(57)【要約】【課題】ワークの内面へのヒュームの転写を防止する。【解決手段】ノズル１０８の外側に隔離パイプ１１９をノズル１０８の軸方向に移動可能にセットする。ワーク１０１とワーク１０２との突き合わせ部分１０３の溶接時、隔離パイプ１１９を引き下げて第１の止め位置Ｐ１とし、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９で隠さない状態（露出した状態）とする。溶接後、隔離パイプ１１９を引き上げて第２の止め位置Ｐ２とし、ノズル１０８の先端部１０８ａが隔離パイプ１１９を隠した状態とする。この状態で、セットナット１２０を外し、ノズルヘッド１１６を下降させる。次のワークの溶接に際し、ノズルヘッド１１６を上昇させる場合にも、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９で隠した状態とする。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の筒状の金属のワークの端部同士を突き合わせ、この第１および第２のワークの突き合わせ部分の内側に管体が存在する状態とし、前記管体と前記第１および第２のワークの内面との隙間にシールドガスを導入しながら、前記第１および第２のワークの突き合わせ部分を溶接する溶接方法において、
前記管体の外側に前記管体の軸方向に移動可能にセットされている隔離パイプを操作し、この隔離パイプの前記管体の軸方向における止め位置を第１の止め位置から第２の止め位置へ変えることによって、前記溶接時に前記突き合わせ部分の内側に位置していた前記管体の外周面を前記隔離パイプによって被い隠した状態とする隔離パイプ操作ステップ
を備えることを特徴とする溶接方法。
【請求項２】
請求項１に記載された溶接方法において、
前記隔離パイプ操作ステップは、
前記溶接を行う前の前記管体の前記突き合わせ部分への移動に際して、前記隔離パイプの止め位置を前記第１の止め位置から前記第２の止め位置へ変えることによって、前回の前記溶接時に前記突き合わせ部分の内側に位置していた前記管体の外周面を前記隔離パイプによって被い隠した状態とする
ことを特徴とする溶接方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された溶接方法において、
前記隔離パイプ操作ステップは、
前記溶接を行った後の前記管体の前記突き合わせ部分からの移動に際して、前記隔離パイプの止め位置を前記第１の止め位置から前記第２の止め位置へ変えることによって、今回の前記溶接時に前記突き合わせ部分の内側に位置していた前記管体の外周面を前記隔離パイプによって被い隠した状態とする
ことを特徴とする溶接方法。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載された溶接方法において、
前記溶接時に、前記隔離パイプの止め位置を前記第２の止め位置から前記第１の止め位置へ変えることによって、前記突き合わせ部分の内側に位置している前記管体の外周面を前記隔離パイプによって被い隠していない状態とする溶接時隔離パイプ操作ステップ
を備えることを特徴とする溶接方法。
【請求項５】
第１および第２の筒状の金属のワークの端部同士を突き合わせ、この第１および第２のワークの突き合わせ部分の内側に管体が存在する状態とし、前記管体と前記第１および第２のワークの内面との隙間にシールドガスを導入しながら、前記第１および第２のワークの突き合わせ部分を溶接するように構成された溶接装置において、
前記管体の外側に前記管体の軸方向に移動可能にセットされた隔離パイプと、
第１の操作位置において、前記隔離パイプの前記軸方向における止め位置を第１の止め位置とし、第２の操作位置において、前記隔離パイプの前記軸方向における止め位置を第２の止め位置とする隔離パイプ操作機構とを備え、
前記隔離パイプは、
前記隔離パイプ操作機構によって前記第１の止め位置から前記第２の止め位置にその止め位置が変えられることによって、前記溶接時に前記突き合わせ部分の内側に位置していた前記管体の外周面を被い隠した状態とされる
ことを特徴とする溶接装置。
【請求項６】
請求項５に記載された溶接装置において、
前記隔離パイプは、
前記溶接を行う前の前記管体の前記突き合わせ部分への移動に際して、前記隔離パイプ操作機構によってその止め位置が前記第１の止め位置から前記第２の止め位置に変えられることによって、前回の前記溶接時に前記突き合わせ部分の内側に位置していた前記管体の外周面を被い隠した状態とされる
ことを特徴とする溶接装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載された溶接装置において、
前記隔離パイプは、
前記溶接を行った後の前記管体の前記突き合わせ部分からの移動に際して、前記隔離パイプ操作機構によってその止め位置が前記第１の止め位置から前記第２の止め位置に変えられることによって、今回の前記溶接時に前記突き合わせ部分の内側に位置していた前記管体の外周面を被い隠した状態とされる
ことを特徴とする溶接装置。
【請求項８】
請求項５〜７の何れか１項に記載された溶接装置において、
前記隔離パイプは、
前記溶接時に、前記隔離パイプ操作機構によってその止め位置が前記第２の止め位置から前記第１の止め位置に変えられることによって、前記突き合わせ部分の内側に位置している前記管体の外周面を被い隠していない状態とされる
ことを特徴とする溶接装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つのワークを突き合わせて溶接する溶接方法および溶接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステンレス配管同士を裏波溶接により突き合わせて溶接を行う場合、配管内に設置したシールドガス供給箱体の吹出口を突き合わせ溶接部に配置し、このシールドガス供給箱体の吹出口から突き合わせ溶接部の内側にシールドガスを直接吹き付けるようにしていた（例えば、特許文献１参照）。これにより、突き合わせ溶接部の酸素や水分などの濃度を低下させて溶接焼けを防止することができる。
【０００３】
しかしながら、この方法では、突き合わせ溶接部の内側にシールドガスを直接吹き付けるようにしているため、吹き付け部周辺で金属蒸気の温度が下がり、配管（ワーク）の内面にヒュームとして付着するという課題があった。
【０００４】
ヒュームは、ワーク中の沸点が低い金属（例えば、ステンレス配管に含まれるマンガンなど）が溶接時に金属蒸気となって空中に舞い、その後に冷却固化したものである。ヒュームは、一般的にはウエスで除去することになるが、ウエスではヒュームを一部しか除去できず、また配管内の作業になるため除去し難い。
【０００５】
そこで、本出願人は先に、２つの筒状の金属のワークの端部同士を突き合わせ、このワークの突き合わせ部分の内側に管体が存在する状態とし、管体とワークの内面との隙間にシールドガスを導入しながら、ワークの突き合わせ部分を溶接する方法を提案した（例えば、特許文献２参照）。この方法によれば、ワーク内面への溶接焼けを防止しつつ、ヒュームを管体外面に付着させるようにして、ワーク内面へのヒュームの付着を防止することができるようになる。
【０００６】
図２１に特許文献２に示された溶接装置の要部を示す。この溶接装置２００は、２つのクランプ２０４、２０５と、溶接ヘッド２０６と、ガス流通管体２０７と、ガス導入管体２０８と、圧力調整器２０９と、圧力計２１０と、キャップ２１１と、ガス供給ノズル２１２と、アタッチメント２１３とから構成されている。
【０００７】
図２１において、２０１，２０２は筒状のワーク（例えば、ステンレス配管）であり、端部同士を突き合わせた状態で、クランプ２０４，２０５により保持されている。ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３の内側には、この突き合わせ部分２０３を越えて、ガス導入管体２０８の上方側の端部（先端部）２０８ａが位置している。溶接ヘッド２０６は、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３に相対する電極２０６ａを有している。この溶接ヘッド２０６をワーク２０１，２０２の軸心を中心として回転させることにより、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３を全周に渡って溶接する。
【０００８】
この溶接装置２００では、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３を溶接する際、ガス供給ノズル２１２の吹出口から突き合わせ部分２０３の外側（ワーク２０１，２０２の外面）へ向けてシールドガスを吹き付ける。溶接ヘッド２０６の近傍は半閉鎖空間であり、ガス供給ノズル２１２から吹き出したシールドガスは外部へ排出される。これにより、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３の外面の溶接焼けを防止することができる。
【０００９】
また、この溶接装置２００では、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３を溶接する際、ガス導入管体２０８の下方側の端部（下端部）２０８ｂからワーク２０１，２０２の内部へシールドガスを導入する。ガス導入管体２０８の下端部２０８ｂは、シールドガスが外部へ漏れないよう、アタッチメント２１３で塞がれている。また、ワーク２０２の突き合わせ部分２０３とは反対側の端面にはキャップ２１１が取り付けられて、塞がれている。
【００１０】
この場合、ガス導入管体２０８の先端部２０８ａから吹き出され、ワーク２０１，２０２の内部へ導入されたシールドガスは、ワーク２０１，２０２とガス導入管体２０８の隙間２０８ｃを流れて、ガス流通管体２０７へ入り、排出通路２０７ａから排出される。
【００１１】
これにより、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３の内面の溶接焼けを防止することができる。また、ワーク２０１，２０２の突き合わせ部分２０３を溶接する際、突き合わせ部分２０３が高温になると金属蒸気が発生するが、突き合わせ部分２０３に比べてガス導入管体２０８の温度が低いので、ガス導入管体２０８の外周面で金属蒸気が冷却固化してヒュームＡとして付着する。これにより、ワーク２０１，２０２内面へのヒュームの付着も防止することができる。
【００１２】
この溶接装置２００では、溶接を行う前にワーク２０１，２０２内にガス導入管体２０８を差し入れ、溶接を行った後にワーク２０１，２０２内からガス導入管体２０８を引き抜き、クランプ２０４，２０５によるクランプを解除して、溶接されたワーク２０１，２０２を取り出すようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開平１０−２６３８１２号公報
【特許文献２】特開２０１３−２３７０６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、この溶接装置２００では、ワーク２０１，２０２内へのガス導入管体２０８の差し抜きに際し、ガス導入管体２０８の先端部２０８ａが振らつき、ガス導入管体２０８の外周面に付着しているヒュームＡがワーク２０１，２０２の内面に転写してしまうことがあった。
【００１５】
すなわち、溶接を行った後に、ガス導入管体２０８をワーク２０１，２０２内から引き抜く際、ガス導入管体２０８がワーク２０１，２０２の内面に接触することによって、ガス導入管体２０８の外周面に付着しているヒュームＡがワーク２０１，２０２の内面に転写してしまう。
【００１６】
また、溶接を行う前に、ガス導入管体２０８をワーク２０１，２０２内に差し入れる際、ガス導入管体２０８がワーク２０１，２０２の内面に接触することによって、前回の溶接によってガス導入管体２０８の外周面に付着しているヒューム（或いは、拭き残されているヒューム）Ａがワーク２０１，２０２の内面に転写してしまう。
【００１７】
従来の溶接装置２００では、このようなヒュームＡのワーク２０１，２０２の内面への転写により、顧客からクレームを受けることがあった。
【００１８】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、ワークの内面へのヒュームの転写を防止することが可能な溶接方法および溶接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
このような目的を達成するために本発明は、第１および第２の筒状の金属のワーク（１０１，１０２）の端部同士を突き合わせ、この第１および第２のワークの突き合わせ部分（１０３）の内側に管体（１０８）が存在する状態とし、管体と第１および第２のワークの内面との隙間にシールドガスを導入しながら、第１および第２のワークの突き合わせ部分（１０３）を溶接する溶接方法において、管体の外側に管体の軸方向に移動可能にセットされている隔離パイプ（１１９）を操作し、この隔離パイプの管体の軸方向における止め位置を第１の止め位置（Ｐ１）から第２の止め位置（Ｐ２）へ変えることによって、溶接時に突き合わせ部分の内側に位置していた管体の外周面（１０８ａ）を隔離パイプによって被い隠した状態とする隔離パイプ操作ステップ（ステップＳ１０２，Ｓ１０９）を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明において、管体の外側には軸方向に移動可能に隔離パイプがセットされている。この隔離パイプを操作し、その止め位置を第１の止め位置から第２の止め位置に変えると、溶接時に突き合わせ部分の内側に位置していた管体の外周面（例えば、管体の先端部）が隔離パイプによって被い隠された状態とされる。
【００２１】
これにより、本発明では、溶接を行う前の管体の突き合わせ部分への移動に際して、また、溶接を行った後の管体の突き合わせ部分からの移動に際して、溶接時に突き合わせ部分の内側に位置していた管体の外周面を隔離パイプによって被い隠すようにして、管体の外周面に付着しているヒュームのワーク内面への転写を防止することが可能となる。
【００２２】
なお、上記説明では、一例として、発明の構成要素に対応する図面上の構成要素を、括弧を付した参照符号によって示している。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明によれば、管体の外側に軸方向に移動可能にセットされている隔離パイプを操作し、この隔離パイプの管体の軸方向における止め位置を第１の止め位置から第２の止め位置に変えることによって、溶接時に突き合わせ部分の内側に位置していた管体の外周面を隔離パイプによって被い隠した状態とするようにしたので、溶接を行う前の管体の突き合わせ部分への移動に際し、また、溶接を行った後の管体の突き合わせ部分からの移動に際し、溶接時に突き合わせ部分の内側に位置していた管体の外周面を隔離パイプによって被い隠すようにして、管体の外周面に付着しているヒュームのワーク内面への転写を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第１工程を説明する図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第２工程を説明する図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第３工程を説明する図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第４工程を説明する図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第５工程を説明する図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第６工程を説明する図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第７工程を説明する図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第８工程を説明する図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第９工程を説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第１０工程を説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第１１工程を説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施の形態に係る溶接方法の第１２工程を説明する図である。
【図１３】図１３は、溶接されたワークからキャップおよびセットナットを取り外す様子を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施の形態に係る溶接装置の全体の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明の実施の形態に係る溶接方法を説明するフローチャートである。
【図１６】図１６は、ガス流通管体の流通路の内壁面に形成された逆「Ｌ」字状の溝を示す図である。
【図１７】図１７は、逆「Ｌ」字状の溝の下端に隔離パイプ操作棒のピンを位置させた状態（隔離パイプの止め位置を第１の止め位置とした状態）を示す図である。
【図１８】図１８は、逆「Ｌ」字状の溝の上端に隔離パイプ操作棒のピンを位置させる際（隔離パイプの止め位置を第２の止め位置とする際）の様子を説明する図である。
【図１９】図１９は、逆「Ｌ」字状の溝の下端に隔離パイプ操作棒のピンを位置させる際（隔離パイプの止め位置を第１の止め位置とする際）の様子を説明する図である。
【図２０】図２０は、ノズルヘッドの移動を案内させる機構を設けない場合の溶接装置の全体の構成を示す図である。
【図２１】図２１は、特許文献２に示された溶接装置の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１〜図１３に本発明の実施の形態に係る溶接方法の工程図を示す。
【００２６】
〔第１工程（「隔離パイプ・下」の状態でノズルを拭く）：図１〕
図１には、本発明の実施の形態に係る溶接方法が適用される溶接装置の要部の構成として、クランプ１０４，１０５、ガス流通管体１０７、ガス導入管体（以下、ノズルと呼ぶ。）１０８、クランプ支持台１１４、ガイドレール１１７、ノズルヘッド支持台１１８、隔離パイプ１１９を示している。
【００２７】
この構成において、クランプ１０４，１０５は、クランプ支持台１１４に設けられている。ガス流通管体１０７は、このガス流通管体１０７の上面１０７ａに開口する流通路１０７ｂを備え、流通路１０７ｂはガス流通管体１０７の側面１０７ｃに開口する排出通路１０７ｄと連通している。
【００２８】
ガス流通管体１０７には、流通路１０７ｂの底面１０７ｅを貫通してノズル１０８が固定されており、ノズル１０８の一方側の端部（先端部）１０８ａは、ガス流通管体１０７の流通路１０７ｂを抜けて、ガス流通管体１０７の上面１０７ａから所定距離Ｌ離れた位置まで突き出ている。このガス流通管体１０７に貫通固定されたノズル１０８が本発明でいう管体に相当する。本実施の形態において、ノズル１０８はステンレスなどの耐熱性部材で構成されている。
【００２９】
ノズル１０８の外側には、ノズル１０８の軸方向に移動可能に隔離パイプ１１９がセットされており、隔離パイプ１１９の下端部には、隔離パイプ操作棒１２２の一方側の端部が固定されている。隔離パイプ操作棒１２２の他方側の端部は、ガス流通管体１０７の底面１０７ｅを貫通して、ガス流通管体１０７の外側に位置している。ガス流通管体１０７の隔離パイプ操作棒１２２が貫通する孔１０７ｇはシールされている。
【００３０】
また、隔離パイプ操作棒１２２には、隔離パイプ１１９に固定された側の端部にピン１２３が設けられており、このピン１２３がガス流通管体１０７の流通路１０７ｂの内壁面に形成されている溝１２４に嵌め合わされている。溝１２４は、図１における右方向から見た図を図１６に示すように、逆「Ｌ」字状の溝とされている。この隔離パイプ操作棒１２２と、隔離パイプ操作棒１２２に設けられたピン１２３と、逆「Ｌ」字状の溝１２４との組み合わせが本発明でいう隔離パイプ操作機構に相当する。
【００３１】
図１の状態では、図１７（ａ），（ｂ）に示すように、ピン１２３を逆「Ｌ」字状の溝１２４の下端（第１の止め位置Ｐ１）に位置させている。すなわち、隔離パイプ１１９の止め位置を第１の止め位置Ｐ１としている。この第１の止め位置Ｐ１において、隔離パイプ１１９はノズル１０８に対して引き下げられた状態（「隔離パイプ・下」の状態）とされ、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９によって被い隠していない状態（露出した状態）とされている。このノズル１０８の先端部１０８ａが本発明でいう「溶接時に突き合わせ部分の内側に位置していた管体の外周面」に相当する。
【００３２】
また、このノズル１０８が貫通固定されたガス流通管体１０７は、ノズル１０８の軸方向に移動可能にガイドレール１１７に取り付けられている。ガイドレール１１７は、ノズルヘッド支持台１１８に固定されている。以下、ノズル１０８が貫通固定されたガス流通管体１０７を隔離パイプ１１９を含めてノズルヘッド１１６とも呼ぶ。
【００３３】
ガス流通管体１０７の上面１０７ａには、ノズル１０８および隔離パイプ１１９を通して、ガスケット１１５が載置されている。また、ガス流通管体１０７の上端部にはその側部にネジ山１０７ｆが形成されている。
【００３４】
図１は、ノズル１０８が後述するワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３（図５参照）への移動開始位置ＳＴにある状態を示している。第１工程では、この状態において、ノズル１０８の先端部１０８ａに付着しているであろうヒュームＡを拭き取る（図１５に示すステップＳ１０１）。
【００３５】
〔第２工程（「隔離パイプ・上」の状態にしてノズルを隠す）：図２〕
次に、図２に示すように、隔離パイプ操作棒１２２を上に上げ、反時計方向へ少し回転させることによって（図１８（ａ），（ｂ）参照）、ピン１２３を逆「Ｌ」字状の溝１２４の上端（第２の止め位置Ｐ２）に位置させる。すなわち、隔離パイプ１１９の止め位置を第２の止め位置Ｐ２とする。
【００３６】
この第２の止め位置Ｐ２において、隔離パイプ１１９はノズル１０８に対して引き上げられた状態（「隔離パイプ・上」の状態）とされ、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９によって被い隠した状態とされる（図１５に示すステップＳ１０２）。
【００３７】
〔第３工程（下側のワークのセット）：図３〕
次に、図３に示すように、ノズル１０８の外側にセットされた隔離パイプ１１９の外側に、セットナット１２０を用いてワーク１０１（下側のワーク）をセットする（図１５に示すステップＳ１０３）。この下側のワーク１０１が本発明でいう第１のワークに相当する。
【００３８】
この工程では、セットナット１２０のネジ溝１２０ａとガス流通管体１０７のネジ山１０７ｆとを螺合させて締め付けることにより、セットナット１２０とガス流通管体１０７の上面１０７ａとの間にガスケット１１５を挾んでワーク１０１を保持させる。このセットナット１２０を用いてのワーク１０１のセットにより、ワーク１０１の軸心とノズル１０８の軸心とが一致する。
【００３９】
このワーク１０１のセットに際して、隔離パイプ１１９をセットしていない場合には、ワーク１０１の内面にノズル１０８が接触する虞がある。このため、第１工程（図１）でヒュームＡが拭き残されているような場合、このヒュームＡがワーク１０１の内面に転写されてしまうことがある。これに対して、本実施の形態では、ノズル１０８の外側に隔離パイプ１１９がセットされているので、ワーク１０１をノズル１０８の外側に位置させる際にワーク１０１の内面にノズル１０８が接触することがなく、拭き残されているヒュームＡがワーク１０１の内面へ転写されることがない。
【００４０】
〔第４工程（上側のワークのクランプ）：図４〕
次に、図４に示すように、クランプ１０５（１０５1，１０５2）を用いて、ワーク１０２（上側のワーク）を固定（クランプ）する（図１５に示すステップＳ１０４）。この上側のワーク１０２が本発明でいう第２のワークに相当する。なお、この例では、クランプ１０５1が固定端、クランプ１０５2が可動端とされている。
【００４１】
この時、下側のワーク１０１の軸心と上側のワーク１０２の軸心とが一致するように、クランプ１０５によるワーク１０２の固定位置とセットナット１２０によるワーク１０１の固定位置とが定められている。なお、ワーク１０２の上側は、その端面にキャップ１１１を取り付けて塞ぐものとする。
【００４２】
〔第５工程（ノズルヘッドの上昇（ジャッキ上昇））：図５〕
次に、図５に示すように、ノズルヘッド１１６をガイドレール１１７に沿って上昇（移動）させる（図１５に示すステップＳ１０５）。このノズルヘッド１１６のガイドレール１１７に沿っての上昇はジャッキ１２１を用いて行う。
【００４３】
ノズルヘッド１１６をガイドレール１１７に沿って上昇させると、このノズルヘッド１１６に固定されているワーク１０１も一体となって上昇する。このノズルヘッド１１６の上昇はワーク１０１の上側の端面がワーク１０２の下側の端面に突き当たるまで行う。
【００４４】
このとき、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３の内側に、この突き合わせ部分１０３を越えて、ノズル１０８の先端部１０８ａが位置する。また、ノズルヘッド１１６のガイドレール１１７に沿っての上昇に際し、ノズル１０８の先端部１０８ａは隔離パイプ１１９によって被い隠されているので、ワーク１０１，１０２の内面にノズル１０８が接触することはなく、拭き残されているヒュームＡがワーク１０１，１０２の内面に転写することはない。
【００４５】
〔第６工程（下側のワークのクランプ）：図６〕
次に、図６に示すように、ワーク１０１の上側の端面とワーク１０２の下側の端面とを突き合わせた状態で、下側のワーク１０１をクランプ１０４（１０４1，１０４2）を用いて固定（クランプ）する（図１５に示すステップＳ１０６）。なお、この例では、クランプ１０４1が固定端、クランプ１０４2が可動端とされている。
【００４６】
〔第７工程（「隔離パイプ・下」の状態にしてノズルを露出させる）：図７〕
次に、隔離パイプ操作棒１２２を時計方向へ少し回転し、下に下げることによって（図１９（ａ），（ｂ）参照）、図７に示すように、ピン１２３を逆「Ｌ」字状の溝１２４の下端（第１の止め位置Ｐ１）に位置させる。すなわち、隔離パイプ１１９の止め位置を第１の止め位置Ｐ１とする。
【００４７】
この第１の止め位置Ｐ１において、隔離パイプ１１９はノズル１０８に対して引き下げられた状態（「隔離パイプ・下」の状態）とされ、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９によって被い隠していない状態とされる。すなわち、ノズル１０８の先端部１０８ａが露出した状態とされる（図１５に示すステップＳ１０７）。
【００４８】
〔第８工程（溶接）：図８〕
次に、図８に示すように、溶接ヘッド１０６によって、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３を全周に渡って溶接する（図１５に示すステップＳ１０８）。
【００４９】
この突き合わせ部分１０３の溶接に際しては、ガス供給ノズル１１２の吹出口から突き合わせ部分１０３の外側（ワーク１０１，１０２の外面）へ向けて、クランプ１０４，１０５の外側から供給されるシールドガスを吹き付ける。
【００５０】
溶接ヘッド１０６の近傍は半閉鎖空間であり、ガス供給ノズル１１２から吹き出したシールドガスは外部へ排出される。この例では、クランプ１０４，１０５の隙間からも外部へ排出される。これにより、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３の外面の溶接焼けを防止することができる。
【００５１】
また、この突き合わせ部分１０３の溶接に際しては、ノズル１０８の他方側の端部（下端部）１０８ｂからワーク１０１，１０２の内部へシールドガスを導入する。ワーク１０２の突き合わせ部分１０３とは反対側の端面にはキャップ１１１が取り付けられて、塞がれている。ノズル１０８の先端部１０８ａから吹き出され、ワーク１０１，１０２の内部へ導入されたシールドガスは、ワーク１０１，１０２とノズル１０８の隙間１０８ｃを流れて、ガス流通管体１０７の流通路１０７ｂへ入り、排出通路１０７ｄから排出される。
【００５２】
これにより、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３の内面の溶接焼けを防止することができる。また、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３を溶接する際、突き合わせ部分１０３が高温になると金属蒸気が発生するが、突き合わせ部分１０３に比べてノズル１０８の温度が低いので、ノズル１０８の外周面で金属蒸気が冷却固化してヒュームＡとして付着する。これにより、ワーク１０１，１０２内面へのヒュームの付着も防止することができる。
【００５３】
〔第９工程（「隔離パイプ・上」の状態にしてノズルを隠す）：図９〕
この突き合わせ部分１０３の溶接後、図９に示すように、隔離パイプ操作棒１２２を上に上げ、反時計方向へ少し回転させることによって（図１８（ａ），（ｂ）参照）、ピン１２３を逆「Ｌ」字状の溝１２４の上端（第２の止め位置Ｐ２）に位置させる。すなわち、隔離パイプ１１９の止め位置を第２の止め位置Ｐ２とする。
【００５４】
この第２の止め位置Ｐ２において、隔離パイプ１１９はノズル１０８に対して引き上げられた状態（「隔離パイプ・上」の状態）とされ、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９によって被い隠した状態とされる（図１５に示すステップＳ１０９）。
【００５５】
〔第１０工程（セットナットを外す）：図１０〕
次に、図１０に示されるように、セットナット１２０を緩め、ガス流通管体１０７からセットナット１２０を外す（図１５に示すステップＳ１１０）。これにより、ノズルヘッド１１６がフリーとなる。
【００５６】
〔第１１工程（ノズルヘッドの下降（ジャッキ解除））：図１１〕
次に、ジャッキ１２１によるノズルヘッド１１６の支持を解除（ジャッキ解除）する（図１５に示すステップＳ１１１）。
【００５７】
すると、図１１に示すように、ノズルヘッド１１６が自重により、ガイドレール１１７に沿って下降（移動）し、元の位置（移動開始位置ＳＴ）に戻る。
【００５８】
このノズルヘッド１１６のガイドレール１１７に沿っての下降に際し、ノズル１０８の先端部１０８ａは隔離パイプ１１９によって被い隠されているので、ワーク１０１，１０２の内面にノズル１０８が接触することはなく、拭き残されているヒュームＡがワーク１０１，１０２の内面に転写することはない。
【００５９】
〔第１２工程（クランプ解除）：図１２〕
次に、図１２に示すように、クランプ１０４，１０５によるワーク１０１，１０２のクランプを解除する（図１５に示すステップＳ１１２）。この場合、溶接されたワーク１０１，１０２には、キャップ１１１とセットナット１２０が残されている。このため、図１３に示されるように、キャップ１１１を外して、セットナット１２０を取り除き、溶接されたワーク１０１，１０２を取り出す。
【００６０】
図１４に、このような工程を経てワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３の溶接を行う溶接装置１００の全体の構成を示す。図１４においては、隔離パイプ１１９の止め位置を第２の止め位置Ｐ２とした状態を示しているが、この隔離パイプ１１９の止め位置は隔離パイプ操作棒１２２を操作することによって、第２の止め位置Ｐ２から第１の止め位置Ｐ１へ、また第１の止め位置Ｐ１から第２の止め位置Ｐ２へと変えることができる。隔離パイプ１１９の第２の止め位置Ｐ２では、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９によって被い隠した状態とされ、隔離パイプ１１９の第１の止め位置Ｐ１では、ノズル１０８の先端部１０８ａを隔離パイプ１１９によって被い隠していない状態（露出した状態）とされる。
【００６１】
なお、上述した実施の形態では、ワーク１０１を固定したノズルヘッド１１６をガイドレール１１７に沿って上昇させるようにしたが、ワーク１０１とワーク１０２とを突き合わせてクランプ１０４，１０５により固定した後、ノズルヘッド１１６をガイドレール１１７に沿って上昇させるようにしてもよい。このようにするセットナット１２０を省略することができる。
【００６２】
また、上述した実施の形態では、ワーク１０２の上側の端面にキャップ１１１を取り付けるようにしたが、ワーク１０２の上側の端面が最初から塞がれている有底筒状のワークを用いる場合にはキャップ１１１は不要である。
【００６３】
また、上述した実施の形態では、ノズル１０８の先端部１０８ａからシールドガスを吹き出すようにしたが、例えば、ノズル１０８に相当する管体に冷却材を流通させ、この管体とワーク１０１，１０２との隙間にシールドガスを流しながら、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３の溶接を行うようにしてもよい。この場合、冷却材ではなく、単に外気を連通させるだけでもよい。また、ワーク１０１，１０２よりも温度が低くなる部材であれば、管体は棒（円柱）部材などであっても構わない。
【００６４】
また、上述した実施の形態では、ノズルヘッド１１６の移動をガイドレール１１７に沿って案内させるようにしたが、ノズルヘッド１１６の移動を案内させる機構はガイドレールに限られるものではなく、ボールねじを用いた機構などを採用してもよい。
【００６５】
また、上述した実施の形態では、ノズルヘッド１１６の移動を案内させる機構を設けるようにしたが、図２０に示すように、ワーク１０１の上側の端面とワーク１０２の下側の端面とを作業者が手でもって突き合わせてクランプした後、ジャッキ１２１をセットし、ワーク１０１，１０２の突き合わせ部分１０３の溶接を行うようにしてもよい。
【００６６】
〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【符号の説明】
【００６７】
１００…溶接装置、１０１，１０２…ワーク、１０３…突き合わせ部分、１０４，１０５…クランプ、１０６…溶接ヘッド、１０７…ガス流通管体、１０８…ガス導入管体（ノズル）、１０８ａ…先端部、１０８ｂ…下端部、１０８ｃ…隙間、１１１…キャップ、１１２…ガス供給ノズル、１１５…ガスケット、１１６…ノズルヘッド、１１７…ガイドレール、１１９…隔離パイプ、１２０…セットナット、１２２…隔離パイプ操作棒、１２３…ピン、１２４…溝、Ａ…ヒューム、Ｐ１…第１の止め位置、Ｐ２…第２の止め位置。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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