JPS6357148B2 - - Google Patents
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- JPS6357148B2 JPS6357148B2 JP4490682A JP4490682A JPS6357148B2 JP S6357148 B2 JPS6357148 B2 JP S6357148B2 JP 4490682 A JP4490682 A JP 4490682A JP 4490682 A JP4490682 A JP 4490682A JP S6357148 B2 JPS6357148 B2 JP S6357148B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- pipe
- power supply
- cable
- welding torch
- 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.)
- Expired
Links
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
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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
- B23K9/02—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
Landscapes
- 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)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、溶接欠陥がなくて常に安定した品質
の接合部を得られる管材の円周溶接方法に関し、
特にTIG溶接によるアルミニウム合金等の溶接に
利用して好適である。
の接合部を得られる管材の円周溶接方法に関し、
特にTIG溶接によるアルミニウム合金等の溶接に
利用して好適である。
液化天然ガスプラントや原子力プラント或いは
冷凍プラント等における各種配管材料としては、
作業性や重量軽減、加工性或いは価格等の観点か
らアルミニウムやその合金が最近多用されるよう
になつている。一般に、これらのプラントでは狭
隘な空間に管径の異なる多数の配管を網目状に配
置しているため、溶接による配管の接合箇所も膨
大なものとなつている。
冷凍プラント等における各種配管材料としては、
作業性や重量軽減、加工性或いは価格等の観点か
らアルミニウムやその合金が最近多用されるよう
になつている。一般に、これらのプラントでは狭
隘な空間に管径の異なる多数の配管を網目状に配
置しているため、溶接による配管の接合箇所も膨
大なものとなつている。
そころで、アルミニウムやアルミニウム合金の
管材を円周溶接する場合、従来では熟練溶接士に
より手動でタングステンイナートガスアーク溶接
（TIG溶接）を施すようにしていたが、この方法
では溶接箇所が高い気密性を要求すると共に前述
したプラントにおいては多数の配管が緊密に配置
されているために作業環境が悪く、溶接品質を一
定に維持することが極めて困難であつた。
管材を円周溶接する場合、従来では熟練溶接士に
より手動でタングステンイナートガスアーク溶接
（TIG溶接）を施すようにしていたが、この方法
では溶接箇所が高い気密性を要求すると共に前述
したプラントにおいては多数の配管が緊密に配置
されているために作業環境が悪く、溶接品質を一
定に維持することが極めて困難であつた。
このようなことから、最近では溶接ヘツドを管
材に固定し、この溶接ヘツドに対して管材の周囲
を旋回し得る溶接トーチによつて管材の被溶接部
を円周溶接する自動溶接装置が開発され、作業効
率の大幅な改善がなされている。この自動溶接装
置においては、その概略構造を表す第１図に示す
ように、溶接作業の進行に伴つて溶接ヘツド１と
溶接トーチ２とを連結している給電ケーブル３や
図示しないシールドガスホース及び制御ケーブル
等が管材４に巻き付けられ、溶接トーチ２が旋回
不可能となるのを防止するためにあらかじめ溶接
トーチ２を溶接進行方向とは逆の方向に旋回させ
てこれら給電ケーブル３等を逆方向に管材４に巻
き付けておき、この状態から溶接作業を開始して
給電ケーブル３等を巻きほどくようにし、溶接ト
ーチ２が円滑に旋回できるように配慮している。
材に固定し、この溶接ヘツドに対して管材の周囲
を旋回し得る溶接トーチによつて管材の被溶接部
を円周溶接する自動溶接装置が開発され、作業効
率の大幅な改善がなされている。この自動溶接装
置においては、その概略構造を表す第１図に示す
ように、溶接作業の進行に伴つて溶接ヘツド１と
溶接トーチ２とを連結している給電ケーブル３や
図示しないシールドガスホース及び制御ケーブル
等が管材４に巻き付けられ、溶接トーチ２が旋回
不可能となるのを防止するためにあらかじめ溶接
トーチ２を溶接進行方向とは逆の方向に旋回させ
てこれら給電ケーブル３等を逆方向に管材４に巻
き付けておき、この状態から溶接作業を開始して
給電ケーブル３等を巻きほどくようにし、溶接ト
ーチ２が円滑に旋回できるように配慮している。
ところが、特に複数回溶接トーチ２を旋回して
溶接を行う場合には、これに対応して給電ケーブ
ル３等を複数回以上管材４に巻き付けておく必要
がある。このため、磁力の発生分布状態を表す第
２図に示すように、管材４に給電ケーブル３を巻
き付けていることから給電ケーブル３の渦電流に
よる誘導磁界H1が管材４に沿つて発生すると共
に溶接トーチ２の周囲にもアーク電流によつて誘
導磁界H2が発生する。この結果、これら誘導磁
界H1，H2が相互に干渉し合つて溶接トーチ２の
アークが溶接進行方向の体後や左右に振れてしま
い、融合不良や溶け込み不定或いはブローホール
等の溶接欠陥が発生し、安定した品質の被溶接部
５を得ることができなかつたのである。特に、ア
ルミニウムやその合金では陽極点の作用によりク
リーニングアクシヨンに伴う清浄作用を利用する
ために交流電源を使用する結果、RPとSPとが交
互に交番して電極となるタングステンの汚れや管
材４の溶接前処理の不良によつてはアークの振れ
角度が非常に大きくなつてしまうことがあり、ひ
どい溶接欠陥を招来することがあつた。
溶接を行う場合には、これに対応して給電ケーブ
ル３等を複数回以上管材４に巻き付けておく必要
がある。このため、磁力の発生分布状態を表す第
２図に示すように、管材４に給電ケーブル３を巻
き付けていることから給電ケーブル３の渦電流に
よる誘導磁界H1が管材４に沿つて発生すると共
に溶接トーチ２の周囲にもアーク電流によつて誘
導磁界H2が発生する。この結果、これら誘導磁
界H1，H2が相互に干渉し合つて溶接トーチ２の
アークが溶接進行方向の体後や左右に振れてしま
い、融合不良や溶け込み不定或いはブローホール
等の溶接欠陥が発生し、安定した品質の被溶接部
５を得ることができなかつたのである。特に、ア
ルミニウムやその合金では陽極点の作用によりク
リーニングアクシヨンに伴う清浄作用を利用する
ために交流電源を使用する結果、RPとSPとが交
互に交番して電極となるタングステンの汚れや管
材４の溶接前処理の不良によつてはアークの振れ
角度が非常に大きくなつてしまうことがあり、ひ
どい溶接欠陥を招来することがあつた。
本発明はこのような管材の円周溶接に際して従
来では安定した品質の被溶接部を得られなかつた
点に鑑み、溶接欠陥のない安定した品質の被溶接
部を得られる管材の円周溶接方法を提供すること
を目的とする。
来では安定した品質の被溶接部を得られなかつた
点に鑑み、溶接欠陥のない安定した品質の被溶接
部を得られる管材の円周溶接方法を提供すること
を目的とする。
この目的を達成する本発明の管材の円周溶接方
法にかかる構成は、管材に固定される溶接ヘツド
に対して溶接トーチを前記管材の周囲を一定方向
に回転させて前記管材の被溶接部を円周溶接する
に際し、前記溶接ヘツドと前記溶接トーチとを連
結する給電ケーブルをあらかじめ前記溶接トーチ
の回転方向と逆方向に巻き付けておき、更に前記
管材に連結されたアースケーブルを前記管材に前
記給電ケーブルの巻き付け数にほぼ対応して前記
溶接トーチの回転方向に巻き付けておくようにし
たことを特徴とする。
法にかかる構成は、管材に固定される溶接ヘツド
に対して溶接トーチを前記管材の周囲を一定方向
に回転させて前記管材の被溶接部を円周溶接する
に際し、前記溶接ヘツドと前記溶接トーチとを連
結する給電ケーブルをあらかじめ前記溶接トーチ
の回転方向と逆方向に巻き付けておき、更に前記
管材に連結されたアースケーブルを前記管材に前
記給電ケーブルの巻き付け数にほぼ対応して前記
溶接トーチの回転方向に巻き付けておくようにし
たことを特徴とする。
つまり、本発明による管材の円周溶接方法の作
業原理を表す第３図に示すように、管材４に連結
されているアースケーブル６を溶接ヘツド１に対
して回転自在に支持された溶接トーチ２による溶
接進行方向に沿つて管材４に巻き付けて溶接作業
を行うとよい。これによつて、溶接ヘツド１と溶
接トーチ２とを連結する給電ケーブル３の管材４
に対する巻き付け方向とアースケーブル６の巻き
付け方向とが逆になるため、本発明による磁力の
発生分布状態を表す第４図に示すように、給電ケ
ーブル３の渦電流による誘導磁界H1の方向とア
ースケーブル６の渦電流による誘導磁界H3とが
逆方向に発生し、これらが相殺し合うため、溶接
トーチ２のアーク電流によつて発生する誘導磁界
H2のみ残ることとなる。従つて、アークは乱れ
ることなく常に一定の方向に指向するため、品質
の安定した良好な被溶接部５を得ることが可能で
ある。
業原理を表す第３図に示すように、管材４に連結
されているアースケーブル６を溶接ヘツド１に対
して回転自在に支持された溶接トーチ２による溶
接進行方向に沿つて管材４に巻き付けて溶接作業
を行うとよい。これによつて、溶接ヘツド１と溶
接トーチ２とを連結する給電ケーブル３の管材４
に対する巻き付け方向とアースケーブル６の巻き
付け方向とが逆になるため、本発明による磁力の
発生分布状態を表す第４図に示すように、給電ケ
ーブル３の渦電流による誘導磁界H1の方向とア
ースケーブル６の渦電流による誘導磁界H3とが
逆方向に発生し、これらが相殺し合うため、溶接
トーチ２のアーク電流によつて発生する誘導磁界
H2のみ残ることとなる。従つて、アークは乱れ
ることなく常に一定の方向に指向するため、品質
の安定した良好な被溶接部５を得ることが可能で
ある。
誘導磁界H1，H3を相殺させるためには、管材
４に対する給電ケーブル３の巻き付け数とアース
ケーブル６の巻き付け数とを一致させると良い
が、溶接作業の進行に伴つて給電ケーブル３の巻
き付け数が減つて来るため、給電ケーブル３によ
る誘導磁界H1が次第に小さくなつてしまい、こ
れら誘導磁界H1，H3を完全に相殺させるために
はアースケーブル６を溶接トーチ２の旋回に伴つ
て管材４から巻きほどいて行くしかない。しか
し、一巻き程度の差であれば誘導磁界H1，H3の
差は極めて小さくてアークに悪影響を及ぼすこと
は少ないので、一層（一回）の円周溶接であれば
アースケーブル６の巻き付け数を溶接開始時の給
電ケーブル３の巻き付け数よりも一回程度多いか
或いは少なくても何ら不都合ではない。又、多層
の円周溶接の場合には、溶接トーチ２の旋回数よ
りも給電ケーブル３及びアースケーブル６の巻き
付け数を充分多くすることによつて、誘導磁界
H1，H3の差を小さくすることが可能である。な
お、本発明は管材の円周溶接について説明した
が、管材として丸棒状の中実材にも応用できるこ
とは当然である。
４に対する給電ケーブル３の巻き付け数とアース
ケーブル６の巻き付け数とを一致させると良い
が、溶接作業の進行に伴つて給電ケーブル３の巻
き付け数が減つて来るため、給電ケーブル３によ
る誘導磁界H1が次第に小さくなつてしまい、こ
れら誘導磁界H1，H3を完全に相殺させるために
はアースケーブル６を溶接トーチ２の旋回に伴つ
て管材４から巻きほどいて行くしかない。しか
し、一巻き程度の差であれば誘導磁界H1，H3の
差は極めて小さくてアークに悪影響を及ぼすこと
は少ないので、一層（一回）の円周溶接であれば
アースケーブル６の巻き付け数を溶接開始時の給
電ケーブル３の巻き付け数よりも一回程度多いか
或いは少なくても何ら不都合ではない。又、多層
の円周溶接の場合には、溶接トーチ２の旋回数よ
りも給電ケーブル３及びアースケーブル６の巻き
付け数を充分多くすることによつて、誘導磁界
H1，H3の差を小さくすることが可能である。な
お、本発明は管材の円周溶接について説明した
が、管材として丸棒状の中実材にも応用できるこ
とは当然である。
このように本発明の管材の円周溶接方法による
と、管材に対する給電ケーブルの巻き付け方向と
逆方向にアースケーブルを管材に巻き付け、しか
もこれらの巻き付け数をほぼ対応させて給電ケー
ブルによつて発生する誘導磁界とアースケーブル
によつて発生する誘導磁界とを相殺するようにし
たので、アークの方向が一定となつて安定した品
質の接合部を得ることが可能である。
と、管材に対する給電ケーブルの巻き付け方向と
逆方向にアースケーブルを管材に巻き付け、しか
もこれらの巻き付け数をほぼ対応させて給電ケー
ブルによつて発生する誘導磁界とアースケーブル
によつて発生する誘導磁界とを相殺するようにし
たので、アークの方向が一定となつて安定した品
質の接合部を得ることが可能である。
第１図は従来の方法による管材の円周溶接作業
状態を表す作業原理図、第２図はこの方法による
磁力の発生分布状態を表す磁力線分布図、第３図
は本発明の方法による管材の円周溶接作業状態を
表す作業原理図、第４図はこの方法による磁力の
発生分布状態を表す磁力線分布図であり、図中の
符号で １は溶接ヘツド、２は溶接トーチ、３は給電ワ
イヤ、４は管材、５は被溶接部、６はアースケー
ブル、H1，H2，H3は誘導磁界である。
状態を表す作業原理図、第２図はこの方法による
磁力の発生分布状態を表す磁力線分布図、第３図
は本発明の方法による管材の円周溶接作業状態を
表す作業原理図、第４図はこの方法による磁力の
発生分布状態を表す磁力線分布図であり、図中の
符号で １は溶接ヘツド、２は溶接トーチ、３は給電ワ
イヤ、４は管材、５は被溶接部、６はアースケー
ブル、H1，H2，H3は誘導磁界である。
Claims (1)
- １ 管材に固定される溶接ヘツドに対して溶接ト
ーチを前記管材の周囲を一定方向に回転させて前
記管材の被溶接部を円周溶接するに際し、前記溶
接ヘツドと前記溶接トーチとを連結する給電ケー
ブルをあらかじめ前記溶接トーチの回転方向と逆
方向に巻き付けておき、更に前記管材に連結され
たアースケーブルを前記管材に前記給電ケーブル
の巻き付け数にほぼ対応して前記溶接トーチの回
転方向に巻き付けておくようにしたことを特徴と
する管材の円周溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4490682A JPS58163592A (ja) | 1982-03-20 | 1982-03-20 | 管材の円周溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4490682A JPS58163592A (ja) | 1982-03-20 | 1982-03-20 | 管材の円周溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163592A JPS58163592A (ja) | 1983-09-28 |
| JPS6357148B2 true JPS6357148B2 (ja) | 1988-11-10 |
Family
ID=12704506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4490682A Granted JPS58163592A (ja) | 1982-03-20 | 1982-03-20 | 管材の円周溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58163592A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293147U (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-24 | ||
| JPH0386856U (ja) * | 1989-12-23 | 1991-09-03 |
-
1982
- 1982-03-20 JP JP4490682A patent/JPS58163592A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0293147U (ja) * | 1989-01-13 | 1990-07-24 | ||
| JPH0386856U (ja) * | 1989-12-23 | 1991-09-03 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58163592A (ja) | 1983-09-28 |
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