the nozzle lower end toward the base material in the range of 0.2 to 2 (m / sec). It was confirmed that it would be possible to:
  • the nozzle body 22 of the present embodiment includes a flow path 22 ⁇ / b> A of a TIG arc shielding gas (shield gas in the TIG axial direction) 29 a and a MIG arc shielding gas in the nozzle body 22. (A shield gas in the MIG axial direction) 29b and a flow path 22B.
  • the shield gas flow paths 22A and 22B are respectively provided with shield gas ejection portions 28a and 28b connected to a shield gas supply source (not shown).
  • the welding torch of the present embodiment is configured such that the same shield gas can be used for the TIG arc and the MIG arc, or different shield gases can be used for the TIG arc and the MIG arc.
  • the shield gas 29a for TIG arc and the shield gas 29b for MIG arc ejected from the shield gas ejection portions 28a, 28b flow along the TIG electrode 3 and the MIG electrode 4, respectively, along the flow path 22A, After passing through 22B, the nozzle body 22 is blown from the tip of the nozzle body 22 toward the base material 5 that is the workpiece (reference numeral 29).
  • the shielding gas of this embodiment the shielding gas described in the first embodiment and its modifications can be used. Further, the same shield gas can be used for the TIG arc and the MIG arc, or different shield gases can be used for the TIG arc and the MIG arc.
  • the flow rates v 1 and v 2 of the shield gases 29a and 29b ejected from the shield gas ejection portions 28a and 28b provided on the front end side of the nozzle body 22 are 0.3 to 3.3 (m / Sec). Furthermore, the flow velocity v 2 of the shielding gas 29b for MIG arc, with respect to the flow velocity v 1 of the shielding gas 29a for TIG arc is preferably at least 30% or more value (v 2 ⁇ 0.3v 1) .
  • the distance H 2 between the lower end and the surface of the base material 5 can be separated up to 25 mm (in other words, the distance H 2 can be set to 25 mm or less on the condition that the flow rate condition of the shield gas is within an appropriate range). Become).
  • the cross-sectional areas of the flow paths 22 ⁇ / b> A and 22 ⁇ / b> B are the gas ejection surface areas S 2a and S 2b.
  • Specific examples of gas flow rate and gas flow velocity (v 1 , v 2 ) are shown in Table 5 below.
  • shield gas is supplied from shield gas supply sources (not shown) to the shield gas ejection portions 28a and 28b, respectively, and sent to the flow paths 22A and 22B.
  • the flow rates v 1 and v 2 of the shield gases 29a and 29b are adjusted to be in the range of 0.3 to 3.3 (m / sec), respectively, and the flow rate v 2 is at least relative to the flow rate v 1 . Adjust to a value of 30% or more. Further, to adjust the height of the welding torch so that a distance of H 2 between the lower end and the base metal 5 of the surface of the nozzle body 22 becomes 25mm or less.
  • a welding gas (TIG current) is generated between the tungsten electrode 3 and the base material 5 by operating the welding power source 6 while jetting a shield gas from the tip of the nozzle body 22 toward the base material 5 as a workpiece. Is applied to continuously generate the TIG arc, and the welding power source 7 is operated to apply the welding current (MIG current) between the welding wire 4 and the base material 5 to continuously generate the MIG arc. Welding.
  • the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Further, by using different shield gases for the TIG arc and the MIG arc, the effect of the shield gas can be imparted with a mixed gas of any composition directly under the arc without mixing the shield gas in advance.
  • the arc pressures of the TIG arc and the MIG arc can be differentiated by flowing the shield gas at different flow rates between the TIG arc and the MIG arc. Further, by flowing a shield gas having a flow velocity in the axial direction of each arc, a flow of the shield gas along the plasma airflow can be formed, and the weld can be effectively protected even at a low flow velocity. Furthermore, when using different shielding gas, the gas composition which acts on a welding part can be arbitrarily changed by making each gas into a different flow velocity.
  • the configuration in which the tungsten electrode (TIG electrode) 3 and the welding wire (MIG electrode) 4 are arranged in the nozzle body 22 of the welding torch is exemplified, but the present invention is not limited thereto. Is not to be done.
  • a welding torch (TIG welding torch) having a nozzle body in which a tungsten electrode is arranged and a welding torch (MIG welding torch) having a nozzle body in which a welding wire is arranged are arranged before and after the welding direction, It is good also as a structure which generate
  • the TIG welding when the proximal end side of the TIG welding torch is inclined toward the traveling direction side with respect to the welding direction.
  • the angle formed between the central axis of the torch and the normal line is referred to as a torch angle ⁇ (see FIG. 2).
  • the angle between the central axis of the MIG welding torch and the normal line when the base end side of the MIG welding torch is inclined opposite to the traveling direction with respect to the welding direction is referred to as a torch angle ⁇ (FIG. 2).
  • the welding torch of the present embodiment includes a welding torch (TIG welding torch) having a nozzle body 32a on which a tungsten electrode 3 is disposed, and a nozzle body 32b on which a welding wire 4 is disposed.
  • TIG welding torch welding torch
  • a shield box (shield member) 30 surrounding the nozzle body 32b is provided.
  • the shield box 30 includes a front wall 30a provided on the front side with respect to the welding direction and perpendicular to the welding direction, and a rear wall 30c provided on the rear side and perpendicular to the welding direction.
  • a cylindrical member composed of a pair of side walls 30b, 30b provided in parallel with the welding direction.
  • the shield box 30 is configured to cover the space above the surface of the welded portion of the base material 5.
  • the shield box 30 is provided with a shield gas ejection part 38c connected to a shield gas supply source (not shown) so as to surround the nozzle body 32a and the nozzle body 32b.
  • a shield gas ejection portion 38a that ejects a TIG arc shielding gas 39a to the tip side of the nozzle body 32a of the TIG welding torch, and a MIG arc on the tip side of the nozzle body 32b of the MIG welding torch.
  • Shield gas ejection portions 38b for ejecting the shield gas 39b for use are provided.
  • the shield gas 39a for TIG arc and the shield gas 39b for MIG arc ejected from the shield gas ejection portions 38a and 38b are applied from the tips of the nozzle bodies 32a and 32b along the TIG electrode 3 and the MIG electrode 4, respectively. It is blown out toward the base material 5 which is a welded product.
  • the shield gas 39c ejected from the shield gas ejection portion 38c provided in the shield box 30 of the present embodiment the shield gas described in the first and second embodiments can be used. Further, the same shield gas as the TIG arc and MIG arc can be used, or a shield gas different from the TIG arc and MIG arc can be used.
  • the flow velocity v 1 of the shield gas 39a ejected from the shield gas ejection portion 38a provided on the tip side of the nozzle body 32a is set in the range of 0.5 to 5 (m / sec). preferable. Further, the flow velocity v 2 of the shielding gas 39b ejected from the shielding gas nozzle 38b respectively provided on the distal end side of the nozzle body 32b is preferably in the range of 0.5 ⁇ 5 (m / sec) . Furthermore, the flow velocity v 2 of the shielding gas 39b for MIG arc, with respect to the flow velocity v 1 of the shielding gas 39a for TIG arc is preferably at least 30% or more value (v 2 ⁇ 0.3v 1) .
  • the flow velocity v 3 of the shielding gas 39c ejected from the shielding gas ejection portion 38c provided in the shield box 30 is preferably set to 0.05 (m / sec) or higher.
  • the distance H 3 between the lower end and the base metal 5 of a surface of the shield box 30 while satisfying the following conditions 15 mm, provided in the shield box 30 velocity v 3 of the shielding gas 39c ejected from the shielding gas nozzle 38c has the, 0.05 (m / sec) with more, the shielding gas for flow velocity v 1 and MIG arc shielding gas 39a for TIG arc also the flow velocity v 2 of 39b is a case that does not satisfy the above flow rate conditions, it is possible to better weld.
  • the sectional areas of the nozzle bodies 32a and 32b are the gas ejection surface areas S 3a and S 3b.
  • Table 6 shows specific examples of the gas flow rate and the gas flow velocity (v 1 , v 2 , v 3 ) when the area of the bottom surface of the provided shield gas ejection part 38c is the area S 3c of the gas ejection surface.
  • the shield gas is supplied from the shield gas supply source (not shown) to the shield gas ejection portions 38a and 38b, and the flow rates v 1 and v 2 of the shield gases 39a and 39b are adjusted to be in the appropriate ranges. Furthermore, the flow velocity v 2 is relative to the flow velocity v 1, is adjusted to be at least 30% or more. On the other hand, the distance H 3 between the lower end and the base metal 5 of a surface of the shield box 30 to adjust the height of the welding torch so that 15mm or less.
  • the welding power source 6 is operated to apply a welding current (TIG current) between the tungsten electrode 3 and the base material 5 to continuously generate a TIG arc, and the welding power source 7 is operated to operate the welding wire 4.
  • TIG current welding current
  • MIG current is applied between the base metal 5 and the MIG arc is continuously generated to perform welding.
