JP2991854B2 - 片面溶接方法 - Google Patents
片面溶接方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は開先裏面に裏当材を当
て、表面から溶接を行う片面溶接方法に関するものであ
る。
て、表面から溶接を行う片面溶接方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】開先裏面に裏当材を当て表面から溶接を行
い裏波を形成させる片面溶接は、母材を反転させる事が
できない現地溶接や大形鋼板の板継ぎ溶接に広く利用さ
れている。
い裏波を形成させる片面溶接は、母材を反転させる事が
できない現地溶接や大形鋼板の板継ぎ溶接に広く利用さ
れている。
【0003】この片面溶接では、開先底部幅が溶接線全
長にわたって均一な場合には比較的容易に良好な裏波を
形成できる。しかし、実際には加工精度,組立精度など
の要因により、開先底部幅を溶接線全長にわたって一定
にする事は非常に困難である。このような開先底部幅に
変動がある開先の片面溶接を行おうとすると、作業者は
常に状況を監視し溶接速度や溶接電流等を調整しなけれ
ばならないので莫大な手間と労力を必要とする上、作業
者の技量,経験等によって裏波ビードの仕上がりに大き
な差が出てしまうといった問題があった。これらの問題
点を解決しようとする技術としてこれまでに様々な片面
溶接方法および装置が提案されている。例えば特開昭6
1−33769号公報にて、溶接中の溶接電流の変動を
デジタル信号化して計測し、これをあらかじめ設定した
しきい値と比較して溶接電流が適正となるように溶接速
度を自動制御する溶接方法が提案されている。
長にわたって均一な場合には比較的容易に良好な裏波を
形成できる。しかし、実際には加工精度,組立精度など
の要因により、開先底部幅を溶接線全長にわたって一定
にする事は非常に困難である。このような開先底部幅に
変動がある開先の片面溶接を行おうとすると、作業者は
常に状況を監視し溶接速度や溶接電流等を調整しなけれ
ばならないので莫大な手間と労力を必要とする上、作業
者の技量,経験等によって裏波ビードの仕上がりに大き
な差が出てしまうといった問題があった。これらの問題
点を解決しようとする技術としてこれまでに様々な片面
溶接方法および装置が提案されている。例えば特開昭6
1−33769号公報にて、溶接中の溶接電流の変動を
デジタル信号化して計測し、これをあらかじめ設定した
しきい値と比較して溶接電流が適正となるように溶接速
度を自動制御する溶接方法が提案されている。
【0004】また、特開昭63−80970号公報に
は、検出した溶接電流をあらかじめ設定したしきい値と
比較し、比較結果に応じてあらかじめ設定した2段階の
溶接速度のいずれかを選定して溶接する方法が提案され
ている。
は、検出した溶接電流をあらかじめ設定したしきい値と
比較し、比較結果に応じてあらかじめ設定した2段階の
溶接速度のいずれかを選定して溶接する方法が提案され
ている。
【0005】これらの技術で利用されている溶接電流お
よび溶接速度と裏波ビード形成の基本的関係を説明する
と、まず、裏波ビードの形成と溶接速度の関係を模式的
に示すと図5のようになる。図5の(a)は、溶接速度
が適正な場合で、アーク24は溶融プール25に対して
先行せず、また遅れることもなく良好な裏波が形成され
る。図5の(b)は、溶接速度が適正値よりも速い場合
で、アーク24が溶融プール25よりも先行し、過大な
裏波が形成されるばかりでなく、最悪の場合は、裏当材
を溶け落としたり、溶接ワイヤ15と母材1の導通がと
れなくなり溶接不能になる。また図5(c)は、溶接速
度が適正値より遅い場合で、アーク24よりも溶融プー
ル25の方が先行してしまい充分な裏波が形成されな
い。
よび溶接速度と裏波ビード形成の基本的関係を説明する
と、まず、裏波ビードの形成と溶接速度の関係を模式的
に示すと図5のようになる。図5の(a)は、溶接速度
が適正な場合で、アーク24は溶融プール25に対して
先行せず、また遅れることもなく良好な裏波が形成され
る。図5の(b)は、溶接速度が適正値よりも速い場合
で、アーク24が溶融プール25よりも先行し、過大な
裏波が形成されるばかりでなく、最悪の場合は、裏当材
を溶け落としたり、溶接ワイヤ15と母材1の導通がと
れなくなり溶接不能になる。また図5(c)は、溶接速
度が適正値より遅い場合で、アーク24よりも溶融プー
ル25の方が先行してしまい充分な裏波が形成されな
い。
【0006】ここで、図5の(a),(b)および
(c)それぞれの、チップ先端からワイヤ先端のアーク
発生点までの距離(以下EXTという)に着目すると、
図5の(a)のEXTに対して図5の(b)のEXTは
長く、図5の(c)のEXTは短くなっている。
(c)それぞれの、チップ先端からワイヤ先端のアーク
発生点までの距離(以下EXTという)に着目すると、
図5の(a)のEXTに対して図5の(b)のEXTは
長く、図5の(c)のEXTは短くなっている。
【0007】溶接電源に直流定電圧特性の電源を用いワ
イヤを定速送給して溶接を行うと、EXTが長くなると
溶接電流は底く、EXTが短くなると溶接電流は高くな
るので、EXTの変化は溶接電流の変化として計測でき
る。前記特開昭63−80970号公報記載の従来方法
は、EXTの変化を溶接電流Iの変化で捉え、図5の
(a)のEXTにおける溶接電流Is(以下しきい値I
sという)と比較して裏波形成の状態を判断し、溶接速
度を選択する方法である。ただし、このときチップ/母
材間距離Hは一定でなければならない。また、前記従来
方法では開先底部幅Gが変化してもしきい値Isは一定
であった。ここで、チップ/母材間距離Hとは、チップ
先端から母材底面までの距離をいう。
イヤを定速送給して溶接を行うと、EXTが長くなると
溶接電流は底く、EXTが短くなると溶接電流は高くな
るので、EXTの変化は溶接電流の変化として計測でき
る。前記特開昭63−80970号公報記載の従来方法
は、EXTの変化を溶接電流Iの変化で捉え、図5の
(a)のEXTにおける溶接電流Is(以下しきい値I
sという)と比較して裏波形成の状態を判断し、溶接速
度を選択する方法である。ただし、このときチップ/母
材間距離Hは一定でなければならない。また、前記従来
方法では開先底部幅Gが変化してもしきい値Isは一定
であった。ここで、チップ/母材間距離Hとは、チップ
先端から母材底面までの距離をいう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来方法で開先底
部幅Gが変化する開先を片面溶接すると、該開先底部幅
Gが狭くなると裏波ビードが出なくなり、該開先底部幅
Gが広くなるとアーク24が切れて溶接が中断してしま
う事が度々あった。該開先底部幅Gが狭くなると溶接プ
ール25がアーク24より先行する〔図5の(c)〕の
で、開先底部が充分に溶融せず裏波ビード形状が悪くな
る。該開先底部幅Gが広くなるとアーク24が溶融プー
ル25より先行する〔図5の(b)〕ので、溶接ワイヤ
15と母材1の導通がとれずアーク24が切れてしま
う。したがって従来方法では、開先底部幅Gの変化に応
じた適正な溶接速度に制御されないことが分かった。
部幅Gが変化する開先を片面溶接すると、該開先底部幅
Gが狭くなると裏波ビードが出なくなり、該開先底部幅
Gが広くなるとアーク24が切れて溶接が中断してしま
う事が度々あった。該開先底部幅Gが狭くなると溶接プ
ール25がアーク24より先行する〔図5の(c)〕の
で、開先底部が充分に溶融せず裏波ビード形状が悪くな
る。該開先底部幅Gが広くなるとアーク24が溶融プー
ル25より先行する〔図5の(b)〕ので、溶接ワイヤ
15と母材1の導通がとれずアーク24が切れてしま
う。したがって従来方法では、開先底部幅Gの変化に応
じた適正な溶接速度に制御されないことが分かった。
【0009】本発明の目的は、溶接中に開先底部幅Gが
変化しても安定して良好な裏波ビードを形成する片面溶
接方法を提供する事にある。
変化しても安定して良好な裏波ビードを形成する片面溶
