竖立姿势焊接方法技术

本发明专利技术提供一种竖立姿势焊接方法。在竖立姿势的一对厚板钢板（１）的端缘之间形成具有规定窄坡口间隙的Ｉ形坡口，将从具有恒压特性的电弧焊接机（１０）的焊炬（２０）突出的焊条（３０）相对厚板钢板的板厚方向从斜上方插入Ｉ形坡口内。并且，通过使焊炬上下摆动，使从该焊炬的前端送出的焊条的前端在Ｉ形坡口内沿板厚方向往复移动，此时，使焊接电流Ｉｗ成为目标值而可改变焊条的进给速度Ｖｆ，并且使焊条自焊炬突出的突出量Ｌ伸长或缩短，另外，对应于焊炬的摆动方向来加减校正焊条的进给速度Ｖｆ。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，详细地说，涉及以竖立姿势将一对厚 板钢板的端缘彼此对合并焊接的技术。
技术介绍
在造船、桥梁等领域中，通常采用将一对钢板彼此在竖立姿势下对合 焊接的竖立姿势焊接法。作为这样的竖立姿势焊接法，公知有将一对钢板彼此在板宽方向上以一个焊道施工完成焊接的气电弧焊接法(日本特开平11 -254131号公报、 参照日本专利局r技術分野別特許T ^:/J:機械3 7—夕溶接技術1.3.6 工k夕卜口方'^7—夕;容4妄法)。另外，作为通常的方法，也公知有通过MAG焊接法或MIG焊接法将 一对钢板彼此在板宽方向上进行多焊道焊接的多层焊接法。但是，近年来，上述造船、桥梁等钢构造物所使用的钢板随着钢构造 物的大型化而倾向于厚板化。若这样将钢板厚板化，则在上述气电弧焊接法中，在原本就热输入大 的基础上进一步增大热输入，焊接部分的性能恶化在大范围产生，具有不 能够充分确保该焊接部分的韧性、即强度的问题。由此，在相对厚板钢板适用气电弧焊接法时，作为厚板钢板而使用较 大热输入焊接用的特殊钢材，确保了强度。增加，因此不理想。另外，在基于MAG焊接法或MIG焊接法的多层焊接法的情况下，能 够不大量热输入而适合使用一般的钢板，另一方面，由于坡口 (Groove) 一般为V形坡口，故坡口截面面积大且钢构造物的生成需要时间，甚至有 生产效率差的问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题点而作出的，其目的在于提供一种竖立姿势焊 接方法，即使是厚板钢板也能够抑制成本增加，并且通过小热输入化而维 持强度、同时可实现高效、高品质焊接。为了实现上述目的，本专利技术的，使用具有恒压特性 的电弧焊接机来进行电弧焊接，其中，将一对厚板钢板并排竖立，在这一 对厚板钢板的端缘间形成具有规定的窄坡口间隙的I形坡口 ，仅将从送出焊 条的所述电弧焊接机的焊炬突出的焊条相对所述厚板钢板的板厚方向从斜 上方插入所述I形坡口中，使所述焊炬沿所述厚板钢板在上下方向上摆动，的突出量伸缩，使该焊条的前端在所述板厚方向上往复移动，由此，在所 述I形坡口内层积所述焊接金属，在使所述焊条的前端在所述板厚方向往复 移动时，对应于所述焊炬的摆动方向而将所述焊条的前端控制在适当的位 置。根据本专利技术的，由于I形坡口的坡口间隙窄，与在 板宽方向上进行一个焊道施工的上述现有的气电弧焊接方法相比，虽然板 厚增大，但能够充分地抑制热输入，无需使用大量热输入焊接用的特殊钢 材，不仅可抑制成本增加，而且防止坪接电流相对于目标值的变动，抑制 电弧长度的波动，能够确保与上述现有气电弧焊接同等的强度，并且可实 现高效、稳定的高品质焊接。由此，能够显著改善低温的破坏韧性。理想的是，在使所述焊条的前端在所述板厚方向上往复移动时，对应 于所述焊炬的摆动方向来加减校正焊条的进给速度。此时，可以在使所述焊条的前端沿所述板厚方向朝向远离所述电弧焊 接机一侧的开口前进移动时，对应于所述焊炬向上方的上升速度来增加校 正焊条的进给速度，在使所述焊条的前端沿所述板厚方向向所述电弧焊接 机侧的开口后退移动时，对应于所述焊炬向下方的下降速度来减少校正焊 条的进给速度。由此，能够适当防止焊接电流相对于目标值的变动并可抑制电弧长度 的波动，能够实现效率更高的稳定的高品质焊接。 y另外，理想的是，使所述焊接电流一定并使电弧长度一定而改变焊条 的进给速度并使焊条自所述焊炬突出的突出量伸长或缩短。由此，能够将电弧长度保持为大致一定，可使板厚方向的焊透分布、 即焊条的熔化量一定，可实现更稳定的高品质焊接。另外，理想的是，所述I形坡口的所述规定窄坡口间隙为15mm以下。 由此，能够实现充分的小热输入化，可有效地实现焊接并充分确保焊 接部分的强度。另外，理想的是，所述一对厚板钢板分别为板厚20mm以上的厚板。 由此，即使在由于钢构造物的大型化而使厚板钢板的板厚特别厚至20mm以上时，也能够实现小热输入化，可有效地实现焊接并充分确保焊接部分的强度。附图说明通过仅仅作为举例的后述的详细说明以及附图，能够更加充分地理解 本专利技术，但本专利技术并不限定于此。图1是表示适用本专利技术的的厚板钢板和自动焊接单 元的纵剖面图。图2是从图1的向视A方向看到的俯视图。图3中的(1) ~ (6)是表示本专利技术的的焊接顺序图。图4 (a)、 (b)是的整体示意图。图5 (a)、 (b)是表示自时间T开始经过微小时间AT后的焊条的突出偏差Ad的关系的模式图。图6是表示本专利技术的焊条的进给速度与焊接电流及焊条的突出量的关 系的图。具体实施方式以下，基于附图说明本专利技术的实施方式。图1及图2以竖立姿势焊接的中途状态表示适用本专利技术的竖立姿势焊 接方法的一对厚板钢板l、 1和电弧焊接用的自动焊接单元10。详细地说， 厚板钢板l、 1在竖立姿势下将端缘彼此对接设置，以在这些厚板钢板l、 1 的端缘之间具有坡口间隙G(规定的窄坡口间隙)而形成I形坡口 ，另 一方面，自动焊接单元10具有送出焊条30的焊炬20而构成，在图1中，作为 在I形坡口中形成的焊接金属的纵剖面图，表示仅将焊条30插入I形坡口 中的状态的厚板钢板1和自动焊接单元10，图2中，作为俯视图来表示从 图1的向视A方向看到的一对厚板钢板1、 l和自动焊接单元10。一对厚板钢板1 、 1例如是造船用、桥墩用的大型钢构造物所使用的板 厚大的钢板，在此，使用在上述现有的气电弧焊接法中热输入大、焊接部 分的性能变差而不能够确保部件强度这样的板厚尺寸(例如20mm以上) 大的钢板。由于在形成于厚板钢板l、 1间的I形坡口内仅插入焊条30,故在此， 将I形坡口的坡口间隙G设定为比焊条30的外径尺寸(例如-1.2mm或 01.6mm)稍宽的小尺寸(例如^1.2mm: 7~10mm、 01.6mm: 8~12mm)。自动焊接单元IO使用通常的恒压特性电源，具有沿厚板钢板l、 l向 上下方向延伸设置的导轨12、和可在该导轨12上移动的行进单元14,焊 炬20配设在行进单元14上。焊接20经由焊条30的焊条给送装置与焊条巻(都未图示)连接，由 此，将焊条30送向焊炬20，焊条30的前端能够总是从焊炬20突出。焊炬20相对板厚方向(水平方向)具有规定的夹角e(例如10。-45°)， 以使被送出的焊条30从斜上方插入到I形坡口中，并且焊炬20经由滑动单 元16可在上下方向上摆动。这样，焊条30以规定夹角e插入到I形坡口中，若焊炬20在上下方向 上摆动，则通过使焊炬20在滑动单元16上向上下方向摆动，即使使焊炬 20完全不在板厚方向(水平方向)上不移动，仅通过使来自焊炬20的焊条 30的突出量伸缩，就能够至少在厚板钢板1的板厚尺寸以上的距离范围中 使焊条30的前端在板厚方向上往复移动。即，通过使焊炬20相对板厚方向(水平方向)具有规定夹角且可在上 下方向上摆动，能够总是仅将焊条30插入到小坡口间隙G的I形坡口中而 进行焊炬作业。由此，无需将焊炬20设定得特别细。在行进单元14中，位于自动焊接单元10侧而设有抵板40，在该抵板 40中形成有向焊接部分供给保护气体(二氧化碳气体、MAG气体等-i的保 护气体通路42。在保护气体通路42的入口部连接有气体管44，由此，保 护气体经由气体管44从气体源(未图示)供给保护气体通路42,并且从保护气体通路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竖立姿势焊接方法，使用具有恒压特性的电弧焊接机（１０）来进行电弧焊接，其特征在于，　　　　将一对厚板钢板相互竖立，在这一对厚板钢板（１）的端缘间形成具有规定的窄坡口间隙的Ｉ形坡口，　　　　仅将从送出焊条（３０）的所述电弧焊接机的焊炬（２０）突出的焊条相对所述厚板钢板的板厚方向从斜上方插入所述Ｉ形坡口中，　　　　使所述焊炬沿所述厚板钢板在上下方向上摆动，使焊接电流成为目标值而可改变焊条的进给速度并使焊条自所述焊炬突出的突出量伸缩，使该焊条的前端在所述板厚方向上往复移动，由此，在所述Ｉ形坡口内层积所述焊接金属，　　　　在使所述焊条的前端在所述板厚方向往复移动时，对应于所述焊炬的摆动方向而将所述焊条的前端控制在适当的位置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：中村照美，木治升，饭岛亨，
申请(专利权)人：株式会社IHI，独立行政法人物质材料研究机构，
类型：发明
国别省市：JP[日本]