JPH055582B2 - - Google Patents
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- JPH055582B2 JPH055582B2 JP61158547A JP15854786A JPH055582B2 JP H055582 B2 JPH055582 B2 JP H055582B2 JP 61158547 A JP61158547 A JP 61158547A JP 15854786 A JP15854786 A JP 15854786A JP H055582 B2 JPH055582 B2 JP H055582B2
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- welding
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Description
［産業上の利用分野］
本発明はフラツクス入りワイヤを使用する上向
片面溶接方法に関し、詳細には開先変動が大きく
ても安定した裏波ビードを形成することができる
上向片面溶接方法に関するものである。 ［従来の技術］ 造船における船底の溶接や橋梁における大ブロ
ツクの建造等に当たつては、上向姿勢で行なわな
ければならない溶接箇所にしばしば遭遇する。と
ころが上向姿勢の溶接では溶接金属の溶け落ちが
発生し易く溶接の中断を余儀なくされることが多
い。従つて溶接欠陥を生じる危険があり、溶接箇
所の裏面側から下向姿勢で溶接（補修溶接を含
む）を実施することになるので挟隘部に入りこん
での溶接作業となり、余分な工程や工数が増えて
しまう。 そこで上向片面溶接においても良好な溶接継手
を得ることのできる方法について色々の工夫及び
提案がなされてはいるものの、実用面において完
壁と考えられるものは未だ知られていない。 その原因の１つとしては母材の開先形状が一定
でないことを挙げることができる。即ち母材間の
ギヤツプが小さ過ぎると裏波ビードが形成され
ず、反対にギヤツプが大き過ぎると裏波ビードに
へこみが生じたり或は表ビードん凸部が生じ、次
層での融合不良を引き起こしたり又は溶け落ち等
の不都合を引き起こすので、開先ルート幅は溶接
線全長に亘つて可及的均等なものにしなければな
らない。そこで例えば特開昭48−56543号では、
開先幅の変動を打消し得る様な幅に調整された薄
鋼板をギヤツプ内に挿入するという試みがなされ
ているが、この様な条件を満足する薄鋼板を形成
することは実用上ほとんど不可能である。 ［発明が解決しようとする問題点］ また立向姿勢や上向姿勢の溶接では、表ビード
の凸形化を防止する溶接方法としてソリツドワイ
ヤを用いた短絡移行（シヨートアーク）溶接が採
用されることがある。短絡移行ではアーク電圧を
低くして溶融金属を接触させることにより安定移
行させるのであるが、ソリツドワイヤを使用する
場合の実質的なアーク電圧は16〜23V程度の比較
的狭い範囲であり、この範囲を外れるとアークが
不安定となつて安定溶接の連続実施が困難とな
る。 また短絡回数は約70〜130回と比較的多く、短
絡回数が少なくなると表ビードが凸形となつたり
溶け落ちを発生する。このようにソリツドワイヤ
を用いた短絡移行での溶接条件幅は非常に狭い。
さらに上向姿勢の片面溶接においても母材の許容
ギヤツプ範囲が狭い（実質上４±１mm）という限
定が緩和される訳ではない。従つてソリツドワイ
ヤを用いて短絡移行を行なう上記改良方法であつ
ても母材間のギヤツプが一定しない上向溶接には
不向きであり、実用性に乏しいものであつた。 そこで本発明者はギヤツプ変動を伴なう開先で
あつても上向姿勢で安定して連続溶接を行なうこ
とのできる方法を提供すべく種々研究を積み重ね
た結果、本発明を完成させるに至つた。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成し得た本発明方法は、50重量％
以上が造滓剤であるフラツクスをワイヤ全重量に
対して10〜30％含有させたフラツクス入りワイヤ
を用い、該ワイヤの後退角度を20〜50度の範囲に
設定しつつ、短絡回数を15〜50回／秒の範囲で上
向溶接する点を要旨とするものである。 ［作用］ 本発明はフラツクス入りワイヤを用いて上向溶
接する方法であり、ワイヤ重量に対するフラツク
スの充填割合は10〜30％（重量％の意味、以下同
じ）の範囲とする。即ちフラツクスが10％未満で
あるとソリツドワイヤの溶接特性と類似した性質
を呈し、前項で述べた様な不具合点が解消され
ず、逆に30％超えるとワイヤの強度不足による送
給不良が発生し、アーク不安定となつて表ビード
形状も不良となる。 またフラツクス中の造滓剤はフラツクス全体の
50％以上とし、スラグによる表ビードの保持効果
を安定的に発揮せしめる。本発明で用いられる造
滓剤は、スラグ形成を主目的とするものの他、結
果的にスラグとして残留するものを含み、例えば
TiO2，ZrO2，SiO2，Al2O3，K2Ｏ，Na2Ｏ等が
挙げられる。 なお以下に記載するフラツクス入りワイヤとは
上記範囲のものとする。 第１図は水平母材１を上向溶接する場合の説明
図である。このとき溶接進行方向（矢印Ｂ）に対
する垂直線Ｈと溶接用ワイヤ４のなす後退角度
A1は20〜50度の範囲に設定する必要があり、後
退角度A1が20度未満の場合にはアーク切れが発
生し易く、逆に50度を超えるとアーク状態の監視
及びアーク狙いの位置調整が困難となつて溶接作
業に支障をきたし、溶接が不安定となる。 尚図中の符号２は溶接金属、３ａ，３ｂはスラ
グ、５は溶接トーチ、６はウイーバー、７は裏当
材を夫々示す。 フラツクス入りワイヤは通常フリーフライト
（粒状移行や噴霧状移行）状態で使用されること
が多いが、アーク電圧を下げることによつて短絡
移行となり本発明はこの短絡移行を積極的に利用
するものである。いまアーク電流一定の条件下で
アーク電圧を下げると短絡回数は増加するが、短
絡回数が50回／秒より多くなると入熱が不足して
母材の溶込みが不十分となり安定した溶接はでき
ない。逆に短絡回数が15回／秒より少ないと入熱
量が多くなり過ぎて裏ビードが凹状となり、極端
な場合には溶け落ちを生じる。 溶接用ワイヤのウイービングは母材間のギヤツ
プの大きさに応じて第４図ａに示す様に開先左右
方向に振幅させて行なうが、図示した様な直線的
ウイービングでは溶融金属の溶け落ちが生じ易く
なり表ビードが凸状に、また裏ビードが凹状とな
る。そこで本発明の好ましい実施態様では第４図
ｂ，ｃに示す様に開先左右方向及び母材板厚方向
を含む２次元面内でウイービングさせることと
し、その結果溶融金属の濡れ性が良好となつて溶
融金属の溶け落ちが少なくなり、ビード外観も良
好となる。 ［実施例］ 第１表は母材SM41B（厚さ16mm）をフラツクス
充填割合の異なるワイヤによつて上向溶接した場
合の溶接結果を示す。尚溶接条件は下記する通り
である。 溶接条件 電流：140〜160A 電圧：17〜19V 速度：６〜９cm／分 開先形状：ギヤツプ６mm、50°V字型開先 シールドガス：Ar−20％CO2 ワイヤ：YCW−２ 裏当材：KL−３ ウイービング条件 振幅Ｗ：５〜８mm 振幅Ｄ：２mm フラツクス組成：造滓剤60％、鉄粉10％、脱酸
剤30％
片面溶接方法に関し、詳細には開先変動が大きく
ても安定した裏波ビードを形成することができる
上向片面溶接方法に関するものである。 ［従来の技術］ 造船における船底の溶接や橋梁における大ブロ
ツクの建造等に当たつては、上向姿勢で行なわな
ければならない溶接箇所にしばしば遭遇する。と
ころが上向姿勢の溶接では溶接金属の溶け落ちが
発生し易く溶接の中断を余儀なくされることが多
い。従つて溶接欠陥を生じる危険があり、溶接箇
所の裏面側から下向姿勢で溶接（補修溶接を含
む）を実施することになるので挟隘部に入りこん
での溶接作業となり、余分な工程や工数が増えて
しまう。 そこで上向片面溶接においても良好な溶接継手
を得ることのできる方法について色々の工夫及び
提案がなされてはいるものの、実用面において完
壁と考えられるものは未だ知られていない。 その原因の１つとしては母材の開先形状が一定
でないことを挙げることができる。即ち母材間の
ギヤツプが小さ過ぎると裏波ビードが形成され
ず、反対にギヤツプが大き過ぎると裏波ビードに
へこみが生じたり或は表ビードん凸部が生じ、次
層での融合不良を引き起こしたり又は溶け落ち等
の不都合を引き起こすので、開先ルート幅は溶接
線全長に亘つて可及的均等なものにしなければな
らない。そこで例えば特開昭48−56543号では、
開先幅の変動を打消し得る様な幅に調整された薄
鋼板をギヤツプ内に挿入するという試みがなされ
ているが、この様な条件を満足する薄鋼板を形成
することは実用上ほとんど不可能である。 ［発明が解決しようとする問題点］ また立向姿勢や上向姿勢の溶接では、表ビード
の凸形化を防止する溶接方法としてソリツドワイ
ヤを用いた短絡移行（シヨートアーク）溶接が採
用されることがある。短絡移行ではアーク電圧を
低くして溶融金属を接触させることにより安定移
行させるのであるが、ソリツドワイヤを使用する
場合の実質的なアーク電圧は16〜23V程度の比較
的狭い範囲であり、この範囲を外れるとアークが
不安定となつて安定溶接の連続実施が困難とな
る。 また短絡回数は約70〜130回と比較的多く、短
絡回数が少なくなると表ビードが凸形となつたり
溶け落ちを発生する。このようにソリツドワイヤ
を用いた短絡移行での溶接条件幅は非常に狭い。
さらに上向姿勢の片面溶接においても母材の許容
ギヤツプ範囲が狭い（実質上４±１mm）という限
定が緩和される訳ではない。従つてソリツドワイ
ヤを用いて短絡移行を行なう上記改良方法であつ
ても母材間のギヤツプが一定しない上向溶接には
不向きであり、実用性に乏しいものであつた。 そこで本発明者はギヤツプ変動を伴なう開先で
あつても上向姿勢で安定して連続溶接を行なうこ
とのできる方法を提供すべく種々研究を積み重ね
た結果、本発明を完成させるに至つた。 ［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成し得た本発明方法は、50重量％
以上が造滓剤であるフラツクスをワイヤ全重量に
対して10〜30％含有させたフラツクス入りワイヤ
を用い、該ワイヤの後退角度を20〜50度の範囲に
設定しつつ、短絡回数を15〜50回／秒の範囲で上
向溶接する点を要旨とするものである。 ［作用］ 本発明はフラツクス入りワイヤを用いて上向溶
接する方法であり、ワイヤ重量に対するフラツク
スの充填割合は10〜30％（重量％の意味、以下同
じ）の範囲とする。即ちフラツクスが10％未満で
あるとソリツドワイヤの溶接特性と類似した性質
を呈し、前項で述べた様な不具合点が解消され
ず、逆に30％超えるとワイヤの強度不足による送
給不良が発生し、アーク不安定となつて表ビード
形状も不良となる。 またフラツクス中の造滓剤はフラツクス全体の
50％以上とし、スラグによる表ビードの保持効果
を安定的に発揮せしめる。本発明で用いられる造
滓剤は、スラグ形成を主目的とするものの他、結
果的にスラグとして残留するものを含み、例えば
TiO2，ZrO2，SiO2，Al2O3，K2Ｏ，Na2Ｏ等が
挙げられる。 なお以下に記載するフラツクス入りワイヤとは
上記範囲のものとする。 第１図は水平母材１を上向溶接する場合の説明
図である。このとき溶接進行方向（矢印Ｂ）に対
する垂直線Ｈと溶接用ワイヤ４のなす後退角度
A1は20〜50度の範囲に設定する必要があり、後
退角度A1が20度未満の場合にはアーク切れが発
生し易く、逆に50度を超えるとアーク状態の監視
及びアーク狙いの位置調整が困難となつて溶接作
業に支障をきたし、溶接が不安定となる。 尚図中の符号２は溶接金属、３ａ，３ｂはスラ
グ、５は溶接トーチ、６はウイーバー、７は裏当
材を夫々示す。 フラツクス入りワイヤは通常フリーフライト
（粒状移行や噴霧状移行）状態で使用されること
が多いが、アーク電圧を下げることによつて短絡
移行となり本発明はこの短絡移行を積極的に利用
するものである。いまアーク電流一定の条件下で
アーク電圧を下げると短絡回数は増加するが、短
絡回数が50回／秒より多くなると入熱が不足して
母材の溶込みが不十分となり安定した溶接はでき
ない。逆に短絡回数が15回／秒より少ないと入熱
量が多くなり過ぎて裏ビードが凹状となり、極端
な場合には溶け落ちを生じる。 溶接用ワイヤのウイービングは母材間のギヤツ
プの大きさに応じて第４図ａに示す様に開先左右
方向に振幅させて行なうが、図示した様な直線的
ウイービングでは溶融金属の溶け落ちが生じ易く
なり表ビードが凸状に、また裏ビードが凹状とな
る。そこで本発明の好ましい実施態様では第４図
ｂ，ｃに示す様に開先左右方向及び母材板厚方向
を含む２次元面内でウイービングさせることと
し、その結果溶融金属の濡れ性が良好となつて溶
融金属の溶け落ちが少なくなり、ビード外観も良
好となる。 ［実施例］ 第１表は母材SM41B（厚さ16mm）をフラツクス
充填割合の異なるワイヤによつて上向溶接した場
合の溶接結果を示す。尚溶接条件は下記する通り
である。 溶接条件 電流：140〜160A 電圧：17〜19V 速度：６〜９cm／分 開先形状：ギヤツプ６mm、50°V字型開先 シールドガス：Ar−20％CO2 ワイヤ：YCW−２ 裏当材：KL−３ ウイービング条件 振幅Ｗ：５〜８mm 振幅Ｄ：２mm フラツクス組成：造滓剤60％、鉄粉10％、脱酸
剤30％
【表】
この結果フラツクスの充填割合が10〜30％の範
囲内であれば表ビード形状及び裏ビード形状は良
好な溶接部が得られることが分かる。 また第２表は上記と同様の溶接条件下において
フラツクス充填割合を20％として、該フラツクス
中の造滓剤の割合を変化させた場合の上向溶接結
果を示す。尚フラツクス中の造滓剤以外の組成が
脱酸剤を20％とし、残部を鉄粉とした。
囲内であれば表ビード形状及び裏ビード形状は良
好な溶接部が得られることが分かる。 また第２表は上記と同様の溶接条件下において
フラツクス充填割合を20％として、該フラツクス
中の造滓剤の割合を変化させた場合の上向溶接結
果を示す。尚フラツクス中の造滓剤以外の組成が
脱酸剤を20％とし、残部を鉄粉とした。
【表】
この結果フラツクス中の造滓剤の割合が50％以
上であれば表ビードのスラグは均一に付着され、
裏ビードの形状も良好とすることができる。 第３図は基礎実験結果を示すグラフで、ソリツ
ドワイヤ（□印及び◇印）及びフラツクス入りワ
イヤ（○印と△印）を用いて母材SM41B（厚さ12
mm）上に短絡移行状態で下向溶接したときの短絡
回数とアーク電圧の関係を示す。尚溶接ワイヤは
1.2mmφのものを使用し、ワイヤ角度は母材に対
して直角とし、シールドガスとしてCO2を用い
た。溶接電流は夫々150A（□印）、130A（◇印）、
160A（○印）、140A（△印）とした。その結果ソ
リツドワイヤを用いた場合には、アーク電圧がお
およそ23V以上となるとアークがふらつく状態と
なり安定した溶接ができず、また約16V以下とな
るとワイヤを溶融させる熱量が不足してアーク切
れを生じることがあつた。 一方フラツクス入りワイヤを用いた場合には、
上記電流範囲では高電圧状態でフリーライトとな
つて大粒のスパツタを発生し作業性を悪化させた
が、電圧を下げることによつて安定した短絡移行
が行なえる様になり、短絡回数15〜50回／秒にお
いて良好な溶接部を得ることができた。 第２図は片面上向溶接における短絡回数と許容
ギヤツプ範囲の関係を示すグラフであり、ソリツ
ドワイヤにおける適正な短絡回数は60〜130回／
秒程度と比較的許容度が広いが母材間の許容ギヤ
ツプ範囲は４±１mm程度と非常に狭い。これに対
しフラツクス入りワイヤでは短絡回数の許容範囲
は15〜50回／秒と狭くなるが逆に許容ギヤツプ範
囲は３〜12mmと広くなり、大きなギヤツプ変動に
対しても適応性が良くなることが分かる。尚ギヤ
ツプが３mm以下では裏ビードが出なかつたり、出
ても凹状を呈し、さらに１mm以下では融合不良を
発生し、逆にギヤツプが12mmを超えると入熱増加
に対してスラグによるビード保持効果が期待でき
なくなつて表ビードが凸状を呈し、ギヤツプがさ
らに広がると溶け落ちを発生する。 本発明の好ましいウイービングパターンは第４
図ｂ，ｃに例示した通りであるが、溶接トーチ５
に第１図の様な後退角度A1が与えられているの
で、ワイヤの移動方向を側面から見ると第１図に
示す様になり（但し溶接台車の矢印Ｂ方向への進
行を停止させた状態で考えている）、同図に示す
様な傾き角度A2（90−A1）が与えられる。この傾
き角度A2がクレータの傾き角度A3と同等の場合
にはウイービング中のワイヤ突出し長さの変動が
ない為安定した溶接が可能であり、実用上はこの
傾き角度A2を10〜60度とすることが好ましい。 またウイービングの開先左右方向の振幅Ｗ［第
４図ｂ］は、母材ギヤツプ＋４mmから母材ギヤツ
プ間−２mmの範囲であることが好ましく、振幅Ｗ
が小さ過ぎると溶接金属がギヤツプ間にブリツジ
されないので母材表面への溶け込みが不十分とな
つて溶接不可能となり、また逆に大き過ぎるとア
ークの不安定を招く。 第５図はウイービングの板厚方向振幅Ｄとビー
ド形状との関係を示すグラフである。母材として
SM41B、溶接ワイヤとして前記成分のフラツク
ス入りワイヤYCW−24、裏当材として固形フラ
ツクスタイプのKL−３、シールドガスとして
CO2を夫々用い、後退角度40度で上向溶接を行な
つた。尚開先はギヤツプ６mmで50°のＶ字形開先
とした。図中の○印は裏ビード余盛高さを示し、
△印は表ビード中央部高さを示す。 この結果振幅Ｄが０mmでは、電流、電圧を下げ
て入熱を減らしたり、或はウイービングの両端で
ワイヤの移動を止めてビードのなじみを向上させ
ても表ビードの凸状化を防ぐことはできず、逆に
振幅Ｄを６mmより大きくすると溶接初層ののど厚
以上の運棒となつてアークが不安定になり、裏ビ
ードが凹状化する。従つて振幅Ｄの適正な範囲は
0.5〜６mm内に設定されることが好ましい。 短絡回数は15〜50回／秒とするための定電圧特
性の電源としては、サイリスタを用いるものより
はトランジスタを用いるもののほうが良い。これ
は、サイリスタ型では短絡時とアーク発生時の平
均電圧しか調整できないのに対し、トランジスタ
型ではアーク発生時の電圧調整も可能であり、短
絡回数を増加することが可能だからである。 裏当材については格別の制限はないが、通常使
用される炭酸ガス溶接用裏当材がもつとも好都合
であり、また材料面においてもセラミツクタイプ
及びフラツクスを成形したタイプのいずれを適用
してもよく、上向溶接用として特殊なものを準備
する必要はない。 さらにシールドガスについても制限は無いが、
例えばCO2やAr−CO2を用いる場合にはフラツク
スに含有させる造滓材としてTiO2を50％以上充
填したものを使用したときに最適の溶接作業性を
得ることができる。 第３表は溶接条件を種々変更して上向溶接した
ときの裏・表ビード形状を観察した結果を示す。
実験番号１〜16では、母材としてSM50A（厚さ16
mm）シールドガスとしてAr−20％CO2、裏当材
としてKL−３、ソリツドワイヤとしてYCW−
２、フラツクス入りワイヤとしてYFW−34を
夫々用い、50°V字型開先の母材に後退角度30〜
40度で上向溶接を実施した。また実験番号17〜22
は母材やワイヤ等を変更して上向溶接した場合の
例を示す。
上であれば表ビードのスラグは均一に付着され、
裏ビードの形状も良好とすることができる。 第３図は基礎実験結果を示すグラフで、ソリツ
ドワイヤ（□印及び◇印）及びフラツクス入りワ
イヤ（○印と△印）を用いて母材SM41B（厚さ12
mm）上に短絡移行状態で下向溶接したときの短絡
回数とアーク電圧の関係を示す。尚溶接ワイヤは
1.2mmφのものを使用し、ワイヤ角度は母材に対
して直角とし、シールドガスとしてCO2を用い
た。溶接電流は夫々150A（□印）、130A（◇印）、
160A（○印）、140A（△印）とした。その結果ソ
リツドワイヤを用いた場合には、アーク電圧がお
およそ23V以上となるとアークがふらつく状態と
なり安定した溶接ができず、また約16V以下とな
るとワイヤを溶融させる熱量が不足してアーク切
れを生じることがあつた。 一方フラツクス入りワイヤを用いた場合には、
上記電流範囲では高電圧状態でフリーライトとな
つて大粒のスパツタを発生し作業性を悪化させた
が、電圧を下げることによつて安定した短絡移行
が行なえる様になり、短絡回数15〜50回／秒にお
いて良好な溶接部を得ることができた。 第２図は片面上向溶接における短絡回数と許容
ギヤツプ範囲の関係を示すグラフであり、ソリツ
ドワイヤにおける適正な短絡回数は60〜130回／
秒程度と比較的許容度が広いが母材間の許容ギヤ
ツプ範囲は４±１mm程度と非常に狭い。これに対
しフラツクス入りワイヤでは短絡回数の許容範囲
は15〜50回／秒と狭くなるが逆に許容ギヤツプ範
囲は３〜12mmと広くなり、大きなギヤツプ変動に
対しても適応性が良くなることが分かる。尚ギヤ
ツプが３mm以下では裏ビードが出なかつたり、出
ても凹状を呈し、さらに１mm以下では融合不良を
発生し、逆にギヤツプが12mmを超えると入熱増加
に対してスラグによるビード保持効果が期待でき
なくなつて表ビードが凸状を呈し、ギヤツプがさ
らに広がると溶け落ちを発生する。 本発明の好ましいウイービングパターンは第４
図ｂ，ｃに例示した通りであるが、溶接トーチ５
に第１図の様な後退角度A1が与えられているの
で、ワイヤの移動方向を側面から見ると第１図に
示す様になり（但し溶接台車の矢印Ｂ方向への進
行を停止させた状態で考えている）、同図に示す
様な傾き角度A2（90−A1）が与えられる。この傾
き角度A2がクレータの傾き角度A3と同等の場合
にはウイービング中のワイヤ突出し長さの変動が
ない為安定した溶接が可能であり、実用上はこの
傾き角度A2を10〜60度とすることが好ましい。 またウイービングの開先左右方向の振幅Ｗ［第
４図ｂ］は、母材ギヤツプ＋４mmから母材ギヤツ
プ間−２mmの範囲であることが好ましく、振幅Ｗ
が小さ過ぎると溶接金属がギヤツプ間にブリツジ
されないので母材表面への溶け込みが不十分とな
つて溶接不可能となり、また逆に大き過ぎるとア
ークの不安定を招く。 第５図はウイービングの板厚方向振幅Ｄとビー
ド形状との関係を示すグラフである。母材として
SM41B、溶接ワイヤとして前記成分のフラツク
ス入りワイヤYCW−24、裏当材として固形フラ
ツクスタイプのKL−３、シールドガスとして
CO2を夫々用い、後退角度40度で上向溶接を行な
つた。尚開先はギヤツプ６mmで50°のＶ字形開先
とした。図中の○印は裏ビード余盛高さを示し、
△印は表ビード中央部高さを示す。 この結果振幅Ｄが０mmでは、電流、電圧を下げ
て入熱を減らしたり、或はウイービングの両端で
ワイヤの移動を止めてビードのなじみを向上させ
ても表ビードの凸状化を防ぐことはできず、逆に
振幅Ｄを６mmより大きくすると溶接初層ののど厚
以上の運棒となつてアークが不安定になり、裏ビ
ードが凹状化する。従つて振幅Ｄの適正な範囲は
0.5〜６mm内に設定されることが好ましい。 短絡回数は15〜50回／秒とするための定電圧特
性の電源としては、サイリスタを用いるものより
はトランジスタを用いるもののほうが良い。これ
は、サイリスタ型では短絡時とアーク発生時の平
均電圧しか調整できないのに対し、トランジスタ
型ではアーク発生時の電圧調整も可能であり、短
絡回数を増加することが可能だからである。 裏当材については格別の制限はないが、通常使
用される炭酸ガス溶接用裏当材がもつとも好都合
であり、また材料面においてもセラミツクタイプ
及びフラツクスを成形したタイプのいずれを適用
してもよく、上向溶接用として特殊なものを準備
する必要はない。 さらにシールドガスについても制限は無いが、
例えばCO2やAr−CO2を用いる場合にはフラツク
スに含有させる造滓材としてTiO2を50％以上充
填したものを使用したときに最適の溶接作業性を
得ることができる。 第３表は溶接条件を種々変更して上向溶接した
ときの裏・表ビード形状を観察した結果を示す。
実験番号１〜16では、母材としてSM50A（厚さ16
mm）シールドガスとしてAr−20％CO2、裏当材
としてKL−３、ソリツドワイヤとしてYCW−
２、フラツクス入りワイヤとしてYFW−34を
夫々用い、50°V字型開先の母材に後退角度30〜
40度で上向溶接を実施した。また実験番号17〜22
は母材やワイヤ等を変更して上向溶接した場合の
例を示す。
【表】
実験番号１〜５はソリツドワイヤを用いた従来
例であり、短絡回数が70〜130回／秒の範囲内で
なければ良好なビード形状を得ることはできず、
ギヤツプは４mm程度でなければ良好なビード形状
は得られない。 実験番号６〜８は本発明に対する比較例であ
り、ギヤツプが狭すぎる場合（実験番号６）には
裏ビードが凹状になり、また短絡回数が少ない場
合（実験番号７）にはアークが安定せずに裏ビー
ドが凹状になり、短絡回数が多い場合（実験番号
８）には入熱不足となつて融合不良が発生した。 実験番号９〜14は本発明実施例であり、良好な
ビード形状及び溶接作業性能を示した。 実験番号15，16はウイービング条件を変更した
比較例であり、振幅Ｄ（母材板厚方向の振幅）が
高すぎる場合（実験番号15）にはアークが不安定
となつてビード形状は悪く、逆に振幅Ｄが０の場
合（実験番号16）には振幅Ｗの両端で停止時間を
設定しても表ビードが凸状を呈した。 実験番号17は母材を60HTに変更し、フラツク
ス入りワイヤも60HT用に変更した例を示し、実
験番号18，19は開先角度を変更した例を示すが、
いずれも良好なビード形状が得られた。また実験
番号20はシールドガスをCO2に変えた例を示し、
実験番号21は裏当材をFBB−３に変更した例を
示し、これらの例でも良好なビード形状が得られ
た。 実験番号22はフラツクス中の造滓剤をBaF2，
LiF等の弗化物主体のものに変え、ガスシールド
を行なわないで1.8mmφのセルフシールドアーク
溶接用ワイヤを使用した例であるが、この場合で
も良好なビード形状を得ることができた。 ［発明の効果］ 本発明によるギヤツプ変動の大きい母材であつ
ても安定して連続的な上向溶接ができる様にな
り、上向片面溶接の自動化が推進され、船底ブロ
ツクの継手や橋梁等の大ブロツクの継手において
も良好な溶接作業性を発揮させることが可能にな
つた。
例であり、短絡回数が70〜130回／秒の範囲内で
なければ良好なビード形状を得ることはできず、
ギヤツプは４mm程度でなければ良好なビード形状
は得られない。 実験番号６〜８は本発明に対する比較例であ
り、ギヤツプが狭すぎる場合（実験番号６）には
裏ビードが凹状になり、また短絡回数が少ない場
合（実験番号７）にはアークが安定せずに裏ビー
ドが凹状になり、短絡回数が多い場合（実験番号
８）には入熱不足となつて融合不良が発生した。 実験番号９〜14は本発明実施例であり、良好な
ビード形状及び溶接作業性能を示した。 実験番号15，16はウイービング条件を変更した
比較例であり、振幅Ｄ（母材板厚方向の振幅）が
高すぎる場合（実験番号15）にはアークが不安定
となつてビード形状は悪く、逆に振幅Ｄが０の場
合（実験番号16）には振幅Ｗの両端で停止時間を
設定しても表ビードが凸状を呈した。 実験番号17は母材を60HTに変更し、フラツク
ス入りワイヤも60HT用に変更した例を示し、実
験番号18，19は開先角度を変更した例を示すが、
いずれも良好なビード形状が得られた。また実験
番号20はシールドガスをCO2に変えた例を示し、
実験番号21は裏当材をFBB−３に変更した例を
示し、これらの例でも良好なビード形状が得られ
た。 実験番号22はフラツクス中の造滓剤をBaF2，
LiF等の弗化物主体のものに変え、ガスシールド
を行なわないで1.8mmφのセルフシールドアーク
溶接用ワイヤを使用した例であるが、この場合で
も良好なビード形状を得ることができた。 ［発明の効果］ 本発明によるギヤツプ変動の大きい母材であつ
ても安定して連続的な上向溶接ができる様にな
り、上向片面溶接の自動化が推進され、船底ブロ
ツクの継手や橋梁等の大ブロツクの継手において
も良好な溶接作業性を発揮させることが可能にな
つた。
第１図は上向溶接の例を示す説明図、第２図は
短絡回数と許容ギヤツプの関係を示すグラフ、第
３図はアーク電圧と短絡回数との関係を示すグラ
フ、第４図ａ〜ｃはウイービングの移動軌跡を示
す説明図、第５図は板厚方向の振幅とビード形状
の関係を示すグラフである。
短絡回数と許容ギヤツプの関係を示すグラフ、第
３図はアーク電圧と短絡回数との関係を示すグラ
フ、第４図ａ〜ｃはウイービングの移動軌跡を示
す説明図、第５図は板厚方向の振幅とビード形状
の関係を示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 50重量％以上が造滓剤であるフラツクスをワ
イヤ全重量に対して10〜30％含有させたフラツク
ス入りワイヤを用い、該ワイヤの後退角度を20〜
50度の範囲に設定しつつ、短絡回数を15〜50回／
秒の範囲で上向溶接することを特徴とする上向片
面溶接方法。 ２ フラツクス入りワイヤを開先左右方向及び母
材板厚方向を含む２次元平面内でウイービングし
て溶接する特許請求の範囲第１項に記載の上向片
面溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15854786A JPS6313671A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 上向片面溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15854786A JPS6313671A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 上向片面溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6313671A JPS6313671A (ja) | 1988-01-20 |
| JPH055582B2 true JPH055582B2 (ja) | 1993-01-22 |
Family
ID=15674091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15854786A Granted JPS6313671A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | 上向片面溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6313671A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074169U (ja) * | 1993-06-16 | 1995-01-20 | ▲吉▼久 新居 | 自動車の後視装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5286939A (en) * | 1976-01-16 | 1977-07-20 | Kobe Steel Ltd | Overhead position gas shielded one side welding process |
| JPS606275A (ja) * | 1983-06-24 | 1985-01-12 | Hitachi Zosen Corp | 上向自動溶接方法 |
-
1986
- 1986-07-04 JP JP15854786A patent/JPS6313671A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH074169U (ja) * | 1993-06-16 | 1995-01-20 | ▲吉▼久 新居 | 自動車の後視装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6313671A (ja) | 1988-01-20 |
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