JPS6123069B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は先行電極と後続電極とで潜弧溶接を行
なう２電極潜弧溶接方法に関する。

第１図は従来からの潜弧溶接について裏ビード
を形成するための裏当装置を示し、開先１が設け
られほぼ水平に配置された溶接すべき鋼板２の裏
面には鋼製のケース３が取付けられ、このケース
３の内部での下部にはフラツクス押付け用のホー
ス４が配置され、ケース３内にあつてこのホース
４の上部には非焼結性フラツクス５と溶接熱によ
り焼結するフラツクス６とが入つている。そし
て、ホース４の膨張力により鋼板１の裏面に焼結
性フラツクス６が押し付けられ潜弧溶接での裏ビ
ード形成を好適にしている。

一方、鋼板２の表面で溶接すべき開先１は第２
図に示す装置により２電極にて潜弧溶接が行なわ
れる。２電極は先行電極Ａと後続電極Ｂとからな
り、これら２電極は同じ構成を有している。すな
わち、ノズル７を中心としてこのノズル７には溶
接電源８からケーブル９によつて電力が供給され
るとともに、溶接ワイヤ１０がワイヤ送給ローラ
１１を介してノズル７内に送られる。そして、ワ
イヤ送給ローラ１１はワイヤ送りモータ１２によ
つて駆動される。潜弧溶接に当つては開先１の内
部に散布されたフラツクス１３内にノズル７から
出た溶接ワイヤ１０の先端を送り込み、アーク１
４を発生させて溶接を行なうものである。

先行電極Ａによつては溶接ワイヤ１０からのア
ーク１４により溶接ワイヤ１０が消耗するととも
に母材が溶融され溶接金属１５が形成されるとと
もに、母材である鋼板２の下部にて裏ビード形成
用の焼結性フラツクスが溶融しその後凝固したス
ラグ１６が形成され、しかも溶接金属１５の上部
にてフラツクス１３が溶融して溶融したスラグ１
７とその後凝固したスラグ１８が形成される。一
方、先行電極Ａより離間して配置された後続電極
Ｂによつては、溶接金属１５上に更に溶接金属１
９が形成されるとともにこの溶接金属１９上にて
溶融したスラグ２０とその後凝固したスラグ２１
とが形成される。

かかる溶接状況において問題となるのは、先行
電極Ａによつて形成されるスラグ１８が高温状態
であれば通電性も良く後続電極Ｂのアークも安定
するのであるが、スラグ１８の温度が下がると通
電性が悪くなりしかもスラグ１８の量が増えるほ
ど溶接は困難になつて先行電極Ａに対し後続電極
Ｂの距離を大きくして溶接することは困難とな
り、更にスラグ１８の量が均一な厚さにならない
ことからも電極間隔を大きくして溶接することは
難しい。この結果、潜弧溶接は通常スラグ１７が
完全に凝固しない範囲にて後続電極Ｂを配置する
のが常識になつている。

ところが、このように電極間隔を狭める場合先
行電極Ａと後続電極Ｂによる溶接熱が短時間のう
ちに局部に集中するため溶接後の冷却速度が遅く
なり、結晶組織が粗大化して継手の靭性が低下す
るという欠点がある。

そこで、本発明は上述の欠点を除き、先行電極
と後続電極との電極間隔を大きくして溶接熱の局
部集中を避け靭性を改善するようにした２電極潜
弧溶接方法の提供を目的とし、新規な着想に基づ
き発明されたものである。

かかる目的を達成するため本発明としては、先
行電極による潜弧溶接後後続電極による潜弧溶接
を行なう２電極潜弧溶接方法において、上記先行
電極による潜弧溶接によつて生じた溶融スラグを
凝固する前に排除しその後上記後続電極による潜
弧溶接をしたことを特徴とする。

ここで、第３図を参照して本発明の実施例を説
明する。第３図は実施例の説明に供する先行電極
と後続電極とによる溶接状態を示した第２図と対
応するもので、第２図と同一部分には同一符号を
付しその説明は省略する。構造上、第２図との差
違を述べると先行電極Ａのノズル７には絶縁取付
具２２が取付けてあり、この絶縁取付具２２には
ノズル７に対して直角で後続電極Ｂ方向に伸びる
アーム２３が固定されている。アーム２３のノズ
ル７と反対の先端側には、ラツク２４が切られて
おりこのラツク２４にはこれと噛み合うピニオン
ギヤ（図示省略）とこのピニオンギヤ回転用のハ
ンドル２５とが取付けられている。上記ピニオン
ギヤと連結されピニオンギヤの移動とともにアー
ム２３の長手方向に移動するバー２６がアーム２
３に対して直角で溶接母材に向つて伸びており、
このバー２６のアーム２３側にはラツク２７が切
られており、かつこのラツク２７にも図示省略の
ピニオンギヤおよびこのピニオンギヤ回転用のハ
ンドルが取付けられている。

したがつて、バー２６はハンドル２５の回転に
よりアーム２３の長手方向に移動することができ
先行電極Ａとの位置関係を調整できるとともに、
アーム２３に対して上下に移動し得鋼板２との距
離を調整し得るものである。鋼板２の距離調整の
結果、バー２６の先端は凝固前のスラグ１７を除
去し得るものである。こうして、バー２６は先行
電極Ａによる溶接にて生じたスラグ１７が完全に
凝固する前の任意の位置で任意の高さにて位置決
めすることができる。また、後続電極Ｂは先行電
極Ａに対して従来より離れて配置されている。

溶接に当つては、先行電極Ａにてアーク１４に
よつて溶接ワイヤ１０が消耗するとともに母材が
溶融され溶接金属１５が形成されかつこの溶接金
属１５の上部にフラツクス１３が溶融し溶融した
スラグ１７が形成される。そして、時間の経過と
ともにスラグ１７が凝固して先行電極Ａから一定
距離離れた部分のスラグ１８は凝固してしまう。
先行電極Ａのノズル７と同様鋼板２に向うバー２
６はこの凝固しない前のスラグ１７を排除するも
のである。そして、バー２６の位置はもちろん先
行電極Ａと後続電極Ｂとの間にあり、スラグ１７
の大部分を好適に削り取るべくスラグ１７が凝固
しない範囲内でスラグ１７を肉薄とするようにバ
ー２６をアーム２３に沿つて移動させかつバー２
６を上下に移動させるものである。バー２６によ
つて排除された後のスラグ１７は凝固してもほぼ
均一の厚みでわずかしか残らないので後続電極Ｂ
の溶接に際しては通電性の悪化等の問題は解除さ
れ溶接の困難性は排除される。

第４図は板厚15mmの鋼板２につき先行電極Ａと
後続電極Ｂの間隔を100mm、600mm、1000mmの三つ
の場合に分け、２電極の溶接を行なつたときの先
行電極Ａの溶接部の冷却曲線および温度測定点Ｐ
の表示である。曲線Ａは電極間隔を100mmとした
とき従来のように先行電極Ａと後続電極Ｂの溶接
熱が短時間にてほぼ１個所に与えられるため溶接
後の冷却速度は後述の曲線Ｂ，Ｃに比べてゆるや
かである。

他方、曲線Ｂは電極間隔を600mmとしたときの
溶接に関し、この場合溶接熱が２箇所に分散する
ため先行電極Ａによる溶接部の冷却速度が大とな
つており、特に組織の決定に大きな影響を及ぼす
800℃から500℃までの冷却時間は大幅に短縮され
る。また、先行電極Ａによつて形成された溶接部
の温度が変態点以下に低下してから後続電極Ｂに
よる溶接を行なうため先行電極Ａの溶接部は後続
電極Ｂによつて熱処理される結果となり、この溶
接部の靭性が大となる。曲線Ｃは電極間隔を1000
mmにした場合で600mmの場合と同様以上の効果が
期待できる。

以上実施例にて具体化したように本発明によれ
ば、先行電極による潜弧溶接によつて生じた溶融
スラグを凝固する前に排除しその後上記後続電極
による潜弧溶接をしたことにより、電極間隔を大
きくしてもスラグによる通電性の悪化という弊害
等もなくて後続電極の溶接の困難性は排除される
ばかりか、電極間隔を大きく設定することで先行
電極と後続電極の溶接熱を分散でき冷却速度を大
幅に大きくすることが可能で、よつて溶接部の結
晶組織の粗大化を防ぎ継手の鞁性を改善すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は裏ビードを形成する裏当装置をも示す
鋼板の断面図、第２図は従来の２電極潜弧溶接方
法の説明のための溶接装置による溶接状態を示す
断面構造図、第３図は本発明による２電極潜弧溶
接方法の実施例を説明するための溶接装置による
溶接状態を示す断面構造図、第４図は、先行電極
と後続電極との間隔につき三つの場合を示す温度
−時間特性曲線と温度測定点を表示する説明図で
ある。 図面中、Ａは先行電極、Ｂは後続電極、１７は
溶融したスラグ、１８は凝固したスラグ、２６は
バーである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 先行電極による潜弧溶接後後続電極による潜
   弧溶接を行なう２電極潜弧溶接方法において、上
   記先行電極による潜弧溶接によつて生じた溶融ス
   ラグを凝固する前に排除しその後上記後続電極に
   よる潜弧溶接をしたことを特徴とする２電極潜弧
   溶接方法。