JPH03248771A - 管の全姿勢裏波溶接方法 - Google Patents
管の全姿勢裏波溶接方法Info
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- JPH03248771A JPH03248771A JP4220290A JP4220290A JPH03248771A JP H03248771 A JPH03248771 A JP H03248771A JP 4220290 A JP4220290 A JP 4220290A JP 4220290 A JP4220290 A JP 4220290A JP H03248771 A JPH03248771 A JP H03248771A
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- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 230000035515 penetration Effects 0.000 title abstract 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 claims abstract description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 2
- 238000012442 analytical experiment Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
この発明は、管の全姿勢溶接において安定な裏波ビード
を得ることができるようにする管の全姿勢裏波溶接方法
に関し、小径管の溶接に好適なものである。
を得ることができるようにする管の全姿勢裏波溶接方法
に関し、小径管の溶接に好適なものである。
［従来の技術］
熱交換器や各種プラントでは、多数の管を一定の配列で
並べて機器を構成することも多く、その製作時や点検補
修時などには、固定された管同志を溶接しなければなら
ない場合も多い。
並べて機器を構成することも多く、その製作時や点検補
修時などには、固定された管同志を溶接しなければなら
ない場合も多い。
このような管の溶接において、管の径が小さい場合には
、管の内周側からの溶接ができないことから円周自動溶
接装置を用いるなどして管の外周側から溶接するように
している。
、管の内周側からの溶接ができないことから円周自動溶
接装置を用いるなどして管の外周側から溶接するように
している。
例えば水平に突合わされる管同志を自動溶接する自動溶
接装置では、第５図（ａ）に示すように、トーチ１先端
を管２の半径線り上に位置させるように設定し、管２の
外周に沿って同心上を旋回するようにして全姿勢での溶
接が行われる。
接装置では、第５図（ａ）に示すように、トーチ１先端
を管２の半径線り上に位置させるように設定し、管２の
外周に沿って同心上を旋回するようにして全姿勢での溶
接が行われる。
このため管２に対する代表的な位置におけるトーチ１の
姿勢は、第５図（ａ）に示すように、頂部を０度として
時計回りに角度を取ると、０度から９０度では下向上進
、９０度から１８０度では下向上進、１８０度から２７
０度では上向上進、２７０度から３６０度では下向上進
となり、溶接トーチ１の先端は、常に管２の半径線り上
に位置している。
姿勢は、第５図（ａ）に示すように、頂部を０度として
時計回りに角度を取ると、０度から９０度では下向上進
、９０度から１８０度では下向上進、１８０度から２７
０度では上向上進、２７０度から３６０度では下向上進
となり、溶接トーチ１の先端は、常に管２の半径線り上
に位置している。
［発明が解決しようとする課題〕
ところが、上記のように溶接トーチ１を管２の半径線り
上に設定して全姿勢溶接を行うと、管２の約９０度から
２２５度までの範囲、すなわち、上向王道から上向上進
溶接の一部にかけて、第２図（ｃ） 、（ｄ）に溶融プ
ールの形状をそれぞれ示すように、裏波ビード３に凹部
４か生じるという問題がある。
上に設定して全姿勢溶接を行うと、管２の約９０度から
２２５度までの範囲、すなわち、上向王道から上向上進
溶接の一部にかけて、第２図（ｃ） 、（ｄ）に溶融プ
ールの形状をそれぞれ示すように、裏波ビード３に凹部
４か生じるという問題がある。
この発明はかかる従来技術の問題点に鑑みてなされたも
ので、溶接用のトーチの全姿勢において安定した裏波ビ
ードを形成して溶接することかできる管の全姿勢裏波溶
接方法をを提供しようとするものである。
ので、溶接用のトーチの全姿勢において安定した裏波ビ
ードを形成して溶接することかできる管の全姿勢裏波溶
接方法をを提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］
上記従来技術が有する課題を解決するため、この発明の
管の全姿勢裏波溶接方法は、管同志を全姿勢で裏波ビー
ドを形成しながら溶接するに際し、トーチに前進角を付
加するとともに、トーチ先端を半径方向に対して後方に
シフト角を付加して溶接するようにしたことを特徴とす
るものである。
管の全姿勢裏波溶接方法は、管同志を全姿勢で裏波ビー
ドを形成しながら溶接するに際し、トーチに前進角を付
加するとともに、トーチ先端を半径方向に対して後方に
シフト角を付加して溶接するようにしたことを特徴とす
るものである。
すなわち、管の全姿勢溶接における裏波ビートの形成に
ついて実験を行って解析した結果、溶融プール前方を予
熱するようにすることか有効であることが分かった。
ついて実験を行って解析した結果、溶融プール前方を予
熱するようにすることか有効であることが分かった。
そこで、第５図（ｂ）に示すように、トーチ１を傾ける
ようにすることか考えられ、トーチ１に前進角ｅを付加
して溶接する実験か行われたか、この状態では、平板の
場合と異なり、管の場合に前進角ｅを与えると、管２の
横断面方向の加熱すべき管肉厚がｔからｔｌに厚くなっ
てしまう。
ようにすることか考えられ、トーチ１に前進角ｅを付加
して溶接する実験か行われたか、この状態では、平板の
場合と異なり、管の場合に前進角ｅを与えると、管２の
横断面方向の加熱すべき管肉厚がｔからｔｌに厚くなっ
てしまう。
このため、さらに解析実験か行われ、トーチ］に前進角
θを付加しつつ加熱すべき管肉厚を、従来の管２の半径
線り上にトーチ１を位置させる場合の管肉厚ｔとほぼ同
等にすることか考えられ、トーチ先端を管の半径方向に
対して後方にシフト角を付加するようにしたのである。
θを付加しつつ加熱すべき管肉厚を、従来の管２の半径
線り上にトーチ１を位置させる場合の管肉厚ｔとほぼ同
等にすることか考えられ、トーチ先端を管の半径方向に
対して後方にシフト角を付加するようにしたのである。
［作 用］
この管の全姿勢裏波溶接方法によれば、トーチに前進角
を付加するとともに、管の半径方向に対してトーチ先端
を後方にシフト角の分たけシフトするようにしており、
加熱すべき管肉厚をほぼ一定としたまま溶融プール前方
の予熱が促進されるとともに、溶融プールの形状を先が
尖るようにすることができ、安定した裏波ビードを得る
ことかできるようにしている。
を付加するとともに、管の半径方向に対してトーチ先端
を後方にシフト角の分たけシフトするようにしており、
加熱すべき管肉厚をほぼ一定としたまま溶融プール前方
の予熱が促進されるとともに、溶融プールの形状を先が
尖るようにすることができ、安定した裏波ビードを得る
ことかできるようにしている。
［実施例コ
以下、この発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に
説明する。
説明する。
第１図及び第２図はこの発明の管の全姿勢裏波溶接方法
の一実施例にかかり、第１図は溶接トーチの状態の説明
図、第２図は溶融プールの形状の説明図である。
の一実施例にかかり、第１図は溶接トーチの状態の説明
図、第２図は溶融プールの形状の説明図である。
この管の全姿勢裏波溶接方法では、第１図（ａ）及び一
部分を拡大した同図（ｂ）に示すように、トーチ１に前
進角ｅを付加しつつ溶接時に加熱すべき管肉厚Ｔを、従
来の管２の半径線り上にトーチ１を位置させる場合の管
肉厚ｔとほぼ同等にすることが考えられ、トーチ１の先
端を管２の半径方向りに対して後方にシフト角αを付加
してシフトするようにしている。
部分を拡大した同図（ｂ）に示すように、トーチ１に前
進角ｅを付加しつつ溶接時に加熱すべき管肉厚Ｔを、従
来の管２の半径線り上にトーチ１を位置させる場合の管
肉厚ｔとほぼ同等にすることが考えられ、トーチ１の先
端を管２の半径方向りに対して後方にシフト角αを付加
してシフトするようにしている。
すなわち、トーチ１の前進角θは、管２の中心軸を通る
基準とする半径線Ｌ（第１図（ａ） 、 （ｂ）ではシ
フト角αのため基準となる半径線はＬ−となる。）とこ
の半径線Ｌ（Ｌ−）の管２の表面との交点を通る線Ｍと
の成す角であり、シフト角αを除いて前進角ｅのみを抽
出し場合には、既に説明した第３図（ｂ）に示す前進角
ｅと同一である。
基準とする半径線Ｌ（第１図（ａ） 、 （ｂ）ではシ
フト角αのため基準となる半径線はＬ−となる。）とこ
の半径線Ｌ（Ｌ−）の管２の表面との交点を通る線Ｍと
の成す角であり、シフト角αを除いて前進角ｅのみを抽
出し場合には、既に説明した第３図（ｂ）に示す前進角
ｅと同一である。
次に、トーチ１のシフト角αは、管２の中心軸を通る基
準とする半径線りに対してトーチ１先端の管２表面と接
する点と管中心とを結ぶ線Ｎとのなす角度であり、換言
すれば、基準とする半径線りの管２の表面上に引いた接
線上でトーチ］をシフトした距離を、この基準とする半
径線りと接線上のトーチ１の交点との成す角度として表
したものである。
準とする半径線りに対してトーチ１先端の管２表面と接
する点と管中心とを結ぶ線Ｎとのなす角度であり、換言
すれば、基準とする半径線りの管２の表面上に引いた接
線上でトーチ］をシフトした距離を、この基準とする半
径線りと接線上のトーチ１の交点との成す角度として表
したものである。
このようなシフト角αを用いることで、トーチ１のシフ
ト量を管２の径と無関係に表示することができるように
なる。
ト量を管２の径と無関係に表示することができるように
なる。
このような前進角ｅとシフト角αをトーチ１に付加した
状態では、溶接時の管２の加熱すべき管肉厚Ｔは、第１
図（ｂ）に示すように、前進角ｅとシフト角αをトーチ
１に付加し無い場合の管肉厚ｔに対してさほど大きくな
らす、はぼ同等となっている。
状態では、溶接時の管２の加熱すべき管肉厚Ｔは、第１
図（ｂ）に示すように、前進角ｅとシフト角αをトーチ
１に付加し無い場合の管肉厚ｔに対してさほど大きくな
らす、はぼ同等となっている。
このようにトーチ１の前進角ｅとシフト角αを付加して
溶接を行うようにすると、第２図（ａ） 、 （ｂ）に
示すように、溶融プールの平面形状が溶接方向前方が尖
るようになるとともに、管２の横断面方向の溶融状態も
トーチ１の下側から順次溶接方向前方に向かって長くな
っており、溶融プール前方の予熱が促進され、トーチ１
の全姿勢にわたって安定１７、良好な裏波ビード３が形
成される。
溶接を行うようにすると、第２図（ａ） 、 （ｂ）に
示すように、溶融プールの平面形状が溶接方向前方が尖
るようになるとともに、管２の横断面方向の溶融状態も
トーチ１の下側から順次溶接方向前方に向かって長くな
っており、溶融プール前方の予熱が促進され、トーチ１
の全姿勢にわたって安定１７、良好な裏波ビード３が形
成される。
また、管２に軸方向断面の溶接状態においても、第２図
（ｂ）に示すように、従来の略扇形から略矩形に近くな
っており、裏波ビード３も凸状になっている。
（ｂ）に示すように、従来の略扇形から略矩形に近くな
っており、裏波ビード３も凸状になっている。
次に、このような裏波ビードに及はすトーチの前進角ｅ
の影響と裏波ビードに及はすトーチ狙い位置（シフト角
α）の影響について、実験を行っ実験では、溶接条件を
、例えば代表のように定めた。この場合、溶接スタート
位置を管２の頂部（第５図での０度の位置）とせず、シ
フト方向（反時計方向）に４５度後退させた位置とし、
この点から４５度ごとの８ステージについて、自動溶接
条件をプログラムし、これを表で示した。
の影響と裏波ビードに及はすトーチ狙い位置（シフト角
α）の影響について、実験を行っ実験では、溶接条件を
、例えば代表のように定めた。この場合、溶接スタート
位置を管２の頂部（第５図での０度の位置）とせず、シ
フト方向（反時計方向）に４５度後退させた位置とし、
この点から４５度ごとの８ステージについて、自動溶接
条件をプログラムし、これを表で示した。
実験溶接条件
■ 裏波ビードに及ぼすトーチ角度の影響を調べるため
、トーチ１に前進角θを０度、１ｏ度、２０度、３５度
に変化させるとともに、後進角を１０度及び３５麿とし
て裏波ビード３の高さを計測し、その結果を第３図に示
した。
、トーチ１に前進角θを０度、１ｏ度、２０度、３５度
に変化させるとともに、後進角を１０度及び３５麿とし
て裏波ビード３の高さを計測し、その結果を第３図に示
した。
この第３図から明らかなように、トーチ１に前進角θを
付加することが裏波ビード３の形成に有効であることが
分かり、どの場合、１０度以上とすることが有効である
が、余り大きくするとトーチ１の先端の確認などが困難
となるなど新たな問題が生じることもあり、好ましくは
１０度から３５度の範囲である。
付加することが裏波ビード３の形成に有効であることが
分かり、どの場合、１０度以上とすることが有効である
が、余り大きくするとトーチ１の先端の確認などが困難
となるなど新たな問題が生じることもあり、好ましくは
１０度から３５度の範囲である。
■ 裏波ビードに及はすトーチ狙い位置の影響を調べる
ため、トーチ１の前進角ｅを２０度一定とし、シフト量
ＸをＯｍｍ、 １．０ｍｍ 、 １．５ｍｍ 、 ３．
０ａｍとし、逆方向にシフトするマイナスシフト量Ｘ−
２，０＋＋＋ｍとした場合についても実験を行い、形成
された裏波ビード３の高さを計測し、その結果を第４図
に示した。
ため、トーチ１の前進角ｅを２０度一定とし、シフト量
ＸをＯｍｍ、 １．０ｍｍ 、 １．５ｍｍ 、 ３．
０ａｍとし、逆方向にシフトするマイナスシフト量Ｘ−
２，０＋＋＋ｍとした場合についても実験を行い、形成
された裏波ビード３の高さを計測し、その結果を第４図
に示した。
この第４図から明らかなように、トーチ１を円周方向後
方にシフトすることが裏波ビード３の形成に有効である
ことか分かる。
方にシフトすることが裏波ビード３の形成に有効である
ことか分かる。
そして、この場合の実験結果から、シフト量Ｘをシフト
角α（Ｘ −ｃｏｓα）として表した場合には、５度な
いし２０度の範囲が好ましい。
角α（Ｘ −ｃｏｓα）として表した場合には、５度な
いし２０度の範囲が好ましい。
なお、上記実施例では、管を水平とし垂直面内でトーチ
を旋回する場合で説明したが、管を垂直とする場合など
他の姿勢の場合でも同様に適用できるものである。
を旋回する場合で説明したが、管を垂直とする場合など
他の姿勢の場合でも同様に適用できるものである。
また、この発明の要旨を変更しない範囲で各構成要素に
変更を加えても良い。
変更を加えても良い。
［発明の効果］
以上、一実施例とともに具体的に説明したようにこの発
明の管の全姿勢裏波溶接方法によれば、トーチに前進角
を付加するとともに、管の半径方向に対してトーチ先端
を後方にシフト角の分だけシフトして溶接するようにし
たので、加熱すべき管肉厚をほぼ一定としたまま溶融プ
ール前方の予熱を促進することができるとともに、溶融
プールの形状を先が尖るようにすることができ、管の全
姿勢について安定した裏波ビードを得ることができる。
明の管の全姿勢裏波溶接方法によれば、トーチに前進角
を付加するとともに、管の半径方向に対してトーチ先端
を後方にシフト角の分だけシフトして溶接するようにし
たので、加熱すべき管肉厚をほぼ一定としたまま溶融プ
ール前方の予熱を促進することができるとともに、溶融
プールの形状を先が尖るようにすることができ、管の全
姿勢について安定した裏波ビードを得ることができる。
第１図及び第２図はこの発明の管の全姿勢裏波溶接方法
の一実施例にかかり、第１図は溶接トーチの状態の説明
図、第２図はこの発明及び従来の溶融プールの形状の説
明図である。 第３図及び第４図はこの発明の管の全姿勢裏波溶接方法
の一実施例による実験結果の説明図である。 第５図は従来の溶接トーチの状態の説明図である。 １ ： ト＝−チ（溶接トーチ）、 ２：管（被溶接管）、 ３：裏波ビード、 ｅ：前進角、 α：シフト角、 Ｌ、Ｌ−：半径線、 ｔ、ｔｔ、Ｔ：管肉厚。 図 ト ーチ 管
の一実施例にかかり、第１図は溶接トーチの状態の説明
図、第２図はこの発明及び従来の溶融プールの形状の説
明図である。 第３図及び第４図はこの発明の管の全姿勢裏波溶接方法
の一実施例による実験結果の説明図である。 第５図は従来の溶接トーチの状態の説明図である。 １ ： ト＝−チ（溶接トーチ）、 ２：管（被溶接管）、 ３：裏波ビード、 ｅ：前進角、 α：シフト角、 Ｌ、Ｌ−：半径線、 ｔ、ｔｔ、Ｔ：管肉厚。 図 ト ーチ 管
Claims (1)
- 管同志を全姿勢で裏波ビードを形成しながら溶接するに
際し、トーチに前進角を付加するとともに、トーチ先端
を半径方向に対して後方にシフト角を付加して溶接する
ようにしたことを特徴とする管の全姿勢裏波溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220290A JPH03248771A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 管の全姿勢裏波溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4220290A JPH03248771A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 管の全姿勢裏波溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248771A true JPH03248771A (ja) | 1991-11-06 |
Family
ID=12629426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4220290A Pending JPH03248771A (ja) | 1990-02-22 | 1990-02-22 | 管の全姿勢裏波溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03248771A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454472B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2004-12-17 | 주식회사 로보테크 | 아아크 용접 로보트의 용접 토치 각도 제어 방법 및 장치 |
| CN106392249A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-02-15 | 中国华冶科工集团有限公司 | 一种省煤器出口集箱管道焊接方法 |
-
1990
- 1990-02-22 JP JP4220290A patent/JPH03248771A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100454472B1 (ko) * | 1996-12-30 | 2004-12-17 | 주식회사 로보테크 | 아아크 용접 로보트의 용접 토치 각도 제어 방법 및 장치 |
| CN106392249A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-02-15 | 中国华冶科工集团有限公司 | 一种省煤器出口集箱管道焊接方法 |
| CN106392249B (zh) * | 2016-11-21 | 2019-01-11 | 中国华冶科工集团有限公司 | 一种省煤器出口集箱管道焊接方法 |
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