溶接用シールドガス
【課題】 ランニングコストが低廉でかつ、高い溶接性能をえることのできる新しい組成のシールドガスを提供する。
【解決手段】 軟鋼や低合金鋼のガスシールドアーク溶接に使用するシールドガスであって、窒素ガスと炭酸ガスとの二成分系の混合ガスであり、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとした。
【解決手段】 軟鋼や低合金鋼のガスシールドアーク溶接に使用するシールドガスであって、窒素ガスと炭酸ガスとの二成分系の混合ガスであり、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスシールドアーク溶接で軟鋼や低合金鋼を溶接する際に使用するシールドガスの組成に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスシールドアーク溶接としては、消耗電極式のシールドガス溶接法であるＭＩＧ溶接やＭＡＧ溶接、あるいは、非消耗電極式のシールドガス溶接法であるＴＩＧ溶接が知られている。これらの溶接方法に使用されるシールドガスとしては、ＭＩＧ溶接にあってはアルゴンガスをベースに２Vol％程度の酸素ガスを添加した混合ガスが、ＭＡＧ溶接にあっては、アルゴンガスをベースに２０Vol％程度の炭酸ガスを添加した混合ガスが、また、ＴＩＧ溶接にあっては、アルゴンガスやヘリウムガスが使用されている。
【０００３】
そして、軟鋼や４９０Mpa級高張力鋼あるいは低合金鋼の溶接であってもそのシールドガス組成は大きく異なることはなく、例えば、アルゴンガスをベースに酸素ガスとヘリウムガスの３種ガスの混合ガスを使用する技術が知られている。(特許文献１)
【特許文献１】特開平１１−２９１０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来のものも、不活性ガスであるアルゴンガス及びヘリウムガスを９０Vol％以上使用していることから、ランニングコストが高く、経済的ではないという問題があった。また、炭酸ガスをシールドガスとして使用するガスシールドアーク溶接も知られているが、炭酸ガスは地球温暖化の要因とされ、環境汚染の原因となるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑み、ランニングコストが低廉でかつ、高い溶接性能をえることのできる新しい組成のシールドガス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】
【０００６】
上述の目的を達成するために本発明は軟鋼や低合金鋼の溶接用のシールドガスを、窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスで構成し、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、ガスシールドアーク溶接に使用するシールドガスを窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスで構成し、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとしていることから、コスト的に安価でありかつ、環境にやさしいものでながら、従来の不活性ガスをベースとするシールドガスを使用した溶接と遜色のない溶接結果を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係る軟鋼溶接用シールドガスは、炭酸ガスと窒素ガスとの混合ガスで構成してあり、主として、ＭＩＧ溶接やＭＡＧ溶接等の消耗電極式シールドガス溶接法に適用される。
【実施例】
【０００９】
板厚２.３mmの軟鋼板(ＳＳ４００)の突き合わせ部を、Ｔi・Ａl入りの１.２mmφ溶接ワイヤを使用して、溶接電流を１００Ａに固定するとともに、溶接速度を３０cm／minに固定し、窒素ガスと炭酸ガスの混合割合を変化させてＭＡＧ溶接機を使用して溶接した。この場合、窒素ガス混合量は９５Vol％から７０Vol％までは５Vol％ごとに、７０Vol％以下では１０Vol％ごとに変化させた。
【００１０】
その結果を、溶接部でのブローホール発生状態による溶接評価として図１に示す。
図１によれば、窒素ガス濃度が７０Vol％よりも多い場合には、アークが安定せず、溶接部表面や溶接部内にブローホールが多数見られ、溶接の評価として不可であった。
【００１１】
図１の結果から、窒素ガスと炭酸ガスの混合ガスで窒素ガスの混合割合が７０Vol％よりも少ない場合には、溶接欠陥の発生を少なくすることができ、アルゴンガス等の不活性ガスをベースとする混合ガスを使用するものと遜色のない溶接を行うことができ、溶接用シールドガスとして十分使用することができることがわかる。
【００１２】
また、炭酸ガスは地球温暖化に影響を及ぼすガスとして知られていることから、炭酸ガスの混入割合は少ないほうがよいが、京都議定書での炭酸ガス削減目標である６％以上削減することで地球環境にやさしい溶接用シールドガスとすることができる。
【００１３】
なお、溶接用シールドガスとして使用する混合ガスは、窒素ガスボンベや液体窒素貯蔵容器等の高純度の窒素ガスを貯蔵している窒素ガス貯蔵容器からの窒素ガスと、炭酸ガスガスボンベ等の炭酸ガス貯蔵容器からの炭酸ガスとを溶接現場で、窒素ガスの混合濃度が７０〜６Vol％となるように混合して使用したり、予め窒素ガスの混合濃度が７０〜６Vol％のうちの所要の濃度に調整されて貯蔵されている炭酸ガス−窒素混合ガス容器から取り出して使用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、軟鋼や４９０Mpa級高張力鋼あるいは低合金鋼の消耗電極式ガスシールドアーク溶接法のシールドガスとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】シールドガス中の混合割合によるブローホールの有無によるによる溶接評価を示す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスシールドアーク溶接で軟鋼や低合金鋼を溶接する際に使用するシールドガスの組成に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスシールドアーク溶接としては、消耗電極式のシールドガス溶接法であるＭＩＧ溶接やＭＡＧ溶接、あるいは、非消耗電極式のシールドガス溶接法であるＴＩＧ溶接が知られている。これらの溶接方法に使用されるシールドガスとしては、ＭＩＧ溶接にあってはアルゴンガスをベースに２Vol％程度の酸素ガスを添加した混合ガスが、ＭＡＧ溶接にあっては、アルゴンガスをベースに２０Vol％程度の炭酸ガスを添加した混合ガスが、また、ＴＩＧ溶接にあっては、アルゴンガスやヘリウムガスが使用されている。
【０００３】
そして、軟鋼や４９０Mpa級高張力鋼あるいは低合金鋼の溶接であってもそのシールドガス組成は大きく異なることはなく、例えば、アルゴンガスをベースに酸素ガスとヘリウムガスの３種ガスの混合ガスを使用する技術が知られている。(特許文献１)
【特許文献１】特開平１１−２９１０４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、前記従来のものも、不活性ガスであるアルゴンガス及びヘリウムガスを９０Vol％以上使用していることから、ランニングコストが高く、経済的ではないという問題があった。また、炭酸ガスをシールドガスとして使用するガスシールドアーク溶接も知られているが、炭酸ガスは地球温暖化の要因とされ、環境汚染の原因となるという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑み、ランニングコストが低廉でかつ、高い溶接性能をえることのできる新しい組成のシールドガス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】
【０００６】
上述の目的を達成するために本発明は軟鋼や低合金鋼の溶接用のシールドガスを、窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスで構成し、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、ガスシールドアーク溶接に使用するシールドガスを窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスで構成し、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとしていることから、コスト的に安価でありかつ、環境にやさしいものでながら、従来の不活性ガスをベースとするシールドガスを使用した溶接と遜色のない溶接結果を得ることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明に係る軟鋼溶接用シールドガスは、炭酸ガスと窒素ガスとの混合ガスで構成してあり、主として、ＭＩＧ溶接やＭＡＧ溶接等の消耗電極式シールドガス溶接法に適用される。
【実施例】
【０００９】
板厚２.３mmの軟鋼板(ＳＳ４００)の突き合わせ部を、Ｔi・Ａl入りの１.２mmφ溶接ワイヤを使用して、溶接電流を１００Ａに固定するとともに、溶接速度を３０cm／minに固定し、窒素ガスと炭酸ガスの混合割合を変化させてＭＡＧ溶接機を使用して溶接した。この場合、窒素ガス混合量は９５Vol％から７０Vol％までは５Vol％ごとに、７０Vol％以下では１０Vol％ごとに変化させた。
【００１０】
その結果を、溶接部でのブローホール発生状態による溶接評価として図１に示す。
図１によれば、窒素ガス濃度が７０Vol％よりも多い場合には、アークが安定せず、溶接部表面や溶接部内にブローホールが多数見られ、溶接の評価として不可であった。
【００１１】
図１の結果から、窒素ガスと炭酸ガスの混合ガスで窒素ガスの混合割合が７０Vol％よりも少ない場合には、溶接欠陥の発生を少なくすることができ、アルゴンガス等の不活性ガスをベースとする混合ガスを使用するものと遜色のない溶接を行うことができ、溶接用シールドガスとして十分使用することができることがわかる。
【００１２】
また、炭酸ガスは地球温暖化に影響を及ぼすガスとして知られていることから、炭酸ガスの混入割合は少ないほうがよいが、京都議定書での炭酸ガス削減目標である６％以上削減することで地球環境にやさしい溶接用シールドガスとすることができる。
【００１３】
なお、溶接用シールドガスとして使用する混合ガスは、窒素ガスボンベや液体窒素貯蔵容器等の高純度の窒素ガスを貯蔵している窒素ガス貯蔵容器からの窒素ガスと、炭酸ガスガスボンベ等の炭酸ガス貯蔵容器からの炭酸ガスとを溶接現場で、窒素ガスの混合濃度が７０〜６Vol％となるように混合して使用したり、予め窒素ガスの混合濃度が７０〜６Vol％のうちの所要の濃度に調整されて貯蔵されている炭酸ガス−窒素混合ガス容器から取り出して使用するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１４】
本発明は、軟鋼や４９０Mpa級高張力鋼あるいは低合金鋼の消耗電極式ガスシールドアーク溶接法のシールドガスとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】シールドガス中の混合割合によるブローホールの有無によるによる溶接評価を示す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟鋼や低合金鋼のガスシールドアーク溶接に使用するシールドガスであって、窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスであり、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとしたことを特徴とする溶接用シールドガス。
【請求項１】
軟鋼や低合金鋼のガスシールドアーク溶接に使用するシールドガスであって、窒素ガスと炭酸ガスとの混合ガスであり、混合ガスの配合比率を窒素ガス６〜７０Vol％、残り炭酸ガスとしたことを特徴とする溶接用シールドガス。
【図１】
【公開番号】特開２００６−８２０９４（Ｐ２００６−８２０９４Ａ）
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２６６９４４（Ｐ２００４−２６６９４４）
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００１５８３０１）岩谷瓦斯株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月３０日（２００６．３．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月１４日（２００４．９．１４）
【出願人】（０００１５８３０１）岩谷瓦斯株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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