(57)【要約】  複数の電極を用いる多電極サブマージアーク溶接方法であって、溶接進行方向の先頭の電極である第１電極を除く、第２電極〜第ｎ電極（ｎ：２以上の整数）について、溶接電源として、溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源を用いるとともに、溶接中に第ｉ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力Ｆiの最大値をＦimax（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの平均値をＦiave（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの標準偏差をσFi（Ｎ／ｍ）としたとき、該Ｆimax、ＦiaveおよびσFiが式（１）および（２）の関係を満足するようにして溶接を行なう。
2016199419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を用いる多電極サブマージアーク溶接方法であって、
溶接進行方向の先頭の電極である第１電極を除く、第２電極〜第ｎ電極（ｎ：２以上の整数）において、
溶接電源として、溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源を用いるとともに、
溶接中に第ｉ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力Ｆiの最大値をＦimax（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの平均値をＦiave（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの標準偏差をσFi（Ｎ／ｍ）としたとき、該Ｆimax、ＦiaveおよびσFiが次式（１）および（２）の関係を満足するようにして溶接を行なう、多電極サブマージアーク溶接方法。
（Ｆimax／Ｆiave）−１≦0.3（ｎ−１）      ・・・(1)
Ｆimax≦Ｆiave＋２σFi                      ・・・(2)
ここで、ｎは電極数、ｉは２〜ｎまでの整数である。
【請求項２】
前記電磁力Ｆiと水平線のなす角θi（rad）の標準偏差をσθi（rad）としたとき、該σθiが次式（３）の関係を満足する、請求項１に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。
σθi≦π／２      ・・・(3)
【請求項３】
前記溶接電流の波形を、サイン曲線波または矩形波とする、請求項１または２に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の多電極サブマージアーク溶接方法により鋼板を溶接する、溶接継手の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の溶接継手の製造方法により得られる、溶接継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多電極サブマージアーク溶接方法、ならびに溶接継手およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼板を溶接する際に用いられる多電極サブマージアーク溶接は、大電流を供給して溶込み深さおよび溶着金属量を増加させることができる。このため、多電極サブマージアーク溶接は、１電極のサブマージアーク溶接に比べて高能率な溶接技術であり、造船、建築、エネルギー輸送等に関連する構造物の構築に好適な溶接技術として広く普及している。【０００３】
多電極サブマージアーク溶接では、通常、交流電源と直流電源を組み合わせて、複数台の電源が使用される。特に、交流電源同士を組み合わせる場合は、１次側の３相交流電流のｕ相、ｖ相、ｗ相を取り込む配線（いわゆる結線）に応じて、溶接性が変化する。【０００４】
このような３相交流電流を取り込むための結線には様々な種類があり、溶接時の溶接安定性や溶接後の溶接金属（いわゆるビード）の形状は、その結線、すなわち電極間の交流電流の位相差によって大きく変化する（非特許文献１参照）。そして、多電極サブマージアーク溶接における溶接安定性の向上および溶接金属の形状の改善を図るために有効な結線として、スコット結線、Ｖ結線、逆Ｖ結線等が知られている。これらの結線では、溶接中に電磁力の影響で揺動する各電極のアークの挙動が比較的安定するので、溶接安定性の向上および溶接金属の形状の改善の効果が得られる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】（社）日本溶接協会  船舶・鉄構海洋構造物部会溶接施工委員会：溶接施工“Ｑ＆Ａ”，ｐ．91（平成３年３月）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
スコット結線、Ｖ結線、逆Ｖ結線では、１次側から取り込んだ３相交流電流のｕ相、ｖ相、ｗ相から得られる120°毎の位相を有する交流電流と、コイルの自己誘導作用による90°の遅れ位相が付いた交流電流等を組み合わせて、電極間の交流電流の位相差が決定される。その位相差は、具体的には、60°、90°、120°、135°、150°等の不連続な固有の値となる。【０００７】
溶接時のアークの揺動は、交流電流によって生じる電磁力が主な要因であり、またその電磁力は各電極間の交流電流の位相差に大きく依存するものと考えられる。このため、従来は、上記のような不連続な固有の値の中から、電磁力が小さくなるような結線として、スコット結線、Ｖ結線、逆Ｖ結線等を、溶接条件に応じて適宜採用していた。【０００８】
しかし、不連続な固有の値の中から交流電流の位相差を選択するという溶接方法では、各電極間に発生する電磁力を十分に抑制して、アークの揺動を防止することができない場合があり、そのため、スコット結線、Ｖ結線、逆Ｖ結線等を採用しても、最適な溶接条件で多電極サブマージアーク溶接を行なうことが困難であるという問題があった。【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するために開発されたものであって、溶接時のアークの揺動を防止して、溶接安定性の向上、および溶接金属（いわゆるビード）の形状の改善、さらには、溶接時のガスの吹上げの抑制や溶接金属中の欠陥（以下、溶接欠陥という）の低減をも可能ならしめた多電極サブマージアーク溶接方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の多電極サブマージアーク溶接方法により鋼板を溶接する溶接継手の製造方法および該溶接継手の製造方法により得られる溶接継手を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
さて、本発明者らは、多電極サブマージアーク溶接において、溶接時のアークの揺動を有効に防止することが可能な溶接条件を見出すべく、交流電流の位相を任意に制御できるデジタル制御型溶接電源に着目した。【００１１】
すなわち、従来は、
(a)大電流での溶接において、位相のデジタル制御を行なうことは難しい、
(b)アークを視認できないサブマージアーク溶接において、アークの揺動と溶接電流の位相との相互作用を研究するのは困難である、
(c)多電極のサブマージアーク溶接では、各電極の電磁力がアークに影響を及ぼし合うので、アークの揺動が複雑になり、その解析に多大な時間を要する
等の理由で、デジタル制御型溶接電源を用いて多電極サブマージアーク溶接を行なう技術の検討はなされていなかった。【００１２】
これに対して、本発明者らは、
(A)電流の位相のみならず、交流電流の波形や周波数も任意に制御できるデジタル制御型溶接電源は、多電極サブマージアーク溶接におけるアークの揺動を防止する上で有効な手段である、
(B)近年大幅に向上した解析技術や演算技術を活用して実験データを分析することによって、最適な溶接条件を見出すことは可能である、
と考え、交流電流である溶接電流の周波数、波形、波形バランス、波形オフセットを種々変更して実験を行ない、それによって得られたデータを分析して、デジタル制御型溶接電源を用いた多電極サブマージアーク溶接の最適な溶接条件について詳細に研究した。
その結果、
・アークの揺動の主な原因であるワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力の変動を小さく抑えるには、デジタル制御型溶接電源、すなわち溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源を用いて、溶接中の溶接進行方向の先頭の電極である第１電極以外の各電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力の最大値と平均値を、電極数との関係で適正に制御することが有効であり、これによって、溶接安定性の向上、さらには溶接金属の形状の改善を有利に実現できる、
・また、これらの電磁力の最大値と平均値、さらには電磁力の標準偏差について、所定の関係を満足させることで、溶接安定性の向上と溶接金属の形状の改善に加え、溶接欠陥の低減と、溶接時のガスの吹上げの抑制を有利に実現できる、
との知見を得た。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えた上で完成されたものである。【００１３】
すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．複数の電極を用いる多電極サブマージアーク溶接方法であって、
溶接進行方向の先頭の電極である第１電極を除く、第２電極〜第ｎ電極（ｎ：２以上の整数）において、
溶接電源として、溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源を用いるとともに、
溶接中に第ｉ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力Ｆiの最大値をＦimax（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの平均値をＦiave（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの標準偏差をσFi（Ｎ／ｍ）としたとき、該Ｆimax、ＦiaveおよびσFiが次式（１）および（２）の関係を満足するようにして溶接を行なう、多電極サブマージアーク溶接方法。
（Ｆimax／Ｆiave）−１≦0.3（ｎ−１）      ・・・(1)
Ｆimax≦Ｆiave＋２σFi                      ・・・(2)
ここで、ｎは電極数、ｉは２〜ｎまでの整数である。
２．前記電磁力Ｆiと水平線のなす角θi（rad）の標準偏差をσθi（rad）としたとき、該σθiが次式（３）の関係を満足する、前記１に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。
σθi≦π／２      ・・・(3)
３．前記溶接電流の波形を、サイン曲線波または矩形波とする、前記１または２に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。【００１４】
４．前記１〜３のいずれか一項に記載の多電極サブマージアーク溶接方法により鋼板を溶接する、溶接継手の製造方法。
５．前記４に記載の溶接継手の製造方法により得られる、溶接継手。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多電極サブマージアーク溶接において、各電極のアークの揺動をより有利に防止することが可能となり、その結果、溶接安定性を向上し、かつ溶接金属の形状を改善でき、産業上格段の効果を奏する。また、各電極のアークの揺動を防止することによって、溶接時の溶融池の振動を抑えることができ、溶接欠陥（たとえばスラグの巻込み、ビード止端部におけるアンダーカット等）を低減する効果、および溶接時のガスの吹上げを抑制する効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法において、第ｉ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法を適用する開先形状の例を模式的に示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法において、第ｉ電極の溶接電流がサイン曲線波である場合の位相Ψi、波形オフセットＡiの例を示すグラフである。
【図４】本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法において、第ｉ電極の溶接電流が矩形波である場合の位相Ψi、波形オフセットＡi、デューティ比Ｂiの例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法を適用して鋼板１を溶接する際の、第ｉ電極のワイヤ２先端のアーク柱に働く電磁力Ｆiを模式的に示す側面図である。図１中のＦiはワイヤ２先端のアーク柱に働く電磁力（Ｎ／ｍ）、ＦxiはＦiのｘ軸方向（すなわち水平方向）の成分、ＦyiはＦiのｙ軸方向（すなわち鉛直方向）の成分を示す。また、θiは水平線（溶接進行方向の水平線）とＦiとのなす角（rad）、αiはワイヤ２中心軸と鉛直線とのなす角（rad）を示す。なお、以下ではαを電極角度と記す。また図１では、アーク柱の図示を省略している。
【００１８】
そして、第ｉ電極の溶接電流をＩi（Ａ）、第ｊ電極の溶接電流をＩj（Ａ）、第ｊ電極の電極角度をαj（rad）、第ｉ電極と第ｊ電極との距離をＬij（ｍ）とすると、Ｆxiは以下の(4)式で算出される。なお、式中のμは透磁率（Ｎ／Ａ2）であり、ここでは、空気中の透磁率（＝1.257×10-6Ｎ／Ａ2）を用いる。
【００１９】
【数１】
2016199419.tif 000003
さらに、鋼板１の表面から第ｉ電極のワイヤ先端までの距離をＳi（ｍ）とすると、Ｆyiは以下の(5)式で算出される。
【数２】
2016199419.tif 000004
【００２０】
このようにしてＦxiとＦyiを算出すれば、Ｆiとθiは、それぞれ下記の(6)式と(7)式で算出できる。
Ｆi＝（Ｆxi2＋Ｆyi2）1／2      ・・・(6)
θi＝tan-1（Ｆyi／Ｆxi）      ・・・(7)
ここで、これらの計算式で求められる値は瞬時値であり、溶接開始から終了までのＦiの値の中の最大値をＦimax（Ｎ／ｍ）とする。また、次式(8)に示すように、溶接開始から終了までの時刻ｔにおけるＦiの値を溶接の所要時間（以下、溶接時間Ｔともいう）で積分して、その積分値を溶接時間Ｔで除すことによって平均値Ｆiave（Ｎ／ｍ）を得ることができる。
【数３】
2016199419.tif 000005
【００２１】
そして、本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法では、溶接進行方向の先頭の電極である第１電極を除く、第２電極〜第ｎ電極（ｎ：２以上の整数）について、溶接電源として、溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源、例えば、デジタル制御型溶接電源を用いて、ＦimaxおよびＦiaveが次式(1)の関係を満足するように、溶接電流（すなわち交流電流）の位相差などを電極毎に調整して、溶接を行なうことが重要である。
（Ｆimax／Ｆiave）−１≦0.3（ｎ−１）      ・・・(1)
ここで、ｎは電極数、ｉは２〜ｎまでの整数である。
このような条件で溶接を行なうことにより、各電極のアークの揺動を有効に防止することが可能となり、溶接安定性の向上および溶接金属の形状の改善を図ることが可能となる。
【００２２】
また、同時に、該電磁力Ｆiの標準偏差をσFi（Ｎ／ｍ）としたとき、該Ｆimax、ＦiaveおよびσFiが次式(2)の関係を満足するように、溶接電流の位相差などを調整して溶接を行なうことが必要である。
Ｆimax≦Ｆiave＋２σFi                      ・・・(2)
このような条件で溶接を行なうことにより、溶接時の溶融池の振動を抑えることが可能となり、溶接欠陥を低減する効果、さらには溶接時のガスの吹上げを抑制する効果も得られる。
なお、電磁力Ｆiの標準偏差σFi（Ｎ／ｍ）は、次式(9)に示すように、溶接開始から終了までの時刻ｔにおけるＦiの値から平均値Ｆiaveを減じ、その値を２乗して溶接時間で積分し、その積分値を溶接時間Ｔで除した値の平方根となる。
【数４】
2016199419.tif 000006
【００２３】
また、上掲式(1)式について、より好ましくは以下の関係を満足させることが好ましい。
（Ｆimax／Ｆiave）−１≦0.2（ｎ−１）
なお、下限については特に限定されるものではないが、通常0.1程度である。
さらに、上掲式(2)式について、より好ましくは以下の関係を満足させることが好ましい。
Ｆimax≦Ｆiave＋1.5σFi
なお、下限については特に限定されるものではないが、通常、Ｆiave＋1.0σFi程度である。
加えて、電極数ｎについても特に制限されるものではないが、２〜７個とすることが好ましい。より好ましくは３〜５個である。
【００２４】
なお、第１電極はｎ本の電極のうちの溶接進行方向の先頭に配置される電極であり、溶接進行方向における配置順により、それ以降の電極を第２電極〜第ｎ電極とする。よって、第ｎ電極は、溶接進行方向の最後尾の配置される電極を指す。
ここで、第１電極の溶接電流は、特に限定されるものではないが、位相に関する制約がないので、直流電流とすることが好ましい。一方、第２電極〜第ｎ電極では、上述したような制御を行なうため、溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源、例えば、デジタル制御型溶接電源を用いて、溶接電流として交流電流を供給する。
このようにして第１電極にのみ直流電流を供給する一方、第２電極〜第ｎ電極に交流電流を供給し、これら第２電極〜第ｎ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力の最大値と平均値および標準偏差について、上掲式(1)および(2)の関係を同時に満足させることで、安定した溶込み深さを確保しつつ、各電極のアークの揺動を有効に防止して、溶接安定性の向上および溶接金属の形状の改善を図ることが可能となる。また、同時に、溶接時の溶融池の振動を抑えることが可能となり、溶接欠陥を低減する効果、さらには溶接時のガスの吹上げを抑制する効果も得られる。
なお、本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法を実際に行なうにあたっては、上掲式(1)式および(2)式を満足するような設定、例えば、溶接電流がサイン曲線波である場合には、電極毎の溶接電流、溶接電圧、周波数、位相および波形オフセットの設定を、また溶接電流が矩形波である場合には、電極毎の溶接電流、溶接電圧、周波数、位相および波形オフセットに加え、デューティ比の設定を、解析装置や演算装置を用いて、予め求めておけばよい。
【００２５】
また、溶接中に第ｉ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力Ｆiと水平線のなす角θi（rad）の標準偏差をσθi（rad）としたとき、該σθiが次式(3)の関係を満足することが好ましい。なお、電磁力Ｆiと水平線のなす角θiは、図１に示す通り、Ｆi（Ｆiの向き）と溶接進行方向の水平線とのなす角（rad）である。
σθi≦π／２      ・・・(3)
ここで、第ｉ電極における電磁力Ｆiと水平線のなす角θi（rad）の標準偏差σθi（rad）を(3)式の範囲内に制御することで、より有利にアークの揺動を抑制でき、溶接安定性の向上および溶接金属の形状の改善の効果を高めるとともに、特に溶接時の溶融池の振動も有効に抑制して、溶接欠陥を低減する効果、および溶接時のガスの吹上げを抑制する効果を一層高めることができる。
なお、電磁力Ｆiと水平線のなす角θi（rad）の標準偏差σθi（rad）は、次式(10)に示すように、溶接開始から終了までの時刻ｔにおけるθiの値からθiの平均値θiaveを減じ、その値を２乗して溶接時間で積分し、その積分値を溶接時間Ｔで除した値の平方根となる。
【数５】
2016199419.tif 000007
【００２６】
さらに、各電極、特に、第２電極〜第ｎ電極に供給する溶接電流の波形は、サイン曲線波または矩形波であることが好ましい。デジタル制御型溶接電源を用いることによって、溶接電流の波形を形成し、その位相をより有利に制御することが可能となる。様々な波形の溶接電流の中で、サイン曲線波は、商業用電流と同じで、制御が容易であるばかりでなく、関連機器も容易に応用できるので、最も好ましい。矩形波は、サイン曲線波と類似した単純な波形であり、波形の生成や位相の制御等を比較的容易に行なうことができるので、好ましい。
【００２７】
このような本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法を適用して鋼板を突合せ溶接することによって、溶接金属の形状（すなわちビード形状）に優れた溶接継手を得ることができる。また、その溶接中に各電極のアークの揺動を防止し、ひいては溶接安定性の向上、溶接欠陥の低減、ガスの吹上げの抑制の効果が得られる。
【００２８】
なお、開先形状は、特に限定されず、通常の突合せ溶接にて採用される形状（たとえばＹ開先、Ｉ開先等）を採用すればよい。なお、Ｘ開先の突合せ溶接を内外面１層溶接で行なう場合にも、本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法を適用できる。また、本発明の一実施形態に係る多電極サブマージアーク溶接方法を、板継ぎ溶接に適用する場合はＶ開先、隅肉溶接に適用する場合はＴ字継手、角溶接に適用する場合はレ型開先とすることが好ましい。
【００２９】
開先角度と開先深さは、溶接金属に過不足が生じないように設定する。つまり、開先角度は、小さすぎると開先の壁面からアークが発生して、溶接が不安定になり、大きすぎると、溶接金属を開先に充填するのが困難になるので、45〜90°が好ましい。開先深さは、多電極サブマージアーク溶接の溶接入熱に基づいて溶接金属の発生量を見積もり、その溶接金属が開先の空間部に過不足なく充満するように設定する。開先の空間部の容積は、鋼板の板厚ｔ（mm）、開先角度β（°）、開先深さｈ（mm）から算出することができる。
【実施例】
【００３０】
図２に示すように鋼板１を突合わせて開先３を形成し、多電極サブマージアーク溶接を行なって突合せ継手を得た。開先３はＹ開先とし、その空間部に溶接金属が過不足なく充填されるように、開先角度βを60°、開先深さｈを12mmとした。鋼板１の板厚ｔは、裏面へ溶落ちが発生しないように36mmとした。【００３１】
ここで、多電極サブマージアーク溶接における電極は２〜５本とし、各電極の極性、波形、溶接電流Ｉ（Ａ）、溶接電圧Ｅ（Ｖ）、周波数ｆ（Hz）、位相Ψ（rad）、波形オフセットＡ（％）、デューティ比Ｂ（％）を種々変化させて突合せ溶接を行なった。その設定条件を表１、２に示す。なお、第ｉ電極の溶接電流がサイン曲線波である場合の位相Ψi、波形オフセットＡiの例を図３に示し、第ｉ電極の溶接電流が矩形波である場合の位相Ψi、波形オフセットＡi、デューティ比Ｂiの例を図４に示す。【００３２】
【表１】
2016199419.tif 000008
【００３３】
【表２】
2016199419.tif 000009
【００３４】
また、表１および２に示した設定条件におけるＦimax、Ｆiave、σFi、σθiをそれぞれ、表３に示す。【００３５】
【表３】
2016199419.tif 000010
【００３６】
そして、それぞれの設定条件で多電極サブマージアーク溶接を行なった場合の溶接安定性および溶接金属の形状等を評価するために、溶込み深さの安定性およびビード幅の安定性、さらには溶接中のガスの吹上げ、溶接後の溶接欠陥を調査した。
ここで、溶込み深さの安定性については、溶接長さ10ｍあたりの溶込み深さの変動が、
±１mm未満であった場合を優（◎）、
±１mm以上２mm未満であった場合を良（○）、
±２mm以上であった場合を不可（×）
として評価した。
ビード幅の安定性については、溶接長さ10ｍあたりのビード幅の標準偏差が、
１mm未満の場合を優（◎）、
１mm以上２mm未満である場合を良（○）、
２mm以上である場合を不可（×）
として評価した。
溶接中のガスの吹上げについては、
吹上げが発生しなかった場合を優（◎）、
吹上げの頻度が0.2回／秒未満であった場合を良（○）、
0.2回／秒以上であった場合を不可（×）
として評価した。
溶接欠陥については、溶接金属の内部をＸ線で観察し、
２mmを超える欠陥が観察されなかった場合を優（◎）、
溶接長さ10ｍあたりの２mmを超える欠陥の個数が0.2個未満の場合を良（○）、
溶接長さ10ｍあたりの２mmを超える欠陥の個数が0.2個以上の場合を不可（×）
として評価した。
これらの結果を表４に示す。【００３７】
【表４】
2016199419.tif 000011
【００３８】
なお表４では、(1)式、(2)式、(3)式の関係をそれぞれ満たす場合を○、満たさない場合を×で示す。【００３９】
表４から明らかなように、比較例である溶接番号１、５、９、13は、(1)式および(2)式をいずれも満たさないので、ビード幅が大きく変動するとともに、溶接中にガスの吹上げが発生し、しかも溶接欠陥が多量に発生した。【００４０】
また、比較例である溶接番号２、６、10は、(1)式の関係を満たす一方で、(2)式を満たさないので、溶接中にガスの吹上げが発生し、溶接欠陥が多量に発生した。【００４１】
一方、発明例である溶接番号３、４、７、８、11、12および14は、(1)式および(2)式の関係を満足するので、溶込み深さとビード幅の安定性が向上し、しかも、溶接中のガスの吹上げと溶接欠陥も抑制されていた。【００４２】
また、特に、溶接番号４、８、12、14は、(1)式および(2)式に加え、(3)式の関係も満たすので、溶込み深さとビード幅の安定性がさらに向上し、しかも、溶接中のガスの吹上げと溶接欠陥はより効果的に抑制されていた。
【符号の説明】
【００４３】
１  鋼板
２  ワイヤ
３  開先
【図１】
2016199419.tif 000012
【図２】
2016199419.tif 000013
【図３】
2016199419.tif 000014
【図４】
2016199419.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月4日(2017.1.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電極を用いる多電極サブマージアーク溶接方法であって、
溶接進行方向の先頭の電極である第１電極を除く、第２電極〜第ｎ電極（ｎ：２以上の整数）において、
溶接電源として、溶接電流の波形の制御が可能な溶接電源を用いるとともに、
溶接中に第ｉ電極のワイヤ先端のアーク柱に働く電磁力Ｆiの最大値をＦimax（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの平均値をＦiave（Ｎ／ｍ）、該電磁力Ｆiの標準偏差をσFi（Ｎ／ｍ）としたとき、該Ｆimax、ＦiaveおよびσFiが次式（１）および（２）の関係を満足するようにして溶接を行なう、多電極サブマージアーク溶接方法。
（Ｆimax／Ｆiave）−１≦0.3（ｎ−１）      ・・・(1)
Ｆimax≦Ｆiave＋２σFi                      ・・・(2)
ここで、ｎは電極数、ｉは２〜ｎまでの整数である。
【請求項２】
前記電磁力Ｆiと水平線のなす角θi（rad）の標準偏差をσθi（rad）としたとき、該σθiが次式（３）の関係を満足する、請求項１に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。
σθi≦π／２      ・・・(3)
【請求項３】
前記溶接電流の波形を、サイン曲線波または矩形波とする、請求項１または２に記載の多電極サブマージアーク溶接方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の多電極サブマージアーク溶接方法により鋼板を溶接する、溶接継手の製造方法。
【国際調査報告】
2016199419.tif 000016
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