JP6607677B2 - Four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method - Google Patents
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Description
本発明は、4電極を用いて片面1層の溶接を行う4電極片面1層サブマージアーク溶接方法に関する。 The present invention relates to a four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method for performing single-sided single-layer welding using four electrodes.
多電極片面サブマージアーク溶接は、板継ぎ溶接として造船を中心に、広い分野に適用されている高能率の溶接施工方法である。このような高能率化を図った多電極片面サブマージアーク溶接方法として、種々の溶接方法が開示されている。 Multi-electrode single-sided submerged arc welding is a high-efficiency welding method that is applied to a wide range of fields, mainly shipbuilding as joint welding. Various welding methods have been disclosed as such a multi-electrode single-sided submerged arc welding method with high efficiency.
例えば、特許文献1には、フラックスを裏当に使用し、3電極または4電極の電極を使用して行う片面サブマージアーク溶接方法において、被溶接材の開先角度を25〜60°のV形状の開先とし、該開先内に鋼粒または鉄粉を被溶接材板厚の1/5から被溶接材表面の高さまで充填して溶接することを特徴とする多電極片面サブマージアーク溶接方法が開示されている。
この溶接方法では、各電極のワイヤ径は4.8mm以上で、第1電極の電流(I1)を1200〜2000Aとして、第2電極の電流(I2)および第3電極の電流(I3)はI1>I2≧I3で、かつ第1電極と第2電極の電極間距離を20〜70mm、第2電極と第3電極の電極間距離を3電極溶接の場合100〜150mm、4電極溶接の場合150〜300mmで溶接することを特徴としている。
For example, in Patent Document 1, in a single-sided submerged arc welding method in which a flux is used as a backing and a three-electrode or four-electrode electrode is used, a groove shape of a workpiece to be welded has a V shape of 25 to 60 °. A multi-electrode single-sided submerged arc welding method characterized by filling and welding steel grains or iron powder in the groove from 1/5 of the thickness of the material to be welded to the height of the surface of the material to be welded Is disclosed.
In this welding method, the wire diameter of each electrode is 4.8 mm or more, the first electrode current (I1) is 1200 to 2000A, the second electrode current (I2) and the third electrode current (I3) are I1. > I2 ≧ I3, the distance between the first electrode and the second electrode is 20 to 70 mm, the distance between the second electrode and the third electrode is 100 to 150 mm in the case of three-electrode welding, and 150 in the case of four-electrode welding. It is characterized by welding at ˜300 mm.
また、例えば、特許文献2には、4電極を用い、第1電極のワイヤ径4.8mmφ、第2〜4電極のワイヤ径を6.4mmφとし、かつ、第1電極の電流をI1(A),第2電極の電流をI2(A),第3電極の電流をI3(A),第4電極の電流をI4(A),溶接速度をS(cm/min),被溶接鋼板の板厚をt(mm)とした時、60≦S≦200,1000≦St≦4000,1100≦I1≦2400,900≦I2≦2100、1000≦I3+I4≦4200、第2、第3電極の極間距離125〜250mmで、焼成型の表および裏フラックスを用いることを特徴とする多電極片面サブマージアーク溶接法が開示されている。 For example, in Patent Document 2, four electrodes are used, the wire diameter of the first electrode is 4.8 mmφ, the wire diameter of the second to fourth electrodes is 6.4 mmφ, and the current of the first electrode is I 1 ( A), the current of the second electrode is I 2 (A), the current of the third electrode is I 3 (A), the current of the fourth electrode is I 4 (A), the welding speed is S (cm / min), When the thickness of the welded steel sheet is t (mm), 60 ≦ S ≦ 200, 1000 ≦ St ≦ 4000, 1100 ≦ I 1 ≦ 2400, 900 ≦ I 2 ≦ 2100, 1000 ≦ I 3 + I 4 ≦ 4200, 2. A multi-electrode single-sided submerged arc welding method characterized by using a firing type front and back flux with an inter-electrode distance of 125 to 250 mm between the third electrodes is disclosed.
しかしながら、従来の技術においては以下の問題が存在する。
特許文献1に記載の技術では、第2電極と第3電極との電極間距離が長いため、第3電極の溶け込みが浅く、第1電極と第2電極との電極間で発生した溶接金属中の割れを除去できないという問題がある。
また、ワイヤ突出し長さによっては、第1電極および第2電極で発生したスラグが第3電極および第4電極のチップに付着し、表ビード外観が不良になるという問題がある。
However, the following problems exist in the prior art.
In the technique described in Patent Document 1, since the distance between the second electrode and the third electrode is long, the penetration of the third electrode is shallow, and the weld metal generated between the electrodes of the first electrode and the second electrode There is a problem that it is not possible to remove cracks.
Further, depending on the protruding length of the wire, there is a problem that the slag generated in the first electrode and the second electrode adheres to the chips of the third electrode and the fourth electrode, and the appearance of the front bead becomes poor.
特許文献2に記載の技術では、第2電極と第3電極との電極間距離と、第3電極の電流の設定によっては、溶接金属に割れが発生する可能性がある。
また、ワイヤ突出し長さによっては、第1電極および第2電極で発生したスラグが第3電極および第4電極のチップに付着し、表ビード外観が不良になるという問題がある。
In the technique described in Patent Literature 2, there is a possibility that cracks may occur in the weld metal depending on the distance between the second electrode and the third electrode and the setting of the current of the third electrode.
Further, depending on the protruding length of the wire, there is a problem that the slag generated in the first electrode and the second electrode adheres to the chips of the third electrode and the fourth electrode, and the appearance of the front bead becomes poor.
また、片面1層サブマージアーク溶接では、被溶接鋼板が厚板になるにつれてビード形状が、いわゆる‘なし型’となり易く、高温割れの発生率が上昇する。そのため厚板の割れの発生率を低下させるため、ビード形状を犠牲にした条件を採用せざるを得なかった。
また、片面1層サブマージアーク溶接では、溶接金属における融合不良の発生を抑制することも必要である。
Also, in single-sided single-layer submerged arc welding, the bead shape tends to be a so-called “none type” as the steel plate to be welded becomes thicker, and the incidence of hot cracking increases. Therefore, in order to reduce the rate of occurrence of cracks in the thick plate, it has been necessary to employ conditions that sacrifice the bead shape.
In single-sided single-layer submerged arc welding, it is also necessary to suppress the occurrence of poor fusion in the weld metal.
そこで、本発明の課題は、溶接金属において、厚板においても高温割れの発生率が少なく、ビード形状が良好であり、融合不良の発生が抑制される4電極片面1層サブマージアーク溶接方法を提供することにある。 Accordingly, the object of the present invention is to provide a four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method in which the occurrence rate of hot cracks is small even in a thick metal plate, the bead shape is good, and the occurrence of poor fusion is suppressed. There is to do.
本願に関わる4電極片面1層サブマージアーク溶接方法(以後、適宜、サブマージアーク溶接方法、あるいは、溶接方法という)は、4電極を用いて片面1層の溶接を行う4電極片面1層サブマージアーク溶接方法であって、第1電極と第2電極との電極間距離:25〜65mm、第2電極と第3電極との電極間距離:100〜149mm、第3電極と第4電極との電極間距離:40〜80mm、第1電極のワイヤ径:3.2mmφを超え6.4mmφ未満、第2電極のワイヤ径:3.2mmφを超え、第3電極および第4電極のワイヤ径:4.8mmφを超え、第3電極および第4電極のワイヤ突出し長さ:40mm以上、第4電極の電流:1050〜1400A、第3電極の電流をI3(A)、被溶接鋼板の板厚をt(mm)としたときに、下記式(1)I3≧7×(第2電極と第3電極との電極間距離(mm))+12.5t−350・・・(1)の条件で溶接を行うことを特徴とする。 The four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method (hereinafter referred to as “submerged arc welding method” or “welding method” as appropriate) according to the present application is a four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding in which one-sided single-layer welding is performed using four electrodes. A distance between electrodes of the first electrode and the second electrode: 25 to 65 mm; a distance between electrodes of the second electrode and the third electrode: 100 to 149 mm; and a distance between the third electrode and the fourth electrode Distance: 40 to 80 mm, wire diameter of first electrode: more than 3.2 mmφ and less than 6.4 mmφ, wire diameter of second electrode: more than 3.2 mmφ, wire diameter of third electrode and fourth electrode: 4.8 mmφ The wire protrusion length of the third electrode and the fourth electrode: 40 mm or more, the current of the fourth electrode: 1050 to 1400 A, the current of the third electrode is I3 (A), and the thickness of the welded steel sheet is t (mm) ) And when The welding is performed under the condition of the following formula (1) I3 ≧ 7 × (distance between the second electrode and the third electrode (mm)) + 12.5t−350 (1).
かかる溶接方法によれば、所定の電極において、電極間距離、ワイヤ径、ワイヤ突出し長さを規定するとともに、式(1)を満たすことで、融合不良の発生が抑制され、また、表ビードおよび裏ビードが安定し、かつ耐高温割れ性が向上する。 According to such a welding method, in a predetermined electrode, the distance between the electrodes, the wire diameter, and the wire protruding length are defined, and by satisfying Expression (1), occurrence of poor fusion is suppressed, The back bead is stable and the hot cracking resistance is improved.
また、本発明の溶接方法は、前記第3電極の電流が750〜1600Aであることが好ましい。
かかる溶接方法によれば、第3電極のアークがより安定し、ビード形状がより良好となる。
In the welding method of the present invention, the current of the third electrode is preferably 750 to 1600A.
According to this welding method, the arc of the third electrode is more stable and the bead shape is better.
また、本発明の溶接方法は、前記第2電極のワイヤ径が4.8mmφであることが好ましい。
かかる溶接方法によれば、裏ビードがより安定し、また、ビード幅がより広くなりやすく、耐高温割れ性がより向上しやすくなる。
In the welding method of the present invention, the wire diameter of the second electrode is preferably 4.8 mmφ.
According to such a welding method, the back bead is more stable, the bead width is likely to be wider, and the hot crack resistance is more likely to be improved.
また、本発明の溶接方法は、前記被溶接鋼板の板厚を10〜40mmとすることができる。
かかる溶接方法によれば、厚板であっても、良好な高温割れを抑制できるとともに、良好なビード形状を得ることができる。
Moreover, the welding method of this invention can make the plate | board thickness of the said to-be-welded steel plate into 10-40 mm.
According to this welding method, even if it is a thick plate, while being able to suppress a favorable hot crack, a favorable bead shape can be obtained.
また、本発明の溶接方法は、前記第1電極のワイヤ径が4.0〜4.8mmφであることが好ましい。
かかる溶接方法によれば、裏ビードがより安定しやすくなる。
In the welding method of the present invention, it is preferable that the wire diameter of the first electrode is 4.0 to 4.8 mmφ.
According to this welding method, the back bead is more stable.
また、本発明の溶接方法は、前記第3電極および第4電極のワイヤ径が6.4mmφであることが好ましい。
かかる溶接方法によれば、第3電極のワイヤ径を好ましい値とすることで耐高温割れ性がより向上しやすくなる。また、第4電極のワイヤ径を好ましい値とすることで表ビードがより安定しやすくなる。
In the welding method of the present invention, it is preferable that the wire diameters of the third electrode and the fourth electrode are 6.4 mmφ.
According to such a welding method, the hot crack resistance is more easily improved by setting the wire diameter of the third electrode to a preferable value. In addition, the front bead is more stable by setting the wire diameter of the fourth electrode to a preferable value.
本発明の4電極片面1層サブマージアーク溶接方法は、溶接金属において、厚板においても高温割れを抑制できるとともに、良好なビード形状を得ることができる。さらには、溶接金属の融合不良の発生が抑制される。 The four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method of the present invention can suppress hot cracking even in a thick plate of a weld metal and obtain a good bead shape. Furthermore, occurrence of poor fusion of weld metal is suppressed.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の4電極片面1層サブマージアーク溶接方法は、4電極を用いて片面1層の溶接を行う4電極片面1層サブマージアーク溶接方法である。そして、本発明の溶接方法は、電極間距離、電極のワイヤ径、電極のワイヤ突出し長さ、電流と電極間距離と被溶接鋼板の板厚との関係を規定したものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method of the present invention is a four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method that welds one single-sided layer using four electrodes. And the welding method of this invention prescribes | regulates the relationship between the distance between electrodes, the wire diameter of an electrode, the wire protrusion length of an electrode, the electric current, the distance between electrodes, and the plate | board thickness of a to-be-welded steel plate.
まず、本発明の溶接方法に用いる溶接装置の主要部の概略および鋼板について説明する。
(溶接装置)
図1に示すように、溶接装置100は、架台フレーム11と、溶接機12と、溶接機ビーム13と、を主に備える。
First, the outline of the main part of the welding apparatus used in the welding method of the present invention and the steel plate will be described.
(Welding equipment)
As shown in FIG. 1, the
架台フレーム11は、鋼製の角材を枠組みして、断面視凹状を呈するように形成されており、上方が開放され、内部に図3、4に示す裏当装置50aあるいは裏当装置50bが支持されている。そして、裏当装置50aの裏当銅板55あるいは裏当装置50bの耐火性キャンバス56上に鋼板20が載置されている。
溶接機ビーム13は、溶接機12を鋼板20の長手方向に沿って移動させるものである。
溶接機12は、架台フレーム11の上方(鋼板20の上方)に配置され、鋼板20の溶接開先部M(図2参照)の表側から鋼板20を溶接するものである。溶接機12は、ここでは4本の電極(溶接トーチ)15を備える。溶接機12は、溶接機ビーム13に沿って所定速度で移動しながら、溶接開先部Mの表側から電極15によって片面サブマージアーク溶接により鋼板20を溶接する。
The
The
The
ここで、本願が属する多電極片面サブマージアーク溶接方法とは、図3、4に示すように、突き合わされた鋼板20,20の裏面から、裏当銅板55上に層状に散布した裏当フラックス52、あるいは、耐火性キャンバス56内に収容された裏当フラックス52をエアホース59などの押上機構により押圧して溶接する方法である。多電極片面サブマージアーク溶接方法では、鋼板20の表側から表フラックス51を用いてサブマージアーク溶接を行い、鋼板20の表面と裏面に同時にビードを形成する。なお、図3についての説明はFCB(Flux Copper Backing)(登録商標)方式についてのものであり、図4についての説明はRF(Resin Flux)(登録商標)方式についてのものである。また、図3、4において、符号53はスラグ、符号54は溶接金属、符号57は耐熱カバー、符号58は下敷フラックスである。
Here, the multi-electrode single-sided submerged arc welding method to which the present application belongs, as shown in FIGS. 3 and 4, is a
(鋼板)
鋼板20としては、例えば造船用鋼板が挙げられ、その長さは、例えば10〜30mである。図2に示すように、この鋼板20には、鋼板20同士を突き合わせ、溶接開先部Mの位置で、断続あるいは連続した面内仮付がなされている。
この鋼板20の始端31および終端32には、クレータを処理するためのタブ21,22が取り付けられている。
(steel sheet)
Examples of the
そして、本発明の溶接方法では、第1電極と第2電極との電極間距離:25〜65mm、第2電極と第3電極との電極間距離:100〜149mm、第3電極と第4電極との電極間距離:20〜80mm、第1電極のワイヤ径:3.2mmφを超え6.4mmφ未満、第2電極のワイヤ径:3.2mmφを超え、第3電極および第4電極のワイヤ径:4.8mmφを超え、第3電極および第4電極のワイヤ突出し長さ:40mm以上、第3電極の電流をI3(A)、被溶接鋼板の板厚をt(mm)としたときに、下記式(1)I3≧7×(第2電極と第3電極の電極間距離(mm))+12.5t−350・・・(1)の条件で溶接を行う。 In the welding method of the present invention, the distance between the first electrode and the second electrode: 25 to 65 mm, the distance between the second electrode and the third electrode: 100 to 149 mm, the third electrode and the fourth electrode. The distance between the electrodes: 20 to 80 mm, the wire diameter of the first electrode: more than 3.2 mmφ and less than 6.4 mmφ, the wire diameter of the second electrode: more than 3.2 mmφ, and the wire diameters of the third electrode and the fourth electrode : Exceeding 4.8 mmφ, wire protruding length of the third electrode and the fourth electrode: 40 mm or more, when the current of the third electrode is I3 (A), and the thickness of the steel plate to be welded is t (mm), Welding is performed under the condition of the following formula (1) I3 ≧ 7 × (distance between second electrode and third electrode (mm)) + 12.5t−350 (1).
サブマージアーク溶接では主にソリッドワイヤが使われており、そのワイヤ径は、4.8mmφ、6.4mmφなど特定の公称径に限定される。そして、実径については、誤差範囲を含むものとして広く解釈されるのが一般的である。ここで、JIS Z 3200:2005では、サブマージアーク溶接用ソリッドワイヤ(3.2mmφ、4.0mmφ、4.8mmφ、6.4mmφ)の許容差は±0.06mmである。そのため、本発明で規定するワイヤ径は、実径として、±0.06mmφの誤差を含むものとする。すなわち、例えば、ワイヤ径が4.8mmφとは、実径として「4.8mmφ±0.06mmφ」、ワイヤ径が6.4mmφとは、実径として「6.4mmφ±0.06mmφ」を意味するものとする。 In the submerged arc welding, a solid wire is mainly used, and the wire diameter is limited to a specific nominal diameter such as 4.8 mmφ or 6.4 mmφ. The actual diameter is generally widely interpreted as including an error range. Here, in JIS Z 3200: 2005, the tolerance of the solid wire for submerged arc welding (3.2 mmφ, 4.0 mmφ, 4.8 mmφ, 6.4 mmφ) is ± 0.06 mm. Therefore, the wire diameter defined in the present invention includes an error of ± 0.06 mmφ as the actual diameter. That is, for example, a wire diameter of 4.8 mmφ means “4.8 mmφ ± 0.06 mmφ” as an actual diameter, and a wire diameter of 6.4 mmφ means “6.4 mmφ ± 0.06 mmφ”. Shall.
溶接機の電極は、図5に示すように、溶接進行方向(図中、矢印で示す方向)から順に、第1電極15a、第2電極15b、第3電極15c、第4電極15dの4本の電極からなる。そして、電極間距離B1〜B3とは、溶接を行う際の電極の配置において、各電極15a〜15dのワイヤ16a〜16dの先端に対して垂直に基準線を引いた場合の前記基準線間の水平な距離をいう。
また、ワイヤ突出し長さA1〜A4とは、溶接を行う際の電極の配置において、チップ17a〜17dの先端の中央、すなわち、チップ17a〜17dの先端とワイヤ16a〜16dとの接点から、ワイヤ16a〜16dの先端に対して水平に基準線を引いた場合の前記基準線までの垂直な長さをいう。なお、ワイヤ16a〜16dの先端が鋼板20に接している場合は、ワイヤ突出し長さA1〜A4とは、チップ17a〜17dの先端とワイヤ16a〜16dとの接点から、鋼板20までの垂直な長さとなる。
以下、各条件について説明する。
As shown in FIG. 5, the welding machine has four electrodes, a
Further, the wire protruding lengths A1 to A4 refer to the center of the tips of the
Hereinafter, each condition will be described.
(第1電極と第2電極との電極間距離:25〜65mm)
第1電極15aと第2電極15bとの電極間距離B1が25〜65mmであれば、アーク同士が干渉しにくく、第1電極と第2電極夫々のアークが安定し、裏ビードが安定する。電極間距離B1が25mm未満では、アーク同士が干渉しアーク不安定となり、裏ビードが不安定になる。一方、電極間距離B1が65mmを超えると、溶融金属の湯溜まりが不安定となり、裏ビードが不安定となる。したがって、第1電極15aと第2電極15bとの電極間距離B1は25〜65mmとする。なお、裏ビードをより安定させる観点から、電極間距離B1は、好ましくは30mm以上、より好ましくは35mm以上とする。また、裏ビードをより安定させる観点から、電極間距離B1は、好ましくは60mm以下、より好ましくは55mm以下とする。
(Distance between the first electrode and the second electrode: 25 to 65 mm)
If the interelectrode distance B1 between the
(第2電極と第3電極との電極間距離:100〜149mm)
第2電極15bと第3電極15cとの電極間距離B2が100〜149mmであれば、裏ビードが安定し、また、耐高温割れ性が向上する。電極間距離B2が100mm未満では、裏ビードが不安定となる。一方、電極間距離B2が149mmを超えると、第3電極15cの溶け込みが浅くなり、耐高温割れ性が劣化する。したがって、第2電極15bと第3電極15cとの電極間距離B2は100〜149mmとする。なお、裏ビードをより安定させる観点から、電極間距離B2は、好ましくは110mm以上、より好ましくは115mm以上とする。また、耐高温割れ性をより向上させる観点から、電極間距離B2は、好ましくは145mm以下、より好ましくは140mm以下とする。
(Distance between the second electrode and the third electrode: 100 to 149 mm)
If the inter-electrode distance B2 between the
(第3電極と第4電極との電極間距離:20〜80mm)
第3電極15cと第4電極15dとの電極間距離B3が20〜80mmであれば、大電流でもアーク干渉が少なくなるため、表ビードが安定する。電極間距離B3が20mm未満では、アーク干渉の影響が大きくなり、表ビードが不安定となる。一方、電極間距離B3が80mmを超えると、表ビードが不安定となる。したがって、第3電極15cと第4電極15dとの電極間距離B3は20〜80mmとする。なお、表ビードをより安定させる観点から、電極間距離B3は、好ましくは40mm以上、より好ましくは50mm以上とする。また、表ビードをより安定させる観点から、電極間距離B3は、好ましくは70mm以下、より好ましくは65mm以下とする。
(Distance between the third electrode and the fourth electrode: 20 to 80 mm)
If the inter-electrode distance B3 between the
(第1電極のワイヤ径:3.2mmφを超え6.4mmφ未満)
第1電極15aのワイヤ径が3.2mmφを超え6.4mmφ未満であれば、安定した溶け込みが実現され、裏ビードが安定する。ワイヤ径が3.2mmφ以下では、アークが不安定となり、裏ビードが不安定となる。一方、ワイヤ径が6.4mmφ以上では、溶け込みが浅くなり、裏ビードが不安定となる。したがって、第1電極15aのワイヤ径は3.2mmφを超え6.4mmφ未満とする。なお、裏ビードをより安定させる観点から、第1電極15aのワイヤ径は、好ましくは4.0mmφ以上とする。また、裏ビードをより安定させる観点から、第1電極15aのワイヤ径は、好ましくは4.8mmφ以下、より好ましくは4.8mmφとする。
(Wire diameter of the first electrode: more than 3.2 mmφ and less than 6.4 mmφ)
If the wire diameter of the
(第2電極のワイヤ径:3.2mmφを超え)
第2電極15bのワイヤ径が3.2mmφを超えるものであれば、裏ビードが安定し、また、ビード幅が広くなり、耐高温割れ性が向上する。ワイヤ径が3.2mmφ以下では、アークが不安定となり、裏ビードが不安定となる。したがって、第2電極15bのワイヤ径は3.2mmφを超えるものとする。一方、ワイヤ径が6.4mmφ以下であれば、ビード幅が広くなり、耐高温割れ性が向上しやすくなる。したがって、第2電極15bのワイヤ径は6.4mmφ以下とすることが好ましい。すなわち、第2電極15bのワイヤ径は、4.0mmφ、4.8mmφ、6.4mmφのいずれでも使用することができる。なお、裏ビードをより安定させ、また、ビード幅をより広くしやすく、耐高温割れ性をより向上しやすくする観点から、第2電極15bのワイヤ径は、好ましくは4.8mmφ以上、より好ましくは4.8mmφとする。
(The wire diameter of the second electrode: over 3.2 mmφ)
If the wire diameter of the
(第3電極のワイヤ径:4.8mmφを超え)
第3電極15cのワイヤ径が4.8mmφを超えるものであれば、溶け込みが深くなり、耐高温割れ性が向上する。ワイヤ径が4.8mmφ以下では、アークが集中して融合不良が発生する。したがって、第3電極15cのワイヤ径は4.8mmφを超えるものとする。一方、ワイヤ径が6.4mmφ以下であれば、溶け込みが深くなり、耐高温割れ性が向上しやすくなる。したがって、第3電極15cのワイヤ径は6.4mmφ以下とすることが好ましい。なお、耐高温割れ性をより向上させる観点から、第3電極15cのワイヤ径は、好ましくは6.4mmφとする。
(The wire diameter of the third electrode: over 4.8 mmφ)
If the wire diameter of the
(第4電極のワイヤ径:4.8mmφを超え)
第4電極15dのワイヤ径が4.8mmφを超えるものであれば、表ビードが安定する。ワイヤ径が4.8mmφ以下では、余盛が高く、オーバーラップが発生し、表ビードが不安定となる。したがって、第4電極15dのワイヤ径は4.8mmφを超えるものとする。一方、ワイヤ径が6.4mmφ以下であれば、ビード幅が広がらず、中央部が凸化しにくく、表ビードが安定しやすくなる。したがって、第4電極15dのワイヤ径は6.4mmφ以下とすることが好ましい。なお、表ビードをより安定させる観点から、第4電極15dのワイヤ径は、好ましくは6.4mmφとする。
(Wire diameter of the fourth electrode: over 4.8 mmφ)
If the wire diameter of the
(第3電極のワイヤ突出し長さ:40mm以上)
第3電極15cのワイヤ突出し長さA3が40mm以上であれば、表ビードが安定する。ワイヤ突出し長さA3が40mm未満では、第3電極15cにスラグが付着し、溶接中にこのスラグが溶融プールへ落下する。そのため、表ビードが不安定となる。したがって、第3電極のワイヤ突出し長さは40mm以上とする。なお、表ビードをより安定させる観点から、ワイヤ突出し長さA3は、好ましくは45mm以上、より好ましくは50mm以上とする。また、上限については特に規定されるものではないが、表ビードをより安定させる観点から、電ワイヤ突出し長さA3は、好ましくは80mm以下、より好ましくは75mm以下とする。
(The wire protruding length of the third electrode: 40 mm or more)
If the wire protruding length A3 of the
(第4電極のワイヤ突出し長さ:40mm以上)
第4電極15dのワイヤ突出し長さA4が40mm以上であれば、表ビードが安定する。ワイヤ突出し長さA4が40mm未満では、第4電極15dにスラグが付着し、溶接中にこのスラグが溶融プールへ落下する。そのため、表ビードが不安定となる。したがって、第4電極のワイヤ突出し長さは40mm以上とする。なお、表ビードをより安定させる観点から、ワイヤ突出し長さA4は、好ましくは45mm以上、より好ましくは50mm以上とする。また、上限については特に規定されるものではないが、表ビードをより安定させる観点から、電ワイヤ突出し長さA4は、好ましくは80mm以下、より好ましくは75mm以下とする。
(The wire protrusion length of the fourth electrode: 40 mm or more)
If the wire protrusion length A4 of the
(I3≧7×(第2電極と第3電極との電極間距離+12.5t−350))
本発明者らは、鋭意研究した結果、電流、電極間距離、板厚を相互に調整することにより、耐高温割れ性を向上できることを見出した。すなわち、
第3電極15cの電流をI3(A)、被溶接鋼板20の板厚をt(mm)としたときに、下記式(1)「I3≧7×(第2電極と第3電極との電極間距離(mm)+12.5t−350・・・(1)」であれば、耐高温割れ性が向上する。式(1)を満たさないと、第3電極15cの溶け込みが浅くなり、耐高温割れ性が劣化する。したがって、「I3≧7×(第2電極と第3電極との電極間距離(mm)+12.5t−350」とする。なお、本関係式は実験により導かれたものである。
(I3 ≧ 7 × (distance between second electrode and third electrode + 12.5t−350))
As a result of intensive studies, the present inventors have found that the hot crack resistance can be improved by mutually adjusting the current, the distance between the electrodes, and the plate thickness. That is,
When the current of the
第3電極15cの電流(I3)は750〜1600Aであることが好ましい。第3電極15cの電流(I3)が750A以上であれば、より良好なビードが得られる。また、第3電極15cの電流(I3)が1600A以下であれば、より良好なビードが得られる。
The current (I3) of the
鋼板20の板厚は、例えば10〜40mmとすることができる。本発明の溶接方法であれば、25mm以上の厚板であっても、良好な高温割れを抑制できるとともに、良好なビード形状を得ることができる。
The plate | board thickness of the
また、第1電極15a、第2電極15bおよび第4電極15dの電流値については、特に限定されるものではない。第1電極15aの電流は、例えば1100〜1700A、第2電極15bの電流は、例えば750〜1400A、第4電極15dの電流は、例えば750〜1400Aとすることができる。これにより、より良好なビード形状が得られる。
The current values of the
溶接方法としては、例えば、開先形状がY形開先の鋼板20を対象とし、ボンドフラックスを用いたFCB(Flux Copper Backing)方式(図3参照)で溶接することが挙げられる。これにより、より良好なビード形状が得られる。
ただし、これに限定されるものではなく、V形開先の鋼板を対象としたものであってもよい。また、溶融フラックスを用いた溶接であってもよく、RF(Resin Flux)方式(図4参照)で溶接するものであってもよい。
As a welding method, for example, welding is performed by a FCB (Flux Copper Backing) method (see FIG. 3) using a bond flux for a
However, the present invention is not limited to this, and may be a V-shaped groove steel plate. Further, welding using a molten flux may be used, and welding may be performed using an RF (Resin Flux) method (see FIG. 4).
次に、本発明の溶接方法を用いた4電極片面1層サブマージアーク溶接の概略について図1〜5を参照して説明する。
(準備工程)
準備工程では、まず、タブ21,22が取り付けられ、断続あるいは連続した面内仮付がされた鋼板20,20を準備する。次に、裏当装置50aの裏当銅板55上面に、図示しないフラックス供給手段により裏当フラックス52を供給する。あるいは、裏当装置50bの耐火性キャンバス56内の耐熱カバー57上面に、図示しないフラックス供給手段により下敷フラックス58を供給し、更にその上に裏当フラックス52を供給する。そして、鋼板20,20を溶接装置100にセットし、裏当装置50aあるいは裏当装置50bの上方に鋼板20,20によって形成された溶接開先部Mを配置させる。そして、図示しない駆動装置を作動させて溶接開先部Mの直下に裏当銅板55あるいは耐火性キャンバス56が位置するように微調整を行う。次に、エアホース59に圧縮空気を導入し、エアホース59を膨張させて裏当銅板55あるいは下敷フラックス58を溶接開先部Mの裏側に押圧し、溶接開先部Mの裏面に裏当フラックス52を押し当てる。
Next, an outline of four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding using the welding method of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Preparation process)
In the preparation step, first, the
(電極調整工程)
電極調整工程では、4つの各電極間距離B1〜B3を調整するとともに、ワイヤ突出し長さA1〜A4を調整する。また、各電極15a〜15dの電流値を設定する。これにより、本発明の溶接方法の規定となるように調整する。なお、準備工程と電極調整工程の順序は特に規定されるものではなく、どちらの工程が先でもよく、同時に行ってもよい。
(Electrode adjustment process)
In the electrode adjusting step, the four inter-electrode distances B1 to B3 are adjusted, and the wire protruding lengths A1 to A4 are adjusted. Moreover, the current value of each
(溶接工程)
溶接工程では、まず、溶接装置100の溶接機12を溶接開始の位置に移動させる。次に、電極15に、本発明の規定の電流値となるように電流を供給し、溶接機12を作動させる。そして、鋼板20の始端31から終端32に向かって溶接機ビーム13に沿って溶接機12を所定速度で移動させながら、表フラックス51を供給しながら鋼板20,20を溶接する。
(Welding process)
In the welding process, first, the
以下、本発明の範囲に入る実施例について、その効果を本発明の範囲から外れる比較例と比較して説明する。 Hereinafter, examples that fall within the scope of the present invention will be described in comparison with comparative examples that depart from the scope of the present invention.
端面に斜面を形成した2枚の鋼板について、端面を相互に対向させて突合せてY字形開先を形成した。このY字形開先は、開先角が45°、50°、60°、ルートフェースが3〜6mm、ルートギャップが0mmである。また、本実施例においては、鋼板の長さは1.2m、鋼板の厚さは12〜40mmとした。なお、開先角は、板厚が12mmのものが60°、25mmのものが50°、40mmのものが45°である。
この鋼板の組成、使用したワイヤの組成、および、フラックスの組成を下記表1に示す。
About two steel plates with slopes formed on the end faces, the end faces face each other and abut each other to form a Y-shaped groove. This Y-shaped groove has a groove angle of 45 °, 50 °, 60 °, a root face of 3 to 6 mm, and a root gap of 0 mm. In this example, the length of the steel plate was 1.2 m, and the thickness of the steel plate was 12 to 40 mm. The groove angle is 60 ° when the plate thickness is 12 mm, 50 ° when 25 mm, and 45 ° when 40 mm.
The composition of this steel sheet, the composition of the wire used, and the composition of the flux are shown in Table 1 below.
この鋼板について、表2〜4に示す条件で片面1層のサブマージアーク溶接を行い、以下の評価を行った。
溶接装置は、図3に示す裏当装置50aあるいは図4に示す裏当装置50bを有するものを用い、表フラックスとして高温焼結フラックス、裏フラックスとして焼結フラックスを用いた。なお、表2〜4に示す条件以外の条件は従来公知の条件であり、すべて同一条件とした。なお、本発明の範囲を満たさないものは数値に下線を引いて示す。
About this steel plate, the submerged arc welding of the single side | surface was performed on the conditions shown in Tables 2-4, and the following evaluation was performed.
A welding apparatus having a
(ビード形状)
ビード形状は、表ビードおよび裏ビードを目視にて観察して評価した。表ビードおよび裏ビードは、それぞれ、余盛高さが2〜4mm、かつ、余盛高さおよびビード幅がほぼ均一なものを極めて良好(◎)、余盛高さが2〜4mm、かつ、余盛高さおよびビード幅がやや均一なものを良好(○)とした。また、表ビードおよび裏ビードは、それぞれ、余盛が過少もしくは過剰であるもの、アンダーカットが多発したもの、ビード幅が不均一なもの、あるいは、ビード外観が不良となったものを不良(×)とした。
(Bead shape)
The bead shape was evaluated by visually observing the front and back beads. The front bead and the back bead have an extra height of 2 to 4 mm, and the extra height and the bead width are almost uniform ()), the extra height is 2 to 4 mm, and Those with a slightly uniform overfill height and bead width were evaluated as good (◯). Also, the front bead and the back bead are defective if the overfilling is too small or excessive, undercutting occurs frequently, the bead width is uneven, or the bead appearance is poor (× ).
(耐高温割れ性)
図6に示すように、本溶接方法で形成される溶接金属は、第1電極(L極)および第2電極(T1極)で形成される溶接金属60と、第3電極(T2極)および第4電極(T3極)で形成される溶接金属61からなる。第1電極および第2電極で発生する溶接金属60の組織はデンドライトが真横に成長し高温割れが発生しやすい。そのため、第3電極で発生する溶接金属が深く溶け込み、その脆弱な組織を溶かすことで耐高温割れ性は良好となる。よって断面マクロ組織から第3電極および第4電極の溶け込み深さTを計測して評価した。鋼板20の板厚をtとしたとき、鋼板20の表面(上面)から、第3電極および第4電極で形成される溶接金属61の溶け込み深さTが「4/4t>T≧3/4t」の関係になる場合を、耐高温割れ性が良好(◎)、「3/4t>T」、「T≧4/4t」の関係になる場合を不良(×)とした。
(High temperature crack resistance)
As shown in FIG. 6, the weld metal formed by this welding method includes a
(融合不良)
融合不良は、X線透過試験により評価し、溶接金属に欠陥がなければ良好(◎)、欠陥があれば不良(×)とした。
これらの結果を表5〜7に示す。
(Poor fusion)
The fusion failure was evaluated by an X-ray transmission test. The weld metal was evaluated as good ()) if there was no defect, and was determined as poor (x) if there was a defect.
These results are shown in Tables 5-7.
表5に示すように、本発明の範囲を満足する、または参考例であるNo.1〜41は、すべての評価項目において良好であった。
一方、表6、7に示すように、本発明の範囲を満足しないNo.42〜113は、以下の結果となった。
As shown in Table 5, No. 1 satisfying the scope of the present invention or being a reference example . 1-41 was favorable in all the evaluation items.
On the other hand, as shown in Tables 6 and 7, No. 1 does not satisfy the scope of the present invention. 42 to 113 gave the following results.
No.42は、第1電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.43は、第1電極のワイヤ径が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。No.44は、第2電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.45は、第2電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 42 had a bad back bead shape because the wire diameter of the first electrode was less than the lower limit. No. No. 43 had a bad back bead shape because the wire diameter of the first electrode exceeded the upper limit. No. No. 44 had a bad back bead shape because the wire diameter of the second electrode was less than the lower limit. No. No. 45 had a bad back bead shape because the wire diameter of the second electrode was less than the lower limit.
No.46は、第3電極のワイヤ径が下限値未満のため、融合不良となった。No.47は、第4電極のワイヤ径が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.48は、第1電極と第2電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.49は、第1電極と第2電極との電極間距離が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 46 was poorly fused because the wire diameter of the third electrode was less than the lower limit. No. In No. 47, the wire diameter of the fourth electrode was less than the lower limit value, so the surface bead shape was poor. No. No. 48 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode was less than the lower limit. No. No. 49 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode exceeded the upper limit.
No.50は、第2電極と第3電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.51は、第2電極と第3電極との電極間距離が上限値を超えるため、耐高温割れ性に劣った。No.52は、第3電極と第4電極との電極間距離が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.53は、第3電極と第4電極との電極間距離が上限値を超えるため、表ビード形状が不良であった。No.54は、第1電極と第2電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.55は、第1電極と第2電極との電極間距離が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。 No. In No. 50, the back bead shape was poor because the distance between the second electrode and the third electrode was less than the lower limit. No. No. 51 was inferior in hot crack resistance because the distance between the second electrode and the third electrode exceeded the upper limit. No. No. 52 had a bad surface bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode was less than the lower limit. No. 53, the inter-electrode distance between the third electrode and the fourth electrode exceeded the upper limit value, so the surface bead shape was poor. No. No. 54 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode was less than the lower limit. No. No. 55 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode exceeded the upper limit.
No.56は、第2電極と第3電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.57は、第2電極と第3電極との電極間距離が上限値を超えるため、また、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.58は、第3電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.59は、第3電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。 No. No. 56 had a bad back bead shape because the distance between the second electrode and the third electrode was less than the lower limit. No. No. 57 was inferior in hot cracking resistance because the distance between the second electrode and the third electrode exceeded the upper limit and did not satisfy the formula (1). No. No. 58 had a bad surface bead shape because the wire protrusion length of the third electrode was less than the lower limit. No. No. 59 had a bad bead shape because the wire protrusion length of the third electrode was less than the lower limit.
No.60は、第4電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.61は、第4電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.62は、第3電極と第4電極との電極間距離が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.63は、第3電極と第4電極との電極間距離が上限値を超えるため、表ビード形状が不良であった。No.64は、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.65は、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。 No. No. 60 had a bad bead shape because the wire protruding length of the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 61 had a bad surface bead shape because the wire protrusion length of the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 62 had a poor surface bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode was less than the lower limit. No. In No. 63, the inter-electrode distance between the third electrode and the fourth electrode exceeded the upper limit value, so the surface bead shape was poor. No. Since 64 does not satisfy Formula (1), it was inferior in hot cracking resistance. No. Since 65 did not satisfy the formula (1), it was inferior in hot cracking resistance.
No.66は、第1電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.67は、第1電極のワイヤ径が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。No.68は、第2電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.69は、第2電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 66 had a bad back bead shape because the wire diameter of the first electrode was less than the lower limit. No. No. 67 had a bad back bead shape because the wire diameter of the first electrode exceeded the upper limit. No. No. 68 had a bad back bead shape because the wire diameter of the second electrode was less than the lower limit. No. No. 69 had a bad back bead shape because the wire diameter of the second electrode was less than the lower limit.
No.70は、第3電極のワイヤ径が下限値未満のため、融合不良となった。No.71は、第4電極のワイヤ径が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.72は、第1電極と第2電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.73は、第1電極と第2電極との電極間距離が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 70 was poorly fused because the wire diameter of the third electrode was less than the lower limit. No. No. 71 had a bad bead shape because the wire diameter of the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 72 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode was less than the lower limit. No. No. 73 had a bad back bead shape because the interelectrode distance between the first electrode and the second electrode exceeded the upper limit.
No.74は、第2電極と第3電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.75は、第2電極と第3電極との電極間距離が上限値を超えるため、また、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.76は、第3電極と第4電極との電極間距離が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.77は、第3電極と第4電極との電極間距離が上限値を超えるため、表ビード形状が不良であった。No.78は、第1電極と第2電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.79は、第1電極と第2電極との電極間距離が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 74 had a bad back bead shape because the distance between the second electrode and the third electrode was less than the lower limit. No. No. 75 was inferior in hot cracking resistance because the interelectrode distance between the second electrode and the third electrode exceeded the upper limit and did not satisfy the formula (1). No. No. 76 had a bad surface bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode was less than the lower limit. No. In No. 77, the inter-electrode distance between the third electrode and the fourth electrode exceeded the upper limit value, so the surface bead shape was poor. No. In No. 78, the back bead shape was poor because the distance between the first electrode and the second electrode was less than the lower limit. No. In No. 79, the back bead shape was poor because the interelectrode distance between the first electrode and the second electrode exceeded the upper limit.
No.80は、第2電極と第3電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.81は、第2電極と第3電極との電極間距離が上限値を超えるため、耐高温割れ性に劣った。No.82は、第3電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.83は、第3電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。 No. No. 80 had a bad back bead shape because the distance between the second electrode and the third electrode was less than the lower limit. No. No. 81 was inferior in hot cracking resistance because the distance between the second electrode and the third electrode exceeded the upper limit. No. No. 82 had a bad surface bead shape because the wire protrusion length of the third electrode was less than the lower limit. No. In No. 83, the surface bead shape was poor because the wire protrusion length of the third electrode was less than the lower limit.
No.84は、第4電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.85は、第4電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.86は、第3電極と第4電極との電極間距離が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.87は、第3電極と第4電極との電極間距離が上限値を超えるため、表ビード形状が不良であった。No.88は、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.89は、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。 No. No. 84 had a bad surface bead shape because the wire protruding length of the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 85 had a poor surface bead shape because the wire protrusion length of the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 86 had a poor bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 87 had a bad surface bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode exceeded the upper limit. No. Since 88 did not satisfy | fill Formula (1), it was inferior to hot cracking resistance. No. Since 89 did not satisfy Formula (1), it was inferior in hot cracking resistance.
No.90は、第1電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.91は、第1電極のワイヤ径が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。No.92は、第2電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.93は、第2電極のワイヤ径が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 90 had a bad back bead shape because the wire diameter of the first electrode was less than the lower limit. No. No. 91 had a bad back bead shape because the wire diameter of the first electrode exceeded the upper limit. No. No. 92 had a bad back bead shape because the wire diameter of the second electrode was less than the lower limit. No. No. 93 had a bad back bead shape because the wire diameter of the second electrode was less than the lower limit.
No.94は、第3電極のワイヤ径が下限値未満のため、融合不良となった。No.95は、第4電極のワイヤ径が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.96は、第1電極と第2電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.97は、第1電極と第2電極との電極間距離が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 94 was poorly fused because the wire diameter of the third electrode was less than the lower limit. No. No. 95 had a poor bead shape because the wire diameter of the fourth electrode was less than the lower limit. No. No. 96 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode was less than the lower limit. No. No. 97 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode exceeded the upper limit.
No.98は、第2電極と第3電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.99は、第2電極と第3電極との電極間距離が上限値を超えるため、耐高温割れ性に劣った。No.100は、第3電極と第4電極との電極間距離が下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.101は、第3電極と第4電極との電極間距離が上限値を超えるため、表ビード形状が不良であった。No.102は、第1電極と第2電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.103は、第1電極と第2電極との電極間距離が上限値を超えるため、裏ビード形状が不良であった。 No. No. 98 had a bad back bead shape because the distance between the second electrode and the third electrode was less than the lower limit. No. No. 99 was inferior in hot cracking resistance because the distance between the second electrode and the third electrode exceeded the upper limit. No. No. 100 had a poor surface bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode was less than the lower limit. No. In 101, the inter-electrode distance between the third electrode and the fourth electrode exceeded the upper limit value, so the surface bead shape was poor. No. No. 102 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode was less than the lower limit. No. No. 103 had a bad back bead shape because the distance between the first electrode and the second electrode exceeded the upper limit.
No.104は、第2電極と第3電極との電極間距離が下限値未満のため、裏ビード形状が不良であった。No.105は、第2電極と第3電極との電極間距離が上限値を超えるため、また、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.106は、第3電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.107は、第3電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。 No. In 104, the back bead shape was poor because the distance between the second electrode and the third electrode was less than the lower limit. No. No. 105 was inferior in hot cracking resistance because the distance between the second electrode and the third electrode exceeded the upper limit and did not satisfy the formula (1). No. No. 106 had a bad bead shape because the wire protrusion length of the third electrode was less than the lower limit. No. In No. 107, the wire protruding length of the third electrode was less than the lower limit value, so the surface bead shape was poor.
No.108は、第4電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.109は、第4電極のワイヤ突出し長さが下限値未満のため、表ビード形状が不良であった。No.110は、第3電極と第4電極との電極間距離が下限値未満のため、表ビード形状が不良であり、また、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.111は、第3電極と第4電極との電極間距離が上限値を超えるため、表ビード形状が不良であった。No.112は、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。No.113は、式(1)を満たさないため、耐高温割れ性に劣った。 No. For No. 108, the wire protruding length of the fourth electrode was less than the lower limit value, so the surface bead shape was poor. No. In No. 109, the wire protruding length of the fourth electrode was less than the lower limit value, so the surface bead shape was poor. No. No. 110 was inferior in hot cracking resistance because the inter-electrode distance between the third electrode and the fourth electrode was less than the lower limit value, so the surface bead shape was poor, and the formula (1) was not satisfied. No. No. 111 had a bad surface bead shape because the distance between the third electrode and the fourth electrode exceeded the upper limit. No. Since 112 does not satisfy the formula (1), it was inferior in hot cracking resistance. No. Since 113 did not satisfy Formula (1), it was inferior in hot cracking resistance.
以上、本発明について実施の形態および実施例を示して詳細に説明したが、本発明の趣旨は前記した内容に限定されることなく、その権利範囲は特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈しなければならない。なお、本発明の内容は、前記した記載に基づいて広く改変・変更等することが可能であることはいうまでもない。 The present invention has been described in detail with reference to the embodiments and examples. However, the gist of the present invention is not limited to the above-described contents, and the scope of right is widely interpreted based on the description of the claims. Must. Needless to say, the contents of the present invention can be widely modified and changed based on the above description.
11 架台フレーム
12 溶接機
13 溶接機ビーム
15 電極
15a 第1電極
15b 第2電極
15c 第3電極
15d 第4電極
16a〜16d ワイヤ
17a〜17d チップ
20 鋼板
21,22 タブ
31 始端
32 終端
50a,50b 裏当装置
51 表フラックス
52 裏当フラックス
53 スラグ
54 溶接金属
55 裏当銅板
56 耐火性キャンバス
57 耐熱カバー
58 下敷フラックス
59 エアホース
60 第1電極および第2電極で形成される溶接金属
61 第3電極および第4電極で形成される溶接金属
100 溶接装置
A1〜A4 ワイヤ突出し長さ
B1〜B3 電極間距離
T 第3電極および第4電極で形成される溶接金属の溶け込み深さ
t 板厚
DESCRIPTION OF
Claims (6)
第1電極と第2電極との電極間距離:25〜65mm
第2電極と第3電極との電極間距離:100〜149mm
第3電極と第4電極との電極間距離:40〜80mm
第1電極のワイヤ径:3.2mmφを超え6.4mmφ未満
第2電極のワイヤ径:3.2mmφを超え
第3電極および第4電極のワイヤ径:4.8mmφを超え
第3電極および第4電極のワイヤ突出し長さ:40mm以上
第4電極の電流:1050〜1400A
第3電極の電流をI3(A)、被溶接鋼板の板厚をt(mm)としたときに、下記式(1)
I3≧7×(第2電極と第3電極との電極間距離(mm))+12.5t−350・・・(1)
の条件で溶接を行うことを特徴とする4電極片面1層サブマージアーク溶接方法。 A four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method for welding one-sided single layer using four electrodes,
Distance between the first electrode and the second electrode: 25 to 65 mm
The distance between the second electrode and the third electrode: 100 to 149 mm
Interelectrode distance between the third electrode and the fourth electrode: 40 to 80 mm
Wire diameter of first electrode: over 3.2 mmφ and less than 6.4 mmφ Wire diameter of second electrode: over 3.2 mmφ Wire diameter of third electrode and fourth electrode: over 4.8 mmφ Third electrode and fourth Wire protrusion length of electrode: 40 mm or more Current of fourth electrode: 1050-1400 A
When the current of the third electrode is I3 (A) and the thickness of the steel plate to be welded is t (mm), the following formula (1)
I3 ≧ 7 × (distance between the second electrode and the third electrode (mm)) + 12.5t−350 (1)
A four-electrode single-sided single-layer submerged arc welding method, wherein welding is performed under the following conditions:
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