JPH0741420B2

JPH0741420B2 - ２電極回転ア−ク隅肉溶接方法

Info

Publication number: JPH0741420B2
Application number: JP11344086A
Authority: JP
Inventors: 祐司杉谷; 征夫小林; 雅智村山
Original assignee: 日本鋼管株式会社
Priority date: 1985-12-19
Filing date: 1986-05-20
Publication date: 1995-05-10
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: JPS62230482A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕この発明は、２電極回転アーク隅肉溶接方法に関するも
のである。

〔従来技術とその問題点〕

垂直板と水平板とを隅肉溶接する場合、溶接ビードの等
脚長化が図れ且つ開先倣い溶接が正確に行なえる隅肉溶
接方法が望まれているが、従来、このような要求に応え
ることができる方法はなかつた。

〔発明の目的〕

この発明の目的は、垂直板と水平板とを隅肉溶接する場
合、溶接ビードの等脚長化が図れ且つ開先倣い制御が正
確に行なえる２電極回転アーク隅肉溶接方法を提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

この発明は、垂直板と水平板とによつて形成される開先
に先行ノズルを向け、先行電極を前記開先に向けてシー
ルドガスと共に供給し、前記先行ノズルを所定半径で回
転させながら前記先行電極と前記開先との間に先行アー
クを発生させて下層ビードを形成し、前記先行ノズルの
溶接進行方向上流側に、前記先行ノズルと間隔をあけて
後行ノズルを設け、前記後行ノズルを前記下層ビードに
向け、後行電極を前記下層ビードに向けてシールドガス
と共に供給し、前記後行ノズルを所定半径で回転させな
がら前記後行電極と前記下層ビードとの間に後行アーク
を発生させて前記下層ビード上に上層ビードを形成し、
この際、前記垂直板と前記水平板とを下記条件に基いて
隅肉溶接し、前記先行アークの回転速度(N_L)：N₀〜120H
z、前記先行アークの回転直径(D_L):1〜6mm、前記後行ア
ークの回転速度(N_T)：N₀、前記後行アークの回転直径(D
_T)：（W_L−8mm）および1mmのうちの何れか大きい方から
（W_L＋6mm）の範囲、前記後行アークの回転方向：溶接
進行方向を向いて右側に垂直板を配したときには、前記
後行ノズルの上方から見て右回転、溶接進行方向を向い
て左側に垂直板を配したときには、前記後行ノズルの上
方から見て左回転、前記先行電極と前記後行電極との間
の間隔：前記先行アークによる先行クレータと前記後行
アークによる後行クレータとが重ならないような間隔、
但し、N₀：垂直脚長（ｌ₁）と水平脚長(l₂)との比（ｌ₁
/l₂）が最大となるアークの回転速度、W_L：前記下層ビ
ードの幅、さらに、前記先行アークの電圧および電流の
何れか１つの変動値を検出し、前記検出した変動値を、
前記先行電極の前記溶接進行方向最下流位置(C_f)を中心
として左右に所定範囲にわたつて積分して、右側積分値
(S_R)および左側積分値(S_L)を演算し、前記右側積分値(S
_R)と前記左側積分値(S_L)との間の差を演算し、前記差の
演算値(S_R-S_L)が基準値と一致するように前記先行ノズ
ルを前記開先の幅方向に移動し、さらに、前に変動値を
前記溶接進行方向最下流位置(C_f)を中心として左右に所
定範囲にわたつて積分して、右側積分値（S_R′）および
左側積分値（S_L′）を演算し、前記右側積分値（S_R′）
と前記左側積分値（S_L′）との和を演算し、前記和の演
算値（S_R′＋S_L′）と予め設定された基準電圧(E₀)との
間の差を演算し、そして、前記差の演算値（S_R′＋S_L′
−E₀）が零になるように前記先行ノズルをその軸方向に
移動させ、さらに、前記後行電極と前記下層ビードとの
間の前記後行アークの電圧および電流の何れか１つの変
動値を検出し、前記検出した変動値を、前記後行電極の
溶接進行方向の最下流位置(C_f)、最右側位置（Ｒ）およ
び最左側位置（Ｌ）を中心としてそれぞれ所定範囲にわ
たつて積分して、前側積分値(S_cf)、右側積分値
（S_R″）および左側積分値（S_L″）を演算し、前記右側
積分値（S_R″）と前記左側積分値（S_L″）との間の差を
演算し、前記差の演算値（S_R″−S_L″）が基準値と一致
するように前記後行ノズルを前記開先の幅方向に移動
し、前記前側積分値(S_cf)と予め設定された基準電圧（E
₀′）との間の差を演算し、そして、前記差の演算値（S
_cf−E₀′）が零になるように前記後行ノズルをその軸方
向に移動させることに特徴を有するものである。

