单面对接焊方法和焊接接头的制造方法技术

本发明专利技术是单面对接焊方法和焊接接头的制造方法。提供一种深熔透，并且能够得到大熔敷量，能够抑制热变形，并使飞溅发生量减少的单面对接焊方法。单面对接焊方法是使一对钢板对接并大体水平地配置，从一对钢板之间所构成的对接部(2)的下侧配置衬垫焊剂，以对接部(2)的纵长方向的间隔为任意范围的方式，保持先行的作为第1热源的电弧(7b)、和跟随第1热源作为第2热源的激光(8a)，从对接部(2)的上侧，使第1热源和第2热源对于一对钢板相对地移动，由此焊接对接部(2)的焊接方法，其中，使第1热源和第2热源之中的任意一方，为使用了含有造渣剂的药芯焊丝(7a)的气体金属电弧热源，使另一方为激光热源。光热源。光热源。

【技术实现步骤摘要】
单面对接焊方法和焊接接头的制造方法


[0001]本专利技术涉及用于从单面侧对钢板进行对接焊的焊接方法和焊接接头的制造方法。

技术介绍

[0002]在造船等领域中，实施焊接线长的拼板对接工序，但从钢板的两侧进行焊接的焊接方法中，需要在单侧焊接完毕后使母材翻转，或进行仰焊。因此，该拼板对接工序成为使工作效率降低的原因，一直以来，针对拼板对接工序的高效率化进行了研究。
[0003]例如，在专利文献1中公开有将铜板和焊剂作为衬垫使用，使用3根或更多电极的单面埋弧焊方法。另外，在专利文献2中公开有根据填充剂相对于坡口截面面积的填充率，设计第1电极的电流值的多电极单面埋弧焊方法。
[0004]如上述专利文献1和专利文献2所示，若使多个实芯焊丝并列而实施埋弧焊，则能够得到大熔敷量，能够使焊接速度上升。另外，通过以焊剂进行衬垫，则能够防止焊接金属的烧穿，得到健全的接头。
[0005]但是，多个实芯焊丝进行的埋弧焊，因为是大线能量焊接，所以焊接后的热变形成为问题。另外，因为需要坡口加工，所以坡口截面面积变大，需要大量的熔敷金属。
[0006]因此，在专利文献3中公开有一种至少用激光焊接金属板材的对接部的对接焊方法。上述专利文献3中记述有在使坡口达到最小限度而使用激光的焊接中，可以进行宽度窄、熔透深的焊接，结果是线能量变少，能够高效地生成热应变小的焊接接头。
[0007]还有，在上述专利文献3中也公开了有关一并使用激光和电弧的激光电弧混合焊。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1：日本专利第2860060号公报
[0011]专利文献2：日本特开2007－268551号公报
[0012]专利文献3：国际公开第2017/099004号

技术实现思路

[0013]专利技术所要解决的问题
[0014]但是，根据上述专利文献3所述的焊接方法，会发生在焊接母材表面(焊接面)的焊道附近，附着大量大粒飞溅这样的问题点。附着有大粒飞溅的焊接部有损美观，并且成为在涂装工序中发生不良的原因，由此产生出在焊接后进行飞溅除去的需要。因此，大量飞溅的附着导致工作成本增大的结果。
[0015]本专利技术鉴于这样的课题而提出，其目的在于，提供一种能够以深熔透，且高焊接速度进行施工(以后，也称为高速焊接性。)，抑制热变形，并减少飞溅发生量的单面对接焊方法和焊接接头的制造方法。
[0016]解决问题的手段
[0017]本专利技术人等，对于能够在确保使用激光焊的优点即深熔透、优异的高速焊接性和
抑制热变形的同时，能够抑制因使用激光焊而发生的飞溅发生量的焊接方法，进行了锐意研究。其结果发现，通过使一个热源为激光热源，作为另一个热源，采取使用了含有造渣剂的药芯焊丝的气体金属电弧热源，则能够大幅减少飞溅发生量。
[0018]本专利技术基于这些发现而提出。
[0019]本专利技术的上述目的，可通过单面对接焊方法的下述[1]的构成达成。
[0020][1]一种单面对接焊方法，其特征在于，是通过使一对钢板对接并大体水平地配置，从在所述一对钢板之间所构成的对接部的下侧配置衬垫焊剂，以所述对接部的纵长方向的间隔为任意范围的方式，保持先行的第1热源、和跟随所述第1热源的第2热源，从所述对接部的上侧，使所述第1热源和所述第2热源相对于所述一对钢板相对移动，由此焊接所述对接部的焊接方法，
[0021]使所述第1热源和所述第2热源之中的任意一方，为使用了含有造渣剂的药芯焊丝的气体金属电弧热源，
[0022]使所述第1热源和所述第2热源之中的另一方，为激光热源，
[0023]所述药芯焊丝中，相对于焊丝总质量，含有所述造渣剂2.5质量％以上。
[0024]另外，单面对接焊方法的本专利技术优选的实施方式，涉及以下的[2]～[15]。
[0025][2]根据[1]所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述造渣剂的含量，相对于焊丝总质量，为18.0质量％以下。
[0026][3]根据[1]或[2]所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述造渣剂，相对于焊丝总质量，含有：
[0027]TiO2：2.0质量％以上且15.0质量％以下；
[0028]SiO2：0.25质量％以上且2.0质量％以下；
[0029]ZrO2：0.15质量％以上且1.0质量％以下；
[0030]Na2O、K2O和Li2O的总量：0.02质量％以上且0.50质量％以下，并且
[0031]MnO：0.50质量％以下(包括0质量％)，
[0032]Al2O3：0.50质量％以下(包括0质量％)，
[0033]金属氟化物：0.50质量％以下(包括0质量％)。
[0034][4]根据[1]～[3]中任一项所述的单面对接焊方法，其特征在于，
[0035]所述药芯焊丝的焊剂中的、除了所述造渣剂以外的成分，相对于焊丝总质量，
[0036]C：0.5质量％以下，
[0037]Si：2.0质量％以下，
[0038]Mn：3.0质量％以下，
[0039]Ni：5.0质量％以下，
[0040]Mo：3.0质量％以下，
[0041]W：3.0质量％以下，
[0042]Nb：3.0质量％以下，
[0043]V：3.0质量％以下，
[0044]Cr：5.0质量％以下，
[0045]Ti：3.0质量％以下，
[0046]Al：3.0质量％以下，
[0047]Mg：3.0质量％以下，
[0048]N：0.05质量％以下，
[0049]S：0.05质量％以下，
[0050]P：0.05质量％以下，
[0051]B：0.005质量％以下，
[0052]Cu：2.0质量％以下，
[0053]Ta：3.0质量％以下，
[0054]REM：0.1质量％以下，以及
[0055]碱金属：3质量％以下，
[0056]余量是Fe和不可避免的杂质。
[0057][5]根据[1]～[4]中任一项所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述药芯焊丝，是在外皮中填充有焊剂而成的，所述外皮由冷轧钢带形成。
[0058][6]根据[1]～[5]中任一项所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述衬垫焊剂，含有金属粉和造渣剂之中至少一种，余量是不可避免的杂质。
[0059][7]根据[6]所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述衬垫焊剂，还含有非金属粉、和除了造渣剂以外的非金属化合物粉之中的至少一种。
[0060][8]根据[6]或[7]所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述衬垫焊剂，相对于衬垫焊剂总质量而含有所述金属粉90质量％以上时，所述金属粉，含有Si粉和Fe－Si粉中的至少一方，所述Si粉和所述Fe－Si粉中所含有的Si的含量，相对于衬垫焊剂总质量为0.5质量％以上且5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单面对接焊方法，其特征在于，是使一对钢板对接并大体水平地配置，从在所述一对钢板之间所构成的对接部的下侧配置衬垫焊剂，以所述对接部的纵长方向上的间隔为任意范围的方式，保持先行的第1热源、和跟随所述第1热源的第2热源，从所述对接部的上侧，使所述第1热源和所述第2热源相对于所述一对钢板相对地移动，由此焊接所述对接部的焊接方法，其中，使所述第1热源和所述第2热源之中的任意一方为使用了含有造渣剂的药芯焊丝的气体金属电弧热源，使所述第1热源和所述第2热源之中的另一方为激光热源，所述药芯焊丝，相对于焊丝总质量，含有2.5质量％以上的所述造渣剂。2.根据权利要求1所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述造渣剂的含量，相对于焊丝总质量为18.0质量％以下。3.根据权利要求1所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述造渣剂，相对于焊丝总质量，含有TiO2：2.0质量％以上且15.0质量％以下、SiO2：0.25质量％以上且2.0质量％以下、ZrO2：0.15质量％以上且1.0质量％以下、Na2O、K2O和Li2O的总量：0.02质量％以上且0.50质量％以下，并且，MnO：0.50质量％以下且包括0质量％，Al2O3：0.50质量％以下且包括0质量％，金属氟化物：0.50质量％以下且包括0质量％。4.根据权利要求1所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述药芯焊丝的焊剂中的除了所述造渣剂以外的成分，相对于焊丝总质量为C：0.5质量％以下，Si：2.0质量％以下，Mn：3.0质量％以下，Ni：5.0质量％以下，Mo：3.0质量％以下，W：3.0质量％以下，Nb：3.0质量％以下，V：3.0质量％以下，Cr：5.0质量％以下，Ti：3.0质量％以下，Al：3.0质量％以下，Mg：3.0质量％以下，N：0.05质量％以下，S：0.05质量％以下，P：0.05质量％以下，B：0.005质量％以下，Cu：2.0质量％以下，
Ta：3.0质量％以下，REM：0.1质量％以下，和碱金属：3质量％以下，余量是Fe和不可避免的杂质。5.根据权利要求1所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述药芯焊丝是在外皮中填充焊剂而成的，所述外皮由冷轧钢带形成。6.根据权利要求1所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述衬垫焊剂，含有金属粉和造渣剂之中的至少一种，余量是不可避免的杂质。7.根据权利要求6所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述衬垫焊剂，还含有非金属粉、和除造渣剂以外的非金属化合物粉之中的至少一种。8.根据权利要求6所述的单面对接焊方法，其特征在于，所述衬垫焊剂相对于衬垫焊剂总质量含有90质量％以上的所述金属粉时，所述金属粉，含有Si粉和Fe－Si粉中的至少一方，所述Si粉和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：迎井直树，八岛圣，中村敬人，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：