JPS5970480A - イナ−トガスタングステンア−ク溶接による管の突合せ片面溶接方法 - Google Patents
イナ−トガスタングステンア−ク溶接による管の突合せ片面溶接方法Info
- Publication number
- JPS5970480A JPS5970480A JP17999482A JP17999482A JPS5970480A JP S5970480 A JPS5970480 A JP S5970480A JP 17999482 A JP17999482 A JP 17999482A JP 17999482 A JP17999482 A JP 17999482A JP S5970480 A JPS5970480 A JP S5970480A
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- Japan
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- welding
- arc
- layer
- light
- groove
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- Pending
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-
- 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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/028—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams
- B23K9/0282—Seam welding; Backing means; Inserts for curved planar seams for welding tube sections
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (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】
この発明は、イナートガスタングステンアーク溶接（以
下、Ｔ工Ｇ溶接という）による管の突合せ片面溶接方法
に関するものである。
下、Ｔ工Ｇ溶接という）による管の突合せ片面溶接方法
に関するものである。
ステンレス鋼、ニッケル合金鋼等からなる管の突合わせ
片面溶接には、従来、その端面が突合わされて固定配置
された被溶接管の開先に沿って、溶接機と裏当金とを共
に同期移動させながら、前記溶接機により、不活性ガス
の雰囲気中で、非消耗電極と被溶接管との間にアークを
発生させ、前記アーク中、または溶融した溶接金属中に
フィラーワイヤを送給して、前記開先を多層溶接するＴ
ＩＧ溶接法が行なわれていた。
片面溶接には、従来、その端面が突合わされて固定配置
された被溶接管の開先に沿って、溶接機と裏当金とを共
に同期移動させながら、前記溶接機により、不活性ガス
の雰囲気中で、非消耗電極と被溶接管との間にアークを
発生させ、前記アーク中、または溶融した溶接金属中に
フィラーワイヤを送給して、前記開先を多層溶接するＴ
ＩＧ溶接法が行なわれていた。
このＴＩＧ溶接法は、溶接姿勢が立向、上向、下向の倒
れの姿勢においても自動溶接できる利点があるが、初層
溶接時における上向き姿勢溶接の場合には、第１図に示
す如く、被溶接管１，１′間の開先２に形成された溶接
部の表ビード３は平滑になるが、良ビード４が被溶接管
１，１′の内面より下の位置に形成される問題があった
。
れの姿勢においても自動溶接できる利点があるが、初層
溶接時における上向き姿勢溶接の場合には、第１図に示
す如く、被溶接管１，１′間の開先２に形成された溶接
部の表ビード３は平滑になるが、良ビード４が被溶接管
１，１′の内面より下の位置に形成される問題があった
。
裏ビード４を被溶接管１，１′の内面より高くするため
には、アーク中または溶融金属中へのフィラーワイヤの
送給量を多くすればよいが、フィラーワイヤの送給量を
多くすると、第２図に示す如く、表ビード３の垂れ下が
りが大きくなり、この状態で積層を続けるときは、融合
不良などの欠陥が生ずるおそれがあった。
には、アーク中または溶融金属中へのフィラーワイヤの
送給量を多くすればよいが、フィラーワイヤの送給量を
多くすると、第２図に示す如く、表ビード３の垂れ下が
りが大きくなり、この状態で積層を続けるときは、融合
不良などの欠陥が生ずるおそれがあった。
そこで、従来は、初層溶接終了後に、表ビード３の垂れ
下がりにより生じた凸部をグラインダー等で削り、平面
状に成形した後、２層目以降の積層溶接を行なっていた
ため、作業能率が低下する上、騒音や粉塵等の発生によ
シ作業環境が悪化する間頓があった。
下がりにより生じた凸部をグラインダー等で削り、平面
状に成形した後、２層目以降の積層溶接を行なっていた
ため、作業能率が低下する上、騒音や粉塵等の発生によ
シ作業環境が悪化する間頓があった。
”ｌ −
この発明１は、上述した問題を解決し溶接姿勢が変って
も、常に均一な形状のビードを形成することができるイ
ナートガスタングステンアーク溶接による管の突合せ片
面溶接方法全提供するものである。
も、常に均一な形状のビードを形成することができるイ
ナートガスタングステンアーク溶接による管の突合せ片
面溶接方法全提供するものである。
本発明者等は、先に固定管のガスシールドアーク溶接に
おいて、固定管の内面側で溶接電極のアークによシ形成
された溶融池からの輻射光を裏当金に設けた４個の受光
素子により検知し、その検知信号によシ裏当金の位置制
御を行なう方法を開発した。
おいて、固定管の内面側で溶接電極のアークによシ形成
された溶融池からの輻射光を裏当金に設けた４個の受光
素子により検知し、その検知信号によシ裏当金の位置制
御を行なう方法を開発した。
そこで、本発明者等は更に研究を進め、上記方法におい
て溶融池からのアーク輻射光量が、予め設定された光量
となるように制御すれば、均一な形状のビードが形成さ
れることを知見した。
て溶融池からのアーク輻射光量が、予め設定された光量
となるように制御すれば、均一な形状のビードが形成さ
れることを知見した。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであって
、その端面が突合わされて固定配置された被溶接管の開
先に沿って、溶接機と裏当金とを共に同期移動させなが
ら、非消耗電極と被溶接管との間にアークを発生させ、
前記アーク中または溶融した溶接金属中にフィラーワイ
ヤを送給して、前起開先を多層溶接するイナートタング
ステンアーク溶接による管の突合せ片面溶接方法におい
て、前記開先部の第２層目の溶接時には、アーク中また
は溶接金属中へのワイヤの送給を行なわず、前記非消耗
電極をライビングさせながら溶接を行なうと共に、前記
非消耗電極によるアークによって加熱された第１層目の
溶接部からの輻射光量を、裏当金に設けられた光電受光
素子によシ検知し、前記輻射光量が予め設定された光量
となるように、溶接電流値、溶接速度および前記非消耗
電極のライビング回数の少くとも１つを制御することに
特徴を有するものである。
、その端面が突合わされて固定配置された被溶接管の開
先に沿って、溶接機と裏当金とを共に同期移動させなが
ら、非消耗電極と被溶接管との間にアークを発生させ、
前記アーク中または溶融した溶接金属中にフィラーワイ
ヤを送給して、前起開先を多層溶接するイナートタング
ステンアーク溶接による管の突合せ片面溶接方法におい
て、前記開先部の第２層目の溶接時には、アーク中また
は溶接金属中へのワイヤの送給を行なわず、前記非消耗
電極をライビングさせながら溶接を行なうと共に、前記
非消耗電極によるアークによって加熱された第１層目の
溶接部からの輻射光量を、裏当金に設けられた光電受光
素子によシ検知し、前記輻射光量が予め設定された光量
となるように、溶接電流値、溶接速度および前記非消耗
電極のライビング回数の少くとも１つを制御することに
特徴を有するものである。
次に、この発明を図面と共に説明する。
第３図はこの発明方法の実施例を示す固定管のＴＩＧ溶
接部縦断面図、第４図は第３図ｍ−ｍ線断面矢視図、第
５図は裏当金部分の拡大断面図、第６図は同じく平面図
である。図面において、１゜１′は開先２を形成して対
向突合せ配置された被溶＝ ４− 液管、５は図示されていない駆動装置により被溶接管１
，１′の開先２に沿って移動し、開先２においてノズル
６から噴出する不活性ガス中でアークを発生させる非消
耗電極、７はアーク中または溶融金属中に送給されるフ
ィラーワイヤ、８はモータ９によシ駆動されるフィラー
ワイヤの送給用ローラである。
接部縦断面図、第４図は第３図ｍ−ｍ線断面矢視図、第
５図は裏当金部分の拡大断面図、第６図は同じく平面図
である。図面において、１゜１′は開先２を形成して対
向突合せ配置された被溶＝ ４− 液管、５は図示されていない駆動装置により被溶接管１
，１′の開先２に沿って移動し、開先２においてノズル
６から噴出する不活性ガス中でアークを発生させる非消
耗電極、７はアーク中または溶融金属中に送給されるフ
ィラーワイヤ、８はモータ９によシ駆動されるフィラー
ワイヤの送給用ローラである。
１０は裏当金１．１１は管１．１′内にその軸線に沿っ
て設けられた軸、１２は軸１１の開先２に対応する位置
に嵌挿された回転体で、裏当金１０は、回転体１２に固
着された取付座１３に横移動機構１４と押上機構１５と
を介して設けられ、その外端縁に取付けられたローラ１
６によシ被溶接管１゜１′の内面に接触しなから開先２
の内面に沿って回動自在となっている。１７は軸１１に
固着された裏当金回転用のモータ、１８はビニオン１９
を介してモータ１７の回転を回転体１２に伝えるための
回転体１２に一体に形成されたリングギヤである。また
２０は軸１１に嵌挿された回転体１２を挾むようにして
軸１１に設けられたクランプ機構である。
て設けられた軸、１２は軸１１の開先２に対応する位置
に嵌挿された回転体で、裏当金１０は、回転体１２に固
着された取付座１３に横移動機構１４と押上機構１５と
を介して設けられ、その外端縁に取付けられたローラ１
６によシ被溶接管１゜１′の内面に接触しなから開先２
の内面に沿って回動自在となっている。１７は軸１１に
固着された裏当金回転用のモータ、１８はビニオン１９
を介してモータ１７の回転を回転体１２に伝えるための
回転体１２に一体に形成されたリングギヤである。また
２０は軸１１に嵌挿された回転体１２を挾むようにして
軸１１に設けられたクランプ機構である。
裏当金１０には、第５図および第６図に示す如く中央に
アルゴンの如き不活性のシールドガスの噴出孔２１が設
けられ、また形成された溶接ビードからの輻射光を検知
するためのフォトダイオード、フオトト２ンソスタ、ｃ
ｄｓの如き受光素子２２が、裏当金１０の進行方向に向
ってアーク発生点を中心としてその前方左側（Ｆ■、）
、前方右側（ＦＴＬ）、後方左側（ＢＬ） 、後方右側
（Ｂｒｔ） の４個設けられている。
アルゴンの如き不活性のシールドガスの噴出孔２１が設
けられ、また形成された溶接ビードからの輻射光を検知
するためのフォトダイオード、フオトト２ンソスタ、ｃ
ｄｓの如き受光素子２２が、裏当金１０の進行方向に向
ってアーク発生点を中心としてその前方左側（Ｆ■、）
、前方右側（ＦＴＬ）、後方左側（ＢＬ） 、後方右側
（Ｂｒｔ） の４個設けられている。
この発明においては、突合わされて固定配置された被溶
接管１．１′の開先２を、非消耗電極５およびフィラー
ワイヤ７と、裏当金１０とを同期移動させながら溶接す
るに当り、初層溶接は通常のＴＩＧ溶接により、非消耗
電極５と被溶接管１，１′との間にアークを発生させ、
前記アーク中にフィラーワイヤ７を送給して溶接を行な
う。
接管１．１′の開先２を、非消耗電極５およびフィラー
ワイヤ７と、裏当金１０とを同期移動させながら溶接す
るに当り、初層溶接は通常のＴＩＧ溶接により、非消耗
電極５と被溶接管１，１′との間にアークを発生させ、
前記アーク中にフィラーワイヤ７を送給して溶接を行な
う。
ついで第２層目は、アーク中へのフィラーワイヤ７の送
給を行なわず、非消耗電極５をライビングさせながら初
層溶接で生成した裏ビードを再溶融させないように溶接
を行なう。このとき、第２層目のアークで加熱された第
１層目の溶接部から発せられる輻射光を、裏当金１０に
設けられた光電受光素子２２によシ検知してこれを電気
信号に変換し、第７図のブロック図に示す如く、光電受
光素子２２のＦＬ、ＦＬ ＋ ＢＲ、ＢＴ、の４個の光
量を加算器２３で加算し、その合計光量を、予め基準光
量設定器２４で設定された最適溜込み深さを得るための
基準光量と比較器２５で比較する。そしてその差信号を
溶接電流制御器２６、溶接速度制御器２７およびライピ
ング制御器２８の少くとも１つに入力し、溶接電流値、
溶接速度およびライビング回数の少くとも１つを制御す
る。
給を行なわず、非消耗電極５をライビングさせながら初
層溶接で生成した裏ビードを再溶融させないように溶接
を行なう。このとき、第２層目のアークで加熱された第
１層目の溶接部から発せられる輻射光を、裏当金１０に
設けられた光電受光素子２２によシ検知してこれを電気
信号に変換し、第７図のブロック図に示す如く、光電受
光素子２２のＦＬ、ＦＬ ＋ ＢＲ、ＢＴ、の４個の光
量を加算器２３で加算し、その合計光量を、予め基準光
量設定器２４で設定された最適溜込み深さを得るための
基準光量と比較器２５で比較する。そしてその差信号を
溶接電流制御器２６、溶接速度制御器２７およびライピ
ング制御器２８の少くとも１つに入力し、溶接電流値、
溶接速度およびライビング回数の少くとも１つを制御す
る。
即ち、上記アーク輻射光量が設定値よシ大の場合は、溶
接電流を低くするか、溶接速度を早くするか、°ライビ
ッツ回数を早くするかの少なくとも１つの処置をとる。
接電流を低くするか、溶接速度を早くするか、°ライビ
ッツ回数を早くするかの少なくとも１つの処置をとる。
一方、上記輻射光量が設定値より小の場合は、溶接電流
を高くするか、溶接速度を遅くするか、ライビング回数
を遅くするかの少なくとも１つの処置をとる。
を高くするか、溶接速度を遅くするか、ライビング回数
を遅くするかの少なくとも１つの処置をとる。
かくすることにより、ビード形状は第８図に示す如く、
表ビード３は垂れ下がりによる凸部形状がなくなり、初
層溶接で形成された裏ビード４も正常な形状を保持する
ことができる。
表ビード３は垂れ下がりによる凸部形状がなくなり、初
層溶接で形成された裏ビード４も正常な形状を保持する
ことができる。
非消耗電極５およびフィラーワイヤ７の設けられた溶接
機と、裏当金１０とを同期移動させるためには、裏当金
１０が、アークによって加熱溶融した溶接部からの輻射
光を裏当金１０に設けられた４個の受光素子２２ （Ｆ
’Ｌ） 、 （Ｆｎ、） 、 （ＢＴ、） 、 （ＢＲ
）によシ受光し、前記輻射光が前記４個の受光素子の中
央付近に位置するように、裏当金１０の位置を裏当金回
転用モータ１７および横移動機構１４により制御するこ
とによって、容易に行なうことができる。
機と、裏当金１０とを同期移動させるためには、裏当金
１０が、アークによって加熱溶融した溶接部からの輻射
光を裏当金１０に設けられた４個の受光素子２２ （Ｆ
’Ｌ） 、 （Ｆｎ、） 、 （ＢＴ、） 、 （ＢＲ
）によシ受光し、前記輻射光が前記４個の受光素子の中
央付近に位置するように、裏当金１０の位置を裏当金回
転用モータ１７および横移動機構１４により制御するこ
とによって、容易に行なうことができる。
次に、この発明を実施例によシ説明する。
肉厚１２．７ｍ、直径５５９簡のステンレス管を、径２
．４ ｔｔｒｍのタングステン電極を使用し、シールド
ガスとしてアルゴンガスを１０ｔ／分、パックシールド
ガスとして同じくアルゴンガス’（ＨＩＯｔ／分噴射し
ながら、下記条件で溶接を行なった。
．４ ｔｔｒｍのタングステン電極を使用し、シールド
ガスとしてアルゴンガスを１０ｔ／分、パックシールド
ガスとして同じくアルゴンガス’（ＨＩＯｔ／分噴射し
ながら、下記条件で溶接を行なった。
１、 初 層
（１） 溶接電流−９０〜１４０Ａ（電流制御）（２
）溶接電圧：１０■一定 （３）溶接速度ニアｃｍ１分一定 （４） ワイヤ送給速度：４０〜６０ｃｒｎ／分（
５） ウイビンダ二行々わず ２、第２層 （１） 溶接電流：８０〜１２０Ａ（電流制御）（２
）溶接電圧＝１０ｖ一定 （３）溶接速度制御器Ｍ／分一定 （４） ライビング回数：２０〜６０回／分（回数
制御）（５） ライビング幅：４ｍｍ 一定（６
） フィラーワイヤ：送給せず 上述のようにして初層と第２層の溶接を行ない、第３層
以降は初層と同じようにフィラーワイヤを ：送
給しながら溶接を行なった結果、ビード部に融合不良等
の欠陥が生ずることはなく、極めて良好なビード形状を
生成せしめることができた。
）溶接電圧：１０■一定 （３）溶接速度ニアｃｍ１分一定 （４） ワイヤ送給速度：４０〜６０ｃｒｎ／分（
５） ウイビンダ二行々わず ２、第２層 （１） 溶接電流：８０〜１２０Ａ（電流制御）（２
）溶接電圧＝１０ｖ一定 （３）溶接速度制御器Ｍ／分一定 （４） ライビング回数：２０〜６０回／分（回数
制御）（５） ライビング幅：４ｍｍ 一定（６
） フィラーワイヤ：送給せず 上述のようにして初層と第２層の溶接を行ない、第３層
以降は初層と同じようにフィラーワイヤを ：送
給しながら溶接を行なった結果、ビード部に融合不良等
の欠陥が生ずることはなく、極めて良好なビード形状を
生成せしめることができた。
以上述べたように、この発明方法によれば、その端面が
突合わされて固定配置された被溶接管の開先部を溶接す
るに当り、その溶接姿勢にかかわらず、融合不良等の欠
陥が生ずること々く、良好なビード形状で溶接が行々わ
れる等、工業」二優れた効果がもたらされる。
突合わされて固定配置された被溶接管の開先部を溶接す
るに当り、その溶接姿勢にかかわらず、融合不良等の欠
陥が生ずること々く、良好なビード形状で溶接が行々わ
れる等、工業」二優れた効果がもたらされる。
第１図および第２図は初層溶接時の上向き姿勢による溶
接の場合のビード形状を示す説明図、第３図はこの発明
方法の実施例を示す固定管のＴＩＧ溶接部縦断面図、第
４図は第３図ｌ１ｌ−ＩＩＩ線断面矢視図、第５図は裏
当金部分の拡大断面図、第６図は同じく平面図、第７図
はこの発明方法のブロック図、第８１図はこの発明方法
による溶接時のビード形状を示す説明図である。図面に
おいて、１．１′・・・被溶接管 ２ ・・・開
先３ ・・・表ビード ４ ・・・裏ビード５
・・・非消耗電極 ６ ・・・ノズル７ ・・・フ
ィラーワイヤ ８ ・・・ローラ９ ・・・モータ
１０・・・裏当金１１・・・軸 １
２・・・回転体１３・・・取付座 １４・・・
満移動機構１５・・・押上機構 １６・・・ロー
ラ１７・・・モータ １８・・・リングギヤ１
９・・・−ニオン ２０・・・クランプ機構２】
・・・シールドガス噴出孔 ２２・・・光電受光素子 ２３・・・加算器２４・・
・基準光置設定器 ２５・・・比較器２６・・・溶接電
流制御器 ２７・・・溶接速度制御器２８・・・ライビ
ング制御器 出願人 日本鋼管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫（他２名） １１− １２−
接の場合のビード形状を示す説明図、第３図はこの発明
方法の実施例を示す固定管のＴＩＧ溶接部縦断面図、第
４図は第３図ｌ１ｌ−ＩＩＩ線断面矢視図、第５図は裏
当金部分の拡大断面図、第６図は同じく平面図、第７図
はこの発明方法のブロック図、第８１図はこの発明方法
による溶接時のビード形状を示す説明図である。図面に
おいて、１．１′・・・被溶接管 ２ ・・・開
先３ ・・・表ビード ４ ・・・裏ビード５
・・・非消耗電極 ６ ・・・ノズル７ ・・・フ
ィラーワイヤ ８ ・・・ローラ９ ・・・モータ
１０・・・裏当金１１・・・軸 １
２・・・回転体１３・・・取付座 １４・・・
満移動機構１５・・・押上機構 １６・・・ロー
ラ１７・・・モータ １８・・・リングギヤ１
９・・・−ニオン ２０・・・クランプ機構２】
・・・シールドガス噴出孔 ２２・・・光電受光素子 ２３・・・加算器２４・・
・基準光置設定器 ２５・・・比較器２６・・・溶接電
流制御器 ２７・・・溶接速度制御器２８・・・ライビ
ング制御器 出願人 日本鋼管株式会社 代理人 潮 谷 奈津夫（他２名） １１− １２−
Claims (1)
- その端面が突合わされて固定配置された被溶接管の開先
に沿って、溶接機と裏当金とを共に同期移動させながら
、非消耗電極と被溶接管との間にアークを発生させ、前
記アーク中または溶融した溶接金属中にフィラーワイヤ
を送給して、前記開先を多層溶接するイナートガスタン
グステンアーク溶接による管の突合せ片面溶接方法にお
いて、前記開先部の第２層目の溶接時には、アーク中ま
たは溶接金属中へのワイヤの送給を行なわず、前記非消
耗電極をライビングさせながら溶接を行なうと共に、前
記非消耗電極によるアークによって加熱された第１層目
の溶接部からの輻射光量を、裏当金に設けられた光電受
光素子によシ検知し、前記輻射光量が予め設定された光
量となるように、溶接電流値、溶接速度および前記非消
耗電極のライビング回数の少くとも１つを制御すること
を特徴とするイナートガスタングステンアーク溶接部よ
る管の突合せ片面溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17999482A JPS5970480A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | イナ−トガスタングステンア−ク溶接による管の突合せ片面溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17999482A JPS5970480A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | イナ−トガスタングステンア−ク溶接による管の突合せ片面溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970480A true JPS5970480A (ja) | 1984-04-20 |
Family
ID=16075592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17999482A Pending JPS5970480A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | イナ−トガスタングステンア−ク溶接による管の突合せ片面溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970480A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61126971A (ja) * | 1984-11-22 | 1986-06-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 管材のｔｉｇ溶接方法 |
| ITVI20080180A1 (it) * | 2008-07-29 | 2010-01-30 | Itipack Srl | Apparato di saldatura e metodo per il controllo della qualita' delle saldature |
| CN104607769A (zh) * | 2014-11-30 | 2015-05-13 | 李军安 | 一种电压调速的自动氩弧焊机 |
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| JPS5550969A (en) * | 1978-10-11 | 1980-04-14 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Penetration control method in arc welding |
| JPS5619984A (en) * | 1979-07-30 | 1981-02-25 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | Automatic one side welding method of butt part of pipe |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP17999482A patent/JPS5970480A/ja active Pending
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