JPH0532154B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0532154B2 JPH0532154B2 JP59137830A JP13783084A JPH0532154B2 JP H0532154 B2 JPH0532154 B2 JP H0532154B2 JP 59137830 A JP59137830 A JP 59137830A JP 13783084 A JP13783084 A JP 13783084A JP H0532154 B2 JPH0532154 B2 JP H0532154B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- current
- molten metal
- magnetic field
- force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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 Control (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は横向姿勢溶接の改良に関する。
第２図および第３図を参照して従来の横向姿勢
溶接方法を説明する。
溶接方法を説明する。
横向姿勢溶接は、第２図Ａに示すような横方向
に拡開した開先部を溶接する際に行なわれる。こ
のような横向溶接では重力により溶接金属が垂れ
下がる傾向があり、一般に品質および能率の点で
下向溶接よりも劣つている。即ち、第２図Ａに示
した母材１の開先を横向溶接する際、入熱を高く
して一回当りの溶着量の多い高能率溶接を行なう
と、第１図Ｂに示すように溶接金属が垂れ下が
り、ビード２…の形状不良や融合不良等の溶接欠
陥３が発生し易い。
に拡開した開先部を溶接する際に行なわれる。こ
のような横向溶接では重力により溶接金属が垂れ
下がる傾向があり、一般に品質および能率の点で
下向溶接よりも劣つている。即ち、第２図Ａに示
した母材１の開先を横向溶接する際、入熱を高く
して一回当りの溶着量の多い高能率溶接を行なう
と、第１図Ｂに示すように溶接金属が垂れ下が
り、ビード２…の形状不良や融合不良等の溶接欠
陥３が発生し易い。
そこで、上記のような横向姿勢溶接に際して
は、小入熱および小溶着量の条件で第２図Ｃに示
すような多層溶接をする方法が従来行なわれてい
る。
は、小入熱および小溶着量の条件で第２図Ｃに示
すような多層溶接をする方法が従来行なわれてい
る。
また、第３図Ａに示すように溶接すべき母材の
下板と上板とで開先角度を異ならせ、特に下板側
の開先角度を水平に近くすることにより開先内の
溶接は比較的高い入熱で溶接を行なう一方、表層
の仕上げビードの小入熱、小溶着量で溶接する方
法が用いられている。
下板と上板とで開先角度を異ならせ、特に下板側
の開先角度を水平に近くすることにより開先内の
溶接は比較的高い入熱で溶接を行なう一方、表層
の仕上げビードの小入熱、小溶着量で溶接する方
法が用いられている。
第２図Ｃのような小入熱、小溶着量による多層
溶接を用いれば溶接金属の垂れ下がりを抑制する
ことはできるが、溶接能率が大幅に低下するとい
う別の問題が生じる。
溶接を用いれば溶接金属の垂れ下がりを抑制する
ことはできるが、溶接能率が大幅に低下するとい
う別の問題が生じる。
また、第３図Ａ，Ｂの溶接方法でも溶接能率は
十分でなく、更に開先内部と表層部で溶接の施工
条件を変える必要があることから、溶接作業にお
ける操作が困難であるという問題があつた。
十分でなく、更に開先内部と表層部で溶接の施工
条件を変える必要があることから、溶接作業にお
ける操作が困難であるという問題があつた。
本発明は従来の横向姿勢溶接における上記問題
の解決を技術的課題とし、融合不良やビード形状
不良等の溶接欠陥を生じず、しかも溶接作業の操
作が容易で高能率の溶接が可能な横向姿勢溶接方
法を目的としてなされたものである。
の解決を技術的課題とし、融合不良やビード形状
不良等の溶接欠陥を生じず、しかも溶接作業の操
作が容易で高能率の溶接が可能な横向姿勢溶接方
法を目的としてなされたものである。
本発明では上記の目的を達成するため溶融池内
を流れる溶接電流に着目して該溶接電流に特定の
方向性を有する磁力を作用させ、両者間の電磁誘
導で溶融池の溶融金属を上方に押し上げるような
力を生起させることによつて溶融金属の垂れ下が
り防止を図つた。
を流れる溶接電流に着目して該溶接電流に特定の
方向性を有する磁力を作用させ、両者間の電磁誘
導で溶融池の溶融金属を上方に押し上げるような
力を生起させることによつて溶融金属の垂れ下が
り防止を図つた。
即ち、本発明による磁気攪拌横向姿勢溶接方法
は、通電チツプと、該通電チツプの外周部を巻回
するコイルとを具備した溶接装置によつて、溶接
後方溶融池内を流れる溶接電流と交差して溶融金
属を押し上げる方向の攪拌力を生起せしめる特定
方向の磁界、或いは溶融金属を押し上げる磁気ま
たは力の方が溶融金属を押し下げる磁気または力
よりも大きくなる交番磁界を与えながら溶接する
ことを特徴とするものである。
は、通電チツプと、該通電チツプの外周部を巻回
するコイルとを具備した溶接装置によつて、溶接
後方溶融池内を流れる溶接電流と交差して溶融金
属を押し上げる方向の攪拌力を生起せしめる特定
方向の磁界、或いは溶融金属を押し上げる磁気ま
たは力の方が溶融金属を押し下げる磁気または力
よりも大きくなる交番磁界を与えながら溶接する
ことを特徴とするものである。
第１図Ａは本発明を実施するための溶接装置１
０の一例と、該装置を用いた横向姿勢溶接の状態
を示している。同図において、１１は通電チツ
プ、１２は溶接ワイヤ、１３はワイヤ送給ロール
である。通電チツプ１１の胴部には絶縁板１４を
介して磁性体芯１５が被覆され、更にその上には
コイル１６が巻付けられている。そして、該コイ
ル１６は磁界発生電源１７に接続されている。
０の一例と、該装置を用いた横向姿勢溶接の状態
を示している。同図において、１１は通電チツ
プ、１２は溶接ワイヤ、１３はワイヤ送給ロール
である。通電チツプ１１の胴部には絶縁板１４を
介して磁性体芯１５が被覆され、更にその上には
コイル１６が巻付けられている。そして、該コイ
ル１６は磁界発生電源１７に接続されている。
上記第１図に基づいて本発明の作用を説明する
と、まず通電チツプ１１と母材１との間に溶接電
流を流し、溶接ワイヤ１２の先端と母材１との間
にアーク１８を発生させる。該アーク１８により
溶接ワイヤ１２の溶融で溶融池が形成され、送給
ロール１３で連続的に溶接ワイヤ１２を送給する
ことにより連続して溶接が行なわれる。他方、こ
れと同時に磁界発生電源１７からコイル１６に通
電することにより、第１図Ｂに破線で矢印で示す
方向の磁界２１が発生する。なお、同図中には溶
接電流が実線矢印２２で示してある。
と、まず通電チツプ１１と母材１との間に溶接電
流を流し、溶接ワイヤ１２の先端と母材１との間
にアーク１８を発生させる。該アーク１８により
溶接ワイヤ１２の溶融で溶融池が形成され、送給
ロール１３で連続的に溶接ワイヤ１２を送給する
ことにより連続して溶接が行なわれる。他方、こ
れと同時に磁界発生電源１７からコイル１６に通
電することにより、第１図Ｂに破線で矢印で示す
方向の磁界２１が発生する。なお、同図中には溶
接電流が実線矢印２２で示してある。
ところで溶接電流２２は、第１図Ｃに示すよう
に溶接ワイヤ１２の位置を中心として溶融金属３
０および母材１内を放射状に流れる。このため溶
接電流２２と磁界２１とが交差し、フレミングの
左手の法則により運動力が与えられる結果、溶融
金属３０は図中矢印３１で示すように撹拌される
ことになる。なお、Ｐは溶融池、Ｑはビードを
夫々示している。
に溶接ワイヤ１２の位置を中心として溶融金属３
０および母材１内を放射状に流れる。このため溶
接電流２２と磁界２１とが交差し、フレミングの
左手の法則により運動力が与えられる結果、溶融
金属３０は図中矢印３１で示すように撹拌される
ことになる。なお、Ｐは溶融池、Ｑはビードを
夫々示している。
当然ながら、上記のようにして生じる撹拌力３
１の方向は磁界２１の方向、即ち磁界発生電源１
７から供給される磁化電流の方向によつて変化
し、従つてビードＱの形状も変化する。そこで、
磁化電流の方向と、撹拌力３１およびビードＱの
形状との関係を示せば第４図〜第６図の通りであ
る。この何れの場合にも、図Ａは第１図のと同じ
方向の磁界を生じる向きを＋として示す磁化電流
の方向、図Ｂは撹拌力３１の方向、図Ｃはビード
Ｑの形状を示している。なお、溶接電流は直流逆
極性（溶接ワイヤ１２が＋、母材１が−）として
考察している。
１の方向は磁界２１の方向、即ち磁界発生電源１
７から供給される磁化電流の方向によつて変化
し、従つてビードＱの形状も変化する。そこで、
磁化電流の方向と、撹拌力３１およびビードＱの
形状との関係を示せば第４図〜第６図の通りであ
る。この何れの場合にも、図Ａは第１図のと同じ
方向の磁界を生じる向きを＋として示す磁化電流
の方向、図Ｂは撹拌力３１の方向、図Ｃはビード
Ｑの形状を示している。なお、溶接電流は直流逆
極性（溶接ワイヤ１２が＋、母材１が−）として
考察している。
第４図は第１図Ｂと同じ方向の磁化電流を流し
た場合である。同図Ｂで溶接が左から右に進行す
る場合、溶融金属３０で形成される溶融池Ｐは溶
