JPH11285826A - 2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法 - Google Patents
2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法Info
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- JPH11285826A JPH11285826A JP10094193A JP9419398A JPH11285826A JP H11285826 A JPH11285826 A JP H11285826A JP 10094193 A JP10094193 A JP 10094193A JP 9419398 A JP9419398 A JP 9419398A JP H11285826 A JPH11285826 A JP H11285826A
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Abstract
て、優れた溶接作業性と良好な溶け込み形状を得る。 【解決手段】 厚鋼板の開先を2電極立向エレクトロガ
スアーク溶接するにおいて、板厚方向yに溶接電極を2
本配置し、摺動銅板側電極にフラックス入りワイヤを用
い、裏当材側電極にソリッドワイヤ又はフラックス入り
ワイヤを用いて、両電極を揺動させて溶接することを基
本とし、摺動銅板側電極にスラグ生成率がワイヤ溶融量
に対して2.7〜5.5%であるフラックス入りワイヤ
を、裏当材側電極に、スラグ生成率がワイヤ溶融量に対
して2.6%以下であるソリッドワイヤ又はフラックス
入りワイヤを用い、摺動銅板側電極と裏当材側電極のワ
イヤ極間距離は10〜38mm、さらに摺動銅板側電極
のワイヤ送給速度が裏当材側電極のワイヤ送給速度の1
〜1.5倍、かつ両極の平均ワイヤ送給速度を14〜2
0m/minとする。
Description
ーク溶接方法に係り、さらに詳しくは、極厚鋼のエレク
トロガスアーク溶接において優れた溶接作業性と、良好
な溶け込み形状が得られる2電極立向エレクトロガスア
ーク溶接方法に関するものである。
が高いことから、軟鋼,490〜590N/mm2級鋼
を用いる船舶や石油備蓄タンク等の製作に多用されてい
る。最近、大型コンテナ船のシャーストレーキ部や、橋
梁の橋桁部では、板厚50mm以上の厚鋼板が使用され
るようになった。しかし、このような厚鋼板での1電極
1パス溶接法では、溶接速度が極端に低下することと、
現在のエレクトロガスアーク溶接用ワイヤの巻き重量で
は、1パス長尺溶接を行うには量が足らず、溶接を中断
してワイヤを取り替える必要があり、その継ぎ目を補修
しなければならなかった。
を上げるため、2電極立向エレクトロガスアーク溶接で
の施工が強く望まれて、特開平8−187579号公報
に2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法及びその装
置が提案されている。
いて、通常のフラックス入りワイヤで溶接すると、裏当
材側電極ワイヤから生成されるスラグが摺動銅板側ワイ
ヤのアーク力によってせき止められる形となり、摺動銅
板側に流れ難くなるため、溶融プールの摺動銅板側アー
クと裏当材側アークの間(ワイヤ極間)、及び裏当材側
アークと裏当材の間にスラグが溜まりやすくなる。その
結果、逃げ場を失ったスラグがスラグ跳ねとなり、特に
裏当材側電極付近で多発する。
と、裏当材側電極付近は、開先が狭いので、開先面に電
極が接触しやすく溶接を中断しなければならず、作業効
率が劣化するという問題と、溶融プール中にスラグが多
く溜まると、アーク熱が溶接金属及び開先面に十分に伝
わらず、融合不良の発生や良好な裏波ビードが得られな
いという問題があった。
板厚35〜90mmの立向1パス溶接において、優れた
溶接作業性と良好な溶け込み形状が得られる2電極立向
エレクトロガスアーク溶接方法を提供することを目的と
する。
を解決するために鋭意研究を重ねた結果、フラックス入
りワイヤとソリッドワイヤのワイヤ溶融量に対するスラ
グ生成率及び溶接諸条件を特定することにより、良好な
溶接作業性、特にスラグ跳ねを少なくでき、良好な溶け
込み形状が得られることを見出した。
厚35〜90mmの鋼板を2電極立向エレクトロガスア
ーク溶接する方法において、板厚方向に溶接電極を2本
配置し、摺動銅板側電極にフラックス入りワイヤを用
い、裏当材側電極にソリッドワイヤ又はフラックス入り
ワイヤを用いて、該両電極を揺動させて被溶接鋼板を溶
接することを特徴とする2電極立向エレクトロガスアー
ク溶接方法を基本とし、摺動銅板側電極にスラグ生成率
がワイヤ溶融量に対して2.7〜5.5%であるフラッ
クス入りワイヤを、裏当材側電極に、スラグ生成率がワ
イヤ溶融量に対して2.6%以下であるソリッドワイヤ
又はフラックス入りワイヤを用い、摺動銅板側電極と裏
当材側電極のワイヤ極間距離が10〜38mmであり、
さらに、摺動銅板側電極のワイヤ送給速度が裏当材側電
極のワイヤ送給速度の1〜1.5倍で、かつ両極の平均
ワイヤ送給速度が14〜20m/minである、等を特
徴とする。
スアーク溶接方法によって、板厚が35mm未満の溶接
を行うと、1電極の溶接時に比べて、溶接速度が速くな
るので、溶接割れが発生しやすくなることや、各合金成
分の歩留りが上昇し、良好な機械性能が得られない等の
問題がある。また板厚が90mm以上の溶接を行うと、
溶接速度が遅くなり、2電極で溶接する効果が得られな
いため、本発明の適用板厚範囲を35〜90mmとし
た。
特有の現象として、溶融プールにスラグが多く溜まる問
題がある。図1に示すように、摺動銅板側のスラグ1
は、摺動銅板2側に逃がすことができるが、電極間スラ
グ3や裏当材側スラグ4を逃がすのは困難であり、それ
らの過多が溶接作業性に大きく影響する。そのために、
摺動銅板側電極ワイヤ5と裏当材側電極ワイヤ6のスラ
グ生成率と、ワイヤ極間距離7のバランスが重要であ
る。
ワイヤとし、そのワイヤの溶融量に対するスラグ生成率
を2.7〜5.5%とする。2.7%未満ではビード表
面を覆うには不十分で溶接金属が垂れやすくなり、良好
なビード形状が得られない。また5.5%を超えると、
溶融池のスラグが過剰となり、アークが不安定となり、
融合不良,スラグ跳ねの発生やスパッタが多発し、ビー
ド表面のスラグ量も多くなるので、スラグが垂れやすく
なる。
が過剰となると、前述した作用が働き、スラグ跳ねが発
生する。特に裏当材側電極付近で多く発生すると、開先
の狭い裏当材側電極にスラグが多く付着する。その結
果、開先面に電極が接触しやすくなり、溶接が不可能と
なるので、スラグ生成率の少ないソリッドワイヤまたは
フラックス入りワイヤを用いる必要がある。スラグ生成
率が2.6%を超えると、スラグ跳ね及び融合不良が発
生するため、裏当材側電極用ソリッドワイヤまたはフラ
ックス入りワイヤのワイヤ溶融量に対するスラグ生成率
は、2.6%以下とする。
間距離が10mm未満では、摺動銅板側及び裏当材側電
極のアークが干渉し合い、偏向するので、アークが不安
定になり、スパッタが多発する。また38mmを超える
と、両極間にスラグが溜まりやすくなり、スラグ跳ねや
融合不良が発生する。また、溶融プールが2つに分かれ
るため、溶接金属中の合金成分が偏析したり、スラグ巻
き込みが発生しやすくなる。よって、摺動銅板側電極と
裏当材側電極のワイヤ極間距離は10〜38mmとす
る。
の効果として、溶接速度の向上が挙げられるが、摺動銅
板側電極のワイヤ送給速度と裏当材側電極のワイヤ送給
速度のバランスを取らなければ、良好な作業性と溶け込
み形状が得られない。
材側電極のワイヤ送給速度の1〜1.5倍としたのは、
摺動銅板側電極付近は、裏当材側電極付近より溶融量を
必要とするが、摺動銅板側電極のワイヤ送給速度が裏当
材側電極のワイヤ送給速度の1.5倍を超えると、裏当
材側電極付近の溶融量が足りなくなるので、融合不良が
発生する。逆に摺動銅板側電極のワイヤ送給速度が、裏
当材側電極のワイヤ送給速度の1倍未満であると、摺動
銅板側電極付近の溶融量が足りなくなるため融合不良が
発生しやすい。
0m/minとしたのは、摺動銅板側電極のワイヤ送給
速度と裏当材側電極のワイヤ送給速度の平均が14m/
min未満になると、溶接速度が低下し2電極で溶接す
る効果が得られない。また20m/minを超えると、
溶接速度が速くなりすぎ、溶接部に割れが発生する。
明する。表1に示すスラグ生成率の異なるワイヤNo.
W1〜W9を試作した。フラックス入りワイヤはスラグ
生成剤と合金成分で、ソリッドワイヤについては合金成
分でスラグ生成率をコントロールした。
図2及び表2に示す開先形状を用い、電流:420A,
電圧:42Vの条件で1電極エレクトロガスアーク溶接
を行い、スラグ生成率を測定した。
mmの鋼板を用い、図2及び表4に示す開先形状を用
い、表5に示す溶接条件でそれぞれ1パスで仕上げた。
その際のワイヤ径は摺動銅板側電極ワイヤ,裏当材側電
極ワイヤ共に1.6mmとし、溶接作業性の調査及び溶
接終了後、マクロ試験片を各10個採取して、溶け込み
形状を評価した。また、溶接速度は板厚50mmは6c
m/min以上,板厚70mmは4.5cm/min,
板厚90mmは2.8cm/min以上を良好とした。
それらの結果を表6に示す。
12が比較例である。本発明例のNo.1〜5は、各板
厚とも良好な溶接作業性と溶け込み形状が得られた。
ラックス入りワイヤW1のスラグ生成率が低いので、メ
タル垂れが発生した。No.7は、裏当材側電極のソリ
ッドワイヤW9のスラグ生成率が高いので、スラグ跳ね
が多発した。また、摺動銅板側電極のワイヤ送給量と裏
当材側電極のワイヤ送給量の平均が低いので、溶接速度
が低下した。
イヤ送給量と裏当材側電極のワイヤ送給量の平均が高い
ので、溶接金属中央部に割れが発生した。No.9は極
間距離が長く、また摺動銅板側電極のワイヤ送給速度が
裏当材側電極のワイヤ速度より遅いので、スラグが電極
間に溜まりスラグ跳ねが多発、融合不良が発生した。比
較例中No.10は摺動銅板側電極のフラックス入りワ
イヤW5のスラグ生成率が高く、裏当材側電極のソリッ
ドワイヤW9のスラグ生成率が高いので、スラグ跳ね及
び摺動銅板側でスラグ垂れと融合不良が発生した。N
o.11は裏当材側電極のフラックス入りワイヤW2の
スラグ生成率が高いので、スラグ跳ね及び融合不良が発
生し、また電極間距離が短いのでスパッタが多発した。
イヤ送給速度が裏当材側電極のワイヤ送給速度の1.5
倍を超えたため、裏当材側付近に融合不良が発生した。
トロガスアーク溶接方法によれば、板厚35〜90の鋼
板を、2電極で1パス溶接した際に良好な作業性及び溶
け込み形状を得ることができる。
先の縦断面を示す。
た開先形状を示す平面図である。
板 3:電極間スラグ 4:裏当材
側スラグ 5:摺動銅板側電極ワイヤ 6:裏当材
側電極ワイヤ
Claims (4)
- 【請求項1】 板厚35〜90mmの鋼板を2電極立向
エレクトロガスアーク溶接する方法において、 板厚方向yに溶接電極を2本配置し、摺動銅板側電極に
フラックス入りワイヤを用い、裏当材側電極にソリッド
ワイヤ又はフラックス入りワイヤを用いて、該両電極を
揺動させて被溶接鋼板を溶接することを特徴とする2電
極立向エレクトロガスアーク溶接方法。 - 【請求項2】 摺動銅板側電極に、スラグ生成率がワイ
ヤ溶融量に対して2.7〜5.5%であるフラックス入
りワイヤを、裏当材側電極に、スラグ生成率がワイヤ溶
融量に対して、2.6%以下であるソリッドワイヤ又は
フラックス入りワイヤを、用いることを特徴とする請求
項1記載の2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法。 - 【請求項3】 摺動銅板側電極と裏当材側電極のワイヤ
極間距離が10〜38mmであることを特徴とする請求
項1又は請求項2記載の2電極立向エレクトロガスアー
ク溶接方法。 - 【請求項4】 摺動銅板側電極のワイヤ送給速度が、裏
当材側電極のワイヤ送給速度の1〜1.5倍で、かつ両
極の平均ワイヤ送給速度が14〜20m/minである
ことを特徴とする請求項1,請求項2又は請求項3記載
の2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9419398A JP3596723B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9419398A JP3596723B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11285826A true JPH11285826A (ja) | 1999-10-19 |
| JP3596723B2 JP3596723B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=14103473
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9419398A Expired - Lifetime JP3596723B2 (ja) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | 2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596723B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002103041A (ja) * | 2000-09-26 | 2002-04-09 | Nippon Steel Corp | 極厚鋼材の2電極立向エレクトロガスアーク溶接方法 |
| KR100466365B1 (ko) * | 2001-12-29 | 2005-01-13 | 대우조선해양 주식회사 | 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법 |
| JP2005219061A (ja) * | 2004-02-03 | 2005-08-18 | Jfe Steel Kk | エレクトロガスアーク溶接用鋼ワイヤおよびそれを用いた溶接方法 |
| KR100938984B1 (ko) * | 2004-08-17 | 2010-01-26 | 현대중공업 주식회사 | 고능률 후판 양면동시 일렉트로가스 입향 용접방법 |
| CN1817550B (zh) | 2002-10-31 | 2011-09-07 | 株式会社神户制钢所 | 双电极气体保护焊用管状焊丝 |
| KR20170015522A (ko) | 2014-07-25 | 2017-02-08 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 일렉트로 가스 아크 용접 방법 및 일렉트로 가스 아크 용접 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5797633B2 (ja) | 2012-10-31 | 2015-10-21 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接装置、定電圧特性溶接電源及びアーク溶接方法 |
-
1998
- 1998-04-07 JP JP9419398A patent/JP3596723B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3596723B2 (ja) | 2004-12-02 |
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