(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端から不活性ガスを吹き出しつつ母材との間に消耗式電極によりアークを発生させて溶加する溶接トーチを、固定された母材上に位置決めして母材の溶接を行うアーク溶接方法において、
溶接トーチを断続移動させ、溶接トーチ停止時にはアークを発生させ、溶接トーチ移動時にはアークを完全に切る操作を繰り返し、
アーク発生時に溶接トーチ直下の母材上に形成される溶融池が間隔をおいて形成され、かつ各溶融池の溶接トーチ移動方向の長さの１／４以上が直前に形成された溶融池と重なるように、溶接トーチの１回当たりの移動距離が設定されることを特徴とするアーク溶接方法。
【請求項２】
先端から不活性ガスを吹き出しつつ母材との間に消耗式電極によりアークを発生させて溶加する溶接トーチを、固定された母材上に位置決めして母材の溶接を行うアーク溶接方法において、
溶接トーチを連続移動させつつ、アーク発生とアーク完全停止とを断続的に繰り返す操作を行い、
アーク発生時に溶接トーチ直下の母材上に形成される溶融池が間隔をおいて形成され、かつ各溶融池の溶接トーチ移動方向の長さの１／４以上が直前に形成された溶融池と重なるように、アークの発生と完全停止との時間が設定されることを特徴とするアーク溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアーク溶接法に関し、特に、固定管方式において溶接ビード形状を均一化するためのアーク溶接方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
化学プラント配管、建築設備配管工事では、配管の接合法として配管と配管、配管と継手を直接接続する突き合わせ溶接法、ソケットを介した隅肉溶接法、フランジを配管に隅肉溶接した後のフランジ同士のボルト接続法が広く用いられている。
ここで使用する溶接法としては、旧来、被覆アーク溶接法が主流であったが最近はガスメタルアーク溶接法に変わりつつある。このアーク溶接法は、溶接トーチ先端からシールドガスを流しながら消耗性電極式ガスシールドアーク溶接（ＧＭＡ溶接）とも呼ばれるように、溶加材自らが電極となって母材との間に発生したアーク熱により溶融して溶接部に溶着金属として移行していく溶接法である。
この溶接法は溶加材としてワイヤが用いられるため、ワイヤがなくなるまで長時間連続溶接が可能である。
溶接作業は、作業性、溶接品質の安定性確保の上からあらかじめ専用工場や現場内の仮説工場内で、さらに溶接法としては溶接姿勢が下向きのまま溶接できるように配管を回転させる回転管方式が一般的である。
【０００３】
一方で、現場で配管を固定した状態で、溶接トーチを配管の周上を移動させて溶接する固定管溶接法も不可欠である。
この固定管溶接は、時計位置で１１時から１時付近での溶接姿勢である下向き姿勢、１時から５時付近の立向き下進、５時から７時付近での上向き姿勢、７時から１１時付近までの立向き上進の４姿勢の組み合わせからなり、溶接ビード形状、溶込み深さなどを全周にわたって均一にするために重力、溶融金属の粘性などを考慮した溶接条件を、それぞれの姿勢ごとに設定する必要がある。
【０００４】
溶接作業を熟練溶接士が行う場合は、溶接姿勢の変化に対応して連続的に溶接方法を変化させていくことも可能であるが、自動溶接で行うときは上述した４姿勢によりさらに細かい区分（以下レベルという）に区切って溶接条件を設定する必要性も生じる。
非消耗性電極を用いる不活性ガスアーク溶接法（ＴＩＧ溶接）では溶接速度が比較的遅いため、レベルごとの細かい溶接条件設定による固定管溶接が可能であり、専用の配管自動溶接機が商品化されている。一方、ガスメタルアーク溶接法の場合も、固定管専用の配管自動溶接機自体は既に商品化されており、パルス溶接法、半周ごとの振り分け溶接法などの溶接法も提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ガスメタルアーク溶接法はＴＩＧ溶接法よりも溶接速度が速く、さらには電極自体が常に溶融していくため通常考えられる溶接速度、溶接電流、パルス電流値、パルス幅などの溶接パラメータの設定だけではたとえ精度、応答性を良くしても溶接ビード形状、溶込み深さの制御は非常に難しい。
特に多く発生する不具合としては
▲１▼上向き姿勢で多量の溶着金属が溶接部にとどまらずに重力により滴下してしまう。さらに滴下した溶着金属が溶接トーチのノズルに付着し、シールドガスの流れが不均一になったり、ワイヤ送給が滞る。
▲２▼立向き上進、下進で溶着金属が溶接トーチ直下の溶融池後方、または前方に流れてしまう。
【０００６】
したがって、従来のガスメタルアーク溶接法を固定管方式に適用すると、アーク溶接で形成されるビードが不均一となりやすく、応力集中が生じて所望の強度が得られないという問題があった。
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、固定管方式において、溶着金属の溶け落ち現象を起こさずに、均一な溶接ビード形状、溶込み深さが得られ、かつ制御方法が簡便なガスメタルアーク溶接法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のアーク溶接方法では、先端から不活性ガスを吹き出しつつ母材との間に消耗式電極によりアークを発生させて溶加する溶接トーチを、固定された母材上に位置決めして母材の溶接を行うアーク溶接方法において、溶接トーチを断続移動させ、溶接トーチ停止時にはアークを発生させ、溶接トーチ移動時にはアークを完全に切る操作を繰り返し、
アーク発生時に溶接トーチ直下の母材上に形成される溶融池が間隔をおいて形成され、かつ各溶融池の溶接トーチ移動方向の長さの１／４以上が直前に形成された溶融池と重なるように、溶接トーチの１回当たりの移動距離を設定する。
あるいは、先端から不活性ガスを吹き出しつつ母材との間に消耗式電極によりアークを発生させて溶加する溶接トーチを、固定された母材上に位置決めして母材の溶接を行うアーク溶接方法において、溶接トーチを連続移動させつつ、アーク発生とアーク完全停止とを断続的に繰り返す操作を行い、アーク発生時に溶接トーチ直下の母材上に形成される溶融池が間隔をおいて形成され、かつ各溶融池の溶接トーチ移動方向の長さの１／４以上が直前に形成された溶融池と重なるように、アークの発生と完全停止との時間を設定する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のアーク溶接方法は、溶接トーチを移動させながら、アーク電流を発生させる操作と、アーク電流を完全に切る操作を繰り返しながらアーク溶接を行うものであり、特にアーク電流を停止させるとき、電流を完全に停止させる点で、従来のパルス溶接法と構成を異にしている。
図１は本発明のガスメタルアーク溶接法を好適に実施するための装置の概略を示したものである。
この溶接装置１は、溶接点２での溶接を行う溶接トーチ３およびこの溶接トーチを移動させるためのトーチ移動機構４を備えた溶接部５と、溶接部５にワイヤ６を供給するためのワイヤ供給部７と、溶接部５にシールドガスを供給するためのガス供給部８と、溶接点２にアークを発生させるための溶接電源９と、溶接部５、ワイヤ供給部７、ガス供給部８、および溶接電源９に接続されてこれらを制御するための制御装置１０から概略構成されている。
【０００９】
すなわち上記制御装置１０は、溶接部５のトーチ移動機構４、溶接電源９、ガス供給部８、ワイヤ供給部７の各スイッチに接続されて、これらのスイッチを予めプログラムされた通りに精密にＯＮ／ＯＦＦできるようになっている。
さらに動作プログラムを変更して各種のワークにフレキシブルに対応可能な教示・再生型の溶接装置とすることもできる。すなわち溶接線と各位置でのトーチ角度、溶接ワイヤの突き出し長さ、溶接条件（溶接電流、アーク電圧）などを予め教示しておけば自動的に精度良く再生できるような構成とする事もできる。
【００１０】
上記構成の溶接装置を用いて、本発明の溶接方法を実施するにあたっては、溶接トーチを移動させながら、アーク電流を発生させる操作と、アーク電流を完全に切る操作を繰り返しながらアーク溶接を行うように制御回路にプログラムする。ここで溶接トーチの移動は断続移動あるいは連続移動のいずれでもよく、例えば、図２に示すように、一定間隔で、トーチ移動とＤＣ溶接電源を断続的に交互に作動させ、溶接アーク発生とトーチ移動を交互に繰り返すように制御回路にプログラムしてもよいし、あるいは図３に示すように、トーチを連続的に移動させつつ、溶接アーク発生と溶接アーク停止を交互に繰り返すように制御回路にプログラムしてもよい。
そして溶接電源が作動している間に、シールドガス供給、ワイヤ供給を連動して行うようにプログラムすることが好ましい。
【００１１】
次に、上記溶接部５の一実施例を示した図４および図５を用いて、さらに本発明を詳細に説明する。
図４において、溶接部５は、溶接部５全体を被溶接管１１に取り付けるための基体１２と、溶接トーチ３を母材１１の周囲に回転させるための回転体１３と、回転体１３を回転させるためのモータ１４と、回転体１３に取り付けられて溶接トーチ３を支持する支持軸１５と、溶接点２での溶接を行う溶接トーチ３から概略構成されている。
基体１２は、溶接点２の近傍の被溶接管１１上に締着して取り付けられるようになっており、馬蹄形状の案内部１６が設けられている。案内部１６はその外周に沿って上記回転体１３を摺動させるためのもので、被溶接管１１に合わせて適当なサイズの部材を選択できるようになっている。
【００１２】
基体１２上部には溶接トーチ３の位置および動作を制御しつつ駆動させるためのモータ１４が設けられている。このモータ１４としては、精密なフィードバック制御が可能なサーボモータを好適に用いることができる。そしてサーボモータの回転駆動力がギア１７を介して、回転体１３に伝えられるようになっている。
回転体１３は、ギア１７を介して回転駆動力を与えられると上記案内部１６の外周を摺動するようになっており、さらに回転が進んで、案内部１６の開口部分１８（図２において配管下方）に達したとき、開口部分１８を橋架するようにしてさらに回転が進むようになっており、その結果、回転体１３は被溶接管１１全周にわたって回転可能になっている。
回転体１３には溶接トーチ３を支持する支持軸１５が取り付けられている。支持軸に設けられた関節部１９が、溶接トーチ３を支持しつつ、溶接トーチ３の先端を所望の突き出し位置および角度に保持できるようになっている。また関節部１９にアクチュエータを設けて、サーボモータと連動させて突き出し位置および角度をフィードバック制御する構造とすることもできる。
このように構成された溶接部５は、被溶接管１１全周にわたる広範な動作領域を有するので、水平固定された管の、隅肉溶接、突き合わせ溶接、ボルト溶接など種々の溶接が可能である。
【００１３】
上記ガス供給部８は、図１に示すように、アルゴンガス、ヘリウムガス、炭酸ガス、またはこれらの混合ガスなどの不活性ガスを貯留するボンベ２０、ボンベ２０からのガス流量を調節するための流量計減圧弁２１、上記不活性ガスをシールドガスとして溶接部５へ供給するガス供給管２２、ガス供給を制御装置１０の制御下にＯＮ／ＯＦＦするためのガス電磁弁２３によって概略構成されている。
また、上記ワイヤ供給部７は、送給モータ２４と、その送給モータ２４によって駆動する送給ロール２５と、ワイヤを巻回するためのスプール２６を備えている。
【００１４】
図５は溶接トーチ３の構造の一例を示したものである。この溶接トーチ３は、略円筒状で、その先端部にシールドガスを吹き出すノズル２７と、ノズル２７の内部中心でノズル２７から先方に突出したワイヤ電極２８とが設けられている。
上記ワイヤ電極２８は、上記ワイヤ送給部７によって、スプール２４から溶接点２に供給されるようになっており、上記ノズル２７の後端部に接続されたガス供給管２２から送り込まれたアルゴンガス、ヘリウムガス、炭酸ガス、またはこれらの混合ガスなどの不活性ガスが、ノズル２７から溶接点２に向けて吹き出すようになっている。
上記溶接電源９には、その陽極側にワイヤ電極２８、陰極側に母材１１が接続されており、ワイヤ電極２８と溶接する母材１１との間に溶接に充分なアークを発生させるようになっている。
【００１５】
次に上記構成の溶接装置を用いて、本発明の溶接法を実施する方法について説明する。
まず、図２に示すように、一定間隔で、トーチ移動とＤＣ溶接電源を断続的に交互に作動させ、溶接アーク発生とトーチ移動を交互に繰り返すように制御回路にプログラムしてアーク溶接を行う例について説明する。
ここで溶接電源が作動している間に、シールドガス供給、ワイヤ供給を連動して行うようにプログラムすることが好ましい。
【００１６】
このようにプログラムされた制御装置により、溶接装置は以下のように作動する。溶接開始時に制御装置１０を作動させると、トーチ移動機構４がＯＮとなり、関節部１９によって、溶接トーチ３の先端部が母材の外周の溶接開始点（以下時計位置１２時という）で停止する。溶接トーチの先端部の位置は機械的に直結されたエンコーダ（位置検出器）によって電気信号に変換され、常に制御装置の制御回路（ＣＰＵ）にフィードバックされている。
【００１７】
溶接トーチ３停止後、溶接電源がＯＮとなる。これと同時にシールドガス電磁弁２３が開き、ワイヤ送給モータ２４が作動する。ＤＣ溶接電流の量、アーク電圧は予め制御回路にプログラムしておけば、所定時間、所望の量のアークが発生し、母材の溶融が起こる。所定時間経過後、溶接電源９がＯＦＦとなり、アーク発生を停止する。これと同時にシールドガス電磁弁２３が閉じ、ワイヤ送給モータ２４を停止する。
【００１８】
アーク発生停止後、再度トーチ移動機構４がＯＮとなり、モータ１４が回転して、溶接線に沿って溶接トーチ３が所定時間移動する。所定時間経過後、モータ１４の回転が止まり、溶接トーチ３が所望の位置で停止する。ついで溶接トーチ３を停止させたまま、所望量の溶接電流およびシールドガスを供給され、ワイヤ送給が行われて、再びアークが発生し母材の溶融がおこる。
ここで、母材が溶融して形成される溶融池２９の長さの１／４以上が、直前に形成された溶融池２９と重なるように、溶接点の間隔を設定することが好ましい。このような間隔で溶接トーチ３の移動を繰り返すことにより、直前に形成された溶融池２９が凝固する前につぎの溶融池２９が形成されるため、急冷による溶接部の凝固割れを防ぎ好都合である。
したがって、上記制御装置１０にプログラムする際に、各々の溶融池がその前後に形成される溶融池と１／４以上の長さが重なるように、溶接トーチ３の１回毎の移動距離（各溶接点の間隔）が設定されることが好ましい。
【００１９】
アークが発生して所定時間経過後、溶接電源９がＯＦＦとなりアーク発生が停止する。ついてモータ１４が起動し、溶接線に沿って溶接トーチ３が所定時間移動する。
次いで、溶接トーチ３が停止し、再度溶接電流およびシールドガスの供給とワイヤ送給が行われ、アークが発生して、溶接が進行する。以下この操作が繰り返される。
【００２０】
こうして溶接トーチ移動とアーク溶接を、完全に分離して交互に行うことにより、溶着金属の溶け落ち現象や、ビード形状の不均一化を起こすことなく、均一な溶接が可能となる。
【００２１】
次に図３に示すように、トーチを連続的に移動させ、溶接アーク発生と溶接アーク停止を交互に繰り返すように制御回路にプログラムしてアーク溶接を行う例について説明する。
ここでも溶接電源が作動している間に、シールドガス供給、ワイヤ供給を連動して行うようにプログラムすることが好ましい。
【００２２】
このようにプログラムされた制御装置により、溶接装置は以下のように作動する。溶接開始時に制御装置１０を作動させると、トーチ移動機構４がＯＮとなり、関節部１９によって、溶接トーチ３の先端部が母材の外周の溶接開始点（以下時計位置１２時という）の位置に送られる。溶接トーチの先端部の位置は機械的に直結されたエンコーダ（位置検出器）によって電気信号に変換され、常に制御装置の制御回路（ＣＰＵ）にフィードバックされている。
【００２３】
溶接トーチ３が時計位置１２時に達した後、溶接電源がＯＮとなり、これと同時にシールドガス電磁弁２３が開き、ワイヤ送給モータ２４が作動する。一方溶接トーチは溶接線に沿って連続移動を開始する。ＤＣ溶接電流の量、アーク電圧は予め制御回路にプログラムしておけば、所定時間、所望の量のアークが発生し、母材の溶融が起こる。所定時間経過後、溶接電源９がＯＦＦとなり、アーク発生を停止する。これと同時にシールドガス電磁弁２３が閉じ、ワイヤ送給モータ２４を停止する。
【００２４】
アーク発生停止も、モータ１４が回転して、溶接線に沿って溶接トーチ３は移動している。所定時間経過後、所望量の溶接電流およびシールドガスを供給され、ワイヤ送給が行われて、再びアークが発生し母材の溶融がおこる。
ここで、母材が溶融して形成される溶融池２９の長さの１／４以上が、直前に形成された溶融池２９と重なるように、溶接点の間隔を設定することが好ましい。このような間隔で溶接アークのＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、直前に形成された溶融池２９が凝固する前につぎの溶融池２９が形成されるため、急冷による溶接部の凝固割れを防ぎ好都合である。
したがって、上記制御装置１０にプログラムする際に、各々の溶融池がその前後に形成される溶融池と１／４以上の長さが重なるように、溶接アークのＯＮ／ＯＦＦの時間が設定されることが好ましい。
【００２５】
アークが発生して所定時間経過後、溶接電源９がＯＦＦとなりアーク発生が停止する。モータは継続的に回転し続け、溶接トーチ３は、連続的に移動する。
次いで、所定時関経過後、再度溶接電流およびシールドガスの供給とワイヤ送給が行われ、アークが発生して、溶接が進行する。以下、この操作が繰り返される。
【００２６】
こうして溶接トーチを連続的に移動させながら、アーク溶接のＯＮ／ＯＦＦを繰り返すことにより、溶着金属の溶け落ち現象や、ビード形状の不均一化を起こすことなく、均一な溶接が可能となる。
【００２７】
以上図１、図３、および図４に示した溶接装置を用いて本発明の溶接法を実施した例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、通常のアーク溶接として用いられているその他のアーク溶接にも適用することができる。
【００２８】
【実施例】
（フランジ隅肉溶接）
以下の溶接パターンで、フランジ隅肉溶接を行った。
0003768603.tif 000002
【００２９】
上記実施例１、２および比較例１において、その他の溶接条件は、以下の通りとした。
・配管：ＳＧＰ管（φ１１４．３ｍｍ、４．５ｔ）
・フランジ：並型（１０Ｋタイプ）
・溶接法：ガスメタルアーク溶接（シールドガス：アルゴン＋２０％ＣＯ2）
・配管位置：水平固定
・溶接開始位置：１２時位置
・使用ワイヤ：軟鋼用溶接ワイヤ（φ１．０ｍｍ）
【００３０】
上記各条件で得られた溶接ビード形状の特徴を、各時計位置における、実際のど厚、ビード幅、ビード凹凸として表した結果を、実施例１について表１、実施例２について表２、比較例１について表３において各々示す。
表１ないし表３において、ビード凹凸は、図６（ａ）および（ｂ）に示すように、ビード３１の両端３２，３３を結んだ線を基準線３４とし、ビード表面の中央３５が基準線より高く盛り上がった形状のものを凸ビード（図６（ａ））、ビード表面の中央３６が基準線より低いものを凹ビード（図６（ｂ））とし、基準線からの距離を凸ビードは＋、凹ビードは−で表示して示している。また実際のど厚は、隅肉溶接の実際の溶け込み深さを表し、図６（ｃ）または（ｄ）において、溶接点Ａとビード表面中央３５または３６との距離ｄ１またはｄ２の実測値である。
さらに表１ないし表３に示したビード形状と実際のど厚から、以下に示すように、理論のど厚およびサイズを求めた。
凸ビードの場合は、図６（ｃ）に示すように、基準線を底辺、溶接点Ａを頂点として想定される直角二等辺三角形の２つの等辺の長さをサイズとし、同直角二等辺三角形の高さを理論のど厚Ｄ１とする。凹ビードの場合は、図６（ｄ）に示すように、ビード表面中央３６を通る接線３７を底辺、溶接点Ａを頂点として想定される直角二等辺三角形の２つの等辺の長さをサイズとし、同直角二等辺三角形の高さを理論のど厚とする。こうして求めた理論のど厚およびサイズを表１ないし表３に併せて示す。
理論のど厚は溶接部の強度計算を行う際のパラメータとなり、この値が平均的に所定の値以上であることが強度上好ましい。サイズは理論のど厚を求めるために必要な数値である。
【００３１】
【表１】
0003768603.tif 000003
【００３２】
【表２】
0003768603.tif 000004
【００３３】
【表３】
0003768603.tif 000005
【００３４】
なお比較例１では溶接電流が実施例１よりも７０Ａ低い１５０Ａとなっているが、これ以上溶接電流を上げると時計位置の５時から９時の付近で溶接金属が溶接部に付着せずに落下してしまう溶け落ち現象が生じてしまうからである。
本発明法では最大電流トーチ停止時に２２０Ａまで上げても溶け落ちが生じず、良好な溶接ビードが得られた。
【００３５】
表１から表３に示した実施例１，２と比較例１の各数値を比較するためのグラフを、図７ないし図１４に示す。図７ないし図１１において、実施例１の結果は◇、実施例２の結果は△、比較例１の結果は■で表示する。
図７に実際のど厚の比較を示す。実施例１，２で得られた溶接ビードにおいて、比較例１に比べて、各時計位置で均一なのど厚が得られている。
図８にビード幅の比較を示す。実施例１，２で得られた溶接ビードのビード幅は、比較例１に比べて、全周にわたって均一に形成されている。
図９にビードの凹凸の比較を示す。実施例１，２で得られた溶接ビードは、６時位置までが１ｍｍ程度の凹みとなっているがほぼ同一形状と見ることができる。しかし比較例１で得られた溶接ビードは、全周にわたって凸傾向であり、９時位置では最大値３ｍｍの凸となっており、ビードと配管、またはフランジの境目、即ち止端部での応力集中が懸念される。
【００３６】
図１０にサイズ、図１１に理論のど厚の比較を示す。理論のど厚は溶接部の強度計算を行う際のパラメータとなり、この値が平均的に所定の値以上であることが強度上好ましい。サイズは理論のど厚を求めるために必要な数値である。
実施例１，２では、理論のど厚が全周にわたって５〜６ｍｍの範囲に入っているが、比較例１ではビード形状が悪いために理論のど厚が最大でも３ｍｍ程度しかなく上述したように１５０Ａ以上に溶接電流を上げることもできず、好ましい溶接結果は得られない。
【００３７】
図１２から図１４は、実際のど厚と理論のど厚を比較したもので、比較例１の結果を図１２、実施例１の結果を図１３、実施例２の結果を図１４に示す。これらの図において、実際のど厚を■、理論のど厚を◇で表示する。
図１２に示すように比較例１では実際のど厚と理論のど厚との乖離が大きく強度保持に有効なビード形状になっていない。これに対して、図１３および図１４に示すように実施例１，２では、実際のど厚と理論のど厚はほぼ同じ値であり、強度保持に有効なビード形状となっていることがわかる。
さらに、実施例１においては溶接トーチの１回当たりの移動距離の調整により、また実施例２においてはアーク発生とアーク停止の繰り返し時間の設定により、溶接トーチ直下に形成される溶接池の長さの１／４以上が直前の溶融池と重なる範囲とすれば、直前に形成された溶融池が凝固する前に、次の溶融池が形成されるため、急冷による溶接部の凝固割れは生じないことを浸透探傷検査で確認した。
【００３８】
（配管突き合わせ溶接）
以下の溶接パターンで、配管突き合わせ溶接を行った。
0003768603.tif 000006
【００３９】
上記実施例３、４および比較例２において、その他の溶接条件は、以下の通りとした。
・配管：ＳＧＰ管（φ１１４．３ｍｍ、４．５ｔ）
・開先角度：片側３５゜、ルート面１．０ｍｍ、ルート間隔  ０ｍｍ
・配管位置：水平固定
・溶接法：ガスメタルアーク溶接（シールドガス：アルゴン＋２０％ＣＯ2）
・溶接開始位置：１２時位置
・使用ワイヤ：軟鋼用溶接ワイヤ（φ１．０ｍｍ）
【００４０】
上記溶接条件で溶接した溶接ビードについて図１５に示すように余盛高さＨ、ビード幅Ｗを測定した。その結果を実施例３について表４、実施例４について表５、比較例２について表６に示す。
【００４１】
【表４】
0003768603.tif 000007
【００４２】
【表５】
0003768603.tif 000008
【００４３】
【表６】
0003768603.tif 000009
【００４４】
表４、表５および表６に示した実施例３、実施例４および比較例２の各数値を比較するためのグラフを図１６および図１７に示す。図１６および図１７において、実施例３の値は◇で、実施例４の値は△で、比較例２の値は■で表示している。
図１６は、実施例３，４と比較例２の余盛高さの比較を示したものである。実施例３，４で得られた溶接ビードでは、比較例２に比べて、各時計位置で均一な余盛高さが得られている。図１７に、実施例３，４と比較例２のビード幅の比較を示す。実施例３，４では、比較例２に比べて、各時計位置で４時半から９時の付近は若干ビード幅が狭くなっているがほぼ均一なビード幅になっていることがわかる。
一方、比較例２では、図１８に示すように、時計位置５時から９時の付近で溶接金属が付着せずに落下してしまう著しい溶け落ち現象が生じ、さらに時計位置７時から９時の付近で、溶接ビードの止端部に図１９に示すような形状のアンダーカット３８が生じていた。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、固定管式のガスメタルアーク溶接法における制御が容易となり、溶接全周を１レベル制御、即ち溶接姿勢に拘らず単一条件で良好な溶接が得られる。そして溶接金属の溶け落ち現象またはアンダーカットがおこらず、溶接全周にわたってほぼ均一なビード形状並びに溶け込み深さが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のアーク溶接法を好適に実施するための装置の概略図である。
【図２】  本発明のアーク溶接法における制御装置のプログラムの一実施例を示す図である。
【図３】  本発明のアーク溶接法における制御装置のプログラムの別の実施例を示す図である。
【図４】  本発明のアーク溶接法における、溶接部の一実施例を示す図である。
【図５】  本発明のアーク溶接法における溶接トーチの一実施例を示す図である。
【図６】  隅肉溶接におけるビード形状を示す断面図で、（ａ）および（ｃ）は凸ビード、（ｂ）および（ｄ）は凹ビードを示している。
【図７】  実施例１，２と比較例１における、実際のど厚の比較を示すグラフである。
【図８】  実施例１，２と比較例１における、ビード幅の比較を示すグラフである。
【図９】  実施例１，２と比較例１における、ビード凹凸の比較を示すグラフである。
【図１０】  実施例１，２と比較例１における、サイズの比較を示すグラフである。
【図１１】  実施例１，２と比較例１における、理論のど厚の比較を示すグラフである。
【図１２】  比較例１における実際のど厚と理論のど厚を比較したグラフである。
【図１３】  実施例１における実際のど厚と理論のど厚を比較したグラフである。
【図１４】  実施例２における実際のど厚と理論のど厚を比較したグラフである。
【図１５】  配管突き合わせ溶接における、ビード形状を示した断面図である。
【図１６】  実施例３，４と比較例２の余盛高さの比較を示したグラフである。
【図１７】  実施例３，４と比較例２のビード幅の比較を示したグラフである。
【図１８】  比較例２におけるビード形状を示した断面図である。
【図１９】  比較例２におけるビード形状を示した断面図である。
【符号の説明】
３…溶接トーチ、１１…母材、２９…溶融池
【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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