JPH0327875A - 溶接鋼管における初期入熱決定方法 - Google Patents
溶接鋼管における初期入熱決定方法Info
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- JPH0327875A JPH0327875A JP15943289A JP15943289A JPH0327875A JP H0327875 A JPH0327875 A JP H0327875A JP 15943289 A JP15943289 A JP 15943289A JP 15943289 A JP15943289 A JP 15943289A JP H0327875 A JPH0327875 A JP H0327875A
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- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、ＴＩＧ溶接等のアーク溶接により製造される
溶接鋼管における初期入熱決定方法に関する。
溶接鋼管における初期入熱決定方法に関する。
［従来の技術］
ＴＩＧ溶接等により溶接鋼管を製造するに際しては、ア
ンダーガットや冷接等の溶接欠陥を含まない健全な溶接
品質を得るため、適正入熱量の決定と、その入熱量を維
持する一定制御か必要である。
ンダーガットや冷接等の溶接欠陥を含まない健全な溶接
品質を得るため、適正入熱量の決定と、その入熱量を維
持する一定制御か必要である。
従来、ＴＩＧ溶接等により品質良好な溶接鋼管を製造す
る技術として、溶接部の温度を一定制御する技術（特開
昭５８−１２８２８５号公報） 入熱電気信号を一定制
御する技術（特開昭６１−２６６１７９号公報）、アー
ク長が一定になるように制御する技術（特開昭５８−８
４６７９号公報）、入熱電源周波数を一定制御する技術
（特開昭６１−９５７８１号公報〉 入熱電源パルス幅
を制御する技術（特開昭５９−２０２１７７号公報）等
がある。
る技術として、溶接部の温度を一定制御する技術（特開
昭５８−１２８２８５号公報） 入熱電気信号を一定制
御する技術（特開昭６１−２６６１７９号公報）、アー
ク長が一定になるように制御する技術（特開昭５８−８
４６７９号公報）、入熱電源周波数を一定制御する技術
（特開昭６１−９５７８１号公報〉 入熱電源パルス幅
を制御する技術（特開昭５９−２０２１７７号公報）等
がある。
［発明か解決しようとする課題］
然しながら、従来技術は、ＴＩＣ溶接等の初期入熱の決
定に応用できるものでない。このため、溶接初期段階で
は、必ず試験的に溶接し、適切な初期入熱量を思考錯誤
的に決定しなければならない。このことは、溶接初期段
階での品質不安定部が比較的大量となることを意味する
。
定に応用できるものでない。このため、溶接初期段階で
は、必ず試験的に溶接し、適切な初期入熱量を思考錯誤
的に決定しなければならない。このことは、溶接初期段
階での品質不安定部が比較的大量となることを意味する
。
本発明は、電Ｉｌ１ｗ４管の溶接に際し、溶接前に初期
入熱量を決定し、溶接初期段階での品質不安定部を減少
させることを目的とする。
入熱量を決定し、溶接初期段階での品質不安定部を減少
させることを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明に係る溶接鋼管における初期入熱決定方法は、鋼
板溶接時の溶接部温度分布（θＸθｙ）を表わす移動点
熱源モデル式と、予め求めてある熱効率（ｎ）とから、
模擬入熱量（ｑ）による電縫鋼管溶接時の溶接部温度分
布（１゛ＸＴｙ）を算出し、シーム方向における温度（
Ｔｘ）が鋼材の融点となる位置（ｘｓ）において、シー
ム直交方向における温度（Ｔｙ）が鋼材の融点以上とな
る領域（２ｘｙｓ）が今回の目標ビード幅（ＷＢ）とな
る模擬入熱量（ｑｓ）を求め、この模擬入熱量（．ｑｓ
）を今回溶接の初期入熱量の設定値とするようにしたも
のである．［作用］ 本発明は、以下の如く、ＴＩＣ溶接等のアーク溶接によ
り溶接鋼管を′ｇＪ造する場合に、鋼管の寸法や溶接速
度等が種々変更したとしても、実際に試溶接することな
く、必要ビード幅が得られる適正な初期入熱量を決定す
るものである。
板溶接時の溶接部温度分布（θＸθｙ）を表わす移動点
熱源モデル式と、予め求めてある熱効率（ｎ）とから、
模擬入熱量（ｑ）による電縫鋼管溶接時の溶接部温度分
布（１゛ＸＴｙ）を算出し、シーム方向における温度（
Ｔｘ）が鋼材の融点となる位置（ｘｓ）において、シー
