JPH06238446A - Arc welding device - Google Patents
Arc welding deviceInfo
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- JPH06238446A JPH06238446A JP5325393A JP5325393A JPH06238446A JP H06238446 A JPH06238446 A JP H06238446A JP 5325393 A JP5325393 A JP 5325393A JP 5325393 A JP5325393 A JP 5325393A JP H06238446 A JPH06238446 A JP H06238446A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は溶接ワイヤを消耗電極と
するアーク溶接装置、特に高合金ワイヤが用いられる二
重管の管端シール溶接や高合金クラッド鋼管製造でのシ
ーム溶接などに適用されるガスシールドアーク溶接装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is applied to an arc welding apparatus using a welding wire as a consumable electrode, and particularly to pipe end seal welding of a double pipe in which a high alloy wire is used and seam welding in manufacturing a high alloy clad steel pipe. Gas shield arc welding equipment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】硫化水素等の腐食性ガスや強酸性・強ア
ルカリ性廃液などに曝される管類では、製造コストを合
理的範囲内に抑えながら高い機械的強度と耐食性を確保
するために、例えば高ニッケル合金製の内側金属管と低
合金製の外側金属管を焼き嵌めた二重管や、内面を高ニ
ッケル合金材としたクラッド鋼管などの需要が高まりつ
つある。2. Description of the Related Art For pipes exposed to corrosive gases such as hydrogen sulfide and strongly acidic and strongly alkaline waste liquids, in order to secure high mechanical strength and corrosion resistance while keeping manufacturing costs within a reasonable range, For example, there is an increasing demand for double pipes in which an inner metal pipe made of a high nickel alloy and an outer metal pipe made of a low alloy are shrink-fitted, and a clad steel pipe having an inner surface made of a high nickel alloy material.
【０００３】この二重管の管端シール溶接や高合金クラ
ッド鋼管製造でのシーム溶接などの高合金材部の溶接で
は、耐食性を確保するため高合金ワイヤが用いられる。
特に後者の場合には低合金材部と高合金材部とで異なっ
た成分のワイヤを用い、それぞれの希釈をできるだけ小
さくしないと種々の問題が生ずる。すなわち、クラッド
鋼管内面シーム溶接では開先の底部側を低合金ワイヤで
溶接するが、このとき表層部高合金材の一部を溶かす
と、溶接金属組織がマルテンサイトに変化し割れが発生
する。一方、高合金ワイヤが初層低合金溶接金属を溶か
し過ぎると耐食性が低下したり、外面溶接ビードが高合
金溶接部に達して割れが発生する。また、各層の溶着量
がバランスしないと最終ビードの余盛り不足に基づくア
ンダカット、過剰でオーバーラップなどといった欠陥を
生じる。したがって、これら溶接部の溶着量は開先精度
に応じて管理する必要がある。In the welding of high alloy material such as the pipe end seal welding of the double pipe and the seam welding in the production of the high alloy clad steel pipe, a high alloy wire is used in order to secure the corrosion resistance.
Especially in the latter case, various problems occur unless wires having different components are used for the low alloy material portion and the high alloy material portion and the respective dilutions are made as small as possible. That is, in clad steel pipe inner surface seam welding, the bottom side of the groove is welded with a low alloy wire. At this time, if a part of the surface layer high alloy material is melted, the weld metal structure changes to martensite and cracking occurs. On the other hand, if the high-alloy wire melts the first-layer low-alloy weld metal too much, the corrosion resistance decreases, or the outer surface welding bead reaches the high-alloy weld portion and cracks occur. In addition, if the welding amounts of the respective layers are not balanced, defects such as undercut due to insufficient swelling of the final bead and excessive overlap will occur. Therefore, it is necessary to control the welding amount of these welds according to the groove precision.
【０００４】図２は上記溶接に適用する市販のガスシー
ルドアーク溶接装置の一例（例えば最新溶接工学７７ペ
ージ、鈴木春義著、標準金属工学講座１０、コロナ社
刊）を示したもので、その構成は溶接電源１、ワイヤ送
給ユニット２０、溶接トーチ４、及びコントローラ５か
らなっている。そして溶接電源１には溶接電流計１０及
び溶接電圧計１１が設置され、溶接作業者はこれらの計
器を監視してコントローラ５のダイアルを調整して所定
の溶接条件になるように制御している。なお図２中２は
送給モーター、６は送給ローラー、１４はワイヤ矯正ロ
ーラー、９はワイヤリール、３はコンジットケーブル、
１３は被溶接物である。FIG. 2 shows an example of a commercially available gas shielded arc welding apparatus applied to the above welding (for example, latest welding engineering page 77, Suzuki Haruyoshi, Standard Metal Engineering Course 10, published by Corona Publishing Co., Ltd.). Is composed of a welding power source 1, a wire feeding unit 20, a welding torch 4, and a controller 5. A welding ammeter 10 and a welding voltmeter 11 are installed in the welding power source 1, and a welding operator monitors these instruments and adjusts the dial of the controller 5 to control the welding conditions so that predetermined welding conditions are satisfied. . In FIG. 2, 2 is a feeding motor, 6 is a feeding roller, 14 is a wire straightening roller, 9 is a wire reel, 3 is a conduit cable,
Reference numeral 13 is an object to be welded.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の溶接機の溶接電
源特性は直流定電圧として使用されることが多い。この
場合、ワイヤ送給速度は一定であっても溶接電流はアー
ク長及びワイヤ突き出し長によって変化することはよく
知られている。特に電気抵抗が著しく高い高合金ワイヤ
を用いた場合には僅かな溶接電流値の違いでワイヤ送給
速度が大きく異なるため、作業者が溶接電流計を監視し
ながら溶接しても適正な溶着量に制御することが困難で
あった。一般に溶接条件は溶接電流及び溶接電圧で与え
られるが、高合金ワイヤを使用する溶接ではこのような
ことから溶接電流値で制御することは必ずしも好ましい
方法ではない。The welding power source characteristic of the above welding machine is often used as a DC constant voltage. In this case, it is well known that the welding current changes depending on the arc length and the wire protrusion length even if the wire feeding speed is constant. Especially when a high alloy wire with extremely high electric resistance is used, the wire feeding speed is greatly different due to a slight difference in the welding current value. It was difficult to control. Generally, welding conditions are given by welding current and welding voltage. However, in welding using a high alloy wire, controlling by the welding current value is not necessarily a preferable method because of this.
【０００６】本発明は高合金ワイヤを用いたガスシール
ドアーク溶接でのワイヤ溶融特性について各方面からの
分析を行い、最も好ましい溶接装置について種々検討を
重ねて得られたものであり、その目的は従来の溶接電流
監視による制御に変え、ワイヤ送給速度監視によってワ
イヤ溶着量を制御するためのアーク溶接装置を提供する
ものである。The present invention has been obtained by conducting an analysis from various aspects on the wire melting characteristics in gas shielded arc welding using a high alloy wire and conducting various studies on the most preferable welding equipment. It is an object of the present invention to provide an arc welding device for controlling the amount of wire deposition by monitoring the wire feeding speed instead of the conventional control by monitoring the welding current.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、溶接ワイヤを消耗電極とするアーク
溶接装置において、送給モーターローラーのワイヤ入り
側にワイヤ送給速度検知器を設け、かつ、該検知器の信
号からワイヤ送給速度を直読できる表示器を溶接電源に
設置したことを特徴とするアーク溶接装置である。また
前記アーク溶接装置において送給モーターローラーのワ
イヤ入り側に出口と入口の径が異なるラッパ状の孔を有
するワイヤガイドを設置したことも特徴とする。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to solve the above problems, and in an arc welding apparatus using a welding wire as a consumable electrode, a wire feeding speed detector is provided on the wire entering side of a feeding motor roller. The arc welding apparatus is characterized in that an indicator that is provided and that can directly read the wire feeding speed from the signal of the detector is installed in the welding power source. Further, in the arc welding apparatus, a wire guide having a trumpet-shaped hole having different outlet and inlet diameters is installed on the wire entry side of the feed motor roller.
【０００８】[0008]
【作用・実施例】上述したように従来は図２に示した構
成の溶接装置を用いて溶接が行なわれており、溶接作業
者は溶接電源１に設置された溶接電流計１０を監視しな
がらコントローラ５のダイアルを調整して所定の溶接条
件になるように調整している。低合金ワイヤを使用して
いる場合はワイヤ送給速度と溶接電流とはほぼ直線関係
にあり、溶接電流値を監視しながら溶接を行っても溶着
量管理は比較的容易に制御できていた。As described above, welding is conventionally performed using the welding device having the configuration shown in FIG. 2, and the welding operator monitors the welding ammeter 10 installed in the welding power source 1. The dial of the controller 5 is adjusted so that predetermined welding conditions are achieved. When a low alloy wire is used, the wire feeding speed and the welding current have a substantially linear relationship, and even if welding is performed while monitoring the welding current value, the amount of deposition can be controlled relatively easily.
【０００９】ところが高合金ワイヤを使用した場合に
は、その制御が非常に困難となる。特に高溶接電流を使
用するほど溶着量制御はむずかしくなる。図３は１．２
ｍｍ径の低合金ソリッドワイヤ、高合金ソリッドワイヤ
及び高合金フラックスコアードワイヤの溶融特性を調べ
た結果を示したものであるが、低合金ソリッドワイヤに
比べ、高合金ソリッドワイヤの送給速度は指数関数的に
増大していくことがわかる。特に高合金フラックスコア
ードワイヤを使用した場合には、フラックス分を除く実
質ワイヤ径は１．０８ｍｍとなるのでワイヤ溶融効率が
さらに高くなり、２００Ａ以上では僅かな溶接電流の違
いでワイヤ送給速度は著しく変化する。このため、熟練
した溶接作業者でも溶接電流の溶着量を制御することは
至難の技となる。However, when a high alloy wire is used, its control becomes very difficult. In particular, the higher the welding current, the more difficult it becomes to control the deposition amount. Figure 3 is 1.2
The results of examining the melting characteristics of mm-diameter low-alloy solid wire, high-alloy solid wire, and high-alloy flux cored wire are shown below. It can be seen that it increases exponentially. Especially when high alloy flux cored wire is used, the actual wire diameter excluding the flux is 1.08 mm, so the wire melting efficiency is even higher. Changes significantly. Therefore, it is a difficult technique even for a skilled welding operator to control the welding amount of the welding current.
【００１０】そこで、本発明は溶接電流を制御する代わ
りに、図１に示したように、ワイヤ送給速度を直接制御
することを特徴としたアーク溶接装置を提供したのであ
る。以下、図１の参照符号を用いて説明すると、ワイヤ
送給モーター２の送給ローラー６のワイヤ入り側にワイ
ヤ送給速度検知器７及び出口と入口の径が異なるラッパ
状の孔を有するワイヤガイド８をワイヤリール９との間
に設置し、かつ、該検知器の信号から送給速度を直読で
きるワイヤ送給速度計１２を溶接電源１に設置した構成
をとっている。本発明の装置では以下に示すような手順
で溶接が行われる。すなわち、溶接作業者が溶接トーチ
４のスイッチを押し、溶接をスタートさせるとワイヤ送
給モーター２の送給ローラー６が回転し、ワイヤリール
９からワイヤが引き出される。そして、このワイヤリー
ル９から出たワイヤは入り側と出側の孔径が異なるワイ
ヤガイド８に導入される。Therefore, the present invention provides an arc welding apparatus characterized by directly controlling the wire feeding speed as shown in FIG. 1 instead of controlling the welding current. 1 will be described below with reference to the reference numerals of FIG. 1. A wire feeding speed detector 7 and a wire having a trumpet-shaped hole having different outlet and inlet diameters on the wire entry side of the feeding roller 6 of the wire feeding motor 2. The guide 8 is installed between the wire reel 9 and a wire feeding speed meter 12 which can directly read the feeding speed from the signal of the detector is installed in the welding power source 1. In the apparatus of the present invention, welding is performed according to the procedure shown below. That is, when a welding operator presses a switch on the welding torch 4 to start welding, the feeding roller 6 of the wire feeding motor 2 rotates and the wire is pulled out from the wire reel 9. Then, the wire emitted from the wire reel 9 is introduced into the wire guide 8 having different entrance and exit hole diameters.
【００１１】図４にこの部分の側面図、図５にその平面
図を示すが、同図中でワイヤリール９から出たワイヤは
ワイヤガイド８左側より広口の導入孔に挿入され、順次
径が小さくなって最後にワイヤ径よりやや広い径の右側
出口へ出て、ワイヤ送給速度検知器７及びワイヤ矯正ロ
ーラー１４を経由して送給ローラー６に導かれている。A side view of this portion is shown in FIG. 4, and a plan view thereof is shown in FIG. 5. In the figure, the wire coming out of the wire reel 9 is inserted into the wide-mouthed introduction hole from the left side of the wire guide 8, and the diameter is successively increased. It becomes smaller and finally exits to the right side outlet having a diameter slightly larger than the wire diameter, and is guided to the feeding roller 6 via the wire feeding speed detector 7 and the wire straightening roller 14.
【００１２】ここで、ワイヤガイド８の導入孔径をラッ
パ状としたのは図５のワイヤリール９に示すように、一
般にワイヤはボビン巻きされているため、ワイヤが順次
送給されるとリール幅（通常約９０ｍｍ）いっぱいを使
ってワイヤが引き出されて行く。したがって、送給ロー
ラー６の溝軸に沿って配置されたワイヤガイド８の導入
孔径は、該ガイドとワイヤリールまでの距離、及びリー
ル幅とマッチした径としなければならない。すなわち、
ワイヤガイド８とワイヤリール９との距離が短くリール
幅が大きいときには大口径の導入孔が必要であり、距離
が長く幅が小さければ口径も小さくすることが可能とな
る。もし、ワイヤリールとの距離及びワイヤリール幅に
対し、導入孔の径があまりに小さいとワイヤがワイヤリ
ール端から引き出されたときワイヤガイド８の縁でワイ
ヤに鋭い曲がり癖がつき、図１の溶接トーチ４の先端チ
ップでワイヤ詰まりを発生させる原因となる。Here, the diameter of the introduction hole of the wire guide 8 is a trumpet shape, as shown in the wire reel 9 in FIG. 5, since the wire is generally wound around a bobbin, when the wire is sequentially fed, the reel width is increased. The wire is pulled out using the full (usually about 90 mm). Therefore, the diameter of the introduction hole of the wire guide 8 arranged along the groove axis of the feeding roller 6 must be a diameter that matches the distance between the guide and the wire reel and the reel width. That is,
When the distance between the wire guide 8 and the wire reel 9 is short and the reel width is large, a large-diameter introducing hole is required, and if the distance is long and the width is small, the diameter can be reduced. If the diameter of the introduction hole is too small with respect to the distance from the wire reel and the width of the wire reel, the wire has a sharp bending tendency at the edge of the wire guide 8 when the wire is pulled out from the end of the wire reel, and the welding of FIG. The tip of the torch 4 causes wire clogging.
【００１３】次に、ワイヤガイド７から出たワイヤはロ
ータリーエンコーダーなどから構成されるワイヤ送給速
度検知器７を作用させ、ワイヤ矯正ローラー１４を通っ
て送給ローラー６に噛み込まれる。そして、このワイヤ
送給速度検知器７の出力信号は図１に示す溶接電源１の
ワイヤ送給速度計１２に接続されており、溶接作業者は
この表示を監視し、所定のワイヤ送給速度になるようコ
ントローラー５のワイヤ送り速度ダイアルを調整して溶
着速度を容易に制御することができる。Next, the wire ejected from the wire guide 7 is actuated by the wire feeding speed detector 7 composed of a rotary encoder or the like, passes through the wire straightening roller 14 and is caught in the feeding roller 6. The output signal of the wire feeding speed detector 7 is connected to the wire feeding speed meter 12 of the welding power source 1 shown in FIG. 1, and the welding operator monitors this display and confirms the predetermined wire feeding speed. It is possible to easily control the welding speed by adjusting the wire feed speed dial of the controller 5 so that
【００１４】ワイヤ送給速度検知器７はできるだけ溶接
トーチ４に近い部分に設置するのが好ましいが、送給ロ
ーラー６から出たワイヤは隙間のない状態で溶接チップ
に入るようにしないと途中で座屈を生じることがあるた
め、実質的に送給ローラーより先に設置するのは困難で
ある。したがって、本発明でのワイヤ送給速度検知器７
は図４で示したように、ワイヤガイド８とワイヤ矯正ロ
ーラー１４との間に設置している。それは、この部分の
ワイヤが常に直線状に保たれているので変動を確実に捕
捉し易いこと、及びワイヤはプル側なので隙間があって
も座屈は発生しないからである。It is preferable to install the wire feeding speed detector 7 as close to the welding torch 4 as possible. However, the wire discharged from the feeding roller 6 must be inserted into the welding tip without any gaps. It can be buckled and is therefore substantially difficult to install prior to the feed roller. Therefore, the wire feeding speed detector 7 according to the present invention
Is installed between the wire guide 8 and the wire straightening roller 14 as shown in FIG. This is because the wire in this portion is always kept in a straight line, so that it is easy to reliably capture fluctuations, and since the wire is on the pull side, buckling does not occur even if there is a gap.
【００１５】[0015]
【発明の効果】上記に述べたように本発明装置を使用す
ることにより、溶接作業者は高合金ワイヤを用いて溶接
する場合でも、ワイヤ送給速度計を監視しながら適切な
溶着量制御を行なうことができ、手直し不要な安定した
溶接ビードを形成することができる。また、ワイヤ送給
速度検知器の出力信号をマイクロコンピュータに取り込
めばワイヤスリップなどの溶接異常も容易に検知でき
る。このような異常は送給モーターに直結したタコメー
ター方式では検知できないものである。このように本発
明装置を使用することによって溶接コストの高い高合金
溶接ビードの品質を大幅に向上でき、産業上のメリット
は大きいものである。As described above, by using the apparatus of the present invention, the welding operator can control the proper amount of welding while monitoring the wire feeding speed meter even when welding with a high alloy wire. It is possible to form a stable welding bead that does not require any modification. Further, if the output signal of the wire feeding speed detector is taken into the microcomputer, welding abnormality such as wire slip can be easily detected. Such an abnormality cannot be detected by the tachometer system directly connected to the feed motor. As described above, by using the apparatus of the present invention, the quality of the high alloy welding bead having a high welding cost can be significantly improved, and the industrial advantage is great.
【図１】本発明のアーク溶接装置を示す図FIG. 1 is a diagram showing an arc welding apparatus of the present invention.
【図２】従来のアーク溶接装置を示す図FIG. 2 is a diagram showing a conventional arc welding device.
【図３】ワイヤ送給速度と溶接電流との関係を示すグラ
フFIG. 3 is a graph showing the relationship between the wire feeding speed and the welding current.
【図４】ワイヤガイド、ワイヤ送給速度検知器の配置を
示す側面図FIG. 4 is a side view showing the arrangement of a wire guide and a wire feeding speed detector.
【図５】ワイヤガイド、ワイヤ送給速度検知器の配置を
示す平面図FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of a wire guide and a wire feeding speed detector.
１ 溶接電源 ２ 送給モーター ３ コンジットケーブル ４ 溶接トーチ ５ コントローラ ６ 送給ローラー ７ ワイヤ送給速度検知器 ８ ワイヤガイド ９ ワイヤリール １０ 溶接電流計 １１ 溶接電圧計 １２ ワイヤ送給速度計 １３ 被溶接物 １４ ワイヤ矯正ローラー ２０ ワイヤ送給ユニット 1 Welding power source 2 Feeding motor 3 Conduit cable 4 Welding torch 5 Controller 6 Feeding roller 7 Wire feeding speed detector 8 Wire guide 9 Wire reel 10 Welding ammeter 11 Welding voltmeter 12 Wire feeding speedometer 13 Workpiece 14 wire straightening roller 20 wire feeding unit
Claims (2)
装置において、送給モーターローラーのワイヤ入り側に
ワイヤ送給速度検知器を設け、かつ、該検知器の信号か
らワイヤ送給速度を直読できる表示器を溶接電源に設置
したことを特徴とするアーク溶接装置。1. In an arc welding apparatus using a welding wire as a consumable electrode, a wire feed rate detector is provided on the wire entry side of a feed motor roller, and the wire feed rate can be directly read from the signal of the detector. An arc welding device with a display installed on the welding power source.
出口と入口の径が異なるラッパ状の孔を有するワイヤガ
イドを設置したことを特徴とする請求項１に記載のアー
ク溶接装置。2. The arc welding apparatus according to claim 1, wherein a wire guide having trumpet-shaped holes having different outlet and inlet diameters is provided on the wire entry side of the feed motor roller.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5325393A JPH06238446A (en) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Arc welding device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5325393A JPH06238446A (en) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Arc welding device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06238446A true JPH06238446A (en) | 1994-08-30 |
Family
ID=12937631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5325393A Withdrawn JPH06238446A (en) | 1993-02-19 | 1993-02-19 | Arc welding device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06238446A (en) |
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-
1993
- 1993-02-19 JP JP5325393A patent/JPH06238446A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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