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    公开号:WO1980001771A1
    申请号:PCT/JP1980/000037
    申请日:1980-02-29
    公开日:1980-09-04
    发明作者:T Tetsu；J Ukai；K Shamoto
    申请人:Mitsubishi Electric Corp；T Tetsu；J Ukai；K Shamoto；
    IPC主号:B23K9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細 書
    [0002] 発明の名称
    [0003] アーク溶接方法 .
    [0004] 技術分野
    [0005] この発明は例えば不活性ガスで被溶接部をシール ドし. 固定管 の円周るど ¾溶接するアーク溶接方法の改良に関するものである。 冃 ヽ孜術
    [0006] 従来， この種のアーク溶接に用いる装置と して第 1 図に示すも のがあった。 第 1 図は固定管の周囲を自動溶接する溶接装置を示 し， 図にお て. （1)は溶接へッ ドで， この溶接へッ ド (1)は固定管 (2)の周囲をガイ ド レー ル（3)に沿つて回転し がら上記固定管 (2)の. 継手部分を自動溶接している。 （4)は上記溶接へッ ド (1)に溶接エネ ルギーを供給する溶接電源， （5)は自動溶接を行な うために溶接工 ネ ルギーゃ溶接ワイ ャの送袷速度などを制御する制御装置， （6)は 溶接開始や停止の指令， 溶接条件の設定る どを手元で行 ¾ う操作 箱. （7)は溶接電源 (4)と溶接へッ ド (1)とを繫ぐパワー ケーブル. （8) . (9)は制御装置 (5)と溶接へッ ドほ)及び制御装置 (5)と操作箱 (6)と を それぞれ繋ぐ制御ケーブルである。
    [0007] 第 2図は上記溶接へッ ド (1).を詳細に示したもので， 図において. (10)は固定管 (2)との間にアーク を発生させる電極 (11)を有し. かつ電 極 (11)を溶接線を直交する方向に機械的にオ シ レ ー トさせる構成を 有する溶接 ト ーチ . （12)は被溶接部を被包し. 大気から保護するた めの不活性ガスのよ う ¾ シー ル ドガスを噴流する シール ドノ ズル . (13)は上記溶接 ト ーチ αο)を固定管 (2)の被溶接部に対して上下左右に 微調整する微調整装置， （14)はワ イ ャ送給装置で. ワ イ ヤ リ ー ル (15) に巻回保持されたフイ ラ一ワ イ ヤ (16)を上記被溶接部に送給してい る。 （17)はガイ ド レ ー ル (3)上を走行し. 固定管 (2)の周囲を回動する 走行合車で. この走行台車 (17)にほ上記溶接ト ーチ (10)やワイ ヤ送給 装置 (14) どが搭載されている。
    [0008] 上記自動溶接装置によ って固定管の円周溶接を行 うには， 第 3図 (a)(b)に示すよ うに V形または ϋ形開先と る よ う形成された 継手形状の固定管 (2)全周の突合せ部（ ）を上記固定管 (2)の外周面 側から溶接するが， この溶接時， 特に初層溶接にお て裏波ビー ド （2Β)が固定管 (2)の内側に凸状に形成される ことが要求される （ 第 4図 (a) (b)参照） 。 と ころで， 固定管の円周溶接では第 5図に時 計文字表示 ¾用 て示すよ うに. 固定管 (2)の 1 0時〜 2時の間はほ ぽ下向溶接姿勢. 2時〜 4時の間はほぽ立向下進姿勢. 4時〜 8 時の間はほぽ上向溶接姿勢， 8時〜 1 0 時の間はほぽ立向上進姿 勢と全姿勢の溶接要素が含まれる。
    [0009] I
    [0010] このため， 特に上向溶接姿勢においては溶融池に重力がはたら く ので， 要求される凸状の裏波ビー ド（2B)を形成させるには非常 に狭い溶接条件範囲内でしかこれを達成させる ことができず. 固 定管の継手部分の溶接のよ う 溶接条件が時々刻々変化するもの では上記狭 範囲の条件設定が精度よ く行 えず. 裏波ビー ド （ 2B) が下方に凹んでしま う ことがしばしばあつた （第 6図 (a) (b)参 照） 。
    [0011] 発明の開示
    [0012] この発明は上記のよ う 欠点を除去するために ¾されたもので，
    [0013] OMPI アーク をはさんで対向する方向から作動ガス を噴出させる ことに よ って溶接アーク を偏平な断面形状にさせ， 例えば固定管の溶接 など， 継手部分の開先精度に若干の _ばらつきがあ つても常に要求 される裏波ビ一 ドが形成される溶接装置を提供するものである。
    [0014] この発明によれば， 一対の作動ガス噴出ノズルをアーク を.はさ むよ うにして対向配置したので， 作動ガスの制御によ 溶接ァー ク を偏平とする ことができ， したがって溶融池を偏平にすると と もに溶け込み深さを増すことができ る効果がある。
    [0015] 図面の簡単 説明
    [0016] 第 1 図は従来の固定管溶接装置を示す構成図. 第 2図は従来の 溶接へッ ドを示す正面図， 第 3図は継手形状を示す断面図. 第 4 図は所望する溶接ビー ド形状を示す断面図. 第 5図は円周溶接に おける溶接姿勢を説明する図. 第 6 図は好ま しくない溶接ビー ド 形状を示す断面図 . 第 7図はこの発明の一実施例による固定管溶 接装置を示す構成図， 第 8 図はこの発明による溶接ト ーチを示す 側面図. 第 9 図はこの発明装置による溶融池の形状を示す図， 第 1 0図は従来装置による溶融池の形状を示す図. 第 1 1 図はこの発 明装置によ 固定の継手部分に形成される溶接ビー ドの形状を示 す断面図. 第 1 2図は溶接ト ーテの機械的オシ レー ト に同期させて 左右の噴出ノズルから交互に作動ガスを噴出させて二層目以降の 溶接をさせる状態を示す図である。
    [0017] 発明を実施するための最良の形態 '
    [0018] 以下， この発明の一実施例を図について説明する。 第 7図にお て. 第 1 図， 第 2 図と同一符号は同一または相当部分を示して いるので説明を省略する。 （18)は作動ガス制御装置で. 溶接ト ーチ (10) (第 8図に詳細を示す） の先端部に設けられた作動ガスの噴出 ノズル（19)から噴出される作動ガスを制御する。 この作動ガスはシ ール ドノズル（12)から噴出されるシール ドガス と同じものである。 (20)は上記作動ガス制御装置 (18)と噴出ノズル (19)と を蘩ぐ制御ケープ ルである。 第 8図は溶接線に沿つた方向から見た溶接 ト ーチ αο)を 詳細に示したもので，. 被溶接部を保護するための不活性ガスを噴 流する シール ドノ ズル (12)部分に. 作動ガスを噴出させる一対の噴 出ノズル α9)が電極 αι)をはさんで. かつ対称る位置闋係で対向する よ うに. さらに溶接線と直交する よ うに設けられている。 また， 上記一対の噴出ノズル (19)から噴出される作動ガスは. 上記作動ガ ス制御装置 asによ ， 図には示されて が. 電磁弁 どを開 閉制御する ことによ ， その噴出状態が制御される。 （16)はワイ ヤ 送給装置 (14)によつて送耠されるフィ ラ ーワイ ヤである。
    [0019] 第 9図は上記のよ うに構成された溶接ト ーチ (10)によ つて被溶接 物に得られる溶接ビー ドの形状を示したもので， 噴出ノズル（19)か らアーク発生位置に向けて噴出される作動ガスによ アークが溶 接線と直交する方向から押圧される。 その結果. アークおよび溶 融池は偏平状態と ¾ ) . かつ溶け込みが深く る。 お， この時 シール ドノズノレ (12)からも シー ル ドガスが噴出されている。 第 1 0 図は噴出ノズルが設けられてい ¾い従来の溶接ト ーチ（10)に 'よ って 得られる溶融池の形状を示したもので， 溶融池幅も広く . 溶け込 みも浅く るつている。
    [0020] 第 1 1図は上述した作動ガスを噴出させる噴出ノズル (19)が設けら- 一 O PI Ary. lPo れた溶接ト ーチ (10)を， 固定管 (2)の周囲を自動溶接する溶接装置に 用いた場合に上記固定管 (2)の継手部分に形成される初層ビー ド（
    [0021] 2B) の断面を示した もので， 溶接されている部分にシール ドガス を憤出させる一方. 溶接アークに上記作動ガス ¾吹きつける こと によ ってアークは溶接線方向に偏平とるるので， 入熱は開先中央 部に集中する とと もに開先の側壁部では融合が悪く って表ビー ドが細く ¾る と同時に， 作動ガスによ つて溶融池が固定管 (2)の裏 面へ押しやられて裏面側にふく らみ， 所望する凸状ビ一 ドが形成 される。 また， 噴出ノ ズル (19)は， アークに対して対称る関係に配 置されて るためアーク の両側から均等に圧力をかける ことがで き . したがってアーク断面を. ゆがみの い好ま しい偏平形状と する ことができる。
    [0022] このよ う に従来裏波ビ一 ドを凸状に形成する のが困難であつ た 固定管の自動溶接において. この発明による溶接装置を用 れば， 継手部分の開先る どの精度が多少悪く ても凸状の裏波ビー ド ¾容 易に安定して形成する ことができ る。
    [0023] お， 多層溶接の場合には固定管の二層目以降の溶接において， 第 1 2図に示すよ うに.機械的にオシ レ一 トされる溶接 ト ーチと同 期させて一対の噴出ノズルの.うち一方から交互に. するわち， 溶 接 トーチが左側壁へ振'動されたと き右側ノズルから . 右側壁へ振 動されたと き左側ノズルから作動ガスを噴出させる よ うにすれば， それぞれ左右開先側壁部と溶融池との融合がよ く なると う効果 がある。
    [0024] また · 上記実施例では噴出ノズルが設けられた溶接 ト ーチによ
    [0025] __OMPi一 、 Wip。 - ¾Λ' Τ10^ つ て溶接される被溶接物として固定管を用 た場合について説明 したが， 多量の入熱を要し， かつ， 溶接幅の狭い溶接部分を溶接 する場合にも この発明方法は有効である。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    1. 溶接 ト —チの電極と被溶接物の溶接すべき部分との間にァ— ク を発生させる ことによ ]3溶接 ¾行 う アーク溶接方法におい て， 作動ガス を噴出する—組のガスノ ズルを. 上記アーク の発生 位置に向けて， .かつ上記アーク の発生位置の両側に対向配置させ る工程と . 上記電極と溶接すべき部分との間にアーク を発生させ る工程と， 上記一組のガスノズルか ら同時に作動ガスを噴出させ て上記発生アーク を偏平 断面形状に整形する工程と を有する ァ 一ク溶接方法。
    2. 請求の範囲第 1 項に記載のアーク溶接方法において. 一組のガ スノ ズルを， アーク発生位置に向けて， かつその位置の両側に対 向配置させる工程では， 上記一組のガス ノズルは， 溶接が行 わ れる溶接線に対して直交する方向に沿って対向配置される こと を 特徵とする アーク溶接方法。
    3. 請求の範囲第 2項に記載のアーク溶接方法において. 発生ァー ク ¾偏平な断面形状に整形する工程では， 発生アークが溶接線に- 沿つて偏平に整形される こと を特徵とするアーク溶接方法。
    4. 請求の範囲第 1項に記載のアーク溶接方法において， 一組のガ スノ ズルを. アーク発生位置に向けて. かつその位置の両側に対 向配置させる工程では， 上記一組のガスノズルは. アーク発生位 置に対して対称る位置関係に対向配置される こと を特徵とするァ ーク溶接方法。
    5- 請求の範囲第 1 項に記載のアーク溶接方法は. さらに溶接ト ー チのシール ドノ ズルから溶接が行 ¾われている部分に向けてシ一
    _Ο ΡΙ ル ドガスを噴出させる工程を有し， そして発生アーク を断面偏 平に整形する工程にお て. 一組のガスノ ズルから噴出される 作動ガスは . 上記シール ドガス と同じガスである こと を特徵と するアーク溶接方法。
    6. 請求の範囲第 1項に記載の.アーク溶接方法において' 溶接さ れる被溶接物は固定管であ ， 被溶接物の溶接すべき部分は上 記固定管の周壁面であることを特徵とする アーク溶接方法。
    7. 溶接ト ーチの電極と被溶接物の溶接すべき 部分との間にァー クを発生させる ことによ ]9溶接を行る う とと もにその溶接は多 層にわたって行 ¾ う アーク溶接方法において， 上記多層溶接の 第 1層の溶接は . 作動ガス ¾噴出する一組のガスノズルを. 上 記アー ク の発生位置に向けて. かつ上記アークの発生位置の両 側に対向配置さ.せる工程と . 上記電極と溶接すべき部分との間 にアーク ¾発生させる工程と， 上記一組のガスノズルから同時 に作動ガスを噴出させる工程と， 上記一組のガスノズルから同 時に噴出された作動ガスによ 上記発生アークを偏平 ¾断面形 状に整形する工程と を有するアーク溶接方法によつて実行され る ことを特徵とする アーク溶接方法。
    8- 請求の範囲第 7項に記載のアーク溶接方法において， 多層溶 接の第 2層目以降の溶接は， 電極と溶接すべき部分との間にァ ーク を発生させる工程と . 発生したアーク を . 溶接が行 われ る溶接線と交叉する方向にオシ レー ト させる工程と . 上記ァー ク に向けて， アークの両側に. かつ上記オシ レー ト方向と実質 的に同方向にガスを噴出する よ うに対向配置された一組のガス
    OMPI ノ ズルから交互に作動ガスを噴出させる工程と を有する溶接方 法によ って実行される ことを特徵とするアーク溶接方法。
    9. 請求の範囲第 8項に記載のアーク溶接方法にお て， 一組の ガスノ ズルから交互に作動ガス を噴出させる工程では， 作動ガ スは. アー ク のオシ レー ト動作と同期させ. かつオシ レー ト方 向と同方向に. 一組のガスノズルか-ら交互に噴出されることを 特徵とする アーク溶接方法。
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1980-09-04| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): FR |
    1980-09-04| AK| Designated states|Designated state(s): DE GB US |
    1980-10-22| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1980900441 Country of ref document: EP |
    1981-03-11| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1980900441 Country of ref document: EP |
    1981-03-26| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 3034357 Country of ref document: DE |
    1981-03-26| RET| De translation (de og part 6b)|Ref document number: 3034357 Country of ref document: DE Date of ref document: 19810326 |
    1984-07-11| WWG| Wipo information: grant in national office|Ref document number: 1980900441 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2386179A|JPS626903B2|1979-03-01|1979-03-01||
    JP79/23861||1979-03-01||GB8035090A| GB2057327B|1979-03-01|1980-02-29|Arc welding process|
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