JPS60210361A - 管内面肉盛溶接方法 - Google Patents
管内面肉盛溶接方法Info
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- JPS60210361A JPS60210361A JP6321084A JP6321084A JPS60210361A JP S60210361 A JPS60210361 A JP S60210361A JP 6321084 A JP6321084 A JP 6321084A JP 6321084 A JP6321084 A JP 6321084A JP S60210361 A JPS60210361 A JP S60210361A
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- Japan
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- welding
- welding torch
- bead
- tube
- pipe
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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
- B23K9/04—Welding for other purposes than joining, e.g. built-up welding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (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】
〔発明の技術分野〕
この発明は例えは管内面の耐食性を向上させるため管内
面に肉盛を行う管内面肉盛溶接方法に関するものである
。
面に肉盛を行う管内面肉盛溶接方法に関するものである
。
管内面に肉盛を行う肉盛溶接は従来外径２００醜以上の
管に対してはＭＩＧ溶接あるいはＴＩＧ溶接によるスパ
イラル法またはステップオーバー法が採用されている。
管に対してはＭＩＧ溶接あるいはＴＩＧ溶接によるスパ
イラル法またはステップオーバー法が採用されている。
スパイラル法は第１図に示すように矢印Ａの内周方向に
回転している管（１）内で溶接トーチ（２）を揺動しな
がら溶接トーチ（２）を矢印Ｂ方向に連続して移動し、
第２図に示すように管（１）の内面にビード（３）をス
パイラル状に巻き付けていく方法である。
回転している管（１）内で溶接トーチ（２）を揺動しな
がら溶接トーチ（２）を矢印Ｂ方向に連続して移動し、
第２図に示すように管（１）の内面にビード（３）をス
パイラル状に巻き付けていく方法である。
ステップオーバー法は同じく第１図に示す回転している
管（１１内で溶接トーチ（２）を揺動しながら、管（１
）の１回転を検出して第３図に示すようにビード（３）
の幅だけ溶接トーチ（２）を間欠的に移動する方法であ
る。
管（１１内で溶接トーチ（２）を揺動しながら、管（１
）の１回転を検出して第３図に示すようにビード（３）
の幅だけ溶接トーチ（２）を間欠的に移動する方法であ
る。
このスパイラル法及びステップオーバー法においては管
（１）の回転と溶接トーチ（２）の移動を機械的に同期
させる必要があシ、このためのギヤボックスが大となり
、かつ管（１）を回転する回転機構と溶接装置を同一ベ
ット上に設置する必要がある。したがって装置全体が大
がかシとなり、価格も高価となってしまう。
（１）の回転と溶接トーチ（２）の移動を機械的に同期
させる必要があシ、このためのギヤボックスが大となり
、かつ管（１）を回転する回転機構と溶接装置を同一ベ
ット上に設置する必要がある。したがって装置全体が大
がかシとなり、価格も高価となってしまう。
また溶接トーチｒ２＋の揺動ピッチはギヤボックスのギ
ヤ比で決まる例えば６ｔａ−９ｍｍ、１２ｍ等と段階的
で固定であるためビードのつなぎが平担とならず、さら
に機械的条件に溶接条件を合わせる必要があるため管（
１）の材質が変ったときの溶接条件の変更に対応できず
管（１１内面の肉盛の品質上に問題があった。
ヤ比で決まる例えば６ｔａ−９ｍｍ、１２ｍ等と段階的
で固定であるためビードのつなぎが平担とならず、さら
に機械的条件に溶接条件を合わせる必要があるため管（
１）の材質が変ったときの溶接条件の変更に対応できず
管（１１内面の肉盛の品質上に問題があった。
また外径が２００鳩以下の管に対しては管径が細いため
に上記したスパイラル法あるいはステップオーバ法は適
用できす手溶接で行われる被栓アーク溶接による直線盛
夛法が採用されている。
に上記したスパイラル法あるいはステップオーバ法は適
用できす手溶接で行われる被栓アーク溶接による直線盛
夛法が採用されている。
直線盛９法は第４図に示すように管（１）の内面の長手
方向にビード（３）を置き、次にそのビード幅だけずら
して次のビード（３）を置いていく方法である。
方向にビード（３）を置き、次にそのビード幅だけずら
して次のビード（３）を置いていく方法である。
この直線盛ｐ法によるとビード幅だけ溶接トーチをずら
して内盛シするため、ビード幅を完全に制御できずビー
ド表面に凹凸が生じ易いという問題がある。またこの直
線盛ｐ法では被覆アーク溶接が行われるためスラグが生
じ、その剥離に時間がか＼シ、材質によっては剥離が困
難な場合もあシスラグの巻込みが生じやすい。さらにこ
の方法は手溶接で行われるため肉盛できる管の長さも手
の届く範囲に限定され、長°尺の管を必要とする場合は
内面に肉盛した管を円周溶接する必要があシ、工数の増
大を招きかつ管の直線性が悪くなる溶接部の落込み変形
が増すという問題を生じる。
して内盛シするため、ビード幅を完全に制御できずビー
ド表面に凹凸が生じ易いという問題がある。またこの直
線盛ｐ法では被覆アーク溶接が行われるためスラグが生
じ、その剥離に時間がか＼シ、材質によっては剥離が困
難な場合もあシスラグの巻込みが生じやすい。さらにこ
の方法は手溶接で行われるため肉盛できる管の長さも手
の届く範囲に限定され、長°尺の管を必要とする場合は
内面に肉盛した管を円周溶接する必要があシ、工数の増
大を招きかつ管の直線性が悪くなる溶接部の落込み変形
が増すという問題を生じる。
この発明は上記した諸問題点を解決するため溶接トーチ
の揺動を自動化により管理した管内面肉盛溶接方法を提
供することを目的とするものである。
の揺動を自動化により管理した管内面肉盛溶接方法を提
供することを目的とするものである。
この発明の管内面肉盛溶接方法は溶接アークの長さを一
定とするアーク電圧制御を行うた゛め細長いアームの先
端に設けた溶接トーチの高さを可変できる溶接装置を使
用し、この溶接トーチの高さ変位があらかじめビード高
さに応じて設定した基準値と一致したことを検出して、
溶接トーチを反転させることによシビードの端面倣いを
行い、平滑なビードを得る方法である。
定とするアーク電圧制御を行うた゛め細長いアームの先
端に設けた溶接トーチの高さを可変できる溶接装置を使
用し、この溶接トーチの高さ変位があらかじめビード高
さに応じて設定した基準値と一致したことを検出して、
溶接トーチを反転させることによシビードの端面倣いを
行い、平滑なビードを得る方法である。
この発明において溶接トーチの高さ変位を検出して溶接
トーチの揺動を制御するのは以下に示す理由による。
トーチの揺動を制御するのは以下に示す理由による。
溶接アーク長を一定とするアーク電圧制御を行いながら
第５図に示したように溶接トーチ（２）及びフイラワイ
ヤ（６）を矢印の如く揺動すると、母材（４）上のビー
ド（５）の高さに応じて溶接トーチ（２）の高、さが上
昇し、この溶接トーチ（２）の高さ変位と溶接トーチ（
２）の揺動をポテンショメータで測定すると第６図に示
す波形が得られる。第６図は横軸に時開Ｔを縦軸に電位
ｅを示す。図において波形ｅ０は溶接トーチ（２）の揺
動波形を示し、波形ｅムは溶接トーチ（２）の高さ変位
の波形を示す。図に示す如く溶接トーチ（２）の揺動波
形ｅｏ と高さ変位波形ｅムは非常によい対応がある。
第５図に示したように溶接トーチ（２）及びフイラワイ
ヤ（６）を矢印の如く揺動すると、母材（４）上のビー
ド（５）の高さに応じて溶接トーチ（２）の高、さが上
昇し、この溶接トーチ（２）の高さ変位と溶接トーチ（
２）の揺動をポテンショメータで測定すると第６図に示
す波形が得られる。第６図は横軸に時開Ｔを縦軸に電位
ｅを示す。図において波形ｅ０は溶接トーチ（２）の揺
動波形を示し、波形ｅムは溶接トーチ（２）の高さ変位
の波形を示す。図に示す如く溶接トーチ（２）の揺動波
形ｅｏ と高さ変位波形ｅムは非常によい対応がある。
したがってアーク電圧制御を行いながら溶接トーチ（２
１の高さ変位を検出することによってビード端面を検知
して溶接トーチ（２）を揺動することができる。
１の高さ変位を検出することによってビード端面を検知
して溶接トーチ（２）を揺動することができる。
第７図、第８図及び第９図はこの発明の実施に使用する
一溶接装置を示し、第７図は正面図、第８図は平面図、
第９図は第７図のＡ−Ａ断面図である。図において（７
）は先端に溶接トーチ（２）を取付けた細長い管からな
るアームである。（□□□はアーム（７）を取付け、台
形ねじか□らなる軸（９）の回転にょシ溶接トーチ（２
）を上下方向に移動するホルダである。
一溶接装置を示し、第７図は正面図、第８図は平面図、
第９図は第７図のＡ−Ａ断面図である。図において（７
）は先端に溶接トーチ（２）を取付けた細長い管からな
るアームである。（□□□はアーム（７）を取付け、台
形ねじか□らなる軸（９）の回転にょシ溶接トーチ（２
）を上下方向に移動するホルダである。
ａυは昇降モータで、ギヤ一群α〔を介して軸（９）を
回転することによシアーク電圧制御を行う。（１３は上
記昇降モータａυ等を固定した揺動スライダで揺動モー
タａ３に連結した台形ねじからなる揺動軸（１４１の回
転によシ溶接トーチ（２１を揺動する。ａ！９＃ｉ揺動
モータ（１３）を取付けた生スライダで、ガイドｔｔｅ
及びナツトαｎを有する。ナラ）（１７）は台形ねじか
らなる主軸０８に螺合され、主軸０υの回転によシ王ス
ライダ＜ｔＳ＋をガイドレール（１１に沿って移動する
。ｔ２１は主モータでギヤ＜２１１．クラッチ四及びギ
ヤ群（ハ）を介して主軸ａ８１を回転する。（財）は早
送勺モータでクラッチ（２２Ａ）及びギヤ群（至）を介
して主軸（１８１を回転する。
回転することによシアーク電圧制御を行う。（１３は上
記昇降モータａυ等を固定した揺動スライダで揺動モー
タａ３に連結した台形ねじからなる揺動軸（１４１の回
転によシ溶接トーチ（２１を揺動する。ａ！９＃ｉ揺動
モータ（１３）を取付けた生スライダで、ガイドｔｔｅ
及びナツトαｎを有する。ナラ）（１７）は台形ねじか
らなる主軸０８に螺合され、主軸０υの回転によシ王ス
ライダ＜ｔＳ＋をガイドレール（１１に沿って移動する
。ｔ２１は主モータでギヤ＜２１１．クラッチ四及びギ
ヤ群（ハ）を介して主軸ａ８１を回転する。（財）は早
送勺モータでクラッチ（２２Ａ）及びギヤ群（至）を介
して主軸（１８１を回転する。
なお（ハ）は主軸（１８をベッド（イ）に取付けるナツ
トである・ 上記のように構成した溶接装置を使用してＴｒＧ溶接に
よシ、第１０図に示した小径管（Ｊ）の内面に肉盛溶接
する場合は、まず溶接トーチの早送シモータ■を駆動し
て、溶接トーチ（２）を管（１）内に挿入し、次に管（
１）を不図示の回転装置で回転しながら主モータ（２）
を駆動して自動で溶接トーチ（２）を図のＢ矢印方向に
移動しつつ、揺動モータ峙を駆動して管（１）に一定幅
の肉盛ルを行う。以後先忙肉盛したビード（５）端面に
倣りて溶接トーチ（２）の揺動を行いながら管（１）内
面に連続して肉盛を行う。
トである・ 上記のように構成した溶接装置を使用してＴｒＧ溶接に
よシ、第１０図に示した小径管（Ｊ）の内面に肉盛溶接
する場合は、まず溶接トーチの早送シモータ■を駆動し
て、溶接トーチ（２）を管（１）内に挿入し、次に管（
１）を不図示の回転装置で回転しながら主モータ（２）
を駆動して自動で溶接トーチ（２）を図のＢ矢印方向に
移動しつつ、揺動モータ峙を駆動して管（１）に一定幅
の肉盛ルを行う。以後先忙肉盛したビード（５）端面に
倣りて溶接トーチ（２）の揺動を行いながら管（１）内
面に連続して肉盛を行う。
第１１図に溶接トーチ（２）を揺動する場合の７０−チ
ャートを示す。。
ャートを示す。。
ステップ１０１で浴接トーチ（２）の揺動方向を確認し
、溶接トーチ（２）の揺動方向が先に肉盛したビードの
方向である場合は第６図に示した溶接トーチ（２）の高
さ変位６Ａを不図示のポテンショメータで検出しくステ
ップ１０２）、この高さ変位ｅＡが最下位電位から、あ
らかじめビード高さに応じて設定した基準電位ａｒまで
上がったところで溶接トーチ（２）の反転信号を検出し
くステップ１０６）、その時から一定時間Ｔム秒後（ス
テップ１０５）に揺動停止指令を出して（ステップ１０
６）、さらに定められた停止時間ＴＢ経過後（ステップ
１０７）、溶接トーチ（２）を反転させる（ステップ１
００）。溶接トーチ（２）の揺動方向がビード（５）の
ない側の場合はあらかじめ設定しである揺動幅Ｗを検出
して（ステップ１０４）溶接トーチ（２）の反転を行う
。
、溶接トーチ（２）の揺動方向が先に肉盛したビードの
方向である場合は第６図に示した溶接トーチ（２）の高
さ変位６Ａを不図示のポテンショメータで検出しくステ
ップ１０２）、この高さ変位ｅＡが最下位電位から、あ
らかじめビード高さに応じて設定した基準電位ａｒまで
上がったところで溶接トーチ（２）の反転信号を検出し
くステップ１０６）、その時から一定時間Ｔム秒後（ス
テップ１０５）に揺動停止指令を出して（ステップ１０
６）、さらに定められた停止時間ＴＢ経過後（ステップ
１０７）、溶接トーチ（２）を反転させる（ステップ１
００）。溶接トーチ（２）の揺動方向がビード（５）の
ない側の場合はあらかじめ設定しである揺動幅Ｗを検出
して（ステップ１０４）溶接トーチ（２）の反転を行う
。
この発明は以上説明した通シビード端面に倣って管内面
の肉感溶接を行うことから、ビード表面が非常に平滑と
なル手溶接で問題となっていたアンダカットやビード重
ね部の谷間がなくなシ溶接後の非破壊検査が容易となる
。また肉盛溶接に必要な溶接ビード幅や肉盛厚を他の溶
接法と比して自由に選択できるため仕様に合った最適な
肉盛条件を採用することができる。さらにビードの継な
ぎが任意の位置でできるため溶接中側等かの原因でアー
クが切れても再び溶接を続行することができる。
の肉感溶接を行うことから、ビード表面が非常に平滑と
なル手溶接で問題となっていたアンダカットやビード重
ね部の谷間がなくなシ溶接後の非破壊検査が容易となる
。また肉盛溶接に必要な溶接ビード幅や肉盛厚を他の溶
接法と比して自由に選択できるため仕様に合った最適な
肉盛条件を採用することができる。さらにビードの継な
ぎが任意の位置でできるため溶接中側等かの原因でアー
クが切れても再び溶接を続行することができる。
またこの発明では溶接トーチの揺動反送シ管の回転とは
同期をとる必要がないため使用する装置の大巾な小型、
軽量化が達成でき価格も安くできる。
同期をとる必要がないため使用する装置の大巾な小型、
軽量化が達成でき価格も安くできる。
さらにこの発明は溶接トーチをビード端面に倣って揺動
することから管内面の肉盛シを自動でかつ不活性ガスを
使用するＴＩＧ溶接により行われ、いかなる材質に対し
ても対応することが可能となると共に、スラグが発生し
ないため、スラグ巻き込みや、それに伴う溶接欠陥がな
くな多品質の安定した肉盛りが可能となる。
することから管内面の肉盛シを自動でかつ不活性ガスを
使用するＴＩＧ溶接により行われ、いかなる材質に対し
ても対応することが可能となると共に、スラグが発生し
ないため、スラグ巻き込みや、それに伴う溶接欠陥がな
くな多品質の安定した肉盛りが可能となる。
またこの発明によると溶接トーチの揺動を溶接装置本体
で行うことができるため、溶接トーチを取付けるアーム
を細長くすることができ、その結果内盛後の内径が５０
ａｍ程度の小径管まで内盛することができ、反転法を使
用すると管長１．２ｍまでの内盛溶接も可能となル、品
質の向上に果たす効果が大である。
で行うことができるため、溶接トーチを取付けるアーム
を細長くすることができ、その結果内盛後の内径が５０
ａｍ程度の小径管まで内盛することができ、反転法を使
用すると管長１．２ｍまでの内盛溶接も可能となル、品
質の向上に果たす効果が大である。
第１図は管に肉盛溶接する場合の管と溶接トーチの配置
図、第２図は従来のスパイラル法によるビードの模式図
、第３図は従来のステップオーバ湊によるビードのＪｌ
ｉｆ図、飢４図社同１〕（従来の直線塵シ法によるビル
ドの模式図、第５図は肉盛溶接によるビード形成時の模
式図、第６図は溶接トーチの高さ変位と揺動の波形図、
第７図〜第９図はこの発明の実施に使用する溶接装置の
構造図で、第７図は正面図、第８図は平面図、第９図は
第７図のＡ−Ａ断面図、第１０図はビードと溶接トーチ
の配置図、第１１図はこの発明の実施例において溶接ト
ーチを揺動するときの７０−チャートである。 （１）・・・管、（２）・・・溶接トーチ、＋３１．
＋５）・・・ビード、（４）・・・母材、（７）・・・
アーム、（８）・・・ホルダ、（９）・・・軸、（ＩＩ
。 （ハ）・・・ギヤ群、Ｕυ・・・昇降モータ、（１ｚ・
・・揺動スライダ、（１３）・・・揺動モータ、Ｉ・・
・揺動軸、ａｓｒ・・・主スライタ、翰・・・ガイド、
（１７＋・・・ナツト、（１８）−・・主軸、（至）・
・・ガイドレール、（澗・・・主モータ、（２υ・・・
ギヤ、Ｈｌ（２２Ａ）・・・クラッチ、（２）・・・早
送シモータ、（２ｅ・・・ベッド。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 − を 第２図 第３図 第４１！！ 第５５１１ 第６図 第１０図
図、第２図は従来のスパイラル法によるビードの模式図
、第３図は従来のステップオーバ湊によるビードのＪｌ
ｉｆ図、飢４図社同１〕（従来の直線塵シ法によるビル
ドの模式図、第５図は肉盛溶接によるビード形成時の模
式図、第６図は溶接トーチの高さ変位と揺動の波形図、
第７図〜第９図はこの発明の実施に使用する溶接装置の
構造図で、第７図は正面図、第８図は平面図、第９図は
第７図のＡ−Ａ断面図、第１０図はビードと溶接トーチ
の配置図、第１１図はこの発明の実施例において溶接ト
ーチを揺動するときの７０−チャートである。 （１）・・・管、（２）・・・溶接トーチ、＋３１．
＋５）・・・ビード、（４）・・・母材、（７）・・・
アーム、（８）・・・ホルダ、（９）・・・軸、（ＩＩ
。 （ハ）・・・ギヤ群、Ｕυ・・・昇降モータ、（１ｚ・
・・揺動スライダ、（１３）・・・揺動モータ、Ｉ・・
・揺動軸、ａｓｒ・・・主スライタ、翰・・・ガイド、
（１７＋・・・ナツト、（１８）−・・主軸、（至）・
・・ガイドレール、（澗・・・主モータ、（２υ・・・
ギヤ、Ｈｌ（２２Ａ）・・・クラッチ、（２）・・・早
送シモータ、（２ｅ・・・ベッド。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図 − を 第２図 第３図 第４１！！ 第５５１１ 第６図 第１０図
Claims (1)
- アーク１．圧制御を行うため細長いアームの先端に設け
た溶接トーチの高さを可変できる溶接装置を使用し、該
溶接トーチの高さ変位があらかじめビード尚さに応じて
設定した基準値と一致したことを検出して、溶接トーチ
を反転させることによりビードの端面倣いを行うことを
特徴とする管内面肉盛溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6321084A JPS60210361A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 管内面肉盛溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6321084A JPS60210361A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 管内面肉盛溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210361A true JPS60210361A (ja) | 1985-10-22 |
| JPH0128672B2 JPH0128672B2 (ja) | 1989-06-05 |
Family
ID=13222604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6321084A Granted JPS60210361A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 管内面肉盛溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210361A (ja) |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP6321084A patent/JPS60210361A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0128672B2 (ja) | 1989-06-05 |
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