JPH1177299A - 金属管の溶接方法 - Google Patents
金属管の溶接方法Info
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- JPH1177299A JPH1177299A JP24904497A JP24904497A JPH1177299A JP H1177299 A JPH1177299 A JP H1177299A JP 24904497 A JP24904497 A JP 24904497A JP 24904497 A JP24904497 A JP 24904497A JP H1177299 A JPH1177299 A JP H1177299A
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- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 18
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大口径金属管への適用性を高め、溶接開先の
形状の単純化及び溶接部の品質向上を図るとともに、溶
接開先のガスによるシールド性を確保して、溶接作業性
を向上させる。 【解決手段】 狭隘状態の溶接開先を採用し、溶接開先
に主シールドガスを供給しながらその主シールドガス雰
囲気で、層数とパス数とを等しくした溶接ビードを複数
重畳して溶接を行なう。溶接ビードの形成時に生じる溶
融池を磁気攪拌する技術を併用する。
形状の単純化及び溶接部の品質向上を図るとともに、溶
接開先のガスによるシールド性を確保して、溶接作業性
を向上させる。 【解決手段】 狭隘状態の溶接開先を採用し、溶接開先
に主シールドガスを供給しながらその主シールドガス雰
囲気で、層数とパス数とを等しくした溶接ビードを複数
重畳して溶接を行なう。溶接ビードの形成時に生じる溶
融池を磁気攪拌する技術を併用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属管の溶接方法
に係り、特に、大口径金属管の溶接作業性を高めるもの
である。
に係り、特に、大口径金属管の溶接作業性を高めるもの
である。
【０００２】
【従来の技術】圧力容器や配管等の片面溶接を行なう場
合、溶接接合部に溶接開先を形成しておき、母材を十分
に溶かし込んで、裏側にいわゆる裏波が均一に形成され
るように管理する必要がある。かかる技術に関連して、
技術例１：実開平０１−０４２７９４号、技術例２：実
開平０１−１５１９９５号、技術例３：実開平０３−１
１６２８６号が提案されている。
合、溶接接合部に溶接開先を形成しておき、母材を十分
に溶かし込んで、裏側にいわゆる裏波が均一に形成され
るように管理する必要がある。かかる技術に関連して、
技術例１：実開平０１−０４２７９４号、技術例２：実
開平０１−１５１９９５号、技術例３：実開平０３−１
１６２８６号が提案されている。
【０００３】これらの溶接技術にあっては、溶接開先の
底部にインサートリングを配するか、あるいはインサー
トリングに代えた突出部，リップ部を配するか等の工夫
により、溶接作業の円滑化を図るようにしている。
底部にインサートリングを配するか、あるいはインサー
トリングに代えた突出部，リップ部を配するか等の工夫
により、溶接作業の円滑化を図るようにしている。
【０００４】一方、図５及び図６に示すように、容器や
配管等の母材１の厚さが、数１０ｍｍ（例えば４０ｍ
ｍ）に及ぶ場合には、溶接開先２の開先角度を例えば２
０度、リップ部３の距離を例えば１０．６ｍｍとすると
ともに、リップ部３にインサートリング４を介在させ、
溶接開先２に細い溶接トーチ（例えば幅１０ｍｍのＴＩ
Ｇ溶接トーチ）５を挿入するようにして溶接が実施され
る。図６例では、例えば１９層，４１パスの溶接ビード
ｗにより溶接部６を形成するものとしている。
配管等の母材１の厚さが、数１０ｍｍ（例えば４０ｍ
ｍ）に及ぶ場合には、溶接開先２の開先角度を例えば２
０度、リップ部３の距離を例えば１０．６ｍｍとすると
ともに、リップ部３にインサートリング４を介在させ、
溶接開先２に細い溶接トーチ（例えば幅１０ｍｍのＴＩ
Ｇ溶接トーチ）５を挿入するようにして溶接が実施され
る。図６例では、例えば１９層，４１パスの溶接ビード
ｗにより溶接部６を形成するものとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、母材１の厚さ
が、数１０ｍｍ以上に達するような場合であると、技術
例１ないし技術例３の技術を採用すると、溶接開先２の
形状が複雑化し、加えて、溶接部６の品質を確保するこ
とが技術的に困難であるとともに、多層，多パスである
ことに基づいて、作業性が低下し易くなる。
が、数１０ｍｍ以上に達するような場合であると、技術
例１ないし技術例３の技術を採用すると、溶接開先２の
形状が複雑化し、加えて、溶接部６の品質を確保するこ
とが技術的に困難であるとともに、多層，多パスである
ことに基づいて、作業性が低下し易くなる。
【０００６】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
ので、以下の目的を達成するものである。 溶接開先の形状の単純化を図ること。 溶接部の品質向上を図ること。 ガスによるシールド性を確保すること。 溶接作業性を向上させること。
ので、以下の目的を達成するものである。 溶接開先の形状の単純化を図ること。 溶接部の品質向上を図ること。 ガスによるシールド性を確保すること。 溶接作業性を向上させること。
【０００７】
【課題を解決するための手段】狭隘状態の溶接開先を採
用し、溶接開先に主シールドガスを供給しながらその主
シールドガス雰囲気で、層数とパス数とを等しくした溶
接ビードを複数重畳して溶接を行なう。溶接ビードの形
成時に生じる溶融池を磁気攪拌する。溶接の実施に使用
される溶接トーチの前後に撮像手段を配して、アークの
状態，電極の位置，溶接ワイヤの先端位置，溶融池の状
態，溶接ビードの形成状態を映像化して、監視しながら
溶接を実施する。溶接開先は、溶接部分の母材の厚さ
が、数１０ｍｍ以上に達するような場合では、溶接開先
の底部に、片側の幅寸法が２．５ｍｍ程度，高さ１．５
ｍｍ程度のリップ部を形成しておき、かつ溶接開先の開
口角度が４度程度に設定される。
用し、溶接開先に主シールドガスを供給しながらその主
シールドガス雰囲気で、層数とパス数とを等しくした溶
接ビードを複数重畳して溶接を行なう。溶接ビードの形
成時に生じる溶融池を磁気攪拌する。溶接の実施に使用
される溶接トーチの前後に撮像手段を配して、アークの
状態，電極の位置，溶接ワイヤの先端位置，溶融池の状
態，溶接ビードの形成状態を映像化して、監視しながら
溶接を実施する。溶接開先は、溶接部分の母材の厚さ
が、数１０ｍｍ以上に達するような場合では、溶接開先
の底部に、片側の幅寸法が２．５ｍｍ程度，高さ１．５
ｍｍ程度のリップ部を形成しておき、かつ溶接開先の開
口角度が４度程度に設定される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図１及び図２に基づいて、
本発明に係る金属管の溶接方法の一実施形態について説
明する。図１は、例えば厚さが４０ｍｍの母材１１に、
開口角度が４度程度の狭隘状態の溶接開先１２を形成し
て、該溶接開先１２に基づいて溶接作業を実施する場合
を示しており、この溶接作業では、溶接開先１２の底部
に、片側の幅寸法が２．５ｍｍ程度，高さ１．５ｍｍ程
度のリップ部１３が形成され、該リップ部１３の基部に
０．３ｍｍの曲面加工が施されたものが適用され、図５
例等に示したインサートリング４は省略される。
本発明に係る金属管の溶接方法の一実施形態について説
明する。図１は、例えば厚さが４０ｍｍの母材１１に、
開口角度が４度程度の狭隘状態の溶接開先１２を形成し
て、該溶接開先１２に基づいて溶接作業を実施する場合
を示しており、この溶接作業では、溶接開先１２の底部
に、片側の幅寸法が２．５ｍｍ程度，高さ１．５ｍｍ程
度のリップ部１３が形成され、該リップ部１３の基部に
０．３ｍｍの曲面加工が施されたものが適用され、図５
例等に示したインサートリング４は省略される。
【０００９】そして、溶接トーチ１５は、図１に示すよ
うに、母材１１の表面と間隔を空けて配され、電極１５
ａの部分及び溶接ワイヤの部分が、溶接開先１２の必要
箇所まで挿入されるとともに、溶接開先１２の内部に
は、純アルゴンガス及びアルゴン混合ガスが主シールド
ガスとして供給されて、電極１５ａ及び溶接ワイヤの先
端を不活性ガス雰囲気に保持しながら、図２に示すよう
な溶接部１６が形成される。
うに、母材１１の表面と間隔を空けて配され、電極１５
ａの部分及び溶接ワイヤの部分が、溶接開先１２の必要
箇所まで挿入されるとともに、溶接開先１２の内部に
は、純アルゴンガス及びアルゴン混合ガスが主シールド
ガスとして供給されて、電極１５ａ及び溶接ワイヤの先
端を不活性ガス雰囲気に保持しながら、図２に示すよう
な溶接部１６が形成される。
【００１０】該溶接部１６は、層数とパス数とを等しく
した溶接ビード１６ａを、複数重畳することにより行な
われる。溶接ビード１６ａの形成時にあっては、溶融金
属により形成される溶融池を磁気攪拌する技術が付加さ
れるとともに、溶接トーチ１５の前後に、ビデオカメラ
等の撮像手段を配し、アークの状態，電極の位置，溶接
ワイヤの先端位置，溶融池の状態，溶接ビードの形成状
態等を映像化して、遠隔場所において、監視しながら溶
接作業が実施される。
した溶接ビード１６ａを、複数重畳することにより行な
われる。溶接ビード１６ａの形成時にあっては、溶融金
属により形成される溶融池を磁気攪拌する技術が付加さ
れるとともに、溶接トーチ１５の前後に、ビデオカメラ
等の撮像手段を配し、アークの状態，電極の位置，溶接
ワイヤの先端位置，溶融池の状態，溶接ビードの形成状
態等を映像化して、遠隔場所において、監視しながら溶
接作業が実施される。
【００１１】なお、溶接電流は、直流にパルス電流を重
畳したもの（例えば９０アンペアにパルス電流を重畳し
てピーク値を１４０アンペアとしたもの）等が適用され
る。
畳したもの（例えば９０アンペアにパルス電流を重畳し
てピーク値を１４０アンペアとしたもの）等が適用され
る。
【００１２】
【実施例】図１及び図２に示す溶接技術により、溶接部
１６を形成した場合の良否について検討した。 母材１１の厚さ：４０ｍｍ，溶接開先１２の開口角度：
４度，リップ部１３の溝幅：６．６ｍｍ，主シールドガ
ス：純アルゴンガス及びアルゴン混合ガス，溶接ビード
１６ａ：層数＝パス数とした場合、並びに、横向き姿勢
の溶接及び全姿勢溶接（下向き溶接を含む溶接）におい
て、ワイヤ供給量及び溶接電流の各溶接条件（初層の溶
接ビード１６ａの溶接条件）を変化させるとともに、溶
融池を磁気攪拌して形成された溶接部１６の溶接状態を
判定した。
１６を形成した場合の良否について検討した。 母材１１の厚さ：４０ｍｍ，溶接開先１２の開口角度：
４度，リップ部１３の溝幅：６．６ｍｍ，主シールドガ
ス：純アルゴンガス及びアルゴン混合ガス，溶接ビード
１６ａ：層数＝パス数とした場合、並びに、横向き姿勢
の溶接及び全姿勢溶接（下向き溶接を含む溶接）におい
て、ワイヤ供給量及び溶接電流の各溶接条件（初層の溶
接ビード１６ａの溶接条件）を変化させるとともに、溶
融池を磁気攪拌して形成された溶接部１６の溶接状態を
判定した。
【００１３】図３は、溶接速度を毎分７ｃｍとした際の
横向き姿勢の溶接結果を示し、図４は、溶接速度を毎分
６ｃｍとした際の全姿勢溶接の結果を示している。図３
及び図４において、７００Ａは外径７０７．７ｍｍの配
管（金属管）、リップ３ｍｍは片側のリップ部１３の幅
寸法、「健全な裏波モード」は従来技術で説明した裏波
が均一に形成されたものを意味し、「融合不良」は溶接
が不十分な状態となっていることを意味し、「溶け込み
過剰」は溶接箇所の裏側に金属の垂れ下がりが生じるこ
とを意味している。溶接電流において、例えば「１６０
／９０」は、ピーク電流が１６０アンペア，ベース電流
が９０アンペアであることを意味している。ワイヤ送給
量において、例えば「２０／１０」は、ピーク電流時に
毎分２０ｃｍで溶接ワイヤを送り込み、かつベース電流
時に毎分１０ｃｍで溶接ワイヤを送り込むことを意味し
ている。ただし、ピーク電流及びベース電流は、例えば
１秒以内の所要間隔で間欠的に繰り返される。
横向き姿勢の溶接結果を示し、図４は、溶接速度を毎分
６ｃｍとした際の全姿勢溶接の結果を示している。図３
及び図４において、７００Ａは外径７０７．７ｍｍの配
管（金属管）、リップ３ｍｍは片側のリップ部１３の幅
寸法、「健全な裏波モード」は従来技術で説明した裏波
が均一に形成されたものを意味し、「融合不良」は溶接
が不十分な状態となっていることを意味し、「溶け込み
過剰」は溶接箇所の裏側に金属の垂れ下がりが生じるこ
とを意味している。溶接電流において、例えば「１６０
／９０」は、ピーク電流が１６０アンペア，ベース電流
が９０アンペアであることを意味している。ワイヤ送給
量において、例えば「２０／１０」は、ピーク電流時に
毎分２０ｃｍで溶接ワイヤを送り込み、かつベース電流
時に毎分１０ｃｍで溶接ワイヤを送り込むことを意味し
ている。ただし、ピーク電流及びベース電流は、例えば
１秒以内の所要間隔で間欠的に繰り返される。
【００１４】図３に示す溶接結果をまとめると、横向き
姿勢の溶接の場合は、ワイヤ送給量が「２０／１０」な
いし「５０／３０」の範囲で溶接電流が「１００／９
０」ないし「１５０／９０」の範囲である条件、ワイヤ
送給量が「２０／１０」で溶接電流が「９０／９０」で
ある条件で適正が溶接が実施可能となる。図４に示す溶
接結果をまとめると、全姿勢溶接の場合は、ワイヤ送給
量が「２０／１０」ないし「４０／３０」の範囲で溶接
電流が「９０／９０」ないし「１２０／９０」の範囲で
ある条件、ワイヤ送給量が「２０／１０」ないし「３０
／２０」の範囲で溶接電流が「９０／８０」である条
件、ワイヤ送給量が「４０／２０」ないし「４０／３
０」の範囲で溶接電流が「１３０／９０」である条件で
適正が溶接が実施可能となる。なお、横向き姿勢及び全
姿勢溶接において、目標条件（理想的条件）を◎で示し
てある。
姿勢の溶接の場合は、ワイヤ送給量が「２０／１０」な
いし「５０／３０」の範囲で溶接電流が「１００／９
０」ないし「１５０／９０」の範囲である条件、ワイヤ
送給量が「２０／１０」で溶接電流が「９０／９０」で
ある条件で適正が溶接が実施可能となる。図４に示す溶
接結果をまとめると、全姿勢溶接の場合は、ワイヤ送給
量が「２０／１０」ないし「４０／３０」の範囲で溶接
電流が「９０／９０」ないし「１２０／９０」の範囲で
ある条件、ワイヤ送給量が「２０／１０」ないし「３０
／２０」の範囲で溶接電流が「９０／８０」である条
件、ワイヤ送給量が「４０／２０」ないし「４０／３
０」の範囲で溶接電流が「１３０／９０」である条件で
適正が溶接が実施可能となる。なお、横向き姿勢及び全
姿勢溶接において、目標条件（理想的条件）を◎で示し
てある。
【００１５】
【発明の効果】本発明に係る金属管の溶接方法によれ
ば、以下の効果を奏する。 （１） 狭隘状態の溶接開先を採用して、溶接開先の形
状の単純化を図り、かつ層数とパス数とを等しくした溶
接ビードにより、溶接部を効率的に形成することができ
る。 （２） 層数とパス数とを等しくした溶接ビードを複数
重畳して溶接部を形成するとともに、溶接開先に生じる
溶融池を磁気攪拌することにより、溶接部の品質向上を
図ることができる。 （３） 溶接ビードの１層を１パスで形成することによ
り、溶接作業性を向上させることができる。 （４） 狭隘状態の溶接開先を使用することにより、シ
ールドガスの拡散を抑制することができる。 （５） 上記により、シールドガスを例えばアルゴンガ
スのみとして、ガス供給を容易にすることができる。 （６） 溶接開先にリップ部を配して、インサートリン
グを省略することにより、溶接作業の単純化を図ること
ができる。
ば、以下の効果を奏する。 （１） 狭隘状態の溶接開先を採用して、溶接開先の形
状の単純化を図り、かつ層数とパス数とを等しくした溶
接ビードにより、溶接部を効率的に形成することができ
る。 （２） 層数とパス数とを等しくした溶接ビードを複数
重畳して溶接部を形成するとともに、溶接開先に生じる
溶融池を磁気攪拌することにより、溶接部の品質向上を
図ることができる。 （３） 溶接ビードの１層を１パスで形成することによ
り、溶接作業性を向上させることができる。 （４） 狭隘状態の溶接開先を使用することにより、シ
ールドガスの拡散を抑制することができる。 （５） 上記により、シールドガスを例えばアルゴンガ
スのみとして、ガス供給を容易にすることができる。 （６） 溶接開先にリップ部を配して、インサートリン
グを省略することにより、溶接作業の単純化を図ること
ができる。
【図１】 本発明に係る金属管の溶接方法の一実施形態
を示す正断面図である。
を示す正断面図である。
【図２】 本発明に係る金属管の溶接方法の一実施形態
を示す溶接部の正断面図である。
を示す溶接部の正断面図である。
【図３】 本発明に係る金属管の溶接方法の実施例を示
す横向き溶接時におけるワイヤ送給量と溶接電流との関
係図である。
す横向き溶接時におけるワイヤ送給量と溶接電流との関
係図である。
【図４】 本発明に係る金属管の溶接方法の実施例を示
す全姿勢溶接時におけるワイヤ送給量と溶接電流との関
係図である。
す全姿勢溶接時におけるワイヤ送給量と溶接電流との関
係図である。
【図５】 金属管の溶接方法の従来技術例の実施状況を
示す正断面図である。
示す正断面図である。
【図６】 金属管の溶接方法の従来技術例を示す溶接部
の正断面図である。
の正断面図である。
１１ 母材 １２ 溶接開先 １３ リップ部 １５ 溶接トーチ １５ａ 電極 １６ 溶接部 １６ａ 溶接ビード
Claims (4)
- 【請求項１】 狭隘状態の溶接開先（１２）に主シール
ドガスを供給しながらその主シールドガス雰囲気で、層
数とパス数とを等しくした溶接ビード（１６ａ）を複数
重畳して溶接を行なうことを特徴とする金属管の溶接方
法。 - 【請求項２】 溶接ビード（１６ａ）の形成時に溶融池
を磁気攪拌することを特徴とする請求項１記載の金属管
の溶接方法。 - 【請求項３】 アークの状態，電極（１５ａ）の位置，
溶接ワイヤの先端位置，溶融池の状態，溶接ビード（１
６ａ）の形成状態を映像化して、監視しながら溶接を実
施することを特徴とする請求項１または２記載の金属管
の溶接方法。 - 【請求項４】 溶接部分の母材（１１）の厚さが、数１
０ｍｍ以上に達する場合に、溶接開先（１２）に、片側
の幅寸法が２．５ｍｍ程度，高さ１．５ｍｍ程度のリッ
プ部（１３）を形成し、かつ溶接開先の開口角度が片側
２°程度に設定されることを特徴とする請求項１、２ま
たは３記載の金属管の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24904497A JPH1177299A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 金属管の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24904497A JPH1177299A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 金属管の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177299A true JPH1177299A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=17187183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24904497A Pending JPH1177299A (ja) | 1997-09-12 | 1997-09-12 | 金属管の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177299A (ja) |
Cited By (8)
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| JP2006192438A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Hitachi Ltd | 狭開先継手の多層盛溶接方法 |
| JP2006198657A (ja) * | 2005-01-21 | 2006-08-03 | Hitachi Ltd | 多層盛溶接方法及びその多層盛溶接構造物 |
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| JP2017132467A (ja) * | 2017-04-04 | 2017-08-03 | 日野自動車株式会社 | プロペラシャフトの製造方法 |
| US10132361B2 (en) | 2012-08-31 | 2018-11-20 | Hino Motors, Ltd. | Method for manufacturing propeller shaft |
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