JPH0577047A - 鋼管の突合せ溶接法 - Google Patents
鋼管の突合せ溶接法Info
- Publication number
- JPH0577047A JPH0577047A JP24566891A JP24566891A JPH0577047A JP H0577047 A JPH0577047 A JP H0577047A JP 24566891 A JP24566891 A JP 24566891A JP 24566891 A JP24566891 A JP 24566891A JP H0577047 A JPH0577047 A JP H0577047A
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- Japan
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- welding
- gas
- groove
- depth
- pipe
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- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｕ開先に於て、裏当て金を省略する。
【構成】 鋼管の突合せ溶接に於て、開先のルート面を
当接せしめ内面溶接にＡｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10
％、Ｏ2 0.1〜１％、残部Ｈｅからなる４元ガスをシー
ルドガスとして消耗電極式アーク溶接を行なう。 【作用及び効果】 上記成分比の４元ガスは、通常シー
ルドガスに用られるＡｒ、ＣＯ2単独ガス或はＡｒ−Ｃ
Ｏ2混合ガスに比べて電位傾度が高く、強いプラズマ気
流を発生し、エネルギー密度を大きくし、溶け込みの深
い幅広のビードを形成し得る。従って、管内面からの開
先合わせ面へのトーチの芯が少しずれても、管内面から
の溶接金属と、外面からの溶接金属とは確実に繋がり、
溶接部の信頼性を向上できる。又、溶け込み深さは１０
mm程度は可能であり、その分だけ開先深さを浅くでき、
外側からの溶接時間を短縮できる。
当接せしめ内面溶接にＡｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10
％、Ｏ2 0.1〜１％、残部Ｈｅからなる４元ガスをシー
ルドガスとして消耗電極式アーク溶接を行なう。 【作用及び効果】 上記成分比の４元ガスは、通常シー
ルドガスに用られるＡｒ、ＣＯ2単独ガス或はＡｒ−Ｃ
Ｏ2混合ガスに比べて電位傾度が高く、強いプラズマ気
流を発生し、エネルギー密度を大きくし、溶け込みの深
い幅広のビードを形成し得る。従って、管内面からの開
先合わせ面へのトーチの芯が少しずれても、管内面から
の溶接金属と、外面からの溶接金属とは確実に繋がり、
溶接部の信頼性を向上できる。又、溶け込み深さは１０
mm程度は可能であり、その分だけ開先深さを浅くでき、
外側からの溶接時間を短縮できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鋼管の突合せ溶接法に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】鋼管の突合せ溶接はＭＡＧ、
ＭＩＧ、ＴＩＧ、或はＳＡＷ、ＳＭＡＷ等により第５図
ａのＵ開先(２)或は第５図ｂのＶ開先(21)と裏当て金
(３)を用いた外面からの片側溶接、或は第５図ｃのＸ開
先(22)、第５図ｄのＨ開先(23)を用いた内、外面からの
両面溶接が行なわれている。
ＭＩＧ、ＴＩＧ、或はＳＡＷ、ＳＭＡＷ等により第５図
ａのＵ開先(２)或は第５図ｂのＶ開先(21)と裏当て金
(３)を用いた外面からの片側溶接、或は第５図ｃのＸ開
先(22)、第５図ｄのＨ開先(23)を用いた内、外面からの
両面溶接が行なわれている。
【０００３】鋼管(１)を構造材として用いるのであれ
ば、裏当て金(３)の存在は邪魔にはならないが、流体用
パイプとして用いるのであれば、裏当て金(３)が流体抵
抗となる問題がある。裏当て金(３)を省略して、外面か
ら裏波溶接によって管の継手部内面に裏波を表出し、次
いで開先を溶接金属で埋める溶接法もあるが、炭素鋼、
低合金鋼では片側からのＭＡＧ、ＭＩＧによる裏波溶接
はかなり困難である。
ば、裏当て金(３)の存在は邪魔にはならないが、流体用
パイプとして用いるのであれば、裏当て金(３)が流体抵
抗となる問題がある。裏当て金(３)を省略して、外面か
ら裏波溶接によって管の継手部内面に裏波を表出し、次
いで開先を溶接金属で埋める溶接法もあるが、炭素鋼、
低合金鋼では片側からのＭＡＧ、ＭＩＧによる裏波溶接
はかなり困難である。
【０００４】両面溶接によって管の内、外の開先に溶接
金属を充満させるには、溶接パス数が増えて能率が悪
く、又、開先に充満させる溶加材、即ち、溶接ワイヤー
の供給量を多く必要とし、コスト高を招来する。
金属を充満させるには、溶接パス数が増えて能率が悪
く、又、開先に充満させる溶加材、即ち、溶接ワイヤー
の供給量を多く必要とし、コスト高を招来する。
【０００５】出願人は、片側溶接の開先形状で裏当て金
を省略すべく、管の裏側からＭＡＧ或はＭＩＧ溶接によ
って１〜２層溶接を行ない、次に管の外側から溶接を行
なって開先に溶加材を充填することを試みた。
を省略すべく、管の裏側からＭＡＧ或はＭＩＧ溶接によ
って１〜２層溶接を行ない、次に管の外側から溶接を行
なって開先に溶加材を充填することを試みた。
【０００６】ところが、図３に示す如く、ＭＡＧ、ＭＩ
Ｇの１パスの溶接ビード(４)の断面形状は、先端が尖が
って先端の溶け込み幅及び溶け込み深さは小さい。従っ
て開先合わせ面に対して溶接トーチの芯がずれると、図
４の如く、管内面からの１パス溶接ビード(４)と、外面
からの溶接金属(５)とが繋がらず溶接部の信頼性に欠け
ることが判った。
Ｇの１パスの溶接ビード(４)の断面形状は、先端が尖が
って先端の溶け込み幅及び溶け込み深さは小さい。従っ
て開先合わせ面に対して溶接トーチの芯がずれると、図
４の如く、管内面からの１パス溶接ビード(４)と、外面
からの溶接金属(５)とが繋がらず溶接部の信頼性に欠け
ることが判った。
【０００７】出願人は、Ａｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10
％、Ｏ2 0.1〜１％残部Ｈｅからなる４元ガスをシール
ドガスとする公知のＴ.Ｉ.Ｍ.Ｅ(Transfered Ionized M
oltenEnergy)プロセス(特開昭５９−４５０８４号)は、
溶け込み深さ、溶け込み幅が大きくなることに着目し、
この溶接プロセスを内面溶接に実施することにより、裏
当て金(３)を省略できる溶接法を明らかにするものであ
る。
％、Ｏ2 0.1〜１％残部Ｈｅからなる４元ガスをシール
ドガスとする公知のＴ.Ｉ.Ｍ.Ｅ(Transfered Ionized M
oltenEnergy)プロセス(特開昭５９−４５０８４号)は、
溶け込み深さ、溶け込み幅が大きくなることに着目し、
この溶接プロセスを内面溶接に実施することにより、裏
当て金(３)を省略できる溶接法を明らかにするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決する手段】本発明は、鋼管の突合せ溶接に
於て、Ａｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10％、Ｏ2 0.1〜１
％、残部Ｈｅからなる４元ガスをシールドガスとして管
内面の全周に亘って１パスのみ消耗電極式アーク溶接を
行なって一層の溶接ビードを形成し、外面溶接にて開先
を溶接金属で埋める。
於て、Ａｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10％、Ｏ2 0.1〜１
％、残部Ｈｅからなる４元ガスをシールドガスとして管
内面の全周に亘って１パスのみ消耗電極式アーク溶接を
行なって一層の溶接ビードを形成し、外面溶接にて開先
を溶接金属で埋める。
【０００９】
【作用及び効果】Ａｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10％、Ｏ2
0.1〜１％、残部Ｈｅからなる４元ガスをシールドガス
とする消耗電極式アーク溶接、所謂Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセ
スは、通常シールドガスに用られるＡｒ、ＣＯ2単独ガ
ス或はＡｒ−ＣＯ2混合ガスに比べて電位傾度が高く強
いプラズマ気流を発生し、エネルギー密度を大きくす
る。又、発生したアークを安定したローテーションアー
クに形成し得るため、溶け込みの深い幅広のビードを得
ることができる。
0.1〜１％、残部Ｈｅからなる４元ガスをシールドガス
とする消耗電極式アーク溶接、所謂Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセ
スは、通常シールドガスに用られるＡｒ、ＣＯ2単独ガ
ス或はＡｒ−ＣＯ2混合ガスに比べて電位傾度が高く強
いプラズマ気流を発生し、エネルギー密度を大きくす
る。又、発生したアークを安定したローテーションアー
クに形成し得るため、溶け込みの深い幅広のビードを得
ることができる。
【００１０】従って、管内面にＴ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスを
施す際、トーチの芯が少しずれても溶け込みの深い、幅
広のビードを形成し得るため、管内面の１パス溶接ビー
ド(４)と外面からの溶接金属(５)とが確実に繋がり、溶
接部の信頼性を向上できる。
施す際、トーチの芯が少しずれても溶け込みの深い、幅
広のビードを形成し得るため、管内面の１パス溶接ビー
ド(４)と外面からの溶接金属(５)とが確実に繋がり、溶
接部の信頼性を向上できる。
【００１１】Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスでの溶け込み深さは
１０mm程度は可能であり、その分だけ開先深さを浅くで
き、外側からの溶接時間を短縮できる。
１０mm程度は可能であり、その分だけ開先深さを浅くで
き、外側からの溶接時間を短縮できる。
【００１２】
【実施例】溶接すべき２本の鋼管をターニングローラに
搭載して、互いの開先のルート面を当接せしめて回転さ
せ、マニュプレータに保持した溶接トーチによって自動
溶接を行なった。
搭載して、互いの開先のルート面を当接せしめて回転さ
せ、マニュプレータに保持した溶接トーチによって自動
溶接を行なった。
【００１３】以下データを示す。 鋼管 材質 ＳＣＷ４９０−ＣＦ(ＪＩＳ Ｇ５２０１) 外径 ５００mm 肉厚 ５０mm
【００１４】開先(Ｕ開先) 開先深さ ４０mm 開先角度 ４° ルート面長さ １０mm ルート間隔 ０mm
【００１５】内面溶接(Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセス) シールドガス 成分比 Ａｒ 40％、ＣＯ2 ３％、Ｏ2 0.1％、残部Ｈ
ｅ シールドガス使用量 ２０リットル/分 消耗電極ワイヤー 直径１.２mm ワイヤー供給量 ２０ｍ／分 電流 ４００Ａ 電圧 ４４Ｖ 溶接速度 ２７０mm／分 パス数 １パス
ｅ シールドガス使用量 ２０リットル/分 消耗電極ワイヤー 直径１.２mm ワイヤー供給量 ２０ｍ／分 電流 ４００Ａ 電圧 ４４Ｖ 溶接速度 ２７０mm／分 パス数 １パス
【００１６】外面溶接 ＣＯ2シールド溶接 パス数 １１パス
【００１７】上記溶接条件によって、図１に示す如く、
内面１パス溶接ビード(４)と、外面溶接金属(５)とが完
全に繋がった突き合わせ溶接が実現できた。
内面１パス溶接ビード(４)と、外面溶接金属(５)とが完
全に繋がった突き合わせ溶接が実現できた。
【００１８】尚、Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスによる４元ガス
は、一般のＭＡＧシールドガスであるＡｒに加えて電離
電圧、電位傾度の大きいＨｅを入れることでアーク電圧
を上げてアークエネルギーを増やし、プラズマ気流及び
エネルギーを発生させアークの硬直性、溶け込みを深く
し、溶滴はアークプラズマ柱の中にのみ存在するアーク
物理現象を得ることができる。Ｏ2はこれらガスを電離
しやすくするために必要であり、ＣＯ2はアークプラズ
マの硬直性を上げ、溶け込みを増やすために重要であ
る。Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスによる４元ガスは、上記４つ
のガスがそれぞれ優れた特性を発揮する様な比率に混合
されており、その比率はＡｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10
％、Ｏ2 0.1〜１％、残部Ｈｅである。
は、一般のＭＡＧシールドガスであるＡｒに加えて電離
電圧、電位傾度の大きいＨｅを入れることでアーク電圧
を上げてアークエネルギーを増やし、プラズマ気流及び
エネルギーを発生させアークの硬直性、溶け込みを深く
し、溶滴はアークプラズマ柱の中にのみ存在するアーク
物理現象を得ることができる。Ｏ2はこれらガスを電離
しやすくするために必要であり、ＣＯ2はアークプラズ
マの硬直性を上げ、溶け込みを増やすために重要であ
る。Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスによる４元ガスは、上記４つ
のガスがそれぞれ優れた特性を発揮する様な比率に混合
されており、その比率はＡｒ 40〜70％、ＣＯ2 ３〜10
％、Ｏ2 0.1〜１％、残部Ｈｅである。
【００１９】Ａｒが40％以下であれば、アーク電圧が高
くなりアークの安定は悪く、スパッター量が多大とな
り、70％以上であれば、タイムプロセスの特長を発揮す
ることが難しくなる。ＣＯ2が３％以下であれば、アー
クの集中性、硬直性を発生させることが難しく、１０％
以上であれば、アーク電圧が上昇し、スパッター量及び
スラグ量が多大となる。Ｏ2が0.1以下であれば、アーク
電圧を下げることが出来ず、１％以上であればスラグ
量、スパッター量が大幅に増加する問題が生じる。Ｈｅ
が混合比の最小値よりも少ない場合は、アークの広がり
が少なくなりエネルギー発生量も少し、混合比の最大値
よりも多い場合は、アーク電圧は大幅に上昇し、スパッ
ター、安定性に欠ける問題が生じる。
くなりアークの安定は悪く、スパッター量が多大とな
り、70％以上であれば、タイムプロセスの特長を発揮す
ることが難しくなる。ＣＯ2が３％以下であれば、アー
クの集中性、硬直性を発生させることが難しく、１０％
以上であれば、アーク電圧が上昇し、スパッター量及び
スラグ量が多大となる。Ｏ2が0.1以下であれば、アーク
電圧を下げることが出来ず、１％以上であればスラグ
量、スパッター量が大幅に増加する問題が生じる。Ｈｅ
が混合比の最小値よりも少ない場合は、アークの広がり
が少なくなりエネルギー発生量も少し、混合比の最大値
よりも多い場合は、アーク電圧は大幅に上昇し、スパッ
ター、安定性に欠ける問題が生じる。
【００２０】尚、溶接接合すべき鋼管の互いの開先のル
ート面を２〜４mm離間させ、Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスの際
に溶接トーチをウィービングさせて管内面の溶接を行な
うことにより、前記同様の効果を奏する。
ート面を２〜４mm離間させ、Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスの際
に溶接トーチをウィービングさせて管内面の溶接を行な
うことにより、前記同様の効果を奏する。
【００２１】本発明は、上記実施例の構成に限定される
ことはなく、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の変形
が可能である。
ことはなく、特許請求の範囲に記載の範囲で種々の変形
が可能である。
【図１】本発明の溶接法による溶接継手の断面図であ
る。
る。
【図２】Ｔ.Ｉ.Ｍ.Ｅプロセスによる１パスビードの断
面図である。
面図である。
【図３】ＭＡＧ又はＭＩＧの１パスビードの断面図であ
る。
る。
【図４】開先突き合わせ面に対し、内面溶接位置がずれ
た状態の溶接継手の断面図である。
た状態の溶接継手の断面図である。
【図５】開先形状の断面図である。
(１) 鋼管 (２) 開先
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年１１月１２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【手続補正書】
【提出日】平成４年６月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 敏夫 東京都小平市仲町488−11 (72)発明者 久浦 保 兵庫県神戸市垂水区西舞子８−11−10−３ −10
Claims (1)
- 【請求項１】 鋼管の突合せ溶接に於て、Ａｒ 40〜70
％、ＣＯ2 ３〜10％、Ｏ2 0.1〜１％、残部Ｈｅからな
る４元ガスをシールドガスとして管内面の全周に亘って
１パスのみ消耗電極式アーク溶接を行なって一層の溶接
ビードを形成し、外面溶接にて開先を溶接金属で埋める
鋼管の突合せ溶接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24566891A JPH0577047A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 鋼管の突合せ溶接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24566891A JPH0577047A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 鋼管の突合せ溶接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0577047A true JPH0577047A (ja) | 1993-03-30 |
Family
ID=17137043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24566891A Withdrawn JPH0577047A (ja) | 1991-09-25 | 1991-09-25 | 鋼管の突合せ溶接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0577047A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5460658A (en) * | 1990-06-18 | 1995-10-24 | Tomei Sangyo Kabushiki Kaisha | Method for cleaning or preserving a contact lens by means of liquid composition |
| JPH07299564A (ja) * | 1994-05-09 | 1995-11-14 | Sakai Tekkosho:Kk | 溶接方法 |
| KR100667480B1 (ko) * | 2002-08-19 | 2007-01-10 | 현대중공업 주식회사 | 협개선 그루빙용 밀링장치를 적용한 단·복관 제작방법 |
| CN103658926A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 唐山轨道客车有限责任公司 | 管管对接***及管管对接***的施工方法 |
| CN105665898A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-15 | 鲁西工业装备有限公司 | 一种珠光体耐热钢复合板埋弧自动焊焊接方法 |
-
1991
- 1991-09-25 JP JP24566891A patent/JPH0577047A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5460658A (en) * | 1990-06-18 | 1995-10-24 | Tomei Sangyo Kabushiki Kaisha | Method for cleaning or preserving a contact lens by means of liquid composition |
| JPH07299564A (ja) * | 1994-05-09 | 1995-11-14 | Sakai Tekkosho:Kk | 溶接方法 |
| KR100667480B1 (ko) * | 2002-08-19 | 2007-01-10 | 현대중공업 주식회사 | 협개선 그루빙용 밀링장치를 적용한 단·복관 제작방법 |
| CN103658926A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-26 | 唐山轨道客车有限责任公司 | 管管对接***及管管对接***的施工方法 |
| CN105665898A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-06-15 | 鲁西工业装备有限公司 | 一种珠光体耐热钢复合板埋弧自动焊焊接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |