JPS5820715B2 - エレクトロスラグヨウセツホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来のエレクトロスラグ溶接法を第１図乃至第３図につ
いて説明する。

第１図及び第２図はそれぞれ従来のエレクトロスラグ溶
接法により平板のＩ型継手溶接状況の側面図及び縦断面
図、第３図は従来の曲面板のＴ又はＹ型継手例えば水車
のスピードリングのベーンと胴板あるいはランナーのク
ラウンとベーンなどの溶接状況の斜視図を示す。

１は被溶接材、２は消耗ノズルで溶接ワイヤ３のガイド
作用をする。

４は水冷銅シューで溶融スラグ９、溶融金属１０の漏洩
防止と冷却作用をする。

５は溶接金属、６はスタートタブ板で溶接スタート時の
熱的不安定状態での溶込み不良を被溶接材１から避ける
作用をする。

７は拘束治具で開先間距離を保持し溶接変形を防止する
。

８は凝固スラグを示す。

従来のエレクトロスラグ溶接においてく スタートタブ
に母材とほぼ同一の化学成分を有する金属が用いられる
ため、溶接開始にホットスタート法（溶融スラグの注入
と同時に通電し溶接を開始する方法）を採用しても、ス
タートタブの熱伝導率が大きく、比熱も大きいことによ
り溶融スラグ９、溶融金属１０の温度が低下し、熱的定
常状態に到達するまでに、かなりの時間を要しだ。

したがって、凝固スラグ８が形成され、溶接金属５のス
タートタブ板６への溶は込み不良を発生するので、溶接
後スタートタブ板６を切捨て被溶接材１に健全な溶接部
を得てきた。

しかし第３図の場合は切捨て後、整形加工を必要とする
ので、スタートタブ板部の準備工数の増加、材料歩留の
低下、及び整形加工数の増加などの点で不経済である欠
点があった。

本発明は現実の水車部材のエレクトロスラグ溶接に際し
て、上記欠点の解決の必要性を痛感し、エレクトロスラ
グ溶接現象を溶接開始時から短時間に熱的安定状態に到
達させる目的で発明されたものである。

本発明は、スタート治具材として耐熱性を有し、熱伝導
率及び比熱が小さく、溶融スラグによって著しく浸蝕さ
れず、所期形状に加工しやすい各種鋳型材、セラミック
ス、アスベストなどの非金属物質を用い、かつそのスタ
ート治具材内部を予熱ヒータで加熱した状態で溶接を開
始することを特徴とするエレクトロスラグ溶接法に係り
、スタートタブ材として耐熱性、断熱性スラグに対する
非反応性及び整形加工の容易性を有する物質を用い、か
つ予熱装置を備えて、溶接を開始するエレクトロスラグ
溶接法を提供しようとするもので、水車のスピードリン
グ及びランナー、各種厚肉容器に応用できるものである
。

本発明のエレクトロスラグ溶接法の実施例を第４図乃至
第６図について説明する。

第４図及び第５図は本発明のエレクトロスラグ溶接法の
一実施例の平板の■型締手溶接状況の側面図及び縦断面
図、第６図は本発明のエレクトロスラグ溶接法の他の実
施例のＴ又はＹ型継手溶接状況の斜視図を示す。

１乃至１０は第１図乃至第３図のものと同じ符号を用い
ている。

１１は耐熱性を有し、熱伝導率及び比熱が小さく、溶融
スラグによって著しく浸蝕されず、かつ所期の形状に加
工しやすい物質、（具体的には、各種鋳型材、セラミッ
クス、アスベストなど）でできたスタート治具を示し、
１２は予熱ヒータ（具体的には電気式ロンド、カートリ
ッジヒータあるいはガスバーナヒータなど）を示す。

なおスタート治具１１は従来の金属製スタートタブ板６
と水冷銅シュー４の作る空間の表面に上記の本発明の物
質を層状にはりつけて構成する場合も含むものとする。

本発明の作用について説明する。

スタート治具１１は従来の金属製スタートタブ板６に比
べて著しく熱伝導率と比熱が小さいため、・本発明のス
タート治具を用いることにより溶接スタート時から熱的
安定状態に到達する時間が大幅に短縮される。

予熱ヒータ１２は溶接スタート時からの熱的安定状態に
到達する時間を一層短縮させる作用を有するのみならず
、被溶接材１が厚肉の場合に、溶接スタート時に被溶接
材によって奪われる熱量を補う作用を有する。

本発明は以上の構成よりなり、スタート治具１１及び予
熱ヒータ１２の使用により第１図乃至第３図に示した凝
固スラグ８の形成量が減少し被溶接材１に到るまでの溶
接長を減小させることができる効果を奏するものである
。

特に水車ランナーのごときクラウンとベーンを溶接する
に当っては、従来法では第３図に示すごとくスタートタ
ブ板に対応してベーンに相当する被溶接材をベーンの端
面よりも予め延長させておく必要がある。

したがって溶接後切断並びに多大の整形加工工数を必要
とする。

一方策６図に示すごとく本発明のスタート治具１１と予
熱ヒータ１２を用いることによりベーンに相当する被溶
接材と胴板に相当する被溶接材の溶接開始側の端面を同
一レベルに揃えることが可能となり、溶接後の整形加工
数を大巾に低減しうる効果を奏するものである。

以上の効果に示すごと〈従来のスタートタブ板に代えて
本発明のスタート治具と予熱ヒータの併用により材料と
工数の節減化を計ることができる。

本発明の具体例を第７図に示す。

第７図は板厚１２０ｍｍの５Ｍ４１平板の母材を開先Ｉ
型、電極数３、電流４５０Ａ／極、電圧４２Ｖフラツク
ス５ｉ０２−ＣａＯ−Ａ／、！０３系を用いてエレクト
ロスラグ溶接に当って、従来のスタートタブ板を用いた
場合、本発明のセラミックス製スタート治具を用いて６
５０℃の予熱を施した場合の母材継手部に溶込み不良や
スラグ巻込みを発生しないだめのスタート治具の最小長
さしの関係を示している。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のエレクトロスラグ溶接法によ
り平板のＩ型締手溶接状況の側面図及び縦断面図、第３
図は従来の曲面板のＴ又はＹ型継手の溶接状況の斜視図
、第４図及び第５図は本発明のエレクトバスラグ溶接法
の一実施例の平板のＩ型締手溶接状況の側面図及び縦断
面図、第６図は本発明のエレクトロスラグ溶接法の他の
実施例のＴ又はＹ型継手溶接状況の斜視図、第７図は従
来法、および予熱温度６５０℃のセラミックス製スター
ト治具を用いた場合の母材継手部に溶込み不良やスラグ
巻込みを発生しない最小長さを表わした線図を示す。 １・・・・・・被溶接材、２・・・・・・消耗ノズル、
３・・・・・・溶接ワイヤ、４・・・・・・水冷銅シュ
ー、５・・・・・・溶接金属、６・・・・・・スタート
タブ板、７・・・・・・拘車治具、８・・・・・・凝固
スラグ、９・・・・・・溶融スラグ、１０・・・・・・
溶融金属、１１・・・・・・スタート治具、１２・・・
・・・予熱ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ スタート治具材として耐熱性を有し、熱伝導、′率
   及び比熱が小さく、溶融スラグによって著しく浸蝕され
   ず、所期形状に加工しやすい各種鋳型材、セラミックス
   、アスベストなどの非金属物質を用い、かつそのスター
   ト治具材内部を予熱ヒータで加熱した状態で溶接を開始
   することを特徴とする４エレクトロスラグ溶接法。