• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2009 年度 実績報告書

スイッチバック溶接による溶融池形状の揺動メカニズムの解析とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20560667
研究機関埼玉大学

研究代表者

金子 裕良  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (10233892)

キーワード材料加工・処理 / GMA溶接 / 裏ビード制御 / スイッチバック溶接 / FEM
研究概要

本研究では、安定した裏ビードと溶込み形状を得ることが可能なスイッチバック溶接法について、中厚および薄厚板の片面突合溶接においても有用であること示すため、(1)スイッチバック動作時の溶融池形状の遥動現象のメカニズム、(2)開先幅や板厚などの変化に対する最適なスイッチバック条件、(3)スイッチバック溶接の高速化方法等について検討する。平成21年度は、スイッチバック溶接のシミュレーターおよび実験システムを用いて、スイッチバック動作により裏ビードが安定化する要因を検討した。また開先幅が変化する場合や立向き溶接へ有効性を検証するとともに、高速溶接時の溶接速度と溶接電流およびスイッチバック条件の関係を検討した。
トーチを溶接進行方向の前後に揺動し入熱と放熱を制御するスイッチバック溶接法では、溶接進行方向が一方向の従来溶接と比べて、(1)裏溶融池が溶接進行方向に短いため開先幅が変化しても溶落ちにくい、(2)裏溶融池最大時にアーク熱源は前方た遠ざかっているためアーク長変動などの外乱に強い、(3)溶融池形状が周期的に変化するため溶融池内の対流による深さ方向の溶融が制限できることを示した。この結果、スイッチバック溶接法が開先幅変動時や立向き溶接時に溶け落ちのない溶接結果を得るのに有効であることを示した。また、トーチ動作と一緒に溶接電流を変化することにより、スイッチバック溶接法の有効性を保ったまま溶接速度を上げることが可能であることを示した。
平成22年度は溶接実験により上記の現象を検証するとともに、スイッチバック溶接法を用いて板厚や開先幅変動に対して溶込み深さをオンライン制御するシステムを開発する。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Numerical simulation of MIG weld pool in switchback welding2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kaneko, S.Yamane, K.Oshima
    • 雑誌名

      Welding in the World Vol.53, No 11/12

      ページ: IIW-1960-08

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 溶接プロセスの自動化・知能化技術~溶接溶融池形状のセンシングと制御~2009

    • 著者名/発表者名
      金子裕良
    • 雑誌名

      ボイラー・クレーン・溶接の実務&展望 No.254

      ページ: 29-36

  • [学会発表] スイッチバック溶接における裏波ビードの安定化2009

    • 著者名/発表者名
      戸島伸彰, 山根敏, 金子裕良, 大嶋健司
    • 学会等名
      溶接学会 秋季全国大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2009-09-09
  • [学会発表] Stability of Back Bead in GMA Switchback Welding for Butt Joint2009

    • 著者名/発表者名
      金子裕良(金子裕良)
    • 学会等名
      International Institute of Welding
    • 発表場所
      シンガポール
    • 年月日
      2009-06-15

URL: 

公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi