JPH0214149B2 - - Google Patents
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- JPH0214149B2 JPH0214149B2 JP2146782A JP2146782A JPH0214149B2 JP H0214149 B2 JPH0214149 B2 JP H0214149B2 JP 2146782 A JP2146782 A JP 2146782A JP 2146782 A JP2146782 A JP 2146782A JP H0214149 B2 JPH0214149 B2 JP H0214149B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
本発明は、テイグ（TIG）アーク及びミグ
（MIG）アークを複合して溶接する方法に関する
ものである。 本発明者は、テイグアーク溶接の能率化と表面
肉盛溶接への適用などを考え、それを純アルゴン
ミグアーク溶接と組合せた複合アーク溶接の可能
性を探る研究において、短絡移行条件の純アルゴ
ンミグアークにテイグアークを近づけると、溶滴
はグロビユール移行となり、スパツタが全く発生
しないミグアークが得られることを確め、さらに
電極間距離等を適正に保つて磁場を加えた場合の
アーク現象を観察すると共に、ビード形成に及ぼ
す影響などについて検討を行つた結果、所要の条
件において安定なアークによりすぐれたビードを
得ることができた。 本発明は、かかる知見に基づくものであつて、
先行するミグアーク溶接用トーチとそれに追随移
動するテイグアーク溶接用トーチの電極を、母材
上における略同一部分に指向させ、両トーチによ
る溶接部分に磁場を与え、その磁束密度の大きさ
により両トーチによるアークの反発等を抑制し
て、ミグアークをワイヤの送給方向に修正しなが
ら溶接することを特徴とするものである。 以下に図面を参照して本発明についてさらに詳
細に説明する。 本発明の複合溶接方法においては、第１図に示
すように、母材１上の所要の溶接線に沿つて溶接
を行うに際し、ミグアーク溶接用トーチ２を先行
させ、テイグアーク溶接用トーチ３をそれに追随
移動させる。上記ミグアーク溶接用トーチ２は、
溶接ワイヤ４を電極とし、その周囲の流路５から
アルゴン等のシールドガスを流しながら、電源６
からの溶接電流によりアーク溶接を行うものであ
る。また、上記テイグアーク溶接用トーチ３は、
タングステン電極７を用い、その周囲の流路８か
らアルゴン等のシールドガスを流しながら、電源
９からの溶接電流によりアーク溶接を行うもので
ある。而して、これらのトーチ２，３における電
極は母材１上における略同一部分に指向させ、そ
の電極間距離を後述するように適正に保ち、第２
図に示すように、発生する複合アーク１０に対し
て永久磁石１１，１２等による磁場を加え、ミグ
アーク及びテイグアーク反発に対し、上記磁場に
より主としてミグアークをワイヤの送給方向に修
正する。 なお、図中、１３は溶接ビードを示す。 かかる複合溶接によれば、純アルゴンミグアー
ク溶接では母材側の陰極点移動並びにスパツタの
多い不安定な条件において、スパツタの全く発生
しない安定なアークによりすぐれたビードの溶接
を行うことができるが、特にテイグアーク溶接の
溶接電流を200A、ミグアーク溶接の溶接電流を
100Aとした場合、電極間距離を略10mm、磁束密
度を15〜20Gauss程度とした場合にすぐれたビー
ドを得ることができる。 次に、本発明の複合溶接についての実験例につ
いて説明する。この実験では、第１図に示すよう
にミグアーク溶接用トーチ２を先行させ、テイグ
アーク溶接用トーチ３でビードを形成する方法に
よつて、ビード置き溶接を行つた。なお、ミグア
ーク溶接電源６としてはサイリスタ方式の定電圧
特性電源を用い、テイグアーク溶接電源９として
はシリコン整流方式の垂下特性電源を使用した。
第１表に基本溶接条件を示す。
（MIG）アークを複合して溶接する方法に関する
ものである。 本発明者は、テイグアーク溶接の能率化と表面
肉盛溶接への適用などを考え、それを純アルゴン
ミグアーク溶接と組合せた複合アーク溶接の可能
性を探る研究において、短絡移行条件の純アルゴ
ンミグアークにテイグアークを近づけると、溶滴
はグロビユール移行となり、スパツタが全く発生
しないミグアークが得られることを確め、さらに
電極間距離等を適正に保つて磁場を加えた場合の
アーク現象を観察すると共に、ビード形成に及ぼ
す影響などについて検討を行つた結果、所要の条
件において安定なアークによりすぐれたビードを
得ることができた。 本発明は、かかる知見に基づくものであつて、
先行するミグアーク溶接用トーチとそれに追随移
動するテイグアーク溶接用トーチの電極を、母材
上における略同一部分に指向させ、両トーチによ
る溶接部分に磁場を与え、その磁束密度の大きさ
により両トーチによるアークの反発等を抑制し
て、ミグアークをワイヤの送給方向に修正しなが
ら溶接することを特徴とするものである。 以下に図面を参照して本発明についてさらに詳
細に説明する。 本発明の複合溶接方法においては、第１図に示
すように、母材１上の所要の溶接線に沿つて溶接
を行うに際し、ミグアーク溶接用トーチ２を先行
させ、テイグアーク溶接用トーチ３をそれに追随
移動させる。上記ミグアーク溶接用トーチ２は、
溶接ワイヤ４を電極とし、その周囲の流路５から
アルゴン等のシールドガスを流しながら、電源６
からの溶接電流によりアーク溶接を行うものであ
る。また、上記テイグアーク溶接用トーチ３は、
タングステン電極７を用い、その周囲の流路８か
らアルゴン等のシールドガスを流しながら、電源
９からの溶接電流によりアーク溶接を行うもので
ある。而して、これらのトーチ２，３における電
極は母材１上における略同一部分に指向させ、そ
の電極間距離を後述するように適正に保ち、第２
図に示すように、発生する複合アーク１０に対し
て永久磁石１１，１２等による磁場を加え、ミグ
アーク及びテイグアーク反発に対し、上記磁場に
より主としてミグアークをワイヤの送給方向に修
正する。 なお、図中、１３は溶接ビードを示す。 かかる複合溶接によれば、純アルゴンミグアー
ク溶接では母材側の陰極点移動並びにスパツタの
多い不安定な条件において、スパツタの全く発生
しない安定なアークによりすぐれたビードの溶接
を行うことができるが、特にテイグアーク溶接の
溶接電流を200A、ミグアーク溶接の溶接電流を
100Aとした場合、電極間距離を略10mm、磁束密
度を15〜20Gauss程度とした場合にすぐれたビー
ドを得ることができる。 次に、本発明の複合溶接についての実験例につ
いて説明する。この実験では、第１図に示すよう
にミグアーク溶接用トーチ２を先行させ、テイグ
アーク溶接用トーチ３でビードを形成する方法に
よつて、ビード置き溶接を行つた。なお、ミグア
ーク溶接電源６としてはサイリスタ方式の定電圧
特性電源を用い、テイグアーク溶接電源９として
はシリコン整流方式の垂下特性電源を使用した。
第１表に基本溶接条件を示す。
【表】
【表】
ミグアーク溶接用トーチ２のみを用い、平均電
流100A、アーク電圧20Vにおける純アルゴンア
ーク溶接では、短絡回数が毎秒10〜15回、アーク
が不安定で、かつスパツタが発生した。また、テ
イグアーク溶接用及びミグアーク溶接用の両トー
チ２，３を用い、電極間距離を10mmとした場合に
は、溶滴の移行が毎秒1.5回となり、軽い短絡が
残つた。しかしながら、それに20Gaussの磁場を
与えた場合には、短絡がなく、スパツタも全く発
生しなかつた。 これらの実験によれば、ミグアークにテイグア
ークを近づけることによりミグアークがはい上り
を生じ、磁場なしの場合でミグアーク側の反発が
大である。このアーク干渉は、溶接電流比（テイ
グ溶接電流／ミグ溶接電流）が大であることと、
ミグアークのはい上りによる実質アーク長が長く
なることによるものと考えられる。これに対し、
磁束密度20Gaussの磁場を加えることにより、ミ
グアークがワイヤの送給方向に修正され、適切な
複合アークを得ることができた。 電極間距離及び加えた磁束密度などの条件とビ
ード形状の関係についても調べたが、まず、電極
間距離を大きくするとビード幅が減少した。これ
は、ミグ溶着金属の冷却効果によるものである。
また、磁場を加えた場合は、テイグアークとミグ
アークが適切な複合アークとなり、これがビード
の冷却を防いで、電極間距離10mm、18〜20Gauss
ですぐれたビードを得ることができた。第３図に
示すように、ビード幅は15〜20Gaussで最大を示
し、20Gaussを越えるとそのビード幅が急激に減
少すると共に余盛が増大し、正常なビードの形成
が困難になつた。これは、テイグアーク側にミグ
アークが引き寄せられることにより、母材にミグ
アークの熱が有効に加えられないためである。溶
込みは、平坦な形状かやや両側が深い周辺溶込み
形状を示した。この溶込み形状は、肉盛溶接に適
用した場合に有効である。 また、第４図に示すように、タングステン電極
の消耗量も磁束密度15〜20Gaussにおいて0.5〜
1.0mg／minであり、これは従来のコールドワイ
ヤ方式における消耗量と同程度のものである。 テイグアーク溶接電流を300Aとして、ミグア
ーク溶接の溶接電流及びアーク電圧を変化させて
溶接を行つた結果、ミグアーク溶接電流が100A
及び120Aではビード幅が広く、余盛の低い形状
のすぐれたビードが得られたが、ミグ電流140A、
溶着速度30ｇ／minを越えるとビード表面の凹凸
ならびに止端の不揃が発生した。しかし、従来の
コールドワイヤ方式に対しては約２倍の溶着速度
を得ることができた。
流100A、アーク電圧20Vにおける純アルゴンア
ーク溶接では、短絡回数が毎秒10〜15回、アーク
が不安定で、かつスパツタが発生した。また、テ
イグアーク溶接用及びミグアーク溶接用の両トー
チ２，３を用い、電極間距離を10mmとした場合に
は、溶滴の移行が毎秒1.5回となり、軽い短絡が
残つた。しかしながら、それに20Gaussの磁場を
与えた場合には、短絡がなく、スパツタも全く発
生しなかつた。 これらの実験によれば、ミグアークにテイグア
ークを近づけることによりミグアークがはい上り
を生じ、磁場なしの場合でミグアーク側の反発が
大である。このアーク干渉は、溶接電流比（テイ
グ溶接電流／ミグ溶接電流）が大であることと、
ミグアークのはい上りによる実質アーク長が長く
なることによるものと考えられる。これに対し、
磁束密度20Gaussの磁場を加えることにより、ミ
グアークがワイヤの送給方向に修正され、適切な
複合アークを得ることができた。 電極間距離及び加えた磁束密度などの条件とビ
ード形状の関係についても調べたが、まず、電極
間距離を大きくするとビード幅が減少した。これ
は、ミグ溶着金属の冷却効果によるものである。
また、磁場を加えた場合は、テイグアークとミグ
アークが適切な複合アークとなり、これがビード
の冷却を防いで、電極間距離10mm、18〜20Gauss
ですぐれたビードを得ることができた。第３図に
示すように、ビード幅は15〜20Gaussで最大を示
し、20Gaussを越えるとそのビード幅が急激に減
少すると共に余盛が増大し、正常なビードの形成
が困難になつた。これは、テイグアーク側にミグ
アークが引き寄せられることにより、母材にミグ
アークの熱が有効に加えられないためである。溶
込みは、平坦な形状かやや両側が深い周辺溶込み
形状を示した。この溶込み形状は、肉盛溶接に適
用した場合に有効である。 また、第４図に示すように、タングステン電極
の消耗量も磁束密度15〜20Gaussにおいて0.5〜
1.0mg／minであり、これは従来のコールドワイ
ヤ方式における消耗量と同程度のものである。 テイグアーク溶接電流を300Aとして、ミグア
ーク溶接の溶接電流及びアーク電圧を変化させて
溶接を行つた結果、ミグアーク溶接電流が100A
及び120Aではビード幅が広く、余盛の低い形状
のすぐれたビードが得られたが、ミグ電流140A、
溶着速度30ｇ／minを越えるとビード表面の凹凸
ならびに止端の不揃が発生した。しかし、従来の
コールドワイヤ方式に対しては約２倍の溶着速度
を得ることができた。
第１図は本発明の複合溶接を行う装置の構成
図、第２図はその要部平面図、第３図及び第４図
は実験結果を示すグラフである。 １……母材、２……ミグアーク溶接用トーチ、
３……テイグアーク溶接用トーチ、１０……複合
アーク。
図、第２図はその要部平面図、第３図及び第４図
は実験結果を示すグラフである。 １……母材、２……ミグアーク溶接用トーチ、
３……テイグアーク溶接用トーチ、１０……複合
アーク。
Claims (1)
- １ 先行するミグアーク溶接用トーチとそれに追
随移動するテイグアーク溶接用トーチの電極を、
母材上における略同一部分に指向させ、両トーチ
による溶接部分に磁場を与え、その磁束密度の大
きさにより両トーチによるアークの反発等を抑制
して、ミグアークをワイヤの送給方向に修正しな
がら溶接することを特徴とするテイグアーク・ミ
グアーク複合溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146782A JPS58138568A (ja) | 1982-02-13 | 1982-02-13 | ティグア−ク・ミグア−ク複合溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2146782A JPS58138568A (ja) | 1982-02-13 | 1982-02-13 | ティグア−ク・ミグア−ク複合溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58138568A JPS58138568A (ja) | 1983-08-17 |
| JPH0214149B2 true JPH0214149B2 (ja) | 1990-04-06 |
Family
ID=12055781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2146782A Granted JPS58138568A (ja) | 1982-02-13 | 1982-02-13 | ティグア−ク・ミグア−ク複合溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58138568A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DK1581359T3 (da) * | 2002-11-12 | 2011-11-28 | Plasma Laser Technologies Ltd | MIG-plasmasvejsning |
| JP4862170B2 (ja) * | 2006-10-26 | 2012-01-25 | 株式会社デンソー | Ｔｉｇ溶接方法およびその装置 |
| JP5570473B2 (ja) * | 2011-06-09 | 2014-08-13 | 株式会社神戸製鋼所 | ２電極溶接法 |
| CN103212771A (zh) * | 2013-05-02 | 2013-07-24 | 天津大学 | 一种铸铁阀门密封面堆焊铜合金的tig/mig间接电弧方法 |
| CN103551711B (zh) * | 2013-11-14 | 2016-07-06 | 大连理工大学 | 一种中厚板对接单道单面焊双面成形高效焊接方法 |
| JP6515273B2 (ja) * | 2014-09-24 | 2019-05-22 | 日本製鉄株式会社 | 溶接方法および溶接装置 |
| 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 |
| US20220402078A1 (en) * | 2019-10-31 | 2022-12-22 | Jfe Steel Corporation | Mig welding method |
| CN120002140A (zh) * | 2025-04-16 | 2025-05-16 | 山东金润德新材料科技股份有限公司 | 一种窄间隙焊接用摆动式复合焊枪 |
-
1982
- 1982-02-13 JP JP2146782A patent/JPS58138568A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58138568A (ja) | 1983-08-17 |
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