CN101687267A - T型接头的焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及T型接头的焊接方法。该焊接方法包括：板材组装工序、第一焊接工序、第二焊接工序。在板材组装工序中，在设于立板(2)的坡口(3)的前端部(3A)和下板(1)之间形成间隙(5)。在该状态下，在第一焊接工序中，通过从焊丝(7)经间隙(5)向坡口(3)的背面(3C)侧产生电弧，从而在坡口(3)的背面(3C)侧形成良好的根部焊道(8)。接着，在第二焊接工序中，使焊丝(7)、下板(1)、立板(2)的坡口(3)和根部焊道(8)熔融而形成第一层焊缝(9)，将下板和立板的坡口牢固地接合。该场合，由于在实施了板材组装工序之后，连续地实施第一焊接工序和第二焊接工序，因而可以提高焊接下板和立板时的作业效率。

Description

T型接头的焊接方法

技术领域

本发明涉及适用于焊接配置成T字形的下板和立板的T型接头的焊接方法。

背景技术

构成液压挖掘机的作业装置的悬臂、臂等的空心结构件通过将例如两个T型接头予以组合焊接而形成为具有四方形的断面形状的牢固的箱形结构件。

这种场合，T型接头通常以在下板的上表面一侧将立板配置成T字形的状态，通过在形成于立板的前端侧的坡口和下板的上表面之间施行角焊来形成。

在此，在形成如上所述的T型接头时，在从立板的板厚方向一侧(表面侧)进行角焊的情况下，立板的表面侧与下板之间能够充分地焊接。但是，在从立板的表面侧进行角焊时，有时在立板的背面侧与下板之间残留未焊上的部分，因而存在T型接头的强度降低之类的问题。

相对于此，提出了以下的焊接方法：预先在下板的上表面形成焊道(根部焊道)，另一方面在立板的表面侧预先形成坡口。并且，在使立板的背面与下板的根部焊道抵接的状态下，或者在离开根部焊道配置立板的状态下，从坡口的表面侧对下板与立板之间进行电弧焊等(例如，参照专利文献1：日本特开平4-238670号公报，专利文献2：日本特开平6-23544号公报)。

但是，现有技术的焊接方法需要在将立板配置在要焊接在下板的上表面侧的作业的前阶段，预先在下板的上表面侧形成根部焊道。因此，在现有技术的焊接方法中，需要进行以下作业：首先，进行在下板的上表面形成根部焊道的焊接作业(第一焊接工序)。其次，进行沿着该根部焊道在下板的上表面侧配置立板的作业(板材组装工序)。进而，在板材组装工序之后，进行使形成于下板上的根部焊道和设置于立板上的坡口的背面侧熔融而形成焊缝的焊接作业(第二焊接工序)。

这种情况，第一焊接工序、板材组装工序及第二焊接工序一般在相互不同的作业场所实施。因此，如现有技术那样实施第一焊接工序、板材组装工序及第二焊接工序的场合，需要在不同的作业场所往返多次，存在形成T型接头时的作业效率很低的问题。

另外，在现有技术的焊接方法中，由第二焊接工序形成焊缝的形状根据立板相对于预先在下板上形成的根部焊道的位置决定。因此，在板材组装工序中，需要严密地进行立板相对于预先在下板上形成的根部焊道的定位，存在该定位作业的作业效率低之类的问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述现有技术问题而提出的技术方案，其目的在于提供一种T型接头的焊接方法，该方法可以在设置于立板上的坡口的背面侧形成良好的根部焊道，并且可以提高将下板和立板配置成T字形进行焊接时的作业效率。

(1)为解决上述课题，本发明适用于对配置成T字形的下板和立板进行焊接而形成T型接头的焊接方法。

并且，本发明的焊接方法包括以下工序：在上述立板的下端部和上述下板的上表面之间形成间隙的状态下将上述立板组装在上述下板上而形成T字形的板材组装工序；在上述板材组装工序中将上述下板和上述立板组装成T字形的状态下，从配置在上述立板的表面侧的焊接电极产生电弧，使上述焊接电极和下板熔融，在上述立板的背面和上述下板之间形成上述间隙的同时，在上述下板上形成根部焊道的第一焊接工序；在上述第一焊接工序之后，从配置在上述立板的表面侧的焊接电极产生电弧，使上述焊接电极和下板、立板的下端部及根部焊道熔融而形成焊缝，从而将上述下板和上述立板的下端部接合的第二焊接工序。

若采用这种焊接方法，在板材的组装工序中，在将立板配置在下板上时，在立板的下端部和下板之间形成间隙。由此，在第一焊接工序中，若从配置在上述立板的表面侧的焊接电极产生电弧，则将该电弧通过立板的下端部和下板之间的间隙向立板的背面侧导出。因此，可以使焊接电极和下板熔融而由立板的背面侧在下板的上表面形成根部焊道。并且，在第二焊接工序中，通过使焊接电极、下板、立板的下端部和根部焊道熔融而形成焊缝，从而可以将下板和立板的下端部接合。

这种情况，在第一焊接工序中形成于下板上的根部焊道与立板的下端部之间存在间隙。因此，在第二焊接工序中从焊接电极产生的电弧能可靠地通过根部焊道和立板的下端部之间的间隙向立板的背面侧导出。由此，由于能在立板的背面侧和下板之间形成焊脚长度较长的焊缝，因而将下板和立板的下端部牢固地接合。

并且，在实施了板材组装工序之后，可以连续地实施第一焊接工序和第二焊接工序。因此，可以在一个作业场所有效地实施板材组装工序、第一焊接工序和第二焊接工序。由此，与现有技术那样分别在不同的作业场所实施第一焊接工序、板材组装工序和第二焊接工序的情况相比较，可以提高焊接下板和立板时的作业效率。

另外，在第一焊接工序中形成于下板上的根部焊道沿着下板和配置于该下板上的立板的下端部之间的间隙而形成。因此，例如在下板上形成有根部焊道之后，可以不需要进行立板对该根部焊道的定位作业，可以进一步提高焊接下板和立板时的作业效率。

(2)这种情况，根据本发明，除了上述(1)项的发明之外，在上述第二焊接工序之后，还具有第三焊接工序，该工序从上述焊接电极朝向在上述第二焊接工序中形成的第一层焊缝产生电弧，使上述焊接电极、第一层焊缝、下板和立板的下端部熔融，形成除上述第一层焊缝外的第二层焊缝。

若采用这种焊接方法，在第二焊接工序中，在立板的背面侧和下板之间形成有焊脚长度较长的第一层焊缝之后，在第三焊接工序中，可以在立板的表面侧和下板之间形成有焊脚长度较长的第二层焊缝。因此，可以分别在立板的背面侧和下板之间、立板的表面侧和下板之间形成焊脚长度较长的焊缝，可以进一步牢固地接合配置成T字形的下板和立板

(3)根据本发明，使用消耗电极来作为上述焊接电极，上述间隙的尺寸设定为比该消耗电极的外径尺寸更大。

由此，从消耗电极产生电弧，电弧直径从消耗电极的前端逐渐向径向扩大的同时，还通过立板的下端部和下板之间的间隙将其向立板的背面侧导出，这时，由于间隙的尺寸比消耗电极的外径尺寸更大，因而可以抑制在第一焊接工序中立板的下端部因电弧而熔融，可以对位于立板的背面侧的下板形成良好的根部焊道。

(4)根据本发明，在上述立板的下端部设置坡口，在上述第一焊接工序中，上述焊接电极的构成为：在从上述坡口的前端部下垂的假想线与上述下板的交点位置附近产生电弧。

由此，在第一焊接工序中，焊接电极可以在从上述坡口的前端部下垂的假想线与上述下板的交点位置附近产生电弧，因此，在坡口的表面侧不会产生电弧，从而可以在坡口的背面侧形成良好的根部焊道。

(5)根据本发明，上述立板的下端部做成具有平坦底面的平坦面，在上述第一焊接工序中，上述焊接电极的构成为：在使上述平坦面与上述下板面对的状态下，在从上述立板的背面下垂的假想线与上述下板的交点位置附近产生电弧。

由此，在第一焊接工序中，可以在从下端部为平坦面的立板的背面下垂的假想线与下板的交点位置附近，从焊接电极产生电弧。由此，可以在立板的表面侧不产生电弧，而在立板的背面侧利用该电弧形成良好的根部焊道。

并且，通过将立板的下端部做成平坦面，从而能省略在立板上形成坡口的工序，可以相应地降低T型接头的制造成本。

(6)根据本发明，在上述第二焊接工序中，上述焊接电极的构成为使其在与上述第一焊接工序所产生的电弧的产生方向相同的方向产生电弧。

由此，在第二焊接工序中，焊接电极可以在与由第一焊接工序产生电弧的方向相同方向，即可以从立板的表面侧通过间隙而在立板的背面侧产生电弧。因此，可以利用该电弧使根部焊道、下板和立板的下端部这三个部件可靠地熔融。

(7)根据本发明，使用含有氩气的混合气体来作为覆盖上述电弧的保护气体。

这样，作为保护气体使用含有氩气的混合气体，从而可以在第一焊接工序中在立板的背面和下板之间形成焊道边界的形状平滑的根部焊道。由此，可以抑制在根部焊道的焊道边界产生应力集中，可以提高下板和立板的接合强度。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的T型接头的焊接方法所使用的下板、立板、焊丝等的立体图。

图2是从图1中的箭头II-II方向观察板材组装工序的剖视图。

图3是表示第一焊接工序的与图2相同位置的剖视图。

图4是表示第二焊接工序的与图2相同位置的剖视图。

图5是表示第三焊接工序的与图2相同位置的剖视图。

图6是表示第二实施方式的T型接头的焊接方法所使用的下板、立板、焊丝等的立体图。

图7是从图6中的箭头VII-VII方向观察板材组装工序的剖视图。

图8是表示第一焊接工序的与图7相同位置的剖视图。

图9是表示第二焊接工序的与图7相同位置的剖视图。

图10是表示第三焊接工序的与图7相同位置的剖视图。

图11是表示使用本发明的T型接头的焊接方法形成有空心结构件的剖视图。

图12是表示在一方凸缘板上焊接一方垂直板的状态的立体图。

图13是表示在一方凸缘板上焊接另一方垂直板的状态的立体图。

图14是表示在另一方凸缘板上焊接一方垂直板的状态的立体图。

图15是表示在另一方凸缘板上焊接另一方垂直板的状态的立体图。

图中：1-下板，1A-上表面，2、11-立板，3-坡口，3A-前端部，3B、11A-表面，3C、11B-背面，5、13、27-间隙，6-焊矩，7-焊丝(焊接电极、消耗电极)，8、14-根部焊道，9、15-第一层焊缝，10、16-第二层焊缝，11C-平坦面，22、23-凸缘板(下板)，24、25-垂直板(立板)，28、29、30、31-焊缝。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的T型接头的焊接方法的实施方式进行详细说明。

首先，图1-图5表示本发明的第一实施方式，本实施方式以例子表示了在立板的下端部设有坡口的情况。

图1中，标号1是构成T型接头的下板，该下板1使用例如钢的板材等形成为平板状。并且，下板1放置在平台(未图示)上，在该下板1的上表面1A侧组装后述的立板2。

标号2是与立板1一起构成T型接头的立板，该立板2使用例如钢的板材等形成为平板状。并且，立板2以与下板1基本上正交的状态在该下板1的上表面1A侧组装成T字形。另外，在立板2的下端部(下板1的表面侧)形成倾斜成レ字形的レ形坡口3(以下，称为坡口3)，并且对该坡口3和下板1进行焊接。

然后，如图1所示，借助于薄板状的垫片4将立板2以T字形装组在下板1的上表面1A上。并且，如图2所示，在设置于立板2上的坡口3的前端部3A和下板1的上表面1A之间形成下方的间隙5。另外，在坡口3的表面3B侧配置后述的焊丝7。

这里，在坡口3的前端部3A和下板1的上表面1A之间形成的间隙5的尺寸G1设定为比焊丝7的直径d更大。由此，在电弧从焊丝7的前端产生时，该焊丝通过间隙5向坡口3的背面3C侧导出。

标号6是电弧焊用的焊矩，该焊矩6朝向立板2的坡口3和下板1的焊接部连续地供给焊丝7。另外，焊矩6对焊丝7从电弧焊用的电源装置(未图示)供给焊接电流。并且，焊矩6的构成为，朝向立板2的坡口3和下板1的焊接部连续地供给焊丝7的同时，向立板2的长度方向(图1中的箭头A方向)移动。

标号7表示配置在坡口3的表面3B侧的作为焊接电极的焊丝。该焊丝7利用焊矩6向立板2的坡口3和下板1的焊接部连续地供给。这里，焊丝7通过从电弧焊用的电源装置(未图示)供给焊接电流，从而如图2所示，产生朝向下板1的上表面1A的电弧。并且，通过由该电弧的发热而使焊丝7等熔融，从而可以形成后述的根部焊道8。

另外，焊矩6向立板2的坡口3和下板1的焊接部供给例如含有80％氩气的由氩-二氧化碳混合气体构成的保护气体。并且，该保护气体覆盖从焊丝7产生的电弧及坡口3和下板1的焊接部等而与大气隔断。由此，可以抑制生成成为焊接缺陷的原因的氧化物、氮化物。

下面，说明焊接下板1和立板2的坡口3形成T型接头的方法。

首先，说明板材组装工序。在该板材组装工序中，如图1及图2所示，通过衬垫4将立板2组装到下板1的上表面1A侧而成T字形。由此，在坡口3的前端部3A和下板1的上表面1A之间形成有间隙5的状态下，将立板2配置在该下板1上而成T字形。这时，立板2使用组装夹具等(未图示)保持在该位置。

其次，说明第一焊接工序。在该第一焊接工序中，将焊矩6及利用该焊矩6供给的焊丝7配置在设置于立板2的坡口3的表面3B侧。这里，如图2所示，形成于坡口3的前端部3A和下板1的上表面1A之间的上下方向的间隙5的尺寸G1设定为比焊丝7的直径d更大。

另外，若设从坡口3的前端部3A向下板1下垂的假想线为S1-S1，设该假想线S1-S1和下板1的上表面1A的交点为P1，则将焊丝7配置在其中心线O-O在交点P1的位置附近与下板1的上表面1A相交的位置。由此，焊丝7在比从坡口3的前端部3A下垂的假想线S1-S1与下板1的上表面1A的交点P1更靠坡口3的背面3C侧，即在比交点P1更靠前方产生电弧。

在该状态下，在使焊矩6向立板2的长度方向(图1中的箭头A方向)移动的同时，从电弧焊用的电源装置(未图示)对焊丝7供给焊接电源。并且，从焊矩6向立板2的坡口3和下板1的焊接部供给例如由含有氩气的混合气体构成的保护气体。

由此，从焊丝7的前端产生电弧。并且，该电弧通过设置于立板2上的坡口3的前端3A和下板1之间的间隙5导向下板1的上表面1A中坡口3的背面3C侧。这样一来，从配置在坡口3的表面3B侧的焊丝7向下板1中坡口3的背面3C侧产生电弧。并且，由于焊丝7和下板1的上表面1A因该电弧引起的发热而熔融，如图3所示，在坡口3的背面3C侧形成根部焊道8。该根部焊道8在与坡口3(立板2)之间残存间隙5的状态下，沿立板2的长度方向连续地形成为直线状。

该场合，焊丝7在从坡口3的前端部3A下垂的假想线S1-S1与下板1的交点P1的附近产生电弧。因此，在坡口3的表面3B侧不会产生电弧，而在坡口3的背面3C侧可以在下板1的上表面1A的位置产生电弧。其结果，能由电弧可靠地形成根部焊道8。

并且，坡口3的前端部3A和下板1之间的间隙5的尺寸G1设定为比焊丝7的直径d更大。这时，从焊丝7产生的电弧，其直径一边从焊丝7的前端逐渐向径向扩大，一边通过坡口3和下板1之间的间隙5导向坡口3的背面3C侧。但是，通过将间隙5的尺寸G1设定为比焊丝7的直径d更大，从而可以抑制坡口3的前端侧因电弧而熔融，并在位于坡口3的背面3C侧的下板1上形成良好的根道焊缝8。

另外，作为覆盖电弧的保护气体使用含有氩气的混合气体。由此，如图3所示，即使在使焊矩6相对下板1倾斜的状态下从焊丝7产生电弧而形成有根部焊道8的场合，也能使该根部焊道8的焊道边界成为平滑的形状。因而，例如通过使用二氧化碳气体作为保护气体而可以防止在根部焊道的焊缝边界产生应力集中。

接着，说明第二焊接工序。在该第二焊接工序中，在沿着立板2的长度方向下板1的上表面1A侧形成有根部焊道8之后，再一边向立板2的长度方向移动焊矩6，一边向焊丝7供给焊接电流。由此，从焊丝7的前端向根部焊道8产生电弧，使焊丝7、下板1的上表面1A侧、立板2的坡口3、根部焊道8熔融。因此，如图4所示，在下板1和坡口3及根部焊道8之间形成第一层焊缝9，该第一层焊缝9沿着立板2的长度方向连续地形成为直线状。

这时，如图3所示，在第一焊接工序中形成于下板1上的根部焊道8和坡口3的前端部3A之间残留有间隙5。因此，在第二焊接工序中，焊丝7在与第一焊接工序中产生电弧的方向相同的方向，即从坡口3的表面3B侧通过间隙5在坡口3的背面3C侧产生电弧。因此，能可靠地将从焊丝7产生的电弧通过间隙5导向坡口3的背面3C侧。这时，下板1的上表面1A中形成于立板2的背面3C侧的根部焊道8作为电弧的防坡堤发挥作用。从而，能够可靠地利用该电弧使根部焊道8和下板1及立板2的坡口3熔融。

另外，第二焊接工序的焊矩6的移动速度设定成比第一焊接工序的焊矩6的移动速度还小。由此，能使根部焊道8、坡口3的前端侧、下板1充分地熔融，如图4所示，在坡口3的背面3C和下板1之间形成具有大的脚长L1的第一层焊缝9，由此，可以将下板1和立板2的坡口3牢固地接合。

进而，对第二焊接工序后进行的第三焊接工序进行说明。在该第三焊接工序中，在根部焊道8和坡口3及下板1之间形成有第一层焊缝9之后，再一边使焊矩6向立板2的长度方向移动，一边从焊丝7的前端向第一层焊缝9产生电弧。并且，通过利用由该电弧的发热而使焊丝7、第一层焊缝9、立板2的坡口3和下板1的上表面1A侧熔融，从而如图5所示，在第一层焊缝9和坡口及下板1之间形成第二层焊缝10。该场合，第二层焊缝10沿着立板2的长度方向连续地形成直线状。

以上，如已说明的那样，在第二焊接工序中，在坡口3和下板1之间，在坡口3的背面3C侧形成具有大的脚长L1的第一层焊缝9。并且在第三焊接工序中，在第一层焊缝9和坡口3及下板1之间，在坡口3的表面3B侧形成具有大的脚长L2的第二层焊缝10。

其结果，即使在从设于立板2上的坡口3的表面3B侧进行单面焊接时，也可以在坡口3的背面3C侧形成具有大的脚长L1的第一层焊缝9，而在坡口3的表面3B侧形成具有大的脚长L2的第二层焊缝10。由此，可以将配置成T字形的下板1和立板2进行牢固的接合。

这样，根据第一实施方式，在组装工序中，在设于立板2上的坡口3的前端部3A和下板1之间形成间隙5。接着，在第一焊接工序中，通过从配置于坡口3的表面3B侧的焊丝7经间隙5而向坡口3的背面3C侧产生电弧，从而在坡口3的背面3C侧形成根部焊道8。进而，在接着第一焊接工序的第二焊接工序中，使下板1和立板2的坡口3及根部焊道8熔融而形成第一层焊缝9。

因此，在实施了板材组装工序之后，可以地实施第一焊接工序和第二焊接工序。从而，可以在一个作业场所高效地实施组装工序，第一焊接工序、第二焊接工序。因此，在第一实施方式中，与现有技术那样，为了在各个不同的作业场所实施形成根部焊道的第一焊接工序，板材组装工序和第二焊接工序而在不同的作业场所往返多次的情况比较，可以提高焊接下板1和立板2时的作业效率。

另外，在第一焊接工序中在下板上所形成的根部焊道8沿着下板1和配置于该下板1上的立板2的坡口3之间的间隙5而形成。因此，可以不需要现有技术那样在下板1上形成有根部焊道8之后进行立板2对该根部焊道8的定位作业，可以进一步提高焊接下板1和立板2时的作业效率。

另外，根据第一实施方式，在第二焊接工序中在根部焊道8和坡口3及下板1之间形成有第一层焊缝9之后，在第三焊接工序中在第一层焊缝9和坡口3及下板1之间形成有第二层焊缝10。

其结果，即使在从设于立板2上的坡口3的表面3B侧进行单面焊接时，也可以在坡口3的背面3C侧形成具有大的脚长L1的第一层焊缝9，而在坡口3的表面3B侧形成具有大的脚长L2的第二层焊缝10。因此，可以利用两层焊缝9、10将配置成T字形的下板1和立板2进一步牢固地接合。

另外，将立板2的坡口3与下板1之间的间隙5的尺寸G1设定得比焊丝7的直径d更大。由此，即使在例如将在第一焊接工序中从焊丝7产生的电弧的直径从焊丝7的前端向径向逐渐扩大的同时通过坡口3和下板1之间的间隙5向坡口3的背面3C侧导出的场合，也能抑制坡口3的前端侧由于电弧而熔融。其结果，可以在坡口3的背面3C侧形成良好的根部焊道8。

并且，焊丝7在从坡口3的前端部3A下垂的假想线S1-S1和交点P1的位置附近产生电弧。因此，可以在坡口3的表面3B侧不会产生电弧，而在坡口3的背面3C侧且在下板1的上表面1A的位置产生电弧。其结果，可以利用该电弧而在坡口3的背面3C侧可靠地形成根部焊道8。

再有，在第二焊接工序中，焊丝7在与由第一焊接工序产生电弧的方向相同的方向，即在从坡口3的表面3B侧通过间隙5而在坡口3的背面3C侧产生电弧。因此，可以利用电弧使根部焊道8、下板1、立板2的坡口3这三个部分可靠地熔融，可以提高下板1和立板2的接合强度。

其次，图6至图10表示本发明的T型接头的焊接方法的第二实施方式

这里，本实施方式的特征在于将立板的下端部做成具有平坦底面的平坦面。此外，在第二实施方式中，对于与上述第一实施方式相同的结构要素标上相同的标号而省略其说明。

图中，标号11是与下板1一起构成T型接头的立板，该立板11用于本实施方式来代替第一实施方式所使用的立板2。这里，立板11与第一实施方式的立板2基板上相同地例如用钢的板材等形成为平板状。但是，立板11在其下端部(下板1的上表面侧)做成后述的平坦面11C这点上与第一实施方式的立板2不同。

这里，设于立板11的下端部的平坦面11C做成例如切断钢的板材时的切断面，成为未进行坡口加工等的具有平坦底面的平坦面。并且，如图6所示，通过薄板状的衬垫12将立板11组装在下板1的上表面1A上而呈T字形。由此，在立板11的平坦面11C和下板1的上表面1A之间形成上下方向的间隙13。

这里，立板11的平坦面11C和下板1的上表面1A之间的间隙13的尺寸G2设定成比从配置于立板11的表面11A侧的焊矩6供给的焊丝7的直径d更大。因此，焊丝7不会与下板1的上表面1A和立板11的平坦面11C接触，而从焊矩6的前端侧向立板11的背面11B侧延伸(参照图7)。

由此，从焊丝7的前端产生电弧时，则使该电弧通过间隙13而向立板11的背面11B侧导出。另外，若设从立板11的背面11B向下板1下垂的假想线为S2-S2，设该假想线S2-S2和下板1的上表面1A的交点为P2，则将焊丝7配置在其中心线O-O在交点P2的位置附近与下板1的上表面1A相交的位置。由此，则使焊丝7在比假想线S2-S2与下板1的上表面1A的交点P2更靠立板11的背面11B侧产生电弧。

下面，对焊接下板1和立板11的平坦面11C而形成T型接头的方法进行说明。

首先，在图6所示的板材组装工序中，借助于衬垫12将立板11组装在下板1的上表面1A侧而呈T字形。由此，在平坦面11C和下板1的上表面1A之间形成有间隙13的状态下将立板11配置在该下板1上面呈T字形。并且，使用组装夹具等(未图示)将立板11保持在该位置。

接着，在图7和图8所示的第一焊接工序中，在立板11的表面11A侧配置焊矩6和焊丝7。这时，如图7所示，若设从立板11的背面11B向下板1下垂的假想线为S2-S2和下板1的上表面1A的交点为P2，则将焊丝7配置在其中心线O-O在交点P2的位置附近与下板1的上表面1A相交的位置。

在该状态下，在使焊矩6向立板11的长度方向(图6中的箭头A方向)移动的同时从焊丝7产生电弧。并且，从焊矩6向立板11的平坦面11C和下板1的焊接部供给例如由含有氩气的混合气体构造的保护气体。

由此，从焊丝7产生的电弧通过立板11的平坦面11C和下板1之间的间隙13而从立板11的表面11A侧向背面11B侧导出。并且，通过利用该电弧使焊丝7和下板1的上表面1A侧熔融，从而如图8所示，在立板11的背面11B侧形成根部焊道14。该根部焊道14在与平坦面11C之间残留了间隙13的状态下、沿立板11的长度方向连续地形成直线状。

这时，焊丝7在从立板11的背面11B侧下垂的假想线S2-S2和下板1的交点P2附近产生电弧。因此，在立板11的表面11A侧或立板11和下板1之间的间隙13内不会产生电弧。由此，可以在立板11的背面11B侧产生电弧，可以可靠地形成根部焊道14。

接着，在图9所示的第二焊接工序中，在立板11的背面11B侧形成有根部焊道14之后，再使焊矩6向立板11的长度方向移动。并且，从焊丝7的前端向根部焊道14产生电弧，使焊丝7、下板1的上表面1A、立板11的平坦面11C和根部焊道14熔融。由此，可以在下板1和立板11及根部焊道14之间沿着立板11的长度方向形成呈直线状连续的第一层焊缝15。

该场合，焊丝7在与由第一焊接工序产生电弧的方向相同的方向，即从立板11的表面11A侧向立板11的背面11B侧产生电弧。这时，在下板1的上表面1A中形成于立板11的背面11B侧的根部焊道14作为电弧的防坡堤发挥作用。由此，可以使未形成坡口的立板11的平坦面11C、下板1、根部焊道14充分地熔融。其结果，可以利用第一层焊缝15封闭下板1与立板11的平坦面11C之间的间隙13。

接着，在图10所示的第三焊接工序中，在下板1和立板11的平坦面11C和根部焊道14之间形成有第一层焊缝15之后，再使焊矩6向立板11的长度方向移动。并且，从焊丝7的前端向第一层焊缝15产生电弧。

由此，焊丝7、第一层焊缝15、立板11的平坦面11C和下板1的上表面1A熔融。其结果，可以在第一层焊缝15和平坦面11C及下板1之间，沿着立板11的长度方向形成呈直线状连续的第二层焊缝16。

以上，如所说明的那样，即使在从下端部未进行坡口加工而成为平坦面11C的立板11的表面11A侧进行单面焊接的情况下，也能在立板11的背面11B侧形成具有大的脚长L1′的第一层焊缝15。并且，可以在立板11的表面11A侧形成具有大的脚长L2′的第二层焊缝16。其结果，可以将配置成T字形的下板1和立板11进行牢固的接合。

并且，根据第二实施方式，通过将立板11的下端部做成不进行坡口加工的平坦面11C，从而可以省略在立板1上形成坡口的工序。其结果，可以降低T型接头的制造成本。

下面，参照图11至图15对作为本发明的T型接头的焊接方法的应用例子，利用作为下板的上下凸缘板和作为立板的左右腹板形成空心结构件的情况进行说明。

首先，标号21表示使用本发明的T型接头的焊接方法所形成的空心结构件。该空心结构件21用作例如液压挖掘机的悬臂、臂等。这里，空心结构件21如图11所示，利用在上下方向相对的下凸缘板22、上凸缘板23以及在左右方向相对并配置在各凸缘板22、23之间的左腹板24、右腹板25形成为断面呈封闭结构的方筒状体。

并且，在形成该空心结构件21的场合，首先，如图12所示，准备一个凸缘板例如下凸缘板22。随后，将一个腹板例如左腹板24呈T字形组装在下凸缘板22上。该场合，在腹板24的上端侧和下端侧分别形成倾斜成レ字形的レ形坡口24A(以下称为坡口24A)。

然后，在下凸缘板22中靠左右方向一侧的位置，借助于薄板状的衬垫26将左腹板24组装成T字形。由此，在下凸缘板22和腹板24的坡口24A之间沿其全长形成间隙27。

在该状态下，在左腹板24的表面24B侧配置焊矩6和焊丝7。使焊矩6沿左腹板24的长度方向移动的同时从焊丝7的前端产生电弧。由此，可以与上述第一实施方式同样，在下凸缘板22和左腹板24之间形成由根部焊道、第一层焊缝、第二层焊缝构成的焊缝28。

由此，仅通过从左腹板24的表面24B侧进行单面焊接，就能在左腹板24的坡口24A和下凸缘板22之间形成人字形的焊缝28，可以将左腹板24牢固地接合在下凸缘板22上。

并且，在将左腹板24接合在下凸缘板22上之后，例如如图13所示，使下凸缘板22在水平方向旋转180度。然后，将右腹板25呈T字形组装在下凸缘板22的上表面侧。该场合，右腹板25与左腹板25同样，在其上端侧和下端侧形成レ形坡口25A(以下，称为坡口25A)。

随后，借助于衬垫26将右腹板25呈T字形组装在下凸缘板22中的靠左右方向的另一侧的位置。由此，在下凸缘板22和右腹板25的坡口25A之间沿其全长形成间隙27。在该状态下，使用焊矩6从右腹板25的表面25B侧进行单面焊接，从而可以在右腹板25和下凸缘板22之间形成人字形的焊缝29。

接着，在将左右腹板24、25接合在下凸缘板22上之后，如图14所示，准备上凸缘板23。并且，将已接合在下凸缘板22上的左右腹板24、25的坡口24A、25A分别借助于衬垫26组装在上凸缘板23上，在上凸缘板23和左腹板24的坡口24A之间、在上凸缘板23和右腹板25的坡口25A之间分别沿其全长形成间隙27。

在该状态下，使用焊矩6从左腹板24的表面24B侧进行单面焊接。由此，可以在左腹板24和上凸缘板23之间从左腹板24的表面24B侧沿背面侧形成人字形的焊缝30。

进而，如图15所示，使用焊矩6从右腹板25的表面25B侧进行单面焊接。由此，在右腹板25和上凸缘板23之间从右腹板25的表面25B侧沿背面侧形成人字形的焊缝31。

这样，根据本发明的T型接头的焊接方法，在利用两块凸缘板22、23和两块腹板24、25来形成断面呈封闭结构的空心结构件21的场合，不必从该空心结构件21的内侧进行焊接作业。即，仅仅通过从空心结构件21的外侧(腹板24、25的表面24B、25B侧)进行单面焊接，就能在凸缘板22、23与腹板24、25的接合部形成具有平滑的人字形的焊缝28、29、30和31。

其结果，为了形成空心结构件21，可以提高在将两块凸缘板22、23和两块腹板24、25相互进行焊接时的作业效率。因此，还能够降低空心结构件21的制造成本。

而且，例如没有必要为了焊接下凸缘板22和左腹板24而从空心结构件21的内侧进行角焊。因此，没有必要在下凸缘板22等上设置焊接作业用的孔。其结果，可以抑制因设置作业孔导致的空心结构件21强度的降低，可以提高空心结构件21的可靠性。这与焊接其它的凸缘板和其它的腹板的情况也相同。

另外，在上述实施方式中，作为向下板1和立板2的坡口3的焊接部产生电弧的焊接电极(消耗电极)，以使用了焊丝7的情况为例进行了说明。但是本发明不限定于此，例如也可以将棒状的焊条用作焊接电极。

Claims (7)

1.一种T型接头的焊接方法，在对配置成T字形的下板和立板进行焊接而成的T型接头的焊接方法中，其特征在于：

包括：板材组装工序、第一焊接工序、第二焊接工序；

上述板材组装工序是在上述立板的下端部和上述下板的上表面之间形成有间隙的状态下，将上述立板呈T字形组装在上述下板上；

上述第一焊接工序是在上述板材组装工序中将上述下板和上述立板组装成T字形的状态下，从配置于上述立板的表面侧的焊接电极产生电弧，使上述焊接电极和下板熔融而在上述立板的背面和上述下板之间残留上述间隙的同时，在上述下板上形成根部焊道；

上述第二焊接工序是在上述第一焊接工序之后，从配置于上述立板的表面侧的焊接电极产生电弧，使上述焊接电极、下板、立板的下端部和根部焊道熔融而形成焊缝并将上述下板和上述立板的下端部接合。

2.根据权利要求1所述的T型接头的焊接方法，其特征在于：在上述第二焊接工序之后，还具有第三焊接工序，该工序从上述焊接电极朝向在上述第二焊接工序中形成的第一层焊缝产生电弧，使上述焊接电极、第一层焊缝、下板和立板的下端部熔融，形成除上述第一层焊缝外的第二层焊缝。

3.根据权利要求1所述的T型接头的焊接方法，其特征在于：使用消耗电极来作为上述焊接电极，上述间隙的尺寸设定为比该消耗电极的外径尺寸更大。

4.根据权利要求1所述的T型接头的焊接方法，其特征在于：在上述立板的下端部设置坡口，在上述第一焊接工序中，上述焊接电极的构成为：在从上述坡口的前端部下垂的假想线与上述下板的交点位置附近产生电弧。

5.根据权利要求1所述的T型接头的焊接方法，其特征在于：上述立板的下端部做成具有平坦底面的平坦面，在上述第一焊接工序中，上述焊接电极的构成为：在使上述平坦面与上述下板面对的状态下，在从上述立板的背面下垂的假想线与上述下板的交点位置附近产生电弧。

6.根据权利要求1所述的T型接头的焊接方法，其特征在于：在上述第二焊接工序中，上述焊接电极的构成为：在与上述第一焊接工序所产生的电弧的产生方向相同的方向上产生电弧。

7.根据权利要求1所述的T型接头的焊接方法，其特征在于：使用含有氩气的混合气体来作为覆盖上述电弧的保护气体。

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