JP2002103035A - Ｕｏ鋼管のシーム溶接方法 - Google Patents
Ｕｏ鋼管のシーム溶接方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄肉ＵＯ鋼管の製造時のシーム溶接方法にお
いて、仮付け溶接時に少ない溶着量で且つ良好な溶け込
み深さが得られる溶接部品質に優れたシーム溶接方法を
提供する。 【解決手段】 ＵＯ鋼管を製造する際のシーム溶接方法
において、予め、溶加材を用いず、溶接入熱量が０．１
〜１ｋＪ／ｍｍの条件でプラズマ溶接を行うことにより
開先面を加熱または一部溶融し、その後、溶接金属の溶
着量が０．０５〜２．５ｇ／ｃｍの条件で消耗電極式ガ
スシールドアーク溶接を用いた仮付け溶接を行い、その
後、本シーム溶接をおこなうＵＯ鋼管のシーム溶接方
法。
いて、仮付け溶接時に少ない溶着量で且つ良好な溶け込
み深さが得られる溶接部品質に優れたシーム溶接方法を
提供する。 【解決手段】 ＵＯ鋼管を製造する際のシーム溶接方法
において、予め、溶加材を用いず、溶接入熱量が０．１
〜１ｋＪ／ｍｍの条件でプラズマ溶接を行うことにより
開先面を加熱または一部溶融し、その後、溶接金属の溶
着量が０．０５〜２．５ｇ／ｃｍの条件で消耗電極式ガ
スシールドアーク溶接を用いた仮付け溶接を行い、その
後、本シーム溶接をおこなうＵＯ鋼管のシーム溶接方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主にＵＯ鋼管の製
造時に用いられるシーム溶接に関し、詳しくは、仮付け
シーム溶接において溶接金属の溶着量が少なく、且つ十
分な溶け込み深さが得られるシーム溶接方法に関する。
造時に用いられるシーム溶接に関し、詳しくは、仮付け
シーム溶接において溶接金属の溶着量が少なく、且つ十
分な溶け込み深さが得られるシーム溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＵＯ鋼管の製造方法では、図１
に示すように、（１）平板１の両側端部に開先２加工を
施し、その後、（２）平板１をＵ字型に成形加工し、そ
の後、さらに（３）Ｏ字型に成形加工した後、お互いに
接触した開先２を加圧等の方法で密着させながらシーム
溶接３して鋼管とする。ここで、シーム溶接を行う場合
は、通常、２図に示すように先ず開先２の一部を仮付け
溶接４を行った後、外面シーム溶接５及び内面シーム溶
接６からなる本シーム溶接を行う。また、この場合、用
いられる溶接方法は特に限定されるものではないが、一
般に、仮付け溶接には単電極のＭＩＧ溶接やＭＡＧ溶接
などの消耗電極式アーク溶接、本シーム溶接には溶接効
率が優れた多電極のＳＡＷ、多電極のＭＩＧやＭＡＧ等
の消耗電極式アーク溶接が用いられている。
に示すように、（１）平板１の両側端部に開先２加工を
施し、その後、（２）平板１をＵ字型に成形加工し、そ
の後、さらに（３）Ｏ字型に成形加工した後、お互いに
接触した開先２を加圧等の方法で密着させながらシーム
溶接３して鋼管とする。ここで、シーム溶接を行う場合
は、通常、２図に示すように先ず開先２の一部を仮付け
溶接４を行った後、外面シーム溶接５及び内面シーム溶
接６からなる本シーム溶接を行う。また、この場合、用
いられる溶接方法は特に限定されるものではないが、一
般に、仮付け溶接には単電極のＭＩＧ溶接やＭＡＧ溶接
などの消耗電極式アーク溶接、本シーム溶接には溶接効
率が優れた多電極のＳＡＷ、多電極のＭＩＧやＭＡＧ等
の消耗電極式アーク溶接が用いられている。
【０００３】ＵＯ鋼管のシーム溶接に関する従来技術と
しては、例えば、特開昭６０−２３１５７４号公報で
は、従来から使用されている半自動ＭＩＧ溶接による仮
付け溶接にかわり、レーザ溶接を仮付け溶接に用いて機
械的特性の良好な欠陥の無い高品質な溶接部を得る方法
が開示されている。しかしながら、レーザ溶接では要求
されるルートフェイス７のギャップ精度が高く、ルート
フェイスのギャップが広いとレーザビームがその隙間を
通過し溶接することは困難となる。ところが実際の生産
現場を考えると、要求されるルートフェイスのギャップ
精度を確保することが困難である。また、レーザ装置も
高価で、初期投資が大きく、さらに、性能を維持するた
めの定期的な保守点検が必要であり、この点からも、コ
スト的に不利である。
しては、例えば、特開昭６０−２３１５７４号公報で
は、従来から使用されている半自動ＭＩＧ溶接による仮
付け溶接にかわり、レーザ溶接を仮付け溶接に用いて機
械的特性の良好な欠陥の無い高品質な溶接部を得る方法
が開示されている。しかしながら、レーザ溶接では要求
されるルートフェイス７のギャップ精度が高く、ルート
フェイスのギャップが広いとレーザビームがその隙間を
通過し溶接することは困難となる。ところが実際の生産
現場を考えると、要求されるルートフェイスのギャップ
精度を確保することが困難である。また、レーザ装置も
高価で、初期投資が大きく、さらに、性能を維持するた
めの定期的な保守点検が必要であり、この点からも、コ
スト的に不利である。
【０００４】また、特開昭６０−１５４８７５号公報で
は、鋼管の本シーム溶接にＴＩＧ溶接と、ＭＩＧ溶接、
プラズマ溶接あるいはＳＡＷとを組み合わせて溶接部が
高品質のＵＯ鋼管縦シーム溶接を得ている。この場合、
ＴＩＧ溶接は、鋼管の内面側の溶接と外側の溶接に用い
られ、特に外側の溶接は、ＭＩＧ溶接、プラズマ溶接あ
るいはＳＡＷ溶接との組み合わせ溶接において、シーム
溶接濡の外観を整えて形状の良好なシーム溶接部を得る
ことを目的としている。しかし、ＴＩＧ溶接は品質は良
好であるが、溶接速度が遅く溶接能率が低く、本溶接方
法は、特別に高品質が要求されるステンレス鋼やニッケ
ル基合金あるいは非鉄金属などのＵＯ鋼管の製造等に適
用が限定され、適用範囲が狭いという問題がある。
は、鋼管の本シーム溶接にＴＩＧ溶接と、ＭＩＧ溶接、
プラズマ溶接あるいはＳＡＷとを組み合わせて溶接部が
高品質のＵＯ鋼管縦シーム溶接を得ている。この場合、
ＴＩＧ溶接は、鋼管の内面側の溶接と外側の溶接に用い
られ、特に外側の溶接は、ＭＩＧ溶接、プラズマ溶接あ
るいはＳＡＷ溶接との組み合わせ溶接において、シーム
溶接濡の外観を整えて形状の良好なシーム溶接部を得る
ことを目的としている。しかし、ＴＩＧ溶接は品質は良
好であるが、溶接速度が遅く溶接能率が低く、本溶接方
法は、特別に高品質が要求されるステンレス鋼やニッケ
ル基合金あるいは非鉄金属などのＵＯ鋼管の製造等に適
用が限定され、適用範囲が狭いという問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】近年、ＵＯ鋼管の軽量
化・高強度化に社会的要求よりＵＯ鋼管の肉厚の薄肉化
が進んでおり、これに伴いＵＯ鋼管製造時の開先部をシ
ーム溶接する際の溶接金属の必要溶着量が少なくなり、
また、必要入熱量が減少する方向に進んでいる。
化・高強度化に社会的要求よりＵＯ鋼管の肉厚の薄肉化
が進んでおり、これに伴いＵＯ鋼管製造時の開先部をシ
ーム溶接する際の溶接金属の必要溶着量が少なくなり、
また、必要入熱量が減少する方向に進んでいる。
【０００６】一般に溶接時の入熱量が低減すると、例え
ば、ＳＡＷを用いた本シーム溶接では、図３に示す溶接
部の溶け込み深さ８が浅くなり、図４に示すように先に
行った仮付け溶接の溶接金属を十分に溶かすことが困難
となり、黒塗り部分に示す残留した仮付け溶接金属９が
残留することになる。仮付け溶接は、溶接作業性を重視
し、本シーム溶接に比べて強度・靱性が劣る溶接材料を
使用して溶接するため、この仮付け溶接時の溶接金属が
最後まで残留すると、鋼管の溶接部の機械的特性に悪影
響を及ぼすため、仮付け溶接時の溶接金属の残留は避け
なければならない。
ば、ＳＡＷを用いた本シーム溶接では、図３に示す溶接
部の溶け込み深さ８が浅くなり、図４に示すように先に
行った仮付け溶接の溶接金属を十分に溶かすことが困難
となり、黒塗り部分に示す残留した仮付け溶接金属９が
残留することになる。仮付け溶接は、溶接作業性を重視
し、本シーム溶接に比べて強度・靱性が劣る溶接材料を
使用して溶接するため、この仮付け溶接時の溶接金属が
最後まで残留すると、鋼管の溶接部の機械的特性に悪影
響を及ぼすため、仮付け溶接時の溶接金属の残留は避け
なければならない。
【０００７】この問題を解決するために、仮付け溶接時
の溶接金属の溶着量を極力少なくし、本シーム溶接によ
り仮付け溶接時の溶接金属を完全に溶融させ、仮付け溶
接時の溶接金属の影響を無くす方法が有効と考えられ
る。しかしながら、仮付け溶接において、仮付け溶接時
の溶接金属の溶着量を低減、つまり、仮付け溶接時の入
熱量を制限すると、図５に示すように仮付け溶接金属が
開先部の母材を溶融する深さである溶け込み深さ１０が
浅くなり、図６に示すようなＵＯ鋼管の本シーム溶接を
管内面と管外面からそれぞれ溶接する場合に、仮付け溶
接後、それと反対側から本シーム溶接する際に、図６
（ｂ）に示す小溶着量仮付けでは、図６（ａ）に示す大
溶着量仮付けと異なり、その溶接金属が仮付け溶接時の
溶接金属と接触せずにルートフェイスの溶け残し１１が
生じ、本シーム溶接時にブローホール等の溶接欠陥発生
の原因となる。この問題を防止するために開先部のルー
トフェイス長さを短くして、仮付け溶接時の溶接金属と
反対側からの本溶接時の溶接金属を容易に接触させる方
法も考えられるが、このルートフェイス長さは、ＵＯ鋼
管の製造工程上、下限がありそれによる十分な効果は期
待できない。
の溶接金属の溶着量を極力少なくし、本シーム溶接によ
り仮付け溶接時の溶接金属を完全に溶融させ、仮付け溶
接時の溶接金属の影響を無くす方法が有効と考えられ
る。しかしながら、仮付け溶接において、仮付け溶接時
の溶接金属の溶着量を低減、つまり、仮付け溶接時の入
熱量を制限すると、図５に示すように仮付け溶接金属が
開先部の母材を溶融する深さである溶け込み深さ１０が
浅くなり、図６に示すようなＵＯ鋼管の本シーム溶接を
管内面と管外面からそれぞれ溶接する場合に、仮付け溶
接後、それと反対側から本シーム溶接する際に、図６
（ｂ）に示す小溶着量仮付けでは、図６（ａ）に示す大
溶着量仮付けと異なり、その溶接金属が仮付け溶接時の
溶接金属と接触せずにルートフェイスの溶け残し１１が
生じ、本シーム溶接時にブローホール等の溶接欠陥発生
の原因となる。この問題を防止するために開先部のルー
トフェイス長さを短くして、仮付け溶接時の溶接金属と
反対側からの本溶接時の溶接金属を容易に接触させる方
法も考えられるが、このルートフェイス長さは、ＵＯ鋼
管の製造工程上、下限がありそれによる十分な効果は期
待できない。
【０００８】以上の従来技術の問題に鑑みて、本発明
は、薄肉ＵＯ鋼管の製造時のシーム溶接方法において、
仮付け溶接時に少ない溶着量で且つ良好な溶け込み深さ
が得られるとともに、その後の本シーム溶接時に仮付け
溶接金属の残留や仮付け溶接金属と本シーム溶接金属と
の接合不良などを原因とする溶接部の機械的特性の劣化
やブローホール等の溶接欠陥の発生がなく、且つ高効率
な溶接可能である溶接部の品質及び溶接効率に優れたシ
ーム溶接方法を提供することを目的とする。
は、薄肉ＵＯ鋼管の製造時のシーム溶接方法において、
仮付け溶接時に少ない溶着量で且つ良好な溶け込み深さ
が得られるとともに、その後の本シーム溶接時に仮付け
溶接金属の残留や仮付け溶接金属と本シーム溶接金属と
の接合不良などを原因とする溶接部の機械的特性の劣化
やブローホール等の溶接欠陥の発生がなく、且つ高効率
な溶接可能である溶接部の品質及び溶接効率に優れたシ
ーム溶接方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するものであり、その要旨は以下のとおりである。
決するものであり、その要旨は以下のとおりである。
【００１０】（１） ＵＯ鋼管を製造する際のシーム溶
接方法において、予め、溶加材を用いず、溶接入熱量が
０．１〜１ｋＪ／ｍｍの条件でプラズマ溶接を行うこと
により開先面を加熱または一部溶融し、その後、 溶接
金属の溶着量が０．０５〜２．５ｇ／ｃｍの条件で消耗
電極式ガスシールドアーク溶接を用いた仮付け溶接を行
い、その後、本シーム溶接を行うことを特徴とするＵＯ
鋼管のシーム溶接方法。
接方法において、予め、溶加材を用いず、溶接入熱量が
０．１〜１ｋＪ／ｍｍの条件でプラズマ溶接を行うこと
により開先面を加熱または一部溶融し、その後、 溶接
金属の溶着量が０．０５〜２．５ｇ／ｃｍの条件で消耗
電極式ガスシールドアーク溶接を用いた仮付け溶接を行
い、その後、本シーム溶接を行うことを特徴とするＵＯ
鋼管のシーム溶接方法。
【００１１】（２） 仮付け溶接方法は、先行するプラ
ズマ溶接と後行する前記ＭＩＧ溶接またはＭＡＧ溶接と
の電極間の距離を、５〜１００ｍｍで行うことを特徴と
する上記（１）に記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方法。
ズマ溶接と後行する前記ＭＩＧ溶接またはＭＡＧ溶接と
の電極間の距離を、５〜１００ｍｍで行うことを特徴と
する上記（１）に記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方法。
【００１２】（３） 消耗電極式ガスシールドアーク溶
接がＭＩＧあるいはＭＡＧ溶接であり、溶接電流が２０
〜１０００Ａの条件で溶接を行うことを特徴とする上記
（１）または（２）の何れかに記載のＵＯ鋼管のシーム
溶接方法。
接がＭＩＧあるいはＭＡＧ溶接であり、溶接電流が２０
〜１０００Ａの条件で溶接を行うことを特徴とする上記
（１）または（２）の何れかに記載のＵＯ鋼管のシーム
溶接方法。
【００１３】（４） ＭＩＧあるいはＭＡＧ溶接におけ
る溶接速度が０．１〜１０ｍ／ｍｉｎであることを特徴
とする上記（３）に記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方法。
る溶接速度が０．１〜１０ｍ／ｍｉｎであることを特徴
とする上記（３）に記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下に本発明の詳細について説明
する。
する。
【００１５】本発明者らは、溶接部の品質及び溶接効率
に優れたシーム溶接方法を検討する上で、本シーム溶接
には、従来の溶接効率の高い多電極のＳＡＷ溶接、ＭＩ
ＧやＭＡＧ等の消耗電極式ガスシールドアーク溶接を用
い、溶接部の機械的特性の劣化及びブローホール等の溶
接欠陥の発生を防止するために、仮付け溶接時の溶接金
属の溶着量を極力低減し本シーム溶接における仮付け溶
接金属の残留を防止するとともに、仮付け溶接金属とそ
の反対側からの本シーム溶接金属とを確実に接触させる
ために仮付け溶接時の溶け込み深さを向上させる方法に
ついて鋭意検討した。
に優れたシーム溶接方法を検討する上で、本シーム溶接
には、従来の溶接効率の高い多電極のＳＡＷ溶接、ＭＩ
ＧやＭＡＧ等の消耗電極式ガスシールドアーク溶接を用
い、溶接部の機械的特性の劣化及びブローホール等の溶
接欠陥の発生を防止するために、仮付け溶接時の溶接金
属の溶着量を極力低減し本シーム溶接における仮付け溶
接金属の残留を防止するとともに、仮付け溶接金属とそ
の反対側からの本シーム溶接金属とを確実に接触させる
ために仮付け溶接時の溶け込み深さを向上させる方法に
ついて鋭意検討した。
【００１６】その結果、溶加材を用いないプラズマ溶接
と消耗電極式ガスシールドアーク溶接とをそれぞれ所定
の溶接条件で組み合わせて仮付け溶接を行うことによ
り、溶着量が少なく且つ溶け込みの良好な仮付け溶接が
可能となり、その後の本シーム溶接時に仮付け溶接金属
の残留に起因した溶接部の機械的特性の劣化を防止し、
且つ仮付け溶接金属とその反対側からの本シーム溶接金
属とが接触していないことに起因したブローホール欠陥
の発生を防止できることが判った。
と消耗電極式ガスシールドアーク溶接とをそれぞれ所定
の溶接条件で組み合わせて仮付け溶接を行うことによ
り、溶着量が少なく且つ溶け込みの良好な仮付け溶接が
可能となり、その後の本シーム溶接時に仮付け溶接金属
の残留に起因した溶接部の機械的特性の劣化を防止し、
且つ仮付け溶接金属とその反対側からの本シーム溶接金
属とが接触していないことに起因したブローホール欠陥
の発生を防止できることが判った。
【００１７】本発明は、これらの知見を基になされたも
のであり、予め溶加材を用いず、低入熱量の条件でプラ
ズマ溶接を行って開先面を加熱または一部溶融を行い、
その後、 溶接金属の溶着量の少ない条件でＭＩＧやＭ
ＡＧ溶接等の消耗電極式ガスシールドアーク溶接を用い
た溶接を行うことを特徴とする仮付け溶接後に、溶接効
率に優れたＳＡＷ溶接、ＭＩＧやＭＡＧ等の消耗電極式
ガスシールドアーク溶接を用いた本シーム溶接を行うＵ
Ｏ鋼管のシーム溶接方法である。この仮付け溶接におい
て、消耗電極式ガスシールドアーク溶接時の溶着量は溶
接入熱量を低く制限することにより減少でき、 その溶
接時の入熱不足に伴う溶け込み深さの低下を、予め溶加
材を用いずにプラズマ溶接を行うことにより開先面の加
熱または一部溶融により補うことを技術思想とする。
のであり、予め溶加材を用いず、低入熱量の条件でプラ
ズマ溶接を行って開先面を加熱または一部溶融を行い、
その後、 溶接金属の溶着量の少ない条件でＭＩＧやＭ
ＡＧ溶接等の消耗電極式ガスシールドアーク溶接を用い
た溶接を行うことを特徴とする仮付け溶接後に、溶接効
率に優れたＳＡＷ溶接、ＭＩＧやＭＡＧ等の消耗電極式
ガスシールドアーク溶接を用いた本シーム溶接を行うＵ
Ｏ鋼管のシーム溶接方法である。この仮付け溶接におい
て、消耗電極式ガスシールドアーク溶接時の溶着量は溶
接入熱量を低く制限することにより減少でき、 その溶
接時の入熱不足に伴う溶け込み深さの低下を、予め溶加
材を用いずにプラズマ溶接を行うことにより開先面の加
熱または一部溶融により補うことを技術思想とする。
【００１８】ここで、プラズマ溶接は、適正な条件の下
でそのプラズマ気流の圧力により、開先面を加熱しなが
ら溶融し適当な溝を形成することが可能であり、また、
発明者らの種々の溶接方法の検討の結果、経済的でかつ
溶接施工の簡易性の観点からも望ましいことを見いだし
た。本発明では、このプラズマ溶接と消耗電極式ガスシ
ールドアーク溶接との複合化により、 仮付け溶接時に
少ない溶着量の溶接条件での消耗電極式ガスシールドア
ーク溶接でもプラズマ溶接による加熱や開先面の一部溶
融、溝の形成により、十分な溶け込み深さが得られ、実
質的には開先のルートフェイス長さの低下と同等な効果
が得られる。
でそのプラズマ気流の圧力により、開先面を加熱しなが
ら溶融し適当な溝を形成することが可能であり、また、
発明者らの種々の溶接方法の検討の結果、経済的でかつ
溶接施工の簡易性の観点からも望ましいことを見いだし
た。本発明では、このプラズマ溶接と消耗電極式ガスシ
ールドアーク溶接との複合化により、 仮付け溶接時に
少ない溶着量の溶接条件での消耗電極式ガスシールドア
ーク溶接でもプラズマ溶接による加熱や開先面の一部溶
融、溝の形成により、十分な溶け込み深さが得られ、実
質的には開先のルートフェイス長さの低下と同等な効果
が得られる。
【００１９】本発明では、仮付け溶接における消耗電極
式ガスシールドアーク溶接時の溶接金属の溶着量を０．
０５〜２．５ｇ／ｃｍに規定する必要がある。これは、
溶接金属の溶着量が０．０５ｇ／ｃｍ未満の場合は、溶
接入熱量が過度に低くなり、プラズマ溶接による予熱を
行っても仮付け溶接時に十分な溶け込み深さが得られな
くなり、本シーム溶接時に仮付け溶接金属とその反対側
からの本シーム溶接金属との接合不良が発生しブローホ
ール欠陥の発生原因となるためである。一方、溶接金属
の溶着量が２．５ｇ／ｃｍ超では溶着量が多すぎて、そ
の後の本シーム溶接時に仮付け溶接時の溶接金属を完全
に溶かしきれずに、鋼管製品の溶接部に仮付け溶接時の
溶着金属が残留し、溶接部の強度靱性等の機械的特性が
劣化するからである。
式ガスシールドアーク溶接時の溶接金属の溶着量を０．
０５〜２．５ｇ／ｃｍに規定する必要がある。これは、
溶接金属の溶着量が０．０５ｇ／ｃｍ未満の場合は、溶
接入熱量が過度に低くなり、プラズマ溶接による予熱を
行っても仮付け溶接時に十分な溶け込み深さが得られな
くなり、本シーム溶接時に仮付け溶接金属とその反対側
からの本シーム溶接金属との接合不良が発生しブローホ
ール欠陥の発生原因となるためである。一方、溶接金属
の溶着量が２．５ｇ／ｃｍ超では溶着量が多すぎて、そ
の後の本シーム溶接時に仮付け溶接時の溶接金属を完全
に溶かしきれずに、鋼管製品の溶接部に仮付け溶接時の
溶着金属が残留し、溶接部の強度靱性等の機械的特性が
劣化するからである。
【００２０】また、本発明では、上記の消耗電極式ガス
シールドアーク溶接時の溶接金属の溶着量の規定ととも
に、それに先行して行う溶加材を用いないプラズマ溶接
時の入熱量を０．１〜１ｋＪ／ｍｍに規定する必要があ
る。これは、プラズマ溶接時の入熱量が０．１ｋＪ／ｍ
ｍ未満では、入熱が少なすぎて、開先面の予熱あるいは
一部溶融、さらには溝を形成する効果が得られなくな
り、その後に行われるガスシールドアーク溶接時に十分
な溶け込み深さが得られなくなくなるからである。ま
た、１ｋＪ／ｍｍ超では、プラズマガスの流れにより溶
融した開先面の金属が飛散する、あるいは強いプラズマ
ガスの流れにより後続のガスシールドアーク溶接のシー
ルドガスの流れを乱すなど、その後に行われるガスシー
ルドアーク溶接時の溶接作業性及び溶接ビード形状に悪
影響を及ぼす。
シールドアーク溶接時の溶接金属の溶着量の規定ととも
に、それに先行して行う溶加材を用いないプラズマ溶接
時の入熱量を０．１〜１ｋＪ／ｍｍに規定する必要があ
る。これは、プラズマ溶接時の入熱量が０．１ｋＪ／ｍ
ｍ未満では、入熱が少なすぎて、開先面の予熱あるいは
一部溶融、さらには溝を形成する効果が得られなくな
り、その後に行われるガスシールドアーク溶接時に十分
な溶け込み深さが得られなくなくなるからである。ま
た、１ｋＪ／ｍｍ超では、プラズマガスの流れにより溶
融した開先面の金属が飛散する、あるいは強いプラズマ
ガスの流れにより後続のガスシールドアーク溶接のシー
ルドガスの流れを乱すなど、その後に行われるガスシー
ルドアーク溶接時の溶接作業性及び溶接ビード形状に悪
影響を及ぼす。
【００２１】また、本発明では、仮付け溶接において、
先行する溶加材を用いないプラズマ溶接と単相電極の消
耗電極式ガスシールドアーク溶接の溶接電極間の距離を
５〜１００ｍｍと規定する。この溶接電極間の距離が５
ｍｍ未満になると、先行するプラズマ溶接のプラズマ気
流が後行する消耗電極式ガスシールドアーク溶接によっ
て形成される溶融池と干渉して、溶融金属を飛散したり
溶接ビード形状を劣化させる。一方、溶接電極間の距離
が１００ｍｍを超えると、プラズマ溶接による予熱効果
が過度に小さくなり、その後に行われる消耗電極式ガス
シールドアーク溶接時に溶着量が少ない溶接条件では十
分な溶け込み深さを確保することが困難となる。
先行する溶加材を用いないプラズマ溶接と単相電極の消
耗電極式ガスシールドアーク溶接の溶接電極間の距離を
５〜１００ｍｍと規定する。この溶接電極間の距離が５
ｍｍ未満になると、先行するプラズマ溶接のプラズマ気
流が後行する消耗電極式ガスシールドアーク溶接によっ
て形成される溶融池と干渉して、溶融金属を飛散したり
溶接ビード形状を劣化させる。一方、溶接電極間の距離
が１００ｍｍを超えると、プラズマ溶接による予熱効果
が過度に小さくなり、その後に行われる消耗電極式ガス
シールドアーク溶接時に溶着量が少ない溶接条件では十
分な溶け込み深さを確保することが困難となる。
【００２２】本発明において、消耗電極式ガスシールド
アーク溶接時の溶接電流は、仮付け溶接時の溶着量を決
定するために重要な因子であり、単電極の消耗電極式ガ
スシールドアーク溶接としてＭＡＧあるいはＭＩＧ溶接
を用いて溶接を行う場合は、その溶接電流を２０〜１０
００Ａに規定する必要がある。 溶接電流が２０Ａ未満
になると、上記で規定した溶接金属の溶着量が得られな
くなったり溶接アークが安定しない。一方、 溶接電流
が１０００Ａを超えると、上記で規定した溶接金属の溶
着量よりも多くなる。
アーク溶接時の溶接電流は、仮付け溶接時の溶着量を決
定するために重要な因子であり、単電極の消耗電極式ガ
スシールドアーク溶接としてＭＡＧあるいはＭＩＧ溶接
を用いて溶接を行う場合は、その溶接電流を２０〜１０
００Ａに規定する必要がある。 溶接電流が２０Ａ未満
になると、上記で規定した溶接金属の溶着量が得られな
くなったり溶接アークが安定しない。一方、 溶接電流
が１０００Ａを超えると、上記で規定した溶接金属の溶
着量よりも多くなる。
【００２３】また、上記の溶接電流と同じく消耗電極式
ガスシールドアーク溶接時の溶接速度も溶接作業性に大
きな影響を及ぼす。本発明では、消耗電極式ガスシール
ドアーク溶接としてＭＡＧあるいはＭＩＧ溶接を用いて
溶接を行う場合は、その溶接速度を０．１〜１０ｍ／ｍ
ｉｎに規定する必要がある。溶接速度が０．１ｃｍ／ｍ
ｉｎ未満では、溶接が安定して進行しない。逆に溶接速
度が１０ｍ／ｍｉｎ超では、ハンピング等の溶融池の形
状が悪化したりして、健全な溶接ビード形状が得られな
い。
ガスシールドアーク溶接時の溶接速度も溶接作業性に大
きな影響を及ぼす。本発明では、消耗電極式ガスシール
ドアーク溶接としてＭＡＧあるいはＭＩＧ溶接を用いて
溶接を行う場合は、その溶接速度を０．１〜１０ｍ／ｍ
ｉｎに規定する必要がある。溶接速度が０．１ｃｍ／ｍ
ｉｎ未満では、溶接が安定して進行しない。逆に溶接速
度が１０ｍ／ｍｉｎ超では、ハンピング等の溶融池の形
状が悪化したりして、健全な溶接ビード形状が得られな
い。
【００２４】
【実施例】表１に本発明の発明例及び比較例の溶接条件
及び結果を示す。
及び結果を示す。
【００２５】発明例１から発明例６、比較例１から比較
例４、比較例６から比較例７は、プラズマ溶接と単電極
のＭＡＧ溶接を組み合わせて仮付け溶接行い、発明例７
から発明例８、比較例５は、ＭＡＧ溶接をＭＩＧ溶接に
代えて同様に仮付け溶接を行った。また、仮付け溶接
は、ＵＯ鋼管の外面から溶接を行い、本シーム溶接はＳ
ＡＷにより、ＵＯ鋼管の内面、外面の順に各１層ずつ溶
接を行った。これらの溶接部断面の概略図は図２に示し
たものである。
例４、比較例６から比較例７は、プラズマ溶接と単電極
のＭＡＧ溶接を組み合わせて仮付け溶接行い、発明例７
から発明例８、比較例５は、ＭＡＧ溶接をＭＩＧ溶接に
代えて同様に仮付け溶接を行った。また、仮付け溶接
は、ＵＯ鋼管の外面から溶接を行い、本シーム溶接はＳ
ＡＷにより、ＵＯ鋼管の内面、外面の順に各１層ずつ溶
接を行った。これらの溶接部断面の概略図は図２に示し
たものである。
【００２６】本発明で規定した溶接条件で仮付け溶接を
行った発明例１から発明例８は、何れも仮付け溶接金属
の残留や仮付け溶接金属とそれと反対側の本シーム溶接
金属との接合不良に起因するブローホール欠陥の無い、
健全なシーム溶接部を有するＵＯ鋼管が得られた。
行った発明例１から発明例８は、何れも仮付け溶接金属
の残留や仮付け溶接金属とそれと反対側の本シーム溶接
金属との接合不良に起因するブローホール欠陥の無い、
健全なシーム溶接部を有するＵＯ鋼管が得られた。
【００２７】一方、比較例１及び２は、仮付け溶接にお
いて先行するプラズマ溶接の入熱量が本発明の範囲より
少なく、そのために仮付け溶接時の鋼管外面側からの溶
接金属の溶け込み深さが浅くなり、その後に鋼管内面側
から行った本シーム溶接後に開先面が残留し（仮付け溶
接時の溶接金属と本シーム溶接時の溶接金属が接合せ
ず）、これが起因のブローホール等の欠陥が発生してい
る。さらに、比較例２では、仮付け溶接時の溶着量も本
発明の範囲よりも多いため、本シーム溶接時に図４に例
示したような仮付け溶接金属の残留が発生し、溶接部の
機械的特性が劣化した。
いて先行するプラズマ溶接の入熱量が本発明の範囲より
少なく、そのために仮付け溶接時の鋼管外面側からの溶
接金属の溶け込み深さが浅くなり、その後に鋼管内面側
から行った本シーム溶接後に開先面が残留し（仮付け溶
接時の溶接金属と本シーム溶接時の溶接金属が接合せ
ず）、これが起因のブローホール等の欠陥が発生してい
る。さらに、比較例２では、仮付け溶接時の溶着量も本
発明の範囲よりも多いため、本シーム溶接時に図４に例
示したような仮付け溶接金属の残留が発生し、溶接部の
機械的特性が劣化した。
【００２８】比較例３では、仮付け溶接において先行す
るプラズマ溶接時に入熱量が本発明の範囲よりも大きす
ぎるため、溶融池の溶融金属が飛散してスパッタが多発
し、その結果、後行のＭＩＧ溶接時の溶接作業性が低下
したりブローホール欠陥が発生した。
るプラズマ溶接時に入熱量が本発明の範囲よりも大きす
ぎるため、溶融池の溶融金属が飛散してスパッタが多発
し、その結果、後行のＭＩＧ溶接時の溶接作業性が低下
したりブローホール欠陥が発生した。
【００２９】また、比較例４では、仮付け溶接における
ＭＩＧ溶接時の溶接電流が本発明の範囲より低く、溶着
量が少なすぎるために、仮付け溶接時に十分な溶け込み
深さが得られず、その後に行った本シーム溶接後、開先
面が残留し（仮付け溶接時の溶接金属と本シーム溶接時
の溶接金属が接合せず）、これが起因のブローホール等
の欠陥が発生した。
ＭＩＧ溶接時の溶接電流が本発明の範囲より低く、溶着
量が少なすぎるために、仮付け溶接時に十分な溶け込み
深さが得られず、その後に行った本シーム溶接後、開先
面が残留し（仮付け溶接時の溶接金属と本シーム溶接時
の溶接金属が接合せず）、これが起因のブローホール等
の欠陥が発生した。
【００３０】また、比較例５では、仮付け溶接における
ＭＩＧ溶接時の溶接速度が速すぎて、仮付け溶接ビード
の表面が乱れ、後のＳＡＷ溶接による本溶接時にブロー
ホール等の欠陥が発生した。
ＭＩＧ溶接時の溶接速度が速すぎて、仮付け溶接ビード
の表面が乱れ、後のＳＡＷ溶接による本溶接時にブロー
ホール等の欠陥が発生した。
【００３１】比較例６では、プラズマ溶接のトーチと後
続のＭＩＧ溶接のトーチの距離が近すぎるため、プラズ
マガスがＭＩＧ溶接のシールドガスの流れを乱し、その
ためシールド不良が起こっている。その結果、仮付け溶
接ビードの形成に悪影響を及ぼし、形状不良となってい
る。
続のＭＩＧ溶接のトーチの距離が近すぎるため、プラズ
マガスがＭＩＧ溶接のシールドガスの流れを乱し、その
ためシールド不良が起こっている。その結果、仮付け溶
接ビードの形成に悪影響を及ぼし、形状不良となってい
る。
【００３２】比較例７では、プラズマ溶接のトーチと後
続のＭＩＧ溶接のトーチの距離が離れすぎているため、
プラズマ溶接の余熱効果が十分得られず、溶け込みの浅
い仮付け溶接となっている。その結果、その後に行った
本シーム溶接後、開先面が残留し（仮付け溶接時の溶接
金属と本シーム溶接時の溶接金属が接合せず）、これが
起因のブローホール等の欠陥が発生した。
続のＭＩＧ溶接のトーチの距離が離れすぎているため、
プラズマ溶接の余熱効果が十分得られず、溶け込みの浅
い仮付け溶接となっている。その結果、その後に行った
本シーム溶接後、開先面が残留し（仮付け溶接時の溶接
金属と本シーム溶接時の溶接金属が接合せず）、これが
起因のブローホール等の欠陥が発生した。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【発明の効果】以上のごとく、本発明によれば、従来に
比べて仮付け溶接時に溶接金属の溶着量を低減するとと
もに溶け込み深さ向上することができるため、その後に
行われる本シーム溶接時の仮付け溶接時の溶接金属の残
留を防止し、また、仮付け溶接金属とそれと反対側から
のシーム溶接金属との接合不良に起因するブローホール
欠陥の発生も防止できる結果、高品質で健全なシーム溶
接部を有するＵＯ鋼管を製造することができ、産業上き
わめて有効である。
比べて仮付け溶接時に溶接金属の溶着量を低減するとと
もに溶け込み深さ向上することができるため、その後に
行われる本シーム溶接時の仮付け溶接時の溶接金属の残
留を防止し、また、仮付け溶接金属とそれと反対側から
のシーム溶接金属との接合不良に起因するブローホール
欠陥の発生も防止できる結果、高品質で健全なシーム溶
接部を有するＵＯ鋼管を製造することができ、産業上き
わめて有効である。
【図１】ＵＯ鋼管の製造方法を示す図である。
【図２】ＵＯ鋼管のシーム溶接部の断面概略図の一例を
示す図である。
示す図である。
【図３】ＳＡＷ溶接部の溶け込みを示す図である。
【図４】シーム溶接終了後の仮付け溶接金属の残留状況
を示す図である。
を示す図である。
【図５】仮付け溶接部の溶け込みを示す図である。
【図６】ルートフェイスの残留状況を示す図である。
１ 平板 ２ 開先 ３ シーム溶接部 ４ 仮付け溶接 ５ 外面シーム溶接 ６ 内面シーム溶接 ７ ルートフェイス ８ 溶け込み深さ ９ 残留した仮付け溶接金属 １０ 溶け込み深さ １１ ルートフェイスの溶け残し
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 10/02 Ｂ２３Ｋ 10/02 Ａ // Ｂ２３Ｋ 101:06 101:06 (72)発明者 品田 巧一 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内 Ｆターム(参考） 4E001 AA03 BB08 BB11 CC03 EA01 EA02 EA03 EA06 QA02 QA05 4E028 CB06 4E081 AA03 AA06 BA37 CA08 CA09 CA14 DA11 DA48 DA57 FA03 YX07 YX12
Claims (4)
- 【請求項１】 ＵＯ鋼管を製造する際のシーム溶接方法
において、予め、溶加材を用いず、溶接入熱量が０．１
〜１ｋＪ／ｍｍの条件でプラズマ溶接を行うことにより
開先面を加熱または一部溶融し、その後、 溶接金属の
溶着量が０．０５〜２．５ｇ／ｃｍの条件で消耗電極式
ガスシールドアーク溶接を用いた仮付け溶接を行い、そ
の後、本シーム溶接を行うことを特徴とするＵＯ鋼管の
シーム溶接方法。 - 【請求項２】 仮付け溶接方法は、先行するプラズマ溶
接と後行する前記ＭＩＧ溶接またはＭＡＧ溶接との電極
間の距離を、５〜１００ｍｍで行うことを特徴とする請
求項１に記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方法。 - 【請求項３】 消耗電極式ガスシールドアーク溶接がＭ
ＩＧあるいはＭＡＧ溶接であり、溶接電流が２０〜１０
００Ａの条件で溶接を行うことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２の何れかに記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方
法。 - 【請求項４】 ＭＩＧあるいはＭＡＧ溶接における溶接
速度が０．１〜１０ｍ／ｍｉｎであることを特徴とする
請求項３に記載のＵＯ鋼管のシーム溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303620A JP2002103035A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Ｕｏ鋼管のシーム溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000303620A JP2002103035A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Ｕｏ鋼管のシーム溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002103035A true JP2002103035A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18784799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000303620A Withdrawn JP2002103035A (ja) | 2000-10-03 | 2000-10-03 | Ｕｏ鋼管のシーム溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002103035A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013044901A1 (de) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Salzgitter Mannesmann Grossrohr Gmbh | Verfahren zur herstellung einer verbindungsnaht an bandenden aus stahl bei der kontinuierlichen erzeugung geschweisster rohre |
| JP2015006678A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 新日鐵住金株式会社 | 溶接継手の製造方法および溶接継手 |
| EP2942146A3 (en) * | 2014-04-08 | 2015-12-09 | Steel Flower Co., Ltd. | Combination welding method of simultaneously performing resistance welding, tungsten arc welding and submerged arc welding |
| CN114228175A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-25 | 华创天元实业发展有限责任公司 | 一种多重增强钢塑复合压力管横缝焊接装置及施工方法 |
-
2000
- 2000-10-03 JP JP2000303620A patent/JP2002103035A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013044901A1 (de) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | Salzgitter Mannesmann Grossrohr Gmbh | Verfahren zur herstellung einer verbindungsnaht an bandenden aus stahl bei der kontinuierlichen erzeugung geschweisster rohre |
| JP2015006678A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 新日鐵住金株式会社 | 溶接継手の製造方法および溶接継手 |
| EP2942146A3 (en) * | 2014-04-08 | 2015-12-09 | Steel Flower Co., Ltd. | Combination welding method of simultaneously performing resistance welding, tungsten arc welding and submerged arc welding |
| CN114228175A (zh) * | 2021-12-07 | 2022-03-25 | 华创天元实业发展有限责任公司 | 一种多重增强钢塑复合压力管横缝焊接装置及施工方法 |
| CN114228175B (zh) * | 2021-12-07 | 2024-02-23 | 华创天元实业发展有限责任公司 | 一种多重增强钢塑复合压力管横缝焊接装置及施工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071204 |