JPS6030576A - Ｇｍａ溶接方法 - Google Patents
Ｇｍａ溶接方法Info
- Publication number
- JPS6030576A JPS6030576A JP13995483A JP13995483A JPS6030576A JP S6030576 A JPS6030576 A JP S6030576A JP 13995483 A JP13995483 A JP 13995483A JP 13995483 A JP13995483 A JP 13995483A JP S6030576 A JPS6030576 A JP S6030576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- electrodes
- current
- pulse
- electrode
- 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
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
- B23K9/091—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits
- B23K9/092—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage characterised by the circuits characterised by the shape of the pulses produced
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (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】
本発明は溶接能率に優れた多電極型ＧＭＡ溶接方接方法
する。
する。
ミグ溶接法、炭酸ガスアーク溶接法等を含み、これら消
耗電極芯線を用いるガスシールド方式のアーク溶接をＧ
ＭＡ溶接法と総称する。このＧ）ＩＡ溶接法において溶
接能率を向上させるには大電流化が指向される。しかし
ながら、電流が大きくなるとアーク力が増すのでアーク
が溶融池を押しのけハンピングビードを形成し易くなり
、また溶接速度が速ければ速い程溶融池表面流が活発に
なるのでアンダーカットが発生し易く、なって、大電流
化に伴い不良ビードを形成する可能性が高くなる。
耗電極芯線を用いるガスシールド方式のアーク溶接をＧ
ＭＡ溶接法と総称する。このＧ）ＩＡ溶接法において溶
接能率を向上させるには大電流化が指向される。しかし
ながら、電流が大きくなるとアーク力が増すのでアーク
が溶融池を押しのけハンピングビードを形成し易くなり
、また溶接速度が速ければ速い程溶融池表面流が活発に
なるのでアンダーカットが発生し易く、なって、大電流
化に伴い不良ビードを形成する可能性が高くなる。
したがって、このような現象を回避するにはアーク力を
弱くするのが良（、アークの分散、即ち多電極化するの
が合理的である。しかしながら多電極化した場合におい
てもＧｊＡ！ｇ接法では直流電源を用いているため電極
から発生するアークが相互に干渉して磁気吹き現象が起
こり、これによりアークが不安定刃なって安定した溶接
が出来ないという問題点があった。
弱くするのが良（、アークの分散、即ち多電極化するの
が合理的である。しかしながら多電極化した場合におい
てもＧｊＡ！ｇ接法では直流電源を用いているため電極
から発生するアークが相互に干渉して磁気吹き現象が起
こり、これによりアークが不安定刃なって安定した溶接
が出来ないという問題点があった。
本発明は斯かる高速溶接に対処する多電極溶接に伴う問
題を解決すべくなされたものであり、その目的とすると
ころは使用する電極を多電極とし、各電極に直流パルス
電流を、電極相互でのパルス通電時間の重複程度を考慮
して各電極から発生したアークが相互に干渉しないよう
に通電して溶接する高能率なＧＭＡ溶接方接方法供する
にある。
題を解決すべくなされたものであり、その目的とすると
ころは使用する電極を多電極とし、各電極に直流パルス
電流を、電極相互でのパルス通電時間の重複程度を考慮
して各電極から発生したアークが相互に干渉しないよう
に通電して溶接する高能率なＧＭＡ溶接方接方法供する
にある。
本発明に係るＧＭＡ溶接方接方法接方向に複数の電極を
配置し、これら電極に同一周波数のパルス電流を、隣接
する電極相互の通電重複期間がパルス幅の５０％以下と
なるように通電して溶接することを特徴とする。
配置し、これら電極に同一周波数のパルス電流を、隣接
する電極相互の通電重複期間がパルス幅の５０％以下と
なるように通電して溶接することを特徴とする。
但し、アーク安定をそこなわない範囲の小電流（２０Ｏ
Ａ以下）をベース電流として使用してもよい。なお以下
においては通電期間とはパルス電流が流れている期間を
言うこととする。
Ａ以下）をベース電流として使用してもよい。なお以下
においては通電期間とはパルス電流が流れている期間を
言うこととする。
以下本発明を２電極溶接する場合につき図面に基づき具
体的に説明する。第１図は本発明方法の実施状態の一例
を示す模式図である。Ｗは開先を設けた被溶接部を溶接
すべく突き合せたワークであり、図の白抜矢符で示す方
向へワーク駆動装置（図示せず）により移送されるよう
になっている。
体的に説明する。第１図は本発明方法の実施状態の一例
を示す模式図である。Ｗは開先を設けた被溶接部を溶接
すべく突き合せたワークであり、図の白抜矢符で示す方
向へワーク駆動装置（図示せず）により移送されるよう
になっている。
該ワークＷの開先線上即ち溶接線上には、その移送方向
上流側の先行電極１、これに後行する後行電極２は並設
されており、また上記電極１には溶接芯線１１が、上記
電極２には溶接芯線１２が、そのいずれの先端をも前記
開先線上に位置させるように挿通され、送給ロール（図
示せず）により繰り出されるようになっている。
上流側の先行電極１、これに後行する後行電極２は並設
されており、また上記電極１には溶接芯線１１が、上記
電極２には溶接芯線１２が、そのいずれの先端をも前記
開先線上に位置させるように挿通され、送給ロール（図
示せず）により繰り出されるようになっている。
電極１．２の周囲にはガスノズル（図示せず）が設けら
れており、シールドガス供給源より供給されたシールド
ガスを該ガスノズルから吹き出し、溶接部周辺をシール
ドするようになっている。このシールドガスとしてはＡ
ｒ、 ＣＯ２＋Ｉ（ｅの１種又は２種以上の混合ガスを
用いている。なお前記電極１．２にはこれらを冷却すべ
く冷却水が供給されている。
れており、シールドガス供給源より供給されたシールド
ガスを該ガスノズルから吹き出し、溶接部周辺をシール
ドするようになっている。このシールドガスとしてはＡ
ｒ、 ＣＯ２＋Ｉ（ｅの１種又は２種以上の混合ガスを
用いている。なお前記電極１．２にはこれらを冷却すべ
く冷却水が供給されている。
電極１，２は夫々スイッチング回路２１．２２を介して
直流電源３に接続されている。このスイッチング回路２
１．２２は電極１，２に対して、例えば第２図に示すよ
うにデユーティ比％の同一周波数のパルス電流を交番的
に通流するようにオン、オフ制御される。両パルス電流
のデユーティ比は％に限るものではなく、また通電期間
が重なってもよい。なお図面には２点鎖線でベース電流
を示している。但し第３図に示すように両電極への通電
が行われている時間が一方の電極の通電期間の５０％以
下である必要がある。これは、５０％を超えると両電極
のアークによる磁気的干渉の影響が大きくなって、パル
スの同時印加と同様の結果しが、得られなくなるからで
ある。また周波数についてはアークの両電流を安定化す
る上で５０Ｈｚ以上、好ましくは１０Ｈｚ以上とするの
・がよく、また通電期間の重なりがある場合の磁気的干
渉の影響を小さくする上でも５０１ｉｚ以上とすること
が望ましい。
直流電源３に接続されている。このスイッチング回路２
１．２２は電極１，２に対して、例えば第２図に示すよ
うにデユーティ比％の同一周波数のパルス電流を交番的
に通流するようにオン、オフ制御される。両パルス電流
のデユーティ比は％に限るものではなく、また通電期間
が重なってもよい。なお図面には２点鎖線でベース電流
を示している。但し第３図に示すように両電極への通電
が行われている時間が一方の電極の通電期間の５０％以
下である必要がある。これは、５０％を超えると両電極
のアークによる磁気的干渉の影響が大きくなって、パル
スの同時印加と同様の結果しが、得られなくなるからで
ある。また周波数についてはアークの両電流を安定化す
る上で５０Ｈｚ以上、好ましくは１０Ｈｚ以上とするの
・がよく、また通電期間の重なりがある場合の磁気的干
渉の影響を小さくする上でも５０１ｉｚ以上とすること
が望ましい。
次に本発明をＵＯ方式の大径鋼管製造ラインの仮付溶接
装置に用いた場合の実施例につき説明する。
装置に用いた場合の実施例につき説明する。
肉厚１２ｊｍｔの板材を所要の幅、開先形状となるよう
に加工し、これをＵ形更にＯ形に加工し、得られた外径
１２００ｍφのオーブンパイプの開先部を板付溶接した
。使用溶接芯線はＣ：０．１０％、Ｓｉ ：０．５０％
、 Ｍｎ ： １．２０％を含む直径１．６鶴φの中実
のものであり、これにパルス周波数が６０１ｉｚ、デユ
ーティ比が〃、通電重複時間ｄが０、電圧が２８Ｖ、電
流（第３図に示すパルス高さＣ）が１００ＯＡとなるよ
うに通電し、溶接速度を５０ｃＩＩＩＺ分から４５０
ａｍＺ分まで５０ｃｍ／分刻みで変更して行った。シー
ルドガスはＡｒ ： ＣＯ２が４：１の混合ガスを用い
た。
に加工し、これをＵ形更にＯ形に加工し、得られた外径
１２００ｍφのオーブンパイプの開先部を板付溶接した
。使用溶接芯線はＣ：０．１０％、Ｓｉ ：０．５０％
、 Ｍｎ ： １．２０％を含む直径１．６鶴φの中実
のものであり、これにパルス周波数が６０１ｉｚ、デユ
ーティ比が〃、通電重複時間ｄが０、電圧が２８Ｖ、電
流（第３図に示すパルス高さＣ）が１００ＯＡとなるよ
うに通電し、溶接速度を５０ｃＩＩＩＺ分から４５０
ａｍＺ分まで５０ｃｍ／分刻みで変更して行った。シー
ルドガスはＡｒ ： ＣＯ２が４：１の混合ガスを用い
た。
また比較のために電流値が１０００ Ａの直流電流を用
い、他の条件は同様にして従来方法による溶接を行った
。
い、他の条件は同様にして従来方法による溶接を行った
。
この両溶接方法による溶接部の溶接性状を第１表にまと
めて示す。この表より本発明による場合は４００ｃｍ／
分の溶接速度まではハンピングビード及び融合不良の溶
接欠陥なしに溶接が可能であり、１００ｃｍ／分まで溶
接欠陥のない従来方法と比較して溶接欠陥を発生しない
最大溶接速度が４倍程度も向上することがわかる。した
がって本発明方法ば溶接欠陥がない高速溶接が可能であ
り、溶接速度が１００ｃａａ／分以上必要とされる用途
への適用に有利である。
めて示す。この表より本発明による場合は４００ｃｍ／
分の溶接速度まではハンピングビード及び融合不良の溶
接欠陥なしに溶接が可能であり、１００ｃｍ／分まで溶
接欠陥のない従来方法と比較して溶接欠陥を発生しない
最大溶接速度が４倍程度も向上することがわかる。した
がって本発明方法ば溶接欠陥がない高速溶接が可能であ
り、溶接速度が１００ｃａａ／分以上必要とされる用途
への適用に有利である。
なお以上の説明では２電極の場合を例に挙げているがこ
れに限るものではな（３電極以上としても良い。この場
合、例えば３電極の場合には、先行電極の通電時間と後
行電極のそれとを同時期とし、中間電極の通電時間をそ
れらと５０％以上重ならない期間として定めればよい。
れに限るものではな（３電極以上としても良い。この場
合、例えば３電極の場合には、先行電極の通電時間と後
行電極のそれとを同時期とし、中間電極の通電時間をそ
れらと５０％以上重ならない期間として定めればよい。
これは先行、後行電極が磁気的影響を及ぼさない程度に
離隔している場合に可能である。また３電極に順次的通
電を行い通電の重複期間がパルス幅の５０％以下となる
ように定めても良い。４電極以上の場合にも同様に通電
すれば良い。
離隔している場合に可能である。また３電極に順次的通
電を行い通電の重複期間がパルス幅の５０％以下となる
ように定めても良い。４電極以上の場合にも同様に通電
すれば良い。
次に本発明の他の効果、即ちパルス電流によるアーク圧
力低下現象につき説明する。これについては銅板上にア
ークを飛ばし、溶融池での水銀柱高さを測定した。なお
この測定には１電極のみ使用し、これに電流値が５０Ｏ
Ａ及び１００ＯＡのパルス電流を通電し、他の条件は先
の実施例と同様にして行った。また比較のために電流値
が５０ＯＡ及び１０００Ａの直流電流を電極に通電し、
他の条件は同様にして従来方法によりアーク圧力測定を
行った。
力低下現象につき説明する。これについては銅板上にア
ークを飛ばし、溶融池での水銀柱高さを測定した。なお
この測定には１電極のみ使用し、これに電流値が５０Ｏ
Ａ及び１００ＯＡのパルス電流を通電し、他の条件は先
の実施例と同様にして行った。また比較のために電流値
が５０ＯＡ及び１０００Ａの直流電流を電極に通電し、
他の条件は同様にして従来方法によりアーク圧力測定を
行った。
第４図はその結果を横軸に電流（Ａ）をとり縦軸にアー
ク圧力（ｍｓｌｌｇ）をとって示したグラフであって、
本発明方法の場合（黒丸印）のアーク圧力は従来方法（
白丸印）のそれに対して５００Ａ。
ク圧力（ｍｓｌｌｇ）をとって示したグラフであって、
本発明方法の場合（黒丸印）のアーク圧力は従来方法（
白丸印）のそれに対して５００Ａ。
１０００Ａの時に夫々約半分となっていることがわかっ
た。これは本発明に使用する電流では瞬時的には１００
ＯＡのアークが発生するが、パルス電流を用いているた
め全溶接時間の半分程度の時間しか通電されておらず実
際に溶融池に作用するアーク圧力が５００Ａ程度のアー
ク圧力と同程度となるからである。
た。これは本発明に使用する電流では瞬時的には１００
ＯＡのアークが発生するが、パルス電流を用いているた
め全溶接時間の半分程度の時間しか通電されておらず実
際に溶融池に作用するアーク圧力が５００Ａ程度のアー
ク圧力と同程度となるからである。
従ってこのような効果のあるパルス電流を用いる本発明
にあってはより大きな電流を通電してもアーク圧力が徒
らに高くならず溶接欠陥が発生し難く、より高能率な溶
接が可能である。
にあってはより大きな電流を通電してもアーク圧力が徒
らに高くならず溶接欠陥が発生し難く、より高能率な溶
接が可能である。
以上詳述した如く本発明に係るＧＭＡ溶接方接方多電極
大々に隣接する電極相互の通電重複期間がパルス幅に対
して５０％以下のパルス電流を通電するのでアークの相
互干渉が発生せず、安定した溶接が可能であり、またア
ーク圧力が低下するため溶接欠陥が発生しない高能率な
溶接ができる等価れた効果を奏する。
大々に隣接する電極相互の通電重複期間がパルス幅に対
して５０％以下のパルス電流を通電するのでアークの相
互干渉が発生せず、安定した溶接が可能であり、またア
ーク圧力が低下するため溶接欠陥が発生しない高能率な
溶接ができる等価れた効果を奏する。
第１図は本発明の実施状態を示す模式図、第２図は本発
明に用いるパルス波形図、第３図はパルス波形の説明図
、第４図は本発明方法と従来方法とのアーク圧力を比較
したグラフである。 １．２・・・電極 ２１．２２・・・スイッチング回路
時 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理士
河 野 登 夫
明に用いるパルス波形図、第３図はパルス波形の説明図
、第４図は本発明方法と従来方法とのアーク圧力を比較
したグラフである。 １．２・・・電極 ２１．２２・・・スイッチング回路
時 許 出願人 住友金属工業株式会社代理人 弁理士
河 野 登 夫
Claims (1)
- １、溶接方向に複数の電極を配置し、これら電極に同一
周波数のパルス電流を、隣接する電極相互の通電重複期
間がパルス幅の５０％以下となるように通電して溶接す
ることを特徴とするＧＭＡ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13995483A JPS6030576A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Ｇｍａ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13995483A JPS6030576A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Ｇｍａ溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6030576A true JPS6030576A (ja) | 1985-02-16 |
Family
ID=15257538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13995483A Pending JPS6030576A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | Ｇｍａ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6030576A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6149787A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高速連続仮付溶接方法 |
| JPS6245473A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 多電極パルス電流溶接法 |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP13995483A patent/JPS6030576A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6149787A (ja) * | 1984-08-17 | 1986-03-11 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高速連続仮付溶接方法 |
| JPS6245473A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 多電極パルス電流溶接法 |
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