ム直交方向における温度（Ｔｙ）が鋼材の融点以上とな
る領域（２ｘｙｓ）が今回の目標ビード幅（ＷＢ）とな
る模擬入熱量（ｑｓ）を求め、この模擬入熱量（．ｑｓ
）を今回溶接の初期入熱量の設定値とするようにしたも
のである．［作用］ 本発明は、以下の如く、ＴＩＣ溶接等のアーク溶接によ
り溶接鋼管を′ｇＪ造する場合に、鋼管の寸法や溶接速
度等が種々変更したとしても、実際に試溶接することな
く、必要ビード幅が得られる適正な初期入熱量を決定す
るものである。
（１）鋼板溶接時の溶接部温度分布（ＯｘＯｙ）を表わ
す例えば下記（１）式の移動点熱源モデル式と、予め溶
接条件毎に定めてある熱効率（η）とから、模擬入熱量
（ｑ）による電Ｒ鋼管溶接時の溶接部温度分布（Ｔｘ，
Ｔｙ）を例えば下記（２） （３）式にて算出する
（第１図（Ａ）（Ｂ）参照）． ＴＸ：ｒｌＸＯＸ
−−−（ｚ）’ｒ ｙ ＝ η×θｙ
・・・（３）但し、（１）式にお
いて、Ｘはシーム方向の位置、ｙはシーム直角方向の位
置（第２図参魚）である．又、ｔは溶接時間、τは溶接
終了後の経過時間、ｑは単位板厚当たりの入熱量、■は
予定の溶接速度、ηは熱効率、λは熱伝導率、ｋは熱拡
散率、ａは放熱定数である。
す例えば下記（１）式の移動点熱源モデル式と、予め溶
接条件毎に定めてある熱効率（η）とから、模擬入熱量
（ｑ）による電Ｒ鋼管溶接時の溶接部温度分布（Ｔｘ，
Ｔｙ）を例えば下記（２） （３）式にて算出する
（第１図（Ａ）（Ｂ）参照）． ＴＸ：ｒｌＸＯＸ
−−−（ｚ）’ｒ ｙ ＝ η×θｙ
・・・（３）但し、（１）式にお
いて、Ｘはシーム方向の位置、ｙはシーム直角方向の位
置（第２図参魚）である．又、ｔは溶接時間、τは溶接
終了後の経過時間、ｑは単位板厚当たりの入熱量、■は
予定の溶接速度、ηは熱効率、λは熱伝導率、ｋは熱拡
散率、ａは放熱定数である。
又、（２）式において、θｘ，Ｔｘはシーム方向におけ
る温度、Ｏｙ．Ｔｙはシーム直角方向における温度であ
る。
る温度、Ｏｙ．Ｔｙはシーム直角方向における温度であ
る。
尚、効率ηは、例えば溶接速度（Ｖ）に対して、予め第
３図に示す如くに求められている。
３図に示す如くに求められている。
（２）上記（１）の温度分布の演算を、いくつかの模擬
入熱量（ｑ）についてくり返し行なう。これにより、シ
ーム方向における温度（Ｔ ｘ ）が鋼材の融点となる
位置（ｘｓ）において、シーム直角方向における温度（
Ｔｙ）が鋼材の融点以上となる領域（２ｘｙｓ）が下記
（４）式の如く今回の目標ビード幅（ＷＢ）となる模擬
入熱量（ｑｓ）−を求める（第１図（Ａ）、（Ｂ）参照
） Ｗ Ｂ ＝ ２ Ｘ ｙ ｓ
・・・（４）但し、第１図（Ａ）、（＋３）において、
ｘｓは溶融池長、ｙｓは計算ビード幅、Ｔｓは凝固温度
である。
入熱量（ｑ）についてくり返し行なう。これにより、シ
ーム方向における温度（Ｔ ｘ ）が鋼材の融点となる
位置（ｘｓ）において、シーム直角方向における温度（
Ｔｙ）が鋼材の融点以上となる領域（２ｘｙｓ）が下記
（４）式の如く今回の目標ビード幅（ＷＢ）となる模擬
入熱量（ｑｓ）−を求める（第１図（Ａ）、（Ｂ）参照
） Ｗ Ｂ ＝ ２ Ｘ ｙ ｓ
・・・（４）但し、第１図（Ａ）、（＋３）において、
ｘｓは溶融池長、ｙｓは計算ビード幅、Ｔｓは凝固温度
である。
（３）上記（２）で求めた模擬入熱量（ｑｓ）を、今回
溶接の初期入熱量の設定値として、ＴＩＧ溶接等を行な
う。
溶接の初期入熱量の設定値として、ＴＩＧ溶接等を行な
う。
尚、上記入熱量（ｑｓ）は単位板厚についての値であり
、溶接機の溶接入熱量（Ｅ）は、例えば下記（５）式に
よる。
、溶接機の溶接入熱量（Ｅ）は、例えば下記（５）式に
よる。
Ｅ ＝ ｃ Ｘ ｑ ｓ Ｘ ｕ
…（５）但し、（５）式において、Ｃは板厚及び溶接
部開先形状による係数、Ｕは板厚である。
…（５）但し、（５）式において、Ｃは板厚及び溶接
部開先形状による係数、Ｕは板厚である。
従って、本発明によれば、電縫鋼管の溶接に際し、溶接
前に初期入熱量を決定でき、結果として、溶接初期段階
での品質不安定部を減少させることができる。
前に初期入熱量を決定でき、結果として、溶接初期段階
での品質不安定部を減少させることができる。
［実施例］
オースデナイト系ステンレス鋼管（外径３４πｍｎ＋、
板厚１．２ｔｍｍ）の溶接時に、本発明方法により初期
入熱量を決定し、溶接を行なった。
板厚１．２ｔｍｍ）の溶接時に、本発明方法により初期
入熱量を決定し、溶接を行なった。
この時の予定ビード幅と実ビード幅の関係を第４図に示
す。第４図によれば、種々の溶接速度で一定通りのビー
ド１１ｉｉｉ（最大偏差０．６ｍｍ ）が得られた。
す。第４図によれば、種々の溶接速度で一定通りのビー
ド１１ｉｉｉ（最大偏差０．６ｍｍ ）が得られた。
又、本発明方法によるこの時の造管歩止りを、従来法に
比較して示せば、第５図の通りである。
比較して示せば、第５図の通りである。
第５図によれば、本発明方法による時、試溶接による歩
止り損失がなくなり、歩止りの大幅な向上を達或できる
ことが認められる。
止り損失がなくなり、歩止りの大幅な向上を達或できる
ことが認められる。
［発明の効果］
以上のように本発明によれば、電縫鋼管の溶接に際し、
溶接前に初期入熱量を決定し、溶接初期段階での品質不
安定部を減少させることができる。
溶接前に初期入熱量を決定し、溶接初期段階での品質不
安定部を減少させることができる。
第１図は溶接部温度分布の算出結果を示す線図、第２図
は移動点熱源モデルを示す模式図、第３図は熱効率を示
す線図、第４図は本発明の実施結果を示す線図、第５図
は造管歩止りを示す比較図である。
は移動点熱源モデルを示す模式図、第３図は熱効率を示
す線図、第４図は本発明の実施結果を示す線図、第５図
は造管歩止りを示す比較図である。
Claims (1)
- （１）鋼板溶接時の溶接部温度分布（θｘ、θｙ）を表
わす移動点熱源モデル式と、予め求めてある熱効率（η
）とから、模擬入熱量（ｑ）による電縫鋼管溶接時の溶
接部温度分布（Ｔｘ、Ｔｙ）を算出し、シーム方向にお
ける温度（Ｔｘ）が鋼材の融点となる位置（ｘｓ）にお
いて、シーム直交方向における温度（Ｔｙ）が鋼材の融
点以上となる領域（２ｘｙｓ）が今回の目標ビード幅（
ＷＢ）となる模擬入熱量（ｑｓ）を求め、この模擬入熱
量（ｑｓ）を今回溶接の初期入熱量の設定値とする溶接
鋼管における初期入熱決定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15943289A JPH0327875A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 溶接鋼管における初期入熱決定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15943289A JPH0327875A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 溶接鋼管における初期入熱決定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0327875A true JPH0327875A (ja) | 1991-02-06 |
Family
ID=15693620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15943289A Pending JPH0327875A (ja) | 1989-06-23 | 1989-06-23 | 溶接鋼管における初期入熱決定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0327875A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001041965A1 (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Automatic welding device and welding skill training device |
| FR2878774A1 (fr) * | 2004-12-08 | 2006-06-09 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour determiner l'angle d'ouverture d'un chanfrein de soudage etroit |
| WO2017209282A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 日新製鋼株式会社 | Ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管の製造方法、ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管、およびｔｉｇ溶接ステンレス部材 |
| JP2017217699A (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 日新製鋼株式会社 | Ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管の製造方法、ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管、およびｔｉｇ溶接ステンレス部材 |
-
1989
- 1989-06-23 JP JP15943289A patent/JPH0327875A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001041965A1 (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-14 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Automatic welding device and welding skill training device |
| JP2001170770A (ja) * | 1999-12-10 | 2001-06-26 | Yaskawa Electric Corp | 自動溶接装置および溶接技能訓練装置 |
| US6750428B2 (en) | 1999-12-10 | 2004-06-15 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Automatic welding device and welding skill training device |
| FR2878774A1 (fr) * | 2004-12-08 | 2006-06-09 | Commissariat Energie Atomique | Procede pour determiner l'angle d'ouverture d'un chanfrein de soudage etroit |
| WO2006061536A1 (fr) * | 2004-12-08 | 2006-06-15 | Commissariat A L'energie Atomique | Procede pour determiner l'angle d'ouverture d'un chanfrein de soudage etroit utilisant un modele mathematique imposant des chargements thermiques sur le bain de soudage et sur les parois dudit chanfrein |
| WO2017209282A1 (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-07 | 日新製鋼株式会社 | Ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管の製造方法、ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管、およびｔｉｇ溶接ステンレス部材 |
| JP2017217699A (ja) * | 2016-06-03 | 2017-12-14 | 日新製鋼株式会社 | Ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管の製造方法、ｔｉｇ溶接ステンレス鋼管、およびｔｉｇ溶接ステンレス部材 |
| CN109562475A (zh) * | 2016-06-03 | 2019-04-02 | 日新制钢株式会社 | Tig焊接不锈钢管的制造方法、tig焊接不锈钢管、及tig焊接不锈钢构件 |
| US10603733B2 (en) | 2016-06-03 | 2020-03-31 | Nippon Steel Nisshin Co., Ltd. | Method for producing TIG welded stainless steel tube, TIG welded stainless steel tube, and TIG welded stainless member |
| CN109562475B (zh) * | 2016-06-03 | 2020-09-15 | 日新制钢株式会社 | Tig焊接不锈钢管的制造方法、tig焊接不锈钢管、及tig焊接不锈钢构件 |
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