JPS6349367A - 配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置 - Google Patents
配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置Info
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- JPS6349367A JPS6349367A JP61188481A JP18848186A JPS6349367A JP S6349367 A JPS6349367 A JP S6349367A JP 61188481 A JP61188481 A JP 61188481A JP 18848186 A JP18848186 A JP 18848186A JP S6349367 A JPS6349367 A JP S6349367A
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- B23K10/00—Welding or cutting by means of a plasma
- B23K10/02—Plasma welding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/167—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a non-consumable electrode
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- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明はプラズマ溶接方法、及びその装置に係り、特に
、配管等を全姿勢溶接で接合するに好適なプラズマ溶接
方法、及びその装置に関する。
、配管等を全姿勢溶接で接合するに好適なプラズマ溶接
方法、及びその装置に関する。
近年、ＴＩＧ溶接等に比ベアークのエネルギ密度が高く
、アーク長が大きいので高入熱が能率的なアーク溶接を
行うことができるという特徴を有しているプラズマ溶接
が実用化されている。このプラズマ溶接は、高温のプラ
ズマジェットで母材を貫通させ、キーホールを形成しな
がらアーク溶接する方法である。
、アーク長が大きいので高入熱が能率的なアーク溶接を
行うことができるという特徴を有しているプラズマ溶接
が実用化されている。このプラズマ溶接は、高温のプラ
ズマジェットで母材を貫通させ、キーホールを形成しな
がらアーク溶接する方法である。
従来、この方式を利用したプラズマ溶接装置は、主に下
向き溶接で使用されてきた。
向き溶接で使用されてきた。
ところが、最近、全姿勢溶接を使用する傾向が高まりつ
つあるが、プラズマ溶接装置はキーホール溶接、又はな
め付溶接等を単一に施工する際に使用する装置であるた
め、ある程度高級な溶接伎信を必要とした。
つあるが、プラズマ溶接装置はキーホール溶接、又はな
め付溶接等を単一に施工する際に使用する装置であるた
め、ある程度高級な溶接伎信を必要とした。
また、これを実際の溶接に利用するには、溶接資格者が
仮付作業、予熱作業、キーホール溶接作業、及び化粧盛
り溶接作業の作業ステップごとに、他の溶接装置、機器
を使用しなければならない。
仮付作業、予熱作業、キーホール溶接作業、及び化粧盛
り溶接作業の作業ステップごとに、他の溶接装置、機器
を使用しなければならない。
即ち、仮付作業は、溶接前に対象ワーク相互を固定する
と共に、溶接中の熱変形防止を目的としているため、従
来はＴＩＧ溶接装置を用いて実施している。一方、予熱
作業は、溶接冶金により溶融金属が凝固する際に収縮で
割れること、及び対象ワーク母材が熱影響を受けること
により組織的不具合の発生することを防止する目的で、
従来は誘導加熱、又はガス燃焼加熱を利用して実施して
いる。
と共に、溶接中の熱変形防止を目的としているため、従
来はＴＩＧ溶接装置を用いて実施している。一方、予熱
作業は、溶接冶金により溶融金属が凝固する際に収縮で
割れること、及び対象ワーク母材が熱影響を受けること
により組織的不具合の発生することを防止する目的で、
従来は誘導加熱、又はガス燃焼加熱を利用して実施して
いる。
尚、プラズマ溶接法に関しては、特開昭５９−１９１５
６８号公報、及び特開昭６０−２７４７３号公報等に開
示がある。
６８号公報、及び特開昭６０−２７４７３号公報等に開
示がある。
上記従来技術では、プラズマ溶接を使用するに際し、溶
接作業としての仮付作業、及び予熱作業などの高度な溶
接が要求される配管の全姿勢溶接の如き、管理が重要な
作業について配慮がされておらず、溶接資格者が単一作
業ごとに、それぞれ別の溶接装置、例えばＴＩＧ溶接装
置や誘導加熱又はガス燃焼加熱などの予熱装置を使用し
て人為的に作業するか、又は単一作業ごとにロボットに
繰返し作業を遂行させていた。
接作業としての仮付作業、及び予熱作業などの高度な溶
接が要求される配管の全姿勢溶接の如き、管理が重要な
作業について配慮がされておらず、溶接資格者が単一作
業ごとに、それぞれ別の溶接装置、例えばＴＩＧ溶接装
置や誘導加熱又はガス燃焼加熱などの予熱装置を使用し
て人為的に作業するか、又は単一作業ごとにロボットに
繰返し作業を遂行させていた。
従って、全姿勢溶接となる配管の溶接においては、能率
の向上、及び省力化の大きな阻害要因となっていた。
の向上、及び省力化の大きな阻害要因となっていた。
本発明は上述の点に鑑み成されたもので、その目的とす
るところは、各溶接作業の作業手順を溶接資格者に代っ
て一般作業者でも簡単に行え、能率の向上、作業の省力
化が図れるプラズマ溶接方法、及びその装置を提供する
にある。
るところは、各溶接作業の作業手順を溶接資格者に代っ
て一般作業者でも簡単に行え、能率の向上、作業の省力
化が図れるプラズマ溶接方法、及びその装置を提供する
にある。
上記目的は、溶接作業に必要な少くとも仮付作業、キー
ホール溶接作業、及び化粧盛り溶接作業を、被溶接部材
の条件に応じてプラズマで自動的に行うプラズマ溶接方
法、上記各作業個々の溶接条件を、被溶接部材の条件に
応じて最適な条件に組合せて出力し、これに基づいて各
作業を自動的にプラズマにより行うプラズマ溶接方法、
予め被溶接部材の寸法、材質、溶接方向などの条件によ
る最適な溶接条件のタイムシーケンスを定めて制御装置
に入力しておき、この入力値を予め記憶されておく各種
溶接条件に応じた制御装置の最適指令に基づき溶接トー
チが旋回しながら仮付作業、キーホール溶接作業、化粧
盛り作業の順にプラズマによる溶接を行うプラズマ溶接
方法、溶接トーチと、該溶接トーチが旋回可能に取付け
られる共に、被溶接部材を支持固定する溶接ヘッドと、
被溶接部材と各種溶接作業の条件による最適な溶接条件
のタイムシーケンスを予め定めて入力しておく制御装置
と、この制御装置の指令に基づく溶接電流、溶接速度を
溶接ヘッドに伝える電源系統と、前記制御装置の指令に
基づくプラズマガス量を供給するガス供給系統とを備え
たプラズマ溶接装置とすることにより、達成される。
ホール溶接作業、及び化粧盛り溶接作業を、被溶接部材
の条件に応じてプラズマで自動的に行うプラズマ溶接方
法、上記各作業個々の溶接条件を、被溶接部材の条件に
応じて最適な条件に組合せて出力し、これに基づいて各
作業を自動的にプラズマにより行うプラズマ溶接方法、
予め被溶接部材の寸法、材質、溶接方向などの条件によ
る最適な溶接条件のタイムシーケンスを定めて制御装置
に入力しておき、この入力値を予め記憶されておく各種
溶接条件に応じた制御装置の最適指令に基づき溶接トー
チが旋回しながら仮付作業、キーホール溶接作業、化粧
盛り作業の順にプラズマによる溶接を行うプラズマ溶接
方法、溶接トーチと、該溶接トーチが旋回可能に取付け
られる共に、被溶接部材を支持固定する溶接ヘッドと、
被溶接部材と各種溶接作業の条件による最適な溶接条件
のタイムシーケンスを予め定めて入力しておく制御装置
と、この制御装置の指令に基づく溶接電流、溶接速度を
溶接ヘッドに伝える電源系統と、前記制御装置の指令に
基づくプラズマガス量を供給するガス供給系統とを備え
たプラズマ溶接装置とすることにより、達成される。
本発明のプラズマ溶接作業は、溶接電流、プラズマガス
量等を制御することでプラズマによる仮付作業を可能と
し、これとプラズマ溶接装置が単一の作業として実行可
能であるキーホール溶接作業、化粧盛り溶接作業とを組
合せた作業手順とし、しかも、これを被溶接部材の大き
さ、材質、温度等の条件に適合する手順として確立し、
その手順を制御シーケンスとして記憶させておき、この
出力によって自動的にプラズマ溶接ができるものである
。
量等を制御することでプラズマによる仮付作業を可能と
し、これとプラズマ溶接装置が単一の作業として実行可
能であるキーホール溶接作業、化粧盛り溶接作業とを組
合せた作業手順とし、しかも、これを被溶接部材の大き
さ、材質、温度等の条件に適合する手順として確立し、
その手順を制御シーケンスとして記憶させておき、この
出力によって自動的にプラズマ溶接ができるものである
。
以下、図面の実施例に基づいて本発明の詳細な説明する
。
。
第１図に本発明のプラズマ溶接装置の一実施例を示す。
該図の如く１本実施例のプラズマ溶接装置は、溶接トー
チ７と、この溶接トーチ７がトーチ取付具８で旋回可能
に取付けられると共に、被溶接部材１５．１６が取付ク
ランプ１０で懸垂取付けられる溶接ヘッド６と、前記被
溶接部材１５．１６の条件（例えば大きさ、材質、温度
等）による最適な溶接条件（例えば溶接電流、溶接速度
等）のタイムシーケンスを予め定めて入力しておくと共
に、予熱、仮付、キーホール溶接、化粧盛り溶接の各作
業ごとの最適溶接条件を記憶している制御装置５と、こ
の制御装置５の指令に基づく溶接電流、溶接速度を前記
溶接ヘッド６に伝える電源装置１と、前記制御装置５の
指令に基づくプラズマガス量、シールドガス量を電源装
！２Ｚ１を介して溶接トーチ７へ供給するためのガスを
溜めておくプラズマガスボンベ１１、及びシールドガス
ボンベ１２とから概略構成される。そして、電源装置１
に商用電力２が入カケープル１３により供給され、プラ
ズマガスボンベ１１、シールドガスボンベ１２からのそ
れぞれのガスは、ホース１４ａ。
チ７と、この溶接トーチ７がトーチ取付具８で旋回可能
に取付けられると共に、被溶接部材１５．１６が取付ク
ランプ１０で懸垂取付けられる溶接ヘッド６と、前記被
溶接部材１５．１６の条件（例えば大きさ、材質、温度
等）による最適な溶接条件（例えば溶接電流、溶接速度
等）のタイムシーケンスを予め定めて入力しておくと共
に、予熱、仮付、キーホール溶接、化粧盛り溶接の各作
業ごとの最適溶接条件を記憶している制御装置５と、こ
の制御装置５の指令に基づく溶接電流、溶接速度を前記
溶接ヘッド６に伝える電源装置１と、前記制御装置５の
指令に基づくプラズマガス量、シールドガス量を電源装
！２Ｚ１を介して溶接トーチ７へ供給するためのガスを
溜めておくプラズマガスボンベ１１、及びシールドガス
ボンベ１２とから概略構成される。そして、電源装置１
に商用電力２が入カケープル１３により供給され、プラ
ズマガスボンベ１１、シールドガスボンベ１２からのそ
れぞれのガスは、ホース１４ａ。
１４ｂで電源装置１に供給される。制御装置５は通信ケ
ーブル１９で電源装置１に接続され、この制御装置５の
指令による出力として、溶接電流溶接速度が電源装置１
を経由してパワーケーブルホース１８で溶接ヘッド６に
伝えられると共に、上述した電源装置１に供給されたプ
ラズマガス、及びシールドガスもパワーケーブルホース
１８を介して溶接ヘッド６に送られる。
ーブル１９で電源装置１に接続され、この制御装置５の
指令による出力として、溶接電流溶接速度が電源装置１
を経由してパワーケーブルホース１８で溶接ヘッド６に
伝えられると共に、上述した電源装置１に供給されたプ
ラズマガス、及びシールドガスもパワーケーブルホース
１８を介して溶接ヘッド６に送られる。
第２図に上記した電源装置１内部のガス制御部を示す。
プラズマガスボンベ１１、シールドガスボンベ１２と電
源装置１を接続するガスホース１４ａ、１４ｂは、該図
に示ｒプラズマガス入口２９、シールドガス入口３ｏに
それぞれカップリングされる。それぞれの入口部のカッ
プリングは、接続時のみガスの流れ口が開くようになっ
ている。
源装置１を接続するガスホース１４ａ、１４ｂは、該図
に示ｒプラズマガス入口２９、シールドガス入口３ｏに
それぞれカップリングされる。それぞれの入口部のカッ
プリングは、接続時のみガスの流れ口が開くようになっ
ている。
そして、プラズマガス入口２９からのプラズマガス系統
、シールドガス入口３０からのシールドガス系統のそれ
ぞれには、圧力スイッチ３４、フローメータ３６、電磁
弁３８が設置されて、それぞれプラズマガス出口３１、
シールドガス出口３３に至っている。プラズマガス系統
の途中からは分岐された系統があり、この系統にもつフ
ローメータ３６、電磁弁３８が設置され、バックシール
ドガス出口３２に至っている。これらの各出口はパワー
ケーブルホース１８に接続されている。尚、プラズマガ
ス系統の途中には、フローコントローラ３７が設置され
ている。また、プラズマガス系統とシールドガス系統と
は１分岐バルブ３５を介して接続され、シールドガスも
プラズマガスも同一組成の場合には、ガスボンベはいず
れか１個でもシステムが動作可能となっている。更に、
制御装置５からの指令は、フローコントローラ３７、及
び電磁弁３８で受け、適正なガス量の制御を行い、各出
口から供給するものである。
、シールドガス入口３０からのシールドガス系統のそれ
ぞれには、圧力スイッチ３４、フローメータ３６、電磁
弁３８が設置されて、それぞれプラズマガス出口３１、
シールドガス出口３３に至っている。プラズマガス系統
の途中からは分岐された系統があり、この系統にもつフ
ローメータ３６、電磁弁３８が設置され、バックシール
ドガス出口３２に至っている。これらの各出口はパワー
ケーブルホース１８に接続されている。尚、プラズマガ
ス系統の途中には、フローコントローラ３７が設置され
ている。また、プラズマガス系統とシールドガス系統と
は１分岐バルブ３５を介して接続され、シールドガスも
プラズマガスも同一組成の場合には、ガスボンベはいず
れか１個でもシステムが動作可能となっている。更に、
制御装置５からの指令は、フローコントローラ３７、及
び電磁弁３８で受け、適正なガス量の制御を行い、各出
口から供給するものである。
第３図に上記した溶接トーチ７の詳細を示す。
該図において２０は電極棒で、この電極棒２０を覆うよ
うトーチボディ２１が所定間隙をもって配置され、電極
棒２０はトーチボデー２１と絶縁支持され、被溶接部材
１５．１６に対して、スタンドオフ寸法Ｇだけ離して設
置される。更に、トーチボディ２１を覆うように所定間
隙をもってシールドカバー２２力壇置されている３そし
て、゛電極棒２０とトーチボディ２１の間隙はプラズマ
ガス３が流れ、トーチボディ２１とシールドカバー２２
の間隙はシールドガス４が流れる。
うトーチボディ２１が所定間隙をもって配置され、電極
棒２０はトーチボデー２１と絶縁支持され、被溶接部材
１５．１６に対して、スタンドオフ寸法Ｇだけ離して設
置される。更に、トーチボディ２１を覆うように所定間
隙をもってシールドカバー２２力壇置されている３そし
て、゛電極棒２０とトーチボディ２１の間隙はプラズマ
ガス３が流れ、トーチボディ２１とシールドカバー２２
の間隙はシールドガス４が流れる。
通常、電極棒２０は陰極、トーチボディ２１は陽極とな
り、この間の電圧はパイロットアーク電圧である。
り、この間の電圧はパイロットアーク電圧である。
被溶接部材１５，１６もＶＪＩＦｉであり、この間の電
圧はプラズマアーク電圧である。溶接に直接関係する溶
接電流は、プラズマアークであり、この溶接電流がアー
ク柱２３となり、トーチボディ２１からプラズマガス３
と共に噴出し、被溶接部材１５．１６を溶接する。尚、
シールドガス４はシールドガスカバー２２の内側からプ
ラズマガス３を包む様に流れる。
圧はプラズマアーク電圧である。溶接に直接関係する溶
接電流は、プラズマアークであり、この溶接電流がアー
ク柱２３となり、トーチボディ２１からプラズマガス３
と共に噴出し、被溶接部材１５．１６を溶接する。尚、
シールドガス４はシールドガスカバー２２の内側からプ
ラズマガス３を包む様に流れる。
このように構成される溶接トーチ７は、溶接ヘッド６に
トーチ取付具８により溶接作業ごとに最良の方向に取付
けられ、取付クランプ１ｏによって被溶接部材１５．１
６のいずれかにクランプされるようになっている。尚、
溶接ヘッド６には、化粧盛り溶接作業の際のワイヤがワ
イヤ送給ユニットに組込まれ装着されている。
トーチ取付具８により溶接作業ごとに最良の方向に取付
けられ、取付クランプ１ｏによって被溶接部材１５．１
６のいずれかにクランプされるようになっている。尚、
溶接ヘッド６には、化粧盛り溶接作業の際のワイヤがワ
イヤ送給ユニットに組込まれ装着されている。
第４図は、そのプラズマ溶接装置の動作を予熱作業Ａ、
仮付作業Ｂ・キーホール溶接作業Ｃ及び化粧盛り作業り
の手順とし、時間経過を横軸に描いたものであり、プラ
ズマ溶接装置のタイムチャートである。該図の如く、始
動操作Ｓ１により、プラズマガス３とシールドガス４を
流し、ガス安定時間Ｅの後溶接電流９を流す、溶接トー
チ７は。
仮付作業Ｂ・キーホール溶接作業Ｃ及び化粧盛り作業り
の手順とし、時間経過を横軸に描いたものであり、プラ
ズマ溶接装置のタイムチャートである。該図の如く、始
動操作Ｓ１により、プラズマガス３とシールドガス４を
流し、ガス安定時間Ｅの後溶接電流９を流す、溶接トー
チ７は。
溶接ヘッド６に内蔵されたアクチュエータ （図示せず
）により溶接速度１７により旋回する。溶接速度１７の
プラス側は正回転・マイナス側は逆回転として図示した
。つまり、パワーケーブルホース１８が被溶接部材１５
．１６に巻付くのを防ぐため、溶接トーチ７が、１回転
毎に、゛正転−逆転を交互に動作させている。従って、
正転−逆転の双方共、直接作業を遂行させることが可能
な予熱作業Ａ以外、逆転の図示がある。尚、化粧盛り作
業りの最後にある逆転は、溶接ヘッド６が被溶接部材１
５．１６に懸垂クランプする前の状態に戻るために必要
である。
）により溶接速度１７により旋回する。溶接速度１７の
プラス側は正回転・マイナス側は逆回転として図示した
。つまり、パワーケーブルホース１８が被溶接部材１５
．１６に巻付くのを防ぐため、溶接トーチ７が、１回転
毎に、゛正転−逆転を交互に動作させている。従って、
正転−逆転の双方共、直接作業を遂行させることが可能
な予熱作業Ａ以外、逆転の図示がある。尚、化粧盛り作
業りの最後にある逆転は、溶接ヘッド６が被溶接部材１
５．１６に懸垂クランプする前の状態に戻るために必要
である。
第５図に被溶接部材１５．１６を溶接する各種溶接作業
の詳細を示す。
の詳細を示す。
第５図（ａ）は、予熱作業Ａの段階を示すもので、溶接
電流９は被溶接部材１５．１６の表面前熱分に設定され
る。通常、プラズマガス３は電流流通用、シールドガス
４は１５．１６の表面酸化防止用として作用する。
電流９は被溶接部材１５．１６の表面前熱分に設定され
る。通常、プラズマガス３は電流流通用、シールドガス
４は１５．１６の表面酸化防止用として作用する。
第５図（ｂ）は仮付作業Ｂの段階を示すもので、被溶接
部材１５．１６の大きさに相応した仮付ビード２７を得
るように、溶接電流９、溶接長さく時間Ｔ×溶接速度１
７）・プラズマガス３、及びシールドガス４を制御する
。また、仮付箇所数は溶接電流９のピークの山数で決定
する。
部材１５．１６の大きさに相応した仮付ビード２７を得
るように、溶接電流９、溶接長さく時間Ｔ×溶接速度１
７）・プラズマガス３、及びシールドガス４を制御する
。また、仮付箇所数は溶接電流９のピークの山数で決定
する。
第５図は（ｃ）はキーホール溶接作業Ｃ１及び化粧盛り
溶接作業りの段階を示すもので、プラズマ溶接の特徴的
ビード断面を現している。即ち、溶接電流９により溶融
されると共に、プラズマガス３によりキーホール溶接さ
れ、キーホールビード２４として被溶接部材１５．１６
が隅台して溶接完了となる。尚、化粧盛り溶接作業りは
、表面ビード２５を凸にする目的で、第３図に示す如く
ワイヤ２６を送給しながら溶接される。ここで。
溶接作業りの段階を示すもので、プラズマ溶接の特徴的
ビード断面を現している。即ち、溶接電流９により溶融
されると共に、プラズマガス３によりキーホール溶接さ
れ、キーホールビード２４として被溶接部材１５．１６
が隅台して溶接完了となる。尚、化粧盛り溶接作業りは
、表面ビード２５を凸にする目的で、第３図に示す如く
ワイヤ２６を送給しながら溶接される。ここで。
仮付作業Ｂにおいて形成された仮付ビード２７は、キー
ホール溶接のとき溶融されキーホールビード２４の中に
包含される。
ホール溶接のとき溶融されキーホールビード２４の中に
包含される。
本実施例のプラズマ溶接装置は次のように使用される。
まず、予め、被溶接部材１５．１６の寸法、材質、及び
溶接方向などの情報によって、最適な溶接条件のタイム
シーケンスを第４図の如く実験で求め定めておき、制御
装置５に入力しておく。そして、商用電力２、ガスボン
ベ１１．１２を電源装置１に接続したのち、溶接ヘッド
６を被溶接部材１５．１６に取付クランプ１０で懸垂さ
せ、溶接スタートの指令を入れる。その後、プラズマ溶
接装置が予熱作業Ａ、仮付作業Ｂ・キーホール溶接作業
Ｃ及び化粧盛り溶接作業りの順に第５図に示した工程に
従って溶接を実行する。本実施例のプラズマ溶接装置を
使用すれば、上記作業工程の間、作業者は被溶接部材１
５．１６を準備すること、スタート指示をすること及び
仮付作業中の支持だけで良いことになるに のような本実施例によれば、従来、溶接資格者がそれぞ
れ別の装置を使用して行なっていた仮付作業、予熱作業
、キーホール溶接作業、及び化粧盛り溶接作業を、一般
の作業者が１つのプラズマ溶接装置で行うことが可能と
なるので１作業効率の向上、省力化、経費節約が図れる
等種々の効果がある。
溶接方向などの情報によって、最適な溶接条件のタイム
シーケンスを第４図の如く実験で求め定めておき、制御
装置５に入力しておく。そして、商用電力２、ガスボン
ベ１１．１２を電源装置１に接続したのち、溶接ヘッド
６を被溶接部材１５．１６に取付クランプ１０で懸垂さ
せ、溶接スタートの指令を入れる。その後、プラズマ溶
接装置が予熱作業Ａ、仮付作業Ｂ・キーホール溶接作業
Ｃ及び化粧盛り溶接作業りの順に第５図に示した工程に
従って溶接を実行する。本実施例のプラズマ溶接装置を
使用すれば、上記作業工程の間、作業者は被溶接部材１
５．１６を準備すること、スタート指示をすること及び
仮付作業中の支持だけで良いことになるに のような本実施例によれば、従来、溶接資格者がそれぞ
れ別の装置を使用して行なっていた仮付作業、予熱作業
、キーホール溶接作業、及び化粧盛り溶接作業を、一般
の作業者が１つのプラズマ溶接装置で行うことが可能と
なるので１作業効率の向上、省力化、経費節約が図れる
等種々の効果がある。
次に、本実施例のプラズマ溶接を５０Ａ （２Ｂ）ＳＣ
ｈ４０の炭素鋼々管を突合せ、水平状態で行った場合の
具体的な条件を第６図に示して説明する。
ｈ４０の炭素鋼々管を突合せ、水平状態で行った場合の
具体的な条件を第６図に示して説明する。
咳図に示す例では、仮付作業Ｂ、キーホール溶接作業Ｃ
１及び化粧盛り溶接作業りの順に行ない、予熱作業Ａは
被溶接部材１５．１６の材質が炭素鋼であること及び溶
接施工温度が常温であり省略した。
１及び化粧盛り溶接作業りの順に行ない、予熱作業Ａは
被溶接部材１５．１６の材質が炭素鋼であること及び溶
接施工温度が常温であり省略した。
この仮付作業Ｂは、プラズマガス３として約１．５１２
／分溶接電流９として約７ＯＡで行い。
／分溶接電流９として約７ＯＡで行い。
溶接速度１７として約８０ｍｍ／分で全周３ケ所Ｔとし
て１５秒実施した（２時半、６時半及び１０時生き、ま
た、キーホール溶接作業Ｃは、プラズマガス３として約
２・５Ｑ／分、溶接電流９として約１２ＯＡ、溶接速度
１７として約１００ｍ／分で実施した。尚、溶接電流９
はピーク値の値であり、ベース値は約２０Ａとし、その
時間比率は平均４：６であり周期はＩＨｚ程度で実施し
た。更に化粧盛り溶接作業りは、プラズマガス３として
約２Ｑ／分、溶接電流９として約１００Ａ、溶接速度１
７として約１ｏＯＩｌＩＩＩＺ分で実施した。
て１５秒実施した（２時半、６時半及び１０時生き、ま
た、キーホール溶接作業Ｃは、プラズマガス３として約
２・５Ｑ／分、溶接電流９として約１２ＯＡ、溶接速度
１７として約１００ｍ／分で実施した。尚、溶接電流９
はピーク値の値であり、ベース値は約２０Ａとし、その
時間比率は平均４：６であり周期はＩＨｚ程度で実施し
た。更に化粧盛り溶接作業りは、プラズマガス３として
約２Ｑ／分、溶接電流９として約１００Ａ、溶接速度１
７として約１ｏＯＩｌＩＩＩＺ分で実施した。
尚、溶接電流９はピーク値で、ベース値は約１５Ａ、時
間比率４ニアであり周期ＩＨｚ程度で美麗なビードとな
る。
間比率４ニアであり周期ＩＨｚ程度で美麗なビードとな
る。
このような条件に基づいて炭素鋼々管を突合せ、水平状
態で行ったが、上述した本実施例のプラグ ／マ溶接装
置を使って仮付作業、キーホール溶接作業、及び化粧盛
り溶接作業を、一般の作業者が自動的に行うことができ
た。
態で行ったが、上述した本実施例のプラグ ／マ溶接装
置を使って仮付作業、キーホール溶接作業、及び化粧盛
り溶接作業を、一般の作業者が自動的に行うことができ
た。
以上説明した本発明のプラズマ溶接方法、及びその装置
によれば、プラズマ溶接作業は溶接電流。
によれば、プラズマ溶接作業は溶接電流。
プラズマガス量等を制御することでプラズマによる仮付
作業が可能となり、これとプラズマ溶接装置が単一の作
業として実行可能であるキーホール溶接作業、化粧盛り
溶接作業とを組合せた作業手順とし、しかも、これを被
溶接部材の寸法、材質等の条件に適合する手順として確
立し、その手順を制御シーケンスとして記憶させておき
、この出力によって自動的にプラズマ溶接が施工できる
ものであるから、被溶接部材の溶接作業のすべてを高速
で遂行し、溶接資格を有しない一般作業者で均一な溶接
が得られると共に、省力化の推進、効率の向上、及び経
済性などの点で計り知れない効果がある。
作業が可能となり、これとプラズマ溶接装置が単一の作
業として実行可能であるキーホール溶接作業、化粧盛り
溶接作業とを組合せた作業手順とし、しかも、これを被
溶接部材の寸法、材質等の条件に適合する手順として確
立し、その手順を制御シーケンスとして記憶させておき
、この出力によって自動的にプラズマ溶接が施工できる
ものであるから、被溶接部材の溶接作業のすべてを高速
で遂行し、溶接資格を有しない一般作業者で均一な溶接
が得られると共に、省力化の推進、効率の向上、及び経
済性などの点で計り知れない効果がある。
第１図は本発明のプラズマ溶接装置の一実施例を示す全
体構成図、第２図は電源装置におけるガス制御部を示す
系統図、第３図は本発明のプラズマ溶接装置に採用され
る溶接トーチの断面図、第４図は本発明のプラズマ溶接
装置における各溶接作業ごとのタイムチャート、第５図
は本発明のプラズマ溶接装置における各溶接作業を示し
、第５図（ａ）は予熱作業、第５図（ｂ）は仮付作業、
第５図（ｃ）はキーホール溶接作業、及び化粧盛り溶接
作業をそれぞれ示す図、第６図は本発明のプラズマ溶接
装置による炭素鋼々管を接合する場合の溶接条件例を各
作業ごとに示したタイムチャートである。 １・・・電源装置、３・・・プラズマガス、４・・・シ
ールドガス、５・・・制御装置、６・・・溶接ヘッド、
７・・・溶接トーチ、８・・・トーチ取付具、９・・・
溶接電流、１０・・・取付クランプ、１１・・・プラズ
マガスボンベ、１２・・・シールドガスボンベ、１５，
１６・・・被溶接部材、１７・・・溶接速度、１８・・
・パワーケーブルホース、２０・・・電極棒、２１・・
・トーチボディ、２２・・・シールドガスカバー、２３
・・・アーク柱、Ａ・・・予熱作業、Ｂ・・・仮付作業
、Ｃ・・・キーホール溶接作業。 Ｄ・・・化粧盛り溶接作業。
体構成図、第２図は電源装置におけるガス制御部を示す
系統図、第３図は本発明のプラズマ溶接装置に採用され
る溶接トーチの断面図、第４図は本発明のプラズマ溶接
装置における各溶接作業ごとのタイムチャート、第５図
は本発明のプラズマ溶接装置における各溶接作業を示し
、第５図（ａ）は予熱作業、第５図（ｂ）は仮付作業、
第５図（ｃ）はキーホール溶接作業、及び化粧盛り溶接
作業をそれぞれ示す図、第６図は本発明のプラズマ溶接
装置による炭素鋼々管を接合する場合の溶接条件例を各
作業ごとに示したタイムチャートである。 １・・・電源装置、３・・・プラズマガス、４・・・シ
ールドガス、５・・・制御装置、６・・・溶接ヘッド、
７・・・溶接トーチ、８・・・トーチ取付具、９・・・
溶接電流、１０・・・取付クランプ、１１・・・プラズ
マガスボンベ、１２・・・シールドガスボンベ、１５，
１６・・・被溶接部材、１７・・・溶接速度、１８・・
・パワーケーブルホース、２０・・・電極棒、２１・・
・トーチボディ、２２・・・シールドガスカバー、２３
・・・アーク柱、Ａ・・・予熱作業、Ｂ・・・仮付作業
、Ｃ・・・キーホール溶接作業。 Ｄ・・・化粧盛り溶接作業。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、被溶接部材をプラズマ溶接により接合するプラズマ
溶接方法において、溶接作業に必要な少くとも仮付作業
、キーホール溶接作業、及び化粧盛り溶接作業を、前記
被溶接部材の条件に応じてプラズマで自動的に行うこと
を特徴とするプラズマ溶接方法。 ２、前記仮付作業の前に、前記被溶接部材の溶接部分を
自動的にプラズマで予熱する予熱作業工程を付加したこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のプラズマ溶
接方法。 ３、被溶接部材をプラズマ溶接により接合するプラズマ
溶接方法において、溶接作業に必要な少くとも仮付作業
、キーホール溶接作業、及び化粧盛り溶接作業の各作業
個々の溶接条件を、前記被溶接部材の条件に応じて最適
な条件に組合せて出力し、これに基づいて前記各作業を
自動的にプラズマにより行うことを特徴とするプラズマ
溶接方法。 ４、前記仮付作業の前に、前記被溶接部材の条件に応じ
て作業条件が記憶され、それを必要に応じて最適な条件
に出力して、これに基づいて前記被溶接部材の溶接部分
を予熱する予熱作業工程を付加したことを特徴とする特
許請求の範囲第３項記載のプラズマ溶接方法。 ５、前記仮付作業は、前記被溶接部材の大きに応じて溶
接電流とプラズマガス量、及びシー ルドガス量を他の作業より小さく制御して行うことを特
徴とする特許請求の範囲第３項記載のプラズマ溶接方法
。 ６、前記予熱作業は、前記被溶接部材の大きさに応じて
溶接電流とプラズマガス量、及びシールドガス量を絞り
、かつ、被溶接部材の大きさに合せて溶接速度を制御し
て行うことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のプ
ラズマ溶接方法。 ７、被溶接部材をプラズマ溶接により接合するプラズマ
溶接方法において、予め前記被溶接部材の最適な溶接条
件のタイムシーケンスを定めて制御装置に入力しておき
、この入力値と予め記憶させておく各種作業条件に応じ
て該制御装置の最適指令に基づき溶接トーチが旋回しな
がら仮付作業、シーホール溶接作業、及び化粧盛り作業
の順にプラズマによる溶接を行うことを特徴とするプラ
ズマ溶接方法。 ８、溶接トーチと、該溶接トーチが旋回可能に取付けら
れると共に、被溶接部材を支持固定する溶接ヘッドと、
前記被溶接部材と各種溶接作業の条件による最適な溶接
条件のタイムシーケンスを予め定めて入力しておく制御
装置と、該制御装置の指令に基づく溶接電流、溶接速度
を前記溶接ヘッドに伝える電源系統と、前記制御装置の
指令に基づくプラズマガス量を供給するガス供給系統と
から成ることを特徴とするプラズマ溶接装置。 ９、前記溶接トーチは、溶接電流が流れて被溶接部材と
の間にアーク柱を発生する電極棒と、該電極棒の周囲を
所定間隙をもつて覆うと共に、その間隙部分をプラズマ
ガスが流れるトーチボディと、更に該トーチボディの周
囲を所定間隙をもつて覆うと共に、その間隙部分をシー
ルドガスが流れるシールドカバーとから成ることを特徴
とする特許請求の範囲第８項記載のプラズマ溶接装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61188481A JPS6349367A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置 |
| US07/084,555 US4788409A (en) | 1986-08-13 | 1987-08-11 | Method of and apparatus for automatically conducting all position plasma welding of pipes |
| EP87111759A EP0256525B1 (en) | 1986-08-13 | 1987-08-13 | Method of and apparatus for conducting plasma welding |
| DE8787111759T DE3777284D1 (de) | 1986-08-13 | 1987-08-13 | Verfahren und einrichtung zum plasma-schweissen. |
| US07/257,889 US4918283A (en) | 1986-08-13 | 1988-10-14 | Method of and apparatus for conducting plasma welding |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61188481A JPS6349367A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6349367A true JPS6349367A (ja) | 1988-03-02 |
| JPH0459996B2 JPH0459996B2 (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=16224485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61188481A Granted JPS6349367A (ja) | 1986-08-13 | 1986-08-13 | 配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4788409A (ja) |
| EP (1) | EP0256525B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6349367A (ja) |
| DE (1) | DE3777284D1 (ja) |
Families Citing this family (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6349367A (ja) * | 1986-08-13 | 1988-03-02 | Hitachi Ltd | 配管用プラズマ自動溶接方法、及びその装置 |
| CA1306513C (fr) * | 1987-08-18 | 1992-08-18 | Eric Verna | Procede pour terminer une soudure fermee au plasma d'arc avec trou traversant |
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| US5396043A (en) * | 1988-06-07 | 1995-03-07 | Hypertherm, Inc. | Plasma arc cutting process and apparatus using an oxygen-rich gas shield |
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| US5070227A (en) * | 1990-04-24 | 1991-12-03 | Hypertherm, Inc. | Proceses and apparatus for reducing electrode wear in a plasma arc torch |
| US5070228A (en) * | 1990-06-18 | 1991-12-03 | General Electric Company | Method for plasma spray joining active metal substrates |
| US5225654A (en) * | 1992-07-15 | 1993-07-06 | The Babcock & Wilcox Company | Method for defect free keyhole plasma arc welding |
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| US5380976A (en) * | 1992-12-11 | 1995-01-10 | Hypertherm, Inc. | Process for high quality plasma arc and laser cutting of stainless steel and aluminum |
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| US5750955A (en) * | 1994-06-28 | 1998-05-12 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | High efficiency, variable position plasma welding process |
| EP0824987B1 (en) * | 1994-06-29 | 2001-10-31 | KABUSHIKI KAISHA KOBE SEIKO SHO also known as KOBE STEEL LTD. | Plasma welding process |
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| US6326583B1 (en) * | 2000-03-31 | 2001-12-04 | Innerlogic, Inc. | Gas control system for a plasma arc torch |
| US6677551B2 (en) | 1998-10-23 | 2004-01-13 | Innerlogic, Inc. | Process for operating a plasma arc torch |
| US6153850A (en) | 1999-04-29 | 2000-11-28 | The Esab Group, Inc. | Method of cutting a workpiece along an arcuate path with a plasma arc torch |
| JP2000317639A (ja) * | 1999-05-12 | 2000-11-21 | Komatsu Ltd | プラズマ切断方法及び装置 |
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| RU2147499C1 (ru) * | 1999-10-13 | 2000-04-20 | Закрытое акционерное общество "МИДАСОТ" | Система газопитания для газопламенной обработки металлов |
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| DK2514280T3 (da) * | 2009-12-15 | 2014-09-01 | Univ Danmarks Tekniske | Indretning til behandling af en overflade med mindst en glidende lysbuekilde |
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| CN107639331B (zh) * | 2017-11-01 | 2023-07-28 | 广东省科学院中乌焊接研究所 | 一种全位置等离子焊接系统 |
| CA3088280C (en) * | 2018-02-08 | 2024-10-29 | Novarc Technologies Inc. | SYSTEMS AND METHODS FOR MONITORING THE WELD LINE IN PIPE WELDING |
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|---|---|---|---|---|
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| JPS5011856A (ja) * | 1973-05-30 | 1975-02-06 | ||
| DE2544539C2 (de) * | 1975-10-04 | 1977-09-01 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt | Verfahren zum Schließen eines Stichloches beim Plasmastichlochschweißen |
| CH610229A5 (ja) * | 1976-05-25 | 1979-04-12 | Allg Patentverwertung | |
| GB1572847A (en) * | 1977-03-18 | 1980-08-06 | Rolls Royce | Plasma arc welding |
| JPS5854650B2 (ja) * | 1977-07-27 | 1983-12-06 | 住友電気工業株式会社 | 収縮チュ−ブの製造方法 |
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1986
- 1986-08-13 JP JP61188481A patent/JPS6349367A/ja active Granted
-
1987
- 1987-08-11 US US07/084,555 patent/US4788409A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-08-13 EP EP87111759A patent/EP0256525B1/en not_active Expired
- 1987-08-13 DE DE8787111759T patent/DE3777284D1/de not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-14 US US07/257,889 patent/US4918283A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3777284D1 (de) | 1992-04-16 |
| US4918283A (en) | 1990-04-17 |
| EP0256525A1 (en) | 1988-02-24 |
| JPH0459996B2 (ja) | 1992-09-24 |
| US4788409A (en) | 1988-11-29 |
| EP0256525B1 (en) | 1992-03-11 |
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