JP2000254775A - ステンレス鋼の溶接工法 - Google Patents

ステンレス鋼の溶接工法

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JP2000254775A
JP2000254775A JP5964199A JP5964199A JP2000254775A JP 2000254775 A JP2000254775 A JP 2000254775A JP 5964199 A JP5964199 A JP 5964199A JP 5964199 A JP5964199 A JP 5964199A JP 2000254775 A JP2000254775 A JP 2000254775A
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welding
cooling
stainless steel
injection device
welded
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Masuo Kumakura
益男 熊倉
Shinichi Mori
新一 盛
Yoichiro Takada
陽一郎 高田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ビールタンク胴板等の溶接母材にジャケット
等の被溶接部材をすみ肉溶接する際に、溶接母材の裏面
の酸化を防止し、この裏面を変色させないようにしたス
テンレス鋼の溶接工法を提供する。 【解決手段】 溶接母材21に対し被溶接部材7をすみ
肉溶接するステンレス鋼の溶接工法において、上記溶接
母材21がステンレス鋼であって、裏面を鏡面仕上げす
る必要のある構造物を構成し、上記溶接母材21を裏面
から冷却してすみ肉溶接を行うようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼の裏
面の酸化を防止しながら溶接を行うようにしたステンレ
ス鋼の溶接工法に関する。すなわち、本発明は、ビール
発酵タンク等の溶接母材にジャケット等の被溶接部材を
すみ肉溶接するために、特に好適に適用することができ
るステンレス鋼の溶接工法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばビール発酵タンクのよう
に、薄肉ステンレス製の胴板の外側にジャケットを溶接
することが行われている。一方、ビール発酵タンクは、
醸造されるビールの品質を保つために、発酵液と接触す
る本体内部側を鏡面加工している。ところが、このよう
な薄肉ステンレス製のタンクの場合、ジャケットが溶接
された面の裏面(本体内部側)が溶接に伴って酸化し、
変色を起こすことがあった。このように変色した面に発
酵液が接触することは上記した品質保持の観点から好ま
しくない。そこで、溶接後、鏡面仕上げ作業を再度行う
必要があった。このように再度鏡面仕上げを行うこと
は、製造工程上の大きな負担となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
対してなされたものであり、ビールタンク胴板等の溶接
母材にジャケット等の被溶接部材をすみ肉溶接する際
に、溶接母材の裏面の酸化を防止し、この裏面を変色さ
せないようにしたステンレス鋼の溶接工法を提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、溶接母材に対し被溶接部材をすみ肉溶接
するステンレス鋼の溶接工法において、上記溶接母材が
ステンレス鋼であって、裏面を鏡面仕上げする必要のあ
る構造物を構成し、上記溶接母材を裏面から冷却してす
み肉溶接を行うようにしたことを特徴とする。本発明が
適用される対象は、上記溶接母材がステンレス鋼であっ
て、裏面を鏡面仕上げする必要のある構造物である。こ
のような構造物としては、ビール発酵タンクその他のア
ルコール醸造用タンク、食品製造用タンク、薬品製造用
タンクを挙げることができる。
【0005】被溶接部材としては、溶接母材によって構
成されるタンクの冷却を行うための冷却用ジャケットを
挙げることができる。本発明に係るステンレス鋼の溶接
工法では、溶接部の酸化を確実に防止するため、溶接装
置と冷却装置とを同期運転するようにすることが好適で
ある。冷却装置は最も一般的には、水を冷媒として、溶
接部の裏面から噴射する噴射装置である。溶接装置は溶
着金属を用いて溶接を行う溶接トーチが一般的である。
本発明の好ましい実施の形態では、溶接装置と同期させ
た冷却装置の冷却効果により、タンク胴板(溶接母材)
内面の焼跡(溶接による酸化)を防止することができ
る。これにより、従来の溶接工法で必要とされていた溶
接後の胴板内面の研磨作業を省略することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下に添付図面に示した実施の形
態を参照しながら、本発明に係るステンレス鋼の溶接工
法を説明する。図1は、本発明に係るステンレス鋼の溶
接工法の適用対象となるビール発酵タンクの一実施の形
態についてその概観を示す斜視図である。このビール発
酵タンク1は、中空の容器であり、直胴本体部2とコニ
カル本体部3とから成り、全体がスカート部4に支えら
れる構成となっている。最上部は、トップマンホール5
を備えた鏡板6である。
【0007】ビールは、大麦を発芽させた麦芽を糖化
し、これにホップを加えてビール酵母で発酵させたアル
コール濃度が約5%程度の発酵酒である。通常、麦芽ア
ミラーゼによる糖化プロセスが終了した後にアルコール
発酵を行う2段階工程が行われる。このような発酵を、
図1に示すようなビール発酵タンク1で行う。アルコー
ル発酵を行うにあたっては、発酵条件を良好に保つため
に、冷却することが必要であり、直胴本体部2とコニカ
ル本体部3の縦方向に複数の冷却用ジャケット7を設け
ている。この冷却用ジャケット7は、円周に沿って設け
たジャケットヘッダ8を介して、相互に連通している。
これらの冷却用ジャケット7およびジャケットヘッダ8
に冷媒が流れることによって、ビール発酵タンク1を冷
却し、発酵温度条件を所定の範囲とする。直胴本体部2
とコニカル本体部3とは、ステンレス鋼製であり、好適
にはオーステナイト鋼、最も好適にはSUS304で構
成する。肉厚は、通常4〜6mmである。一般的には、
図2に示すような胴板21を複数組み上げ、直胴本体部
2とコニカル本体部3とを各々製造する。そして、図3
に示すように、この胴板21に冷却用ジャケット7、ジ
ャケットヘッダ8等を溶接する。なお、冷却用ジャケッ
ト7は、通常1.5〜2mmであり、胴板21と同材質
で構成する。
【0008】本発明に係るステンレス鋼の溶接工法は、
溶接母材である胴板21に被溶接部材である冷却用ジャ
ケット7を溶接する際の溶接手法に特徴がある。図4〜
図6を参照しながら、本発明に係るステンレス鋼の溶接
工法について、一実施の形態を説明する。本実施の形態
では、図4、5に示すように、胴板21にジャケット7
を置いて、溶着金属を用い、溶接トーチ22ですみ肉溶
接を行う。同時に、溶接トーチ22によるすみ肉溶接を
行う裏面(タンクの内部側面)側を、冷却水を噴射装置
23によって噴射して冷却する。冷却する際、胴板21
の温度を、約400℃以下、好ましくは100〜120
℃とすることが好適である。
【0009】冷却水の噴射によって冷却される位置と、
すみ肉溶接を行う位置とは冷却効果が確保されるような
関係に置く必要がある。そこで、本実施の形態では、図
6に示す同期手段を採用している。この同期手段では、
門型の支持部61の一方の腕62に溶接トーチ22を設
置し、他方の腕63に噴射装置23を設置している。図
示しない駆動手段によって、支持構造61を上下すれ
ば、溶接トーチ22と噴射装置23の位置関係を保持し
て溶接位置を移動することができる。したがって、溶接
トーチ22の溶接位置に対し、噴射装置23による冷却
位置を適切に初期設定すれば、両者を確実に同期させる
ことができる。同期させるにあたっては、溶接トーチ2
2と噴射装置23とを胴板21を挟んでできるだけ近接
させることが好ましいが、多少のずれがあっても、上記
した冷却温度を保持する限り許容される。なお、制御部
分を設けることにより、溶接トーチ22、噴射装置2
3、支持構造61の動作は相互に連携するようにし、自
動運転が可能となる。また、溶着金属の送り出しと、溶
接トーチの稼動状況の制御も公知の手段によって行うこ
とができる。噴射装置23は、図示しないポンプ等の水
供給手段と接続し、上記制御部分からの制御信号によっ
て、水の噴射量を適切に保つことができる。
【0010】本実施の形態によれば、溶接トーチ22に
よる冷却用ジャケット7の胴板21への溶接に際し、胴
板21の裏面から噴射装置23により冷却水が噴射され
る。したがって、胴板21の裏面の温度が下がり、かつ
空気に触れないため、酸化による変色が確実に防止され
る。また、溶接トーチ22と噴射装置23とを同期させ
ることによって、冷却水を無駄なく確実に供給すること
ができる。なお、胴板21を上記した4〜6mmの肉厚
のSUS304で構成する場合には、このような水冷を
溶接中に行っても割れを生じることがないことを本発明
者らは確認している。本実施の形態では、上記したよう
に、胴板21の裏面の酸化を防止し、変色を防止するの
で、このような裏面を再度研磨して鏡面仕上げする等の
工程が不要となり、製造工程上の負担およびコスト上の
負担を大きく軽減することができる。
【0011】次に、図7は、本発明に係るステンレス鋼
の溶接工法に用いられる同期手段の別の形態を示す。こ
の実施の形態では、支持部71に溶接トーチ22を上下
動可能に支持し、噴射装置23を上下に巻き上げ可能に
支持している。巻き上げ手段73は、チェーン72等を
用い、このようなチェーン72の所定位置に噴射装置2
3を装着する。溶接トーチ22の上下動と、噴射装置2
3の巻き上げ動作とは図示しない制御部によって行うこ
とができる。溶接トーチ22の上下動も上記巻き上げ手
段73と連動する別の巻き上げ手段(図示せず)を用い
ることにより、溶接トーチ22と噴射装置23を同期し
て上下させることができる。この実施の形態において
も、溶着金属の送り出しと、溶接トーチの稼動状況の制
御を公知の手段によって行うことができる。また、噴射
装置23は、図示しないポンプ等の水供給手段と接続
し、上記制御部分からの制御信号によって、水の噴射量
を適切に保つことができる。
【0012】次いで、図8は、本発明に係るステンレス
鋼の溶接工法に用いられる同期手段のさらに別の形態を
示す。この実施の形態では、一方のチェーン81に溶接
トーチ22を上下動可能に支持し、他方のチェーン82
に噴射装置23を上下動可能に支持している。チェーン
81、82の一方は図示しない駆動手段によって駆動さ
れる。チェーン81を含むチェーン連鎖のスプロケット
83は、同軸の歯車84を備える。また、チェーン82
を含むチェーン連鎖のスプロケット85は、同軸の歯車
86を備える。歯車84と86は、歯合し、歯数が同一
である。したがって、図示の位置に支持された溶接トー
チ22と噴射装置23とは、いずれかのチェーン連鎖を
駆動することによって同一の上下方向に動く。すなわ
ち、これら溶接トーチ22と噴射装置23の同期を行う
ことができる。この実施の形態においても、溶着金属の
送り出しと、溶接トーチの稼動状況の制御を公知の手段
によって行うことができる。また、噴射装置23は、図
示しないポンプ等の水供給手段と接続し、上記制御部分
からの制御信号によって、水の噴射量を適切に保つこと
ができる。
【0013】本発明は、上記説明した実施の形態に限定
されることなく、その技術的思想の範囲内における修飾
・変更・付加はすべて本発明に含まれる。たとえば、溶
接母材の裏面の冷却は、裏面全体を冷却水をはった容器
の水面に触れさせて冷却することができる。また、冷却
するための水を他の冷媒とすることもできる。
【0014】
【発明の効果】上記したところから明かなように、本発
明によれば、ビールタンク胴板等の溶接母材にジャケッ
ト等の被溶接部材をすみ肉溶接する際に、溶接母材の裏
面の酸化を防止し、この裏面を変色させないようにした
ステンレス鋼の溶接工法が提供される。このように溶接
母材の裏面の酸化を防止し、変色を防止するので、この
ような裏面を再度研磨して鏡面仕上げする等の工程が不
要となり、製造工程上の負担およびコスト上の負担を大
きく軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の適用の対象となるビール発酵タンクの
一実施の形態について、その概観を示す斜視図である。
【図2】ビール発酵タンクの胴板について、その実施の
形態を説明する斜視図である。
【図3】ビール発酵タンクの胴板に冷却用ジャケットを
載置した状態を説明する斜視図である。
【図4】ビール発酵タンクの胴板に冷却用ジャケットを
溶接する状態を説明する図3のA−A線による断面図であ
る。
【図5】ビール発酵タンクの胴板に冷却用ジャケットを
溶接する状態を説明する側面図である。
【図6】溶接トーチと噴射装置との同期手段について、
その一実施の形態を説明する概念図である。
【図7】溶接トーチと噴射装置との同期手段について、
他の実施の形態を説明する概念図である。
【図8】溶接トーチと噴射装置との同期手段について、
さらに他の実施の形態を説明する概念図である。
【符号の説明】
1 ビール発酵タンク 2 直胴本体部 3 コニカル本体部 4 スカート部 5 トップマンホール 6 鏡板 7 冷却用ジャケット 8 ジャケットヘッダ 21 胴板 22 溶接トーチ 23 噴射装置 71 支持部 72 チェーン 81、82 チェーン 83、85 スプロケット 84、86 歯車
フロントページの続き (72)発明者 高田 陽一郎 神奈川県横浜市中区錦町12番地 三菱重工 業株式会社横浜製作所内 Fターム(参考) 4E001 AA03 BB05 BB06 BB11 CA03 CC04 DA05 DD07 DF09 QA02 4E081 AA01 AA14 BA03 BA41 CA05 CA07 DA12 DA31 YL01 YL07 YX03 YX20

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶接母材に対し被溶接部材をすみ肉溶接
    するステンレス鋼の溶接工法において、上記溶接母材が
    ステンレス鋼であって、裏面を鏡面仕上げする必要のあ
    る構造物を構成し、上記溶接母材を裏面から冷却してす
    み肉溶接を行うようにしたことを特徴とするステンレス
    鋼の溶接工法。
  2. 【請求項2】 溶接母材がビール発酵タンクの胴板であ
    ることを特徴とする請求項1のステンレス鋼の溶接工
    法。
  3. 【請求項3】 上記被溶接部材が冷却用ジャケットであ
    ることを特徴とする請求項1または2のステンレス鋼の
    溶接工法。
  4. 【請求項4】 溶接を行うための溶接装置と溶接母材を
    裏面から冷却するための冷却装置とを同期運転するよう
    にしたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかのステ
    ンレス鋼の溶接工法。
  5. 【請求項5】 上記冷却装置により、上記溶接母材の裏
    面から水を噴射して冷却を行うようにしたことを特徴と
    する請求項1〜4のいずれかのステンレス鋼の溶接工
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005313228A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 Toho Sheet & Frame Co Ltd ドラム缶中埋め溶接方法
CN111872615A (zh) * 2020-08-04 2020-11-03 四川皇龙智能破碎技术股份有限公司 一种辊筒镶块焊接装置及其方法

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