接ワイヤ１２による溶接位置の後方に形成される
ため、この溶接池Ｐ内の溶接金属３０には反時計
方向の撹拌力３１が作用する。該撹拌力３１が溶
融金属３０を垂れ下がらせる重力Ｗに抗する結
果、ビードＱは同図Ｃに示すように上下略均一と
なり、良好な溶接が行なわれる。
た場合である。同図Ｂで溶接が左から右に進行す
る場合、溶融金属３０で形成される溶融池Ｐは溶
接ワイヤ１２による溶接位置の後方に形成される
ため、この溶接池Ｐ内の溶接金属３０には反時計
方向の撹拌力３１が作用する。該撹拌力３１が溶
融金属３０を垂れ下がらせる重力Ｗに抗する結
果、ビードＱは同図Ｃに示すように上下略均一と
なり、良好な溶接が行なわれる。
第５図は、同図Ａから明らかなように、第４図
のとは逆方向の磁化電流を流した場合を示してい
る。この場合には溶接金属３０に作用する撹拌力
３１が時計方向となり、重力Ｗと重複するため、
ビードＱには更に顕著な垂れ下がりが生じてしま
う。
のとは逆方向の磁化電流を流した場合を示してい
る。この場合には溶接金属３０に作用する撹拌力
３１が時計方向となり、重力Ｗと重複するため、
ビードＱには更に顕著な垂れ下がりが生じてしま
う。
第６図は、同図A1，A2に示すように磁化電流
を交番電流とした場合を示している。この場合、
同図Ｂに示すように反時計方向の撹拌力３１と時
計方向の撹拌力３１′が交互に作用することにな
る。しかし、同図A1のように交番電流の幅を変
えたり、また同図A2に示すように交番電流の強
度を変えて反時計方向の撹拌力３１の方を大きく
することにより、同図Ｃに示すように上下均一な
ビードＱを得ることができる。更に、この場合に
は結晶の微細化や溶湯中のガス浮上を促進する作
用をも生じることになる。
を交番電流とした場合を示している。この場合、
同図Ｂに示すように反時計方向の撹拌力３１と時
計方向の撹拌力３１′が交互に作用することにな
る。しかし、同図A1のように交番電流の幅を変
えたり、また同図A2に示すように交番電流の強
度を変えて反時計方向の撹拌力３１の方を大きく
することにより、同図Ｃに示すように上下均一な
ビードＱを得ることができる。更に、この場合に
は結晶の微細化や溶湯中のガス浮上を促進する作
用をも生じることになる。
上記作用の説明から理解されるように、本発明
の磁気撹拌横向姿勢溶接方法によれば、ビードの
垂れ下がりを生じることなく高入熱で横向溶接を
行なうことができる。従つて、高品質且つ高能率
の横向姿勢溶接が可能となり、繁雑な操作も不要
である等、顕著な効果が得られる。
の磁気撹拌横向姿勢溶接方法によれば、ビードの
垂れ下がりを生じることなく高入熱で横向溶接を
行なうことができる。従つて、高品質且つ高能率
の横向姿勢溶接が可能となり、繁雑な操作も不要
である等、顕著な効果が得られる。
第１図Ａ，Ｂ，Ｃで説明した方法で磁気撹拌横
向姿勢溶接を行なつた。なお、溶接装置１０にお
ける磁性体芯１５には軟鉄、コイル１６としては
直径1.2mmの耐熱電線で200回巻きのものを用い、
磁化電流は4Aとした。この場合、溶接部直下で
の磁界強度は100ガウスであつた。他方、溶接条
件は直径２mmのフラツクス入り溶接ワイヤを用
い、溶接電流250A、電圧25V、速度30cm／分と
し、既述の方法で横向姿勢溶接を行なつたとこ
ろ、上下均一な溶接ビードが得られた。
向姿勢溶接を行なつた。なお、溶接装置１０にお
ける磁性体芯１５には軟鉄、コイル１６としては
直径1.2mmの耐熱電線で200回巻きのものを用い、
磁化電流は4Aとした。この場合、溶接部直下で
の磁界強度は100ガウスであつた。他方、溶接条
件は直径２mmのフラツクス入り溶接ワイヤを用
い、溶接電流250A、電圧25V、速度30cm／分と
し、既述の方法で横向姿勢溶接を行なつたとこ
ろ、上下均一な溶接ビードが得られた。
次に、第６図Ａの交番磁化電流（＋側と−側の
時間比率は２：１、周波数は３Hz）を用い、上記
と同様の横向姿勢溶接を行なつたところ、ビード
形状は良好で、ブローホール発生数も減少した。
時間比率は２：１、周波数は３Hz）を用い、上記
と同様の横向姿勢溶接を行なつたところ、ビード
形状は良好で、ブローホール発生数も減少した。
なお、比較例として第５図Ａのような逆極性の
磁化電流で同様の溶接を行なつた結果、ビードは
上方部がえぐられて下方側に凸となつた悪い形状
になつた。
磁化電流で同様の溶接を行なつた結果、ビードは
上方部がえぐられて下方側に凸となつた悪い形状
になつた。
第１図Ａは本発明を実施するための装置の一例
と、これを用いた横向姿勢溶接の状態を示す説明
図であり、同図Ｂ，Ｃはその作用を示す説明図、
第２図Ａ，Ｂ，Ｃおよび第３図Ａ，Ｂは従来の横
向姿勢溶接方法とその問題点を示す説明図、第４
図〜第６図は本発明において採用する磁界の方向
がビードの形状に与える影響を示す説明図であ
る。 １０……溶接装置、１１……通電チツプ、１２
……溶接ワイヤ、１３……ワイヤ送給ロール、１
４……絶縁板、１５……磁性体芯、１６……コイ
ル、１７……磁界発生電源、１８……アーク、２
１……磁界、２２……溶接電流、３０……溶融金
属、３１……撹拌力。
と、これを用いた横向姿勢溶接の状態を示す説明
図であり、同図Ｂ，Ｃはその作用を示す説明図、
第２図Ａ，Ｂ，Ｃおよび第３図Ａ，Ｂは従来の横
向姿勢溶接方法とその問題点を示す説明図、第４
図〜第６図は本発明において採用する磁界の方向
がビードの形状に与える影響を示す説明図であ
る。 １０……溶接装置、１１……通電チツプ、１２
……溶接ワイヤ、１３……ワイヤ送給ロール、１
４……絶縁板、１５……磁性体芯、１６……コイ
ル、１７……磁界発生電源、１８……アーク、２
１……磁界、２２……溶接電流、３０……溶融金
属、３１……撹拌力。
Claims (1)
- １ 横向姿勢溶接において、通電チツプと、該通
電チツプの外周部を巻回するコイルとを具備した
溶接装置によつて、溶接後方溶融池内を流れる溶
接電流と交差して溶融金属を押し上げる方向の攪
拌力を生起せしめる特定方向の磁界、或いは溶融
金属を押し上げる磁気または力の方が溶融金属を
押し下げる磁気または力よりも大きくなる交番磁
界を与えながら溶接することを特徴とする磁気攪
拌横向溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13783084A JPS6117372A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 磁気撹拌横向溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13783084A JPS6117372A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 磁気撹拌横向溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117372A JPS6117372A (ja) | 1986-01-25 |
| JPH0532154B2 true JPH0532154B2 (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=15207832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13783084A Granted JPS6117372A (ja) | 1984-07-03 | 1984-07-03 | 磁気撹拌横向溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117372A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR940004030B1 (ko) * | 1990-03-05 | 1994-05-11 | 마쓰다 가부시끼가이샤 | 재용융경화 처리장치 |
| JPH0463397A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 音色制御装置 |
| CN102922153B (zh) * | 2012-11-27 | 2014-10-15 | 哈尔滨工业大学 | 一种激光引导gmaw电弧复合横向焊接方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54155954A (en) * | 1978-05-30 | 1979-12-08 | Showa Aluminium Co Ltd | Deffective prevention in aluminum dcspp tig welding |
| JPS58100970A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 横向溶接方法 |
| JPS5913577A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Ｔ継手溶接法 |
-
1984
- 1984-07-03 JP JP13783084A patent/JPS6117372A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6117372A (ja) | 1986-01-25 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |