JPH0380591B2 - - Google Patents
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- JPH0380591B2 JPH0380591B2 JP63075689A JP7568988A JPH0380591B2 JP H0380591 B2 JPH0380591 B2 JP H0380591B2 JP 63075689 A JP63075689 A JP 63075689A JP 7568988 A JP7568988 A JP 7568988A JP H0380591 B2 JPH0380591 B2 JP H0380591B2
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は、各種工業分野、特に、クラツド鋼
（複合金属）や高級合金の接合を行う要求が多い
原子力、化学プラント関係において有効に利用で
きる複式アーク溶接法に関するものである。 ［従来の技術］ 現在、ガスシールド溶接の自動化、ロボツト化
が進められているが、これら装置に使用されてい
る溶接法は、通常、TIGまたはMIG・MAG溶接
法のいずれかであり、自動機構はその溶接のため
のトーチの移動を制御するようにしている。即
ち、これらの自動化、ロボツト化は、人間の手に
代つて機械的にトーチを移動させるようにしたも
のであり、従つて半自動溶接と性能的に変らず、
ロボツトの能力を充分に生かしているとは言えな
い。 また、例えば、***ビンツエル社では、TIG溶
接及びMIG溶接のトーチを自動交換するシステ
ムを実用化し、国内においても１台の装置で複数
の溶接機を選択使用できる複合機能形アーク溶接
機が開発されているが、いずれも母材に応じて複
数のトーチを自動交換可能にしたものであり、溶
接に際してはTIGまたはMIGを独立に用いるこ
とを前提としている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上述したように、現在までの溶接の自動化、ロ
ボツト化においては、母材に応じて選択された単
一の溶接法によつて溶接を行うことを前提とし、
従つて、ロボツトを用いてもその能力を充分に生
かしていない。 しかしながら、板厚形状、材質などの条件の変
化に対応して最適状態で溶接するには、溶接パス
ごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、及びそれ
らに機能付加を行つた特殊溶接の内から適切な溶
接方法及び溶接条件を選択し、それに伴つて必要
なトーチ交換や、アークを磁気制御するためのプ
ローブ、溶加ワイヤ供給装置等の機能付加装置の
進退を行うのが極めて有効である。 本発明の技術的課題は、かかる溶接法を実現し
て、溶接の自動化の能力向上を図ることにある。 ［課題を解決するための手段、作用］ 上記課題を解決するための本発明の複式アーク
溶接法は、複数回の溶接パスによつてガスシール
ド溶接を行うに際し、溶接方法の選択機能を有す
る制御装置に、入力装置または検出器から母材に
関する情報を入力し、その制御装置において、各
溶接パスごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、
磁気制御TIG溶接、溶加ワイヤ式磁気制御MIG
溶接及びTIG・MIG複合アーク溶接の内から適
切な溶接方法及び溶接条件を自動的に選定し、そ
の結果に基づいて、各溶接パスごとに必要なトー
チ交換、機能付加のための装置の進退を行うこと
を特徴とするものである。 各溶接パスごとに選択できる溶接法としては、
一般的なTIG溶接及びMIG・MAG溶接、並びに
それらに機能付加を行つた溶接で、本発明者らが
先に特開昭58−138568号「TIGアーク・MIGア
ーク複合溶接法」、特開昭60−206581号「磁気制
御TIG溶接法」、及び特開昭62−124077号「溶加
ワイヤ式磁気制御MIG溶接法」として提案して
いるような溶接法がある。 これらの既提案の各溶接法及びその特徴につい
て簡単に説明すると、次の通りである。 Ａ 「TIGアーク・MIGアーク複合溶接法」 先行するミグアーク溶接用トーチとそれに追随
移動するテイグアーク溶接用トーチの電極を、母
材上における略同一部分に指向させ、両トーチに
よる溶接部分に磁場を与え、その磁束密度の大き
さにより両トーチによるアークの反発等を抑制し
て、ミグアークをワイヤの送給方向に修正しなが
ら溶接する複合溶接方法。 この方法によれば、ミグアーク溶接のスパツタ
の多い不安定な条件において、スパツタの全く発
生しない安定なアークによりすぐれたビードの溶
接を行うことができる。 Ｂ 「磁気制御TIG溶接法」 先端を扁平にしてその幅の中心に溝を形設した
電極棒を用い、この電極棒と母材との間に発生さ
せたアークに対してその電極棒の近辺に配置した
電極プローブによつて交番磁場を作用させ、溶融
池に複数本のワイヤを並列送給しながらアーク溶
接を行う溶接法。 この方法によれば、磁気制御アークの特性の利
用により、従来のTIG溶接法に比べてワイヤ溶融
量が著しく高められ、溶接電流に比して高能率化
を図ることができる。また、それと同時に、凸形
ビードになるのを抑制し、溶込み率の少ない低希
釈率溶接を行うことができる。 Ｃ 「溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法」 MIG溶接に際し、その溶接に伴うアーク直下
の溶融部分に溶加ワイヤを供給し、かつそのアー
クに磁気プローブによる交流磁場を作用させなが
ら溶接を行う溶接法。 この方法によれば、MIG溶接による異材溶接
や肉盛溶接を、凸ビード化を抑制しながら能率的
かつ高品質に行うことができる。 第３図ないし第５図には、TIG溶接法（Ｔ）、
MIG溶接法（Ｍ），及び上記Ａ〜Ｃの各溶接法の
特性を比較して示している。これらの溶接法は、
溶着量、じん性、ビード外観、溶接速度などの各
種特性を異にするものであり、従つて各溶接パス
ごとにそれらのなかから適切な溶接方法を選択す
ることにより、品質、能率面で優れた性能を得る
ことができる。 制御装置において、母材の板厚形状、材質など
の条件の変化に対応して最適の溶接方法を選択す
るには、その制御装置に溶接方法の選択機能を持
たせておき、入力装置により母材に関する情報を
予め制御装置に入力し、溶接パスごとに条件の変
化を計算させるとか、比較的簡単に検出可能な条
件については検出器を設けて、溶接パスごとの条
件の変化を逐次検出させるなどの手段が採用され
る。 制御装置において適切な溶接方法及び溶接条件
が選択されると、その結果に基づいて、必要な溶
接機器が溶接パスごとに動作位置に導出される。
例えば、前回の溶接パスにおける他の溶接法に代
えて、TIG溶接か選択された場合には、トーチ交
換によりTIG溶接用トーチが動作位置に移動せし
められる。TIG溶接TIGG・MAG溶接に機能付
加を行つた溶接方法が選択された場合には、付加
すべき機能に応じて、アークを磁気制御するため
のプローブや、溶加ワイヤ供給装置等の機能付加
装置を、動作位置にあるトーチの近くに移動させ
ることもできるが、それらの機能付加装置を備え
たトーチを、他のトーチに代えて動作位置に移動
させることもできる。 このようにして必要なトーチが所定の位置に配
置されると、自動機構によりそのトーチの移動が
制御され、制御装置により選択された溶接条件で
溶接が行われる。 ［実施例］ 以下に、本発明の方法において選択される溶接
法の一例について説明する。 (1) 単一材（裏板なし）の場合（第１図） 第１層目（初層）：裏波の形成が容易で、高い
じん性が得られるTIG溶接法。 第２層目（中間層）：能率向上のため、溶着量
の大きい溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法。 第３層目（最終層）：ビード形状、ビード外観
を良好にするため、磁気制御TIG溶接法。 (2) 単一材（裏板あり）の場合 第１層目（初層）：融合不良防止のため、磁気
制御MIG溶接法。 第２層目（最終層）：溶着量の増大、余盛の制
御のため、溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法。 (3) 炭素鋼にステンレス鋼を積層したクラツド材
の場合（第２図） 第１層目（初層）：ステンレス・ワイヤを用い
たTIG溶接法。 第２層目（中間層）：ニツケルまたはステンレ
スの電極ワイヤを用い、溶加ワイヤとして軟鋼を
用いた溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法。 第３層目（最終層）：電極ワイヤ及び溶加ワイ
ヤとして軟鋼を用いた溶加ワイヤ式磁気制御
MIG溶接法。
（複合金属）や高級合金の接合を行う要求が多い
原子力、化学プラント関係において有効に利用で
きる複式アーク溶接法に関するものである。 ［従来の技術］ 現在、ガスシールド溶接の自動化、ロボツト化
が進められているが、これら装置に使用されてい
る溶接法は、通常、TIGまたはMIG・MAG溶接
法のいずれかであり、自動機構はその溶接のため
のトーチの移動を制御するようにしている。即
ち、これらの自動化、ロボツト化は、人間の手に
代つて機械的にトーチを移動させるようにしたも
のであり、従つて半自動溶接と性能的に変らず、
ロボツトの能力を充分に生かしているとは言えな
い。 また、例えば、***ビンツエル社では、TIG溶
接及びMIG溶接のトーチを自動交換するシステ
ムを実用化し、国内においても１台の装置で複数
の溶接機を選択使用できる複合機能形アーク溶接
機が開発されているが、いずれも母材に応じて複
数のトーチを自動交換可能にしたものであり、溶
接に際してはTIGまたはMIGを独立に用いるこ
とを前提としている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上述したように、現在までの溶接の自動化、ロ
ボツト化においては、母材に応じて選択された単
一の溶接法によつて溶接を行うことを前提とし、
従つて、ロボツトを用いてもその能力を充分に生
かしていない。 しかしながら、板厚形状、材質などの条件の変
化に対応して最適状態で溶接するには、溶接パス
ごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、及びそれ
らに機能付加を行つた特殊溶接の内から適切な溶
接方法及び溶接条件を選択し、それに伴つて必要
なトーチ交換や、アークを磁気制御するためのプ
ローブ、溶加ワイヤ供給装置等の機能付加装置の
進退を行うのが極めて有効である。 本発明の技術的課題は、かかる溶接法を実現し
て、溶接の自動化の能力向上を図ることにある。 ［課題を解決するための手段、作用］ 上記課題を解決するための本発明の複式アーク
溶接法は、複数回の溶接パスによつてガスシール
ド溶接を行うに際し、溶接方法の選択機能を有す
る制御装置に、入力装置または検出器から母材に
関する情報を入力し、その制御装置において、各
溶接パスごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、
磁気制御TIG溶接、溶加ワイヤ式磁気制御MIG
溶接及びTIG・MIG複合アーク溶接の内から適
切な溶接方法及び溶接条件を自動的に選定し、そ
の結果に基づいて、各溶接パスごとに必要なトー
チ交換、機能付加のための装置の進退を行うこと
を特徴とするものである。 各溶接パスごとに選択できる溶接法としては、
一般的なTIG溶接及びMIG・MAG溶接、並びに
それらに機能付加を行つた溶接で、本発明者らが
先に特開昭58−138568号「TIGアーク・MIGア
ーク複合溶接法」、特開昭60−206581号「磁気制
御TIG溶接法」、及び特開昭62−124077号「溶加
ワイヤ式磁気制御MIG溶接法」として提案して
いるような溶接法がある。 これらの既提案の各溶接法及びその特徴につい
て簡単に説明すると、次の通りである。 Ａ 「TIGアーク・MIGアーク複合溶接法」 先行するミグアーク溶接用トーチとそれに追随
移動するテイグアーク溶接用トーチの電極を、母
材上における略同一部分に指向させ、両トーチに
よる溶接部分に磁場を与え、その磁束密度の大き
さにより両トーチによるアークの反発等を抑制し
て、ミグアークをワイヤの送給方向に修正しなが
ら溶接する複合溶接方法。 この方法によれば、ミグアーク溶接のスパツタ
の多い不安定な条件において、スパツタの全く発
生しない安定なアークによりすぐれたビードの溶
接を行うことができる。 Ｂ 「磁気制御TIG溶接法」 先端を扁平にしてその幅の中心に溝を形設した
電極棒を用い、この電極棒と母材との間に発生さ
せたアークに対してその電極棒の近辺に配置した
電極プローブによつて交番磁場を作用させ、溶融
池に複数本のワイヤを並列送給しながらアーク溶
接を行う溶接法。 この方法によれば、磁気制御アークの特性の利
用により、従来のTIG溶接法に比べてワイヤ溶融
量が著しく高められ、溶接電流に比して高能率化
を図ることができる。また、それと同時に、凸形
ビードになるのを抑制し、溶込み率の少ない低希
釈率溶接を行うことができる。 Ｃ 「溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法」 MIG溶接に際し、その溶接に伴うアーク直下
の溶融部分に溶加ワイヤを供給し、かつそのアー
クに磁気プローブによる交流磁場を作用させなが
ら溶接を行う溶接法。 この方法によれば、MIG溶接による異材溶接
や肉盛溶接を、凸ビード化を抑制しながら能率的
かつ高品質に行うことができる。 第３図ないし第５図には、TIG溶接法（Ｔ）、
MIG溶接法（Ｍ），及び上記Ａ〜Ｃの各溶接法の
特性を比較して示している。これらの溶接法は、
溶着量、じん性、ビード外観、溶接速度などの各
種特性を異にするものであり、従つて各溶接パス
ごとにそれらのなかから適切な溶接方法を選択す
ることにより、品質、能率面で優れた性能を得る
ことができる。 制御装置において、母材の板厚形状、材質など
の条件の変化に対応して最適の溶接方法を選択す
るには、その制御装置に溶接方法の選択機能を持
たせておき、入力装置により母材に関する情報を
予め制御装置に入力し、溶接パスごとに条件の変
化を計算させるとか、比較的簡単に検出可能な条
件については検出器を設けて、溶接パスごとの条
件の変化を逐次検出させるなどの手段が採用され
る。 制御装置において適切な溶接方法及び溶接条件
が選択されると、その結果に基づいて、必要な溶
接機器が溶接パスごとに動作位置に導出される。
例えば、前回の溶接パスにおける他の溶接法に代
えて、TIG溶接か選択された場合には、トーチ交
換によりTIG溶接用トーチが動作位置に移動せし
められる。TIG溶接TIGG・MAG溶接に機能付
加を行つた溶接方法が選択された場合には、付加
すべき機能に応じて、アークを磁気制御するため
のプローブや、溶加ワイヤ供給装置等の機能付加
装置を、動作位置にあるトーチの近くに移動させ
ることもできるが、それらの機能付加装置を備え
たトーチを、他のトーチに代えて動作位置に移動
させることもできる。 このようにして必要なトーチが所定の位置に配
置されると、自動機構によりそのトーチの移動が
制御され、制御装置により選択された溶接条件で
溶接が行われる。 ［実施例］ 以下に、本発明の方法において選択される溶接
法の一例について説明する。 (1) 単一材（裏板なし）の場合（第１図） 第１層目（初層）：裏波の形成が容易で、高い
じん性が得られるTIG溶接法。 第２層目（中間層）：能率向上のため、溶着量
の大きい溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法。 第３層目（最終層）：ビード形状、ビード外観
を良好にするため、磁気制御TIG溶接法。 (2) 単一材（裏板あり）の場合 第１層目（初層）：融合不良防止のため、磁気
制御MIG溶接法。 第２層目（最終層）：溶着量の増大、余盛の制
御のため、溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法。 (3) 炭素鋼にステンレス鋼を積層したクラツド材
の場合（第２図） 第１層目（初層）：ステンレス・ワイヤを用い
たTIG溶接法。 第２層目（中間層）：ニツケルまたはステンレ
スの電極ワイヤを用い、溶加ワイヤとして軟鋼を
用いた溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法。 第３層目（最終層）：電極ワイヤ及び溶加ワイ
ヤとして軟鋼を用いた溶加ワイヤ式磁気制御
MIG溶接法。
【表】
また、第６図は、本発明に基づいて、第１層に
溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法、第２層に磁
気制御TIG溶接法を用いた場合（複式溶接）と、
単式TIG溶接及び単式MIG溶接の場合のパス厚
さを比較したものである。第１表にそれらの溶接
条件を示す。この実験結果により、本発明では極
めて能率的な溶接を行えることが分かる。 ［発明の効果］ 以上に詳述した本発明の方法によれば、溶接パ
スごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、及びそ
れらに機能付加を行つた特殊溶接の内から適切な
溶接方法及び溶接条件を選択し、必要なトーチ交
換や機能付加装置の利用を行うので、溶接の自動
化の能力向上を図ることができ、しかも、各溶接
パスごとに最も特性の優れた溶接法と溶接条件を
選択して溶接できるので、ビード外観、溶接金属
のじん性向上、希釈率の制御、融合不良の防止を
図り、かつ溶着量の増大、高速溶接など、高品
質、高能率化を図ることができる。
溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接法、第２層に磁
気制御TIG溶接法を用いた場合（複式溶接）と、
単式TIG溶接及び単式MIG溶接の場合のパス厚
さを比較したものである。第１表にそれらの溶接
条件を示す。この実験結果により、本発明では極
めて能率的な溶接を行えることが分かる。 ［発明の効果］ 以上に詳述した本発明の方法によれば、溶接パ
スごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、及びそ
れらに機能付加を行つた特殊溶接の内から適切な
溶接方法及び溶接条件を選択し、必要なトーチ交
換や機能付加装置の利用を行うので、溶接の自動
化の能力向上を図ることができ、しかも、各溶接
パスごとに最も特性の優れた溶接法と溶接条件を
選択して溶接できるので、ビード外観、溶接金属
のじん性向上、希釈率の制御、融合不良の防止を
図り、かつ溶着量の増大、高速溶接など、高品
質、高能率化を図ることができる。
第１図及び第２図は、本発明に係る複式アーク
溶接法の実施状態を示す断面図、第３図ないし第
５図は各種溶接法の特性を比較して示す線図、第
６図は本発明に関連した実験の結果を示す線図で
ある。
溶接法の実施状態を示す断面図、第３図ないし第
５図は各種溶接法の特性を比較して示す線図、第
６図は本発明に関連した実験の結果を示す線図で
ある。
Claims (1)
- １ 複数回の溶接パスによつてガスシールド溶接
を行うに際し、溶接方法の選択機能を有する制御
装置に、入力装置または検出器から母材に関する
情報を入力し、その制御装置において、各溶接パ
スごとに、TIG溶接、MIG・MAG溶接、磁気制
御TIG溶接、溶加ワイヤ式磁気制御MIG溶接及
びTIG・MIG複合アーク溶接の内から適切な溶
接方法及び溶接条件を自動的に選定し、その結果
に基づいて、各溶接パスごとに必要なトーチ交
換、機能付加のための装置の進退を行うことを特
徴とする複式アーク溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7568988A JPH01249270A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 複式アーク溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7568988A JPH01249270A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 複式アーク溶接法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01249270A JPH01249270A (ja) | 1989-10-04 |
| JPH0380591B2 true JPH0380591B2 (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=13583418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7568988A Granted JPH01249270A (ja) | 1988-03-29 | 1988-03-29 | 複式アーク溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01249270A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107127430A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-09-05 | 上海森松新能源设备有限公司 | 压力容器复合板的焊接方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5493651A (en) * | 1978-01-05 | 1979-07-24 | Babcock Hitachi Kk | Narrow gap one side welding method |
-
1988
- 1988-03-29 JP JP7568988A patent/JPH01249270A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5493651A (en) * | 1978-01-05 | 1979-07-24 | Babcock Hitachi Kk | Narrow gap one side welding method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01249270A (ja) | 1989-10-04 |
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