CN104853875A - 窄坡口气体保护弧焊方法 - Google Patents
窄坡口气体保护弧焊方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104853875A CN104853875A CN201380063559.2A CN201380063559A CN104853875A CN 104853875 A CN104853875 A CN 104853875A CN 201380063559 A CN201380063559 A CN 201380063559A CN 104853875 A CN104853875 A CN 104853875A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- welding
- groove
- gas
- gap
- thick steel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/0213—Narrow gap welding
-
- 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
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
- B23K9/173—Arc welding or cutting making use of shielding gas and of a consumable electrode
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
在将底部坡口角度为10°以下、底部坡口间隙为7mm以上且15mm以下、板厚为22mm以上的厚钢材通过窄坡口的多层焊接进行接合的气体保护弧焊方法中,将初层焊接设为2焊道以上且将各焊道向底部坡口间隙的两侧分开,进而将从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度控制成相对于垂线为5°以上且15°以下的范围,由此使上述厚钢材的底部的熔融深度为1.5mm以上。
Description
技术领域
本发明涉及气体保护弧焊方法,尤其是涉及厚钢材的窄坡口气体保护弧焊方法。
在本发明中,“窄坡口”是指坡口角度为20°以下且作为被焊接材料的钢材间的最小坡口宽度为该钢材的板厚的50%以下。
背景技术
钢的焊接施工所使用的气体保护弧焊通常是将CO2单独的气体、或者Ar与CO2的混合气体使用于熔融部的保护的消耗电极式,在汽车、建筑、桥梁及电气设备等的制造领域中被广泛使用。
然而,近年来,伴随着钢结构物的大型化/厚壁化,制造过程中的焊接、尤其是钢材的对焊的熔敷量增大,进而焊接施工需要较多的时间,导致施工成本的增大。
作为对其进行改善的方法,可考虑通过弧焊法将相对于板厚而小的间隙的坡口进行多层焊接的窄坡口气体保护弧焊的应用。该窄坡口气体保护弧焊与通常的气体保护弧焊相比,熔敷量减少,因此能够实现焊接的高效率化/节能,进而期待带来施工成本的减少。
作为与这样的窄坡口气体保护弧焊相关的技术,在专利文献1中公开了一种窄坡口MIG焊接用焊矩及使用了该焊矩的焊接方法,该窄坡口MIG焊接用焊矩将焊接用保护气体喷出口的孔形成为斜长圆形(椭圆形),使保护气体的扩散性良好,进而将焊矩的接触焊嘴的孔形成为长圆形,以使焊丝的横摆方向始终成为一定的方向的方式进行设定。
在该焊接方法中,进行使用惰性气体的每一层1焊道的层叠焊接。然而,在这样的每一层的1焊道的焊接中,热量集中于坡口的中央部,因此钢材的坡口面的熔融不足而熔融深度减小。为了对其进行弥补,通过将焊丝的横摆方向始终形成为一定的方向,来确保坡口面的熔融深度,减少熔透不良等造成的焊接缺陷。
而且,在专利文献2中,公开了一种使焊矩前端的焊嘴前端部的一侧面突出,并使该突出部分以沿着贯通孔凹陷的方式弯曲的潜弧焊用焊嘴。
该潜弧焊用焊嘴利用焊丝的卷痕,从焊嘴将焊丝以弯折的状态进给,由此在接近坡口面的位置处产生电弧,确保坡口面的熔融深度,减少熔透不良等造成的焊接缺陷。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-116852号公报
专利文献2:日本特开昭50-67758号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在专利文献1及2记载的技术中,钢材的坡口面的熔融无法一定说是充分的。因此,在专利文献1及2的技术中,为了有效地抑制熔透不良等造成的焊接缺陷,需要实施极高精度且清洁的机械加工作为钢材的坡口加工。
另一方面,除了高附加价值的钢结构物之外,在建筑、桥梁及造船等的一般结构物中,从成本等的方面出发,通常进行基于气体切断或等离子切断等的坡口加工,并将其直接用于焊接。基于气体切断或等离子切断等的坡口加工为低成本且施工也容易。然而,基于气体切断或等离子切断等的坡口加工处于坡口面的表面变粗糙,即表面的凹凸变大的倾向,难以进行机械加工那样的高精度的加工。
因此,关于建筑、桥梁及造船等的一般结构物,难以应用专利文献1及2记载的技术。
本发明为了解决上述的问题而开发,其目的在于提供一种即便在使用基于气体切断或等离子切断等的低成本的坡口加工的情况下,也不用进行坡口面的修理等就能够有效地防止高温破裂或熔合不良等引起的缺陷的、厚钢材的窄坡口气体保护弧焊方法。
用于解决课题的方案
发明者们为了解决上述的课题,反复研究了使用厚钢材的窄坡口气体保护弧焊方法、尤其是对于板厚为22mm以上的厚钢材而使用坡口宽度窄的窄坡口气体保护弧焊方法时的包含熔透形状的焊道形状与焊接缺陷防止的关联性。
其结果是发现了,在上述那样的厚钢材的窄坡口气体保护弧焊方法中,厚钢材的底部的距坡口面的熔融深度设为1.5mm以上,由此,即便使用实施了基于气体切断或等离子切断等的坡口加工的厚钢材进行高效率的窄坡口气体保护弧焊的情况下,也能够有效地防止高温破裂或熔合不良等造成的缺陷。
并且,进一步推进研究,得到了如下的见解:关于该窄坡口气体保护弧焊的坡口条件,设为
(a)底部坡口角度:10°以下
(b)底部坡口间隙:7mm以上且15mm以下,
而且,关于焊接条件、尤其是初层的焊接条件,设为
(c)2焊道以上且将各焊道向底部坡口间隙的两侧分开,
(d)从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度相对于垂线为5°以上且15°以下的情况在稳定地实现厚钢材的底部的熔融深度:1.5mm以上的方面极其重要。
本发明立足于上述的见解。
即,本发明的主旨结构如下。
1.一种窄坡口气体保护弧焊方法,将底部坡口角度为10°以下、底部坡口间隙为7mm以上且15mm以下、板厚为22mm以上的厚钢材通过窄坡口的多层焊接进行接合,其中,
将初层焊接设为2焊道以上且将各焊道向底部坡口间隙的两侧分开,进而将从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度控制成相对于垂线为5°以上且15°以下的范围,由此能够使上述厚钢材的底部的熔融深度为1.5mm以上。
2.根据上述1记载的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,在所述初层焊接中,底部坡口处的焊丝的前端的侧端部与所述厚钢材的坡口面的距离为0.5mm以上且2.0mm以下。
3.根据上述1或2记载的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,在所述初层焊接中,使用曲率半径为150mm以上且300mm以下的范围内弯曲的焊丝作为向供电焊嘴进给的焊丝。
4.根据上述1~3中任一项记载的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,在所述初层焊接中,将堆焊高度设为所述底部坡口间隙的0.4倍以上且1.0倍以下。
5.根据上述1~4中任一项记载的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,使用含有60体积%以上的CO2气体的混合气体作为所述窄坡口气体保护弧焊中的保护气体。
发明效果
根据本发明,即使在实施气体切断或等离子切断等的低成本的坡口加工作为坡口加工的情况下,也能够实施不会产生高温破裂或熔合不良等引起的缺陷、而且熔敷量也少的高效率的窄坡口气体保护弧焊。
并且,如此得到的窄坡口气体保护弧焊接头与以往的焊接接头相比,制造成本大幅减少,因此尤其是应用于建筑、桥梁及造船等的一般结构物中极其有用。
附图说明
图1是表示本发明的焊接方法的各种坡口形状的图。
图2是表示在V形的坡口形状中实施本发明的焊接时的施工要领的图。
图3是表示在V形的坡口形状中通过本发明的焊接方法实施了初层焊接之后的坡口的图。
图4是说明坡口面的最大凹部深度的图。
图5是表示在本发明的发明例(No.7)中通过本发明的焊接方法实施了初层焊接之后的坡口截面照片。
具体实施方式
以下,具体地说明本发明。
图1(a)~(c)是表示本发明的焊接方法中的作为对象的各种坡口形状的图。图中,标号1是厚钢材,2是厚钢材的坡口面,3是底部坡口,利用记号θ表示底部坡口角度,利用G表示底部坡口间隙,利用h表示底部坡口高度,利用t表示板厚。
如该图所示,本发明的焊接方法的坡口形状也可以设为V形坡口(包括I形坡口)及Y形坡口中的任一个,而且,如图1(c)所示,也可以设为多段的Y形坡口。
在此,底部坡口定义为钢材下段部的坡口。而且,钢材下段部的坡口是指从钢材的底面到板厚的20~40%左右的区域。
与如上述那样定义底部坡口的情况相关联地,底部坡口角度由θ表示,底部坡口间隙由G表示,底部坡口高度由h表示。需要说明的是,在V形坡口的情况下,将底部坡口高度h定义为板厚t的20%。
而且,图2是表示在V形的坡口形状中实施本发明的焊接时的施工要领的图。图中,标号4、5分别是焊矩的供电焊嘴及焊丝,6是垫板材料,利用记号表示从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度,利用d表示底部坡口处的焊丝的前端的侧端部与厚钢材的坡口面之间的距离。
在此,以V形的坡口形状为例进行了表示,但是在其他的坡口形状中,及d也同样。
此外,图3是表示在V形的坡口形状中通过本发明的焊接方法实施了初层焊接之后的坡口的图。图中,标号7是焊缝,利用记号P表示厚钢材的底部的熔融深度,利用H表示堆焊高度(焊缝高度的平均)。
在此,以V形的坡口形状为例进行了表示,但是在其他的坡口形状中,P及H也同样。
接着,在本发明的焊接方法中,说明将底部坡口角度、底部坡口间隙及钢材的板厚限定为上述的范围的理由。
底部坡口角度θ:10°以下
钢材的坡口部越小,越能够进行更快且高效率的焊接,相反容易产生熔合不良等缺陷。而且,底部坡口角度超过10°时的焊接通过以往的施工方法也能够实施。因此,在本发明中,以在以往的施工方法中难以施工且期待进一步的高效率化的底部坡口角度:10°以下为对象。
需要说明的是,在V形坡口中,底部坡口角度为0°的情况称为所谓I形坡口,从熔敷量的方面出发,该0°的情况最有效,但是由于焊接热变形而坡口在焊接中关闭,因此考虑这种情况,更优选设定与板厚t(其中,在Y形坡口的情况下为底部坡口高度h)对应的底部坡口角度。
