气体保护电弧焊方法技术

本发明专利技术涉及气体保护电弧焊方法，是经由焊炬送给消耗式电极，一边流通保护气体一边进行焊接的气体保护电弧焊方法，其中，所述焊炬包含喷嘴，所述喷嘴的内径为15mm以上，所述喷嘴的前端与被焊接材之间的喷嘴－母材间距离为22mm以下，且由(所述喷嘴的内径/所述喷嘴－母材间距离)表示的比为0.7以上、1.9以下。由此，可以既提高保护气体对大气的遮断效果，又抑制焊接之后的焊道表面的氧化，或大气卷入时的氧化，并且可以减少焊渣。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体保护电弧焊方法
本专利技术涉及气体保护电弧焊方法，更详细地说，是涉及能够抑制因大气中的氧引起的焊缝表面的氧化现象和焊道形状的凸化的气体保护电弧焊方法。另外，还涉及使用该气体保护电弧焊方法的焊接物及其制造方法。
技术介绍
气体保护电弧焊的保护气体的一般的作用，是将电弧、熔融金属和消耗式电极与大气遮断，防止熔融部的氮化和氧化。但是，由于风等的外部的因素和焊枪姿势等的施工条件导致保护气体紊乱，从而大气中的氮会混入焊接时的熔融金属。由此发生凹坑和气孔这样的焊接缺陷。另外，若大气中的氧混入焊接时的熔融金属中，则焊缝形状凸化，此外若熔融金属中的氧量增加，则焊接后的焊道表面发生过剩的焊渣。为了防止这样的焊接缺陷、焊缝的凸化和焊渣的发生，在专利文献1中，作为遮断大气的功能，在喷嘴的吐出口侧设置穿孔构件。通过设置该穿孔构件，能够以差压整流保护气体，使保护气体的流速分布等更均匀。另外，在专利文献2中公开，预先在气体喷嘴设置直线部Dp和扼流部，并且条件为，该扼流部的内径Do与轴向长度L的关系满足规定的值(1.5≤(Dp/Do)≤2.5，1.0≤(L/Dp))。记述由此能够利用保护气体良好地保护焊接部，抑制空气中的氧(O)和氮(N)的卷入，能够得到健全的焊接组织。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本国特开2015－80807号公报【专利文献2】日本国特开2002－28785号公报专利文献1和专利文献2均是涉及气体喷嘴的构造，从气体流通的观点出发，是为了抑制大气中的氧和氮的卷入。但是，这些技术没有考虑在熔融金属高温部与氧的反应，为细直径喷嘴。因此，保护区域受到限定，在高速焊接时难以抑制高温的熔融金属的氧化反应。另外，作为卷入大气时的对策，可列举以下方法，关于大气中的氮，通过在消耗式电极中添加容易与氮反应的Al、Ti，使氮化物生成，从而抑制凹坑和气孔。但是，因大气中的氧造成的氧化反应而生成的焊渣的抑制法，至今没有相关报告。此外，在现有技术中，即使焊枪正下方受到保护时，焊枪刚经过之后的焊接金属仍在保护的范围外，成为曝露在大气中的状态。焊枪刚经过之后的焊接金属虽说已经凝固，但因为其焊道表面为高温，所以与大气中的氧的反应速度快，处于容易生成焊渣的状况。这在焊接速度快的焊接中，是特别显著的课题。
技术实现思路
鉴于上述实际情况，本专利技术中提供一种气体保护电弧焊方法，其可以一边提高保护气体对大气的遮断效果，一边抑制刚焊接完之后焊道表面的氧化，或大气卷入时的氧化，并且可以减少焊渣。本专利技术者们反复锐意研究的结果发现，通过规定喷嘴的内径，达成与该内径对应的适当的喷嘴－母材间距离，则能够解决上述课题，从而完成本专利技术。即，本专利技术涉及以下的[1]～[10]。[1]一种气体保护电弧焊方法，是经由焊炬送给消耗式电极，一边流通保护气体一边进行焊接的气体保护电弧焊方法，其中，所述焊炬包含喷嘴，所述喷嘴的内径为15mm以上，所述喷嘴的前端与被焊接材之间的喷嘴－母材间距离为22mm以下，并且由(所述喷嘴的内径/所述喷嘴－母材间距离)表示的比为0.7以上且1.9以下。[2]根据前述[1]所述的气体保护电弧焊方法，其中，所述保护气体的流量是18L/分钟以下。[3]根据前述[1]或[2]所述的气体保护电弧焊方法，其中，由(所述保护气体的流量/所述喷嘴的内径)表示的比为0.65L/分钟·mm以上且1.10L/分钟·mm以下。[4]根据前述[1]～[3]中任一项所述的气体保护电弧焊方法，其中，所述保护气体含有92％以上的Ar，余量是二氧化碳和氧的至少任意一种以及不可避免的杂质。[5]根据前述[1]～[4]中任一项所述的气体保护电弧焊方法，其中，所述消耗式电极相对于总质量而含有0.015质量％以上的S。[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的气体保护电弧焊方法，其中，平均焊接电流为250A以下。[7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的气体保护电弧焊方法，其中，进行峰值电流为380A以上且530A以下，并且峰宽为0.5～2.0毫秒的脉冲电流控制。[8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的气体保护电弧焊方法，其中，所述被焊接材使用涂布量20～100g/m2的镀锌钢板。[9]一种焊接物的制造方法，其中，包括由前述[1]～[8]中任一项所述的气体保护电弧焊方法进行焊接的工序。[10]一种焊接物，其通过前述[1]～[8]中任一项所述的气体保护电弧焊方法焊接而成。根据本专利技术，通过规定焊炬的喷嘴的内径，并设定与该内径相对应的适当的喷嘴－母材间距离，能够抑制大气的卷入，能够将熔融金属中的氧量和氮量保持在低位。因此，能够抑制因氮引起的气孔和因氧引起的焊道形状的凸化和焊渣的增加。另外，通过使消耗式电极(以下称为“焊丝”。)中含有规定量的硫(S)，则S被优先表面吸附到电弧正下方的熔融池中，能够抑制刚焊接之后的焊道表面或大气卷入时的氧化反应，并能够更进一步抑制在焊接后的焊道表面生成的焊渣。附图说明图1是表示用于本专利技术的焊接方法的装置的一例的整体结构图。图2是表示用于本专利技术的焊接方法的焊炬的一例的结构图。图3是表示用于本专利技术的焊接方法的喷嘴部分的一例的结构图。图4是表示各种硫化物的化学势的图形。图5是表示实施例中为了评价焊道外观而使用的焊道宽度和余高的示意图。具体实施方式以下，就用于实施本专利技术的方式详细地加以说明。还有，本专利技术不受以下说明的实施方式限定。本专利技术的气体保护电弧焊方法，是经由焊炬送给消耗式电极，一边流通保护气体一边进行焊接的气体保护电弧焊方法，其特征在于，所述焊炬含有喷嘴，所述喷嘴的内径为15mm以上，所述喷嘴的前端与被焊接材的间的喷嘴－母材间距离为22mm以下，且由(所述喷嘴的内径/所述喷嘴－母材间距离)表示的比为0.7以上且1.9以下。[焊接装置]首先对于能够用于本专利技术的气体保护电弧焊方法的焊接装置进行说明。作为焊接装置，只要是进行气体保护电弧焊的焊接装置便没有特别限定，能够使用历来的气体保护电弧焊所用的焊接装置。例如，如图1所示，焊接装置1具备如下：前端安装有焊炬11，使该焊炬11沿着被焊接材(以下，也称为“工件”或“母材”。)W的焊接线移动的机器人10；向焊炬11供给焊丝的焊丝供给部(未图示)；和经由焊丝供给部而向消耗电极供给电流，在消耗电极与被焊接材之间使电弧发生的焊接电源部30。另外，焊接装置还具备控制用于使焊炬11移动的机器人动作的机器人控制部20。＜焊炬＞如图2所示，焊炬11向筒内自动送给焊丝，使用焊丝进行电弧焊。焊炬11上装配有焊枪夹具12。焊枪夹具12将焊炬11固定在机器人上。焊枪枪筒21由焊枪夹具12支承，并且具备支承喷嘴71和导电嘴主体31的机构。焊枪枪筒21以装配有导电嘴主体31的状态，能够将所供给的焊丝，经由内管22供给至导电嘴主体31的前端(导电嘴61的后端)。另外，焊枪枪筒21使焊接电流在导电嘴主体31通过，此外，向内管22与导电嘴主体31之间所形成的空间供给保护气体。导电嘴主体31具备喷口41，和支承导电嘴61的机构。还有，导电嘴主体31由金属等具有通电性的材料形成。另外，喷口41具备进行保护气体的整流的机构。即，喷口41通常制成圆筒形状，从导电嘴主体31的外周的前端侧插入而装配。导电嘴61具备将焊接电流供给到焊丝，并且向焊接对象的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体保护电弧焊方法，是经由焊炬送给消耗式电极，一边流通保护气体一边进行焊接的气体保护电弧焊方法，其中，所述焊炬含有喷嘴，所述喷嘴的内径为15mm以上，所述喷嘴的前端与被焊接材之间的喷嘴－母材间距离为22mm以下，并且以(所述喷嘴的内径/所述喷嘴－母材间距离)表示的比为0.7以上且1.9以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.31 JP 2015-1523781.一种气体保护电弧焊方法，是经由焊炬送给消耗式电极，一边流通保护气体一边进行焊接的气体保护电弧焊方法，其中，所述焊炬含有喷嘴，所述喷嘴的内径为15mm以上，所述喷嘴的前端与被焊接材之间的喷嘴－母材间距离为22mm以下，并且以(所述喷嘴的内径/所述喷嘴－母材间距离)表示的比为0.7以上且1.9以下。2.根据权利要求1所述的气体保护电弧焊方法，其中，所述保护气体的流量为18L/分钟以下。3.根据权利要求1所述的气体保护电弧焊方法，其中，由(所述保护气体的流量/所述喷嘴的内径)表示的比为0.65L/分钟·mm以上且1.10L/分钟·mm以下。4.根据权利要求1所述的气体保护电弧焊方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫田实，铃木励一，田中正显，深堀贡，小川贵史，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，马自达汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP