JP3829674B2 - 溶接方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶接トーチによる溶接方法に関し、特にアルミニウムの溶接に適した溶接方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
アルミニウムまたはアルミニウム合金などによる溶接構造物は、その材料の物性上、熱影響による膨張・収縮が鉄と比較して約2倍もあり、溶接において割れが発生しやすい。この割れは、溶接構造物の強度を著しく低下させるものなので、溶接欠陥の中でも、非常に重大であり、割れが発生しないような十分な配慮が必要である。
【0003】
そこで、従来は、溶接割れの発生防止のための適正な継ぎ手設計、母材および溶加材の選定、溶接施工の準備、さらには溶接後の溶接割れの検査、および溶接割れがあったときの補修まで、多大な工数と費用が必要であった。
【0004】
また、アルミニウムをミグ溶接するときの特徴として、アルミニウムの熱伝導がよく、特に、アーク溶接の開始点において、アークが安定せず溶け込みが得られがたいことがある。
【0005】
溶け込みが得られないことによる構造物の強度低下を避けるため、図5に示すように、たとえば、母材Aと母材Bとが継ぎ手溶接される溶接部位50から10〜20mm離れた母材A上のアーク放出開始点51で溶接トーチによるアークの放出を開始し、溶接部位50の溶接始点52上に向かって溶接トーチを移動させ、アークが安定して溶け込みが得られる状態になってから、溶接部位50の溶接、すなわち溶接始点52から溶接終点53までの溶接に移るといった方法が採用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように、母材A上のアーク放出開始点51からアークの放出を開始した場合、溶融した金属は、溶接部位50に到達したと同時に母材Bから急激な冷却を受けるため、溶接始点52近傍に割れが発生する確率が非常に高くなってしまう。
【0007】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接割れの発生を防止することができる溶接方法の提供を目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
【0009】
(1)本発明に係る溶接方法は、被溶接材の被溶接部位外から溶接トーチによるアークの放出を開始し、前記被溶接部位の始点にアークを放出する位置まで前記溶接トーチを移動し、当該位置で一時停止し、その後、被溶接部位に沿ってアークを放出するように溶接トーチを移動する。
【0010】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明は、溶接トーチが被溶接材の被溶接部位の始点にアークを放出する位置で一時停止してアークの放出を続けることによって、溶融した被溶接材に継続的に熱が与えられ、同時に周囲の被溶接材も温められるので、溶融した被溶接材が周囲の被溶接材から急激に冷却されることを回避でき、割れの発生を防止できる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【0012】
図1は、本発明の溶接の様子を示す図、図2は、本発明の溶接方法におけるアークの放出経路を示す図、図3は、アークを放出する溶接トーチの移動手順を示すフローチャート、図4は、溶接トーチの位置と時間の関係を示す図である。
【0013】
本実施の形態では、アルミニウム合金を母材Aおよび母材Bに用いて、重ね継ぎ手のミグ溶接を行う場合について説明する。ここで、アルミニウム合金を溶融するためにアークを放出する溶接トーチ1は、図1および図2に矢印で示す移動軌跡に沿って移動する。
【0014】
すなわち、溶接トーチ1は、母材A上のアーク放出開始点11(図面中および以下の本文中においてS点11という)上でアーク放出開始点11に向かってアークの放出を開始し、母材Aおよび母材Bが溶接される溶接部位10の始点となる溶接始点12(図面中および以下の本文中においてP点12という)上に移動し、さらに、母材Aおよび母材Bの境界線に沿って溶接部位10の終点となる溶接終点13(図面中および以下の本文中においてE点13という)上まで移動して、連続溶接を行う。なお、上記説明で、溶接トーチ1がアーク放出開始点11上、溶接始点12上、および溶接終点13上に移動するとは、それぞれアーク放出開始点11、溶接始点12、および溶接終点13にアークを放出できる位置に溶接トーチ1が移動することを意味する。
【0015】
溶接トーチ1の移動について、図3のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【0016】
まず溶接トーチ1は、母材A上のS点11に対してアークの放出を開始し(ステップS1)、S点11上から溶接部位10上のP点12上まで母材Aを溶融しながら進む(ステップS2)。
【0017】
そして、溶接トーチ1は、母材Aと母材Bとの溶接が開始するP点12上に到達すると、たとえば、0.4秒〜0.6秒間、P点12上に一時停止し(ステップS3)、アークの放出を続ける。
【0018】
続いて、溶接トーチ1は、一時停止した後、P点12上からE点13上まで移動して、溶接部位10を溶接していき(ステップS4)、E点13において、溶接の最後にできるクレータを平坦にするクレータ処理を実行して(ステップS5)、溶接を終了する。
【0019】
なお、母材A上のS点11からP点12までの部分、すなわち、アークを安定させるために、溶接部位10より先にアークが放出されて溶融された母材A上の部分は、捨てビードとよばれ、母材Aと母材Bとの溶接の強度には関係しない。
【0020】
以上のように、溶接トーチ1は、S点11上からP点12上を経由し、E点13上まで移動して、P点12からE点13までを連続溶接する。このとき溶接トーチ1のS点から移動した距離(位置)と時間との関係は、図4に示すようになり、P点12で所定時間停止することを特徴とする。
【0021】
以上、本発明の実施の形態において説明したように、本発明によれば、溶接トーチ1がP点12上で一時停止してP点12にアークの放出を続けることによって、P点12において溶融したアルミニウム合金に継続的に熱が与えられ、同時に周囲の母材Bも温められるので、溶融したアルミニウム合金が母材Bから急激に冷却されることを回避でき、割れの発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の溶接の様子を示す図である。
【図2】 本発明の溶接方法におけるアークの放出経路を示す図である。
【図3】 アークを放出する溶接トーチの移動手順を示すフローチャートである。
【図4】 本発明の溶接方法の手順を示すフローチャートである。
【図5】 従来の溶接方法を示す図である。
【符号の説明】
1…溶接トーチ、
10…溶接部位、
11…アーク放出開始点、S点、
12…溶接始点、P点、
13…溶接終点、E点。
Claims (1)
- 被溶接材の被溶接部位外から溶接トーチによるアークの放出を開始し、前記被溶接部位の始点にアークを放出する位置まで前記溶接トーチを移動し、当該位置で一時停止し、その後、被溶接部位に沿ってアークを放出するように溶接トーチを移動する溶接方法。
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JP2001294428A JP3829674B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 溶接方法 |
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JP2001294428A JP3829674B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 溶接方法 |
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