  • the distance H 3 between the lower end and the base metal 5 of a surface of the shield box 30 while satisfying the following conditions 15 mm, the flow rate of the shielding gas 39c ejected from the shielding gas ejection portion 38c provided in the shield box 30 v 3 is a case where the flow velocity v 1 of the shield gas 39a for TIG arc and the flow velocity v 2 of the shield gas 39b for MIG arc do not satisfy the above flow velocity conditions by setting it to 0.05 (m / sec) or more. However, good welding is possible.
  • the shield box 30 is exemplified by a configuration that is a cylindrical member composed of a front wall 30a, a rear wall 30c, and a pair of side walls 30b, 30b. It is not limited to. For example, one or both of the front wall 30a and the rear wall 30c of the shield box 30 may be removed to have at least a pair of side walls 30b and 30b.
  • the distance between the lower end of the shield box and the surface of the base material is set to 15 mm or less, and the flow rate of the shield gas ejected from the shield box is set to 0.05 (m / sec) or more, so that the TIG arc It was confirmed that good welding was possible even when no shielding gas and no shielding gas for MIG arc were used.
  • the welding torch 1 constituting the welding apparatus of the first embodiment has been exemplified for the case where the nozzle body 2 has a single structure. May be an inert gas.
  • the welding method is preferably a downward posture, but is not limited to this, and can be applied to all posture welding.
  • the shape of the joint is not limited and can be applied to lap fillet welding or the like.
  • penetration is increased and wettability can be improved as compared with conventional MIG welding.
  • amount of welding can be increased compared with the conventional TIG welding, and production efficiency can be improved.
  • the composite welding method of the present invention can be applied to products such as nuclear vessels, various pressure vessels, etc., which have conventionally been applicable only to TIG welding from the viewpoint of toughness and sputtering.
  • products such as nuclear vessels, various pressure vessels, etc.
  • a clean MIG welding method has been developed by each wire manufacturer and welder manufacturer.
  • the composite welding method of the present invention is one of them. It can be a means.

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Abstract

　アークの安定性を高めるとともに、溶接速度及び作業効率を向上することが可能な複合溶接方法を提供する。　溶接方向に対して先行する側でＴＩＧアークを発生させ、後行する側でＭＩＧアークを発生させて母材を溶接する複合溶接方法であって、ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定し、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とに継続してアークを発生させるとともに、ＴＩＧ電極の中心軸３Ａと母材の表面との交点３Ｂと、ＭＩＧ電極の中心軸４Ａと母材の表面との交点４Ｂとの距離の絶対値Ｌを２０ｍｍ以下とすることを特徴とする複合溶接方法を選択する。

Description

複合溶接方法及び複合溶接用の溶接トーチ
　本発明は、複合溶接方法及び複合溶接用の溶接トーチに関する。
本願は、２０１２年２月８日に、日本に出願された特願２０１２－０２５０３０号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　不活性ガスの雰囲気中で非消耗性のタングステン電極と被溶接物との間にアークを発生させるＴＩＧ（Ｔａｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ　Ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接法は、高品質な溶接部が得られることから広く採用されている。しかしながら、他の溶接方法である、ＭＡＧ（Ｍｅｔａｌ　Ａｃｔｉｖｅ　Ｇａｓ　Ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接法、ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ　Ｗｅｌｄｉｎｇ）溶接法と比較すると、溶接速度が遅く、溶接作業効率が劣るという課題があった。
　一方で、ＭＡＧ溶接法は活性ガスの雰囲気中で、ＭＩＧ溶接法は不活性ガスの雰囲気中で、それぞれ消耗性の溶接ワイヤ電極と被溶接物との間にアークを発生させる溶接法であり、上述のようにＴＩＧ溶接法と比較して作業効率は優れているが、スパッタが発生しやすいという課題があった。さらに、ＭＡＧ溶接法においては、溶接金属の靭性が低下しやすいという課題があった。
　ここで、ＭＡＧ溶接法及びＭＩＧ溶接法において、スパッタが発生しやすい原因は、溶接ワイヤ電極の先端が母材と短絡し易いためである。また、ＭＡＧ溶接法において、靭性が低下しやすい原因は、シールドガス中の酸化性ガスが溶接金属に溶融し、溶接金属の酸素量が増大するためである。
　そこで、両者の欠点を補うために、ＴＩＧ－ＭＩＧの複合溶接法が各種提案されている（例えば、特許文献１）。
　ところで、炭素鋼やステンレス鋼に対してアルゴンやヘリウム等の不活性ガスをシールドガスとして用いたＭＩＧ溶接を行うと、陰極点が固定されずアークのふらつきが生じる。
　これに対して、上記ＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接では、先行のＴＩＧアークにより、金属蒸気が発生するため、そこに電気の流れ道が形成される。そして、ＴＩＧアークによって生じた溶融池は、固体金属よりも仕事関数が小さく電子を放出し易いため、ＭＩＧアークの陰極点がその溶融池に固定され易い。
　そのため、ＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接では、炭素鋼やステンレス鋼に対しても、不活性ガスを用いたシールドガス中でも安定した溶接が可能であり、溶接金属中の溶存する酸素量を小さくすることが出来る。また、ＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接では、ＭＩＧ溶接電極のワイヤが母材に接触しそうになった際には、ＴＩＧアークの加熱作用によってワイヤ先端を溶融させて溶滴として離脱させるため、ワイヤと母材との短絡が生じることがなく、スパッタの発生も防止することができる。
　このように、ＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接法は、ＴＩＧ溶接とＭＡＧ（あるいはＭＩＧ）溶接との欠点を補うことが可能な溶接方法であるが、アークの硬直性という特性のため、特有の課題がある。ここで、アークの硬直性とは、電極を傾けてもアークがタングステン電極やワイヤの延長方向に真っ直ぐに発生しようとする性質を指している。そして、ＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接法では、電気の流れ方向が正反対なＴＩＧアークとＭＩＧアークとが近接して発生しているため、電磁力によってアークの反発作用が発生する。
　その結果、従来のＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接法では、異なる方向に発生する、アークの硬直作用と反発作用とにより、アークが不安定になり易いという課題があった。そして、アークが不安定になると、ビード不整やブローホールが発生しやすくなるという問題があった。
　ところで、従来のＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接に見られた上記アークの反発作用を低減させるために、ホットワイヤＴＩＧ溶接法が採用されている（例えば、特許文献２を参照）。
　図１２に、一般的なホットワイヤＴＩＧ溶接法を示す。図１２に示すように、ホットワイヤＴＩＧ溶接法ではワイヤからはアークを発生させずに、ワイヤ通電による抵抗加熱を利用し、溶接を行う。これにより、ＭＩＧアークが消滅し、アークの反発作用がなくなるため、アークの安定性を高めることができる。
　このため、ホットワイヤＴＩＧ溶接法におけるワイヤ加熱用電源では、ワイヤ～母材間でアークを発生させる為に高い電圧（例えば１３～３０Ｖ）で電圧をコントロールするＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接法のＭＩＧ溶接電源とは異なり、電圧を低く（例えば、６～７Ｖ）コントロールするようになっている。
特開昭５３－３４６５３号公報 特開平６－７９４６６号公報
　しかしながら、特許文献２に記載された従来のホットワイヤＴＩＧアーク溶接法では、上述したようにＭＩＧ溶接側の電圧が小さいため、従来のＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接法と比較してワイヤ加熱力が小さく、ワイヤの溶融速度が小さくなるという問題があった。また、入熱も小さくなり、溶け込みも小さくなるという問題があった。このように、従来のホットワイヤＴＩＧアーク溶接法では、溶接速度・作業効率を改善することが望まれていた。
　さらに、従来のＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接法では、ＴＩＧアーク及びＭＩＧアークからのプラズマ気流の衝突によってシールドガス流れに乱流が生じやすいため、溶接部が酸化しやすくなるという問題があった。
　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、アークの安定性を高め、溶接速度及び作業効率を向上するとともに、酸化のない良好な溶接部を得ることが可能な複合溶接方法及びこれに用いる複合溶接用の溶接トーチを提供することを目的とする。
　かかる課題を解決するため、本発明によれば、以下の発明態様が提供される。
　（１）は、溶接方向に対して先行する側でＴＩＧアークを発生させ、後行する側でＭＩＧアークを発生させて母材を溶接する複合溶接方法であって、ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定し、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とに継続してアークを発生させるとともに、前記ＴＩＧ電極の中心軸と母材の表面との交点と、前記ＭＩＧ電極の中心軸と母材の表面との交点との距離の絶対値が２０ｍｍ以下とすることを特徴とする複合溶接方法である。
　（２）は、前記ＴＩＧ電極と前記ＭＩＧ電極とをノズル本体の内側に配置し、前記ノズル本体の下端から前記母材の表面までの距離を２５ｍｍ以下に維持しつつ、前記ノズル本体の下端から前記母材の表面に向かってシールドガスを吹付けながら前記ＴＩＧアーク及び前記ＭＩＧアークを発生させることを特徴とする（１）に記載の複合溶接方法である。
　（３）は、前記ノズル本体の内側において、前記ＴＩＧ電極及び前記ＭＩＧ電極の基端側から先端側に、当該ＴＩＧ電極及び当該ＭＩＧ電極に沿ってそれぞれシールドガスを供給することを特徴とする（２）に記載の複合溶接方法である。
　（４）は、前記ＴＩＧ電極及び前記ＭＩＧ電極を一つのノズル本体の内側に配置することを特徴とする（２）又は（３）に記載の複合溶接方法である。
　（５）は、前記ＴＩＧ電極と前記ＭＩＧ電極とをそれぞれ別のノズル本体の内側に配置することを特徴とする（２）又は（３）に記載の複合溶接方法である。
　（６）は、シールドガスとして、Ｈｅを２５％以上含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（７）は、シールドガスとして、水素を３％以上９％以下含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（８）は、シールドガスとして、水素を３％以上９％以下およびＨｅを２５％以上含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（９）は、シールドガスとして、水素を３％以上９％以下含有し、残部がヘリウムガスであるガスを用いることを特徴とする（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（１０）は、前記ＴＩＧアークと前記ＭＩＧアークとにおいて同一のシールドガスを用いることを特徴とする（２）乃至（９）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（１１）は、前記ＴＩＧアークと前記ＭＩＧアークとにおいて異なるシールドガスを用いることを特徴とする（２）乃至（９）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（１２）は、前記ノズル本体の周囲の一部又は全部を取り囲むように設けられたシールド部材によって、前記母材の表面上に形成される溶接部を覆いながら溶接することを特徴とする（１）乃至（１１）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（１３）は、前記ノズル本体と前記シールド部材との間の、前記母材の表面に向かって（６）乃至（９）のいずれか一項に記載のシールドガスを吹付けながら溶接することを特徴とする（１２）に記載の複合溶接方法である。
　（１４）は、前記シールド部材の下端から前記母材の表面までの距離を１５ｍｍ以下に維持しながら溶接することを特徴とする（１２）乃至（１３）に記載の複合溶接方法である。
　（１５）は、ＴＩＧ溶接トーチの基端側を溶接方向に対して進行方向側に傾斜させた際の、ＴＩＧ溶接トーチの中心軸と法線とのなす角であるトーチ角度αと、ＭＩＧ溶接トーチの基端側を溶接方向に対して進行方向と反対側に傾斜させた際の、ＭＩＧ溶接トーチの中心軸と法線とのなす角であるトーチ角度βとの合計角度（｜α｜＋｜β｜）を３０～１２０°の範囲とすることを特徴とする（１）乃至（１４）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（１６）は、後行ＭＩＧ溶接にパルス電流を付加することを特徴とする（１）乃至（１５）のいずれか一項に記載の複合溶接方法である。
　（１７）は、（１）乃至（１６）のいずれか一項に記載の複合溶接方法に用いる溶接トーチであって、ＴＩＧ電極と、溶接方向に対して前記ＴＩＧ電極の後段に設けられたＭＩＧ電極と、前記ＴＩＧ電極と前記ＭＩＧ電極とを内部に収納するノズル本体と、を備え、前記ノズル本体の下端から母材の表面までの距離が２５ｍｍ以下とされていることを特徴とする複合溶接用の溶接トーチである。
　（１８）は、前記ノズル本体内に、ＴＩＧアーク用のシールドガスの流路と、ＭＩＧアーク用のシールドガスの流路と、が設けられていることを特徴とする（１７）に記載の複合溶接用の溶接トーチである。
　（１９）は、前記ノズル本体の周囲の一部又は全部を取り囲むように設けられたシールド部材を備え、前記ノズル本体と前記シールド部材との間に前記シールド部材の下端から母材の表面までの距離が１５ｍｍ以下とされていることを特徴とする（１７）又は（１８）に記載の複合溶接用の溶接トーチである。
　（２０）は、前記シールド部材に、母材の表面上に形成される溶接部を保護するためのシールドガスの噴出部が設けられていることを特徴とする（１７）乃至（１９）のいずれか一項に記載の複合溶接用の溶接トーチである。
　本発明の複合溶接方法によれば、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とに継続してアークを発生させて溶接する際に、ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定されており、後行のＭＩＧアークの陰極点領域が、先行するＴＩＧアークが形成する溶融池よりも大きくなることがない。このため、アークのふらつきが生じにくくなり、アークの安定性を高めることができる。
　また、溶接対象の母材の板厚が大きくなった場合には、ＴＩＧ及びＭＩＧいずれの電流も大きくすることができるため、溶接速度及び作業効率を向上することができる。
　また、本発明の複合溶接方法によれば、ＴＩＧ電極の中心軸と母材の表面との交点と、ＭＩＧ電極の中心軸と母材の表面との交点との距離の絶対値が２０ｍｍ以下である。このように、二つのアークを接近して発生させることで生じるアークの重なり部では、電磁力が打ち消されるためにトータルでの電磁力が減少し、相対的にアークの硬直性の作用が大きくなるため、アークの安定性を高めることができる。
　さらに、本発明の複合溶接方法によれば、ノズル本体の下端から母材の表面までの距離を２５ｍｍ以下に維持しつつ、ノズル本体の下端から母材の表面に向かってシールドガスを吹付けながらＴＩＧアーク及びＭＩＧアークを発生させるため、母材の表面に形成される溶接部をシールドガスによって効果的に保護することができる。これにより、これにより、ＴＩＧ、ＭＩＧ両アークからのプラズマ気流の衝突によってシールドガス流れに乱流が生じやすいＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接においても、酸化のない良好な溶接部を得ることができる。
　また、本発明の他の複合溶接方法では、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とに継続してアークを発生させて溶接する際に、ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定するとともに、シールドガスとして、Ｈｅを２５％以上含有し残部が、アルゴンガスであるガスを用いている。ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定することにより、後行のＭＩＧアークの陰極点領域が、先行するＴＩＧアークが形成する溶融池よりも大きくなることがない。また、シールドガス中のヘリウムおよびＨ２は熱伝導度が大きいため、アークが冷却される。これにより生じる熱的ピンチ効果により、電流のパス自体はアーク柱中心に集中し、母材直近ではアーク自身も緊縮する。そのため、アークの硬直性が増加し、相対的にアークの硬直性の作用がアークの反発作用よりも大きくなる。したがって、アークの安定性を高めることができる。
　さらに、本発明の他の複合溶接方法によれば、ノズル本体の周囲の一部又は全部を取り囲むように設けられたシールド部材によって、母材の表面上に形成される溶接部を覆いながら溶接するため、ＴＩＧ、ＭＩＧ両アークからのプラズマ気流の衝突によってシールドガス流れに乱流が生じやすいＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接においても、酸化のない良好な溶接部を得ることができる。
　本発明の複合溶接用の溶接トーチによれば、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とを内部に収納するノズル本体を備える構成となっている。このように、ノズル本体内に、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とが配置されることで、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて用いるシールドガスを共有することができる。これにより、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて別々のシールドガスを用いる必要がなく、一種類のシールドガスを共有することができるため、装置の小型化が可能となる。また、２本のノズルを一体化して１本のノズルとすることにより、シールドガスの流量低減を図る事ができる。
　また、本発明の複合溶接用の溶接トーチによれば、ノズル本体の下端から母材の表面までの距離が２５ｍｍ以下とされている。これにより、母材の表面に形成される溶接部をシールドガスによって効果的に保護することができるため、ＴＩＧ、ＭＩＧ両アークからのプラズマ気流の衝突によってシールドガス流れに乱流が生じやすいＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接においても、酸化のない良好な溶接部を得ることができる。
本発明の複合溶接方法を適用した第１実施形態に用いる溶接トーチを備えたガス溶接装置の一例を示す概略構成図である。 本発明の複合溶接方法を適用した第１実施形態に用いるノズル本体の先端部分の拡大図である。 本発明の複合溶接方法に用いるガス溶接装置の、溶接トーチ部分の拡大図である。 本発明の複合溶接方法に適用可能なＭＩＧ溶接のパルス電流の波形、電流変化、周波数を示す図である。 本発明の実施例における、ビード外観検査の結果を示す写真である。 本発明の実施例における、ビード外観検査の結果を示す写真である。 本発明の複合溶接方法を適用した第２実施形態に用いる溶接トーチ及びノズル本体の先端部分の拡大図である。 本発明の複合溶接方法を適用した第３実施形態を説明するためのノズル本体の先端部分の平面図である。 本発明の複合溶接方法を適用した第３実施形態を説明するための側面図である。 本発明の複合溶接方法を適用した第３実施形態を説明するための底面図である。 本発明の実施例における、ビード外観検査の結果を示す写真である。 本発明の実施例における、ビード外観検査の結果を示す写真である。 本発明の実施例における、ビード外観検査の結果を示す写真である。 本発明の実施例における、ビード外観検査の結果を示す写真である。 従来の一般的なホットワイヤＴＩＧアーク溶接装置の構成を示す図である。
　以下、本発明を適用した一実施形態である複合溶接方法について、これに用いる複合溶接用の溶接トーチを備えた溶接装置とともに図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
＜第１の実施形態＞
　図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施形態である複合溶接方法に用いる溶接装置を示す概略構成図である。図１Ａにおいて、符号１は、溶接トーチ（複合溶接用の溶接トーチ）を示す。この溶接トーチ１は、筒状部材からなるノズル本体２と、このノズル本体２内において溶接方向に対して先行する側に配された棒状のタングステン電極３と、ノズル本体２内において溶接方向に対して後行する側に配された溶接ワイヤ４と、この溶接ワイヤ４を通電させるためのコンタクトチップ４ａとから概略構成されている。
　また、溶接トーチ１は、一重構造となっており、１種のシールドガスのみを使用する構造となっている。さらに、本実施形態の溶接装置は、タングステン電極３と母材５との間に溶接電流（ＴＩＧ電流）を印加してＴＩＧアークを発生させる溶接電源６と、溶接ワイヤ４と母材５との間に溶接電流（ＭＩＧ電流）を印加してＭＩＧアークを発生させる溶接電源７とを備えている。
　図１Ｂに示すように、溶接トーチ１のノズル本体２の先端側には、シールドガス噴出部８が設けられている。このシールドガス噴出部８は、シールドガスを貯える図示略のシールドガス供給源に接続されている。そして、このシールドガス供給源からのシールドガスがシールドガス噴出部８に供給され、ノズル本体２の先端から被溶接物である母材５に向けて吹き出されるようになっている（符号９）。
　ここで、ノズル本体２の先端から被溶接物である母材５に向けて噴出されるシールドガス９の流速は、０．２～２（ｍ／ｓｅｃ）の範囲とすることが好ましい。流速が０．２（ｍ／ｓｅｃ）未満であると、ＴＩＧ、ＭＩＧ両アークからのプラズマ気流の衝突によってガス流れに乱流が生じやすいＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接において、プラズマ気流衝突による乱流が支配的となり、外気を巻き込んで溶接部を酸化させてしまうために好ましくない。
　一方、流速が２（ｍ／ｓｅｃ）を超えると、過大な流速によってシールドガス自体の流れが乱流となり、外気を巻き込んで溶接部を酸化させてしまうために好ましくない。
　これに対して、流速が上記範囲であると、図１Ｂに示すように、ノズル本体２の下端と母材５の表面との距離Ｈ１を２５ｍｍまで離すことができる（換言すると、シールドガスの流速条件を適正範囲とすることを条件に、距離Ｈ１を２５ｍｍ以下とすることが可能となる）。このように、ノズル本体２の下端と母材５との距離Ｈ１の許容範囲が広くなることにより、溶接前に溶接トーチ１の厳格な位置調整の必要がなくなるとともに、母材５の表面上の凹凸や段差があっても問題なく溶接することができる。
　なお、図１Ｂに示すように、ガス噴出面の面積Ｓ１としてノズル本体２の下端部の開口面積を用いた場合の、ガス流量及びガス流速の具体例を下記表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　本実施形態のシールドガスとしては、アルゴン（Ａｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）などの不活性ガスを用いることができるが、ヘリウム（Ｈｅ）を２５％以上含有し、残部がアルゴン（Ａｒ）ガスであるガスを用いることが好ましい。ここで、シールドガスとしてヘリウムを２５％以上含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いた場合、ヘリウムは熱伝導度が大きいためアークが冷却される。これにより生じる熱的ピンチ効果により、電流のパス自体はアーク柱中心に集中し、母材５の直近ではアーク自身も緊縮する。そのため、アークの硬直性が増加し、相対的にアークの硬直性の作用がアークの反発作用よりも大きくなることで、アークの安定性が向上する。
　また、さらにアルゴンガス、ヘリウムガス、及びアルゴンとヘリウムとの混合ガスに、３％以上９％以下の水素ガスを添加しても同様の効果を得る事ができる。水素ガスは可燃性ガスである為、爆発の危険性があり取扱いに注意を要する。水素と窒素との混合ガスが、空気によって希釈される場合の爆発範囲を考慮し、水素ガスの添加上限は９％とした。
　本実施形態の母材５としては、特に限定されるものではなく、様々な材料に適用することができる。具体的には、ニッケル合金、アルミニウム、マグネシウム系材料、銅系材料、ステンレス鋼や炭素鋼等の鉄鋼系材料を挙げることができる。中でも、従来からＴＩＧ溶接やＭＡＧ溶接による溶接において課題があった鉄鋼系材料に適用することが好ましい。
　溶接トーチ１のタングステン電極３は、溶接電源６のマイナス端子に接続され、溶接電源６のプラス端子に接続された母材５との間に溶接電流が印加され、母材５の表面にＴＩＧアークが発生するようになっている。
　ここで、タングステン電極（ＴＩＧ電極）３は、図２に示すように、その中心軸３Ａと法線とのなす角αが、溶接方向に対して進行方向側に傾斜させても良い。
　また、ＴＩＧアーク長Ｍは、特に限定されるものではなく、母材５の種類、厚さによって適宜選択することができる。具体的には、２～２０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
　溶接ワイヤ４は、特に限定されるものではなく、ソリッドワイヤの他メタル系フラックス入りワイヤ等、接合対象である母材の材質に応じて適宜選択することができる。また、溶接ワイヤ４は、コンタクトチップ４ａに設けられた内孔に挿通され、溶接トーチ１の先端から外側に向けて送給可能とされている。そして、コンタクトチップ４ａは、溶接電源７のプラス端子に接続され、溶接電源７のマイナス端子に接続された母材５との間に溶接電流が印加され、母材５の表面にＭＩＧアークが発生するようになっている。
　ここで、溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）４は、図２に示すように、その中心軸４Ａと法線とのなす角βが、溶接方向に対して進行方向と反対側に傾斜させても良い。
　なお、タングステン電極の中心軸３Ａと法線とのなす角度αと、溶接ワイヤの中心軸４Ａと法線とがなす角度βとの合計の角度（｜α｜＋｜β｜）が、３０～１２０°の範囲となることが望ましい。このようにアークを接近させて発生させると、アークの重なり部が生じる。そして、アークの重なり部では電磁力が打ち消されるため、トータルでの電磁力が減少し、相対的にアークの硬直性の作用が大きくなってアークの安定性が増加する。被溶接物と溶接トーチとの接触を避ける為、合計角度の上限値は１２０°とした。
　また、溶接ワイヤ４の突き出し長さＮは、特に限定されるものではなく、母材５の種類、厚さによって適宜選択することができる。具体的には、１０～３０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
　本実施形態の溶接トーチ１は、タングステン電極（ＴＩＧ電極）３の中心軸３Ａと母材５の表面との交点３Ｂと、溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）４の中心軸４Ａと母材５の表面との交点４Ｂと、の距離をアーク間距離Ｌと定義した場合、このアーク間距離Ｌの絶対値が２０ｍｍ以下とされている。
　ここで、アーク間距離Ｌの絶対値としたのは、図２に示すように、先行ＴＩＧの交点３Ｂが後行ＭＩＧの交点４Ｂよりも溶接方向の進行方向側にある場合に限らず、後行ＭＩＧの交点４Ｂが先行ＴＩＧの交点３Ｂよりも溶接方向の進行方向側にある場合も含む趣旨である。
　なお、本実施形態の溶接トーチ１におけるノズル本体２の先端形状は特に限定されるものではない。具体的には、ノズル本体２を断面視した際に、図１Ａに示すように溶接方向に対して前後の壁がいずれも垂直となっていてもよく、図１Ｂに示すように溶接方向に対して前後の壁がそれぞれタングステン電極（ＴＩＧ電極）３及び溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）４の傾斜と同程度に傾斜されていてもよい。
　次いで、この溶接装置を用いた複合溶接方法について説明する。
　初めに、図示略のシールドガス供給源からシールドガスを供給して溶接トーチ１（ノズル本体２に設けたシールドガス噴出部８）に送る。そして、ノズル本体２の先端から被溶接物である母材５に向けて噴出されるシールドガス９の流速を０．２～２（ｍ／ｓｅｃ）の範囲となるように調整するとともに、ノズル本体２の下端と母材５の表面との距離Ｈ１を２５ｍｍ以下となるように溶接トーチ１の高さを調整する。ついで、溶接電源６を動作させてタングステン電極３と母材５との間に溶接電流（ＴＩＧ電流）を印加してＴＩＧアークを継続して発生させるとともに、溶接電源７を動作させて溶接ワイヤ４と母材５との間に溶接電流（ＭＩＧ電流）を印加してＭＩＧアークを継続して発生させて溶接を行う。
　なお、後行ＭＩＧ溶接に付加する溶接電流（ＭＩＧ電流）には、パルス無しの波形でも使用出来るが、図３及び表２に示すようなパルス電流を付加してもよい。後行ＭＩＧ溶接にパルス電流を付加することにより、後行ＭＩＧの硬直性の増大によってアークが安定し、良好なビード外観を得ることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　このような先行ＴＩＧ－後行ＭＩＧによる複合溶接方法では、先行ＴＩＧアークにより母材５の表面が加熱されて溶融して溶融池が形成され、この溶融池上に後行ＭＩＧアークの陰極点が形成される。
　ところで、溶接速度及び作業効率を向上させるためには、溶接対象となる母材５の厚さが厚くなるにつれてＴＩＧ、ＭＩＧいずれの電流も大きくしなければならない。そこで、本実施形態の複合溶接方法では、先ず、ＴＩＧ電流を大きな値に設定する。このＴＩＧ電流が大きくなるにつれて、溶接トーチ１と母材５との間の金属蒸気の発生量が大きくなるとともに母材５の表面に形成される溶融池が大きくなる。
　次に、ＭＩＧ電流を大きな値に設定するが、本実施形態の複合溶接方法では、ＭＩＧ電流の値がＴＩＧ電流の設定値を超えないように設定する（すなわち、ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定する）。
　ところで、後行のＭＩＧアークの電流（ＭＩＧ電流）の値が、先行のＴＩＧアークの電流（ＴＩＧ電流）の値よりも大きくなると、ビード形状（具体的には、ビード止端）が不安定となる。具体的には、後行のＭＩＧ電流が大きくなるにつれて、ＭＩＧアークは大きくなり、溶接速度は向上する。しかしながら、先行のＴＩＧ電流の値が後行のＭＩＧ電流の値よりも小さいと、ＴＩＧアークにより形成される母材５の表面の溶融池の面積が狭くなり、ＭＩＧアークの拡がりが溶融池の幅以上となってしまう。すると、溶融池からはみ出した部分のＭＩＧアークがふらつくため、ビードの蛇行が生じ易くなる。また、ＴＩＧアークによる溶融池が狭くなると、後行のＭＩＧアークの広がりの幅が限定されるため、ビードのぬれ性が悪化する。
　これに対して、本実施形態の複合溶接方法によれば、ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定するため、後行のＭＩＧアークの陰極点領域が、先行するＴＩＧアークが形成する溶融池よりも大きくなることがない。このため、アークのふらつきが生じにくくなり、アークの安定性を高めることができる。また、溶接対象の母材の板厚が大きくなった場合には、ＴＩＧ及びＭＩＧいずれの電流も大きくすることができるため、溶接速度及び作業効率を向上することができる。
　さらに、本実施形態の複合溶接方法は、図２に示すように、タングステン電極（ＴＩＧ電極）３の中心軸３Ａと母材５の表面との交点３Ｂと、溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）４の中心軸４Ａと母材５の表面との交点４Ｂとの距離であるアーク間距離Ｌの絶対値が２０ｍｍ以下とされている。
　ところで、上記アーク間距離の絶対値が２０ｍｍを超えると、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとの重なり部が生じなくなり、大きな電磁力が働くためアークが不安定になる。また、ＭＩＧアーク通過時に、溶接トーチ１と母材５との間に生じる金属蒸気や、母材５の表面に形成される溶融池の供給が不十分となり、アークのふらつきが発生しやすくなる。その結果、ビード形状（ビード止端）が不安定となる。
　これに対して、本実施形態の複合溶接方法によれば、上記アーク間距離Ｌの絶対値が２０ｍｍ以下とされており、ＴＩＧアーク及びＭＩＧアークの二つのアークが接近して発生することで、アークの重なり部が生じる。この重なり部では電磁力が打ち消されるため、トータルでの電磁力が減少し、相対的にアークの硬直性の作用がアークの反発作用よりも大きくなる。したがって、アークの安定性が向上する。
　また、２つのアークを接近させて発生させると、ＭＩＧアーク通過時に、溶接トーチ１と母材５との間に生じる金属蒸気や、母材５の表面に形成される溶融池の供給が十分となり、アークの安定性が向上する。
　さらに、本実施形態の複合溶接方法によれば、ノズル本体２の下端から母材５の表面までの距離Ｈ１を２５ｍｍ以下に維持しつつ、ノズル本体２の下端から母材５の表面に向かってシールドガスを吹付けながらＴＩＧアーク及びＭＩＧアークを発生させるため、ＴＩＧ、ＭＩＧ両アークからのプラズマ気流の衝突によってシールドガス流れに乱流が生じやすいＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接においても、酸化のない良好な溶接部を得ることができる。
　更にまた、本実施形態の複合溶接方法によれば、母材５の表面に形成される溶接部をシールドガスによって効果的に保護することができる。これにより、溶接部への外部からの影響を低減することができるため、アークの安定性を高めることができる。
　なお、溶接部は、トーチの移動に伴って露出し大気成分により酸化する。ノズル本体２の進行方向と逆方向にボックスを設け、アフターシールドガスを供給することで溶接部の酸化を防止することが望ましい。
アフターシールドガス成分は、シールドガス成分と同じであることが望ましく、　成分が異なっても酸化防止の効果が期待できる。
（第１実施形態の変形例）
　第１の実施形態の複合溶接方法では、Ｈｅを２５％以上含有し、残部がアルゴンガスであるガスをシールドガスとして用いてもよい。シールドガス中のヘリウムは熱伝導度が大きいため、アークが冷却され、熱的ピンチ効果により、電流のパス自体はアーク柱中心に集中し、母材直近ではアーク自身も緊縮する。そのため、アークの硬直性が増加し、相対的にアークの硬直性の作用がアークの反発作用よりも大きくなる。したがって、アークの安定性を高めることができる。
（検証試験１）
　１つのノズル本体内に先行ＴＩＧ電極－後行ＭＩＧ電極を配置した溶接トーチにおいて、先行ＴＩＧ電極の傾斜角度α、後行ＭＩＧ電極の傾斜角度βとした溶接装置を用いて、一般的なステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる母材の溶接を行なった。なお、溶接条件としては、表３に示す条件を用いた。また、ノズル本体の下端と母材との距離との関係によるビード外観検査の結果を表４に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　表４に示すように、ノズル下端から母材に向けて噴出されるシールドガスの流速を０．２～２（ｍ／ｓｅｃ）の範囲とすることにより、ノズル下端から母材表面の距離を２５ｍｍ以下とすることが可能となることを確認した。
＜第２の実施形態＞
　次に、本発明を適用した第２の実施形態について説明する。本実施形態では、第１の実施形態の複合溶接方法に用いた溶接装置を用いることが可能であるが、第１の実施形態の溶接トーチ及び複合溶接方法とは一部において異なるものとなっている。したがって、第１の実施形態と同一である溶接トーチの構成及び複合溶接方法の部分については、説明を省略する。
　図６に示すように、本実施形態のノズル本体２２は、当該ノズル本体２２内に、ＴＩＧアーク用のシールドガス（ＴＩＧ軸方向のシールドガス）２９ａの流路２２Ａと、ＭＩＧアーク用のシールドガス（ＭＩＧ軸方向のシールドガス）２９ｂの流路２２Ｂと、が設けられている。また、シールドガスの流路２２Ａ，２２Ｂには、図示略のシールドガス供給源に接続されたシールドガス噴出部２８ａ，２８ｂがそれぞれ設けられている。これにより、本実施形態の溶接トーチでは、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて同一のシールドガスを用いることも、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて異なるシールドガスを用いることもできるように構成されている。
　本実施形態の溶接トーチでは、シールドガス噴出部２８ａ，２８ｂから噴出されたＴＩＧアーク用のシールドガス２９ａ及びＭＩＧアーク用のシールドガス２９ｂがそれぞれＴＩＧ電極３及びＭＩＧ電極４に沿って流路２２Ａ，２２Ｂをそれぞれ通過した後、ノズル本体２２の先端から被溶接物である母材５に向けて吹き出されるようになっている（符号２９）。
　本実施形態のシールドガスとしては、第１実施形態及びその変形例において説明したシールドガスを用いることができる。また、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて同一のシールドガスを用いることも、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて異なるシールドガスを用いることもできる。
　本実施形態では、ノズル本体２２の先端側に設けられたシールドガス噴出部２８ａ，２８ｂから噴出されるシールドガス２９ａ，２９ｂの流速ｖ１、ｖ２は、それぞれ０．３～３．３（ｍ／ｓｅｃ）の範囲とすることが好ましい。さらに、ＭＩＧアーク用のシールドガス２９ｂの流速ｖ２は、ＴＩＧアーク用のシールドガス２９ａの流速ｖ１に対して、少なくとも３０％以上の値とすることが好ましい（ｖ２≧０．３ｖ１）。
　ここで、上記流速ｖ１、ｖ２がそれぞれ０．３（ｍ／ｓｅｃ）未満であると、ＴＩＧ、ＭＩＧ両アークからのプラズマ気流の衝突によってガス流れに乱流が生じやすいＴＩＧ－ＭＩＧ複合溶接において、プラズマ気流衝突による乱流が支配的となり、外気を巻き込んで溶接部を酸化させてしまうために好ましくない。一方、流速ｖ１、ｖ２がそれぞれ３．３（ｍ／ｓｅｃ）を超えると、過大な流速によってシールドガス自体の流れが乱流となり、外気を巻き込んで溶接部を酸化させてしまうために好ましくない。
　また、上記流速ｖ２が、流速ｖ１に対して３０％未満の値であると、ＴＩＧ側のアーク圧力に対して、ＭＩＧ側のアーク圧力が過小となり、その結果、溶融池が後方へと押し流される現象が支配的となってビード不整が生じるために好ましくない。
　これに対して、上記流速ｖ１、ｖ２がそれぞれ上記範囲であるとともに、流速ｖ２が流速ｖ１に対して３０％以上である場合には、図６に示すように、ノズル本体２２の下端と母材５の表面との距離Ｈ２を２５ｍｍまで離すことができる（換言すると、シールドガスの流速条件を適正範囲とすることを条件に、距離Ｈ２を２５ｍｍ以下とすることが可能となる）。
　なお、図６に示すように、流路２２Ａ，２２Ｂの断面積（図６中では、シールドガス噴出部２８ａ，２８ｂの底面の面積）をガス噴出面の面積Ｓ２ａ、Ｓ２ｂとした場合の、ガス流量及びガス流速（ｖ１、ｖ２）の具体例を下記表５に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　次いで、本実施形態の複合溶接方法について説明する。
　初めに、図示略のシールドガス供給源からシールドガス噴出部２８ａ，２８ｂにそれぞれシールドガスを供給して流路２２Ａ，２２Ｂに送る。そして、シールドガス２９ａ，２９ｂの流速ｖ１、ｖ２をそれぞれ０．３～３．３（ｍ／ｓｅｃ）の範囲となるように調整するとともに、流速ｖ２が流速ｖ１に対して、少なくとも３０％以上の値となるように調整する。また、ノズル本体２２の下端と母材５の表面との距離Ｈ２を２５ｍｍ以下となるように溶接トーチの高さを調整する。ついで、ノズル本体２２の先端から被溶接物である母材５に向けてシールドガスを噴出しつつ、溶接電源６を動作させてタングステン電極３と母材５との間に溶接電流（ＴＩＧ電流）を印加してＴＩＧアークを継続して発生させるとともに、溶接電源７を動作させて溶接ワイヤ４と母材５との間に溶接電流（ＭＩＧ電流）を印加してＭＩＧアークを継続して発生させて溶接を行う。
　本実施形態の複合溶接方法によれば、上述した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて異なるシールドガスを用いることにより、シールドガスをあらかじめ混合することなく、アーク直下にて直接、任意の組成の混合ガスにてシールドガスの効果を与えることができる。
　より具体的には、ＴＩＧアークとＭＩＧアークとにおいて異なる流速でシールドガスを流すことによって、ＴＩＧアークおよびＭＩＧアークのアーク圧力に差異を与えることができる。また、各々のアークの軸方向に流速を持つシールドガスを流すことによって、プラズマ気流に沿ったシールドガスの流れを形成することができ、少ない流速でも効果的に溶接部を保護することができる。さらに、異なるシールドガスを用いる際に、各々のガスを異なる流速とすることで、溶接部に作用するガス組成を任意に変更することができる。
（第２実施形態の変形例）
　第２の実施形態の複合溶接方法では、溶接トーチのノズル本体２２内に、タングステン電極（ＴＩＧ電極）３と、溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）４とが配置される構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、タングステン電極が配置されたノズル本体を有する溶接トーチ（ＴＩＧ溶接トーチ）と、溶接ワイヤが配置されたノズル本体を有する溶接トーチ（ＭＩＧ溶接トーチ）とを溶接方向の前後に配設して、先行ＴＩＧアークと後行ＭＩＧアークとを発生させる構成としても良い。
　なお、上述したように先行ＴＩＧ－後行ＭＩＧをそれぞれ別の溶接トーチからなる構成とした場合、ＴＩＧ溶接トーチの基端側を溶接方向に対して進行方向側に傾斜させた際の、ＴＩＧ溶接トーチの中心軸と法線とのなす角をトーチ角度αというものとする（図２参照）。また、ＭＩＧ溶接トーチの基端側を溶接方向に対して進行方向と反対側に傾斜させた際の、ＭＩＧ溶接トーチの中心軸と法線とのなす角をトーチ角度βというものとする（図２参照）。
＜第３の実施形態＞
　次に、本発明を適用した第３の実施形態について説明する。本実施形態では、第１及び第２の実施形態の複合溶接方法に用いた溶接装置を用いることが可能である。第１及び第２の実施形態の溶接トーチ及び複合溶接方法とは一部において同一となっている。したがって、第１及び第２の実施形態の溶接トーチの構成及び複合溶接方法の同一の部分については、説明を省略する。
　図７Ａ～図７Ｃに示すように、本実施形態の溶接トーチは、タングステン電極３が配置されたノズル本体３２ａを有する溶接トーチ（ＴＩＧ溶接トーチ）と、溶接ワイヤ４が配置されたノズル本体３２ｂを有する溶接トーチ（ＭＩＧ溶接トーチ）とを溶接方向の前後に配設して、先行ＴＩＧアークと後行ＭＩＧアークとを発生させる構成（上述した第２実施形態の変形例）において、ノズル本体３２ａ及びノズル本体３２ｂを取り囲むシールドボックス（シールド部材）３０が設けられていることを特徴としている。
　シールドボックス３０は、図７Ａに示すように、溶接方向に対して前方側に当該溶接方向と垂直に設けられた前壁３０ａと、後方側に当該溶接方向と垂直に設けられた後壁３０ｃと、当該溶接方向と平行に設けられた一対の側壁３０ｂ，３０ｂとから構成された筒状の部材である。このシールドボックス３０は、母材５の溶接部の表面の上方の空間を覆うように構成される。
　また、シールドボックス３０には、図示略のシールドガス供給源に接続されたシールドガス噴出部３８ｃがノズル本体３２ａ及びノズル本体３２ｂを取り囲むように設けられている。これにより、本実施形態の溶接トーチでは、シールドボックス３０内の母材５の表面に向かってシールドガス３９ｃを吹付けることができるため、特に溶接後の溶接部をシールドガスによって保護するように構成されている（図７Ｂを参照）。
　なお、シールドボックス３０とノズル本体３２ａ及びノズル本体３２ｂとの位置は、図７Ａに示すように、シールドボックス３０内の前壁３０ａから溶接部Ｐまでの距離ｌ１と、溶接部Ｐから後壁３０ｃまでの距離ｌ２とした場合に、ｌ１＜ｌ２となるように配置することが好ましい。
　本実施形態の溶接トーチでは、ＴＩＧ溶接トーチのノズル本体３２ａの先端側にＴＩＧアーク用のシールドガス３９ａを噴出するシールドガス噴出部３８ａが、ＭＩＧ溶接トーチのノズル本体３２ｂの先端側にはＭＩＧアーク用のシールドガス３９ｂを噴出するシールドガス噴出部３８ｂが、それぞれ設けられている。そして、シールドガス噴出部３８ａ，３８ｂから噴出されたＴＩＧアーク用のシールドガス３９ａ及びＭＩＧアーク用のシールドガス３９ｂがそれぞれＴＩＧ電極３及びＭＩＧ電極４に沿って、ノズル本体３２ａ，３２ｂの先端から被溶接物である母材５に向けて吹き出されるようになっている。
　本実施形態のシールドボックス３０に設けられたシールドガス噴出部３８ｃから噴出するシールドガス３９ｃとしては、第１及び第２実施形態において説明したシールドガスを用いることができる。また、ＴＩＧアーク及びＭＩＧアークと同一のシールドガスを用いることも、ＴＩＧアーク及びＭＩＧアークと異なるシールドガスを用いることもできる。
　本実施形態では、ノズル本体３２ａの先端側にそれぞれ設けられたシールドガス噴出部３８ａから噴出されるシールドガス３９ａの流速ｖ１は、０．５～５（ｍ／ｓｅｃ）の範囲とすることが好ましい。また、ノズル本体３２ｂの先端側にそれぞれ設けられたシールドガス噴出部３８ｂから噴出されるシールドガス３９ｂの流速ｖ２は、０．５～５（ｍ／ｓｅｃ）の範囲とすることが好ましい。さらに、ＭＩＧアーク用のシールドガス３９ｂの流速ｖ２は、ＴＩＧアーク用のシールドガス３９ａの流速ｖ１に対して、少なくとも３０％以上の値とすることが好ましい（ｖ２≧０．３ｖ１）。
　更にまた、本実施形態では、シールドボックス３０に設けられたシールドガス噴出部３８ｃから噴出するシールドガス３９ｃの流速ｖ３は、０．０５（ｍ／ｓｅｃ）以上とすることが好ましい。
　なお、本実施形態では、図７Ｂに示すように、シールドボックス３０の下端と母材５の表面との距離Ｈ３を１５ｍｍ以下とすることが好ましい。
　ここで、本実施形態の溶接トーチを用いた複合溶接方法では、シールドボックス３０の下端と母材５の表面との距離Ｈ３を１５ｍｍ以下の条件を満たした上で、シールドボックス３０に設けられたシールドガス噴出部３８ｃから噴出するシールドガス３９ｃの流速ｖ３は、０．０５（ｍ／ｓｅｃ）以上とすることで、ＴＩＧアーク用のシールドガス３９ａの流速ｖ１及びＭＩＧアーク用のシールドガス３９ｂの流速ｖ２が上記流速条件を満たさない場合であっても、良好な溶接が可能となる。
　すなわち、ＴＩＧアーク用のシールドガス３９ａ及びＭＩＧアーク用のシールドガス３９ｂを全く用いない場合（シールドボックス３０からのシールドガス３９ｃのみを用いる場合）であっても、良好な溶接が可能となる。
　なお、図７Ａ～図７Ｃに示すように、ノズル本体３２ａ，３２ｂの断面積（シールドガス噴出部３８ａ，３８ｂの底面の面積）をガス噴出面の面積Ｓ３ａ、Ｓ３ｂとし、シールドボックス３０に設けられたシールドガス噴出部３８ｃの底面の面積をガス噴出面の面積Ｓ３ｃとした場合の、ガス流量及びガス流速（ｖ１、ｖ２、ｖ３）の具体例を下記表６に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　次いで、本実施形態の複合溶接方法について説明する。
　初めに、図示略のシールドガス供給源からシールドガス噴出部３８ａ，３８ｂにそれぞれシールドガスを供給するとともに、シールドガス３９ａ，３９ｂの流速ｖ１、ｖ２をそれぞれ適正範囲となるように調整する。さらに、流速ｖ２が流速ｖ１に対して、少なくとも３０％以上の値となるように調整する。一方、シールドボックス３０の下端と母材５の表面との距離Ｈ３を１５ｍｍ以下となるように溶接トーチの高さを調整する。ついで、シールドボックス３０に設けられたシールドガス噴出部３９ｃから被溶接物である母材５に向けてシールドガス３９ｃを流速ｖ３が０．０５（ｍ／ｓｅｃ）以上となるように噴出する。そして、溶接電源６を動作させてタングステン電極３と母材５との間に溶接電流（ＴＩＧ電流）を印加してＴＩＧアークを継続して発生させるとともに、溶接電源７を動作させて溶接ワイヤ４と母材５との間に溶接電流（ＭＩＧ電流）を印加してＭＩＧアークを継続して発生させて溶接を行う。
　本実施形態の複合溶接方法によれば、上述した第１及び第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、シールドボックス３０の下端と母材５の表面との距離Ｈ３を１５ｍｍ以下の条件を満たした上で、シールドボックス３０に設けられたシールドガス噴出部３８ｃから噴出するシールドガス３９ｃの流速ｖ３は、０．０５（ｍ／ｓｅｃ）以上とすることで、ＴＩＧアーク用のシールドガス３９ａの流速ｖ１及びＭＩＧアーク用のシールドガス３９ｂの流速ｖ２が上記流速条件を満たさない場合であっても、良好な溶接が可能となる。
（第３実施形態の変形例）
　第３の実施形態の複合溶接方法では、シールドボックス３０が、前壁３０ａと、後壁３０ｃと、一対の側壁３０ｂ，３０ｂとから構成された筒状の部材である構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、シールドボックス３０の前壁３０ａ及び後壁３０ｃの一方又は両方を取り除いて、少なくとも一対の側壁３０ｂ，３０ｂを有する構成としても良い。
　以下に、具体例を示す。
（検証試験２）
　先行ＴＩＧ－後行ＭＩＧをそれぞれ別の溶接トーチとし、先行ＴＩＧ溶接トーチのトーチ角度α、後行ＭＩＧ溶接トーチのトーチ角度βとするとともに、シールドボックスを有する溶接装置を用いて、一般的なステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる母材の溶接を行なった。なお、溶接条件としては、表７に示す条件を用いた。また、アーク間距離Ｌによるビード外観検査の結果を表８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　表８に示すように、安定な溶接を行なうためには、アーク間距離Ｌの絶対値が２０ｍｍ以内であることが必要であることを確認した。
（検証試験３）
　先行ＴＩＧ－後行ＭＩＧをそれぞれ別の溶接トーチし、先行ＴＩＧ溶接トーチのトーチ角度α、後行ＭＩＧ溶接トーチのトーチ角度βとするとともに、シールドボックスを有する溶接装置及びシールドボックスを有さない溶接装置をそれぞれ用いて、一般的なステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）からなる母材の溶接を行なった。なお、溶接条件としては、表９に示す条件を用いた。また、シールドボックスの有無によるビード外観検査の結果を表１０に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 　　　　　　　　　　　　　　　　　 
　表１０に示すように、シールドボックスを有する溶接装置を用いることにより、良好な溶接結果が得られることを確認した。また、シールドボックスの下端と母材の表面との距離を１５ｍｍ以下とした上で、シールドボックスから噴出するシールドガスの流速を０．０５（ｍ／ｓｅｃ）以上とすることで、ＴＩＧアーク用のシールドガス及びＭＩＧアーク用のシールドガスを全く用いない場合であっても、良好な溶接が可能となることを確認した。
　なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、第１の実施形態の溶接装置を構成する溶接トーチ１は、ノズル本体２が一重構造である場合について例示したが、多重構造とし、インナーノズルのみに本発明のシールドガスを用い、アウターノズルは不活性ガスとしてもよい。
　また、本溶接方法は、下向姿勢が好ましいが、これに限定されるものでなく、全姿勢溶接に適用可能である。
　さらに、継ぎ手形状についても限定されるものではなく、重ね隅肉溶接等に適用する事ができる。特に、狭開先突合せ溶接において、従来のＭＩＧ溶接に比べて溶け込みが増大するとともに、ぬれ性を改善できる。そして、従来のＴＩＧ溶接に比べて溶着量を増大でき、生産効率を高めることが出来る。
　本発明の複合溶接方法は、原子力容器、各種圧力容器等、従来、靱性とスパッタの観点とからＴＩＧ溶接しか適用できなかった製品への適用が可能である。
　また、近年、鉄ベース材料の溶接金属中酸素量を低減させる方法として、クリーンＭＩＧ溶接法の開発が、各ワイヤメーカーや溶接機メーカーで行なわれているが、本発明の複合溶接法はその一つの手段となり得る。
　１・・・溶接トーチ（複合溶接用の溶接トーチ）
　２・・・ノズル本体
　３・・・タングステン電極（ＴＩＧ電極）
　４・・・溶接ワイヤ（ＭＩＧ電極）
　５・・・母材
　６，７・・・溶接電源
　８・・・シールドガス噴出部
　９・・・シールドガス
３０・・・シールドボックス（シールド部材）
　Ｈ・・・ノズル本体の下端と母材の表面との距離
　Ｌ・・・アーク間距離

Claims (20)

  1. 　溶接方向に対して先行する側でＴＩＧアークを発生させ、後行する側でＭＩＧアークを発生させて母材を溶接する複合溶接方法であって、
    　ＴＩＧ電流をＭＩＧ電流よりも大きく設定し、ＴＩＧ電極とＭＩＧ電極とに継続してアークを発生させるとともに、
    　前記ＴＩＧ電極の中心軸と母材の表面との交点と、前記ＭＩＧ電極の中心軸と母材の表面との交点との距離の絶対値が２０ｍｍ以下とすることを特徴とする複合溶接方法。
  2. 　前記ＴＩＧ電極と前記ＭＩＧ電極とをノズル本体の内側に配置し、
    　前記ノズル本体の下端から前記母材の表面までの距離を２５ｍｍ以下に維持しつつ、
    　前記ノズル本体の下端から前記母材の表面に向かってシールドガスを吹付けながら前記ＴＩＧアーク及び前記ＭＩＧアークを発生させることを特徴とする請求項１に記載の複合溶接方法。
  3. 　前記ノズル本体の内側において、前記ＴＩＧ電極及び前記ＭＩＧ電極の基端側から先端側に、当該ＴＩＧ電極及び当該ＭＩＧ電極に沿ってそれぞれシールドガスを供給することを特徴とする請求項２に記載の複合溶接方法。
  4. 　前記ＴＩＧ電極及び前記ＭＩＧ電極を一つのノズル本体の内側に配置することを特徴とする請求項２又は３に記載の複合溶接方法。
  5. 　前記ＴＩＧ電極と前記ＭＩＧ電極とをそれぞれ別のノズル本体の内側に配置することを特徴とする請求項２又は３に記載の複合溶接方法。
  6. 　シールドガスとして、Ｈｅを２５％以上含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  7. 　シールドガスとして、水素を３％以上９％以下含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  8. 　シールドガスとして、水素を３％以上９％以下およびＨｅを２５％以上含有し、残部がアルゴンガスであるガスを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  9. 　シールドガスとして、水素を３％以上９％以下含有し、残部がヘリウムガスであるガスを用いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  10. 　前記ＴＩＧアークと前記ＭＩＧアークとにおいて同一のシールドガスを用いることを特徴とする請求項２又は３に記載の複合溶接方法。
  11. 　前記ＴＩＧアークと前記ＭＩＧアークとにおいて異なるシールドガスを用いることを特徴とする請求項２又は３に記載の複合溶接方法。
  12. 　前記ノズル本体の周囲の一部又は全部を取り囲むように設けられたシールド部材によって、前記母材の表面上に形成される溶接部を覆いながら溶接することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  13. 　前記ノズル本体と前記シールド部材との間の、前記母材の表面に向かって請求項６乃至９のいずれか一項に記載のシールドガスを吹付けながら溶接することを特徴とする請求項１２に記載の複合溶接方法。
  14. 　前記シールド部材の下端から前記母材の表面までの距離を１５ｍｍ以下に維持しながら溶接することを特徴とする請求項１２に記載の複合溶接方法。
  15. 　ＴＩＧ溶接トーチの基端側を溶接方向に対して進行方向側に傾斜させた際の、ＴＩＧ溶接トーチの中心軸と法線とのなす角であるトーチ角度αと、ＭＩＧ溶接トーチの基端側を溶接方向に対して進行方向と反対側に傾斜させた際の、ＭＩＧ溶接トーチの中心軸と法線とのなす角であるトーチ角度βとの合計角度（｜α｜＋｜β｜）を３０～１２０°の範囲とすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  16. 　後行ＭＩＧ溶接にパルス電流を付加することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
  17. 　請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の複合溶接方法に用いる溶接トーチであって、
    　ＴＩＧ電極と、
    　溶接方向に対して前記ＴＩＧ電極の後段に設けられたＭＩＧ電極と、
    　前記ＴＩＧ電極と前記ＭＩＧ電極とを内部に収納するノズル本体と、を備え、
    　前記ノズル本体の下端から母材の表面までの距離が２５ｍｍ以下とされていることを特徴とする複合溶接用の溶接トーチ。
  18. 　前記ノズル本体内に、ＴＩＧアーク用のシールドガスの流路と、ＭＩＧアーク用のシールドガスの流路と、が設けられていることを特徴とする請求項１７に記載の複合溶接用の溶接トーチ。
  19. 　前記ノズル本体の周囲の一部又は全部を取り囲むように設けられたシールド部材を備え、前記ノズル本体と前記シールド部材との間に前記シールド部材の下端から母材の表面までの距離が１５ｍｍ以下とされていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の複合溶接用の溶接トーチ。
  20. 　前記シールド部材に、母材の表面上に形成される溶接部を保護するためのシールドガスの噴出部が設けられていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の複合溶接用の溶接トーチ。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103737158A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 哈尔滨工程大学 一种基于热输入控制的双熔化极电弧焊枪及其焊接方法
CN107553010A (zh) * 2017-08-09 2018-01-09 安徽红桥金属制造有限公司 一种气体保护焊用三元混合保护气
CN107813032A (zh) * 2017-09-15 2018-03-20 哈尔滨工业大学（威海） 锁孔tig和mig电弧耦合复合焊接装置及方法
CN115156666A (zh) * 2022-06-17 2022-10-11 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司 一种围护系统主屏蔽波纹板深熔tig焊接方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6322561B2 (ja) * 2014-12-08 2018-05-09 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 金属キャスク溶接構造物の仮付溶接施工方法及び伝熱フィン付き金属キャスク
US10213878B2 (en) * 2015-01-23 2019-02-26 GM Global Technology Operations LLC Arc welding/brazing process for low-heat input copper joining
EP3109944B1 (de) * 2015-06-23 2021-12-08 Nexans Verfahren zur herstellung einer elektrisch wirksamen kontaktstelle am ende eines elektrischen leiters
MX2018007759A (es) * 2016-01-20 2018-08-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Metodo de soldadura electrica por arco con proteccion de gas tipo electrodo consumible y porcion de la soldadura electrica por arco.
KR102244428B1 (ko) * 2016-11-08 2021-04-26 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 플럭스 코어드 와이어, 용접 조인트의 제조 방법, 및 용접 조인트
WO2018168084A1 (ja) * 2017-03-14 2018-09-20 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 複合溶接装置
EP3610978A1 (de) * 2018-08-13 2020-02-19 FRONIUS INTERNATIONAL GmbH Zweidrahtschweissbrenner für zwei abschmelzende schweissdrähte sowie ein paar düsenstockaufnahmen für einen solchen zweidrahtschweissbrenner
CN109773359B (zh) * 2019-03-07 2023-09-12 哈尔滨工业大学（威海） 用于窄间隙焊接的等离子-mig复合焊接装置
CN111761179A (zh) * 2020-07-02 2020-10-13 山东理工大学 一种多通道气流压缩tig-mig复合焊枪
CN114939714B (zh) * 2022-06-08 2023-05-16 南昌航空大学 一种电磁脉冲辅助搅拌摩擦锁焊加工装置及方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334653A (en) * 1976-09-13 1978-03-31 Kobe Steel Ltd Arc welding
JPS583791A (ja) * 1981-06-26 1983-01-10 Hitachi Ltd 銅または銅合金の溶接方法
JPS5927779A (ja) * 1982-08-04 1984-02-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスメタルア−ク溶接方法
JPS6092084A (ja) * 1983-10-26 1985-05-23 Hitachi Ltd 高速ｍｉｇ溶接法
JPS60146576U (ja) * 1984-03-08 1985-09-28 三菱重工業株式会社 Ｔｉｇ，ｍｉｇ復合溶接装置
JPS61283465A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高能率溶接法
JP2001353575A (ja) * 2000-04-11 2001-12-25 Nippon Sanso Corp オーステナイト系ステンレス鋼用高速ｔｉｇ溶接法
JP2004351463A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Daihen Corp 消耗電極ガスシールドアーク溶接のガス流量調整方法

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5237981B2 (ja) * 1971-11-15 1977-09-26
US4291220A (en) * 1979-12-12 1981-09-22 Westinghouse Electric Corp. Method of welding utilizing both consumable and non-consumable electrodes
JPS589283U (ja) * 1981-07-08 1983-01-21 株式会社日立製作所 多電極溶接ト−チ
JPH01109380U (ja) * 1988-01-14 1989-07-24
JPH0679466A (ja) 1992-09-08 1994-03-22 Babcock Hitachi Kk ホツトワイヤ溶接装置
US6693252B2 (en) * 2002-04-01 2004-02-17 Illinois Tool Works Inc. Plasma MIG welding with plasma torch and MIG torch
AU2003279507A1 (en) * 2002-11-12 2004-06-03 Plasma Laser Technologies Ltd. Mig-plasma welding
AT500898B8 (de) * 2003-12-15 2007-02-15 Fronius Int Gmbh Schweissanlage
JP5345392B2 (ja) * 2006-08-02 2013-11-20 大陽日酸株式会社 タンデムガスメタルアーク溶接方法、これに用いられる溶接用トーチおよび溶接装置
US8791384B2 (en) * 2008-08-19 2014-07-29 Panasonic Corporation Hybrid welding method and hybrid welding apparatus
CN102149502A (zh) * 2008-09-30 2011-08-10 大阳日酸株式会社 钢板的气体保护电弧钎焊方法
US20100326962A1 (en) * 2009-06-24 2010-12-30 General Electric Company Welding control system
US8253061B2 (en) * 2010-07-07 2012-08-28 General Electric Company Hybrid laser arc welding process and apparatus
JP5589079B2 (ja) * 2010-08-05 2014-09-10 大陽日酸株式会社 複合溶接方法
FR2963899B1 (fr) * 2010-08-17 2013-05-03 Air Liquide Procede et dispositif de soudage a l'arc avec une torche mig /mag associee a une torche tig
US9035221B2 (en) * 2010-09-15 2015-05-19 Edison Welding Institute, Inc. Tandem gas metal arc welding system
WO2015058182A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 +Mfg, LLC Method and apparatus for fabrication of articles by molten and semi-molten deposition

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334653A (en) * 1976-09-13 1978-03-31 Kobe Steel Ltd Arc welding
JPS583791A (ja) * 1981-06-26 1983-01-10 Hitachi Ltd 銅または銅合金の溶接方法
JPS5927779A (ja) * 1982-08-04 1984-02-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスメタルア−ク溶接方法
JPS6092084A (ja) * 1983-10-26 1985-05-23 Hitachi Ltd 高速ｍｉｇ溶接法
JPS60146576U (ja) * 1984-03-08 1985-09-28 三菱重工業株式会社 Ｔｉｇ，ｍｉｇ復合溶接装置
JPS61283465A (ja) * 1985-06-10 1986-12-13 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高能率溶接法
JP2001353575A (ja) * 2000-04-11 2001-12-25 Nippon Sanso Corp オーステナイト系ステンレス鋼用高速ｔｉｇ溶接法
JP2004351463A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Daihen Corp 消耗電極ガスシールドアーク溶接のガス流量調整方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103737158A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 哈尔滨工程大学 一种基于热输入控制的双熔化极电弧焊枪及其焊接方法
CN107553010A (zh) * 2017-08-09 2018-01-09 安徽红桥金属制造有限公司 一种气体保护焊用三元混合保护气
CN107813032A (zh) * 2017-09-15 2018-03-20 哈尔滨工业大学（威海） 锁孔tig和mig电弧耦合复合焊接装置及方法
CN115156666A (zh) * 2022-06-17 2022-10-11 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司 一种围护系统主屏蔽波纹板深熔tig焊接方法
CN115156666B (zh) * 2022-06-17 2023-09-22 唐山开元焊接自动化技术研究所有限公司 一种围护系统主屏蔽波纹板深熔tig焊接方法

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