[发明专利]纵列式气体保护电弧焊接方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体保护电弧焊接中的双电极焊接方法。

背景技术

以往，关于气体保护电弧焊接方法，提出过如专利文献1～3所示的技术。例如专利文献1中，就纵列式GMA焊接而言，先行电极具有加深向母材熔深的作用，后行电极具有利用电弧压力抑制由先行电极的电弧熔融而流向熔池后方的熔融金属来调整熔融池形状的作用，因此，设想出对于先行电极和后行电极而言各自存在适合的保护气体组成。而且，专利文献1中，基于上述的设想，提出了通过对先行电极和后行电极供给适合的不同组成的保护气体而不使熔深减小、稳定地进行熔滴过渡而减少飞溅的技术。

专利文献1中，具体而言，提出了如下方案：将供给至先行电极的先行电极用保护气体设为氩气与二氧化碳气体两种的混合气体、或者氩气、二氧化碳气体和氧气三种的混合气体，将供给至后行电极的后行电极用保护气体设为纯氩气、氩气与二氧化碳气体两种的混合气体、氩气与氧气两种的混合气体、或者氩气、二氧化碳气体和氧气三种的混合气体，并使后行电极用保护气体中的二氧化碳气体浓度低于先行电极用保护气体中的二氧化碳气体浓度。

接着，专利文献2中，提出了鉴于使用二氧化碳气体的混合比率为50体积％以上的保护气体进行焊接时极难完成喷射过渡这样的现有问题的焊接焊丝和使用该焊接焊丝的焊接方法。即，专利文献2中，提出了在使用以二氧化碳气体为主要成分的保护气体的二氧化碳气体保护电弧焊接中，能够进行熔滴的喷射过渡，即使进行高速焊接也能减少飞溅的产生，而且能得到优良的焊道形状的焊接焊丝和使用该焊接焊丝的焊接方法。需要说明的是，上述的以二氧化碳气体为主要成分是指例如二氧化碳气体的混合比率为50体积％以上。

专利文献2中，具体而言，提出了如下方案：通过将稀土元素添加到焊接焊丝中并规定Ca含量，使阴极中的电弧产生点集中且稳定；即使增加保护气体中的二氧化碳气体，通过与通常相反的正极性、即将焊接焊丝设为阴极，使飞溅的产生减少；通过将强脱氧元素Ti、Zr、Al添加到焊接焊丝中，得到更稳定的焊接性等。

接着，专利文献3中，提出了一种纵列式气体保护电弧焊接方法，其为电极使用两根焊接用焊丝的消耗电极式的纵列式气体保护电弧焊接方法，其中，使用含有40体积％以上的CO₂的活性气体作为先行电极的保护气体，使用含有合计99.5体积％以上的选自Ar气、He气和H₂气中的一种或两种以上的惰性气体作为后行电极的保护气体，并且在由先行电极产生的熔融金属凝固前进行后行电极中熔渣的清理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开专利WO2008/016084号公报

专利文献2：日本特开2004-188428号公报

专利文献3：日本特开2010-125496号公报

发明内容

但是，专利文献1中提出的技术，虽然从抑制飞溅的观点出发使用以氩气这样的惰性气体为主要成分的混合气体作为保护气体，但是，存在熔深较浅、与现有的纵列式方法为同等水平的问题。另外，专利文献1中提出的技术具有保护气体的成本高的问题。而且，由于氩气这样的惰性气体的成本比二氧化碳气体的数倍还高，因此在实际的焊接施工中，期望减少惰性气体的使用量而尽可能地使用以二氧化碳气体为主要成分的气体。

专利文献2中提出的技术，存在添加到焊接焊丝中的稀土元素昂贵的问题。另外，专利文献2中提出的技术，限定为正极性，但使用例如廉价的实芯焊丝以正极性进行焊接时，存在会产生大量的飞溅的问题。

专利文献3中提出的技术与专利文献2同样，存在添加到焊接焊丝中的稀土元素价格高的问题。另外，专利文献3中提出的技术，存在不能通过使用含有100体积％CO₂的活性气体作为先行电极的保护气体、并且使用廉价的实芯焊丝作为先行电极来进行纵列式气体保护电弧焊接的问题。此外，作为本技术优选的方式，提出了使先行电极为正极性、后行电极为反极性的方案。此时，由于两个电弧相互排斥，因此，还存在损害利用后行电极电弧调整焊接焊道形状这一纵列式气体保护电弧焊接的最大优点的问题。

除了以上的问题之外，还存在如下问题：通常可知使用二氧化碳气体作为先行电极的保护气体的焊接具有深熔深性，但在纵列式气体保护电弧焊接中使用时，由于会产生极大量的飞溅，因此不能应用二氧化碳气体。