(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接用のワイヤを先行電極および後行電極として使用し、前記先行電極による第一溶融プールと前記後行電極による第二溶融プールとを形成して溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、
前記先行電極と前記後行電極との電極間距離を５０〜１５０ｍｍに設定し、
前記第一溶融プールにフィラーワイヤを挿入して溶接することを特徴とするガスシールドアーク溶接方法。
【請求項２】
前記フィラーワイヤは、前記先行電極に対して１０〜５０ｍｍ後方に配置されるとともに、前記後行電極に対して１０ｍｍ以上前方に配置されることを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項３】
前記フィラーワイヤに電流を流すことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項４】
前記フィラーワイヤに流す電流は２００Ａ以下であるとともに、
前記先行電極に流す電流は３００〜５５０Ａ、前記後行電極に流す電流は２００〜４００Ａであることを特徴とする請求項３に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項５】
前記先行電極の前方に、溶接用のワイヤを用いた追加電極を少なくとも一つ配置し、前記先行電極および前記追加電極によって前記第一溶融プールを形成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項６】
前記後行電極の後方に、溶接用のワイヤを用いた追加電極を少なくとも一つ配置し、前記後行電極および前記追加電極によって前記第二溶融プールを形成することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のガスシールドアーク溶接方法。
【請求項７】
溶接用のワイヤを用いた先行電極および後行電極と、
前記先行電極と前記後行電極との間に配置されたフィラーワイヤと、
前記先行電極および前記後行電極に電流を供給する給電装置と、を備え、
前記先行電極と前記後行電極とは、前記先行電極による第一溶融プールと前記後行電極による第二溶融プールとが形成されるように、電極間距離が設定され、
前記フィラーワイヤは、前記第一溶融プールに挿入されるように、前記先行電極に対して所定の距離を空けて配置されていることを特徴とするガスシールドアーク溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先行電極および後行電極を用いたガスシールドアーク溶接方法および溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
造船や橋梁の分野におけるすみ肉溶接ビードの脚長は、板厚に応じて設計される場合が多い。造船の分野においては、共通構造規制（ＣＳＲ）の適用により、板厚が大きくなる傾向にあり、板厚が大きい部材を溶接する技術の向上および高効率化が求められている。
一般的に、板厚が大きくなるに従って、溶接ビードの脚長が大きくなる。大脚長の溶接ビードを形成する溶接方法としては、溶接用のワイヤを先行電極および後行電極として使用し、両電極を並行して移動させ、先行電極および後行電極によって一つの溶融プールを形成する１プール方式のガスシールドアーク溶接方法がある（例えば、特許文献１参照）。このような１プール方式の溶接方法によって、大脚長の溶接ビードを形成するためには、溶融プールを大きく形成する必要があるが、溶融プールが大きくなると、重力等の影響によって溶融プールが崩れ易くなるため、大脚長の溶接ビードを良好に形成することが困難である。
【０００３】
そこで、大脚長の溶接ビードを形成する場合には、先行電極による溶融プールと、後行電極による溶融プールとを形成する２プール方式のガスシールドアーク溶接方法が用いられる（例えば、特許文献２参照）。２プール方式の溶接方法においても、脚長が大きくなるに従って、溶接ビードにアンダーカットやオーバーラップなどの形状不良が生じ易くなる。
そこで、例えば特許文献３のように、先行電極と後行電極との電極間距離や各電極のワイヤ狙い位置などを規定した２プール方式の溶接方法がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−２８０９６８号公報
【特許文献２】特開平９−２７７０８９号公報
【特許文献３】特開２００７−２２９７７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
溶接作業をより高効率化させるためには、溶接速度を高める必要がある。しかしながら、各電極の電極間距離やワイヤ狙い位置などを規定した特許文献３のような従来の溶接方法で、溶接速度を高めるために溶接電流を大きくすると、入熱量が大きくなりすぎて、溶融プールが崩れ易くなるため、溶接ビードにアンダーカットやオーバーラップなどの形状不良が生じ易く、疲労強度が低下するとともに、防錆塗料の塗装性が低下する等の要因となり、手直しが多くなり、生産性を向上させることが難しいという問題がある。
【０００６】
本発明では、前記した問題を解決し、溶接速度を高めた場合であっても、大脚長の溶接ビードを良好かつ効率良く形成することができる２プール方式のガスシールドアーク溶接方法および溶接装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、溶接用ワイヤを先行電極および後行電極として使用し、前記先行電極による第一溶融プールと前記後行電極による第二溶融プールとを形成して溶接するガスシールドアーク溶接方法であって、前記先行電極と前記後行電極との電極間距離を５０〜１５０ｍｍに設定し、前記第一溶融プールにフィラーワイヤを挿入して溶接することを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の他の構成としては、ガスシールドアーク溶接装置であって、溶接用のワイヤを用いた先行電極および後行電極と、前記先行電極と前記後行電極との間に配置されたフィラーワイヤと、前記先行電極および前記後行電極に電流を供給する給電装置と、を備えている。そして、前記先行電極と前記後行電極とは、前記先行電極による第一溶融プールと前記後行電極による第二溶融プールとが形成されるように、電極間距離が設定されている。また、前記フィラーワイヤは、前記第一溶融プールに挿入されるように、前記先行電極に対して所定の距離を空けて配置されている。
【０００９】
これらの構成では、先行電極による第一溶融プールにフィラーワイヤが挿入されることで、第一溶融プールの温度が低下して凝固が促進される。したがって、第一溶融プールが適切に形成され、アンダーカットやオーバーラップが生じない良好な溶接ビードを形成することができる。これにより、先行電極による溶接ビードの上に、後行電極による第二溶融プールが適切な形状に形成される。したがって、溶接速度を高めるために溶接電流を大きくしても、大脚長（例えば８ｍｍ以上）の溶接ビードを良好に形成することができ、かつ、手直しする作業が不要になるため、大脚長の溶接ビードを形成するときの作業効率を高めることができる。
【００１０】
また、両電極の電極間距離を５０ｍｍ以上に設定することで、第一溶融プールが十分に凝固された後に、先行電極による溶接部位に後行電極を到達させることができる。
また、溶接部位に生じたスラグは通電し難いため、凝固したスラグ上ではアークが消弧し易くなるが、両電極の電極間距離を１５０ｍｍ以下に設定することで、先行電極による溶接部位に生じたスラグが凝固する前に、先行電極による溶接部位に後行電極が到達するため、後行電極のアークを安定して発生させることができる。
【００１１】
前記した溶接方法において、前記フィラーワイヤは、前記先行電極に対して１０〜５０ｍｍ後方に配置されることが好ましい。
このように、先行電極とフィラーワイヤとの距離を１０ｍｍ以上に設定することで、フィラーワイヤが先行電極のアーク熱によって溶融されるのを防ぐことができ、フィラーワイヤによって第一溶融プールの温度を効果的に下げることができる。
また、先行電極とフィラーワイヤの距離を５０ｍｍ以下に設定することで、フィラーワイヤの挿入位置よりも前で、第一溶融プールの凝固が完了するのを防ぐことができ、フィラーワイヤを第一溶融プールに確実に挿入することができる。
【００１２】
前記した溶接方法において、前記フィラーワイヤは、前記後行電極に対して１０ｍｍ以上前方に配置されていることが好ましい。
このように、フィラーワイヤと後行電極との距離を１０ｍｍ以上に設定することで、フィラーワイヤが後行電極のアーク熱によって溶融されるのを防ぐことができ、フィラーワイヤによって第一溶融プールの温度を効果的に下げることができる。
【００１３】
前記した溶接方法において、前記フィラーワイヤに電流を流して第一溶融プールの凝固速度を制御することが好ましい。
具体的には、大脚長の溶接ビードを形成する場合には、溶接入熱が大きくなるため、フィラーワイヤに流す電流値を小さくして、フィラーワイヤの温度を低くすることで、第一溶融プールの凝固を促進させることができる。
また、脚長が小さい溶接ビードを形成する場合には、溶接入熱が小さくなり、溶接ビードが凸形状になり易いため、フィラーワイヤに流す電流を大きくして、フィラーワイヤの温度を高くすることで、第一溶融プールの凝固を遅らせて、溶接ビードを平滑に形成することができる。
【００１４】
前記した溶接方法において、前記フィラーワイヤに流す電流を２００Ａ以下に設定するとともに、前記先行電極に流す電流を３００〜５５０Ａ、前記後行電極に流す電流を２００〜４００Ａに設定することが好ましい。
この構成では、フィラーワイヤによって第一溶融プールの凝固をより効果的に促進させることができる。また、両電極の入熱量を制限することで、アンダーカットやオーバーラップの発生をより抑制することができる。
【００１５】
前記した溶接方法において、前記先行電極の前方に、溶接用のワイヤを用いた追加電極を少なくとも一つ配置し、前記先行電極および前記追加電極によって前記第一溶融プールを形成したり、前記後行電極の後方に、溶接用のワイヤを用いた追加電極を少なくとも一つ配置し、前記後行電極および前記追加電極によって前記第二溶融プールを形成したりしてもよい。このように、電極を追加することで、溶着量が増加するため、溶接速度を高めるとともに、より大きな脚長の溶接ビードを形成することができる。
【００１６】
また、第一溶融プールに挿入されるフィラーワイヤの本数を増やした場合には、第一溶融プールの冷却効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、先行電極と後行電極とを用いた２プール方式のガスシールドアーク溶接において、先行電極による第一溶融プールにフィラーワイヤを挿入することで、良好な溶接ビードを形成し、この先行電極による溶接ビードの上に、後行電極による第二溶融プールを適切な形状に形成することができるため、大脚長の溶接ビードを良好かつ効率良く形成することができ、生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態の溶接装置を示した正面図である。
【図２】本実施形態の溶接装置の部分拡大図で、（ａ）は図１のＡ−Ａ矢視図、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図３】本実施形態の溶接装置を用いて下板と立板を溶接する態様を示した斜視図である。
【図４】本実施形態の溶接装置を示した概略構成図である。
【図５】本実施形態の溶接装置によって形成された溶接ビードを示した断面図である。
【図６】本実施形態の溶接方法の各段階を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態では、図１に示すように、水平に設置された下板２と、下板２の上面に垂直に配置された立板３との隅部をすみ肉溶接するための溶接装置１および溶接方法を例として説明する。
【００２０】
本実施形態の溶接装置１は、図１および図２に示すように、トーチ１０，２０，３０と、トーチ１０，２０，３０を支持する支持体４０と、トーチ１０，２０，３０に電流を供給する給電装置５０と、を備えている。各トーチ１０，２０，３０には、図示しない供給装置から先行電極１１、後行電極２１およびフィラーワイヤ３１が送り込まれるように構成されている。
この溶接装置１は、ガスシールドアーク溶接を行うものであり、トーチ１０，２０，３０に電流を供給する構成や、不活性のガスを噴射する構成などは、公知のガスシールドアーク溶接装置の各構成を用いているため、その詳細な説明は省略する。
【００２１】
支持体４０は、図１に示すように、鉛直に立ち上げられた鉛直部材４１と、鉛直部材４１の下端部の左右角部から、水平前方に延出された二つのアーム部材４２，４２と、を備えている。
アーム部材４２には、図２（ａ）に示すように、後記する位置調整機構６０を介して、三つ一組のトーチ１０，２０，３０が取り付けられている。
各トーチ１０，２０，３０は、アーム部材４２の先端側から基端側に並設されており、両アーム部材４２，４２の各トーチ１０，２０，３０は左右に対峙している。
【００２２】
両アーム部材４２，４２の間は、下板２および立板３が配置される領域である。このように、溶接装置１では、下板２と立板３の左右両隅部に沿って、各トーチ１０，２０，３０が配置される。
さらに、支持体４０は、図示しない駆動機構によって、下板２および立板３の長手方向に移動可能となっている。したがって、支持体４０を移動させることで、各トーチ１０，２０，３０を下板２と立板３の隅部に沿って移動させることができる。
【００２３】
トーチ１０，２０，３０は、先行電極１１、後行電極２１、フィラーワイヤ３１が送り込まれる筒状の部材であり、アーム部材４２の先端側から順に先行トーチ１０、中間トーチ３０、後行トーチ２０が並設されている。
なお、先行電極１１、後行電極２１およびフィラーワイヤ３１は、溶接用のソリッドワイヤまたはフラックス入りワイヤを用いている。
先行トーチ１０には先行電極１１が送り込まれ、後行トーチ２０には後行電極２１が送り込まれ、中間トーチ３０にはフィラーワイヤ３１が送り込まれる。
【００２４】
トーチ１０，２０，３０には、筒状のコンタクトチップ（図示せず）が設けられている。そして、各トーチ１０，２０，３０に送り込まれた両電極１１，２１やフィラーワイヤ３１は、コンタクトチップに挿通され、各トーチ１０，２０，３０の先端部（下端部）から突出している。
【００２５】
給電装置５０は、図１に示すように、鉛直部材４１の前面に取り付けられた配電盤５１と、配電盤５１と各トーチ１０，２０，３０（図２（ａ）参照）とを接続する給電ケーブル５２と、を備えている。給電ケーブル５２は、トーチ１０，２０，３０の基端部（上端部）に連結されている。
そして、図示しない電源から配電盤５１に供給された電流は、配電盤５１内で所定の電流値に変換された後に、給電ケーブル５２を通じて各トーチ１０，２０，３０に供給され、コンタクトチップを介して両電極１１，２１やフィラーワイヤ３１に供給される。
なお、各トーチ１０，２０，３０に電流を供給する構成としては、電源に付属されたリモートコントローラによって電流値を制御することもできる。
【００２６】
図４に示すように、本実施形態では、先行電極１１には３００〜５５０Ａの電流を流すとともに、後行電極２１には２００〜４００Ａの電流を流すように構成されている。また、フィラーワイヤ３１には、電流を流さない、または２００Ａ以下の電流を流すように構成されている。なお、フィラーワイヤ３１の極性は直流正極性または直流逆極性のいずれでもよい。
【００２７】
位置調整機構６０は、図２（ａ）に示すように、アーム部材４２の上面に設けられており、給電ケーブル５２を保持することで、各トーチ１０，２０，３０を支持している。
この位置調整機構６０は、二つの上下ガイド部材６１，６１と、二つの左右ガイド部材６２，６２と、保持部材６３と、を備えている。
【００２８】
各上下ガイド部材６１，６１は、図２（ｂ）に示すように、各トーチ１０，２０，３０の前後両側でアーム部材４２の上面に立設されている。上下ガイド部材６１には、鉛直に配置された回転軸６１ａが設けられている。回転軸６１ａの外周面にはねじ溝が形成されており、図示しないダイヤルを回転させることで、回転軸６１ａを回転させることができる。
【００２９】
各左右ガイド部材６２，６２には、各上下ガイド部材６１，６１の回転軸６１ａ，６１ａが螺合されるねじ孔が形成されている。つまり、各上下ガイド部材６１，６１の回転軸６１ａ，６１ａを回転させることで、左右ガイド部材６２を上下に移動させる送りねじ機構が構成されている。
また、左右ガイド部材６２には、図２（ａ）に示すように、左右水平に配置された回転軸６２ａが設けられている。回転軸６２ａの外周面にはねじ溝が形成されており、図示しないダイヤルを回転させることで、回転軸６２ａを回転させることができる。
【００３０】
保持部材６３の前後両端部には、各左右ガイド部材６２，６２の回転軸６２ａ，６２ａが螺合されるねじ孔が形成されている。つまり、各左右ガイド部材６２，６２の回転軸６２ａ，６２ａを回転させることで、保持部材６３を左右に移動させる送りねじ機構が構成されている。
【００３１】
また、保持部材６３には、給電ケーブル５２の下部が挿通される三つの保持孔が、前後方向に並設されている。そして、給電ケーブル５２が保持孔に固定されることで、各トーチ１０，２０，３０が保持部材６３に支持されている。
各トーチ１０，２０，３０は鉛直方向に対して傾斜しており、両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１の先端部が下板２と立板３の隅部に向けられている。
【００３２】
このような溶接装置１では、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、位置調整機構６０の左右ガイド部材６２および保持部材６３を上下左右に移動させて、各トーチ１０，２０，３０の位置を調整することで、下板２と立板３の隅部と、両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１の先端部との間隔を調整することができる。
【００３３】
次に、本実施形態の溶接装置１における先行電極１１、後行電極２１およびフィラーワイヤ３１の位置関係について詳細に説明する。
溶接装置１では、図４に示すように、先行電極１１と後行電極２１との電極間距離が５０〜１５０ｍｍに設定されている。また、フィラーワイヤ３１は、先行電極１１に対して１０〜５０ｍｍ後方に配置されている。
また、図３に示すように、先行電極１１のワイヤ狙い位置は、下板２と立板３の隅部に対して下板２側に設定され、後行電極２１のワイヤ狙い位置は、隅部に対して立板３側に設定されている。
【００３４】
次に、前記した溶接装置１を用いた溶接方法について説明する。なお、以下の説明では、図６に示すフローチャートを適宜に参照する。
まず、図４に示すように、先行電極１１と後行電極２１との電極間距離を５０〜１５０ｍｍに設定する。さらに、フィラーワイヤ３１を先行電極１１に対して１０〜５０ｍｍ後方に配置するとともに、フィラーワイヤ３１を後行電極２１に対して１０ｍｍ以上前方に配置する（ステップＳ１）。
【００３５】
また、図２（ａ）に示す位置調整機構６０によって、両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１の各先端部と、下板２と立板３の隅部との間隔を調整する（ステップＳ２）。
【００３６】
給電装置５０（図１参照）から先行電極１１に３００〜５５０Ａの電流を流すとともに、後行電極２１に２００〜４００Ａの電流を流して、両電極１１，２１でアークを発生させる。さらに、フィラーワイヤ３１には、電流を流さない、または２００Ａ以下の電流を流す（ステップＳ３）。
【００３７】
このようにして、先行電極１１による第一溶融プール１５と、後行電極２１による第二溶融プール２５とを形成し、両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１の間隔を保ちながら、両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１を隅部に沿って移動させる（ステップＳ４）
【００３８】
このとき、両電極１１，２１の電極間距離が５０ｍｍ以上であるため、第一溶融プール１５が十分に凝固された後に、先行電極１１による溶接部位に後行電極２１が到達する。
したがって、溶接装置１では、先行電極１１による第一溶融プール１５と、後行電極２１による第二溶融プール２５とが離れて形成される２プール方式のガスシールドアーク溶接が行われる。
【００３９】
また、先行電極１１とフィラーワイヤ３１との間隔は５０ｍｍ以下に設定されており、先行電極１１による第一溶融プール１５の凝固が完了する位置よりも前に、フィラーワイヤ３１が配置されているため、フィラーワイヤ３１は第一溶融プール１５に挿入された状態となる。
【００４０】
両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１を一定の間隔を保ちながら移動させることで、先行電極１１による溶接ビードの上に、後行電極による第二溶融プール２５を形成する。このとき、第一溶融プール１５と第二溶融プール２５は、下板２側と立板３側とにずれた位置に形成される。そして、図５に示すように、先行電極１１による溶接ビード１６に後行電極２１による溶接ビード２６が重なることで、大脚長の溶接ビードが形成される。
【００４１】
このようにして、大脚長の溶接ビードを形成しながら、図３に示すように、両電極１１，２１およびフィラーワイヤ３１を隅部の所定の位置まで移動させて溶接を完了する（ステップＳ５）。
【００４２】
前記した溶接装置１および溶接方法では、以下のような作用効果を奏する。
図３に示すように、先行電極１１および後行電極２１に電流を流してアークを発生させ、両電極１１，２１を並行して移動させると、先行電極１１による第一溶融プール１５と後行電極２１による第二溶融プール２５とが形成される。
【００４３】
このとき、第一溶融プール１５にフィラーワイヤ３１が挿入されることで、第一溶融プール１５の温度が低下して凝固が促進される。したがって、第一溶融プール１５が適切に形成され、アンダーカットやオーバーラップが生じない良好な溶接ビード１６を形成することができる。
これにより、先行電極１１による溶接ビード１６の上に、第二溶融プール２５が適切な形状に形成される。したがって、溶接速度を高くするために溶接電流を大きくしても、大脚長の溶接ビードを良好に形成することができ、かつ、手直しする作業が不要になるため、大脚長の溶接ビードを形成するときの作業効率を高めることができる。
なお、本実施形態の溶接装置１および溶接方法では、脚長が５ｍｍ以上の溶接ビードを形成することを想定しているが、特に、脚長が８ｍｍ以上の大脚長の溶接ビードを形成する場合に適している。
【００４４】
また、フィラーワイヤ３１に電流を流すことで、第一溶融プール１５の凝固速度を制御することができる。
具体的には、溶接入熱が大きい場合には、フィラーワイヤ３１に流す電流値を小さくして、フィラーワイヤ３１の温度を低くすることで、第一溶融プール１５の凝固を促進させることができる。また、溶接入熱が小さい場合には、フィラーワイヤ３１に流す電流を大きくして、フィラーワイヤ３１の温度を高くすることで、第一溶融プール１５の凝固を遅らせて、溶接ビードを平滑に形成することができる。
なお、本実施形態のように、フィラーワイヤ３１に電流を流さない、または２００Ａ以下の電流を流した場合には、フィラーワイヤ３１によって第一溶融プール１５の凝固を効果的に促進させることができる。
【００４５】
また、先行電極１１とフィラーワイヤ３１との距離が１０ｍｍ以上に設定されるとともに、フィラーワイヤ３１と後行電極２１との距離が１０ｍｍ以上に設定されているため、フィラーワイヤ３１が先行電極１１または後行電極２１のアーク熱によって溶融されるのを防ぐことができ、第一溶融プール１５の温度を効果的に低下させることができる。
【００４６】
また、先行電極１１に流す電流が３００〜５５０Ａ、後行電極２１に流す電流が２００〜４００Ａに設定されており、両電極１１，２１の入熱量が制限されているため、溶接ビードにアンダーカットやオーバーラップが発生するのを防ぐことができる。
【００４７】
また、溶接部位に生じたスラグは通電し難いため、凝固したスラグ上ではアークが消弧し易くなるが、先行電極１１と後行電極２１との電極間距離は１５０ｍｍ以下に設定されているため、先行電極１１による溶接部位に発生したスラグが凝固する前に、溶接部位に後行電極２１が到達する。したがって、先行電極１１による溶接部位において、後行電極２１のアークを安定して発生させることができる。
【００４８】
以上のように、本実施形態の溶接装置１および溶接方法によれば、先行電極１１と後行電極２１とを用いた２プール方式のガスシールドアーク溶接によって、大脚長の溶接ビードを良好かつ効率良く形成することができ、生産性を向上させることができる。
例えば、本実施形態の溶接装置１は、ロンジやリブをパネルに接合するためのラインウェルダーなどの自動すみ肉溶接設備や、すみ肉溶接用簡易走行台車に適用するのが望ましい。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、図３に示す先行電極１１の前方に、溶接用のワイヤを用いた追加電極を配置し、先行電極１１および追加電極によって、第一溶融プール１５を形成してもよい。また、後行電極２１の後方に、追加電極を配置し、後行電極２１および追加電極によって、第二溶融プール２５を形成してもよい。さらには、先行電極１１の前方および後行電極２１の後方の両方に追加電極を配置してもよい。
【００５０】
このように、電極の本数を追加した場合には、溶着量が増加するため、溶接速度を高めるとともに、より大きな脚長の溶接ビードを形成することができる。
なお、追加電極の本数は限定されるものではなく、溶接速度や溶接ビードの脚長に応じて、適宜に設定することができる。
【００５１】
また、第一溶融プール１５に挿入されるフィラーワイヤ３１の本数は限定されるものではなく、フィラーワイヤ３１の本数を増やした場合には、第一溶融プール１５の冷却効果を高めることができる。
【実施例】
【００５２】
次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。先行電極と後行電極との間にフィラーワイヤを配置した溶接装置を用いたガスシールドアーク溶接において、先行電極と後行電極との電極間距離を５０〜１５０ｍｍに設定した場合と、５０〜１５０ｍｍの範囲外に設定した場合とにおける溶接ビードの形状を比較した。
【００５３】
【表１】
0005608115.tif 000002
【００５４】
【表２】
0005608115.tif 000003
【００５５】
【表３】
0005608115.tif 000004
【００５６】
【表４】
0005608115.tif 000005
【００５７】
この実施例に用いられる各構成要素について説明する。
（下板および立板）
厚さ１６ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍの鋼板。
表面に膜厚が４０μｍのプライマーを塗布。
（シールドガス）
先行電極および後行電極には、１００％の二酸化炭素ガスを２５Ｌ／分の流量で供給。
フィラーワイヤには供給していない。
【００５８】
（先行電極および後行電極）
フラックス入りワイヤを使用。
ワイヤ径は１．６ｍｍ、ワイヤ突き出し量は２５ｍｍ。
トーチ角度は５０°。
前後角度は垂直（０°）。
先行電極のワイヤ狙い位置は、隅部から下板側に５ｍｍ、立板側に０ｍｍ。
後行電極のワイヤ狙い位置は、隅部から下板側に０ｍｍ、立板側に０ｍｍ。
（フィラーワイヤ）
ソリッドワイヤまたはフラックス入りワイヤを使用。
ワイヤ径は１．２ｍｍ、ワイヤ突き出し量は２５ｍｍ。
トーチ角度は５０°。
ワイヤ狙い位置は、隅部から下板側に０ｍｍ、立板側に０ｍｍ。
【００５９】
両電極の電源特性は、直流逆極性であり、フィラーワイヤの電源特性は、直流正極性または逆極性である（表１から表４参照）。
【００６０】
そして、表１および表２に示した実施例１から実施例１３は、先行電極と後行電極との電極間距離を５０〜１５０ｍｍに設定したものであり、この実施例１から実施例１３では、溶接ビードにアンダーカットやオーバーラップなどの形状不良が生じることなく、大脚長の溶接ビードを良好に形成するとともに、アークも良好に発生させることができた。
【００６１】
これに対して、表３および表４に示した比較例１から比較例３のように、先行電極と後行電極との電極間距離が５０ｍｍよりも小さい場合には、溶接ビードにアンダーカットおよびオーバーラップが生じた。また、比較例４から比較例８のように、先行電極と後行電極との電極間距離が１５０ｍｍよりも大きい場合には、溶接ビードにオーバーラップが生じた。
【００６２】
以上のような実施例により、本発明のガスシールドアーク溶接方法および溶接装置によれば、大脚長の溶接ビードが良好に形成されることがわかった。
【符号の説明】
【００６３】
１      溶接装置
２      下板
３      立板
１０    先行トーチ
１１    先行電極
１５    第一溶融プール
１６    溶接ビード（先行電極）
２０    後行トーチ
２１    後行電極
２５    第二溶融プール
２６    溶接ビード（後行電極）
３０    中間トーチ
３１    フィラーワイヤ
４０    支持体
５０    給電装置
６０    位置調整機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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