JPH0227072B2 - - Google Patents
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- JPH0227072B2 JPH0227072B2 JP14979381A JP14979381A JPH0227072B2 JP H0227072 B2 JPH0227072 B2 JP H0227072B2 JP 14979381 A JP14979381 A JP 14979381A JP 14979381 A JP14979381 A JP 14979381A JP H0227072 B2 JPH0227072 B2 JP H0227072B2
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- Japan
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- welding
- inner tube
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- tube
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- Expired
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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
- B23K9/23—Arc welding or cutting taking account of the properties of the materials to be welded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、アルミニウムまたはアルミニウム合
金管の溶接方法に関する。
金管の溶接方法に関する。
近年、LNG、原子力、冷凍プラント等にて使
用されている配管の材質としては、作業性、加工
性の向上、重量軽減、価格の低減を図るためにア
ルミニウムまたはアルミニウム合金が使用されて
いる。これらのプラントでは、狭隘空間に種々の
管径を有する配管が網目状に多数本配管されてい
る。従つて、その溶接箇所も莫大な数に達してい
る。このようなプラントのアルミニウム管の溶接
は、一般に熟練溶接士による手動のタングステン
イナートガスアーク溶接法（以下、TIG溶接と記
す。）が採用されている。TIG溶接は、アークの
陰極点の作用によりアルミニウム管表面の酸化被
膜を破壊するいゆる溶接部のクリーニング効果を
発揮するが、第１図に示す如く、その交流波形
（Ｉ）は正弦波形であるために、アークの集中性
が悪くアークはふらつきぎみとなり、溶接金属の
垂れ落ちが生じやすい。その結果、ブローホー
ル、融合不良等の溶接欠陥が発生し、配管等の一
層盛溶接はほとんど不可能である。このため、ア
ルミニウム管の溶接には多層溶接が採用されてお
り、溶接時間が増大する欠点があつた。例えば、
第２図に示す如く、アルミニウム管１とスリープ
材２の継手の隅肉溶接の場合は、開先形状にて２
〜３層の溶接部３で溶接施工される。
用されている配管の材質としては、作業性、加工
性の向上、重量軽減、価格の低減を図るためにア
ルミニウムまたはアルミニウム合金が使用されて
いる。これらのプラントでは、狭隘空間に種々の
管径を有する配管が網目状に多数本配管されてい
る。従つて、その溶接箇所も莫大な数に達してい
る。このようなプラントのアルミニウム管の溶接
は、一般に熟練溶接士による手動のタングステン
イナートガスアーク溶接法（以下、TIG溶接と記
す。）が採用されている。TIG溶接は、アークの
陰極点の作用によりアルミニウム管表面の酸化被
膜を破壊するいゆる溶接部のクリーニング効果を
発揮するが、第１図に示す如く、その交流波形
（Ｉ）は正弦波形であるために、アークの集中性
が悪くアークはふらつきぎみとなり、溶接金属の
垂れ落ちが生じやすい。その結果、ブローホー
ル、融合不良等の溶接欠陥が発生し、配管等の一
層盛溶接はほとんど不可能である。このため、ア
ルミニウム管の溶接には多層溶接が採用されてお
り、溶接時間が増大する欠点があつた。例えば、
第２図に示す如く、アルミニウム管１とスリープ
材２の継手の隅肉溶接の場合は、開先形状にて２
〜３層の溶接部３で溶接施工される。
また、プラント配管の溶接箇所は、高い気密性
を要求されると共に上述したように狭隘空間に多
数の配管が設置されるために、その作業環境が悪
く溶接品質が一定しない問題があつた。
を要求されると共に上述したように狭隘空間に多
数の配管が設置されるために、その作業環境が悪
く溶接品質が一定しない問題があつた。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、
一層盛溶接で優れた溶接品質を有し、かつ作業性
を向上させることができるアルミニウムまたはア
ルミニウム合金管の溶接方法を見出したものであ
る。
一層盛溶接で優れた溶接品質を有し、かつ作業性
を向上させることができるアルミニウムまたはア
ルミニウム合金管の溶接方法を見出したものであ