接方法を提供する事にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、開先裏
面に裏当材を当て、溶接中に検出した溶接電流をしきい
値と比較し溶接電流がしきい値より高いと溶接速度を高
く、しきい値より低いと溶接速度を低くしながら溶接す
る片面溶接方法において、溶接中に検出あるいはあらか
じめ入力された開先底部幅に応じて、それが広いと前記
しきい値またはチップ/母材間距離を高くまたは長く
し、狭いと前記しきい値またはチップ/母材間距離を低
くまたは短くして溶接することを特徴とする片面溶接方
法である。
面に裏当材を当て、溶接中に検出した溶接電流をしきい
値と比較し溶接電流がしきい値より高いと溶接速度を高
く、しきい値より低いと溶接速度を低くしながら溶接す
る片面溶接方法において、溶接中に検出あるいはあらか
じめ入力された開先底部幅に応じて、それが広いと前記
しきい値またはチップ/母材間距離を高くまたは長く
し、狭いと前記しきい値またはチップ/母材間距離を低
くまたは短くして溶接することを特徴とする片面溶接方
法である。
【0011】
【作用】以下、図面に従い本発明を、その作用を含め
て、詳細に説明する。前記従来方法で溶接を行った場
合、開先底部幅Gが狭くなると溶接プール25がアーク
24よりも先行して裏波が出なくなるのは前述の通りで
あるが、この現象は溶接速度が適正値よりも著しく低い
場合に起こる。また、開先底部幅Gが広くなるとアーク
24が溶接プール25よりも先行し溶接ワイヤ15と母
材1の導通がとれずアーク24が切れるが、これは溶接
速度が適正値よりも著しく高い場合に起こる。開先底部
幅Gに対してしきい値Isが一定の前記従来方法で溶接
を行なった場合の開先底部幅Gと溶接速度vの関係を図
2に示した。
て、詳細に説明する。前記従来方法で溶接を行った場
合、開先底部幅Gが狭くなると溶接プール25がアーク
24よりも先行して裏波が出なくなるのは前述の通りで
あるが、この現象は溶接速度が適正値よりも著しく低い
場合に起こる。また、開先底部幅Gが広くなるとアーク
24が溶接プール25よりも先行し溶接ワイヤ15と母
材1の導通がとれずアーク24が切れるが、これは溶接
速度が適正値よりも著しく高い場合に起こる。開先底部
幅Gに対してしきい値Isが一定の前記従来方法で溶接
を行なった場合の開先底部幅Gと溶接速度vの関係を図
2に示した。
【0012】これに対して本発明者らが開先底部幅Gと
良好な裏波ビードが形成される溶接速度の関係を実験に
より求めたところ、図3のような、開先底部幅Gおよび
溶接速度vに対する溶接結果が確認された。図3に示す
適正範囲の略中央の曲線(適正基準線1)を得たとき
の、開先底部幅Gに対する溶接電流は、図4の(a)の
通りであった。
良好な裏波ビードが形成される溶接速度の関係を実験に
より求めたところ、図3のような、開先底部幅Gおよび
溶接速度vに対する溶接結果が確認された。図3に示す
適正範囲の略中央の曲線(適正基準線1)を得たとき
の、開先底部幅Gに対する溶接電流は、図4の(a)の
通りであった。
【0013】従来の溶接方法による開先底部幅Gと溶接
速度vの関係(図2)と、図3に示す適正範囲の開先底
部幅Gと溶接速度vの関係との対比検討により、従来方
法(図3)では開先底部幅Gが狭くなると溶接速度が適
正範囲より低い側へ外れ、開先底部幅Gが広くなると溶
接速度が適正範囲より高い側へ外れてしまう事が分か
る。なお、図2,図3および図4の(a)の溶接を行な
った際の開先底部幅,溶接電流および溶接速度以外の条
件は、以下に示す通りであった。
速度vの関係(図2)と、図3に示す適正範囲の開先底
部幅Gと溶接速度vの関係との対比検討により、従来方
法(図3)では開先底部幅Gが狭くなると溶接速度が適
正範囲より低い側へ外れ、開先底部幅Gが広くなると溶
接速度が適正範囲より高い側へ外れてしまう事が分か
る。なお、図2,図3および図4の(a)の溶接を行な
った際の開先底部幅,溶接電流および溶接速度以外の条
件は、以下に示す通りであった。
【0014】 ワイヤ送給速度 : 5.6m/min 溶接電圧 : 29V シールドガス : CO2 シールドカス流量 : 25 リットル/min オシレート幅 : 表1の通り オシレート回数 : 60 回/min チップ/母材間距離 : 35 mm 溶接ワイヤ : ソリッドワイヤ 外径1.6
mm(JIS Z3312 YGW11) 母材 : 軟鋼(JIS G3106
SM400B板厚25mm) 開先形状 : 40°V型開先。
mm(JIS Z3312 YGW11) 母材 : 軟鋼(JIS G3106
SM400B板厚25mm) 開先形状 : 40°V型開先。
【0015】図3から各開先底部幅における適正溶接速
度が、図4の(a)から各開先底部幅における適正溶接
速度で溶接を行なった時の溶接電流がわかる。
度が、図4の(a)から各開先底部幅における適正溶接
速度で溶接を行なった時の溶接電流がわかる。
【0016】図3に示す開先底部幅Gに対する適正範囲
の溶接速度vの関係と、図4の(a)に示す開先底部幅
Gに対する溶接電流の関係から、各開先底部幅における
溶接電流〔図4の(a)〕を、その開先底部幅Gに割り
当てたしきい値Isとすれば、溶接速度vを溶接電流が
しきい値Isに合致するように制御すれば、溶接速度v
はその開先底部幅Gに適正になるよう自動的に定まる。
すなわち、図3に示す適正範囲の略中央の曲線(適正基
準線1)と図4の(a)に示す曲線から、適正な溶接結
果を得る溶接電流対溶接速度vの関係を求めると、図4
の(b)に示す適正基準線2となる。従って、開先底部
幅Gをアークセンサ等で常に把握しておき、開先底部幅
Gが変化したときには図4の(a)の関係で開先底部幅
Gに対応する電流値をしきい値Isとし、図4の(b)
に示す関係でこの値Isに対応する溶接速度vとすれ
ば、開先底部幅Gが変化しても溶接速度vは常に図3に
示す適正範囲となる。
の溶接速度vの関係と、図4の(a)に示す開先底部幅
Gに対する溶接電流の関係から、各開先底部幅における
溶接電流〔図4の(a)〕を、その開先底部幅Gに割り
当てたしきい値Isとすれば、溶接速度vを溶接電流が
しきい値Isに合致するように制御すれば、溶接速度v
はその開先底部幅Gに適正になるよう自動的に定まる。
すなわち、図3に示す適正範囲の略中央の曲線(適正基
準線1)と図4の(a)に示す曲線から、適正な溶接結
果を得る溶接電流対溶接速度vの関係を求めると、図4
の(b)に示す適正基準線2となる。従って、開先底部
幅Gをアークセンサ等で常に把握しておき、開先底部幅
Gが変化したときには図4の(a)の関係で開先底部幅
Gに対応する電流値をしきい値Isとし、図4の(b)
に示す関係でこの値Isに対応する溶接速度vとすれ
ば、開先底部幅Gが変化しても溶接速度vは常に図3に
示す適正範囲となる。
【0017】ところで、直流定電圧特性の溶接電源を用
いるとワイヤ送給速度が一定ならば、チップ/母材間距
離Hを長くするとEXTが長くなり溶接電流Iは低く、
チップ/母材間距離Hを短くするとEXTが短くなり溶
接電流Iは高くなる。この関係から開先底部幅Gに対応
してしきい値Isを増減する代わりに、しきい値Isは
一定のまま開先底部幅Gに応じてチップ/母材間距離H
を増減しても同様の効果を得る事ができる。
いるとワイヤ送給速度が一定ならば、チップ/母材間距
離Hを長くするとEXTが長くなり溶接電流Iは低く、
チップ/母材間距離Hを短くするとEXTが短くなり溶
接電流Iは高くなる。この関係から開先底部幅Gに対応
してしきい値Isを増減する代わりに、しきい値Isは
一定のまま開先底部幅Gに応じてチップ/母材間距離H
を増減しても同様の効果を得る事ができる。
【0018】
【実施例】本発明方法により溶接した実施例を以下に説
明する。図1に、本発明による片面溶接方法に使用した
装置を示す。V型開先を形成して突き合わされた母材1
および2の裏面には、耐火性を有する固形裏当材3が当
ててあって、母材2の表面にはガイドレール4がマグネ
ット5及び6で固定してある。7は、ガイドレール4に
沿ってモータ(図示せず)によって駆動され走行する溶
接台車である。台車7には、ウィービング装置8と上下
駆動装置9が搭載されている。ウィービング装置8はウ
ィービング軸10を矢印11の方向、即ち開先底部幅方
向にウィービングさせ、ウィービング軸10の先端に設
けた溶接トーチホルダ12で保持された溶接トーチ13
を同様に開先底部幅方向にウィービングさせる。溶接ワ
イヤ15は溶接トーチ13を通して開先内に供給され、
溶接電源16からチップ17を通じて電圧が印加され、
溶接が行われる。18はガスシールドノズルである。
明する。図1に、本発明による片面溶接方法に使用した
装置を示す。V型開先を形成して突き合わされた母材1
および2の裏面には、耐火性を有する固形裏当材3が当
ててあって、母材2の表面にはガイドレール4がマグネ
ット5及び6で固定してある。7は、ガイドレール4に
沿ってモータ(図示せず)によって駆動され走行する溶
接台車である。台車7には、ウィービング装置8と上下
駆動装置9が搭載されている。ウィービング装置8はウ
ィービング軸10を矢印11の方向、即ち開先底部幅方
向にウィービングさせ、ウィービング軸10の先端に設
けた溶接トーチホルダ12で保持された溶接トーチ13
を同様に開先底部幅方向にウィービングさせる。溶接ワ
イヤ15は溶接トーチ13を通して開先内に供給され、
溶接電源16からチップ17を通じて電圧が印加され、
溶接が行われる。18はガスシールドノズルである。
【0019】溶接電流Iはシャント19により採取さ
れ、アイソレーションアンプ20,ローパスフィルタ2
1およびA/Dコンバータ22で処理され、CPU23
に取り込まれる。CPU23は取り込んだ溶接電流Iと
しきい値Isを比較演算しI>Isの時は溶接速度を3
0cm/minとし、I≦Isの時は溶接速度を5cm/minと
して、良好な裏波ビードを形成する。ウィービング装置
8にはパルスエンコーダ14が取り付けられており、C
PU23は、発生するパルスを数える事によりウィービ
ング幅Wを検出する。ウィービング幅Wと開先底部幅G
の関係を表1のように設定すれば、アークセンサ等によ
り溶接中に検出,制御されたウィービング幅Wから開先
底部幅Gを知る事ができる。もちろん開先底部幅Gがあ
らかじめ入力されていれば、ウィービング幅Wはアーク
センサ等で制御しなくとも、より簡単な演算制御等で対
応できる。CPU23は開先底部幅Gの値に応じてしき
い値Isあるいはチップ/母材間距離Hを増減する。
れ、アイソレーションアンプ20,ローパスフィルタ2
1およびA/Dコンバータ22で処理され、CPU23
に取り込まれる。CPU23は取り込んだ溶接電流Iと
しきい値Isを比較演算しI>Isの時は溶接速度を3
0cm/minとし、I≦Isの時は溶接速度を5cm/minと
して、良好な裏波ビードを形成する。ウィービング装置
8にはパルスエンコーダ14が取り付けられており、C
PU23は、発生するパルスを数える事によりウィービ
ング幅Wを検出する。ウィービング幅Wと開先底部幅G
の関係を表1のように設定すれば、アークセンサ等によ
り溶接中に検出,制御されたウィービング幅Wから開先
底部幅Gを知る事ができる。もちろん開先底部幅Gがあ
らかじめ入力されていれば、ウィービング幅Wはアーク
センサ等で制御しなくとも、より簡単な演算制御等で対
応できる。CPU23は開先底部幅Gの値に応じてしき
い値Isあるいはチップ/母材間距離Hを増減する。
【0020】
【表1】
【0021】前記のような装置を使用し、図6に示すよ
うな、開先底部幅Gが変化している開先を、本発明方法
で溶接した。図6の(a)は母材1,2の平面図、図6
の(b)は左側面図である。溶接方法は炭酸ガスシール
ドアーク溶接法で、ワイヤは外径1.6mmのソリッドワ
イヤ(JIS Z3312 YGW11)、母材は板厚
t=25mmの軟鋼(JIS G3106 SM400
B)を用い、溶接長L=500mm、開先角度θ=40
°、始端側開先底部幅Gs=4mm、終端側開先底部幅G
e=8mmのV型開先を形成し、開先裏面には耐火性固形
裏当材を当てて溶接した。その他の溶接条件は以下に示
す通りであった。
うな、開先底部幅Gが変化している開先を、本発明方法
で溶接した。図6の(a)は母材1,2の平面図、図6
の(b)は左側面図である。溶接方法は炭酸ガスシール
ドアーク溶接法で、ワイヤは外径1.6mmのソリッドワ
イヤ(JIS Z3312 YGW11)、母材は板厚
t=25mmの軟鋼(JIS G3106 SM400
B)を用い、溶接長L=500mm、開先角度θ=40
°、始端側開先底部幅Gs=4mm、終端側開先底部幅G
e=8mmのV型開先を形成し、開先裏面には耐火性固形
裏当材を当てて溶接した。その他の溶接条件は以下に示
す通りであった。
【0022】 ワイヤ送給速度 : 5.6 m/min 溶接電圧 : 29 V シールドガス : CO2 シールドガス流量 : 25 リットル/min オシレート幅 : 表1の通り オシレート回数 : 60 回/min チップ/母材間距離H : 35 mm 本実施例においては、開先底部幅Gとしきい値Isの関
係は表2の通りに設定した。また、開先底部幅Gに応じ
てチップ/母材間距離Hを増減する方法についても合わ
せて実施した。開先底部幅Gとチップ/母材間距離Hの
関係は表3の通りとした。
係は表2の通りに設定した。また、開先底部幅Gに応じ
てチップ/母材間距離Hを増減する方法についても合わ
せて実施した。開先底部幅Gとチップ/母材間距離Hの
関係は表3の通りとした。
【0023】
【表2】
【0024】
【表3】
【0025】本発明方法との比較のために、特開昭63
−80970号公報記載の開先底部幅Gに対してしきい
値Isが一定な従来方法でも同様の材料を用い、同様の
溶接条件にて溶接を行なった。更に、前記実施例とは逆
に始端側開先底部幅Gs=8mm、終端側開先底部幅Ge
=4mmの開先についても本発明方法および従来方法の双
方で溶接を行なった。
−80970号公報記載の開先底部幅Gに対してしきい
値Isが一定な従来方法でも同様の材料を用い、同様の
溶接条件にて溶接を行なった。更に、前記実施例とは逆
に始端側開先底部幅Gs=8mm、終端側開先底部幅Ge
=4mmの開先についても本発明方法および従来方法の双
方で溶接を行なった。
【0026】以上のようにして溶接した本発明方法及び
従来方法のそれぞれのビードの始端側,中央部および終
端側の3カ所について、裏波ビード外観および溶接制御
性についてに評価した。裏波ビード外観については図7
に示した如く、裏波ビードの出ていないもの、および、
裏波ビードと母材のなじみの著しく劣るものを不良とし
た。また、制御性については途中でアークが切れたり裏
当材を溶け抜けたりしたものを不良とした。評価結果を
表4に示す。
従来方法のそれぞれのビードの始端側,中央部および終
端側の3カ所について、裏波ビード外観および溶接制御
性についてに評価した。裏波ビード外観については図7
に示した如く、裏波ビードの出ていないもの、および、
裏波ビードと母材のなじみの著しく劣るものを不良とし
た。また、制御性については途中でアークが切れたり裏
当材を溶け抜けたりしたものを不良とした。評価結果を
表4に示す。
【0027】表4に示すように、本発明の開先底部幅G
に対応してしきい値Isを増減する方法および開先底部
幅Gに対応してチップ/母材間距離Hを増減する方法
は、いずれも裏波の形成状態は終始安定しており、アー
クと溶融プールの位置関係も常に良好であったので合格
とされ、しきい値Isとチップ/母材間距離Hが一定の
従来法は、開先底部幅の狭い部分でアークよりも溶融プ
ールが先行し裏波が充分に形成されず、開先底部幅の広
い部分では溶融プールよりアークが先行し過大な裏波が
形成されたうえアークが切れたので、不良と評価され
た。
に対応してしきい値Isを増減する方法および開先底部
幅Gに対応してチップ/母材間距離Hを増減する方法
は、いずれも裏波の形成状態は終始安定しており、アー
クと溶融プールの位置関係も常に良好であったので合格
とされ、しきい値Isとチップ/母材間距離Hが一定の
従来法は、開先底部幅の狭い部分でアークよりも溶融プ
ールが先行し裏波が充分に形成されず、開先底部幅の広
い部分では溶融プールよりアークが先行し過大な裏波が
形成されたうえアークが切れたので、不良と評価され
た。
【0028】
【表4】
【0029】なお、上記実施例では炭酸ガスシールドア
ーク溶接法で、裏当材に耐火性固形裏当材を用いV型開
先を溶接した例を示したが、本発明方法はこれに限定さ
れるものではなく、例えばレ型,I型等の開先にも適用
でき、サブマージアーク溶接法であっても直流定電圧特
性の溶接電源を用い溶接ワイヤを定速送給して行う溶接
であれば本発明方法は適用できるし、裏当材が銅板であ
っても差し支えない。
ーク溶接法で、裏当材に耐火性固形裏当材を用いV型開
先を溶接した例を示したが、本発明方法はこれに限定さ
れるものではなく、例えばレ型,I型等の開先にも適用
でき、サブマージアーク溶接法であっても直流定電圧特
性の溶接電源を用い溶接ワイヤを定速送給して行う溶接
であれば本発明方法は適用できるし、裏当材が銅板であ
っても差し支えない。
【0030】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明は開先精度の
悪い部材の片面溶接が容易に行え、作業者が溶接中に条
件を調整するなどの手間が省けるうえ良好な品質の裏波
ビードが得られるので、溶接の自動化促進と品質向上に
大きく貢献するものである。
悪い部材の片面溶接が容易に行え、作業者が溶接中に条
件を調整するなどの手間が省けるうえ良好な品質の裏波
ビードが得られるので、溶接の自動化促進と品質向上に
大きく貢献するものである。
【図1】 本発明を実施する装置構成の一例を示す正面
図である。
図である。
【図2】 従来の溶接法による開先底部幅に対する溶接
速度の関係を示すグラフである。
速度の関係を示すグラフである。
【図3】 本願発明者が得た、開先底部幅に対する適正
溶接の速度範囲を示すグラフである。
溶接の速度範囲を示すグラフである。
【図4】 (a)は本発明者が得た、開先底部幅に対す
る適正溶接の溶接電流を示すグラフであり、(b)は図
3に示す適正基準線1と図4の(a)に示すグラフより
導出した適正溶接の、溶接電流に対する溶接速度の関係
を示すグラフである。
る適正溶接の溶接電流を示すグラフであり、(b)は図
3に示す適正基準線1と図4の(a)に示すグラフより
導出した適正溶接の、溶接電流に対する溶接速度の関係
を示すグラフである。
【図5】 裏波ビード形成状態を示す模式図であり、開
先中心線に沿った溶接部断面を示す。
先中心線に沿った溶接部断面を示す。
【図6】 本発明の一実施例に用いた開先を示し、
(a)は平面図、(b)は正面図である。
(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図7】 溶接済開先の、開先横断面を示す断面図であ
る。
る。
1,2:母材 3:裏当材 4:ガイドレール 5,6:マグネット 7:溶接台車 8:ウィービング装
置 9:上下駆動装置 10:ウィービング
軸 11:ウィービング方向 12:トーチホルダ 13:溶接トーチ 14:パルスエンコ
ーダ 15:溶接ワイヤ 16:溶接電源 17:チップ 18:ガスシールド
ノズル 19:シャント 20:アイソレーシ
ョンアンプ 21:ローパスフィルタ 22:A/Dコンバ
ータ 23:CPU 24:アーク 25:溶融プール
置 9:上下駆動装置 10:ウィービング
軸 11:ウィービング方向 12:トーチホルダ 13:溶接トーチ 14:パルスエンコ
ーダ 15:溶接ワイヤ 16:溶接電源 17:チップ 18:ガスシールド
ノズル 19:シャント 20:アイソレーシ
ョンアンプ 21:ローパスフィルタ 22:A/Dコンバ
ータ 23:CPU 24:アーク 25:溶融プール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青 木 俊 雄 東京都中央区築地三丁目5番4号 日鐵 溶接工業株式会社研究所 内 (56)参考文献 特開 昭63−80970(JP,A) 特開 昭59−56156(JP,A) 特開 昭61−289969(JP,A) 特開 昭61−33769(JP,A) 特開 昭59−163081(JP,A) 特開 昭59−70474(JP,A) 特開 昭64−22467(JP,A) 特開 昭60−54276(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 9/095 B23K 9/035
Claims (2)
- 【請求項1】 開先裏面に裏当材を当て、溶接中に検出
した溶接電流をしきい値と比較し溶接電流がしきい値よ
り高いと溶接速度を高く、しきい値より低いと溶接速度
を低くしながら溶接する片面溶接方法において、溶接中
に検出あるいはあらかじめ入力された開先底部幅に応じ
て、それが広いと前記しきい値を高くし、狭いと低くし
て溶接することを特徴とする片面溶接方法。 - 【請求項2】 開先裏面に裏当材を当て、溶接中に検出
した溶接電流をしきい値と比較し溶接電流がしきい値よ
り高いと溶接速度を高く、しきい値より低いと溶接速度
を低くしながら溶接する片面溶接方法において、溶接中
に検出あるいはあらかじめ入力された開先底部幅に応じ
て、それが広いとチップ/母材間距離を長くし、狭いと
短くして溶接することを特徴とする片面溶接方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4052422A JP2991854B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 片面溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4052422A JP2991854B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 片面溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05253669A JPH05253669A (ja) | 1993-10-05 |
JP2991854B2 true JP2991854B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12914348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4052422A Expired - Lifetime JP2991854B2 (ja) | 1992-03-11 | 1992-03-11 | 片面溶接方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2991854B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012135793A (ja) * | 2010-12-27 | 2012-07-19 | Ihi Corp | 突き合わせ溶接方法及び突き合わせ溶接装置 |
CN109648204B (zh) * | 2019-02-16 | 2020-12-11 | 日照亿铭科技服务有限公司 | 一种高精度激光堆焊设备 |
CN109648203B (zh) * | 2019-02-16 | 2020-12-08 | 明光天赋智能科技有限公司 | 一种板材激光堆焊工艺 |
CN109759702B (zh) * | 2019-02-18 | 2020-12-08 | 陈光贡 | 一种汽车车身的激光焊接工艺 |
CN109894745B (zh) * | 2019-04-03 | 2021-04-27 | 深圳市富威旺五金制品有限公司 | 一种消除激光焊接气孔的焊接*** |
-
1992
- 1992-03-11 JP JP4052422A patent/JP2991854B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05253669A (ja) | 1993-10-05 |
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