| 研究概要 |
高圧雰囲気下で直接溶接を行うハイパ-バリック溶接では,溶接ア-クが緊縮してその径が細くなり,ア-クの指向性が失なわれてその結果ア-クが不安定となる。また,ア-クの電流密度が増大してその温度が上昇し,TIG溶接等の非消耗電極式溶接法においては,その消毛が問題となっている。そこで,本研究では,ア-クの安定化を図るためにア-ク軸方向に磁界適用し,その効果について検討を加えた。さらに,ア-クの安定性に賦影響を持つ電極消耗現象及びその抑制方法等についても検討を加えた。得られた結果は以下のようにまとめられる。
(1)高圧下のTIGア-クに磁界を適用すると,ア-クの緊縮が緩和され,その径が増大する。その結果ア-クの揺動が抑制されてア-クが安定する。
(2)磁界として交流磁界を適用すると,ア-ク電圧が磁界の周波数に対応した振動する傾が見られるが,ア-クの揺動が抑制されて安定する。なお,直流磁界を適用した場合,溶接ビ-ド形状が左右非対称となる傾向が認められたが,交流磁界を適用した場合は左右対称な溶込みの均一な良好な溶接が得られた。
(3)磁界の交流周波数が20〜500Hzの範囲内では,磁束密度が同一であれば溶接結果に及ぼす周波数の影響は少ない。しかし,周波数の増大と共にコイルが過熱し,同一電流の下で磁束密度が低下するため,実用上は低い周波数の磁界を選定する方が有利である。
(4)電極の消耗量は,雰囲気圧力の上昇及びア-ク電流の増大に伴って著しく増加する。
(5)従来用いられてきたトリウム入りタングステン電極に比べて,ランタナ入りタングステン電極の方が良好な消耗特性を有している。
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