JP5515850B2 - ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を組み合わせた複合溶接方法およびその複合溶接機 - Google Patents
ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を組み合わせた複合溶接方法およびその複合溶接機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5515850B2 JP5515850B2 JP2010040619A JP2010040619A JP5515850B2 JP 5515850 B2 JP5515850 B2 JP 5515850B2 JP 2010040619 A JP2010040619 A JP 2010040619A JP 2010040619 A JP2010040619 A JP 2010040619A JP 5515850 B2 JP5515850 B2 JP 5515850B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- welding
- arc welding
- gas
- gas shielded
- 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 - Fee Related
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 372
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 32
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 24
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 158
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 42
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 42
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 22
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 17
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 15
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 6
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 5
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
Images
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
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
-
- 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
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
- B23K9/1735—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode making use of several electrodes
-
- 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
- B23K28/00—Welding or cutting not covered by any of the preceding groups, e.g. electrolytic welding
- B23K28/02—Combined welding or cutting procedures or apparatus
-
- 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
- B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
- B23K33/004—Filling of continuous seams
-
- 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
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
-
- 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
- B23K9/09—Arrangements or circuits for arc welding with pulsed current or voltage
-
- 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
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
-
- 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
- B23K9/18—Submerged-arc welding
-
- 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
- B23K9/18—Submerged-arc welding
- B23K9/186—Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes
- B23K9/188—Submerged-arc welding making use of a consumable electrodes making use of several electrodes
-
- 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
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
-
- 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
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/02—Iron or ferrous alloys
- B23K2103/04—Steel or steel alloys
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
本発明は、ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接とを組み合わせて鋼板の溶接を行なう複合溶接方法およびその複合溶接機に関するものである。
一般にサブマージアーク溶接は、溶接電流を大きく設定して１パスで溶接を行なう大入熱溶接が可能であるから、施工能率の良い溶接技術である。しかも溶融メタルがスラグによって保護されるので、窒素や酸素の混入が抑制され、かつ安定したアークが得られるという利点がある。そのため溶接欠陥が抑制され、機械的性質に優れた良好な溶接金属が得られるので、様々な分野（たとえば造船，建築，土木等）で広く普及している。
近年、溶接構造物の大型化に伴って、サブマージアーク溶接を施す鋼板の厚さが増大する傾向にあり、さらなる大入熱の溶接技術が求められている。
ところが溶接時の入熱量が増加すると、溶接熱影響部（以下、ＨＡＺという）の靭性が劣化するので、溶接継手部の十分な性能が得られない。多層溶接を行ない、入熱量を分割することによってＨＡＺの靭性劣化を防止することは可能であるが、サブマージアーク溶接の能率が著しく低下する。そこでサブマージアーク溶接とガスシールドアーク溶接を併用することによって、ＨＡＺの靭性劣化を防止しかつ溶接施工の能率を向上させる技術が検討されている。
ところが溶接時の入熱量が増加すると、溶接熱影響部（以下、ＨＡＺという）の靭性が劣化するので、溶接継手部の十分な性能が得られない。多層溶接を行ない、入熱量を分割することによってＨＡＺの靭性劣化を防止することは可能であるが、サブマージアーク溶接の能率が著しく低下する。そこでサブマージアーク溶接とガスシールドアーク溶接を併用することによって、ＨＡＺの靭性劣化を防止しかつ溶接施工の能率を向上させる技術が検討されている。
たとえば特許文献１〜７には、同一溶接線上でガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を行なうことによって、ＨＡＺの靭性劣化の防止と溶接施工の能率の向上を両立させる技術が開示されている。しかしこれらの技術では、ガスシールドアーク溶接のシールドガスがArを主体とする不活性ガスを使用しているために、アーク圧力による掘り下げ力が弱く、深い溶込みが得られ難いこと、あるいはガスシールドアーク溶接の電流密度が小さいので、深い溶込みが得られないために、鋼板の厚さ方向への入熱の分割効果が十分に得られず、ＨＡＺの靭性向上を達成できない。
また、特許文献５では、ガスシールドアーク溶接の電極に３〜6.4mmの太径の溶接用ワイヤを採用しているので、電流密度が低くて、アーク圧力が低下し、溶込み深さが減少するという問題があった。
特許文献６では、ガスシールドアーク溶接の電極を溶接進行方向に対して直角方向に振動させるので、アーク圧力が低下し、溶込み深さが減少するという問題があった。
特許文献６では、ガスシールドアーク溶接の電極を溶接進行方向に対して直角方向に振動させるので、アーク圧力が低下し、溶込み深さが減少するという問題があった。
本発明は、多電極のガスシールドアーク溶接と多電極のサブマージアーク溶接とを組み合わせて鋼板を溶接するにあたって、ガスシールドアーク溶接の溶込みを深くして、ガスシールドアーク溶接の熱量を鋼板の板厚方向深くへ投入し、サブマージアーク溶接の熱量を表層側へ投入して分割することで、ガスシールドアーク溶接と後方のサブマージアーク溶接の入熱を板厚方向に分割し、ＨＡＺ組織の微細化を図ることにより、ＨＡＺの靭性劣化を防止し、かつ施工能率に優れた複合溶接方法とその複合溶接機を提供することを目的とする。
発明者らは、ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接とを組み合わせた複合溶接において、ＨＡＺの靭性劣化を防止する技術について調査検討した。その結果、
(a)ガスシールドアーク溶接の第１電極の電流密度を高めて、アーク圧力を強くして溶込み深さを大きくすることで、ガスシールドアーク溶接の熱量を鋼板の板厚方向へ深く投入し、サブマージアーク溶接の熱量を表層側に投入して分割することで、ＨＡＺの靭性劣化を防止する。
(a)ガスシールドアーク溶接の第１電極の電流密度を高めて、アーク圧力を強くして溶込み深さを大きくすることで、ガスシールドアーク溶接の熱量を鋼板の板厚方向へ深く投入し、サブマージアーク溶接の熱量を表層側に投入して分割することで、ＨＡＺの靭性劣化を防止する。
しかしながら、このようにガスシールドアーク溶接の溶込みを深くすると、ガスシールドアーク溶接によって形成された溶接金属は板厚方向に伸長したビード断面形状になり、高温割れ発生の危険性が著しく高まる。
そこで、
(b)ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極とサブマージアーク溶接の第１電極との鋼板表面位置における溶接用ワイヤの中心間距離（以下、電極間距離という）を近接させることにより、ガスシールドアーク溶接により形成される溶接金属の凝固方向を上向きに制御し高温割れを抑制する、
(c)サブマージアーク溶接の第１電極の電流密度を高めて、アーク圧力を強くして溶込み深さを大きくすることで、ガスシールドアーク溶接の溶接金属の上方に発生する高温割れを再溶融することによって、高温割れのない高品質の溶接部を得る、
(d)また、溶込みが深く、細長く伸長したガスシールドアーク溶接の溶接金属は凝固速度が速く、ブローホールが発生し易いが、多電極とすることにより、溶融池を溶接方向に長い形状としてガスが浮上するための時間を確保することでブローホール等の溶接欠陥を抑制する。
そこで、
(b)ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極とサブマージアーク溶接の第１電極との鋼板表面位置における溶接用ワイヤの中心間距離（以下、電極間距離という）を近接させることにより、ガスシールドアーク溶接により形成される溶接金属の凝固方向を上向きに制御し高温割れを抑制する、
(c)サブマージアーク溶接の第１電極の電流密度を高めて、アーク圧力を強くして溶込み深さを大きくすることで、ガスシールドアーク溶接の溶接金属の上方に発生する高温割れを再溶融することによって、高温割れのない高品質の溶接部を得る、
(d)また、溶込みが深く、細長く伸長したガスシールドアーク溶接の溶接金属は凝固速度が速く、ブローホールが発生し易いが、多電極とすることにより、溶融池を溶接方向に長い形状としてガスが浮上するための時間を確保することでブローホール等の溶接欠陥を抑制する。
本発明は、これらの知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、鋼板の突き合わせ部にガスシールドアーク溶接を行ない、その後方でサブマージアーク溶接を行なう複合溶接方法において、ガスシールドアーク溶接を２電極以上で行なうとともにガスシールドアーク溶接の第１電極でワイヤ径1.4〜2.4mmの溶接用ワイヤを使用しかつ第１電極の電流密度を320Ａ／mm2以上とするとともに、ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極とサブマージアーク溶接の第１電極との電極間距離を40〜100mmとする複合溶接方法である。
すなわち本発明は、鋼板の突き合わせ部にガスシールドアーク溶接を行ない、その後方でサブマージアーク溶接を行なう複合溶接方法において、ガスシールドアーク溶接を２電極以上で行なうとともにガスシールドアーク溶接の第１電極でワイヤ径1.4〜2.4mmの溶接用ワイヤを使用しかつ第１電極の電流密度を320Ａ／mm2以上とするとともに、ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極とサブマージアーク溶接の第１電極との電極間距離を40〜100mmとする複合溶接方法である。
本発明の複合溶接方法においては、サブマージアーク溶接を２電極以上で行なうとともにサブマージアーク溶接の第１電極の電流密度を75Ａ／mm2以上とすることが好ましい。さらに、ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極との電極間距離を30mm以下とすること、ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極を異なる極性に設定すること、ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極にそれぞれパルス電源を使用し、第１電極のピーク電流と前記第２電極のピーク電流を時間的にずらして供給すること、サブマージアーク溶接の第１電極に対するサブマージアーク溶接の第２電極の電流比を0.6〜0.8とすることが好ましい。
また本発明は、同一溶接線上でガスシールドアーク溶接機を先頭に配置し、ガスシールドアーク溶接機の後方にサブマージアーク溶接機を配置した複合溶接機において、ガスシールドアーク溶接機が２電極以上を有し、ガスシールドアーク溶接機の第１電極でワイヤ径1.4〜2.4mmの溶接用ワイヤを使用しかつ第１電極の電流密度を320Ａ／mm2以上とするとともに、ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極とサブマージアーク溶接の第１電極との電極間距離を40〜100mmとする複合溶接機である。
本発明の複合溶接機においては、サブマージアーク溶接が２電極以上を有し、サブマージアーク溶接の第１電極の電流密度が75Ａ／mm2以上であることが好ましい。さらに、ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極との電極間距離が30mm以下であること、ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極が異なる極性であること、ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極がそれぞれパルス電源であり、第１電極のピーク電流と前記第２電極のピーク電流が時間的にずれていること、サブマージアーク溶接の第１電極に対するサブマージアーク溶接の第２電極の電流比が0.6〜0.8であることが好ましい。
本発明によれば、鋼板を溶接するにあたって多電極のガスシールドアーク溶接と多電極のサブマージアークを併用し、ガスシールドアーク溶接の第１電極とサブマージアーク溶接の第１電極の電流密度をいずれも増加させることによって、ＨＡＺの靭性劣化を防止し、かつ能率良く施工できる。しかも、溶接欠陥のない健全な溶接金属が得られる。