〔発明の構成〕

この発明の方法を図面を参照しながら説明する。

第１図は、この発明の方法によつて垂直板と水平板とを
隅肉溶接している状態を示す斜視図である。

第１図に示すように、回転軸心を中心として回転する先
行ノズル1Aは、垂直板２と水平板３とによつて形成され
る開先に向けられている。先行電極4Aは、先行ノズル1A
の回転軸心から偏位させて開先に向けてシールドガスと
共に供給される。下層ビード5Aは、先行電極4Aと開先と
の間に発生する先行アークによつて形成される。

回転軸心を中心として回転する後行ノズルル1Bは、先行
ノズル1Aの溶接進行方向上流側に先行ノズル1Aと間隔を
あけて設けられ下層ビード5Aに向けられている。後行電
極4Bは、後行ノズル1Bの回転軸心から偏位させて下層ビ
ード5Aに向けてシールドガスと共に供給される。上層ビ
ード5Bは、後行電極4Bと下層ビード5Aとの間に発生する
後行アークによつて形成される。

先行アークは、溶接進行方向を向いて右側に垂直板を配
したときには、先行ノズルの上方から見て右回転させ、
一方、溶接進行方向を向いて左側に垂直板を配したとき
には、先行ノズルの上方から見て左回転させる。後行ア
ークの回転方向は、先行アークにおけると同様にする。

先行および後行アークの回転方向を上述したように限定
した理由について説明する。

アークを上述のように回転させると、重力の影響によつ
て垂れ下がる溶融金属のすくい上げ効果が生じてビード
の等脚長化を図ることができる。前記すくい上げ効果
は、アークの回転速度と関係し、溶接電流および溶接速
度を固定した場合、適正回転速度(N₀)でアークを回転さ
せると、前記すくい上げ効果が最大に現われる。

上記適正回転速度(N₀)を定めるには、アークを上述した
方向に回転させ、所定の溶接電流および所定の溶接速度
の基で隅肉溶接を行ない、垂直脚長（ｌ₁）と水平脚長
(l₂)との比（ｌ₁/l₂）が最大となるアークの回転速度を
求めれば良い。第２図に、アークを上述した方向に回転
させ、溶接電流300A、溶接速度22cm/分の条件で隅肉溶
接したときのアーク回転速度（Ｎ）と脚長比（ｌ₁/l₂）
との関係を示す。第２図から明らかなように、上述した
溶接条件のときのアークの適正回転速度(N₀)は、7Hz（4
20回転／分）となる。即ち、この回転速度でアークを回
転させると、脚長比（ｌ₁/l₂）が最大となる。このこと
は、アークの回転による溶融金属のすくい上げ効果が最
大に現われて、溶融金属の垂下がりを防止できることを
示す。

従つて、この発明においては、先行および後行アークの
回転方向を上述したように限定したのである。

アークの回転速度が、上述した適正回転速度(N₀)である
ときは、溶融金属の垂下がりを防止できるが、この場
合、第３図に示されるように、ビードの表面が山形に突
出するために、所定長さの脚長を得るのに余分な溶着金
属が必要となる。しかも、先行ビード5Aが山形に突出す
ると、後行電極4Bによるビード形成が良好に行なわれな
い。

そこで、この発明は、下層ビード5Aに関しては、ある程
度等脚長化を無視し、下層ビード5A面の平滑化を図つて
いる。

下層ビード5A面の平滑化を図るために、先行アークの回
転速度(N_L)をN₀〜120Hzの範囲に限定した理由について
説明する。

第４図にアークの回転速度（Ｎ）と、垂直脚長（ｌ₁）
および水平脚長(l₂)の平均値に対するビードの最大突出
高さ（Δｌ）の割合との関係を示す。第４図から明らか
なように、アークの回転速度（Ｎ）がN₀以上となると、
ビード5A面が平滑化されることがわかる。アークの回転
速度（Ｎ）がN₀未満であると、水平板および垂直板の十
分な溶込みが確保できず好ましくない。

また、第５図にアークの回転速度（Ｎ）と、スパツタ量
との関係を示す。第５図から明らかなように、アークの
回転速度（Ｎ）が120Hzを超えるとスパツタ量が急激に
増大することがわかる。

従つて、この発明においては、先行アークの回転速度(N
_L)をN₀〜120Hzの範囲に限定したのである。

次に、この発明において、先行アークの回転直径(D_L)を
１〜6mmの範囲に限定した理由について説明する。

先行アークの回転直径(D_L)が1mm未満であると、回転ア
ーク溶接の機能を十分に発揮できず、また、回転直径が
小さいために後述する開先倣い制御が制度良く行なえな
い。一方、先行アークの回転直径(D_L)が6mmを超える
と、先行アークが垂直板２および水平板３に接近し過
ぎ、特に、垂直板１側にアンダーカツトが生じ易すくな
る。

従つて、この発明においては、先行アークの回転直径(D
_L)を１〜6mmの範囲に限定したのである。

この発明において、後行アークの回転速度（Ｎ）を
(N₀)、即ち、上記適正回転速度とした理由は、上述した
ように後行ビードの等脚長化を図るためである。

次に、この発明において、後行アークの回転直径(D_T)を
（W_L−8mm）および1mmのうち何れか大きい方から（W_L＋
6mm）の範囲に限定した理由について説明する。ここ
で、(W_L)は、この発明の方法によつて得られた溶接ビー
ドの断面図である第６図に示すように、下層ビード5Aの
幅を示す。

後行アークの回転直径(D_T)が前記下限値未満では、垂直
板２および水平板３の十分な溶込みが確保できず、且
つ、後述する後行電極による開先倣い制御が制度良く行
なえないからである。一方、後行アークの回転直径(D_T)
が前記上限値を超えると、後行アークが垂直板２および
水平板３に接近し過ぎて、特に、垂直板２側にアンダー
カットが生じ易すくなるからである。

この発明において、先行電極4Aと後行電極4Bとの間に
は、先行アークによる先行クレータと、後行アークによ
る後行クレータとが重ならないような間隔を設けるが、
これは、磁気吹きを防止し、且つ、ビード形状を乱さな
いようにするためである。

次に、この発明における先行電極4Aの開先倣い制御方法
について説明する。

第７図は、先行電極4Aの開先倣い制御方法のブロック
図、第８図（Ａ）は、先行ノズルの回転軸心が開先幅方
向中央部（ルート）に対して適正位置のときの溶接状態
を示す正面図である。

第７図および第８図（Ａ）において、先行アーク電圧検
出器６は、開先と、所定速度で回転する先行電極4Aとの
間の電圧、即ち、先行アーク電圧（Ｅ）を検出する。切
換え器７は、先行アーク電圧検出器６によつて検出され
た先行アーク電圧（Ｅ）を、後述する制御器からの指令
信号によつて、先行電極4Aの溶接進行方向最下流位置(C
_f)を中心として左右に所定範囲にわたつてそれぞれ切り
換える。制御器８は、先行電極位置検出器９によつて検
出された先行電極4Aの前記最下流位置を示す位置信号に
基づいて、切換え器７を作動させる。右側および左側積
分器10Aおよび10Bは、切換え器７によつて切り換えられ
た先行アーク電圧（Ｅ）を積分して、右側および左側積
分値(S_R)および(S_L)を得る。積分範囲設定器11は、前記
積分器10Aおよび10Bによる先行アーク電圧の積分範囲を
制御器８に予め設定する。積分回数設定器12は、前記積
分器10Aおよび10Bによる積分を、先行ノズル1Aが何回転
するごとに行なうかを制御器８に予め設定する。

右側および左側記憶器13Aおよび13Bは、前記積分値(S_R)
および(S_L)をそれぞれ記憶する。第１差動増幅器14は、
右側記憶器13Aによつて記憶された右側積分値(S_R)と左
側記憶器13Bによつて記憶された左側積分値(S_L)との差
を演算する。Ｘ軸ドライバー15は、前記差の演算値(S_R
−S_L)が基準値と一致するように、先行ノズル1Aを開先
の幅方向、即ち、Ｘ軸方向に移動させるためのＸ軸モー
タ16を駆動する。

第２差動増幅器18は、加算器17によつて演算された右側
積分値(S_R)と左側積分値(S_L)との和の演算値（S_R＋S_L）
と、基準電圧設定器19によつて予め設定されている基準
電圧(E₀)との差を演算する。Ｙ軸ドライバー20は、前記
差の演算値（S_R＋S_L−E₀）が零となるように、先行ノズ
ル1Aをその軸線方向、即ち、Ｙ軸方向に移動させるため
のＹ軸モータ21を駆動する。なお、前記右側積分値(S_R)
および前記左側積分値(S_L)の代わりに、別の積分範囲で
積分した右側積分値（S_R′）および左側積分値（S_L′）
を用い、上述のようにして先行ノズル1Aの高さ制御を行
なつても良い。

ここで、積分範囲を45°に設定し、積分回数の設定を１
とした場合の先行ノズル1Aの開先倣い制御方法について
説明する。

第８図（Ａ）に示すように、先行ノズル1Aの中心軸線
が、開先中央部に向いている場合には、先行アーク電圧
検出器６によつて検出される先行アーク電圧（Ｅ）は、
第９図（Ａ）に示すように、先行電極4Aが垂直板２およ
び水平板３に最も接近したときに最小となり、そして、
先行電極4Aが開先の幅方向中央部に位置したときに最大
となる。

この場合には、右側積分値(S_R)と左側積分値(S_L)とは等
しく、Ｘ軸モータ16は駆動されない。

なお、第９図（Ａ）〜（Ｃ）において、(C_r)とは、先行
ノズル1Aの上方から見た先行電極4Aの回転位置を示す第
10図に示すように、先行電極4Aの溶接進行方向最上流位
置を示し、（Ｒ）とは、先行電極4Aが垂直板２に最も接
近したときの位置を示し、 (C_f)とは、先行電極4Aの溶接進行方向下流位置を示し、
そして、（Ｌ）とは、先行電極4Aが水平板３に最も接近
したときの位置を示す。

次に、第８図（Ｂ）に示すように、先行ノズル1Aの回転
軸心が、開先幅方向にそつて水平板３側に片寄つた場合
には、先行アーク電圧検出器６によつて検出される先行
アーク電圧（Ｅ）は、第９図（Ｂ）中実線で示すよう
に、先行電極4Aが垂直板２および水平板３に接近するに
つれて減少するが、先行電極4Aが水平板３に最も接近し
たときの先行アーク電圧（Ｅ）は、先行電極4Aが垂直板
２に最も接近したときの先行アーク電圧（Ｅ）に比べて
小さい。この結果、右側積分値(S_R)は、左側積分値(S_L)
に比べて大きくなる。これら積分値(R_R)と(S_L)との差
は、第１差動増幅器14によつて演算され、前記差の演算
値(S_R−S_L)が基準値と一致するようにＸ軸ドライバー15
によつてＸ軸モータ16が駆動される。これによつて、先
行ノズル1Aは、開先幅方向中央部に向かつて移動する。

次に、第８図（Ｃ）に示すように、先行ノズル1Aが開先
幅方向にそつて垂直板３側に片寄つた場合には、アーク
電圧検出器６によつて検出される後行アーク電圧（Ｅ）
は、第９図（Ｃ）に示すように、右側積分値(S_R)の方
が、左側積分値(S_L)より小さくなる。これら積分値(S_R)
と(S_L)との間の差は、第１差動増幅器14によつて演算さ
れ、前記差の演算値(S_R−S_L)が基準値と一致するように
Ｘ軸ドライバー15によつてＸ軸モータ16が駆動される。
これにより、先行ノズル1Aは、開先幅方向中央部に向か
つて移動する。

先行ノズル1Aの軸方向の位置が変化すると、第２差動増
幅器18によつて、加算器17からの右側積分値(S_R)と左側
積分値(S_L)との和の演算値(S_R＋S_L)と基準電圧(E₀)との
間の差が演算され、前記差の演算値(S_R＋S_L−E₀)が零に
なるようにＹ軸ドライバー20によつてＹ軸モータ21が駆
動される。これにより、先行ノズル1Aの高さ制御が行な
われる。

このようにして、先行ノズル1AのＸ軸およびＹ軸方向、
即ち、開先幅および高さ方向における開先倣い制御が、
先行ノズル1Aの１回転ごとに正確に行なわれる。

次に、この発明における後行電極4Bの開先倣い制御方法
について説明する。

第11図は、後行電極4Bの開先倣い制御方法のブロツク図
である。

第11図および第８図（Ａ）において、後行アーク電圧検
出器22は、下層ビード5Aと、所定速度で回転する後行電
極4Bとの間の電圧、即ち、後行アーク電圧（Ｅ′）を検
出する。切換え器23は、アーク電圧検出器22によつて検
出された後行アーク電圧（Ｅ′）を、後述する制御器か
らの指令信号によつて左側、右側、前側にそれぞれ切り
換える。制御器24は、後行電極位置検出器25によつて検
出された後行電極4Bの位置信号に基づいて、切換え器23
を作動させる。右側、左側、前側積分器26A,26B,26C
は、切換え器23によつて切り換えられた後行アーク電圧
を積分して、右側、左側、前側積分値（S_R″），
（S_L″），(R_cf)を得る。積分範囲設定器27は、前記積
分器26A〜26Cによる後行アーク電圧の積分範囲を制御器
24に予め設定する。積分回数設定器28は、前記積分器26
A〜26Cによる積分を、後行ノズル1Bが何回転するごとに
行なうかを制御器24に予め設定する。

右側、左側、前側記憶器29A,29B,29Cは、前記積分値（S
_R″），（S_L″），（S_cf）をそれぞれ記憶する。第３差
動増幅器30は、右側記憶器29Aによつて記憶された右側
積分値（S_R″）と左側記憶器29Bによつて記憶された左
側積分値（S_L″）との差を演算する。Ｘ軸ドライバー31
は、前記差の演算値（S_R″−S_L″）が基準値と一致する
ように、後行ノズル1Bを下層ビード5Aの幅方向、即ち、
Ｘ軸方向に移動させるためのＸ軸モータ32を駆動する。

第４差動増幅器33は、前側記憶器29Cによつて記憶され
た前側積分値(S_cf)と基準電圧設定器34によつて予め設
定されている基準電圧（E₀′）との差を演算する。Ｙ軸
ドライバー35は、前記差の演算値（S_cf−E₀′）が零と
なるように、後行ノズル1Bをその軸線方向、即ち、Ｙ軸
方向に移動させるためのＹ軸モータ36を駆動する。

ここで、積分範囲を90°に設定し、積分回数の設定を１
とした場合の後行ノズル1Bの開先倣い制御について説明
する。

第８図（Ａ）に示すように、後行ノズル1Bが、下層ビー
ド5Aの幅方向中央部に向いている場合には、後行アーク
電圧検出器22によつて検出される後行アーク電圧
（Ｅ′）は、第12図（Ａ）に示すように、後行電極4Bが
垂直板２および水平板３に最も接近したときに最小とな
り、そして、これら以外のときに一定となる。

第12図（Ａ）〜（Ｃ）における後行電極4Bの位置
（Ｒ），(C_r)，（Ｌ）および(C_f)は、第９図に示した先
行電極4Aにおけると同様である。

このようなことから、上記右側積分値（S_R″）は、
（Ｒ）点を中心として±45°の範囲の後行アーク電圧の
積分値、上記左側積分値（S_L″）は、（Ｌ）点を中心と
して±45°の範囲の後行アーク電圧の積分値、上記前側
積分値（S_cf）は、(C_f)点を中心として±45°の範囲の
後行アーク電圧の積分値となる。

次に、第８図（Ｂ）に示すように、後行ノズル1Bが開先
輻方向にそつて水平板２側に片寄つた場合には、後行ア
ーク電圧検出器22によつて検出される後行アーク電圧
（Ｅ′）は、第12図（Ｂ）に示すように、後行電極4Bが
垂直板２および水平板３に接近するにつれて減少する
が、後行電極4Bが水平板３に最も接近したときの後行ア
ーク電圧は、後行電極4Bが垂直板２に最も接近したとき
の後行アーク電圧より小さい。この結果、右側積分値
（S_R″）は、左側積分値（S_L″）に比べて大きい。これ
ら積分値（S_R″）と（S_L″）との差は、第３差動増幅器
30によつて演算され、前記差の演算値（S_R″−S_L″）が
零になるようにＸ軸ドライバー31によつてＸ軸モータ32
が駆動される。これによつて、後行ノズル1Bが開先幅方
向中央部に向かつて移動する。

次に、第８図（Ｃ）に示すように、後行ノズル1Bが開先
幅方向にそつて垂直板２側に片寄つた場合には、後行ア
ーク電圧検出器22によつて検出される後行アーク電圧
（Ｅ′）は、第12図（Ｃ）に示すように、右側積分値
（S_R″）の方が、左側積分値（S_L″）より小さくなる。
これら積分値（S_R″）と（S_L″）との間の差は、第３差
動増幅器30によつて演算され、前記差の演算値（S_R″−
S_L″）が零になるようにＸ軸ドライバー31によつてＸ軸
モータ32が駆動される。これにより、先行ノズル1Bが開
先幅方向中央部に向かつて移動する。

後行ノズル1BのＹ軸方向の位置が変化すると、第４差動
増幅器33によつて、前側積分値(S_cf)と基準電圧
（E₀′）との間の差が演算され、前記差の演算値（S_cf
−E₀′）が零になるようにＹ軸ドライバー35によつてＹ
軸モータ36が駆動される。これにより、後行ノズル1Bの
高さ制御が行なわれる。

このようにして、後行ノズル1BのＸ軸およびＹ軸方向、
即ち、開先幅および高さ方向における開先倣い制御が、
後行ノズル1Bの１回転ごとに正確に行なわれる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、隅肉溶接ビー
ドの等脚長化が図れ、しかも、先行および後行電極によ
る開先倣い制御が正確に行なえる等きわめて有用な効果
がもたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の方法によつて隅肉溶接を行なつて
いる状態を示す斜視図、第２図は、脚長比とアークの回
転速度との関係を示すグラフ、第３図は、表面が突出し
た溶接ビードの断面図、第４図は、溶接ビード表面の突
出割合とアークの回転速度との関係を示すグラフ、第５
図は、スパツタ量とアークの回転速度との関係を示すグ
ラフ、第６図は、この発明の方法によつて得られた溶接
ビードの断面図、第７図は、この発明における先行電極
の開先倣い制御方法のブロツク図、第８図（Ａ）は、溶
接電極の中心軸線が開先幅方向中央部を向いている状態
を示す正面図、同（Ｂ）図は、溶接電極が水平板側に片
寄つている状態を示す正面図、同（Ｃ）図は、溶接電極
が垂直板側に片寄つている状態を示す正面図、第９図
（Ａ）は、先行電極の回転軸心が開先幅方向中央部を向
いているときの先行アーク電圧の変化を示すグラフ、同
（Ｂ）図は、先行電極が水平板側に片寄つているときの
先行アーク電圧の変化を示すグラフ、同（Ｃ）図は、先
行電極が垂直板側に片寄つている状態を示す正面図、第
10図は、溶接電極の回転位置を示す平面図、第11図は、
この発明における後行電極の開先倣い制御方法のブロツ
ク図、第12図（Ａ）は、後行電極の回転中心が開先幅方
向中央部を向いているときの後行アーク電圧の変化を示
すグラフ、同（Ｂ）図は、後行電極が水平板側に片寄つ
ているときの後行アーク電圧の変化を示すグラフ、同
（Ｃ）図は、後行電極が垂直板側に片寄つているときの
後行アーク電圧の変化を示すグラフである。図面におい
て、 1A……先行ノズル、1B……後行ノズル、２……垂直板、
３……水平板、4A……先行電極、4B……後行電極、5A…
…下層ビード、5B……上層ビード、６……先行アーク電
圧検出器、７……切換え器、８……制御器、９……先行
電極位置検出器、10A……左側積分器、10B……右側積分
器、11……積分範囲設定器、12……積分回数設定器、13
A……右側記憶器、13B……左側記憶器、14……第１差動
増幅器、15……Ｘ軸ドライバー、16……Ｘ軸モータ、17
……加算器、18……第２差動増幅器、19……基準電圧設
定器、20……Ｙ軸ドライバー、21……Ｙ軸モータ、22…
…後行アーク電圧検出器、23……切換え器、24……制御
器、25……後行電極位置検出器、26A……右側積分器、2
6B……左側積分器、26C……前側積分器、27……積分範
囲設定器、28……積分回数設定器、29A……右側記憶
器、29B……左側記憶器、29C……前側記憶器、30……第
３差動増幅器、31……Ｘ軸ドライバー、32……Ｘ軸モー
タ、33……第４差動増幅器、34……基準電圧設定器、35
……Ｙ軸ドライバー、36……Ｙ軸モータ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】垂直板と水平板とによつて形成される開先
に先行ノズルを向け、先行電極を前記開先に向けてシー
ルドガスと共に供給し、前記先行ノズルを所定半径で回
転させながら前記先行電極と前記開先との間に先行アー
クを発生させて下層ビードを形成し、前記先行ノズルの
溶接進行方向上流側に、前記先行ノズルと間隔をあけて
後行ノズルを設け、前記後行ノズルを前記下層ビードに
向け、後行電極を前記下層ビードに向けてシールドガス
と共に供給し、前記後行ノズルを所定半径で回転させな
がら前記後行電極と前記下層ビードとの間に後行アーク
を発生させて前記下層ビード上に上層ビードを形成し、
この際、前記垂直板と前記水平板とを下記条件に基いて
隅肉溶接し、前記先行アークの回転速度(N_L)：N₀〜120Hz、前記先行アークの回転直径(D_L):1〜6mm、前記後行アークの回転速度(N_T)：N₀、前記後行アークの回転直径(D_T)：（W_L−8mm）および1mm
のうちの何れか大きい方から（W_L＋6mm）の範囲、前記後行アークの回転方向：溶接進行方向を向いて右側
に垂直板を配したときには、前記後行ノズルの上方から
見て右回転、溶接進行方向を向いて左側に垂直板を配し
たときには、前記後行ノズルの上方から見て左回転、前記先行電極と前記後行電極との間の間隔：前記先行ア
ークによる先行クレータと前記後行アークによる後行ク
レータとが重ならないような間隔、但し、N₀：垂直脚長（ｌ₁）と水平脚長(l₂)との比（ｌ₁
/l₂）が最大となるアークの回転速度、 W_L：前記下層ビードの幅、さらに、前記先行アークの電圧および電流の何れか１つ
の変動値を検出し、前記変動値を、前記先行電極の溶接
進行方向最下流位置(C_f)を中心として左右に所定範囲に
わたつて積分して、右側積分値(S_R)および左側積分値(S
_L)を演算し、前記右側積分値(S_R)と前記左側積分値(S_L)
との間の差を演算し、前記差の演算値(S_R-S_L)が基準値
と一致するように前記先行ノズルを前記開先の幅方向に
移動し、さらに、前記変動値を前記溶接進行方向最下流
点(C_f)を中心として左右に所定範囲にわたつて積分し
て、右側積分値（S_R′）および左側積分値（S_L′）を演
算し、前記右側積分値（S_R′）と前記左側積分値
（S_L′）との和を演算し、前記和の演算値（S_R′＋
S_L′）と予め設定された基準電圧（E₀）との間の差を演
算し、そして、前記差の演算値(S_R′＋S_L′−E₀)が零に
なるように前記先行ノズルをその軸方向に移動させ、さ
らに、前記後行電極と前記下層ビードとの間の前記後行
アークの電圧および電流の何れか１つの変動値を検出
し、前記検出した変動値を、前記後行電極の溶接進行方
向の最下流位置(C_f)、最右側位置（Ｒ）および最左側位
置（Ｌ）を中心としてそれぞれ所定範囲にわたつて積分
して、前側積分値(S_cf)、右側積分値（S_R″）および左
側積分値（S_L″）を演算し、前記右側積分値（S_R″）と
前記左側積分値（S_L″）との間の差を演算し、前記差の
演算値（S_R″−S_L″）が基準値と一致するように前記後
行ノズルを前記開先の幅方向に移動し、前記前側積分値
(S_cf)と予め設定された基準電圧（E₀′）との間の差を
演算し、そして、前記差の演算値（S_cf-E₀′）が零にな
るように前記後行ノズルをその軸方向に移動させること
を特徴とする２電極回転アーク隅肉溶接方法。