JP2010172911A - Method of welding steel plate for low temperature use - Google Patents

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貢平 小野
Zhongjie Liu
忠杰 劉
Tomoyuki Kamiyama
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of welding a steel plate for low temperature use capable of reducing dissolved oxygen in a weld zone and obtaining deep penetration. <P>SOLUTION: The method of welding a steel plate for low temperature use is a welding method of a butt joint of the steel plate for low temperature use in which a groove shape has a root face and a groove angle, wherein welding is performed by making a laser torch precede and a plasma MIG welding torch succeed. A laser beam is emitted from a laser torch to the root part of a weld joint of a workpiece, with the plasma MIG welding performed to form a first layer of a weld bead. Then, the laser beam is made to weave for the irradiation at least with a width for fusing the groove side face and with a frequency for fusing the groove side face free from a gap, performing the plasma MIG welding to form a second layer on the first layer. As a result, a deep penetration with small deformation is secured, enabling a weld bead to be formed in which sufficient penetration is obtained even in the groove side face and in which deposition efficiency is high and dissolved oxygen is less. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、低温用鋼板の改善された溶接方法に関するものである。   The present invention relates to an improved welding method for low temperature steel sheets.

例えば、天然ガスをマイナス１６２度以下に冷却した低温物質である液化天然ガス（以下、ＬＮＧという）を貯蔵するＬＮＧタンクは、超低温に耐える強度をもつ９％重量のニッケルを含有した鋼が採用されている。そして、このような低温用鋼板は、高い低温靭性が求められる。低温靭性とは、常温を大きく下回るような低温下において、ある部材が衝撃を受けたときの破断しにくさ、又は粘り強さをいう。このために、ＬＮＧタンクを建造する鋼板を溶接する場合、その溶接部に対しても高い低温靭性が要求され、溶接部の低温靭性を高めるには、溶接時に溶解した酸素が溶接部に残存する量（溶存酸素量）が低いほど好ましい。   For example, LNG tanks that store liquefied natural gas (hereinafter referred to as LNG), which is a low-temperature material cooled to minus 162 degrees or less, are made of steel containing 9% by weight nickel that has the strength to withstand ultra-low temperatures. ing. Such a low-temperature steel sheet is required to have high low-temperature toughness. Low temperature toughness refers to the difficulty of breaking or tenacity when a certain member is impacted at a low temperature that is significantly below normal temperature. For this reason, when welding the steel plate which builds an LNG tank, high low temperature toughness is requested | required also with respect to the weld part, and in order to improve the low temperature toughness of a weld part, the oxygen which melt | dissolved at the time of welding remains in a weld part. The lower the amount (the amount of dissolved oxygen), the better.

従来、低温用鋼板の溶接として溶接部に残存する溶存酸素量を低減するために、純アルゴンをシールドガスとして溶接を行うティグ溶接が一般的に採用されていた。しかし、ティグ溶接は溶着金属の量が少ないために多くのパス数が必要になり、効率化に欠け歪みも大きくなる。そこで、溶着率を向上させるために、プラズマミグ溶接が提案されている。このプラズマミグ溶接とは、消耗電極として溶接ワイヤを送給しながらミグアークを発生させ、純アルゴンガスをプラズマガスとして用いて上記のミグアークを同心円状に包含したプラズマアークを発生させる溶接である。（例えば、特許文献１参照。）。   Conventionally, in order to reduce the amount of dissolved oxygen remaining in a welded part as welding of a low temperature steel sheet, TIG welding in which pure argon is used as a shielding gas has been generally employed. However, TIG welding requires a large number of passes because the amount of deposited metal is small, resulting in lack of efficiency and large distortion. Therefore, plasma MIG welding has been proposed to improve the deposition rate. This plasma MIG welding is a welding in which a MIG arc is generated while feeding a welding wire as a consumable electrode, and a plasma arc including the MIG arc concentrically using a pure argon gas as a plasma gas. (For example, refer to Patent Document 1).

このプラズマミグ溶接は、純アルゴンガスの不活性ガスをシールドガスとして用い、プラズマアークによってミグアークを同心円状に包含することで、大気の巻き込みを低減させることができる。このプラズマミグ溶接は、ミグアークの周りのプラズマが溶接ワイヤを予熱するので、一般的なミグアーク溶接よりも溶接ワイヤの溶融速度を向上させて、溶着率を向上させることができる。プラズマミグ溶接の構成を図４に示す。   This plasma MIG welding uses an inert gas of pure argon gas as a shielding gas, and includes the MIG arc concentrically by the plasma arc, thereby reducing entrainment of the atmosphere. In this plasma MIG welding, since the plasma around the MIG arc preheats the welding wire, it is possible to improve the welding rate by improving the melting rate of the welding wire as compared with general MIG arc welding. The configuration of plasma MIG welding is shown in FIG.

図４は、一般的なプラズマミグ溶接の構成を示す図である。同図において、プラズマ溶接電源ＰＳＰは、プラズマ電極８と被溶接物１６との間にプラズマアーク電流Ｉwp及びプラズマアーク電圧Ｖwpを出力する。プラズマミグ溶接トーチ５のトーチ本体１９にねじ止めされたプラズマ電極８はプラズマノズル９に取り囲まれており、このプラズマノズル９内をプラズマガス１２が流れ、被溶接物１６との間にプラズマアーク１４が発生する。プラズマノズル９はプラズマアーク１４と後述するミグアーク１５とを熱的に拘束するためのものであり、直接又は間接水冷された導電性の部材である。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of general plasma MIG welding. In the figure, the plasma welding power source PSP outputs a plasma arc current Iwp and a plasma arc voltage Vwp between the plasma electrode 8 and the workpiece 16. The plasma electrode 8 screwed to the torch body 19 of the plasma MIG welding torch 5 is surrounded by a plasma nozzle 9, a plasma gas 12 flows through the plasma nozzle 9, and a plasma arc 14 is formed between the workpiece 16 and the workpiece 16. appear. The plasma nozzle 9 is for electrically constraining the plasma arc 14 and a MIG arc 15 described later, and is a conductive member that is directly or indirectly water-cooled.

プラズマノズル９はさらにシールドノズル１０に取り囲まれており、このシールドノズル１０内をシールドガス１３が流れる。プラズマ電極８には、水冷銅電極、タングステン電極等が使用され、内部が中空構造になっている。同図では、プラズマアーク１４は電極プラス極性で発生している。   The plasma nozzle 9 is further surrounded by a shield nozzle 10, and a shield gas 13 flows through the shield nozzle 10. As the plasma electrode 8, a water-cooled copper electrode, a tungsten electrode or the like is used, and the inside has a hollow structure. In the figure, the plasma arc 14 is generated with an electrode positive polarity.

ミグ溶接電源ＰＳＭは、ワイヤ送給モータＷＭの回転を制御するワイヤ送給制御信号Ｆｃを出力すると共に、給電チップ７と被溶接物１６との間にミグアーク電流Ｉwm及びミグアーク電圧Ｖwmを出力する。給電チップ７は溶接ワイヤ１７を挿通するための挿通孔が形成されており、プラズマ電極８内に同軸芯に設けられている。また、プラズマ電極８内にセンターガス１１が流れている。   The MIG welding power source PSM outputs a wire feed control signal Fc that controls the rotation of the wire feed motor WM, and outputs a MIG arc current Iwm and a MIG arc voltage Vwm between the power feed tip 7 and the workpiece 16. The power supply tip 7 is formed with an insertion hole through which the welding wire 17 is inserted, and is provided coaxially in the plasma electrode 8. A center gas 11 flows in the plasma electrode 8.