る。
即ち、本発明は、外管の先端部内に内管を挿着
し、該外管と前記内管とを一体に溶接せしめるア
ルミニウムまたはアルミニウム合金管の溶接方法
において、外管の肉厚を内管の肉厚1.2〜1.5倍と
し、かつ該外管の先端面の肉厚幅が前記内管の肉
厚の0.5〜1.0倍になるように先端部の外周面に先
端方向に沿つて径が小さくなる傾斜面を形成し、
該外管内に前記内管を挿着した後、該外管の先端
部と前記内管とを低周波交流パルス溶接にて一体
に溶接せしめるアルミニウムまたはアルミニウム
合金管の溶接方法である。
し、該外管と前記内管とを一体に溶接せしめるア
ルミニウムまたはアルミニウム合金管の溶接方法
において、外管の肉厚を内管の肉厚1.2〜1.5倍と
し、かつ該外管の先端面の肉厚幅が前記内管の肉
厚の0.5〜1.0倍になるように先端部の外周面に先
端方向に沿つて径が小さくなる傾斜面を形成し、
該外管内に前記内管を挿着した後、該外管の先端
部と前記内管とを低周波交流パルス溶接にて一体
に溶接せしめるアルミニウムまたはアルミニウム
合金管の溶接方法である。
以下、本発明について説明する。
本発明方法が適用される内管と外管は、原子力
プラント、LNGプラント、冷凍プラント等に使
用されるものである。
プラント、LNGプラント、冷凍プラント等に使
用されるものである。
また、アルミニウム或はアルミニウム合金から
なる内管が挿着される外管の開先形状は、第３図
に示す如く、外管１０の肉厚（Ｔ）を内管１１の
肉厚（ｔ）の1.2〜1.5倍に設定する。また、外管
１０の先端部の周面には、先端面の肉厚幅(a)（ル
ート高さ）が内管１１の肉厚（ｔ）の0.5〜1.0倍
になるように先端方向に沿つて径が小さくなる傾
斜面１２を面取り加工する。
なる内管が挿着される外管の開先形状は、第３図
に示す如く、外管１０の肉厚（Ｔ）を内管１１の
肉厚（ｔ）の1.2〜1.5倍に設定する。また、外管
１０の先端部の周面には、先端面の肉厚幅(a)（ル
ート高さ）が内管１１の肉厚（ｔ）の0.5〜1.0倍
になるように先端方向に沿つて径が小さくなる傾
斜面１２を面取り加工する。
また、外管１０と内管１１の継手部１３に施す
低周波交流TIGパルス溶接は、溶接電源を第４図
の出力波形（）で示すように、極性変換が正極
性（母材極）で深溶け込みを、逆極性（母材
極）で溶接部のクリーニング効果を発揮してアー
クのふらつきをなくし、ビード止端部の溶込みの
改善、容融金属の垂れ落ちを防止できると共に、
パルス制御による入熱制御が可能な１〜８Hzのパ
ルス周波数に設定する。また、溶接電流、溶接速
度は、アーク熱により寄与される溶接入熱を内管
１１と外管１０並びに溶接開始、終端位置で常に
平衡に維持して、良好な一層盛り溶接部１４が得
られるように任意の位置で所定値となるように制
御する。
低周波交流TIGパルス溶接は、溶接電源を第４図
の出力波形（）で示すように、極性変換が正極
性（母材極）で深溶け込みを、逆極性（母材
極）で溶接部のクリーニング効果を発揮してアー
クのふらつきをなくし、ビード止端部の溶込みの
改善、容融金属の垂れ落ちを防止できると共に、
パルス制御による入熱制御が可能な１〜８Hzのパ
ルス周波数に設定する。また、溶接電流、溶接速
度は、アーク熱により寄与される溶接入熱を内管
１１と外管１０並びに溶接開始、終端位置で常に
平衡に維持して、良好な一層盛り溶接部１４が得
られるように任意の位置で所定値となるように制
御する。
なお、外管１０の肉厚（Ｔ）を内管１１の肉厚
（ｔ）の1.2〜1.5倍とし、外管１０の先端面の肉
厚幅(a)を内管１１の肉厚（ｔ）の0.5〜1.0倍に設
定したのは、内管１１と外管１０の肉厚差を小さ
くして、アーク熱による内管１１と外管１０への
溶接熱が均一に伝導するようにし、良好な溶け込
み形状で一層盛り溶接部１４を得るためである。
（ｔ）の1.2〜1.5倍とし、外管１０の先端面の肉
厚幅(a)を内管１１の肉厚（ｔ）の0.5〜1.0倍に設
定したのは、内管１１と外管１０の肉厚差を小さ
くして、アーク熱による内管１１と外管１０への
溶接熱が均一に伝導するようにし、良好な溶け込
み形状で一層盛り溶接部１４を得るためである。
次に、本発明の実施例について説明する。
第３図に示す如く、外径20mmφ、肉厚２mmの
A50830材からなる内管１１を、肉厚2.8mm、先端
面の肉厚幅1.3mmの面取り加工を施したA50830材
からなる外管１０内に挿着し、低周波交流溶接機
を用いて外管１０と内管１１の継手部１３に、周
波数３Hz、溶接電流120A、溶接速度100mm／min
の条件で自動溶接により、フイラー溶接を施し
た。
A50830材からなる内管１１を、肉厚2.8mm、先端
面の肉厚幅1.3mmの面取り加工を施したA50830材
からなる外管１０内に挿着し、低周波交流溶接機
を用いて外管１０と内管１１の継手部１３に、周
波数３Hz、溶接電流120A、溶接速度100mm／min
の条件で自動溶接により、フイラー溶接を施し
た。
なお、フイラーワイヤはA5183材の1.2mmφの
ものを使用した。また、溶接前処理は、ブローホ
ールを防止するためにワイヤブラシがけ、アセト
ン脱脂、乾燥、溶接の手順で行つた。
ものを使用した。また、溶接前処理は、ブローホ
ールを防止するためにワイヤブラシがけ、アセト
ン脱脂、乾燥、溶接の手順で行つた。
溶接後には、同図に示す如く、外管１０と内管
１１の継手部１３に良好な一層盛溶接部１４が形
成されていることを確認した。
１１の継手部１３に良好な一層盛溶接部１４が形
成されていることを確認した。
以上説明した如く、本発明に係るアルミニウム
またはアルミニウム合金管の溶接方法によれば、
一層盛溶接で優れた溶接品質を有し、かつ作業性
を向上させることができる等顕著な効果を有する
ものである。
またはアルミニウム合金管の溶接方法によれば、
一層盛溶接で優れた溶接品質を有し、かつ作業性
を向上させることができる等顕著な効果を有する
ものである。
第１図は、従来のTIG溶接における交流波形を
示す説明図、第２図は、従来方法によつて多層盛
溶接された内管と外管を示す断面図、第３図は、
本発明方法によつて一層盛溶接された内管と外管
の断面図、第４図は、本発明方法にて使用する低
周波TIGパルス溶接の溶接電源の出力波形を示す
説明図である。 １０……外管、１１……内管、１２……傾斜
面、１３……継手部、１４……一層盛溶接部。
示す説明図、第２図は、従来方法によつて多層盛
溶接された内管と外管を示す断面図、第３図は、
本発明方法によつて一層盛溶接された内管と外管
の断面図、第４図は、本発明方法にて使用する低
周波TIGパルス溶接の溶接電源の出力波形を示す
説明図である。 １０……外管、１１……内管、１２……傾斜
面、１３……継手部、１４……一層盛溶接部。
Claims (1)
- １ 外管の先端部内に内管を挿着し、該外管と前
記内管とを一体に溶接せしめるアルミニウムまた
はアルミニウム合金管の溶接方法において、外管
の肉厚を内管の肉厚の1.2〜1.5倍とし、かつ該外
管の先端面の肉厚幅が前記内管の肉厚の0.5〜1.0
倍になるように先端部の外周面に先端方向に沿つ
て径が小さくなる傾斜面を形成し、該外管内に前
記内管を挿着した後、該外管の先端部と前記内管
とを低周波交流パルス溶接にて一体に溶接せしめ
ることを特徴とするアルミニウムまたはアルミニ
ウム合金管の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14979381A JPS5850182A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | アルミニウムまたはアルミニウム合金管の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14979381A JPS5850182A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | アルミニウムまたはアルミニウム合金管の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5850182A JPS5850182A (ja) | 1983-03-24 |
| JPH0227072B2 true JPH0227072B2 (ja) | 1990-06-14 |
Family
ID=15482833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14979381A Granted JPS5850182A (ja) | 1981-09-22 | 1981-09-22 | アルミニウムまたはアルミニウム合金管の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850182A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6061179A (ja) * | 1983-09-10 | 1985-04-08 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | アルミニウム材料の接合方法 |
| JPS6233074A (ja) * | 1985-08-02 | 1987-02-13 | Daihatsu Motor Co Ltd | アルミニウム合金鋳造製部材にアルミニウム合金ダイカスト製部材を溶接する方法 |
| JP4141803B2 (ja) * | 2002-11-05 | 2008-08-27 | シャープ株式会社 | プラズマ処理装置 |
| US10240222B2 (en) * | 2014-07-08 | 2019-03-26 | GM Global Technology Operations LLC | Current schedule for optimized reaction metallurgical joining |
-
1981
- 1981-09-22 JP JP14979381A patent/JPS5850182A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5850182A (ja) | 1983-03-24 |
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