JP2734306B2 - 片面自動裏波溶接方法 - Google Patents
片面自動裏波溶接方法Info
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- JP2734306B2 JP2734306B2 JP4210877A JP21087792A JP2734306B2 JP 2734306 B2 JP2734306 B2 JP 2734306B2 JP 4210877 A JP4210877 A JP 4210877A JP 21087792 A JP21087792 A JP 21087792A JP 2734306 B2 JP2734306 B2 JP 2734306B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、片面自動裏波溶接方
法、特に、ルートギャップ距離等の開先形状変化によら
ず一定のビード高さを維持し且つ裏ビードの予盛り形状
を最適に維持することができる片面自動裏波溶接方法に
関するものである。
法、特に、ルートギャップ距離等の開先形状変化によら
ず一定のビード高さを維持し且つ裏ビードの予盛り形状
を最適に維持することができる片面自動裏波溶接方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、２枚の鋼板等の被溶接物をその
間に形成された開先の長手方向に沿って、消耗溶接電極
としての溶接ワイヤを用いて片面裏波アーク溶接法によ
って互いに接合するに当たり、所望の初層ビード形状を
確保するには、従来、溶接前に開先形状データ、即ち、
ルートギャップ距離、開先角度およびルート面高さ等を
開先の長手方向に沿って予め計測しておき、開先形状に
合った最適溶接条件の基で溶接を行うのが一般的であっ
た。
間に形成された開先の長手方向に沿って、消耗溶接電極
としての溶接ワイヤを用いて片面裏波アーク溶接法によ
って互いに接合するに当たり、所望の初層ビード形状を
確保するには、従来、溶接前に開先形状データ、即ち、
ルートギャップ距離、開先角度およびルート面高さ等を
開先の長手方向に沿って予め計測しておき、開先形状に
合った最適溶接条件の基で溶接を行うのが一般的であっ
た。
【０００３】しかしながら、上述した方法によれば、予
め開先形状データを計測する必要があるので、最近で
は、ルートギャップ距離等の開先形状データの変動値を
テレビカメラ等によって溶接中に自動的に測定し、この
測定データ、および、制御器にインプットされた、異な
る溶接条件毎に予め求めた実験式によって自動溶接する
方法が提案されている。
め開先形状データを計測する必要があるので、最近で
は、ルートギャップ距離等の開先形状データの変動値を
テレビカメラ等によって溶接中に自動的に測定し、この
測定データ、および、制御器にインプットされた、異な
る溶接条件毎に予め求めた実験式によって自動溶接する
方法が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た先願技術によれば、実験式を、異なる溶接条件毎に実
験により求める必要があるので大変な労力を必要とし、
このようにして作成した実験式には汎用性がないといっ
た問題があった。
た先願技術によれば、実験式を、異なる溶接条件毎に実
験により求める必要があるので大変な労力を必要とし、
このようにして作成した実験式には汎用性がないといっ
た問題があった。
【０００５】従って、この発明の目的は、異なる溶接条
件毎に予め実験式を求める必要がなく、ルートギャップ
距離等の開先形状変化によらず一定のビード高さを維持
し且つ裏ビードの予盛り形状を最適に維持することがで
きる片面自動裏波溶接方法を提供することにある。
件毎に予め実験式を求める必要がなく、ルートギャップ
距離等の開先形状変化によらず一定のビード高さを維持
し且つ裏ビードの予盛り形状を最適に維持することがで
きる片面自動裏波溶接方法を提供することにある。
【０００６】この発明は、２つの被溶接物の間に形成さ
れた開先の裏面に裏当板を当てがい、前記開先に向けて
消耗電極としての溶接ワイヤを溶接トーチを通して連続
的に供給し、前記溶接トーチを通して前記開先に向けて
シールドガスを吹き付け、前記溶接ワイヤにチップを介
して一定の溶接電流が供給されるように前記溶接トーチ
の高さ制御を行い、前記溶接トーチを一定の溶接速度で
前記開先に沿って移動させ、前記一定の溶接電流を前記
溶接ワイヤに供給して、前記溶接ワイヤと前記開先との
間にアークを発生させ、かくして、アーク熱によって前
記被溶接物を前記開先に沿って前記一定の溶接速度で互
いに溶接することからなる片面自動裏波溶接方法におい
て、前記溶接ワイヤの供給速度の制御を、下記（Ａ）式
によって行い、前記チップと前記被溶接物との間のトー
チ電圧の制御を、下記（Ｂ）式によって行い、 Ｖ f ＝Ｖ W （Ｓ DO ＋Ｈ・Ｇ）／Ｓφ --- （Ａ） 但し、（Ａ）式において、 Ｖ f ：溶接ワイヤ供給速度(mm/sec)、 Ｖ W ：溶接速度（mm/sec) 、 Ｇ ：ルートギャップ距離(mm)、 Ｓ DO ：Ｇ＝０のときのビード断面積(mm 2 ) 、 Ｈ ：ビード高さ(mm)、 Ｓφ：溶接ワイヤ断面積(mm 2 ) 。 Ｖ t ＝［（ａ−Ｂ・ｂ）｛（Ｖ f −ＡＩ a ）／ＢＩ a 2 ｝＋ｋ(1) ＋ｋ(3) ｌ a ］Ｉ a ＋ｋ(4) ｌ a ＋ｋ(2) −Ａ・ｂ --- （Ｂ） 但し、（Ｂ）式において、 Ｖ t ：トーチ電圧（Ｖ）、 Ｉ a ：溶接電流(A) 、 ｌ a ：アーク長(mm)、 Ａ、Ｂ．ａ、ｂ、ｋ(1) 、ｋ(2) 、ｋ(3) 、ｋ(4) ：定数。 かくして、前記開先の形状変化によらず、前記開先に形
成されるビード高さを一定に維持し且つ前記開先の裏面
に形成される裏ビードの予盛り形状を最適に維持するこ
とをに特徴を有するものである。
れた開先の裏面に裏当板を当てがい、前記開先に向けて
消耗電極としての溶接ワイヤを溶接トーチを通して連続
的に供給し、前記溶接トーチを通して前記開先に向けて
シールドガスを吹き付け、前記溶接ワイヤにチップを介
して一定の溶接電流が供給されるように前記溶接トーチ
の高さ制御を行い、前記溶接トーチを一定の溶接速度で
前記開先に沿って移動させ、前記一定の溶接電流を前記
溶接ワイヤに供給して、前記溶接ワイヤと前記開先との
間にアークを発生させ、かくして、アーク熱によって前
記被溶接物を前記開先に沿って前記一定の溶接速度で互
いに溶接することからなる片面自動裏波溶接方法におい
て、前記溶接ワイヤの供給速度の制御を、下記（Ａ）式
によって行い、前記チップと前記被溶接物との間のトー
チ電圧の制御を、下記（Ｂ）式によって行い、 Ｖ f ＝Ｖ W （Ｓ DO ＋Ｈ・Ｇ）／Ｓφ --- （Ａ） 但し、（Ａ）式において、 Ｖ f ：溶接ワイヤ供給速度(mm/sec)、 Ｖ W ：溶接速度（mm/sec) 、 Ｇ ：ルートギャップ距離(mm)、 Ｓ DO ：Ｇ＝０のときのビード断面積(mm 2 ) 、 Ｈ ：ビード高さ(mm)、 Ｓφ：溶接ワイヤ断面積(mm 2 ) 。 Ｖ t ＝［（ａ−Ｂ・ｂ）｛（Ｖ f −ＡＩ a ）／ＢＩ a 2 ｝＋ｋ(1) ＋ｋ(3) ｌ a ］Ｉ a ＋ｋ(4) ｌ a ＋ｋ(2) −Ａ・ｂ --- （Ｂ） 但し、（Ｂ）式において、 Ｖ t ：トーチ電圧（Ｖ）、 Ｉ a ：溶接電流(A) 、 ｌ a ：アーク長(mm)、 Ａ、Ｂ．ａ、ｂ、ｋ(1) 、ｋ(2) 、ｋ(3) 、ｋ(4) ：定数。 かくして、前記開先の形状変化によらず、前記開先に形
成されるビード高さを一定に維持し且つ前記開先の裏面
に形成される裏ビードの予盛り形状を最適に維持するこ
とをに特徴を有するものである。
【０００７】この発明の片面自動裏波溶接方法の一実施
態様を、図面を参照しながら説明する。
態様を、図面を参照しながら説明する。
【０００８】図１は、この発明の片面自動裏波溶接方法
の一実施態様を示すブロック図である。図１において、
１は、被溶接物としての鋼板、1Aは、２つの被溶接物１
間に形成された開先、２は、開先1Aの裏面に当てがわれ
た裏当板、３は、開先1Aに向けてシールドガスを供給す
るための溶接トーチである。溶接トーチ３は、その先端
内部に後述する溶接ワイヤに溶接電流を供給するための
通電チップ（図示せず）を有している。溶接トーチ３
は、回転手段（図示せず）によってその中心軸線を中心
として、一方向に連続的に高速度で回転する。４は、溶
接トーチ３を通して開先1Aに向けて連続的に供給され
る、消耗電極としての溶接ワイヤである。溶接ワイヤ４
は、溶接トーチ３の中心軸線から偏位して溶接トーチ３
の先端から開先1Aに向かって垂直に溶接ワイヤ供給装置
５によって連続的に供給される。６は、溶接トーチ３を
開先1Aの幅方向(X) および開先1Aの高さ方向(Y) に移動
させるためのX-Y 移動装置である。
の一実施態様を示すブロック図である。図１において、
１は、被溶接物としての鋼板、1Aは、２つの被溶接物１
間に形成された開先、２は、開先1Aの裏面に当てがわれ
た裏当板、３は、開先1Aに向けてシールドガスを供給す
るための溶接トーチである。溶接トーチ３は、その先端
内部に後述する溶接ワイヤに溶接電流を供給するための
通電チップ（図示せず）を有している。溶接トーチ３
は、回転手段（図示せず）によってその中心軸線を中心
として、一方向に連続的に高速度で回転する。４は、溶
接トーチ３を通して開先1Aに向けて連続的に供給され
る、消耗電極としての溶接ワイヤである。溶接ワイヤ４
は、溶接トーチ３の中心軸線から偏位して溶接トーチ３
の先端から開先1Aに向かって垂直に溶接ワイヤ供給装置
５によって連続的に供給される。６は、溶接トーチ３を
開先1Aの幅方向(X) および開先1Aの高さ方向(Y) に移動
させるためのX-Y 移動装置である。
【０００９】７は、溶接トーチ３の進行方向下流側の開
先1A部分を撮影するためのTVカメラおよび画像処理装置
からなるギャップセンサであり、開先1Aのルートギャッ
プ(G) の距離を測定する。８は、X-Y 移動装置６を溶接
トーチ３と共に開先1Aの長手方向に沿って移動させるた
めの溶接台車、９は、鋼板１と溶接トーチ３内の通電チ
ップとの間に溶接電流を供給するための溶接電源であ
る。
先1A部分を撮影するためのTVカメラおよび画像処理装置
からなるギャップセンサであり、開先1Aのルートギャッ
プ(G) の距離を測定する。８は、X-Y 移動装置６を溶接
トーチ３と共に開先1Aの長手方向に沿って移動させるた
めの溶接台車、９は、鋼板１と溶接トーチ３内の通電チ
ップとの間に溶接電流を供給するための溶接電源であ
る。
【００１０】10は、制御器である。制御器10は、後述す
る演算式(A) および(B) に従ってギャップセンサ７から
の開先1Aのギャップ距離データに基づいて、溶接ワイヤ
供給装置８を制御して、溶接ワイヤ４の供給速度を所定
値に維持し、且つ、溶接電源９を制御して、被溶接物１
と通電チップとの間のトーチ電圧を所定値に維持し、か
くして、ルートギャップ距離が変化しても初層ビードの
高さを一定に維持し、且つ、裏ビードの形状を一定に維
持する。この他、制御器10は、溶接トーチ３の回転数を
制御すると共に、センサ（図示せず）によって検出され
たアーク電流に基づいて、従来公知の方法に従ってX-Y
移動装置６を制御して、溶接トーチ３の回転中心軸線を
開先1Aの幅方向中央部に位置させ、且つ、溶接電流が一
定になるようにトーチ３の高さを制御する。なお、この
発明は、上述した、所謂、回転アーク溶接法にのみ適応
されるものではないことはいうまでもない。
る演算式(A) および(B) に従ってギャップセンサ７から
の開先1Aのギャップ距離データに基づいて、溶接ワイヤ
供給装置８を制御して、溶接ワイヤ４の供給速度を所定
値に維持し、且つ、溶接電源９を制御して、被溶接物１
と通電チップとの間のトーチ電圧を所定値に維持し、か
くして、ルートギャップ距離が変化しても初層ビードの
高さを一定に維持し、且つ、裏ビードの形状を一定に維
持する。この他、制御器10は、溶接トーチ３の回転数を
制御すると共に、センサ（図示せず）によって検出され
たアーク電流に基づいて、従来公知の方法に従ってX-Y
移動装置６を制御して、溶接トーチ３の回転中心軸線を
開先1Aの幅方向中央部に位置させ、且つ、溶接電流が一
定になるようにトーチ３の高さを制御する。なお、この
発明は、上述した、所謂、回転アーク溶接法にのみ適応
されるものではないことはいうまでもない。
【００１１】次に、制御器10に予め設定されている上記
演算式(A) および(B) について説明する。ルートギャッ
プ距離にかかわらず、一定のビード高さを維持するに
は、溶接ワイヤの溶着量を制御する必要がある。そのた
めに、溶接ワイヤ供給速度を制御する。演算式(A) は、
溶接ワイヤ供給速度を演算するものであり、下式からな
っている。
演算式(A) および(B) について説明する。ルートギャッ
プ距離にかかわらず、一定のビード高さを維持するに
は、溶接ワイヤの溶着量を制御する必要がある。そのた
めに、溶接ワイヤ供給速度を制御する。演算式(A) は、
溶接ワイヤ供給速度を演算するものであり、下式からな
っている。
【００１２】 Ｖf ＝ＶW （ＳDO＋Ｈ・Ｇ）／Ｓφ --- （Ａ） 但し、（Ａ）式において、 Ｖf ：溶接ワイヤ供給速度(mm/sec)、 ＶW ：溶接速度（mm/sec) （一定）、 Ｇ ：ルートギャップ距離(mm)（可変）、 ＳDO：Ｇ＝０のときのビード断面積(mm2) （一定）、 Ｈ ：ビード高さ(mm)（一定）、 Ｓφ：溶接ワイヤ断面積(mm2) （一定）。
【００１３】一方、溶接ワイヤ供給速度（Ｖf ）は、溶
接電流（Ｉa ）および溶接ワイヤ突出長（Ｌ）によって
下記(1) 式のように表される。
接電流（Ｉa ）および溶接ワイヤ突出長（Ｌ）によって
下記(1) 式のように表される。
【００１４】 Ｖf ＝ＡＩa ＋ＢＬＩa 2 ---(1) 但し、(1) 式において、 Ａ、Ｂ：溶接ワイヤおよびシールドガスによって決まる
定数。
定数。
【００１５】この発明においては、溶接電流（Ｉa ）
は、一定である。従って、溶接ワイヤ供給速度（Ｖf ）
の変化に対して、溶接ワイヤ突出長（Ｌ）を変化させれ
ば良いが、溶接ワイヤ突出長（Ｌ）は実測することがで
きない。それで、上記(1) 式を溶接ワイヤ突出長（Ｌ）
の表現式に書き直すと、下記(2) 式のようになる。
は、一定である。従って、溶接ワイヤ供給速度（Ｖf ）
の変化に対して、溶接ワイヤ突出長（Ｌ）を変化させれ
ば良いが、溶接ワイヤ突出長（Ｌ）は実測することがで
きない。それで、上記(1) 式を溶接ワイヤ突出長（Ｌ）
の表現式に書き直すと、下記(2) 式のようになる。
【００１６】 Ｌ＝（Ｖf −ＡＩa ）／ＢＩa 2 ---(2)
【００１７】一方、溶接ワイヤ突出長（Ｌ）が変化する
と、突出長部分の電圧降下（ＶL ）も変化する。電圧降
下（ＶL ）は、下記(3) 式のように表すことができる。
と、突出長部分の電圧降下（ＶL ）も変化する。電圧降
下（ＶL ）は、下記(3) 式のように表すことができる。
【００１８】 ＶL ＝ａＬＩa −ｂＶf ／Ｉa ---(3) 但し、(3) 式において、 ａ、ｂ：溶接ワイヤによって決まる定数。
【００１９】このように溶接ワイヤ突出長（Ｌ）が変化
すると、トーチ電圧（Ｖt ）も変化する。トーチ電圧
（Ｖt ）は、下記(4) 式のように表すことができる。
すると、トーチ電圧（Ｖt ）も変化する。トーチ電圧
（Ｖt ）は、下記(4) 式のように表すことができる。
【００２０】 Ｖt ＝ＶL ＋ＶA ---(4) 但し、(4) 式において、 ＶL ：溶接ワイヤ突出部分の電圧降下、 ＶA ：真のアーク電圧。
【００２１】上記(4) 式において、真のアーク電圧（Ｖ
A ）は、下記(5) 式のように表すことができる。
A ）は、下記(5) 式のように表すことができる。
【００２２】 ＶA ＝Ｖ0 ＋Ｘｌa ---(5) 但し、(5) 式において、 Ｖ0 ：アーク長（ｌa ）が０mmのときのアーク電圧、 Ｘ ：アーク柱の電圧傾斜、 ｌa ：アーク長（一定）。
【００２３】Ｖ0 、Ｘは、それぞれ、下記(6) 、(7) 式
のように表すことができる。 Ｖ0 ＝ｋ(1) Ｉa ＋ｋ(2) ---(6) Ｘ ＝ｋ(3) Ｉa ＋ｋ(4) ---(7) 但し、(6) 、(7) 式において、 ｋ(1) 、ｋ(2) 、ｋ(3) 、ｋ(4) ：ワイヤおよびシール
ドガスによって決まる定数。
のように表すことができる。 Ｖ0 ＝ｋ(1) Ｉa ＋ｋ(2) ---(6) Ｘ ＝ｋ(3) Ｉa ＋ｋ(4) ---(7) 但し、(6) 、(7) 式において、 ｋ(1) 、ｋ(2) 、ｋ(3) 、ｋ(4) ：ワイヤおよびシール
ドガスによって決まる定数。
【００２４】上記(6) 、(7) 式を上記(5) 式に代入する
と、下記(8) 式のようになる。
と、下記(8) 式のようになる。
【００２５】 ＶA ＝ｋ(1) Ｉa ＋ｋ(2) ＋［ｋ(3) ｌa ＋ｋ(4) ］ｌa ---(8)
【００２６】上記(3) 式および(8) 式を上記(4) 式に代
入すると、下記(9) 式のようになる。
入すると、下記(9) 式のようになる。
【００２７】 Ｖt ＝ａＬＩa −ｂＶf ／Ｉa ＋［ｋ(1) ＋ｋ(3) ｌa ］Ｉa ＋ｋ(2) ＋ｋ(4) ｌa ---(9)
【００２８】上記(9) 式に(1) 式を代入すると、下記(1
0)式のようになる。
0)式のようになる。
【００２９】 Ｖt ＝｛（ａ−Ｂｂ）Ｌ＋ｋ(1) ＋ｋ(3) ｌa ｝Ｉa ＋ｋ(4) ｌa ＋ｋ(2) −Ａｂ ---(10)
【００３０】そして、上記(10)式に(2) 式を代入する
と、下記（Ｂ）式が得られる。
と、下記（Ｂ）式が得られる。
【００３１】 Ｖt ＝［（ａ−Ｂ・ｂ）｛（Ｖf −ＡＩa ）／ＢＩa 2 ｝＋ｋ(1) ＋ｋ(3) ｌa ］Ｉa ＋ｋ(4) ｌa ＋ｋ(2) −Ａ・ｂ --- （Ｂ）
【００３２】図２に（Ｌ）、（ｌa ）、（ＶL ）、（Ｖ
A ）および（Ｖt ）を図示する。
A ）および（Ｖt ）を図示する。
【００３３】上記（Ａ）および（Ｂ）式によって、予め
求め実験式を求めることなく、ルートギャップが変化し
ても一定のビード高さを維持でき且つ裏ビードの予盛り
形状を最適に維持できる。
求め実験式を求めることなく、ルートギャップが変化し
ても一定のビード高さを維持でき且つ裏ビードの予盛り
形状を最適に維持できる。
【００３４】図３に、この発明の方法によって鋼板を溶
接したときの初層ビード形状を示す。表１に、このとき
の溶接条件を示す。
接したときの初層ビード形状を示す。表１に、このとき
の溶接条件を示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】図３から明らかなように、この発明の方法
により溶接ワイヤ供給速度（Ｖf ）およびトーチ電圧
（Ｖt ）を制御して、ルートギャップ距離の増大に応じ
て、単位ビード長さ当たりの入熱量を増加させれば、ル
ートギャップが変化しても一定のビード高さを維持でき
且つ裏ビードの予盛り形状を最適に維持できることがわ
かった。
により溶接ワイヤ供給速度（Ｖf ）およびトーチ電圧
（Ｖt ）を制御して、ルートギャップ距離の増大に応じ
て、単位ビード長さ当たりの入熱量を増加させれば、ル
ートギャップが変化しても一定のビード高さを維持でき
且つ裏ビードの予盛り形状を最適に維持できることがわ
かった。
【００３７】これに対して、表２に示すように、溶接条
件をルートギャップが変化しても変えないと、図４に示
すように、一定のビード高さを維持できず且つ裏ビード
の予盛り形状を最適に維持できない。
件をルートギャップが変化しても変えないと、図４に示
すように、一定のビード高さを維持できず且つ裏ビード
の予盛り形状を最適に維持できない。
【００３８】
【表２】
【００３９】ルートギャップが変化しても一定のビード
高さを維持でき且つ裏ビードの予盛り形状を最適に維持
するには、ルートギャップの距離に対応して、適性な溶
着量を確保する必要がある。その方法として、溶接速度
（ＶW ）制御と、溶接電流（Ｉa ）および溶接速度（Ｖ
W ）の同時制御とがあげられる。図５に、表３に示す条
件で溶接速度制御を行った場合の初層ビード形状を示
し、図６に、表４に示す条件で溶接電流制御および溶接
速度制御を同時に行った場合の初層ビード形状を示す。
図５および図６から明らかなように、何れの方法も単位
ビード長さ当たりの入熱量の変動が激しいので、裏ビー
ドの最適な予盛り形状が得られないことがわかる。
高さを維持でき且つ裏ビードの予盛り形状を最適に維持
するには、ルートギャップの距離に対応して、適性な溶
着量を確保する必要がある。その方法として、溶接速度
（ＶW ）制御と、溶接電流（Ｉa ）および溶接速度（Ｖ
W ）の同時制御とがあげられる。図５に、表３に示す条
件で溶接速度制御を行った場合の初層ビード形状を示
し、図６に、表４に示す条件で溶接電流制御および溶接
速度制御を同時に行った場合の初層ビード形状を示す。
図５および図６から明らかなように、何れの方法も単位
ビード長さ当たりの入熱量の変動が激しいので、裏ビー
ドの最適な予盛り形状が得られないことがわかる。
【００４０】
【表３】
【００４１】
【表４】
【００４２】溶接電流（Ｉa ）、溶接ワイヤ供給速度
（Ｖf ）、トーチ電圧（Ｖt ）および溶接速（ＶW ）制
御によって、単位ビード長さ当たりの入熱量を一定に維
持すると共に、ビード高さを一定に維持するために所定
の溶着量を与えて溶接した場合の初層ビード形状を図７
に示す。図７から明らかなように、ビード高さはほぼ一
定に維持されているが、裏ビードの予盛り形状はルート
ギャップの距離が広がるにつれて逆に下方に突出してい
る。この結果、ほぼ一定のビード高さを維持でき且つ裏
ビードの予盛り形状を最適に維持できるのは、せいぜい
ルートギャップの距離が1.5mm 程度までである。
（Ｖf ）、トーチ電圧（Ｖt ）および溶接速（ＶW ）制
御によって、単位ビード長さ当たりの入熱量を一定に維
持すると共に、ビード高さを一定に維持するために所定
の溶着量を与えて溶接した場合の初層ビード形状を図７
に示す。図７から明らかなように、ビード高さはほぼ一
定に維持されているが、裏ビードの予盛り形状はルート
ギャップの距離が広がるにつれて逆に下方に突出してい
る。この結果、ほぼ一定のビード高さを維持でき且つ裏
ビードの予盛り形状を最適に維持できるのは、せいぜい
ルートギャップの距離が1.5mm 程度までである。
【００４３】
【表５】
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、異なる溶接条件毎に予め実験式を求めることなく、
ルートギャップ距離等の開先形状変化によらず、一定の
ビード高さを維持でき且つ裏ビードの予盛り形状を最適
に維持できる等、種々の有用な効果がもたらされる。
ば、異なる溶接条件毎に予め実験式を求めることなく、
ルートギャップ距離等の開先形状変化によらず、一定の
ビード高さを維持でき且つ裏ビードの予盛り形状を最適
に維持できる等、種々の有用な効果がもたらされる。
【図１】この発明の片面自動裏波溶接方法の一実施態様
のブロック図である。
のブロック図である。
【図２】（Ｌ）、（ｌa ）、（ＶL ）、（ＶA ）および
（Ｖt ）の説明図である。
（Ｖt ）の説明図である。
【図３】この発明の方法によって溶接した場合の初層ビ
ード形状を示す断面図である。
ード形状を示す断面図である。
【図４】ルートギャップが変化しても溶接条件を変えな
い場合の初層ビード形状を示す断面図である。
い場合の初層ビード形状を示す断面図である。
【図５】溶接速度制御を行った場合の初層ビード形状を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図６】溶接電流制御および溶接速度制御を行った場合
の初層ビード形状を示す断面図である。
の初層ビード形状を示す断面図である。
【図７】溶接電流、溶接ワイヤ供給速度、トーチ電圧お
よび溶接速制御を行った場合の初層ビード形状を示す断
面図である。
よび溶接速制御を行った場合の初層ビード形状を示す断
面図である。
１：鋼板、 ２：裏当板、 ３：溶接トーチ、 ４：溶接ワイヤ、 ５：溶接ワイヤ供給装置、 ６：X-Y 移動装置、 ７：ギャップセンサ、 ８：溶接台車、 ９：溶接電源、 10：制御器。
Claims (1)
- 【請求項１】 ２つの被溶接物の間に形成された開先の
裏面に裏当板を当てがい、前記開先に向けて消耗電極と
しての溶接ワイヤを溶接トーチを通して連続的に供給
し、前記溶接トーチを通して前記開先に向けてシールド
ガスを吹き付け、前記溶接ワイヤにチップを介して一定
の溶接電流が供給されるように前記溶接トーチの高さ制
御を行い、前記溶接トーチを一定の溶接速度で前記開先
に沿って移動させ、前記一定の溶接電流を前記溶接ワイ
ヤに供給して、前記溶接ワイヤと前記開先との間にアー
クを発生させ、かくして、アーク熱によって前記被溶接
物を前記開先に沿って前記一定の溶接速度で互いに溶接
することからなる片面自動裏波溶接方法において、 前記溶接ワイヤの供給速度の制御を、下記（Ａ）式によ
って行い、前記チップと前記被溶接物との間のトーチ電
圧の制御を、下記（Ｂ）式によって行い、 Ｖ f ＝Ｖ W （Ｓ DO ＋Ｈ・Ｇ）／Ｓφ --- （Ａ） 但し、（Ａ）式において、 Ｖ f ：溶接ワイヤ供給速度(mm/sec)、 Ｖ W ：溶接速度（mm/sec) 、 Ｇ ：ルートギャップ距離(mm)、 Ｓ DO ：Ｇ＝０のときのビード断面積(mm 2 ) 、 Ｈ ：ビード高さ(mm)、 Ｓφ：溶接ワイヤ断面積(mm 2 ) 。 Ｖ t ＝［（ａ−Ｂ・ｂ）｛（Ｖ f −ＡＩ a ）／ＢＩ a 2 ｝＋ｋ(1) ＋ｋ(3) ｌ a ］Ｉ a ＋ｋ(4) ｌ a ＋ｋ(2) −Ａ・ｂ --- （Ｂ） 但し、（Ｂ）式において、 Ｖ t ：トーチ電圧（Ｖ）、 Ｉ a ：溶接電流(A) 、 ｌ a ：アーク長(mm)、 Ａ、Ｂ．ａ、ｂ、ｋ(1) 、ｋ(2) 、ｋ(3) 、ｋ(4) ：定数。 かくして、前記開先の形状変化によらず、前記開先に形
成されるビード高さを一定に維持し且つ前記開先の裏面
に形成される裏ビードの予盛り形状を最適に維持するこ
とを特徴とする片面自動裏波溶接方法。」
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4210877A JP2734306B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 片面自動裏波溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4210877A JP2734306B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 片面自動裏波溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631444A JPH0631444A (ja) | 1994-02-08 |
| JP2734306B2 true JP2734306B2 (ja) | 1998-03-30 |
Family
ID=16596577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4210877A Expired - Fee Related JP2734306B2 (ja) | 1992-07-15 | 1992-07-15 | 片面自動裏波溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2734306B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5163601B2 (ja) * | 2009-07-03 | 2013-03-13 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 固定管の円周溶接方法及び装置 |
| JP5163600B2 (ja) * | 2009-07-03 | 2013-03-13 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 固定管の円周溶接方法 |
| JP6619300B2 (ja) * | 2016-07-27 | 2019-12-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶接装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61180677A (ja) * | 1985-02-05 | 1986-08-13 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 片面溶接における裏ビ−ド制御方法 |
-
1992
- 1992-07-15 JP JP4210877A patent/JP2734306B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0631444A (ja) | 1994-02-08 |
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