本発明では、鋼板の板厚方向への入熱を分割するためにガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を併用して、１パスで溶接を行なう。ただしサブマージアーク溶接をガスシールドアーク溶接よりも先行させると、溶融メタルの表面にフラックスとスラグが残留した状態で、後行のガスシールドアーク溶接を行なうことになり、ガスシールドアーク溶接におけるアークの発生が阻害される。そのため、図３，４に示すように、フラックスを使用せずスラグが発生しないガスシールドアーク溶接をサブマージアーク溶接よりも先行させ、ガスシールドアーク溶接の溶融メタル23が凝固する前にサブマージアーク溶接を行なう。
ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接は、いずれも２本以上の電極（すなわち溶接用ワイヤ、たとえば図３，４に示す12，13，14，15）を使用する多電極のガスシールドアーク溶接および多電極（たとえば図３，４に示す16，17，18，19）のサブマージアーク溶接とする。ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接をいずれも多電極とすることによって、溶着速度を高め、溶接能率を高めるばかりでなく、溶融池23を溶接方向に長い形状としてガス24あるいは溶融スラグが浮上するための時間を確保することができるので、溶接金属21，22にブローホールやスラグ巻込みが発生するのを抑制できる。その結果、溶融メタル23が凝固した溶接金属21，22に溶接欠陥が発生するのを防止できる。また、鋼板の板厚方向への入熱を分割することによってＨＡＺ30の組織の粗粒化を抑制し、ＨＡＺ30の靭性劣化を防止する効果も得られる。
ガスシールドアーク溶接の電極（たとえば図３，４に示す12，13，14，15）とサブマージアーク溶接の電極（たとえば図３，４に示す16，17，18，19）は、図４に示すように、全て同一溶接線上に配置することが好ましい。その理由は、電極が溶接線から外れると、溶接線における入熱量が不足して溶融池内の溶接後方への湯流れが乱れて、様々な溶接欠陥が生じるばかりでなく、ビード形状の悪化を招くからである。
先行するガスシールドアーク溶接では、ＨＡＺの靭性劣化を防止するために、鋼板の厚さ方向の入熱を分割させる必要があるので、溶込み深さを大きくする。そこで、多電極のガスシールドアーク溶接の第１電極12で使用する溶接用ワイヤのワイヤ径、およびそのガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度を規定する。なお、ガスシールドアーク溶接の第１電極12は、ガスシールドアーク溶接の複数の電極のうち、進行方向の先頭に配置される電極を指す。
ガスシールドアーク溶接の第１電極12で使用する溶接用ワイヤ33のワイヤ径が1.4mm未満では、電流密度を高めることはできるが、溶接電流を高めることが困難で、アーク圧が低下して、十分な溶込み深さが得られない。したがって、ワイヤ径は1.4mm以上とする。一方、ワイヤ径が2.4mmを超えると、大電流を供給すれば過大な熱量が投入され、ＨＡＺ靭性が低下し、低い電流では電流密度が低下するので、十分な溶込み深さが得られない。したがって、ガスシールドアーク溶接の第１電極12で使用する溶接用ワイヤ33のワイヤ径は1.4〜2.4mmの範囲内とする。
また、ガスシールドアーク溶接の第１電極12に供給される溶接電流の電流密度が320Ａ／mm2未満では、アーク圧力が低下して、十分な溶込み深さが得られない。したがって、電流密度は320Ａ／mm2以上とする。電流密度が過剰に大きくなると、アーク圧力が強くなって溶込み深さが大きくなり、鋼板の厚さ方向に細長い溶融メタルが形成され、溶融メタル先端の凝固速度が速くなる。そのため、溶融メタル中に巻き込んだガス24が捕獲され、溶接金属にブローホールが発生し易くなる。本発明では多電極のガスシールドアーク溶接を採用するので、後続のガスシールドアーク溶接の第２電極13以降の入熱によって溶融メタル23の凝固速度や湯流れを調整することが可能となり、ブローホールの発生を抑制できる。しかし、ガスシールドアーク溶接の第１電極12に供給される溶接電流の電流密度が700Ａ／mm2を超えると、アーク圧力が強すぎ、多電極のガスシールドアーク溶接であっても、溶融池23の動きが激しくなりすぎ、融合不良やブローホール等が生じたり、ビード不整になる。したがって、ガスシールドアーク溶接の第１電極12に供給される溶接電流の電流密度は320〜700Ａ／mm2の範囲内が好ましい。ここで電流密度は、溶接用ワイヤ断面の単位面積あたりの溶接電流を指す。
なお、本発明のガスシールドアーク溶接で用いるシールドガスは、特に限定しないが、アーク圧力が強く、深い溶込みが得られるＣＯ2を主体とするガスが好ましい。また、アークを安定させるために、ＣＯ2にArを最大60体積％まで混合しても良い。したがって、シールドガスの組成は、ＣＯ2：100〜40体積％，残部Ar：０〜60体積％が好ましい。
また、ガスシールドアーク溶接で用いる溶接用ワイヤ33の種類は、特に限定しないが、用途に応じてソリッドワイヤやフラックスコアードワイヤを用いることができる。また、電極数は、鋼板の板厚や開先形状に応じて適宜選択でき、溶接の生産性や溶接品質の観点から２電極以上とする。電極の数の上限値は特に制限しないが、電極が大幅に増加すると、ガスシールドアーク溶接機が高価になり、複合溶接機の構成が複雑になるので、４電極以下が好ましい。
また、ガスシールドアーク溶接で用いる溶接用ワイヤ33の種類は、特に限定しないが、用途に応じてソリッドワイヤやフラックスコアードワイヤを用いることができる。また、電極数は、鋼板の板厚や開先形状に応じて適宜選択でき、溶接の生産性や溶接品質の観点から２電極以上とする。電極の数の上限値は特に制限しないが、電極が大幅に増加すると、ガスシールドアーク溶接機が高価になり、複合溶接機の構成が複雑になるので、４電極以下が好ましい。
また、先行するガスシールドアーク溶接の最後尾の電極と、後行の多電極のサブマージアーク溶接の第１電極16との電極間距離が40mm未満では、入熱を板厚方向に分割する効果が得られない。一方、電極間距離が100mmを超えると、ガスシールドアーク溶接によって生じた高温割れが溶解されず、溶接金属に残留する惧れがある。したがって、ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極とサブマージアーク溶接の第１電極16との電極間距離は40〜100mmの範囲内とする。なお、サブマージアーク溶接の第１電極16は、サブマージアーク溶接の複数の電極のうち、進行方向の先頭に配置される電極を指す。
また、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13の電極間距離が30mmを超えると、第1電極12によって形成された溶接金属が第２電極13によっても溶解されないため、第1電極12によって形成された溶接金属に溶接欠陥が含まれる場合には、その溶接欠陥が溶接金属に残留する。したがって、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13の電極間距離は30mm以下が好ましい。一方、電極間距離が８mm未満では、アーク25が磁気吹きで干渉して、様々な溶接欠陥が発生する原因となる。したがって、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13の電極間距離は８〜30mmの範囲内が一層好ましい。
ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13の極性が同一である場合は、アーク25が互いに引き合うので、溶融メタル23が盛り上がって湯溜まりを形成し易くなる。この湯溜まりが揺動してガスシールドアーク溶接の第１電極12やガスシールドアーク溶接の第２電極13と不規則に接触するので、アーク25が不安定になる。これに対して、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13の極性を逆にすればアーク25が互いに反発するので、溶融メタル23が押し込まれて湯溜まりを形成し難くなる。そこで、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13を異なる極性に設定することが好ましい。なお、ガスシールドアーク溶接の第１電極12を逆極性（すなわち電極を陽極）とし、ガスシールドアーク溶接の第２電極13を正極性（すなわち電極を陰極）とすれば、溶込み深さが大きくなる効果が得られるので一層好ましい。
さらに、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13の極性が同一である場合は、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13にそれぞれパルス電源を使用し、それぞれのピーク電流（すなわち溶接電流）を時間的にずらして供給することが好ましい。その理由は、アーク25が互いに引き合う現象を抑制できるからである。
このようにして多電極のガスシールドアーク溶接を行なうことによって、板厚方向に溶融メタル23を下部から上部へ順次凝固させることが可能となる。その溶融メタル23が完全に凝固する前にサブマージアーク溶接を行なって、溶接金属の高温割れを防止する。
ガスシールドアーク溶接の後行のサブマージアーク溶接では、溶接速度をガスシールドアーク溶接と同一に設定し、サブマージアーク溶接で、ガスシールドアーク溶接部の高温割れが発生し易い箇所まで、溶け込ませることが好ましい。したがって、ガスシールドアーク溶接機とサブマージアーク溶接機は、図５に示すように配置し、被溶接体37を搬送台車38に乗せて移動させながら溶接するのが好ましい。あるいは、被溶接体37を移動させない場合は、ガスシールドアーク溶接機とサブマージアーク溶接機を１つの搬送台車38に搭載して、複合溶接機を移動させながら溶接するのが好ましい（図示せず）。
ガスシールドアーク溶接の後行のサブマージアーク溶接では、溶接速度をガスシールドアーク溶接と同一に設定し、サブマージアーク溶接で、ガスシールドアーク溶接部の高温割れが発生し易い箇所まで、溶け込ませることが好ましい。したがって、ガスシールドアーク溶接機とサブマージアーク溶接機は、図５に示すように配置し、被溶接体37を搬送台車38に乗せて移動させながら溶接するのが好ましい。あるいは、被溶接体37を移動させない場合は、ガスシールドアーク溶接機とサブマージアーク溶接機を１つの搬送台車38に搭載して、複合溶接機を移動させながら溶接するのが好ましい（図示せず）。
多電極のサブマージアーク溶接の第１電極16に供給される溶接電流の電流密度が75Ａ／mm2未満では、アーク圧力が弱く、溶け込み深さが十分に得られないので、ガスシールドアーク溶接の溶接金属21の高温割れの発生を防止、あるいは、その高温割れを再溶融することによって、高温割れを防止する効果が十分に得られない。したがって、電流密度は75Ａ／mm2以上とすることが好ましい。電流密度が過剰に大きくなると、溶け込みが深くなりすぎ、入熱が下方まで投入され、入熱分割効果が得られない。また、アーク圧力が高く、アーク後方の溶融メタルが激しく後方に流れ、溶融池23を振動させてスラグや開先表面の残留物を巻き込んで、フラックスやスラグが溶融メタル23に巻き込まれ、溶接金属に溶接欠陥が発生し易くなる。ただし多電極のサブマージアーク溶接を採用するので、後続のサブマージアーク溶接の第２電極17以降の入熱によって溶融メタル23の凝固速度を調整することが可能となり、溶接欠陥の発生を抑制できる。サブマージアーク溶接の第１電極16に供給される溶接電流の電流密度が350Ａ／mm2を超えると、入熱分割効果が低減し、ＨＡＺ30の靱性が劣化する。したがって、サブマージアーク溶接の第１電極16に供給される溶接電流の電流密度は75〜350Ａ／mm2の範囲内が好ましい。なお、サブマージアーク溶接の第１電極16は、サブマージアーク溶接の複数の電極のうち、進行方向の先頭に配置される電極を指す。
サブマージアーク溶接の第１電極16に供給される溶接電流Ｉ1（Ａ）とサブマージアーク溶接の第２電極17に供給される溶接電流Ｉ2（Ａ）で算出されるＩ2／Ｉ1値（以下、電流比という）が0.6未満では、スラグ巻込み等の溶接欠陥が発生し易くなる。一方、0.8を超えると、やはりアンダーカット等の溶接欠陥が発生し易くなる。したがって、電流比は0.6〜0.8の範囲内が好ましい。
なお、ここで、本発明のサブマージアーク溶接で用いるフラックス36は、特に、限定しないが、フラックス36として溶融型フラックスあるいは、焼成型フラックス等が使用できる。特に、低温靱性を重視する場合はフラックス36として、CaOやCaF2を多く含む塩基性フラックスが好ましい。また、溶接ワイヤ34については、特に限定しない。用途に応じて、ソリッドワイヤやフラックスコアードワイヤを用いることができる。また、溶接の電極数は、鋼板の板厚や開先形状により適宜選択でき、溶接の施工能率や溶接品質の観点から２電極以上が好ましい。サブマージアーク溶接の電極数の上限に制限は無いが、電極数が増えると、サブマージアーク溶接装置が高価になり、溶接装置の構成が複雑になるので、４電極以下が好ましい。
以上に説明した通り、本発明では、ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を併用して入熱を鋼板の板厚方向に分割することによって、ＨＡＺ30の靭性劣化を防止する。しかも１パスで溶接を行なうことが可能であるから、施工能率の優れた溶接技術である。
さらに本発明は、溶接欠陥の発生を抑制する効果も有する。したがって、健全な溶接継手が得られる。
さらに本発明は、溶接欠陥の発生を抑制する効果も有する。したがって、健全な溶接継手が得られる。
＜実施例１＞
表１に示す成分の鋼板を突き合わせて溶接を行なった。開先形状は図１に示す通りであり、開先角度５，６、開先深さ７，８、開先面積９，10，ルートフェイス11を表４に示す。鋼板１の厚さ４は25mm，33mm，38mmとした。厚さ４が異なる３種類の鋼板１の降伏強さは620〜650MPa，引張強さは710〜740MPaであった。
表１に示す成分の鋼板を突き合わせて溶接を行なった。開先形状は図１に示す通りであり、開先角度５，６、開先深さ７，８、開先面積９，10，ルートフェイス11を表４に示す。鋼板１の厚さ４は25mm，33mm，38mmとした。厚さ４が異なる３種類の鋼板１の降伏強さは620〜650MPa，引張強さは710〜740MPaであった。
バッキングサイド２の溶接には本発明を適用せず、３電極のサブマージアーク溶接を行なった。その溶接条件を表２に示す。溶接用ワイヤ34は、表３に示すもののうち、ワイヤ径が4.0mmの溶接用ワイヤ34を使用した。フラックス36は、CaＯ−CaＦ2−SiＯ2−Al2Ｏ3を主成分とする塩基性の溶融型のフラックスを使用した。
フィニッシングサイド３には、ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を併用して１パスの溶接を行なった。先行するガスシールドアーク溶接の溶接条件を表５に示し、後行のサブマージアーク溶接の溶接条件を表６に示す。なお、ガスシールドアーク溶接では、シールドガスとして100体積％ＣＯ2を流量25 liter／分で使用し、ガスシールドアーク溶接の第１電極12を逆極性，ガスシールドアーク溶接の第２電極13を正極性とした。溶接が終了した後、フィニッシングサイド３のＨＡＺ30から試験片28（ＪＩＳ規格Z2202(1980)のＶノッチシャルピー衝撃試験片）を採取して、−40℃でシャルピー衝撃試験を行なった。その結果を表６に併せて示す。図２にシャルピー衝撃試験片28の採取位置（鋼板表面から板厚方向に２mm）を示す。なお、ノッチ位置29は、母材（ＨＡＺを含む）と溶接金属が１：１の割合で存在する位置とした。
表５中の電極間距離は、先行するガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13との間隔，ガスシールドアーク溶接の第２電極13とガスシールドアーク溶接の第３電極14との間隔，ガスシールドアーク溶接の第３電極14とガスシールドアーク溶接の第４電極15との間隔を指す。表６中の電極間距離は、先行するガスシールドアーク溶接の最後尾の電極と、後行のサブマージアーク溶接の第１電極16と、の間隔を指す。
また、表５中の鋼板の厚さは表４に対応し、それぞれの開先の寸法は表４に示す通りである。表５，６中のワイヤ径は表３に対応し、それぞれの溶接用ワイヤの成分は表３に示す通りである。
参考例は、ガスシールドアーク溶接の第１電極12で使用する溶接用ワイヤのワイヤ径とガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度が、本発明の範囲を満足する例である。表６から明らかなように、参考例（すなわち溶接番号１〜３）は、鋼板１の強度や成分を勘案すると、極めて良好な靭性を有していた。
比較例のうち溶接番号４は、ガスシールドアーク溶接で使用した溶接用ワイヤのワイヤ径が1.2mmであったので、ガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度は十分であったが、溶接電流が低下して溶込み深さが減少した。そのため、サブマージアーク溶接の入熱を分割できず、ＨＡＺの靭性が低下した。また、サブマージアーク溶接の第１電極16の電流密度が不足したので、溶接金属に溶接欠陥が発生した。
比較例のうち溶接番号４は、ガスシールドアーク溶接で使用した溶接用ワイヤのワイヤ径が1.2mmであったので、ガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度は十分であったが、溶接電流が低下して溶込み深さが減少した。そのため、サブマージアーク溶接の入熱を分割できず、ＨＡＺの靭性が低下した。また、サブマージアーク溶接の第１電極16の電流密度が不足したので、溶接金属に溶接欠陥が発生した。
比較例のうち溶接番号５は、ガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度が不足したので、溶込み深さが減少した。そのため、サブマージアーク溶接を適正な条件で行なっても、ＨＡＺの靭性が低下した。
参考例の溶接番号６は、良好なＨＡＺ靭性が得られた。しかし、ガスシールドアーク溶接の第１電極12と第２電極13の電極間距離が35mmと長いので、僅かではあるが小さなブローホールが認められた。
参考例の溶接番号６は、良好なＨＡＺ靭性が得られた。しかし、ガスシールドアーク溶接の第１電極12と第２電極13の電極間距離が35mmと長いので、僅かではあるが小さなブローホールが認められた。
参考例の溶接番号７は、良好なＨＡＺ靭性が得られた。
次に、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13をいずれも逆極性として、溶接番号１と同じ条件で鋼板１の溶接を行なった。その場合は、ガスシールドアーク溶接におけるアークが不安定になった。そのため、サブマージアーク溶接では問題が生じなかったにも関わらず、溶接金属にブローホールが認められた。
次に、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13をいずれも逆極性として、溶接番号１と同じ条件で鋼板１の溶接を行なった。その場合は、ガスシールドアーク溶接におけるアークが不安定になった。そのため、サブマージアーク溶接では問題が生じなかったにも関わらず、溶接金属にブローホールが認められた。
さらに、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13をいずれも逆極性とし、かつパルス電源を使用してガスシールドアーク溶接の第１電極12のピーク電流とガスシールドアーク溶接の第２電極13のピーク電流を時間的にずらして、溶接番号１と同じ条件で鋼板１の溶接を行なった。その場合は、ガスシールドアーク溶接におけるアークは安定しており、溶接金属にブローホールは発生しなかった。
＜実施例２＞
表１に示す成分の鋼板を突き合わせて溶接を行なった。開先形状は図１に示す通りであり、開先角度５，６、開先深さ７，８、開先面積９，10，ルートフェイス11を表４に示す。鋼板１の厚さは25mm，33mm，38mmとした。厚さが異なる３種類の鋼板１の降伏強さは620〜650MPa，引張強さは710〜740MPaであった。
表１に示す成分の鋼板を突き合わせて溶接を行なった。開先形状は図１に示す通りであり、開先角度５，６、開先深さ７，８、開先面積９，10，ルートフェイス11を表４に示す。鋼板１の厚さは25mm，33mm，38mmとした。厚さが異なる３種類の鋼板１の降伏強さは620〜650MPa，引張強さは710〜740MPaであった。
バッキングサイド２の溶接には本発明を適用せず、３電極のサブマージアーク溶接を行なった。その溶接条件を表２に示す。溶接用ワイヤは、表３に示すもののうち、ワイヤ径が4.0mmの溶接用ワイヤを使用した。フラックスは、CaＯ−CaＦ2−SiＯ2−Al2Ｏ3を主成分とする塩基性の溶融型のフラックスを使用した。
フィニッシングサイド３には本発明を適用して、ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を併用して１パスの溶接を行なった。先行するガスシールドアーク溶接の溶接条件を表７に示し、後行のサブマージアーク溶接の溶接条件を表８に示す。なお、ガスシールドアーク溶接では、シールドガスとして100体積％ＣＯ2を流量25 liter／分で使用し、ガスシールドアーク溶接の第１電極12を逆極性，ガスシールドアーク溶接の第２電極13を正極性とした。溶接が終了した後、実施例１と同様に、フィニッシングサイド３のＨＡＺから試験片を採取して、−40℃でシャルピー衝撃試験を行なった。その結果を表６に併せて示す。
フィニッシングサイド３には本発明を適用して、ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を併用して１パスの溶接を行なった。先行するガスシールドアーク溶接の溶接条件を表７に示し、後行のサブマージアーク溶接の溶接条件を表８に示す。なお、ガスシールドアーク溶接では、シールドガスとして100体積％ＣＯ2を流量25 liter／分で使用し、ガスシールドアーク溶接の第１電極12を逆極性，ガスシールドアーク溶接の第２電極13を正極性とした。溶接が終了した後、実施例１と同様に、フィニッシングサイド３のＨＡＺから試験片を採取して、−40℃でシャルピー衝撃試験を行なった。その結果を表６に併せて示す。
表７中の電極間距離は、先行するガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13との間隔，ガスシールドアーク溶接の第２電極13とガスシールドアーク溶接の第３電極14との間隔，ガスシールドアーク溶接の第３電極14とガスシールドアーク溶接の第４電極15との間隔を指す。表８中の電極間距離は、先行するガスシールドアーク溶接の最後尾の電極と、後行のサブマージアーク溶接の第１電極と、の間隔を指す。
また、表７中の鋼板の厚さは表４に対応し、それぞれの開先の寸法は表４に示す通りである。表７，８中のワイヤ径は表３に対応し、それぞれの溶接用ワイヤの成分は表３に示す通りである。
発明例は、ガスシールドアーク溶接の第１電極12で使用する溶接用ワイヤ33のワイヤ径とガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度が、本発明の範囲を満足する例である。表８から明らかなように、発明例（すなわち溶接番号８〜10，13，14）は、鋼板１の強度や成分を勘案すると、極めて良好な靭性を有していた。
比較例のうち溶接番号11は、ガスシールドアーク溶接で使用した溶接用ワイヤ33のワイヤ径が1.2mmであったので、ガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度は十分であったが、溶接電流が低下して溶込み深さが減少した。そのため、サブマージアーク溶接の入熱を分割できず、ＨＡＺ30の靭性が低下した。また、サブマージアーク溶接の第１電極16の電流密度が不足したので、溶接金属に溶接欠陥が発生した。
比較例のうち溶接番号11は、ガスシールドアーク溶接で使用した溶接用ワイヤ33のワイヤ径が1.2mmであったので、ガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度は十分であったが、溶接電流が低下して溶込み深さが減少した。そのため、サブマージアーク溶接の入熱を分割できず、ＨＡＺ30の靭性が低下した。また、サブマージアーク溶接の第１電極16の電流密度が不足したので、溶接金属に溶接欠陥が発生した。
比較例のうち溶接番号12は、ガスシールドアーク溶接の第１電極12の電流密度が不足したので、溶込み深さが減少した。そのため、サブマージアーク溶接を適正な条件で行なっても、ＨＡＺの靭性が低下した。
発明例の溶接番号13は、良好なＨＡＺ靭性が得られた。しかし、ガスシールドアーク溶接の第１電極12と第２電極13の電極間距離が35mmと長いので、ブローホールの発生が僅かに認められた。
発明例の溶接番号13は、良好なＨＡＺ靭性が得られた。しかし、ガスシールドアーク溶接の第１電極12と第２電極13の電極間距離が35mmと長いので、ブローホールの発生が僅かに認められた。
次に、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13をいずれも逆極性として、溶接番号１と同じ条件で鋼板１の溶接を行なった。その場合は、ガスシールドアーク溶接におけるアークが不安定になった。そのため、サブマージアーク溶接では問題が生じなかったにも関わらず、溶接金属にブローホールが認められた。
さらに、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13をいずれも逆極性とし、かつパルス電源を使用してガスシールドアーク溶接の第１電極12のピーク電流とガスシールドアーク溶接の第２電極13のピーク電流を時間的にずらして、溶接番号１と同じ条件で鋼板１の溶接を行なった。その場合は、ガスシールドアーク溶接におけるアークは安定しており、溶接金属にブローホールは発生しなかった。
さらに、ガスシールドアーク溶接の第１電極12とガスシールドアーク溶接の第２電極13をいずれも逆極性とし、かつパルス電源を使用してガスシールドアーク溶接の第１電極12のピーク電流とガスシールドアーク溶接の第２電極13のピーク電流を時間的にずらして、溶接番号１と同じ条件で鋼板１の溶接を行なった。その場合は、ガスシールドアーク溶接におけるアークは安定しており、溶接金属にブローホールは発生しなかった。
鋼板を溶接するにあたってＨＡＺの靭性劣化を防止し、かつ施工能率に優れた複合溶接方法およびその複合溶接機を得ることができ、産業上格段の効果を奏する。
１ 鋼板
２ バッキングサイド
３ フィニッシングサイド
４ 鋼板の厚さ
５ 開先角度
６ 開先角度
７ 開先深さ
８ 開先深さ
９ 開先面積
10 開先面積
11 ルートフェイス
12 ガスシールドアーク溶接の第１電極の溶接用ワイヤ
13 ガスシールドアーク溶接の第２電極の溶接用ワイヤ
14 ガスシールドアーク溶接の第３電極の溶接用ワイヤ
15 ガスシールドアーク溶接の第４電極の溶接用ワイヤ
16 サブマージアーク溶接の第１電極の溶接用ワイヤ
17 サブマージアーク溶接の第２電極の溶接用ワイヤ
18 サブマージアーク溶接の第３電極の溶接用ワイヤ
19 サブマージアーク溶接の第４電極の溶接用ワイヤ
20 バッキングサイドの溶接金属
21 ガスシールドアーク溶接の溶接金属
22 フィニッシングサイドの溶接金属
23 溶融メタル（溶融池）
24 ガス
25 アーク
26 開先底
27 開先エッジ
28 シャルピー衝撃試験片
29 ノッチ
30 溶接熱影響部（ＨＡＺ）
31 ガスシールドアーク溶接電極
32 サブマージアーク溶接電極
33 ガスシールドアーク溶接の溶接用ワイヤ
34 ガスシールドアーク溶接の溶接用ワイヤ
35 サブマージアーク溶接のフラックスホッパー
36 フラックス
37 被溶接体
38 搬送台車
２ バッキングサイド
３ フィニッシングサイド
４ 鋼板の厚さ
５ 開先角度
６ 開先角度
７ 開先深さ
８ 開先深さ
９ 開先面積
10 開先面積
11 ルートフェイス
12 ガスシールドアーク溶接の第１電極の溶接用ワイヤ
13 ガスシールドアーク溶接の第２電極の溶接用ワイヤ
14 ガスシールドアーク溶接の第３電極の溶接用ワイヤ
15 ガスシールドアーク溶接の第４電極の溶接用ワイヤ
16 サブマージアーク溶接の第１電極の溶接用ワイヤ
17 サブマージアーク溶接の第２電極の溶接用ワイヤ
18 サブマージアーク溶接の第３電極の溶接用ワイヤ
19 サブマージアーク溶接の第４電極の溶接用ワイヤ
20 バッキングサイドの溶接金属
21 ガスシールドアーク溶接の溶接金属
22 フィニッシングサイドの溶接金属
23 溶融メタル（溶融池）
24 ガス
25 アーク
26 開先底
27 開先エッジ
28 シャルピー衝撃試験片
29 ノッチ
30 溶接熱影響部（ＨＡＺ）
31 ガスシールドアーク溶接電極
32 サブマージアーク溶接電極
33 ガスシールドアーク溶接の溶接用ワイヤ
34 ガスシールドアーク溶接の溶接用ワイヤ
35 サブマージアーク溶接のフラックスホッパー
36 フラックス
37 被溶接体
38 搬送台車
Claims (12)
- 鋼板の突き合わせ部にガスシールドアーク溶接を行ない、前記ガスシールドアーク溶接の後方でサブマージアーク溶接を行なう複合溶接方法において、前記ガスシールドアーク溶接を２電極以上で行なうとともに前記ガスシールドアーク溶接の第１電極でワイヤ径1.4〜2.4mmの溶接用ワイヤを使用しかつ前記第１電極の電流密度を320Ａ／mm2以上とするとともに、前記ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極と前記サブマージアーク溶接の第１電極との電極間距離を40〜100mmとすることを特徴とする複合溶接方法。
- 前記サブマージアーク溶接を２電極以上で行なうとともに前記サブマージアーク溶接の第１電極の電流密度を75Ａ／mm2以上とすることを特徴とする請求項１に記載の複合溶接方法。
- 前記ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極との電極間距離を30mm以下とすることを特徴とする請求項１または２に記載の複合溶接方法。
- 前記ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極を異なる極性に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
- 前記ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極にそれぞれパルス電源を使用し、前記第１電極のピーク電流と前記第２電極のピーク電流を時間的にずらして供給することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
- 前記サブマージアーク溶接の第１電極に対する第２電極の電流比を0.6〜0.8とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合溶接方法。
- 同一溶接線上でガスシールドアーク溶接機を先頭に配置し、前記ガスシールドアーク溶接機の後方にサブマージアーク溶接機を配置した複合溶接機において、前記ガスシールドアーク溶接機が２電極以上を有し、前記ガスシールドアーク溶接機の第１電極でワイヤ径1.4〜2.4mmの溶接用ワイヤを使用しかつ前記第１電極の電流密度を320Ａ／mm2以上とするとともに、前記ガスシールドアーク溶接の最後尾の電極と前記サブマージアーク溶接の第１電極との電極間距離を40〜100mmとすることを特徴とする複合溶接機。
- 前記サブマージアーク溶接が２電極以上を有し、前記サブマージアーク溶接の第１電極の電流密度が75Ａ／mm2以上であることを特徴とする請求項７に記載の複合溶接機。
- 前記ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極との電極間距離が30mm以下であることを特徴とする請求項７または８に記載の複合溶接機。
- 前記ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極が異なる極性であることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の複合溶接機。
- 前記ガスシールドアーク溶接の第１電極と第２電極がそれぞれパルス電源であり、前記第１電極のピーク電流と前記第２電極のピーク電流が時間的にずれていることを特徴とする請求項７〜10のいずれか一項に記載の複合溶接機。
- 前記サブマージアーク溶接の第１電極に対する第２電極の電流比が0.6〜0.8であることを特徴とする請求項７〜11のいずれか一項に記載の複合溶接機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010040619A JP5515850B2 (ja) | 2009-02-27 | 2010-02-25 | ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を組み合わせた複合溶接方法およびその複合溶接機 |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009045422 | 2009-02-27 | ||
| JP2009045418 | 2009-02-27 | ||
| JP2009045418 | 2009-02-27 | ||
| JP2009045422 | 2009-02-27 | ||
| JP2010040619A JP5515850B2 (ja) | 2009-02-27 | 2010-02-25 | ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を組み合わせた複合溶接方法およびその複合溶接機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010221298A JP2010221298A (ja) | 2010-10-07 |
| JP5515850B2 true JP5515850B2 (ja) | 2014-06-11 |
Family
ID=42665693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010040619A Expired - Fee Related JP5515850B2 (ja) | 2009-02-27 | 2010-02-25 | ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を組み合わせた複合溶接方法およびその複合溶接機 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9321119B2 (ja) |
| EP (1) | EP2402106B1 (ja) |
| JP (1) | JP5515850B2 (ja) |
| KR (1) | KR101329088B1 (ja) |
| CN (1) | CN102333613B (ja) |
| BR (1) | BRPI1009206B1 (ja) |
| RU (1) | RU2506148C2 (ja) |
| WO (1) | WO2010098499A1 (ja) |
Families Citing this family (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5977965B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2016-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | タンデムガスシールドアーク溶接方法 |
| KR101406486B1 (ko) * | 2012-11-05 | 2014-06-12 | 주식회사 포스코 | 다전극 용접용 플럭스 공급장치 |
| JP6025627B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2016-11-16 | 株式会社神戸製鋼所 | タンデムガスシールドアーク溶接方法 |
| KR101414552B1 (ko) * | 2014-04-08 | 2014-07-03 | 주식회사 스틸플라워 | 텅스텐 아크용접과 서브 머지드 아크용접을 동시에 용접하는 복합 용접 방법 |
| CN105057856B (zh) * | 2015-06-12 | 2017-03-08 | 招商局重工（江苏）有限公司 | 一种超厚板埋弧焊工艺 |
| AU2016282010B2 (en) * | 2015-06-22 | 2018-12-06 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Double-side submerged arc welding method |
| DE202015004825U1 (de) * | 2015-07-07 | 2016-10-10 | Neoperl Gmbh | Sanitäre Kupplung |
| EP3342523B1 (en) | 2015-08-25 | 2023-05-03 | Daihen Corporation | Welding methods and arc welding device |
| CN105195860B (zh) * | 2015-09-17 | 2018-09-07 | 中建钢构有限公司 | 阴面对接斜立焊接方法 |
| EP3170614B1 (en) * | 2015-11-20 | 2019-02-27 | GE Renewable Technologies Wind B.V. | Joining plates at an angle |
| CN105710511A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-29 | 西南交通大学 | 一种合金焊接接头的制备方法 |
| JP6400043B2 (ja) * | 2016-05-18 | 2018-10-03 | 川田工業株式会社 | 溶接装置および溶接構造体の製造方法 |
| CN107813036A (zh) * | 2016-09-13 | 2018-03-20 | 张盘 | 一种中厚板双丝双面单道埋弧焊接方法 |
| JP2019000908A (ja) * | 2017-06-19 | 2019-01-10 | 株式会社神戸製鋼所 | 多電極サブマージアーク溶接方法及び溶接装置 |
| CN109834362B (zh) * | 2017-11-24 | 2022-01-11 | 林肯环球股份有限公司 | 一种复合焊接方法 |
| CN108436320A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-08-24 | 湖北天图桥梁技术研究有限公司 | 一种u肋和正交异性板单元及其焊接制造方法 |
| CN111659983A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-15 | 中铁十局集团西北工程有限公司 | 一种波形钢腹板钢混组合梁焊接施工工艺 |
| CN112108771B (zh) * | 2020-09-21 | 2022-10-21 | 中车长春轨道客车股份有限公司 | V型/y型碳钢对接接头激光电弧复合焊工艺参数设计方法 |
| CN111906415A (zh) * | 2020-09-21 | 2020-11-10 | 四川省品重钢构股份有限公司 | 一种悬臂式自动埋弧焊气保焊一体焊机 |
| CN112775627A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-05-11 | 山东鲁能光大钢结构有限公司 | 板拼焊接槽钢的焊接方法 |
| CN114289836A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-04-08 | 沪东中华造船(集团)有限公司 | 一种适用于eh47止裂钢的摆动埋弧焊接方法 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5161473A (en) * | 1974-11-27 | 1976-05-28 | Nippon Kokan Kk | Kosokukonoritsugasushiirudoaakuyosetsunyoru atsunikuteionyokochoryokukokanno seizoho |
| JPS539571B2 (ja) * | 1974-11-27 | 1978-04-06 | ||
| JPS52114545A (en) * | 1976-03-24 | 1977-09-26 | Nippon Kokan Kk | Welding method |
| JPS5313024A (en) | 1976-07-22 | 1978-02-06 | Hitachi Ltd | Carbureter |
| JPS5811311B2 (ja) | 1977-03-29 | 1983-03-02 | 新日本製鐵株式会社 | 低温高靭性鋼の高能率多電極自動ア−ク溶接法 |
| JPS5410263A (en) | 1977-06-24 | 1979-01-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Multiple-electrode welding for line pipe |
| US4214141A (en) * | 1977-12-29 | 1980-07-22 | Kobe Steel, Ltd. | Multiple electrode submerged arc welding method |
| JPS607578B2 (ja) * | 1978-06-30 | 1985-02-26 | 新日本製鐵株式会社 | 厚肉鋼管の造管溶接法 |
| SU874290A1 (ru) * | 1979-06-07 | 1981-10-23 | Ордена Ленина И Ордена Трудового Красного Знамени Институт Электросварки Им.Е.О.Патона Ан Усср | Способ электродуговой многослойной сварки |
| JPS5832583A (ja) | 1981-08-21 | 1983-02-25 | Nippon Steel Corp | 大径鋼管の造管溶接法 |
| JPS5930481A (ja) | 1982-08-16 | 1984-02-18 | Nippon Steel Corp | １ラン大極間ガスシ−ルドア−ク併用のサブマ−ジア−ク溶接法 |
| JPS6015067A (ja) | 1983-07-05 | 1985-01-25 | Nippon Steel Corp | ガスシ−ルドア−ク及びサブマ−ジア−ク併用の深溶け込み高速溶接法 |
| JPS6072678A (ja) * | 1983-09-28 | 1985-04-24 | Nippon Steel Corp | 高速度ア−ク溶接法 |
| JPH0381070A (ja) * | 1989-08-23 | 1991-04-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶接管の製造方法 |
| JPH05277740A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-26 | Nippon Steel Corp | クラッド鋼管の溶接方法 |
| JP2612135B2 (ja) | 1992-08-26 | 1997-05-21 | 三菱電機ビルテクノサービス株式会社 | エレベータ用ドアシューの取付方法及びその取付構造 |
| JPH0985446A (ja) * | 1995-09-28 | 1997-03-31 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | ガスシールドアーク溶接方法 |
| JPH11138266A (ja) * | 1997-11-10 | 1999-05-25 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | タンデムサブマージアーク溶接方法 |
| JP2004001033A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Daihen Corp | ２電極パルスアーク溶接制御方法 |
| JP5646646B2 (ja) * | 2009-12-16 | 2014-12-24 | イーエスエービー・エービー | 溶接方法および溶接装置 |
-
2010
- 2010-02-25 KR KR1020117021760A patent/KR101329088B1/ko active IP Right Grant
- 2010-02-25 BR BRPI1009206-4A patent/BRPI1009206B1/pt active IP Right Grant
- 2010-02-25 WO PCT/JP2010/053479 patent/WO2010098499A1/ja active Application Filing
- 2010-02-25 CN CN201080009613.1A patent/CN102333613B/zh active Active
- 2010-02-25 JP JP2010040619A patent/JP5515850B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-25 EP EP10746369.7A patent/EP2402106B1/en active Active
- 2010-02-25 US US13/202,795 patent/US9321119B2/en active Active
- 2010-02-25 RU RU2011139336/02A patent/RU2506148C2/ru active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102333613A (zh) | 2012-01-25 |
| CN102333613B (zh) | 2016-05-11 |
| WO2010098499A1 (ja) | 2010-09-02 |
| US9321119B2 (en) | 2016-04-26 |
| KR20110127229A (ko) | 2011-11-24 |
| EP2402106A1 (en) | 2012-01-04 |
| RU2506148C2 (ru) | 2014-02-10 |
| BRPI1009206B1 (pt) | 2018-02-06 |
| EP2402106B1 (en) | 2017-05-03 |
| RU2011139336A (ru) | 2013-04-10 |
| EP2402106A4 (en) | 2015-02-11 |
| JP2010221298A (ja) | 2010-10-07 |
| BRPI1009206A2 (pt) | 2016-07-12 |
| US20120024822A1 (en) | 2012-02-02 |
| KR101329088B1 (ko) | 2013-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5515850B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接とサブマージアーク溶接を組み合わせた複合溶接方法およびその複合溶接機 | |
| JP2006272377A (ja) | 鋼材のサブマージアーク溶接方法 | |
| JP2007268564A (ja) | 多電極サブマージアーク溶接方法 | |
| JPWO2008016084A1 (ja) | タンデムガスメタルアーク溶接方法、これに用いられる溶接用トーチおよび溶接装置 | |
| JP3993150B2 (ja) | ２電極エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ、２電極エレクトロガスアーク溶接方法及び２電極エレクトロガスアーク溶接装置 | |
| JP2008207226A (ja) | アルミニウム材と鋼材のｍｉｇ溶接継手及びｍｉｇ溶接方法 | |
| JPWO2013179614A1 (ja) | レーザ・アークハイブリッド溶接方法 | |
| JP4978121B2 (ja) | 金属板の突合せ接合方法 | |
| JP2007260692A (ja) | 厚鋼板のサブマージアーク溶接方法 | |
| KR20190039755A (ko) | 수직 방향 협개선 가스 실드 아크 용접 방법 | |
| JP2014073523A (ja) | サブマージアーク溶接方法 | |
| JP2007260684A (ja) | 厚鋼板の多電極サブマージアーク溶接方法 | |
| JP6119948B1 (ja) | 立向き狭開先ガスシールドアーク溶接方法 | |
| CN108367376B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
| JP2538815B2 (ja) | 厚鋼板の高能率すみ肉溶接方法 | |
| JP2012166204A (ja) | エレクトロガスアーク溶接用水冷摺動銅当金 | |
| JP2020157315A (ja) | エレクトロガスアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP3596723B2 (ja) | ２電極立向エレクトロガスアーク溶接方法 | |
| JP4319713B2 (ja) | 多電極ガスシールドアーク片面溶接方法 | |
| JP4707949B2 (ja) | 多電極片面サブマージアーク溶接方法 | |
| JP5228846B2 (ja) | タンデムアーク溶接方法 | |
| JP2005319507A (ja) | 多電極片面サブマージアーク溶接方法 | |
| JP3333305B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP2006224116A (ja) | 消耗電極式ガスシールドアーク溶接方法 | |
| KR20230046213A (ko) | 편면 맞대기 용접 방법 및 용접 이음의 제조 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120727 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130712 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130806 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130813 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131011 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140304 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140317 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5515850 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |