JPS5956977A - 狭開先溶接法 - Google Patents
狭開先溶接法Info
- Publication number
- JPS5956977A JPS5956977A JP16652382A JP16652382A JPS5956977A JP S5956977 A JPS5956977 A JP S5956977A JP 16652382 A JP16652382 A JP 16652382A JP 16652382 A JP16652382 A JP 16652382A JP S5956977 A JPS5956977 A JP S5956977A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- current
- excitation
- power source
- magnetic field
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/08—Arrangements or circuits for magnetic control of the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は狭開先溶接法に関し、ビード偏平化。
結晶粒微Ｘ１］１化による融合不良防止や高温側ｎ防止
を計ったものである。
を計ったものである。
厚板を高ｆｉｔ？率に溶接する方法として開先幅を狭＜
Ｌ１層ｌバス溶接する狭開先溶接法と呼称される方法が
ある。従来技術に係るとの狭開先溶接法の一例の概要を
第１図に示す。同図において、■は母Ｕ鋼板、２は裏板
金、３は溶接ワイヤ、４は゛アーク、５は溶融金属、６
は送給ローラ、７は給電チップ、８は溶接電汀、９は開
先であシ、溶接ワイヤ３を開先９の長手方向に移動させ
つつ１バス毎に溶融金属５の層を形成している。ところ
が、かかる方法では、第２図に示すように、溶接ワイヤ
３が開先９の中心から偏心１０することがあシ、この場
合にけ開先９の一方の壁を溶かさず図中の黒塗シ部であ
る融合不良１１を生じる。また、第３図に示すように、
開先９の幅が適正値を越えるとこの開先９の両側の壁を
溶かさず同様の融合不良を生じる。これらの欠点を除去
し得るよう溶接ワイヤ３を、第４図（ａ）に実線と点線
で示すように、左右にウィービングする方法や、第４図
（ｂ）に示すように、曲げぐせをつけた溶接ワイヤ３を
用いる方法もあるが、何れも複雑なウィービング装置や
ワイヤーベンデング装置が必要となり、装置が高価にな
るとともに故障の原因になシやずいという欠点を有して
いる。
Ｌ１層ｌバス溶接する狭開先溶接法と呼称される方法が
ある。従来技術に係るとの狭開先溶接法の一例の概要を
第１図に示す。同図において、■は母Ｕ鋼板、２は裏板
金、３は溶接ワイヤ、４は゛アーク、５は溶融金属、６
は送給ローラ、７は給電チップ、８は溶接電汀、９は開
先であシ、溶接ワイヤ３を開先９の長手方向に移動させ
つつ１バス毎に溶融金属５の層を形成している。ところ
が、かかる方法では、第２図に示すように、溶接ワイヤ
３が開先９の中心から偏心１０することがあシ、この場
合にけ開先９の一方の壁を溶かさず図中の黒塗シ部であ
る融合不良１１を生じる。また、第３図に示すように、
開先９の幅が適正値を越えるとこの開先９の両側の壁を
溶かさず同様の融合不良を生じる。これらの欠点を除去
し得るよう溶接ワイヤ３を、第４図（ａ）に実線と点線
で示すように、左右にウィービングする方法や、第４図
（ｂ）に示すように、曲げぐせをつけた溶接ワイヤ３を
用いる方法もあるが、何れも複雑なウィービング装置や
ワイヤーベンデング装置が必要となり、装置が高価にな
るとともに故障の原因になシやずいという欠点を有して
いる。
一方、本願発明者等は’ＩＩＧ溶接、ＭＩＧ溶接、潜弧
溶接における磁気攪拌の溶接品質に及ぼす影暑；につい
でｉ＋”１．Ｊ芹の１１．４１−１周波数１〜２０Ｈｚ
ノ（ｈ゛拌がビード形状の偏平化、結晶粒９却ｊ化によ
る高＋、′＋Ａ ：’、’ｌれ防１に、ブローホール防
止等に効果があることをＭ １１．Ｉ した。
溶接における磁気攪拌の溶接品質に及ぼす影暑；につい
でｉ＋”１．Ｊ芹の１１．４１−１周波数１〜２０Ｈｚ
ノ（ｈ゛拌がビード形状の偏平化、結晶粒９却ｊ化によ
る高＋、′＋Ａ ：’、’ｌれ防１に、ブローホール防
止等に効果があることをＭ １１．Ｉ した。
本発明シｊ、かかる知見に基づき前記従来技術の欠点を
除去すること、即ち磁気攪拌による効果の中でビード形
状の偏平化に注目しＦ）１１単な装置によシ融合不良の
防止をなし得るとともに高温割れ防止もなしイｉＪる狭
開先溶接法を提供することを［」的とする。かかる目的
を達成する本発明ｔよ狭開先γｄ接において、開先内へ
挿入するトーチに設けた導磁体、β力緯コイルにより発
生する仙１．場と７ｅ＋接７［ｊυ１５によるローレン
ツ力によシ溶融金属を振励４１’、Ｌ拌しビード形状を
偏平化するとともに結晶粒ｔ ９−、細化する点をその
技術思想の基イｉ＋、ｉとするものである。
除去すること、即ち磁気攪拌による効果の中でビード形
状の偏平化に注目しＦ）１１単な装置によシ融合不良の
防止をなし得るとともに高温割れ防止もなしイｉＪる狭
開先溶接法を提供することを［」的とする。かかる目的
を達成する本発明ｔよ狭開先γｄ接において、開先内へ
挿入するトーチに設けた導磁体、β力緯コイルにより発
生する仙１．場と７ｅ＋接７［ｊυ１５によるローレン
ツ力によシ溶融金属を振励４１’、Ｌ拌しビード形状を
偏平化するとともに結晶粒ｔ ９−、細化する点をその
技術思想の基イｉ＋、ｉとするものである。
以下本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。介
１）５図は本実施例に使用する装置の概要を示すｈ（（
、四回であり、第１図と同一部分には同一番号を付して
いる。即ち、１は母材鋼板、２は裏板金、３は溶ｊ妾ワ
イヤ、４（・」−アーク、５は溶接金属、６は送給ロー
ラ、７は給電チップ、８は溶接電υ９である。本装置ｔ
’ｄ：では開先９内に挿入するトーチ（本体は図示せず
）に円筒状の導磁体１２を設けてあシ、この内周に給電
チップ７が固着きｎるとともに、外周に励磁コイル１３
が巻回さＩｔている。この励磁コイル１３には励磁電源
１４から励磁電流が供給さｔする。
１）５図は本実施例に使用する装置の概要を示すｈ（（
、四回であり、第１図と同一部分には同一番号を付して
いる。即ち、１は母材鋼板、２は裏板金、３は溶ｊ妾ワ
イヤ、４（・」−アーク、５は溶接金属、６は送給ロー
ラ、７は給電チップ、８は溶接電υ９である。本装置ｔ
’ｄ：では開先９内に挿入するトーチ（本体は図示せず
）に円筒状の導磁体１２を設けてあシ、この内周に給電
チップ７が固着きｎるとともに、外周に励磁コイル１３
が巻回さＩｔている。この励磁コイル１３には励磁電源
１４から励磁電流が供給さｔする。
かかる装置を用いる本実施例は前記励磁電源１４によシ
供給される励磁電流に基づく磁界１５と溶接ワイヤ３に
流扛る溶接電流とに起因するローレンツ力１６でアーク
４及び溶融金属５を攪拌するものである。このとき溶接
電源８が直流の場合には１〜２０Ｆｋの交流励磁電流を
、また溶接電源８が交流の場合にはこの交流と同相と１
８（ｆの位相差をもつ電流とを１〜２０Ｈｚで切シ替え
た励磁電流を励磁電源１４よ）供給する。この結果、ア
ーク４及び溶融金属５は１〜２０Ｈｚで振動攪拌さ才り
る。
供給される励磁電流に基づく磁界１５と溶接ワイヤ３に
流扛る溶接電流とに起因するローレンツ力１６でアーク
４及び溶融金属５を攪拌するものである。このとき溶接
電源８が直流の場合には１〜２０Ｆｋの交流励磁電流を
、また溶接電源８が交流の場合にはこの交流と同相と１
８（ｆの位相差をもつ電流とを１〜２０Ｈｚで切シ替え
た励磁電流を励磁電源１４よ）供給する。この結果、ア
ーク４及び溶融金属５は１〜２０Ｈｚで振動攪拌さ才り
る。
第６図（ａ）〜（ｈ）は溶接電源８が直流である場合の
前記実が兵例の作用を説明するための図である。
前記実が兵例の作用を説明するための図である。
このうち第６図（ａ）は溶接電流■ｗの波形図、第６図
（＋１） ｉ；Ｊ：励磁電流１ｅの波形図、第６図（ｃ
）は励磁電流Ｉｃがの偶にある場合の断面におけるロー
レンツ力の様子、第６図（ｄ）は励磁電流Ｉｅが○（ｔ
ｉｌｌにある場合の断面におけるローレンツ力の様子、
第６図（ｅ）は励磁電流Ｉｅがの側にある場合の表面に
おけるローレンツ力の様子、第６図（ｆ）は励磁電流１
ｅがθ側にある場合の表面におけるローレンツ力の様子
、第６図□□□）は励磁電流Ｉｅがの側にある場合のビ
ード形状、第６図山）は励磁電流Ｉｅがｅ ｆｌｉｌｌ
にある場合のビード形状を夫々示している。
（＋１） ｉ；Ｊ：励磁電流１ｅの波形図、第６図（ｃ
）は励磁電流Ｉｃがの偶にある場合の断面におけるロー
レンツ力の様子、第６図（ｄ）は励磁電流Ｉｅが○（ｔ
ｉｌｌにある場合の断面におけるローレンツ力の様子、
第６図（ｅ）は励磁電流Ｉｅがの側にある場合の表面に
おけるローレンツ力の様子、第６図（ｆ）は励磁電流１
ｅがθ側にある場合の表面におけるローレンツ力の様子
、第６図□□□）は励磁電流Ｉｅがの側にある場合のビ
ード形状、第６図山）は励磁電流Ｉｅがｅ ｆｌｉｌｌ
にある場合のビード形状を夫々示している。
とれらに示すように、先ず、■側の励磁電流１ｅによシ
上から下に向かう磁界１５が生じローレンツ力１６によ
り左回転の攪拌力が生じる。次に、ｅ ａｔ＋＋の励磁
電流Ｉｅにより下から上に向かう磁界１５が生じ右回転
の攪拌力が生じる。こｉ上を１〜２Ｑｌｌｚの周期で切
り替えれは浴融金属５を（Ｗ拌することが可能となシ、
第６図（ｇＩ、第６図（ｈ）に示すように、ビード形状
の偏平化が達成さ才りる。
上から下に向かう磁界１５が生じローレンツ力１６によ
り左回転の攪拌力が生じる。次に、ｅ ａｔ＋＋の励磁
電流Ｉｅにより下から上に向かう磁界１５が生じ右回転
の攪拌力が生じる。こｉ上を１〜２Ｑｌｌｚの周期で切
り替えれは浴融金属５を（Ｗ拌することが可能となシ、
第６図（ｇＩ、第６図（ｈ）に示すように、ビード形状
の偏平化が達成さ才りる。
第７図＜ａ）、 ０〕＞に本実施τ・ＩＪの磁気攪拌溶
接における磁場周波数、磁場強度と溶込み深さの関係及
び磁場周波数、磁場強度とビード幅の関係を夫□々示す
。両図を参照すれば磁場強度が大きくなるほど溶込み深
さが小さく、ビード幅が広くなる、即ちビード形状が偏
平化することが理解さ扛る。
接における磁場周波数、磁場強度と溶込み深さの関係及
び磁場周波数、磁場強度とビード幅の関係を夫□々示す
。両図を参照すれば磁場強度が大きくなるほど溶込み深
さが小さく、ビード幅が広くなる、即ちビード形状が偏
平化することが理解さ扛る。
第８図はビード偏平化に及はす磁場周波数と磁場強度の
関係を示す。同図を参照すれば磁場強度１４０Ｇ以上、
磁場周波数１〜２０Ｈｚが適正磁気攪拌条件であること
が理解される。
関係を示す。同図を参照すれば磁場強度１４０Ｇ以上、
磁場周波数１〜２０Ｈｚが適正磁気攪拌条件であること
が理解される。
第９図（ａ）、（ｂ）は潜弧溶接において従来方法を適
用した場合と、本実施例方法を適用した場合の溶接状態
を示すもので、このときの開先形状を第９図（ｃ）に、
また溶接条件及び状態を下記の第１表に夫々示す。
用した場合と、本実施例方法を適用した場合の溶接状態
を示すもので、このときの開先形状を第９図（ｃ）に、
また溶接条件及び状態を下記の第１表に夫々示す。
ナオ、ｍ ９ 図（ｃ）中Ｔｓ 〜６０ ｒｔｒｍ、１
’ｚ−５ｍｍ、θ＝ｌＯ°である。
’ｚ−５ｍｍ、θ＝ｌＯ°である。
Ｊ、ｌＰ、 Ｊ 表
第９ Ｅｌｌ （：＋）、 Ｏ））及び第１表に示すよ
うに、この場合？ｉ（Ｘ来法で＆Ｊ−融合不良１ｔヤ生
起したのに対し、本実がり例ブｊ法ではこれを生じず、
溶接欠陥もなく良好な継手性能が得られる。また、狭間
先潜弧萌接で問題となるスラグ剥離性も改善さ肛る。
うに、この場合？ｉ（Ｘ来法で＆Ｊ−融合不良１ｔヤ生
起したのに対し、本実がり例ブｊ法ではこれを生じず、
溶接欠陥もなく良好な継手性能が得られる。また、狭間
先潜弧萌接で問題となるスラグ剥離性も改善さ肛る。
第１０図に＋）、 Ｃｌ３）ＩｒＪ、、 ＭＩＧ溶接に
おいて従来方法を適用した場合と、本実施例方法を適用
した場合の溶接状態を示すもので、このときの１１）光
状態を第１０図（ｃ）に、廿た溶接く一件及び状態を下
記の第２表に夫々示す。
おいて従来方法を適用した場合と、本実施例方法を適用
した場合の溶接状態を示すもので、このときの１１）光
状態を第１０図（ｃ）に、廿た溶接く一件及び状態を下
記の第２表に夫々示す。
なお、第１０図（ｌｊ中、Ｔ＋＝ ６０ ｍ％Ｔ２＝
５ ｔｔｙ＋、Ｔ３＝１６間である。
５ ｔｔｙ＋、Ｔ３＝１６間である。
第２表
第１Ｏ図（ａ）。（１））及び第２表に示すように、こ
の場合従来法では融合不良１１及び高温割れ１７を生起
したのに対し、本実施例方法ではこれを生じず、融合不
良のほか特に大電流ＭＩＧ溶接で問題となる高温割ｇが
防止される。
の場合従来法では融合不良１１及び高温割れ１７を生起
したのに対し、本実施例方法ではこれを生じず、融合不
良のほか特に大電流ＭＩＧ溶接で問題となる高温割ｇが
防止される。
以上実施例とともに具体的に説明したように、本発明に
よれば溶融金属を振動・攪拌することができるので、ビ
ードの偏平化とともに結晶粒が微細化され融合不良や高
温割扛を有効に除去し得る。
よれば溶融金属を振動・攪拌することができるので、ビ
ードの偏平化とともに結晶粒が微細化され融合不良や高
温割扛を有効に除去し得る。
第１図〜第３図は従来の狭開先溶接法の一例のｌｒｃ要
を示す説明図、第４図（ａ）、 （ｂ）は従来の狭開先
溶接法の仙の例の概要を示す説明図、第５図ｄ本発明の
実施例に用いる装置の概要を示す説明図、第６図（ａ）
〜（ｈ）は溶接電源が直流である場合の本発明の実施例
の作用を説明するための図で、このうち第６図（ａ）は
溶接電流ＩＷの波形図、第６図（１））は励磁電流Ｉｅ
の波形図、第６図（Ｃ）は励（１２１電流１ｅがの（ｌ
１１ｊにある場合の断面におけるローレンツ力の様子を
示す説明図、第６図（（■）は励磁電流Ｉｅが００１１
１にある場合の断面にふ・けるローレンツ力の様子を示
す説明図、第６図（ｅ）は励磁電流Ｉｅがの側にある場
合の表面におけるローレンツ力の様子を示す説明図、第
６図（ｆｌは励磁電流Ｉｅが○側にある場合の表面にお
けるローレンツ力の様子を示す説明図、第６図（ｇ）は
励磁電流Ｉｅがω側にある場合のビード形状を示す説明
図、第６図（ｈ）は励磁電流Ｉｅがｅ側にある場合のビ
ード形状を示す説明図である。第７図（ａ）は本発明の
実施例における磁場周波数、磁場強度と溶込み深さの関
係を示す特性図、第７図（′ｂ）は前記実施例における
磁場周波数、磁場強度とビード幅の関係を示す特性図、
第８図はビード偏平化に及ばず磁場周波数と磁場強度の
関係を示す特性図、第９図（ａ）、 （ｂ）は潜弧溶接
において従来方法を適用した場合と、本発明方法を適用
した場合の溶接状態を示す説明図で、第９図（ａ）が従
来技術に係るもの、第９図（１〕）が本発明方法に係る
もの、第９１ｙｌ（Ｃ）はこのときの開先形状を示す説
明図、９．＋”ｙ Ｊ、 ０しｌ に′Ｉ） 、 （ｂ
） 、 （ｃ）は〜ＩＩＧ溶接の場合におＣＪる前−Ｅ
、４’； ９図に］）〜第９図（ｃ）に対応する説明回
で４ノる。 図 面 中、 １ Ｕよ 母木１ 名・・１４反、 ３ ＣＪ、１？φ接ワイヤ、 ４はアーク、 ５は溶融金属、 ８はｒｉ：；接電？１９． ９は開先、 １１ ＆ｉ融合不良、 １２は導磁体、 １３は励磁コイル、 １４は励磁電源、 １５は磁界、 １．６＆よローレンツ力、 １７は１旨温割ｆ’Ｌである。 ？’；’Ｊ Ｉ図 第２図 第３図
を示す説明図、第４図（ａ）、 （ｂ）は従来の狭開先
溶接法の仙の例の概要を示す説明図、第５図ｄ本発明の
実施例に用いる装置の概要を示す説明図、第６図（ａ）
〜（ｈ）は溶接電源が直流である場合の本発明の実施例
の作用を説明するための図で、このうち第６図（ａ）は
溶接電流ＩＷの波形図、第６図（１））は励磁電流Ｉｅ
の波形図、第６図（Ｃ）は励（１２１電流１ｅがの（ｌ
１１ｊにある場合の断面におけるローレンツ力の様子を
示す説明図、第６図（（■）は励磁電流Ｉｅが００１１
１にある場合の断面にふ・けるローレンツ力の様子を示
す説明図、第６図（ｅ）は励磁電流Ｉｅがの側にある場
合の表面におけるローレンツ力の様子を示す説明図、第
６図（ｆｌは励磁電流Ｉｅが○側にある場合の表面にお
けるローレンツ力の様子を示す説明図、第６図（ｇ）は
励磁電流Ｉｅがω側にある場合のビード形状を示す説明
図、第６図（ｈ）は励磁電流Ｉｅがｅ側にある場合のビ
ード形状を示す説明図である。第７図（ａ）は本発明の
実施例における磁場周波数、磁場強度と溶込み深さの関
係を示す特性図、第７図（′ｂ）は前記実施例における
磁場周波数、磁場強度とビード幅の関係を示す特性図、
第８図はビード偏平化に及ばず磁場周波数と磁場強度の
関係を示す特性図、第９図（ａ）、 （ｂ）は潜弧溶接
において従来方法を適用した場合と、本発明方法を適用
した場合の溶接状態を示す説明図で、第９図（ａ）が従
来技術に係るもの、第９図（１〕）が本発明方法に係る
もの、第９１ｙｌ（Ｃ）はこのときの開先形状を示す説
明図、９．＋”ｙ Ｊ、 ０しｌ に′Ｉ） 、 （ｂ
） 、 （ｃ）は〜ＩＩＧ溶接の場合におＣＪる前−Ｅ
、４’； ９図に］）〜第９図（ｃ）に対応する説明回
で４ノる。 図 面 中、 １ Ｕよ 母木１ 名・・１４反、 ３ ＣＪ、１？φ接ワイヤ、 ４はアーク、 ５は溶融金属、 ８はｒｉ：；接電？１９． ９は開先、 １１ ＆ｉ融合不良、 １２は導磁体、 １３は励磁コイル、 １４は励磁電源、 １５は磁界、 １．６＆よローレンツ力、 １７は１旨温割ｆ’Ｌである。 ？’；’Ｊ Ｉ図 第２図 第３図
Claims (1)
- １層ｌバス溶接する狭開先溶接法において、狭開先内に
挿入するトーチに設けた導磁体と励磁コイルに電流を与
え、こｎで生じた磁界と溶接電流によるローレンツ力に
よ勺溶融金属を振Ｈ？ｉ、・攪拌することを特徴とする
狭開先溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16652382A JPS5956977A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 狭開先溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16652382A JPS5956977A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 狭開先溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5956977A true JPS5956977A (ja) | 1984-04-02 |
Family
ID=15832889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16652382A Pending JPS5956977A (ja) | 1982-09-27 | 1982-09-27 | 狭開先溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5956977A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255269A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鋼管の初層裏波溶接方法 |
| JPS61279365A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 狭開先横向溶接法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513304A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-12 | Furukawa Metals Co | Kinzokuseirenyogasufukikomipaipu |
-
1982
- 1982-09-27 JP JP16652382A patent/JPS5956977A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS513304A (ja) * | 1974-06-28 | 1976-01-12 | Furukawa Metals Co | Kinzokuseirenyogasufukikomipaipu |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255269A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-16 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 鋼管の初層裏波溶接方法 |
| JPS61279365A (ja) * | 1985-06-05 | 1986-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 狭開先横向溶接法 |
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