溶接ワイヤ１７は、ワイヤ送給モータＷＭに結合された送給ロール１８によって送給される。溶接ワイヤ１７は、上記の給電チップ７の挿通孔内で、内接触して給電されて送給され、被溶接物１６との間にミグアーク１５が発生する。このミグアーク１５はプラズマアーク１４に内包されて発生する。したがって、溶接ワイヤ１７はプラズマアーク１４、及びミグアーク１５によって加熱されて溶滴移行する。ミグアーク１５は電極プラス極性で発生している。溶接ワイヤ１７は送給速度Ｆｗ［ｍ／分］で送給される。   The welding wire 17 is fed by a feed roll 18 coupled to a wire feed motor WM. The welding wire 17 is fed in contact with the inside of the insertion hole of the power feed tip 7 to be fed and a mig arc 15 is generated between the welding wire 17 and the workpiece 16. The MIG arc 15 is generated by being included in the plasma arc 14. Therefore, the welding wire 17 is heated by the plasma arc 14 and the MIG arc 15 to transfer droplets. The MIG arc 15 is generated with an electrode positive polarity. The welding wire 17 is fed at a feeding speed Fw [m / min].

センターガス１１とプラズマガス１２とが、狭いプラズマノズル９を通過することによって圧力が高められ、プラズマアーク１４とミグアーク１５との熱的拘束を強め、集中性が高められる。センターガス、プラズマガス及びシールドガスとして、一般的に純アルゴンの不活性ガスが供給される。  When the center gas 11 and the plasma gas 12 pass through the narrow plasma nozzle 9, the pressure is increased, the thermal constraint between the plasma arc 14 and the MIG arc 15 is strengthened, and the concentration is increased. Generally, an inert gas of pure argon is supplied as the center gas, plasma gas, and shield gas.

特開昭６３−１６８２８３号公報JP 63-168283 A

上述したプラズマミグ溶接は、プラズマアーク１４による溶接ワイヤ１７への予熱効果で溶着量を多くすることで効率化が図れ、プラズマアーク１４によってミグアーク１５を同心円状に包含することで、溶接部に残存する溶存酸素量を低減することができる。しかし、Ｖ形開先やＹ形開先の溶接において、プラズマミグ溶接は、深い溶け込みを得ることができないために、適切な溶接ビードを形成することができない。さらに、ルート部の溶け込みに加えて開先側面においても充分な溶け込みが確保することができない。   The plasma MIG welding described above can improve efficiency by increasing the amount of welding due to the preheating effect on the welding wire 17 by the plasma arc 14, and the plasma arc 14 includes the MIG arc 15 concentrically and remains in the weld. The amount of dissolved oxygen can be reduced. However, in welding with a V-shaped groove or a Y-shaped groove, plasma MIG welding cannot obtain a deep penetration and therefore cannot form an appropriate weld bead. Furthermore, in addition to the penetration of the root portion, sufficient penetration cannot be ensured on the groove side surface.

本発明は、溶接部の溶存酸素量を低減することができ、深い溶け込みを得ることができる低温用鋼板の溶接方法を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a method for welding a low-temperature steel sheet that can reduce the amount of dissolved oxygen in a welded portion and obtain deep penetration.

第１の発明は、
開先形状がルート面及び開先角度を有する低温用鋼板の突合せ継手の溶接方法であって、
レーザトーチを先行させて、非消耗のプラズマ電極と被溶接物との間にプラズマアークを発生させ、前記プラズマ電極内に溶接ワイヤを送給して前記溶接ワイヤと前記被溶接物との間にミグアークを発生させるプラズマミグ溶接トーチを後行させて溶接を行う低温用鋼板の溶接方法において、
前記レーザトーチから前記被溶接物の溶接継手のルート部にレーザ光を照射して前記ルート面の上端から下端まで溶かしてプラズマミグ溶接を行って溶接ビードの第一層を形成し、
次に、前記レーザ光を少なくとも開先側面を溶かす幅で、かつ、前記開先側面を隙間無く溶かす周波数でウィービングさせて照射して前記プラズマミグ溶接を行って前記第一層の上に第二層を形成することを特徴とする低温用鋼板の溶接方法である。 The first invention is
A welding method of a butt joint of a steel plate for low temperature having a groove shape having a root surface and a groove angle,
Prior to the laser torch, a plasma arc is generated between the non-consumable plasma electrode and the work piece, and a welding wire is fed into the plasma electrode so that a mig arc is formed between the welding wire and the work piece. In the welding method of the low-temperature steel plate, the plasma MIG welding torch that generates the weld is followed by welding,
A laser beam is irradiated from the laser torch to the root portion of the weld joint of the workpiece to be melted from the upper end to the lower end of the root surface to perform plasma MIG welding to form the first layer of the weld bead,
Next, the laser light is weaved and irradiated at a frequency that melts at least the groove side surface and the groove side surface is melted without gaps, and the plasma MIG welding is performed to form a second layer on the first layer. Is a method of welding a low-temperature steel sheet.

第２の発明は、
前記第二層を形成した後に、前記レーザ光を少なくとも開先側面を溶かす幅で、かつ、前記開先側面を隙間無く溶かす周波数でウィービングさせて照射して前記プラズマミグ溶接を行って前記第二層の上に第三層を形成することを特徴とする第１の発明に記載の低温用鋼板の溶接方法である。 The second invention is
After the formation of the second layer, the plasma layer is welded by irradiating the laser beam with a width that melts at least the groove side surface and at a frequency that melts the groove side surface without any gaps, and performs the plasma MIG welding to perform the second layer. A third layer is formed on the low temperature steel sheet welding method according to the first invention.

本発明の低温用鋼板の溶接方法は、小さい歪みで深い溶け込みが確保され、開先側面部も充分な溶け込みが得られた溶着率の高く溶存酸素量の少ない溶接ビードを形成することができる。   The method for welding a low-temperature steel sheet according to the present invention can form a weld bead with a high welding rate and a low dissolved oxygen content, in which deep penetration is ensured with a small strain and sufficient penetration is obtained at the groove side surface.

本発明の低温用鋼板の溶接方法の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the welding method of the low temperature steel plate of this invention. 本発明の低温用鋼板の溶接方法によって溶接されたＶ形開先の溶接継手の溶接ビードを示す図である。It is a figure which shows the weld bead of the V-shaped groove welded joint welded by the welding method of the low-temperature steel plate of this invention. 本発明の低温用鋼板の溶接方法の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the welding method of the low temperature steel plate of this invention. 一般的なプラズマミグ溶接の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of general plasma MIG welding.

発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。図１は、本発明の低温用鋼板の溶接方法の構成を示す図である。同図において、開先形状がルート面及び開先角度を有する低温用鋼板の突合せ継手の溶接方法を示している。この開先としては、Ｖ形、Ｙ形、Ｘ形、レ形、Ｋ形、Ｊ形、両面Ｊ形、Ｕ形、Ｈ形を含む。レーザトーチ１を先行させて、プラズマミグ溶接トーチ５を後行させている。まず、先行するレーザトーチ１によって低温用鋼板の被溶接物１６の溶接継手のルート部にレーザ光を照射して、ルート面の上端から下端まで溶かす。レーザ発振機２から出力されたレーザ光３は、光ファイバ４によってレーザトーチ１内に設けられた集光レンズ光学系に伝送され、この集光レンズ光学系によって被溶接物１６に焦点が生じるように収束されて照射される。レーザとしてはＹＡＧレーザ、半導体レーザ又はファイバーレーザが使用される。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described based on examples with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a low temperature steel sheet welding method of the present invention. In the same figure, the welding method of the butt joint of the low-temperature steel plate in which a groove shape has a root surface and a groove angle is shown. The groove includes V shape, Y shape, X shape, Les shape, K shape, J shape, double-sided J shape, U shape, and H shape. The laser torch 1 is preceded and the plasma MIG welding torch 5 is followed. First, the laser beam is irradiated to the root portion of the weld joint of the workpiece 16 of the low-temperature steel plate by the preceding laser torch 1 to melt from the upper end to the lower end of the root surface. The laser light 3 output from the laser oscillator 2 is transmitted to the condensing lens optical system provided in the laser torch 1 by the optical fiber 4 so that the object to be welded 16 is focused by the condensing lens optical system. Focused and irradiated. As the laser, a YAG laser, a semiconductor laser, or a fiber laser is used.

上記レーザ光を照射した後に連続して、後行するプラズマミグ溶接トーチ５によってプラズマミグ溶接を行って溶接ビードの第一層２１を形成する。プラズマミグ溶接の構成は、図４で示した構成と同じであるので、説明を省略する。この結果、図２（Ａ）に示すように、ルート面１６ａに対して小さい歪みで深い溶け込みが確保された溶着率の高く溶存酸素量の少ない溶接ビードの第一層２１を形成することができる。図２（Ａ）は、本発明の低温用鋼板の溶接方法によって溶接されたＶ形開先の溶接継手の溶接ビードの第一層を示す図であり、同図（Ｂ）は、後述する溶接ビードの第二層を示す図である。   The first layer 21 of the weld bead is formed by performing plasma MIG welding with the plasma MIG welding torch 5 that follows the laser beam irradiation. The configuration of plasma MIG welding is the same as the configuration shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 2A, it is possible to form the first layer 21 of the weld bead having a high deposition rate and a small amount of dissolved oxygen, in which deep penetration is ensured with a small strain with respect to the root surface 16a. . FIG. 2A is a view showing a first layer of a weld bead of a V-shaped groove weld joint welded by the low-temperature steel plate welding method of the present invention, and FIG. It is a figure which shows the 2nd layer of a bead.

次に、図３に示すように、先行するレーザトーチ１によってルート部と直行する方向へ、少なくとも開先側面を溶かす幅で、かつ、開先側面を隙間無く溶かす周波数でレーザ光３をウィービングさせて照射する。このとき、例えばレーザトーチ１の先端の位置を固定して、トーチ角度を変えることによってレーザ光３をウィービングさせても良い。上記レーザ光を照射した後に連続して、後行するプラズマミグ溶接トーチ５によってプラズマミグ溶接を行って第一層２１の上に第二層２２を形成する。この結果、図２（Ｂ）に示すように、開先側面１６ｂも充分な溶け込みが得られて溶存酸素量の少ない溶接ビードの第二層２２を形成することができる。   Next, as shown in FIG. 3, the laser beam 3 is weaved at a frequency that melts at least the groove side surface in the direction perpendicular to the root portion by the preceding laser torch 1 and at a frequency that melts the groove side surface without gaps. Irradiate. At this time, for example, the position of the tip of the laser torch 1 may be fixed and the laser beam 3 may be weaved by changing the torch angle. The second layer 22 is formed on the first layer 21 by performing plasma MIG welding with the subsequent plasma MIG welding torch 5 after the laser light irradiation. As a result, as shown in FIG. 2 (B), the groove side surface 16b can be sufficiently melted to form the second layer 22 of the weld bead with a small amount of dissolved oxygen.

以上のようにレーザトーチ１を先行させてプラズマミグ溶接トーチ５を後行させて低温用鋼板の溶接を行って、第一層２１及び第二層２２を形成することによって、小さい歪みで深い溶け込みが確保され、開先側面１６ｂも充分な溶け込みが得られた溶着率の高く溶存酸素量の少ない溶接ビードを形成することができる。   As described above, the laser torch 1 is preceded and the plasma MIG welding torch 5 is followed to weld the low-temperature steel plate to form the first layer 21 and the second layer 22, thereby ensuring deep penetration with small distortion. In addition, a weld bead having a high welding rate and a small amount of dissolved oxygen can be formed in which the groove side surface 16b is sufficiently melted.

本願発明者の実験によると、９％ニッケル鋼を用いて厚さが１５ｍｍ、開先深さが５ｍｍ、開先面が１０ｍｍ、開先角度が４５度のＹ形開先の低温用鋼板に対して、溶接速度が１ｍ／分、レーザ出力が３ｋＷ、レーザの焦点距離が被溶接物１６の表面からルート部方向へ２ｍｍの位置であり、プラズマミグ溶接として、ワイヤ送給速度を１３ｍ／分、ミグアーク電流を２７０Ａ、ミグアーク電圧を２７Ｖ、プラズマアーク電流を１００Ａ、プラズマアーク電圧を４０Ｖ、溶接ワイヤの材質が９％重量のニッケルを含有した鋼で径が１．２ｍｍで、溶接継手のルート部にレーザ光を照射した後に、プラズマミグ溶接によって、溶接ビードの第一層２１を形成した。   According to the experiment by the present inventor, for 9% nickel steel, a Y-shaped groove steel plate for Y-shaped groove having a thickness of 15 mm, a groove depth of 5 mm, a groove surface of 10 mm, and a groove angle of 45 degrees. The welding speed is 1 m / min, the laser output is 3 kW, the focal length of the laser is 2 mm from the surface of the work piece 16 toward the root, and the wire feed speed is 13 m / min as a plasma MIG welding. The current is 270A, the MIG arc voltage is 27V, the plasma arc current is 100A, the plasma arc voltage is 40V, and the welding wire is made of steel containing 9% nickel and the diameter is 1.2mm. After irradiation with light, the first layer 21 of the weld bead was formed by plasma MIG welding.

次に、先行するレーザトーチ１によってルート部と直行する方向へ、少なくとも開先側面を溶かす幅で、レーザ光３を５Ｈｚのウィービング周波数でウィービングさせて照射して、レーザ光３を開先側面１６ｂにも照射し、後行側のプラズマミグ溶接トーチ５によって開先側面１６ｂに充分な溶け込みをもって金属を溶着させた。この結果、小さい歪みで深い溶け込みが確保され、開先側面１６ｂも充分な溶け込みが得られた溶着率の高く溶存酸素量の少ない溶接ビードの第二層２２を形成することができた。   Next, in the direction perpendicular to the root portion by the preceding laser torch 1, at least a width that melts the groove side surface is irradiated with the laser beam 3 at a weaving frequency of 5 Hz, and the laser beam 3 is applied to the groove side surface 16b. Also, the metal was deposited with sufficient penetration into the groove side surface 16b by the plasma MIG welding torch 5 on the subsequent side. As a result, it was possible to form the second layer 22 of the weld bead having a high deposition rate and a small amount of dissolved oxygen, in which deep penetration was ensured with a small strain and the groove side surface 16b was sufficiently melted.

以上のように第一層２１及び第二層２２を形成することによって、小さい歪みで深い溶け込みが確保され、開先側面１６ｂも充分な溶け込みが得られた溶着率の高く溶存酸素量の少ない溶接ビードを形成することができた。   By forming the first layer 21 and the second layer 22 as described above, a deep penetration is ensured with a small strain, and the groove side surface 16b is welded with a high welding rate and a small amount of dissolved oxygen. A bead could be formed.

なお、本発明の低温用鋼板の溶接方法として、第一層及び第二層を形成する溶接方法を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第三層を形成する必要がある場合は、第二層を形成するときと同様に、先行するレーザトーチ１によってレーザ光３をウィービングさせて照射し、後行するプラズマミグ溶接トーチ５によってプラズマミグ溶接を行って第二層２２の上に第三層を形成すれば良い。   In addition, although the welding method which forms a 1st layer and a 2nd layer was demonstrated as a welding method of the steel plate for low temperature of this invention, this invention is not limited to this, It is necessary to form a 3rd layer. In some cases, as in the case of forming the second layer, the laser beam 3 is weaved and irradiated by the preceding laser torch 1, and plasma MIG welding is performed by the plasma MIG welding torch 5 that follows the second layer 22. A third layer may be formed.

なお、上記の実験において、９％重量のニッケルを含有した鋼の溶接方法を説明したが、本発明の低温用鋼板の溶接方法は、２．５％重量のニッケルを含有した鋼や３．５％重量のニッケルを含有した鋼の溶接にも適用することができる。   In the above experiment, the welding method for steel containing 9% nickel was described. However, the welding method for the low-temperature steel sheet according to the present invention is a steel containing 2.5% nickel or 3.5% nickel. It can also be applied to the welding of steel containing% weight of nickel.

１ レーザトーチ
２ レーザ発振機
３ レーザ光
４ 光ファイバ
５ プラズマミグ溶接トーチ
７ 給電チップ
８ プラズマ電極
９ プラズマノズル
１０ シールドノズル
１１ センターガス
１２ プラズマガス
１３ シールドガス
１４ プラズマアーク
１５ ミグアーク
１６ 被溶接物
１６ａ ルート面
１６ｂ 開先側面
１７ 溶接ワイヤ
１８ 送給ロール
１９ トーチ本体
２１ 第一層
２２ 第二層
Ｆｃ ワイヤ送給制御信号
Ｆｗ 送給速度
Ｉwm ミグアーク電流
Ｉwp プラズマアーク電流
ＰＳＭ ミグ溶接電源
ＰＳＰ プラズマ溶接電源
Ｖwm ミグアーク電圧
Ｖwp プラズマアーク電圧
ＷＭ ワイヤ送給モータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser torch 2 Laser oscillator 3 Laser beam 4 Optical fiber 5 Plasma MIG welding torch 7 Feed tip 8 Plasma electrode 9 Plasma nozzle 10 Shield nozzle 11 Center gas 12 Plasma gas 13 Shield gas 14 Plasma arc 15 Mig arc 16 Work piece 16a Route surface 16b Groove side surface 17 Welding wire 18 Feed roll 19 Torch body 21 First layer 22 Second layer Fc Wire feed control signal Fw Feed speed Iwm Mig arc current Iwp Plasma arc current PSM Mig welding power source PSP Plasma welding power source Vwm Mig arc voltage Vwp Plasma arc voltage WM Wire feed motor

Claims (2)

開先形状がルート面及び開先角度を有する低温用鋼板の突合せ継手の溶接方法であって、
レーザトーチを先行させて、非消耗のプラズマ電極と被溶接物との間にプラズマアークを発生させ、前記プラズマ電極内に溶接ワイヤを送給して前記溶接ワイヤと前記被溶接物との間にミグアークを発生させるプラズマミグ溶接トーチを後行させて溶接を行う低温用鋼板の溶接方法において、
前記レーザトーチから前記被溶接物の溶接継手のルート部にレーザ光を照射して前記ルート面の上端から下端まで溶かしてプラズマミグ溶接を行って溶接ビードの第一層を形成し、
次に、前記レーザ光を少なくとも開先側面を溶かす幅で、かつ、前記開先側面を隙間無く溶かす周波数でウィービングさせて照射して前記プラズマミグ溶接を行って前記第一層の上に第二層を形成することを特徴とする低温用鋼板の溶接方法。 A welding method of a butt joint of a steel plate for low temperature having a groove shape having a root surface and a groove angle,
Prior to the laser torch, a plasma arc is generated between the non-consumable plasma electrode and the work piece, and a welding wire is fed into the plasma electrode so that a mig arc is formed between the welding wire and the work piece. In the welding method of the low-temperature steel plate, the plasma MIG welding torch that generates the weld is followed by welding,
A laser beam is irradiated from the laser torch to the root portion of the weld joint of the workpiece to be melted from the upper end to the lower end of the root surface to perform plasma MIG welding to form the first layer of the weld bead,
Next, the laser beam is weaved and irradiated at a frequency that melts at least the groove side surface and the groove side surface is melted without gaps, and the plasma MIG welding is performed to form a second layer on the first layer. Forming a low-temperature steel sheet. 前記第二層を形成した後に、前記レーザ光を少なくとも開先側面を溶かす幅で、かつ、前記開先側面を隙間無く溶かす周波数でウィービングさせて照射して前記プラズマミグ溶接を行って前記第二層の上に第三層を形成することを特徴とする請求項１記載の低温用鋼板の溶接方法。   After the formation of the second layer, the plasma layer is welded by irradiating the laser beam with a width that melts at least the groove side surface and at a frequency that melts the groove side surface without any gaps, and performs the plasma MIG welding to perform the second layer. The method for welding a steel sheet for low temperature according to claim 1, wherein a third layer is formed on the steel sheet.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103495810A (en) * 2013-10-15 2014-01-08 吉林大学 Lower alloy steel laser-electric arc hybrid welding method
WO2014030325A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-27 株式会社 東芝 Welding system and welding method
CN103801845A (en) * 2014-03-13 2014-05-21 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 Iron-based or nickel-based material laser MIG composite surfacing method on basis of light beam scanning
JP2014205166A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 日本車輌製造株式会社 Laser welding method and laser arc hybrid welding method
CN104259666A (en) * 2014-08-06 2015-01-07 沈阳富创精密设备有限公司 Aluminium alloy laser-TIG composite filler rod welding method
JP2016059936A (en) * 2014-09-17 2016-04-25 日本車輌製造株式会社 Laser arc hybrid welding method
CN105772945A (en) * 2016-05-30 2016-07-20 重庆理工大学 Pulsed arc three-dimensional quick forming and manufacturing method based on collaborative pulse laser energy induction
CN106166645A (en) * 2016-08-23 2016-11-30 沧州致胜机器人科技有限公司 A kind of electric arc combined welder of robotic laser and method
CN107598379A (en) * 2017-09-27 2018-01-19 上海交通大学 A kind of slab double-sided laser MIG composite weldings and MIG cover welding new methods
CN107962308A (en) * 2017-11-24 2018-04-27 哈尔滨工业大学 One kind swings laser-CMT complex welding methods
CN110328449A (en) * 2019-08-05 2019-10-15 河海大学常州校区 A kind of laser-MIG electric arc complex welding method of pipeline steel medium plate
WO2020063366A1 (en) * 2018-09-29 2020-04-02 沈阳富创精密设备有限公司 Laser-plasma arc hybrid welding process for large aluminum alloy cavity
JP7428596B2 (en) 2020-06-11 2024-02-06 株式会社ダイヘン Laser-arc hybrid welding equipment

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2886241A4 (en) * 2012-08-20 2016-06-01 Toshiba Kk Welding system and welding method
WO2014030325A1 (en) * 2012-08-20 2014-02-27 株式会社 東芝 Welding system and welding method
JP2014036995A (en) * 2012-08-20 2014-02-27 Toshiba Corp Welding system and welding method
JP2014205166A (en) * 2013-04-12 2014-10-30 日本車輌製造株式会社 Laser welding method and laser arc hybrid welding method
CN103495810A (en) * 2013-10-15 2014-01-08 吉林大学 Lower alloy steel laser-electric arc hybrid welding method
CN103801845B (en) * 2014-03-13 2016-05-25 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 Iron based on beam flying or nickel-base material laser MIG composite overlaying method
CN103801845A (en) * 2014-03-13 2014-05-21 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所 Iron-based or nickel-based material laser MIG composite surfacing method on basis of light beam scanning
CN104259666A (en) * 2014-08-06 2015-01-07 沈阳富创精密设备有限公司 Aluminium alloy laser-TIG composite filler rod welding method
JP2016059936A (en) * 2014-09-17 2016-04-25 日本車輌製造株式会社 Laser arc hybrid welding method
CN105772945A (en) * 2016-05-30 2016-07-20 重庆理工大学 Pulsed arc three-dimensional quick forming and manufacturing method based on collaborative pulse laser energy induction
CN106166645A (en) * 2016-08-23 2016-11-30 沧州致胜机器人科技有限公司 A kind of electric arc combined welder of robotic laser and method
CN106166645B (en) * 2016-08-23 2018-10-09 沧州致胜机器人科技有限公司 A kind of electric arc combined welder of robotic laser-and method
CN107598379A (en) * 2017-09-27 2018-01-19 上海交通大学 A kind of slab double-sided laser MIG composite weldings and MIG cover welding new methods
CN107962308A (en) * 2017-11-24 2018-04-27 哈尔滨工业大学 One kind swings laser-CMT complex welding methods
WO2020063366A1 (en) * 2018-09-29 2020-04-02 沈阳富创精密设备有限公司 Laser-plasma arc hybrid welding process for large aluminum alloy cavity
CN110328449A (en) * 2019-08-05 2019-10-15 河海大学常州校区 A kind of laser-MIG electric arc complex welding method of pipeline steel medium plate
CN110328449B (en) * 2019-08-05 2021-03-05 河海大学常州校区 laser-MIG electric arc hybrid welding method for medium and thick pipe steel
JP7428596B2 (en) 2020-06-11 2024-02-06 株式会社ダイヘン Laser-arc hybrid welding equipment

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