具体而言,底部坡口角度优选设为(0.5×t/20)~(2.0×t/20)°的范围,进一步优选为(0.8×t/20)~(1.2×t/20)°的范围。例如,在板厚t为100m的情况下,底部坡口角度优选2.5~10°的范围,进一步优选4~6°的范围。
但是,当板厚t超过100mm时,优选范围的上限超过10°,但是这种情况的优选范围的上限设为10°。
底部坡口间隙G:7mm以上且15mm以下
钢材的坡口部越小,越能够进行更快且高效率的焊接,相反容易产生熔合不良等缺陷。而且,底部坡口间隙超过15mm的焊接在以往的施工方法中也能够实施。因此,在本发明中,以在以往的施工方法中难以施工且期待进一步的高效率化的底部坡口间隙:15mm以下为对象。另一方面,底部坡口间隙小于7mm的话,后述的每1层难以进行2焊道以上的焊接施工。因此,底部坡口间隙为7mm以上且15mm以下的范围。优选为8mm以上且12mm以下的范围。
板厚t:22mm以上
钢材的板厚为22mm以上。这是因为,钢材的板厚小于22mm的话,在以往的形坡口处,增大坡口角度,另一方面,减小坡口间隙,由此根据情况的不同而与本发明中作为对象的坡口相比坡口截面积减小。
例如,在板厚t为20mm的情况下,在本发明中作为对象的底部坡口角度:0°,底部坡口间隙:7mm的I形坡口中,坡口截面积为140mm2,相对于此,在坡口角度:25°,坡口间隙:2mm的形坡口中,坡口截面积为133mm2,形坡口成为熔敷量小的高效率的焊接。
需要说明的是,在以一般的轧制钢材为对象的情况下,板厚通常以100mm为上限。因此,本发明中作为对象的钢材的板厚的上限优选为100mm以下。
需要说明的是,作为本发明中的成为对象的钢种,特别优选高张力钢。这是因为,高张力钢的焊接热量输入限制严格,焊接金属容易发生破裂。相对于此,在本发明中,热量输入:20kJ/cm以下能够效率良好地进行从初层到最终层的焊接,而且各焊道的焊接形状大致接近于角接的90°,成为难以破裂的形状。此外,780MPa级钢的焊接也可以无预热,也可以进行作为高合金系的590MPa级耐蚀钢的焊接。当然,对于软钢也能够没有问题地应对,这情况不言自明。
以上,在本发明的焊接方法中,说明了限定底部坡口角度、底部坡口间隙及钢材的板厚的理由,在本发明中,为了满足上述情况,将厚钢材的底部的熔融深度设为1.5mm以上至关重要。
厚钢材的底部的熔融深度:1.5mm以上
在本发明的钢材的坡口加工中,进行基于气体切断、等离子切断、激光切断等的加工。但是,没有排除机械加工。另一方面,窄坡口气体保护弧焊的坡口面所需的熔融深度根据坡口面的表面性状(尤其是凹部深度或清洁度)来主要决定。
在最一般性的基于气体切断的坡口加工中,除了特殊钢、不锈钢等之外,通过气体切断时的气体流量、喷火口的选择,在切断面的完成上产生大的差别。例如,气体流量或喷火口的调整良好的情况的坡口面表面的凹部深度成为0.2mm程度以下,但是在特殊的情况下,例如,由于喷火口的磨损等而火焰流速比通常下降等情况下,可能会产生超过1mm的凹部深度。然而,即使产生这样的凹部,在一般结构物等中也无修理地直接用于焊接。因此,为了有效地防止高温破裂或熔合不良等造成的缺陷,焊接施工时的坡口面,尤其是焊接时的温度低且处于熔融深度减小的倾向的厚钢材的底部需要更深的熔融。而且,切断面由因加工热而产生的厚的氧化膜覆盖,因此在焊接施工时,坡口面仍然需要更深的熔融。
根据以上所述,在本发明中,厚钢材的底部的熔融深度为1.5mm以上。优选为2.0mm以上。但是,当熔融深度超过4mm时,在坡口面的焊缝上部产生咬边,成为焊接缺陷的要因,因此熔融深度优选为4mm以下。
如上所述,在本发明中,厚钢材的底部的熔融深度设为1.5mm以上的情况至关重要。并且,为了将其实现,将气体保护弧焊的焊接条件、尤其是初层的焊接条件控制成本发明的范围的情况极其重要。
以下,详细说明该初层的焊接条件。
初层焊接:设为2焊道以上而将各焊道向底部坡口间隙的两侧分开
在窄坡口的多层焊接中,通常每1层设为1焊道。然而,在每1层设为1焊道的情况下,热量集中于坡口中央,因此钢材的坡口面的熔融不足,容易产生熔合不良(未熔合)、附着于坡口面的溅射及熔渣卷入引起的缺陷。尤其是初层焊接由于钢材的温度低且熔融深度变小,因此容易产生熔合不良造成的缺陷。
因此,为了确保初层焊接所需的熔融深度及熔敷量,抑制熔合不良等引起的缺陷,需要将初层焊接设为2焊道以上,进而为了使两侧的坡口面容易熔融而将各焊道向底部坡口间隙的两侧分开。
另一方面,当初层焊接成为4焊道以上时,每1焊道的热量输入下降,熔融量其本身减少,因此初层焊接优选设为2焊道或3焊道。为了高热量输入化产生的熔融量的确保和高效率化,初层焊接设为2焊道的情况最适当。
需要说明的是,为了电弧及熔透形状的稳定化,优选抑制横摆或旋转等的焊矩及电极(焊丝)的动作。
从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度:相对于垂线为5°以上且15°以下
电弧存在指向性,存在容易朝向电极(焊丝)前端所指的方向的性质。为了将该电弧的指向性有效利用于坡口面的熔融,需要使电极前端所指的方向朝向坡口面,该电极前端所指的方向根据从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度而较大地变化。
在此,从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度相对于垂线小于5°的话,电流流向电阻更小的路径。其结果是,电弧爬上作为电极的焊丝(电弧的爬上),难以维持作为目标的坡口面、尤其是底部的熔融。另一方面,从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度相对于垂线超过15°时,电弧过于朝向坡口面而焊缝形状成为凸出,下一焊道的电弧的熔融变得不充分而产生焊接缺陷。因此,从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度相对于垂线限制为5°以上且15°以下。优选6°以上且12°以下。
需要说明的是,从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度与供电焊嘴、尤其是供电焊嘴前端的倾斜相同,因此通过该供电焊嘴前端的倾斜而能够控制该焊丝的供给角度。
以上,说明了基本条件,但是在本发明的焊接方法中,通过还满足以下的条件,能够更深且稳定地得到厚钢材的底部的距坡口面的熔融深度。
底部坡口的焊丝的前端的侧端部与厚钢材的坡口面之间的距离:0.5mm以上且2.0mm以下
为了更深且稳定地得到厚钢材的底部的熔融深度,底部坡口的焊丝的前端的侧端部与厚钢材的坡口面之间的距离优选为0.5mm以上且2.0mm以下。
这是因为,底部坡口的焊丝的前端的侧端部与厚钢材的坡口面之间的距离小于0.5mm的话,在焊丝上部与坡口面之间产生电弧,无法高效地使厚钢材底部的坡口面熔融。另一方面,当超过2.0mm时,电弧从坡口面分离,无法高效地使坡口面熔融。更优选为0.5~1.0mm的范围。
需要说明的是,在此所说的焊丝的前端的侧端部是指接近在各焊道中要熔融的厚钢材的坡口面一侧的侧端部。
向供电焊嘴进给的焊丝的曲率半径:150mm以上且300mm以下
在本发明中,为了控制从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度,使用前端弯曲的供电焊嘴。此时,焊丝通过前端弯曲的供电焊嘴,但是为了更顺畅地通过,优选使用所谓3点辊等而预先使焊丝弯曲。
在此,焊丝的曲率半径小于150mm的话,焊丝的进给阻力增大,无法稳定地进给焊丝,难以维持电弧。另一方面,当焊丝的曲率半径超过300mm时,对于供电焊嘴前端弯曲的状态下的焊丝的进给阻力减轻没有效果,因此仍然无法稳定地进给焊丝,难以维持电弧。
因此,向供电焊嘴进给的焊丝的曲率半径优选为150mm以上且300mm以下。更优选为175mm以上且275mm以下。
堆焊高度H:底部坡口间隙G的0.4倍以上且1.0倍以下
通过适当地管理相对于坡口间隙的每1层的堆焊高度,各焊道的包含熔透的焊缝形状成为一定,而且,能够确保坡口面的稳定的熔透。而且,为了得到更深的熔透而更高的热量输入是有效的,但是当热量输入过高时,堆焊高度增大,难以使两侧的坡口面均等地熔融。
在此,每1层的堆焊高度小于底部坡口间隙G的0.4倍的话,热量输入不足,不仅坡口面的较深的熔融变得困难,而且每1焊道的熔敷量不足而各层的焊缝形状发生变化。另一方面,当每1层的堆焊高度超过底部坡口间隙G的1.0倍时,每1焊道的熔敷量变得过多,无法使两侧的坡口面均等地熔融。
因此,堆焊高度优选为底部坡口间隙G的0.4倍以上且1.0倍以下。更优选为底部坡口间隙G的0.5倍以上且0.8倍以下。
需要说明的是,关于初层以外的层的焊接条件,没有特别规定,但是只要基本上与上述的初层的焊接条件同样即可。
保护气体组成:使CO2气体为60体积%以上
焊接部的熔透受到电弧其本身产生的刨削效果和处于高温状态的焊接金属的对流的支配。在焊接金属的对流向内的情况下,高温的焊接金属从上向下方向对流,因此电弧紧下方的熔透增加。另一方面,在焊接金属的对流向外的情况下,高温的焊接金属从中央沿左右方向对流,焊缝扩宽且坡口面的熔透增加。因此,为了实现本发明的目标的厚钢材的底部的熔融深度:1.5mm以上,优选将焊接金属的对流设为向外。
为此,对焊接金属的熔液流动进行支配的氧(O)与硫(S)的浓度之和优选需要为400质量ppm以上(但是,当超过1000质量ppm时,难以确保焊接金属的韧性,因此需要设为1000质量ppm以下)。
在此,焊接金属中的氧量受到保护气体组成的较大影响,因此,作为保护气体组成,优选使用含有60体积%以上的CO2气体、其余为Ar等的惰性气体的混合气体。特别优选CO2气体:100体积%。
而且,焊接部的熔透对电弧的指向性及刨削效果也造成影响。因此,焊接的极性优选为比电弧的指向性及刨削效果更大的焊丝负(正极性)。
关于上述以外的条件,无需特别进行规定,只要按照通用办法即可。例如,只要设为焊接电流:280~360A,焊接电圧:32~37V(与电流一起上升),焊接速度:30~80cm/分钟,焊丝突出长度:15~30mm,焊丝径:1.2~1.6mm,每1焊道的焊接热量输入:10~25kJ/cm即可。
实施例
关于表1所示的坡口形状的钢材,以表2所示的焊接条件实施了窄坡口气体保护弧焊。
需要说明的是,钢材的坡口加工使用气体切断,坡口面不进行磨削等修理。而且,坡口面的最大凹部深度使用激光位移计进行测定。
即,如图4所示,引出分别通过测定点的最高的凸部和最低的凹部并将全部的测定点包含于其间的2条平行线及其中间线。在此,凹部是比该中间线低的部分,坡口面的凹部深度是凹部与中间线的距离。坡口面的最大凹部深度是该凹部深度的最大值。
测定结果在表1中一并表示。
将这样得到的焊接接头利用5截面剖切,在各截面处测定了底部的熔融宽度。并且,对于各截面,从测定到的熔融宽度减去底部坡口间隙量的长度,并将得到的值除以2,由此测定熔融深度并求出其平均值。该值作为钢材的底部的熔融深度。
而且,对于得到的焊接接头,实施超声波探伤检查,如下进行了评价。
◎:无检测缺陷
○:仅检测到缺陷长度为3mm以下的合格缺陷
×:检测到缺陷长度超过3mm的缺陷
上述的结果在表2中一并表示。
[表1]
表1
[表2]
如表2所示,在作为发明例的No.1~12中,都是钢材的底部的熔融深度为1.5mm以上,而且在超声波探伤检查中没有检测缺陷,即使有缺陷长度也为3mm以下。
另一方面,作为比较例的No.13~17都是钢材的底部的熔融深度低于1.5mm,而且在超声波探伤检查中,检测到缺陷长度超过3mm的缺陷。
另外,在图5中示出作为发明例的No.7的初层焊接后的坡口截面照片。图中(1)、(2)分别表示第一及第二焊道的焊缝。从该图可知,厚钢材的底部的熔融深度在第一焊道的焊接中为3.2mm左右,在第二焊道的焊接中为2.4mm左右,在厚钢材的底部的坡口面的两侧得到了良好的熔融深度。
标号说明
1:厚钢材
2:厚钢材的坡口面
3:底部坡口
4:焊矩的供电焊嘴
5:焊丝
6:垫板材料
7:焊缝
θ:底部坡口角度
G:底部坡口间隙
h:底部坡口高度
t:板厚
从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度
d:底部坡口处的焊丝的前端的侧端部与厚钢材的坡口面之间的距离
P:厚钢材的底部的熔融深度
H:焊接平均堆焊高度
Claims (5)
1.一种窄坡口气体保护弧焊方法,将底部坡口角度为10°以下、底部坡口间隙为7mm以上且15mm以下、板厚为22mm以上的厚钢材通过窄坡口的多层焊接进行接合,其中,
将初层焊接设为2焊道以上且将各焊道向底部坡口间隙的两侧分开,进而将从焊矩前端的供电焊嘴供给的焊丝的供给角度控制成相对于垂线为5°以上且15°以下的范围,由此能够使上述厚钢材的底部的熔融深度为1.5mm以上。
2.根据权利要求1所述的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,
在所述初层焊接中,底部坡口处的焊丝的前端的侧端部与所述厚钢材的坡口面的距离为0.5mm以上且2.0mm以下。
3.根据权利要求1或2所述的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,
在所述初层焊接中,使用曲率半径为150mm以上且300mm以下的范围内弯曲的焊丝作为向供电焊嘴进给的焊丝。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,
在所述初层焊接中,将堆焊高度设为所述底部坡口间隙的0.4倍以上且1.0倍以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的窄坡口气体保护弧焊方法,其中,
使用含有60体积%以上的CO2气体的混合气体作为所述窄坡口气体保护弧焊中的保护气体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012265521 | 2012-12-04 | ||
JP2012-265521 | 2012-12-04 | ||
PCT/JP2013/082898 WO2014088110A1 (ja) | 2012-12-04 | 2013-12-03 | 狭開先ガスシールドアーク溶接方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104853875A true CN104853875A (zh) | 2015-08-19 |
CN104853875B CN104853875B (zh) | 2017-08-29 |
Family
ID=50883522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380063559.2A Active CN104853875B (zh) | 2012-12-04 | 2013-12-03 | 窄坡口气体保护弧焊方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2929973B1 (zh) |
JP (1) | JP5861785B2 (zh) |
KR (1) | KR101729428B1 (zh) |
CN (1) | CN104853875B (zh) |
WO (1) | WO2014088110A1 (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107921569A (zh) * | 2015-09-11 | 2018-04-17 | 杰富意钢铁株式会社 | 立向窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN108290239A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-07-17 | 杰富意钢铁株式会社 | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN108705186A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-10-26 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种1.6mm焊丝焊接宽间隙的方法及焊接件 |
CN108907419A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种y形坡口焊接方法及焊接件 |
CN108907417A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种钢板对接方法及焊接钢板 |
CN108907418A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种宽间隙焊接方法及焊接件 |
CN109641306A (zh) * | 2016-08-24 | 2019-04-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN111886104A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-11-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢板的气体保护电弧焊接方法 |
CN112512739A (zh) * | 2018-09-10 | 2021-03-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 立向窄坡口焊接接头的制造方法和立向窄坡口焊接接头 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3315237A1 (de) * | 2016-10-26 | 2018-05-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und system zum überwachen einer herstellung einer mehrlagigen schweissnaht sowie engspaltschweissverfahren |
KR20230133927A (ko) * | 2021-03-18 | 2023-09-19 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 가스 실드 아크 용접 방법, 용접 조인트 및 용접 조인트의 제조 방법 |
WO2022196540A1 (ja) | 2021-03-18 | 2022-09-22 | Jfeスチール株式会社 | ガスシールドアーク溶接方法、溶接継手および溶接継手の製造方法 |
JP7571920B1 (ja) | 2023-07-18 | 2024-10-23 | Jfeスチール株式会社 | 狭開先ガスシールドアーク溶接方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60210368A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-22 | Hitachi Zosen Corp | 横向き溶接方法 |
JPS63207475A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Tomoegumi Iron Works Ltd | 横向狭開先溶接方法 |
CN1445047A (zh) * | 2001-12-26 | 2003-10-01 | 株式会社神户制钢所 | 铝合金制焊接丝 |
DE10216530A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-30 | Heinrich Hantsch | Schweißbrenner zum qualitätsgesicherten MIG-/MAG-Engspaltschweißen |
JP2007118068A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Jfe Steel Kk | 厚鋼板の狭開先突合せ溶接方法 |
CN101239422A (zh) * | 2008-03-14 | 2008-08-13 | 中冶京唐建设有限公司 | 小坡口角度全自动co2气保焊与埋弧自动焊的组合式焊接工艺 |
CN101767242A (zh) * | 2009-01-06 | 2010-07-07 | 清华大学 | 基于视觉检测的窄间隙电弧焊接在线决策方法 |
CN102430846A (zh) * | 2011-10-21 | 2012-05-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种弯曲导电嘴式双丝窄间隙mig/mag焊炬 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3826888A (en) * | 1973-03-05 | 1974-07-30 | Mc Donnell Douglas Corp | Deep narrow gap welding torch |
JPS5067758A (zh) | 1973-10-22 | 1975-06-06 | ||
JPS5111033A (ja) * | 1974-07-18 | 1976-01-28 | Nozawa Kogyo Kenkyujo Kk | Renzokutasoseikyokaisengasushiirudoyosetsuhooyobisono sochi |
JPS59212176A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-12-01 | Kawasaki Steel Corp | 潜弧溶接方法 |
JPS6149779A (ja) * | 1984-08-20 | 1986-03-11 | Hitachi Zosen Corp | 横向き溶接方法 |
