[发明专利]横焊方法及装置

说明书

本发明涉及厚板气体保护横焊法。

已经，横向位置单面焊接法对由上母材和下母材形成I形或近似I形的半V形的焊接坡口，在其里侧搭接铜搭板或固体陶瓷材料，而且在母材和内搭材所包围的坡口内供给保护气体的同时馈送焊条进行焊接。横焊的位置易发生重力引起的焊接金属垂落，因此，容易在表、里焊道上发生咬边或产生焊透度不良等焊接缺陷。

针对上述情况，在特公昭51-32584号公报中，为防止横焊位置下连续使用大电流时熔融金属的下垂和由此产生的融合不良，提出了一种通过一次台车运行完成全板厚熔敷的方法，该方法通过使焊接电流按大、小电流周期变化促使熔融金属凝固，从而在横焊位置下焊道熔敷良好，同时使焊枪沿与焊接方向交差的方向(板厚方向)往复运动，从而沿坡口内顺次堆积焊接焊道。但是，该方法因大小电流周期循环，使焊枪在板厚方向往复运动，进行焊道堆积，所以存在效率低的问题。

另一方面，特公昭61-39151号公报中揭示了一种可一行一焊层地焊接的横向气电焊焊接法，在该横向气电焊接中，解决了坡口内先行熔化金属流引起的熔合不良，抽气欠妥引起气泡等焊接缺陷的出现，以及焊道外观不齐等问题，不发生焊接缺陷。再有，在特公平3-16222号公报中揭示了一种中部增大焊透度的横向气电焊法，该方法是在焊弧大致在板厚方向上摆动的横向气电焊法中，通过使焊弧摆动的往程和/或返程在母材板厚中部附近暂停摆动且保持继续喷电弧，来增大板厚中部电弧喷射力产生的熔化金属底注量。但是该方法也是一种要一行一焊层地对坡口进行焊接，以良好的状态且同时地形成并焊接表、里两焊道的焊接方法，所以必须不断监视焊条所对的位置同时又必须保持其位置正确，从而，在坡口通道变动大的现场焊接中，产生增大焊接作业者负担的问题。

特开昭62-234667号公报中揭示了一种检测焊弧光的坡口仿形法，作为解决上述问题的手段。但该方法不仅难以将摆动的弧光、坡口边缘和检测器调整到最佳位置，而且还存在因焊接中坡口边缘气体切断凹口和切断面的氧化膜(凝固气化物)等脱落而遮蔽掉焊弧等问题，因此实用性上问题较多。

本发明解决上述问题，其目的在于提供一种横向气体保护弧焊法，该方法在进行横向位置气体保护电弧焊时，能形成无咬边的良好的里、表焊道，同时能以高焊接效率获得焊透度好的健全的焊接部。

本发明在进行横向位置气体保护电弧焊时，

(1)对上母材和下母材形成的坡口在其里侧搭接固体衬材，用焊接电流按大小电流周期循环进行焊接的电流变化焊接法焊接根部，形成根部焊道，再将滑动铜搭板搭接于表侧，并使焊枪在上、下母材的板厚方向上摆动，用气电焊接法完成剩余坡口部的焊接。

(2)当用焊接电流按大、小电流周期循环进行焊接的电流变化焊接法形成根部焊道的根部焊接，和用气电焊接法完成剩余坡口部的焊接时，使用同一焊接电源、同一焊条馈送装置和同一焊枪进行焊接。

(3)本发明具有：焊接电流按大、小电流周期循环切换的切换定时器；切换电流变化焊接法和气电焊接法的切换器；备有检测焊接电流的检测器、基准电流设定器、比较上述焊接电流和基准电流的比较器，并受理该比较器输出，控制焊接速度，使焊嘴与熔融金属积存面之间距离保持基本不变的速度控制电路；在与焊条基本成直角的方向上沿母材厚度方向摆动焊枪的摆动电路；检测上、下母材中至少一侧坡口边缘的检测器，以及根据该检测器的输出对焊枪相对于坡口边缘位置进行坡口仿形控制的坡口仿形控制电路。

下面结合附图实施例详细说明本发明。

图1为坡口剖面图，其中图1(a)为表示电流变化焊接法形成的根部焊道的横剖面图，图1(b)为其纵剖面图；

图2为表示由气电焊接法形成的全焊道的坡口剖面图，其中图2(a)为横剖面图，图2(b)为纵剖面图；

图3为表示本发明一实施例中所用焊枪前端部某一半为外观另一半为纵剖面的剖面图，其中图3(a)表示实施电流变化焊接法时的焊枪前端部，图3(b)表示实施气电焊接法时的焊枪前端部；

图4为表示本发明一实施例中所用滑动铜搭板9外观的斜视图；

图5为表示本发明装置一实施例中电气组成部分的组合方框图；

图6中，图6(a)为坡口横剖面图，表示图5所示坡口检测器43对于坡口的相对位置；图6(b)为在横切坡口方向上扫描驱动坡口检测器43时表示检测器位置与检测器输出电压关系的曲线图；

图7为表示图5所示运行速度自动控制电路35大致结构的方框图；

图8为表示与图5所示电气组成部分组合的焊接装置机构的平面图。