焊接方法、焊接装置、焊接接头及焊接结构件制造方法及图纸

为了在坡口里侧不预先设焊道，也能由坡口侧的电弧焊接使得在坡口里侧稳定且有效地形成角焊形状的焊道，在对焊第１母材１和第２母材２的焊接方法中，使形成根表面１ａ及单侧坡口面１ｂ的第１构件１的根表面１ａ与第２母材２的平坦面２ａ接触，使焊丝６临近由第１母材１和第２母材２的接触形成的坡口，由焊丝６的电弧熔融第１母材１和第２母材２的接触部等，将焊接该接触部形成的熔融物挤压到坡口的里侧，形成角焊形状的焊道Ｂ４。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及设有单面坡口进行焊接的方法、采用该焊接方法的焊接装置及由该方法所得到的焊和接接头焊接结构件。另外，进行自动焊接时，作为使焊炬的中心效仿焊接线的控制方法，广泛使用使焊炬沿坡口宽度方向横向摆动、随着电弧长度及焊丝顶出长度的变化而利用电的变化的电弧传感器。作为这种现有例，如特公昭53-11502公报中公开的内容可知，主要是针对坡口宽度方向的位置偏移，比较在横向摆动左端得到的焊接电流的积分值和在横向摆动右端得到的焊接电流的积分值的大小，根据其比较信号使焊炬沿左右方向修正，从而效仿焊接线。为了防止在具有单侧坡口面的一方构件和单侧坡口面对接的另一方构件的接合部的坡口根部的烧穿，前述的现有技术在上述接合部的焊接侧对侧预先设焊道。但是，因焊接接头的结构及焊接结构的形状，按照前述的现有技术在坡口里侧预先设焊道，在实际的焊接施工上有时有困难。另外，在进行自动焊接时，按照前述的现有技术那样广泛使用电弧传感器，但由于不能够适应由坡口侧的电弧焊接在里侧形成焊道的施工法，使得用通常的电弧传感方法效仿焊接线比较困难。另外，因第1母材和第2母材的限制条件和焊接时的热变形等，在坡口处沿坡口宽度方向或焊丝前端的距离方向上发生移动和变形时，对焊接线进行效仿是困难的。由以上各点可以认为，如果在坡口里侧不预先设焊道，并且通过由坡口侧的电弧焊接在坡口里侧稳定地形成角焊形状，在操作上就没有限制。鉴于这样的背景，本专利技术的目的在于，提供可以在坡口里侧不预先设焊道，并且通过由坡口侧的电弧焊接在坡口里侧稳定且有效地形成角焊形状的焊道的焊接方法、使用该焊接方法的焊接装置、由该焊接方法制作的焊接接头及焊接构件。即，第1手段，其特征在于，在对焊第1母材和第2母材的焊接方法中，使在端部形成根表面及单侧坡口面的第1母材的上述根表面与上述第2母材的平坦面接触，使焊丝临近由上述第1母材和上述第2母材的接触形成的坡口，由上述焊丝的电弧熔融上述第1母材和上述第2母材的接触部，将上述熔融生成的熔融物挤压到上述坡口的里侧并在上述坡口的里侧形成焊道。按照第1手段，通过设有单侧坡口面的第1母材和具有平坦面的第2母材间存在的热容量的差及焊丝的熔融，能够在坡口处焊接同时在与坡口侧对侧的第1母材的里面稳定地熔敷角焊形状的焊道。即，在热容量大的第2母材侧发生更多的电弧，同时以不穿透的程度熔融热容量小的第1母材，一边通过焊丝的熔融埋住坡口，一边将熔融物挤压到与坡口侧对侧的第1母材的里面，也可以形成角焊形状的焊道。另外，由于不要预备焊道、填密材料等的附设操作，所以可以提高焊接时的操作性，同时可以降低制作费用。第2手段，其特征在于，在对焊第1母材和第2母材的焊接方法中，将来自焊丝的电弧中心配置在位于上述第1母材上形成的单侧坡口面和上述第2母材的平坦面相接的接触位置或靠近其附近的目标位置上，使上述电弧相对于上述第2母材的平坦面具有一定的倾斜角度并向横切上述目标位置的方向倾斜而照射，使上述第1母材和上述第2母材的接触部熔融，使上述熔融产生的熔融物挤压到上述坡口的里侧并在上述坡口的里侧形成焊道。按照第2手段，由于向接触部的电压·电流供给的稳定度高，所以可以稳定地形成焊道。第3手段，其特征在于，在第2手段中，使上述焊丝一边在上述坡口内维持上述一定的倾斜角度，一边以一定的摇摆幅度作横向摆动。第4手段，其特征在于，在第2手段中，将在上述坡口内的上述一定倾斜角度上的一定位置作为上述焊丝的横向摆动的中心，以一定的摇摆角度作横向摆动。按照第3及第4手段，通过焊丝的横向摆动动作可以稳定地进行焊接。第5手段，其特征在于，在第3或第4手段中，上述焊丝作横向摆动时，以上述电弧通过上述接触位置的时刻作为基准，检测从通过上述一定位置移动至上述第1母材侧直至重新返回至上述接触位置的时间中的焊接电压值或焊接电流值的变化量，根据检测的变化量，使上述焊丝在坡口宽度方向上移动，以使上述横向摆动的中心相对于上述坡口始终处于适当的位置。按照第5手段，即使因第1母材和第2母材的限制条件或焊接时的热变形等，在坡口处发生坡口宽度方向的移动和变形，也能够移动焊丝，使其沿坡口焊接线适当的修正追随，因此还能够精度更良好地将熔融物挤压到坡口的里侧，形成角焊形状的焊道。第6手段，其特征在于，在第3或第4手段中，上述焊丝作横向摆动时，以上述电弧通过上述接触位置的时刻作为基准，检测从通过上述一定位置移动至上述第1母材侧直至重新返回至上述接触位置的时间中的焊接电压值或焊接电流值的变化量，根据检测的变化量，使上述焊丝的前端相对于上述接触位置作接近、分离，从而使上述横向摆动的中心相对于上述坡口始终处于适当的位置。按照第6手段，即使因第1母材和第2母材的限制条件或焊接时的热变形等，使坡口和焊丝的前端相对移动，从而使它们的位置关系与设定位置偏离，也可以使焊丝的前端接近或远离坡口而沿着坡口的焊接线适当的修正追随，因此能够精度更良好地将熔融物挤压到坡口的里侧，形成角焊形状的焊道。第7手段，其特征在于，在第1或第2手段中，在上述坡口的里侧形成的焊道是角焊形状的焊道。按照第7手段，可以稳定地形成角焊形状的焊道。第8手段，其特征在于，在第1或第2手段中，电弧焊接的电流是直流。第9手段，其特征在于，在第1或第2手段中，电弧焊接的电流是将直流电流和脉冲电流叠加的电流。第10手段，其特征在于，在第1或第2手段中，电弧焊接的电流是正弦波电流。按照第9及第10手段，由于电弧的指向性提高，在因任何理由使目标位置与焊丝有若干偏离时，电弧的不平静小，挤压到与坡口对侧的熔融物量稳定，所以可以形成角焊形状的焊道及稳定地进行焊接。第11手段，其特征在于，对于将第1母材和第2母材对焊的T字形焊接接头，使上述第2母材的平坦面和形成与上述平坦面接触的根部表面及单侧坡口面的第1母材的接触部，通过临近由上述单侧坡口面和上述平坦面形成的坡口处的焊丝的电弧而熔融，将熔融生成的熔融物挤压至上述坡口的里侧，形成角焊形状的焊道，在上述接触部接合。第12手段，其特征在于，对于将第1母材和第2母材对焊的平板的对焊接接头，使上述第2母材的端面和形成与该端面接触的根部表面及单侧坡口面的第1母材的接触部，通过临近上述坡口的焊丝的电弧而熔融，将熔融生成的熔融物挤压至与坡口侧对侧的里面，形成角焊形状的焊道，在上述接触部接合。第13手段，其特征在于，对于将由板材构成的母材多个对焊而形成的箱形焊接构件，使对焊的2个母材中的一方的母材的平坦面和形成与该平坦面接触的根部表面及单侧坡口面的另一方母材的接触部，通过临近由上述单侧坡口面和上述平坦面形成的坡口处的焊丝的电弧而熔融，将熔融生成的熔融物挤压至与上述坡口侧对侧的上述一方的母材的里面，形成角焊形状的焊道，在上述接触部接合。按照第11至13的手段，能够提供制作费低廉、使制作时间缩短的焊接接头及箱形结构件。第14手段，其特征在于，在将第1母材和第2母材对焊的焊接装置中，具备导入上述第1母材和上述第2母材的接触部形成的坡口内的焊丝；控制该焊丝的位置的控制装置；供给上述接触部焊接功率的焊接电源装置；和当由该焊接电源装置供给接触部的实际电压值超过预先设定的第1电压设定值时，向上述控制装置输出使上述焊丝向上述第2母材靠近移动的指令，当实际电流值超过预先设定的电流设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
焊接方法，其特征在于，在对焊第１母材和第２母材的焊接方法中， 使在端部形成根表面及单侧坡口面的第１母材的上述根表面与上述第２母材的平坦面接触， 使焊丝临近由上述第１母材和上述第２母材的接触形成的坡口， 由上述焊丝的电弧熔融上述第１母材和上述第２母材的接触部， 将上述熔融生成的熔融物挤压到上述坡口的里侧并在上述坡口的里侧形成焊道。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：高谷透，高野悠敬，三柳直毅，山本光，桜井茂行，平川学，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]