JPH01148469A (ja) * | 1987-12-04 | 1989-06-09 | Kobe Steel Ltd | 狭開先サブマージアーク溶接方法 |
JPH07116852A (ja) | 1993-10-25 | 1995-05-09 | Babcock Hitachi Kk | 狭開先mig溶接用トーチおよびそれを用いた溶接方法 |
JP3122306B2 (ja) * | 1994-04-26 | 2001-01-09 | 三菱重工業株式会社 | 横向狭開先ガスシールドアーク溶接方法 |
JPH10211597A (ja) * | 1997-01-24 | 1998-08-11 | Nippon Steel Corp | ラインパイプ用ガスシールドアーク溶接ワイヤおよび円周自動溶接方法 |
JP2000218391A (ja) * | 1999-02-02 | 2000-08-08 | Nippon Steel Corp | ラインパイプ用ガスシールドアーク溶接ワイヤおよびラインパイプ円周のガスシールドアーク溶接方法 |
US6336583B1 (en) * | 1999-03-23 | 2002-01-08 | Exxonmobil Upstream Research Company | Welding process and welded joints |
JP2001001148A (ja) * | 1999-04-21 | 2001-01-09 | Kawasaki Steel Corp | 900MPa以上級厚肉高張力鋼板のガスシールドアーク溶接方法 |
-
2013
- 2013-12-03 EP EP13860297.4A patent/EP2929973B1/en active Active
- 2013-12-03 KR KR1020157016817A patent/KR101729428B1/ko active IP Right Grant
- 2013-12-03 JP JP2014551164A patent/JP5861785B2/ja active Active
- 2013-12-03 WO PCT/JP2013/082898 patent/WO2014088110A1/ja active Application Filing
- 2013-12-03 CN CN201380063559.2A patent/CN104853875B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60210368A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-22 | Hitachi Zosen Corp | 横向き溶接方法 |
JPS63207475A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-26 | Tomoegumi Iron Works Ltd | 横向狭開先溶接方法 |
CN1445047A (zh) * | 2001-12-26 | 2003-10-01 | 株式会社神户制钢所 | 铝合金制焊接丝 |
DE10216530A1 (de) * | 2002-04-15 | 2003-10-30 | Heinrich Hantsch | Schweißbrenner zum qualitätsgesicherten MIG-/MAG-Engspaltschweißen |
JP2007118068A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Jfe Steel Kk | 厚鋼板の狭開先突合せ溶接方法 |
CN101239422A (zh) * | 2008-03-14 | 2008-08-13 | 中冶京唐建设有限公司 | 小坡口角度全自动co2气保焊与埋弧自动焊的组合式焊接工艺 |
CN101767242A (zh) * | 2009-01-06 | 2010-07-07 | 清华大学 | 基于视觉检测的窄间隙电弧焊接在线决策方法 |
CN102430846A (zh) * | 2011-10-21 | 2012-05-02 | 哈尔滨工业大学 | 一种弯曲导电嘴式双丝窄间隙mig/mag焊炬 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
周泽民: "窄间隙手工电弧焊在厚板T型接头中的应用", 《机械工人(热加工)》 * |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107921569A (zh) * | 2015-09-11 | 2018-04-17 | 杰富意钢铁株式会社 | 立向窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN107921569B (zh) * | 2015-09-11 | 2020-02-14 | 杰富意钢铁株式会社 | 立向窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN108290239A (zh) * | 2015-12-04 | 2018-07-17 | 杰富意钢铁株式会社 | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN109641306A (zh) * | 2016-08-24 | 2019-04-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN109641306B (zh) * | 2016-08-24 | 2021-09-07 | 杰富意钢铁株式会社 | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 |
CN111886104A (zh) * | 2018-03-22 | 2020-11-03 | 杰富意钢铁株式会社 | 钢板的气体保护电弧焊接方法 |
CN108705186A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-10-26 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种1.6mm焊丝焊接宽间隙的方法及焊接件 |
CN108907419A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种y形坡口焊接方法及焊接件 |
CN108907417A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种钢板对接方法及焊接钢板 |
CN108907418A (zh) * | 2018-07-20 | 2018-11-30 | 四川汇源钢建装配建筑有限公司 | 一种宽间隙焊接方法及焊接件 |
CN112512739A (zh) * | 2018-09-10 | 2021-03-16 | 杰富意钢铁株式会社 | 立向窄坡口焊接接头的制造方法和立向窄坡口焊接接头 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20150086372A (ko) | 2015-07-27 |
CN104853875B (zh) | 2017-08-29 |
WO2014088110A8 (ja) | 2015-06-18 |
JP5861785B2 (ja) | 2016-02-16 |
WO2014088110A1 (ja) | 2014-06-12 |
EP2929973B1 (en) | 2019-05-29 |
KR101729428B1 (ko) | 2017-04-21 |
EP2929973A1 (en) | 2015-10-14 |
EP2929973A4 (en) | 2016-01-27 |
JPWO2014088110A1 (ja) | 2017-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104853875B (zh) | 窄坡口气体保护弧焊方法 | |
JP6137053B2 (ja) | 狭開先ガスシールドアーク溶接方法 | |
CN104853876A (zh) | 窄坡口气体保护弧焊接头 | |
CN106488825B (zh) | 立式窄坡口气体保护电弧焊方法 | |
Sproesser et al. | Increasing performance and energy efficiency of gas metal arc welding by a high power tandem process | |
JP2007283363A (ja) | Uoe鋼管の製造方法 | |
CN107921569A (zh) | 立向窄坡口气体保护弧焊方法 | |
JP6060604B2 (ja) | サブマージアーク溶接方法 | |
JP5826137B2 (ja) | タンデムサブマージアーク溶接方法 | |
CN104625359A (zh) | Lng低温罐底板的焊接工艺 | |
JP5854145B2 (ja) | サブマージアーク溶接方法ならびに溶接継手および鋼管の製造方法 | |
CN109982802A (zh) | 免清根全熔透焊接方法和焊接接头 | |
CN109641306B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
JP4957441B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
CN108367376B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
CN108290239B (zh) | 立式窄坡口气体保护弧焊方法 | |
TW201841706A (zh) | 鍍熔融鋅系鋼板的電弧熔接方法以及熔接部件的製造方法 | |
JP6258161B2 (ja) | タンデムアーク溶接方法、タンデムアーク溶接装置およびタンデムアーク溶接システム | |
JP6965071B2 (ja) | プラズマキーホール溶接方法 | |
JP3810646B2 (ja) | 上向溶接方法 | |
JP2002336982A (ja) | 薄板構造継手の複合溶接方法 | |
Batta et al. | Optimization of submerged arc welding process: a review | |
JP2023152736A (ja) | 厚鋼板の狭開先ガスシールドアーク溶接方法 | |
JP5954272B2 (ja) | サブマージアーク溶接方法および溶接継手の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |