JPS6348627B2 - - Google Patents
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- JPS6348627B2 JPS6348627B2 JP12486584A JP12486584A JPS6348627B2 JP S6348627 B2 JPS6348627 B2 JP S6348627B2 JP 12486584 A JP12486584 A JP 12486584A JP 12486584 A JP12486584 A JP 12486584A JP S6348627 B2 JPS6348627 B2 JP S6348627B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/06—Arrangements or circuits for starting the arc, e.g. by generating ignition voltage, or for stabilising the arc
- B23K9/067—Starting the arc
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding Control (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は安定的に溶接をスタートさせると共に
溶接スタート部におけるビードの盛り上がりを解
消し、該ビードの盛り上がりに起因する融合不良
等の溶接欠陥の発生を防止し得る様なアーク溶接
スタート方法に関するものである。 〔従来の技術〕 消耗電極式アーク溶接法においては、被溶接材
同士を確実に接合せしめると共に、できる限りビ
ードを平滑に形成することが望まれる。この要望
を満すためには溶接条件特に溶接電流を一定にす
ることが必要と考えられるが、実際に一定の溶接
電流で溶接を開始してみると、溶接スタート時点
では溶接ビードが盛り上がると共に溶接終端部で
はクレータが発生する。 溶接スタート部及び溶接終端部におけるビード
形状がこの様に悪くなる原因については、本発明
者等の研究により下記の通りであることが解明さ
れている。 即ちアーク点においては母材が溶融すると共に
溶接棒が溶けて溶融池が生成し、アークのピンチ
力によつてアーク点のまわりに広がろうとする。
尚溶接中は溶接棒を溶接進行方向に前傾させて行
なうことが多いのでピンチ力は若干ながら溶接線
後方側へ作用する傾向にある。ところで定常溶接
時のアーク点(第9図の平面図参照)1において
は、アーク点1より溶接線前方側(図中左側)の
母材が未だ溶融しておらず、一方溶接線の直後方
側(図中右側)では未だ凝固しない溶融池2が形
成され、しかもアーク点1で生成した溶融金属
は、前述した様に後方側に作用しているピンチ力
に押される様にして後方の溶融池2に流入し、ア
ーク点1の溶接線後方側に大きく広がつた溶融池
を形成し表面が波静かになつてから凝固していく
ので平滑なビードが形成される。これに対し溶接
スタート部においては、(第10図参照)、アーク
点のまわりに未だ溶融池が形成されていないの
で、アーク点で生成した溶融池は前述のピンチ力
に押されて溶接線後方側の母材上へ押しあげられ
てビード盛り上がり部を形成すると考えられる。
又溶接終端部においてはアーク点で生成した溶融
池が溶接線後方側へ押し出されると共に、生じた
凹部に溶接線前方側から溶鉄が供給されない為に
上記の凹部がそのまま凝固してクレータが発生す
ると考えられる。 ところで終端部についてはクレータが生ずる際
に収縮割れを起こし易く重大欠陥につながる恐れ
があつたために種々対策が検討され、クレータ処
理(クレータを溶融金属で埋める処理:ビードは
平滑化される)等の割れ発生防止手段が確立され
ているが、溶接スタート部においては盛り上がり
部自体に直ちに割れが発生する訳ではないので終
端部の場合の様な検討は未だ十分には加えられて
いない。その為ビードを平滑化する様な手法は確
立されていないといえる。しかるに最近実施され
ることの多い狭開先多層盛溶接においては、前層
のスタート部にビード盛り上がり等のビード形状
不良があると、これが原因になつて次層溶接層と
前層スタート部との間に融合不良部分が発生する
ことがある。即ち前層と次層の融合は前層のビー
ド上に次層の溶融金属が積層される際に前層ビー
ドの表面が溶融して次層と一体化することによつ
て行なわれるが、前記スタート部の様にビードが
盛り上がつている場合には盛り上がり部の熱容量
が大きい為に、次層溶融金属と接しても全表面を
十分溶解するに至らず、融合不良が発生する。従
つて上記融合不良を解消するには前層のスタート
部ビードの熱容量を定常部ビードと同等にするこ
と、即ちスタートからビードを平滑にすることが
どうしても必要となつてくる。本発明者等はかね
てより上記要望即ちビードの平滑化を達成し得る
様なアーク溶接スタート方法を提供すべく研究を
進めており、溶接スタート部におけるビード盛り
上がりを解決する為にはスタート時の溶鉄生成量
を減少させることが必要であるとの考えに基づ
き、先に特許出願を行なつた(特願昭58―89700、
未公開)。 即ち上記出願は、「溶接スタート電流値を定常
電流値より低下させ、所定時間の後定常電流値に
切換える溶接スタート方法であつて、〔スタート
電流値/定常電流値〕をY、電流切換えまでの経
過時間をT(秒)とするとき、Y及びTの間に下
記(i)式及び(ii)式の関係が成立することをポイント
とするものである。 0.8≧Y≧0.4/7T+0.26 …(i) T≧2.5 …(ii) 上記出願によつてスタート時の溶鉄生成量を調
整してビード形状を滑らかにすることができ、融
合不良等の発生防止に所定の成果をあげることが
できた。 しかるに上記出願方法においては融合不良欠陥
が解消し得た反面、太径ワイヤの溶接に際してス
タート電流値が低い場合にはアークを円滑にスタ
ートさせにくいという状況があり、又この様なア
ークスタートの不安定さに起因して溶接欠陥が発
生する恐れもあつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 安定的に溶接をスタートさせると共に溶接スタ
ート部ビードの盛り上がりを解消し、該ビード盛
り上がりに起因する融合不良等の溶接欠陥の発生
を防止し得る様なアーク溶接スタート方法を提供
することを課題とする。 〔問題点を解決するための手段〕 アークスタートの可能な初期電流I1の下で0.4
〜3.5秒の間アークを発生させた後、I1より低い
電流I2に切換え、これを2〜10秒間継続させた
後、I2より高い定常電流I3に切換える点に本発明
の要旨が存在する。 〔作用〕 本発明の基本構成を第1図(溶接電流値の経時
的変化をパターン化して示すグラフ)に沿つて説
明する。本発明においてはまず始めにI1で示され
る初期電流値でアークをスタートさせ、該電流値
I1をt1秒継続する。次いでI2で示される第2次電
流値に低下させ、該電流値I2をt2秒継続する。そ
の後I3で示される定常電流値に上昇させ定常溶接
状態に移行させる。尚電流値変化に対応させて溶
接材料の供給速度も変化させる。上記の様な溶接
電流の変化パターンにおいて初期電流値I1はアー
クスタートが可能である電流値換言すれば確実に
アークをスタートさせることができる電流値に設
定されている。しかるに初期電流値I1をこの様に
ある程度高めに設定している場合には電流値をこ
のまま継続して溶接を続けていくと溶鉄生成量が
過剰となつてスタート部ビーが盛り上がる。従つ
て初期電流値I1はアークを発生させるのに必要な
時間が経過した後は第2次電流値I2に低下させる
必要があり、即ちt1の長さは0.4〜3.5秒とする必
要がある。t1長さが0.4秒未満であるとアークの
発生が不確実となり、一方t1長さが3.5秒を超え
ると溶鉄生成量が過剰になつてスタート部ビード
が盛り上がる。次に第2次電流値I2はI2より低い
値であつて但し安定アークの持続が可能な電流値
とする必要があり、かかる第2次電流値に低下さ
せることによつて溶鉄生成量を減少させてスター
ト部ビードの盛り上がりを防止する。尚第2次電
流値I2の継続時間t2は2〜10秒に設定する必要が
あり、t2長さが2秒未満の場合には第2次電流値
継続時間が短か過ぎる為に換言すると定常電流値
への切換が早すぎる為に溶鉄生成量が増大しスタ
ート部ビードの盛上り防止効果が十分に発揮され
ない。一方t2長さが10秒を超えると第2次電流値
I2の不必要な継続に伴なつて溶接材料供給速度低
下時間も長くなるので溶接速度が低下して非能率
的となる。 〔実施例〕 2.8mmφワイヤを用いて開先幅14mmのU型溝の
1層1パス溶接を行なうに当たり、溶接電流切換
条件を種々変更してスタート部ビード形状の改善
効果を調査した。尚ビード形状改善度は第2図に
示す如く、ビード先端の立上り角度θ及びビード
先端から溶接方向に5mm進んだ部位のビード高さ
h1によつて評価した。又溶接スタート時に溶接電
流値を変化させない場合を従来例とした。 実験 1 初期電流I1:450Aあるいは490A 第2次電流I2:370A 第2次電流継続時間t2:5秒 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、初期電流継続時間t1を種々
変更したときのビード形状を調査しところ第3図
に示す結果が得られた。 第3図に示す様にI1が490Aの場合、t1を3.5秒
より長くするとビード角θ及びビード高さh1はい
ずれも従来例と同程度になつた。一方t1を0.4秒
より短くするとアークが不安定になりアークスタ
ートに失敗することが多くなつた。尚I1が450A
の場合にはt1は4.0秒に設定してもビード形状改
善効果が認められた。 実験 2 初期電流継続時間t1:0.8秒あるいは1.5秒 第2次電流I2:370A 第2次電流継続時間t2:5秒 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、初期電流I1を種々変更した
ときのビード形状を調査したところ第4図に示す
結果が得られた。 第4図に示す様に、I1が400A(対定常電流比:
0.8)より低いとアークを円滑に発生させること
が困難となつた。又t1が1.5秒の場合にI1が700A
を超えるとビード形状が従来例と同等となると共
に、第2次電流への切換えが不安定になつた。尚
t1を0.8秒と短く設定するとI1が800Aの場合でも
一応のビード形状改善効果を得ることができた。 実験 3 初期電流I1:490A 初期電流継続時間t1:1.0秒 第2次電流継続時間t2:5.0秒 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、第2次電流I2を種々変更し
たときのビード形状を調査したところ第5図に示
す結果が得られた。 第5図に示す様に第2次電流I2が高くなるにつ
れてビード立上り角度θ及びビード高さh1はとも
に大きくなる傾向があり、I2が400Aを超えると
ビード形状は従来例と同等となつた。一方I2が
300Aより小さい場合にはビード形状は良好であ
るもののアーク安定性が低下してアークが中断し
アークスタートとしては失敗することになつた。 実験 4 初期電流I1:490A 初期電流継続時間t1:1.2秒 第2次電流I2:350Aあるいは400A 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、第2次電流継続時間t2を
種々変更したときのビード形状を調査した。結果
は第6図に示す通りであつた。 第6図に示す様に第2次電流継続時間t2が長く
なる程ビード立上り角度θ並びにビード高さh1が
小さくなる傾向があり、t2が2秒以上において満
足できるビード形状を得ることができた。特にt2
が2〜6秒である場合に明確なビード形状改善効
果を得ることができ、6秒以上ではあまり変化が
なかつた。 尚上記実験1〜4の結果を基にして本発明にお
けるより好ましい溶接スタート条件を設定すると
下記の通りとなる。 初期電流I1:0.8〜1.4I3 初期電流継続時間t4:0.4〜3.5秒 第2次電流I2:0.6〜0.8I3 第2次電流継続時間t2:2〜6秒 I1>I2 t1<t2 又上記実験では2.8mmφのソリツドワイヤを用
いたが、本発明においてワイヤ径及び種類に制限
がある訳ではなく例えば2.8mmφより細径のワイ
ヤや複合ワイヤ等を使用することもできる。更に
溶接方法についても制約はなく、被覆アーク溶接
やサブマージアーク溶接等に本発明を適用できる
ことは言う迄もない。その他本発明は立向き、横
向き、上向き等のビードの垂れ下がりが起り易い
溶接姿勢においても有効なビード形状改善効果を
発揮する。又本発明においては、溶接をスタート
するに当たり溶接ワイヤを溶接進行方向と反対側
に倒して仰向けに傾斜させたり、あるいは被溶接
物を下り坂溶接方向に傾斜させる手法を併用する
とアーク力によつて溶鉄が溶接進行方向に広がる
様になるのでビード形状改善効果を一層大きくす
ることができる。又溶接ワイヤを走行させながら
溶接アークをスタートする。いわゆる走行スター
トの手法を併用すると改善効果の増幅をはかるこ
とができる。 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 板厚50mmの平板に幅15mm,深さ35mmの溝を穿設
した試験板を、ツイストワイヤ(2mmφと2mmφ
のワイヤを撚り合わせたもの)を用いて1層1パ
ス溶接(GMA溶接)した。尚溶接条件は第1表
に示す通りである。又定常電流値でスタートした
ものを従来例とした。溶接スタート部ビードを開
先幅方向中央において溶接線方向に切断した後研
磨し次いでマクロエツチングした。実施例のビー
ド形状は第7図、比較例のビード形状は第8図に
示す通りであつた。又ビード形状の実測結果を第
2表に示す。
溶接スタート部におけるビードの盛り上がりを解
消し、該ビードの盛り上がりに起因する融合不良
等の溶接欠陥の発生を防止し得る様なアーク溶接
スタート方法に関するものである。 〔従来の技術〕 消耗電極式アーク溶接法においては、被溶接材
同士を確実に接合せしめると共に、できる限りビ
ードを平滑に形成することが望まれる。この要望
を満すためには溶接条件特に溶接電流を一定にす
ることが必要と考えられるが、実際に一定の溶接
電流で溶接を開始してみると、溶接スタート時点
では溶接ビードが盛り上がると共に溶接終端部で
はクレータが発生する。 溶接スタート部及び溶接終端部におけるビード
形状がこの様に悪くなる原因については、本発明
者等の研究により下記の通りであることが解明さ
れている。 即ちアーク点においては母材が溶融すると共に
溶接棒が溶けて溶融池が生成し、アークのピンチ
力によつてアーク点のまわりに広がろうとする。
尚溶接中は溶接棒を溶接進行方向に前傾させて行
なうことが多いのでピンチ力は若干ながら溶接線
後方側へ作用する傾向にある。ところで定常溶接
時のアーク点(第9図の平面図参照)1において
は、アーク点1より溶接線前方側(図中左側)の
母材が未だ溶融しておらず、一方溶接線の直後方
側(図中右側)では未だ凝固しない溶融池2が形
成され、しかもアーク点1で生成した溶融金属
は、前述した様に後方側に作用しているピンチ力
に押される様にして後方の溶融池2に流入し、ア
ーク点1の溶接線後方側に大きく広がつた溶融池
を形成し表面が波静かになつてから凝固していく
ので平滑なビードが形成される。これに対し溶接
スタート部においては、(第10図参照)、アーク
点のまわりに未だ溶融池が形成されていないの
で、アーク点で生成した溶融池は前述のピンチ力
に押されて溶接線後方側の母材上へ押しあげられ
てビード盛り上がり部を形成すると考えられる。
又溶接終端部においてはアーク点で生成した溶融
池が溶接線後方側へ押し出されると共に、生じた
凹部に溶接線前方側から溶鉄が供給されない為に
上記の凹部がそのまま凝固してクレータが発生す
ると考えられる。 ところで終端部についてはクレータが生ずる際
に収縮割れを起こし易く重大欠陥につながる恐れ
があつたために種々対策が検討され、クレータ処
理(クレータを溶融金属で埋める処理:ビードは
平滑化される)等の割れ発生防止手段が確立され
ているが、溶接スタート部においては盛り上がり
部自体に直ちに割れが発生する訳ではないので終
端部の場合の様な検討は未だ十分には加えられて
いない。その為ビードを平滑化する様な手法は確
立されていないといえる。しかるに最近実施され
ることの多い狭開先多層盛溶接においては、前層
のスタート部にビード盛り上がり等のビード形状
不良があると、これが原因になつて次層溶接層と
前層スタート部との間に融合不良部分が発生する
ことがある。即ち前層と次層の融合は前層のビー
ド上に次層の溶融金属が積層される際に前層ビー
ドの表面が溶融して次層と一体化することによつ
て行なわれるが、前記スタート部の様にビードが
盛り上がつている場合には盛り上がり部の熱容量
が大きい為に、次層溶融金属と接しても全表面を
十分溶解するに至らず、融合不良が発生する。従
つて上記融合不良を解消するには前層のスタート
部ビードの熱容量を定常部ビードと同等にするこ
と、即ちスタートからビードを平滑にすることが
どうしても必要となつてくる。本発明者等はかね
てより上記要望即ちビードの平滑化を達成し得る
様なアーク溶接スタート方法を提供すべく研究を
進めており、溶接スタート部におけるビード盛り
上がりを解決する為にはスタート時の溶鉄生成量
を減少させることが必要であるとの考えに基づ
き、先に特許出願を行なつた(特願昭58―89700、
未公開)。 即ち上記出願は、「溶接スタート電流値を定常
電流値より低下させ、所定時間の後定常電流値に
切換える溶接スタート方法であつて、〔スタート
電流値/定常電流値〕をY、電流切換えまでの経
過時間をT(秒)とするとき、Y及びTの間に下
記(i)式及び(ii)式の関係が成立することをポイント
とするものである。 0.8≧Y≧0.4/7T+0.26 …(i) T≧2.5 …(ii) 上記出願によつてスタート時の溶鉄生成量を調
整してビード形状を滑らかにすることができ、融
合不良等の発生防止に所定の成果をあげることが
できた。 しかるに上記出願方法においては融合不良欠陥
が解消し得た反面、太径ワイヤの溶接に際してス
タート電流値が低い場合にはアークを円滑にスタ
ートさせにくいという状況があり、又この様なア
ークスタートの不安定さに起因して溶接欠陥が発
生する恐れもあつた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 安定的に溶接をスタートさせると共に溶接スタ
ート部ビードの盛り上がりを解消し、該ビード盛
り上がりに起因する融合不良等の溶接欠陥の発生
を防止し得る様なアーク溶接スタート方法を提供
することを課題とする。 〔問題点を解決するための手段〕 アークスタートの可能な初期電流I1の下で0.4
〜3.5秒の間アークを発生させた後、I1より低い
電流I2に切換え、これを2〜10秒間継続させた
後、I2より高い定常電流I3に切換える点に本発明
の要旨が存在する。 〔作用〕 本発明の基本構成を第1図(溶接電流値の経時
的変化をパターン化して示すグラフ)に沿つて説
明する。本発明においてはまず始めにI1で示され
る初期電流値でアークをスタートさせ、該電流値
I1をt1秒継続する。次いでI2で示される第2次電
流値に低下させ、該電流値I2をt2秒継続する。そ
の後I3で示される定常電流値に上昇させ定常溶接
状態に移行させる。尚電流値変化に対応させて溶
接材料の供給速度も変化させる。上記の様な溶接
電流の変化パターンにおいて初期電流値I1はアー
クスタートが可能である電流値換言すれば確実に
アークをスタートさせることができる電流値に設
定されている。しかるに初期電流値I1をこの様に
ある程度高めに設定している場合には電流値をこ
のまま継続して溶接を続けていくと溶鉄生成量が
過剰となつてスタート部ビーが盛り上がる。従つ
て初期電流値I1はアークを発生させるのに必要な
時間が経過した後は第2次電流値I2に低下させる
必要があり、即ちt1の長さは0.4〜3.5秒とする必
要がある。t1長さが0.4秒未満であるとアークの
発生が不確実となり、一方t1長さが3.5秒を超え
ると溶鉄生成量が過剰になつてスタート部ビード
が盛り上がる。次に第2次電流値I2はI2より低い
値であつて但し安定アークの持続が可能な電流値
とする必要があり、かかる第2次電流値に低下さ
せることによつて溶鉄生成量を減少させてスター
ト部ビードの盛り上がりを防止する。尚第2次電
流値I2の継続時間t2は2〜10秒に設定する必要が
あり、t2長さが2秒未満の場合には第2次電流値
継続時間が短か過ぎる為に換言すると定常電流値
への切換が早すぎる為に溶鉄生成量が増大しスタ
ート部ビードの盛上り防止効果が十分に発揮され
ない。一方t2長さが10秒を超えると第2次電流値
I2の不必要な継続に伴なつて溶接材料供給速度低
下時間も長くなるので溶接速度が低下して非能率
的となる。 〔実施例〕 2.8mmφワイヤを用いて開先幅14mmのU型溝の
1層1パス溶接を行なうに当たり、溶接電流切換
条件を種々変更してスタート部ビード形状の改善
効果を調査した。尚ビード形状改善度は第2図に
示す如く、ビード先端の立上り角度θ及びビード
先端から溶接方向に5mm進んだ部位のビード高さ
h1によつて評価した。又溶接スタート時に溶接電
流値を変化させない場合を従来例とした。 実験 1 初期電流I1:450Aあるいは490A 第2次電流I2:370A 第2次電流継続時間t2:5秒 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、初期電流継続時間t1を種々
変更したときのビード形状を調査しところ第3図
に示す結果が得られた。 第3図に示す様にI1が490Aの場合、t1を3.5秒
より長くするとビード角θ及びビード高さh1はい
ずれも従来例と同程度になつた。一方t1を0.4秒
より短くするとアークが不安定になりアークスタ
ートに失敗することが多くなつた。尚I1が450A
の場合にはt1は4.0秒に設定してもビード形状改
善効果が認められた。 実験 2 初期電流継続時間t1:0.8秒あるいは1.5秒 第2次電流I2:370A 第2次電流継続時間t2:5秒 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、初期電流I1を種々変更した
ときのビード形状を調査したところ第4図に示す
結果が得られた。 第4図に示す様に、I1が400A(対定常電流比:
0.8)より低いとアークを円滑に発生させること
が困難となつた。又t1が1.5秒の場合にI1が700A
を超えるとビード形状が従来例と同等となると共
に、第2次電流への切換えが不安定になつた。尚
t1を0.8秒と短く設定するとI1が800Aの場合でも
一応のビード形状改善効果を得ることができた。 実験 3 初期電流I1:490A 初期電流継続時間t1:1.0秒 第2次電流継続時間t2:5.0秒 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、第2次電流I2を種々変更し
たときのビード形状を調査したところ第5図に示
す結果が得られた。 第5図に示す様に第2次電流I2が高くなるにつ
れてビード立上り角度θ及びビード高さh1はとも
に大きくなる傾向があり、I2が400Aを超えると
ビード形状は従来例と同等となつた。一方I2が
300Aより小さい場合にはビード形状は良好であ
るもののアーク安定性が低下してアークが中断し
アークスタートとしては失敗することになつた。 実験 4 初期電流I1:490A 初期電流継続時間t1:1.2秒 第2次電流I2:350Aあるいは400A 定常電流I3:500A に夫々設定しておき、第2次電流継続時間t2を
種々変更したときのビード形状を調査した。結果
は第6図に示す通りであつた。 第6図に示す様に第2次電流継続時間t2が長く
なる程ビード立上り角度θ並びにビード高さh1が
小さくなる傾向があり、t2が2秒以上において満
足できるビード形状を得ることができた。特にt2
が2〜6秒である場合に明確なビード形状改善効
果を得ることができ、6秒以上ではあまり変化が
なかつた。 尚上記実験1〜4の結果を基にして本発明にお
けるより好ましい溶接スタート条件を設定すると
下記の通りとなる。 初期電流I1:0.8〜1.4I3 初期電流継続時間t4:0.4〜3.5秒 第2次電流I2:0.6〜0.8I3 第2次電流継続時間t2:2〜6秒 I1>I2 t1<t2 又上記実験では2.8mmφのソリツドワイヤを用
いたが、本発明においてワイヤ径及び種類に制限
がある訳ではなく例えば2.8mmφより細径のワイ
ヤや複合ワイヤ等を使用することもできる。更に
溶接方法についても制約はなく、被覆アーク溶接
やサブマージアーク溶接等に本発明を適用できる
ことは言う迄もない。その他本発明は立向き、横
向き、上向き等のビードの垂れ下がりが起り易い
溶接姿勢においても有効なビード形状改善効果を
発揮する。又本発明においては、溶接をスタート
するに当たり溶接ワイヤを溶接進行方向と反対側
に倒して仰向けに傾斜させたり、あるいは被溶接
物を下り坂溶接方向に傾斜させる手法を併用する
とアーク力によつて溶鉄が溶接進行方向に広がる
様になるのでビード形状改善効果を一層大きくす
ることができる。又溶接ワイヤを走行させながら
溶接アークをスタートする。いわゆる走行スター
トの手法を併用すると改善効果の増幅をはかるこ
とができる。 次に本発明の実施例について説明する。 実施例 板厚50mmの平板に幅15mm,深さ35mmの溝を穿設
した試験板を、ツイストワイヤ(2mmφと2mmφ
のワイヤを撚り合わせたもの)を用いて1層1パ
ス溶接(GMA溶接)した。尚溶接条件は第1表
に示す通りである。又定常電流値でスタートした
ものを従来例とした。溶接スタート部ビードを開
先幅方向中央において溶接線方向に切断した後研
磨し次いでマクロエツチングした。実施例のビー
ド形状は第7図、比較例のビード形状は第8図に
示す通りであつた。又ビード形状の実測結果を第
2表に示す。
【表】
【表】
【表】
第7,8図及び第2表に示様に、本発明方法に
より得られたスタート部ビード形状3は従来例に
比べて著しく滑らかな形状を示すものであつた。 実施例 2 多層盛溶接における融合不良欠陥の有無を確認
する為に下記の調査を行なつた。 板厚50mm,内径1100mmの内筒試験材に実施例1
と形状の溝を周方向に形成し、実施例1と同じ溶
接ワイヤ及び溶接条件によつて積層溶接した。尚
溶接は初層ビードスタート部上に次層ビードが積
層する部分を形成することが目的であるので、円
筒材周方向に約250mm間隔で長さ約150mmの初層ビ
ードを14本形成し、次層ビードを各初層ビードス
タート部に乗り上げる様に連続周溶接した。 得られた溶接部における欠陥の発生状況を放射
線検査によつて調べたところ第3表に示す結果が
得られた。
より得られたスタート部ビード形状3は従来例に
比べて著しく滑らかな形状を示すものであつた。 実施例 2 多層盛溶接における融合不良欠陥の有無を確認
する為に下記の調査を行なつた。 板厚50mm,内径1100mmの内筒試験材に実施例1
と形状の溝を周方向に形成し、実施例1と同じ溶
接ワイヤ及び溶接条件によつて積層溶接した。尚
溶接は初層ビードスタート部上に次層ビードが積
層する部分を形成することが目的であるので、円
筒材周方向に約250mm間隔で長さ約150mmの初層ビ
ードを14本形成し、次層ビードを各初層ビードス
タート部に乗り上げる様に連続周溶接した。 得られた溶接部における欠陥の発生状況を放射
線検査によつて調べたところ第3表に示す結果が
得られた。
【表】
【表】
タートしたものを意味する。
第3表に示す様に従来例においては約70%の頻
度で次層ビード乗り上げ部に融合不良欠陥が発生
した。これに対し実施例の欠陥発生率は零であつ
た。 実施例 3 実施例1で用いたと同様の試験板について、
4.8mmφのワイヤを用いてサブマージアーク溶接
による1層1パス溶接を行ない、スタート部ビー
ド形状を計測したところ第5表に示す結果が得ら
れた。溶接条件を第4表に示す。又定常電流にて
溶接スタートしたものを従来例とした。
第3表に示す様に従来例においては約70%の頻
度で次層ビード乗り上げ部に融合不良欠陥が発生
した。これに対し実施例の欠陥発生率は零であつ
た。 実施例 3 実施例1で用いたと同様の試験板について、
4.8mmφのワイヤを用いてサブマージアーク溶接
による1層1パス溶接を行ない、スタート部ビー
ド形状を計測したところ第5表に示す結果が得ら
れた。溶接条件を第4表に示す。又定常電流にて
溶接スタートしたものを従来例とした。
【表】
【表】
第5表に示す様に実施例ビード形状は従来例に
比べて遥かに滑らかなものであり、サブマージア
ーク溶接においても本発明の効果が確認された。 実施例 4 板厚19mmの平板に深さ10mm,開先底半径6mm
(開先底を湾曲させている),開先角度60゜の溝を
加工した試験板について、軟鋼用低水素系被覆ア
ーク溶接棒(5mmφ)を用いて1層1パス溶接
し、スタート部ビード形状を計測したところ第7
表に示す結果が得られた。尚溶接条件は第6表に
示す通りであり、定常電流値でスタートしたもの
を従来例とする点は前記と同じである。
比べて遥かに滑らかなものであり、サブマージア
ーク溶接においても本発明の効果が確認された。 実施例 4 板厚19mmの平板に深さ10mm,開先底半径6mm
(開先底を湾曲させている),開先角度60゜の溝を
加工した試験板について、軟鋼用低水素系被覆ア
ーク溶接棒(5mmφ)を用いて1層1パス溶接
し、スタート部ビード形状を計測したところ第7
表に示す結果が得られた。尚溶接条件は第6表に
示す通りであり、定常電流値でスタートしたもの
を従来例とする点は前記と同じである。
【表】
本発明は以上の様に構成されており、溶接スタ
ートに当たりアークを確実且つ安定的に発生させ
ることができると共に、スタート部ビードの盛上
りを解消して融合不良等の欠陥の発生を防止する
ことができる。
ートに当たりアークを確実且つ安定的に発生させ
ることができると共に、スタート部ビードの盛上
りを解消して融合不良等の欠陥の発生を防止する
ことができる。
第1図は本発明方法の基本電流変化パターンを
示すグラフ、第2図はスタート部ビード形状の測
定位置説明図、第3〜6図は本発明を完成するま
でに行なつた実験の結果を示すグラフ、第7,8
図はスタート部ビード形状を示す模式図、第9図
はアーク点近傍の溶融池広がり状態を示す平面
図、第10図はスタート部ビードの盛上げ状態を
示す説明図である。 1…アーク点、2…溶融池、3…溶接ビード。
示すグラフ、第2図はスタート部ビード形状の測
定位置説明図、第3〜6図は本発明を完成するま
でに行なつた実験の結果を示すグラフ、第7,8
図はスタート部ビード形状を示す模式図、第9図
はアーク点近傍の溶融池広がり状態を示す平面
図、第10図はスタート部ビードの盛上げ状態を
示す説明図である。 1…アーク点、2…溶融池、3…溶接ビード。
Claims (1)
- 1 消耗電極を使用するアーク溶接における溶接
スタート方法であつて、アークスタートの可能な
初期電流I1の下で0.4〜3.5秒の間アークを発生さ
せた後、初期電流I1より低い電流I2に切換え、こ
れを2〜10秒継続させた後、該電流I2より高い定
常電流I3に切換えることを特徴とするアーク溶接
スタート方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12486584A JPS613667A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | ア−ク溶接スタ−ト方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12486584A JPS613667A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | ア−ク溶接スタ−ト方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS613667A JPS613667A (ja) | 1986-01-09 |
JPS6348627B2 true JPS6348627B2 (ja) | 1988-09-29 |
Family
ID=14896007
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12486584A Granted JPS613667A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | ア−ク溶接スタ−ト方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS613667A (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62211137A (ja) * | 1986-03-13 | 1987-09-17 | 日本製紙株式会社 | 液体用紙容器紙層部分除去法 |
JP4809014B2 (ja) * | 2005-07-29 | 2011-11-02 | 株式会社ダイヘン | ロボット溶接のアークスタート制御方法 |
JP6320851B2 (ja) * | 2014-06-06 | 2018-05-09 | 株式会社神戸製鋼所 | 消耗電極式アーク溶接のアークスタート制御方法、溶接装置 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12486584A patent/JPS613667A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS613667A (ja) | 1986-01-09 |
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