[发明专利]多电极埋弧焊接方法、焊接接头及其制造方法

说明书

本发明涉及使用多个电极的多电极埋弧焊接方法，除了焊接进行方向的先头的电极即第一电极之外，针对第二电极～第n电极(n：2以上的整数)，作为焊接电源，使用能够控制焊接电流的波形的焊接电源，并且在将焊接过程中对第i电极的焊丝前端的弧柱施加的电磁力F_i的最大值设为F_imax(N/m)、将该电磁力F_i的平均值设为F_iave(N/m)、将该电磁力F_i的标准偏差设为σ_Fi(N/m)时，以该F_imax、F_iave以及σ_Fi满足式(1)以及(2)的关系的方式进行焊接。

技术领域

本发明涉及多电极埋弧焊接方法、焊接接头及其制造方法。

背景技术

在焊接钢板时所使用的多电极埋弧焊接，能够供给大电流而使熔融深度以及熔敷金属量增加。因此，多电极埋弧焊接为效率比一个电极的埋弧焊接高的焊接技术，作为适用于造船、建筑、与能量输送等相关的构造物的构筑的焊接技术被广泛普及。

在多电极埋弧焊接中，通常将交流电源与直流电源组合，使用多台电源。特别是在将交流电源彼此组合的情况下，焊接性与获取初级侧的3相交流电流的u相、v相、w相的布线(所谓的接线)对应地变化。

用于获取上述的3相交流电流的接线存在各种种类，焊接时的焊接稳定性、焊接后的焊接金属(所谓的焊道)的形状，因该接线，即电极间的交流电流的相位差而大幅变化(参照非专利文献1)。而且，作为用于实现多电极埋弧焊接的焊接稳定性的提高以及焊接金属的形状的改善的有效的接线，公知有斯柯特接线、V接线、倒V接线等。在这些接线中，在焊接过程中因电磁力的影响而摆动的各电极的弧的动作比较稳定，因此能够获得焊接稳定性的提高以及焊接金属的形状的改善的效果。

非专利文献1:(公司)日本焊接协会船舶·铁构海洋构造物会议焊接施工委员会：焊接施工“Q&A”，p.91(1991年3月)

在斯柯特接线、V接线、倒V接线中，将具有从初级侧获取的3相交流电流的u相、v相、w相所带来的每隔120°的相位的交流电流与线圈的自感作用带来的带有90°的滞后相位的交流电流等组合，决定电极间的交流电流的相位差。该相位差具体而言成为60°、90°、120°、135°、150°等不连续的固有的值。

对于焊接时的弧的摆动而言，由交流电流产生的电磁力为主要的因素，另外，该电磁力被认为较大地取决于各电极间的交流电流的相位差。因此，以往，根据焊接条件从上述的不连续的固有的值中适当地采用斯柯特接线、V接线、倒V接线等，作为电磁力变小的接线。

但是，在从不连续的固有的值中选择交流电流的相位差的焊接方法中，存在无法充分地抑制在各电极间产生的电磁力来防止弧的摆动的情况，因此，即使采用斯柯特接线、V接线、倒V接线等，也存在难以以最佳的焊接条件进行多电极埋弧焊接的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而被开发出的，其目的在于提供一种防止焊接时的弧的摆动，实现焊接稳定性的提高以及焊接金属(所谓的焊道)的形状的改善，进而抑制焊接时的气体的吹起的以及减少焊接金属中的缺陷(以下，称为焊接缺陷)的多电极埋弧焊接方法。

另外，本发明的目的在于提供一种通过上述的多电极埋弧焊接方法焊接钢板的焊接接头的制造方法以及通过该焊接接头的制造方法获得的焊接接头。

于是，本发明的发明人在多电极埋弧焊接中，为了找到能够有效地防止焊接时的弧的摆动的焊接条件，着眼于能够任意地控制交流电流的相位的数字控制式焊接电源。

即，以往，因

(a)在大电流的焊接中，难以进行相位的数字控制，

(b)在无法识别弧的埋弧焊接中，难以研究弧的摆动与焊接电流的相位的相互作用，