JP2003048067A - 導管及び配管の片側溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、導管の溶接は片側から裏波溶接施工す
る方法が標準になっている。この方法は、継手目違いの
発生しやすい状況で全姿勢で裏波溶接する場合に溶け落
ちや融合不足などの溶接欠陥が発生しやすく、能率面か
ら問題である。 【解決手段】 継手溶接時に裏当金や裏当材を用いず、
部材の接合端面部に溶接熱源により溶融しない裏当材を
用いる等の方法で肉盛溶接し板厚を増大させてから、継
手溶接予定部の部材端部の開先加工を行い、継手溶接施
工では該開先加工部を相手部材にあてがい、開先部にカ
ットワイヤ又は鉄粉を充填した後、部材板厚を越える有
効のど厚が得られるようにして、溶接継手層又はパスの
専任溶接者を決めて継手溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導管及び配管等に
おいて、溶接継手部材端面部の裏面に肉盛溶接を行った
後、消耗式の裏当金や裏当材を用いず、部材を片側から
溶接施工する片側溶接方法で継手溶接し、溶接継手部材
端面部の部材の板厚を超えるのど厚を獲得する技術の方
法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の技術では、図１に示すように、開
先を取った管同志１と２を突き合わせ、溶接は管の外側
から即ち片側から、図２に示すように裏波溶接を行い、
施工するのが標準になっている。稀には、導管内面に裏
当金を当てて、継手本溶接を実施する場合がある。そし
て、従来の方法では、部材の接合予定端部の開先加工を
してから、仮付溶接及び継手本溶接を行っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法は、図１に
示すように管部材１及び２を、通常、開先角度７を６０
〜７０°にして開先加工を実施してから突き合わせて、
図２のように裏当金なしで初層溶接を裏波溶接している
が、裏当金がないため溶融金属が溶け落ち易く該裏波溶
接が難しい。その為、外裏波溶接には特殊な技量が必要
になってくる。また、図１８に示すように、管部材１と
２の直径１Ｐと２Ｐ、肉厚１Ａと２Ａ、又は真円度が異
なると、管同志の目違い１２が生じ該裏波溶接が非常に
難しくなる。その上、固定管では下向き・立向き・上向
きの全姿勢溶接が要求されるので溶接が更に難しくな
る。このような状況があるので、導管の周溶接は、特に
直径１０インチ以上の管では、半自動及び自動溶接によ
る施工が難しく、手動によるＴＩＧ溶接又は被覆アーク
溶接法により実施するのがほとんどである。

【０００４】更に、従来の方法で、稀に、導管内面に裏
当金を用いた場合は、目違い等が発生した場合に段差が
できたりして裏当金の取付が極めて難しくなると言う問
題がある。

【０００５】

【目的】本発明は、導管及び配管の初層溶接の難しさを
改善し、更に能率を向上させることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
為には、裏当金に代わる安定な裏波溶接を可能にし、且
つ目違いに鈍感で、且つ高能率な手段を講ずる必要があ
る。

【０００７】そこで、請求項１の発明に係る方法では、
図２６に示すような溶接後に継手に残留する裏当金３を
用いず、開先加工前の突合せ継手部材１又は２の片方の
端面又は両端面に、図３に示すように、アーク熱等の溶
接熱源により溶融しない金属又は非金属の裏当材８をあ
てがい、溶接継手端面部の裏面と該裏当材８との間で所
定の形状に肉盛溶接９を行って部材端面部板厚を増大さ
せてから、図４に示すように該肉盛溶接金属を含めて開
先加工面１０を有するように溶接継手端面部材の開先加
工を共に同一面になるように行い、しかる後、図５及び
図６に示すように継手部材同士１と２を対向させて、開
先の表側から該肉盛溶接金属開先面１０を溶融しながら
溶接継手部材同士１と２を溶接接合して、図１６に示す
ように溶接継手端面部の部材の板厚２Ａを超えるのど厚
１Ａを確保する片側溶接を管の表側から行う。該片側溶
接を、図７に示すように多数の導管溶接に適用する場合
に、図８から図１２に示すように、初層から最終層まで
のそれぞれの溶接パスの専任溶接者を決めて、開先の表
側から手動、半自動又は自動溶接で該肉盛溶接金属開先
面１０を溶融しながら、初層専任の溶接者が複数の継手
に対して順次初層溶接を完成させ、引き続き次層専任溶
接者は完成された初層溶接に引き続き順次次層を溶接し
て、順次継手に必要なパス数だけ専任溶接者が入れ替わ
りながら溶接して、複数の溶接継手を順次完成させて、
溶接継手端面部の部材の板厚を超える板厚方向ののど厚
を確保する。

【０００８】請求項１の本発明に係る方法では、管の突
合せ継手の施工において、図３及び図４に示すように肉
盛溶接後に開先加工した継手部材端面部の先端部を図５
及び図６に示すように相手部材の所定位置に当接させセ
ットしてから、そのまま該開先加工部１０に継手溶接す
れば良いので、溶融金属の溶け落ちがなく、図２６の裏
当金３の省略ができ、部材２のセットの容易性が得ら
れ、裏面肉盛溶接部９による裏面からの支持があり、第
１層目の大電流使用が可能になり、図５では裏当金３の
ない部材２の板厚２Ａよりも深い開先１Ｃのため、部材
ルート部の良好な溶込みが容易に得られ、このように溶
け込みが容易に得られるので安定な溶接が可能になる。
特に、固定管継手においては全姿勢溶接が要求されるけ
れども、本発明に係る方法では、従来の裏波溶接よりも
安定で高電流の溶接施工ができる。本発明にかかる方法
では、図５に示すように、部材１に片側開先を採用すれ
ば、部材１の端面及び肉盛部に垂直な開先面１０Ｐが大
きく得られ、部材２の上下の目違いに対し、鈍感とな
る。

【０００９】このような安定で高電流使用が可能な本発
明にかかる溶接を、継手溶接パス又は層毎に専任溶接者
を決めて実施すれば、溶接パス又は層毎の溶接機及び溶
接条件を変えることもなく、品質一定の溶接が可能であ
る。また、各溶接パス又は層の専任の溶接者により、同
時に多くの継手を溶接するので能率が高い。即ち、本発
明にかかる方法で導管を溶接すれば、初層の難しい裏波
溶接が不要で、全姿勢においても一定で高品質な継手溶
接を高能率で実施できる点に特徴がある。

【００１０】また、請求項１の本発明に係る方法では、
図１６に示すようにノッチ９Ｂが存在するがノッチ９Ｂ
は存在してものど厚１Ａの増大を図ることが出来るので
有害なノッチとならず、継手曲げ延性や疲労強度の向上
が得られ、耐震強度が容易に確保できる。実験に依れ
ば、のど厚の増加が１０％以上であれば、継手の曲げ延
性が２倍程度に向上し、疲労強度が１０倍程度に改善で
きた。

【００１１】請求項２の本発明に係る方法では、部材に
溶接箇所の端面が未だ形成されてない場合に適用するも
のである。即ち、図１９又は図２０で、管の円周突合せ
溶接継手部材の端部となる開先加工予定部裏面に肉盛溶
接９を行った後、開先予定部の部材及び該肉盛溶接金属
を共に切断して開先加工１５を行い、しかる後、図５又
は図６に示すように、継手部材１と２を対向させて、管
の表側から片側溶接を、図７に示すように多数の導管溶
接に適用する場合に、図８から図１２に示すように、初
層から最終層までのそれぞれの溶接パスの専任溶接者を
決めて、開先の表側から手動、半自動又は自動で該肉盛
溶接金属開先面を溶融しながら、初層専任の溶接者が複
数の継手に対して順次初層溶接を完成させ、引き続き次
層専任溶接者は完成された初層溶接に引き続き順次次層
を溶接して、順次継手に必要なパス数だけ専任溶接者が
入れ替わりながら溶接して、複数の溶接継手を順次完成
させて、溶接継手端面部の部材の板厚を超える板厚方向
ののど厚を確保する片側溶接方法である。

【００１２】請求項２の本発明に係る方法と請求項１の
本発明に係る方法との違いは、継手開先端部端面部が予
め形成されているかどうかの違いである。従って、継手
開先が製作されて、図５に示すように、両管部材の端面
部内面に肉盛溶接し開先を当接させ継手をセットした状
態になれば、その後の施工法及び効果は同一である。請
求項２の本発明に係る方法では、予め部材端面が形成さ
れていなければ、開先予定部に肉盛溶接するだけで、端
面を形成させることなく直接開先加工ができる点で加工
工数の節約になる。

【００１３】請求項３の本発明に係る方法では、管の円
周突合せ溶接継手部材の片方又は両端面に、図１４の断
面図に示すように、溶接熱源により溶融せず且つ円周方
向に沿って突起８Ｐを有する裏当材８を使用して、該裏
当材突起端部８Ｐをガイドとしてあてがい、溶接継手部
材端面部２Ｔの裏面と該裏当材８との間で肉盛溶接９を
行った後、溶接継手端面部材２の開先加工２Ｃを行い、
図５又は図６に示すように継手部材１と２を対向させ
て、少なくとも一方の継手部材板厚を越える開先深さ１
Ｃを得て後、図７に示すように多数の導管溶接に適用す
る場合に、図８から図１２に示すように、初層から最終
層までのそれぞれの溶接パスの専任溶接者を決めて、開
先の表側から手動、半自動又は自動で該肉盛溶接金属開
先面１０を溶融しながら、初層専任の溶接者が複数の継
手に対して順次初層溶接を完成させ、引き続き次層専任
溶接者は完成された初層溶接に引き続き順次次層を溶接
して、順次継手に必要なパス数だけ専任溶接者が入れ替
わりながら溶接して、複数の溶接継手を順次完成させ
て、図１６に示すように、溶接継手端面部の部材１又は
２の板厚を超える板厚方向ののど厚１Ａを確保する片側
溶接を行う。

【００１４】本発明によれば、請求項１の効果に加え
て、図１４に示す肉盛溶接後に、肉盛溶接部の開先加工
を行わなくても図５に示す板厚２Ａを越す開先深さ１Ｃ
が得られる点に特徴があり、肉盛溶接部を加工しない分
だけ肉盛溶接工数を減少させ、開先加工工数を減少させ
ることができる。

【００１５】本発明によれば、該突起８Ｐにより、肉盛
溶接のルート部が成形されて予め開先空間となるところ
が図１５に示すように空間３５として確保される。従っ
て、肉盛溶接部９の開先加工が不要で、部材だけを開先
加工すれば、部材板厚２Ａを越える開先深さが得られ、
図１３に示すように溶接継手端面部の継手部材２の板厚
２Ａを超える板厚方向ののど厚１Ａを確保することが容
易に可能である。また、該空間３５が存在するために肉
盛溶接金属９が少なくて済む。従って、本発明によれ
ば、肉盛溶接９の高能率化及び継手部材１の開先加工３
０の高能率化が可能になる。更に、本発明によれば、開
先加工後は図５と同様に継手部材がセットされ、図１３
に示すように請求項１及び２と同様な継手断面形状と継
手性能が得られる。なお、該突起８Ｐは裏当材８の本体
に付随するものであるが、分離しても問題はない。ま
た、その場合に、本体８と突起８Ｐが異材であっても問
題はない。

【００１６】請求項４の本発明にかかる方法では、管の
円周突合せ溶接継手部材の端部となる開先加工予定部の
裏面に、図２４又は図２５の断面図に示すように、溶接
熱源により溶融せず且つ円周方向に沿って突起８Ｐを有
する裏当材８を用いて、該裏当材突起端部８Ｐを開先予
定部１５Ｂにガイドとしてあてがい、肉盛溶接９を行っ
た後、開先予定部１５Ｂの継手部材２を切断して開先加
工を行い、図５又は図６に示すように、少なくとも一方
の継手部材板厚２Ａを越える開先深さ１Ｃを得て後、図
７に示すように多数の導管溶接に適用する場合に、図８
から図１２に示すように、継手部材１及び２を対向させ
て、初層から最終層までのそれぞれの溶接パスの専任溶
接者を決めて、開先の表側から手動、半自動又は自動で
該肉盛溶接金属開先面１０を溶融しながら、初層専任の
溶接者が複数の継手に対して順次初層溶接を完成させ、
引き続き次層専任溶接者は完成された初層溶接に引き続
き順次次層を溶接して、順次継手に必要なパス数だけ専
任溶接者が入れ替わりながら溶接して、複数の溶接継手
を順次完成させて、図１６に示すように、溶接継手端面
部の部材１又は２の板厚を超える板厚方向ののど厚１Ａ
を確保する片側溶接を行う。

【００１７】請求項４の本発明にかかる方法は、請求項
２にかかる発明に、請求項３の発明を付加させたもので
ある。即ち、請求項４の本発明にかかる方法は、部材に
溶接箇所の端面が未だ形成されてない場合に、開先予定
部に突起付きの裏当金を用いて肉盛溶接を行い肉盛溶接
部の開先加工行うことなしに部材肉厚よりも深い開先加
工をする場合に適用するものである。

【００１８】本発明によれば、図２４及び図２５に示す
ように、開先加工予定部に設置された該突起突起８Ｐに
より、肉盛溶接のルート部が成形されて、部材２と肉盛
溶接金属に挟まれた空間が確保される。従って、この空
間部があるため、図５又は図６に示すように、少なくと
も一方の継手部材板厚２Ａを越える開先深さ１Ｃを得る
為には、開先予定部１５Ｂの位置で開先加工をする場
合、肉盛溶接部９の開先加工が不要で、部材２だけを開
先加工すれば、図５又は図６に示す部材板厚２Ａを越え
る開先深さ１Ｃが得られ、図１６に示すように溶接継手
端面部の継手部材２の板厚２Ａを超える板厚方向ののど
厚１Ａを確保することが容易に可能である。また、肉盛
部に該空間が存在するために肉盛溶接金属９が少なくて
済む。従って、本発明によれば、肉盛溶接９の高能率化
及び継手部材２の開先加工３０の高能率化が可能にな
る。更に、本発明によれば、開先加工後は図５と同様に
継手部材がセットされ、図１６に示すように請求項１、
２及び３と同様な継手断面形状と継手性能が得られる。
なお、請求項３と同様に、該突起８Ｐは裏当材８の本体
に付随するものであるが、分離しても問題はない。ま
た、その場合に、本体８と突起８Ｐが異材であっても問
題はない。

【００１９】請求項５の本発明にかかる方法では、請求
項１、２、３、又は４の記載の方法において、溶接継手
部材端面部又は該端面予定部の裏面と該裏当材との間で
肉盛溶接を行う場合に、溶接熱源により溶融しない裏当
材の肉盛溶接側に当接させ肉盛溶接金属又は溶接継手部
材と同類材の薄鋼板をあてがい、該薄鋼板を溶融しなが
ら肉盛溶接を行う。

【００２０】請求項５の発明に係る方法は、請求項１、
２、３、又は４の記載の方法に係る肉盛溶接を行う場合
に、即ち、溶接継手部材端面部又は該端面予定部の裏面
と該裏当材との間で肉盛溶接を行う場合に、図２７、図
２８、図２９、及び図３０に示すように、溶接熱源によ
り溶融しない裏当材８の肉盛溶接側に当接させ肉盛溶接
金属９又は溶接継手部材２と同類材の薄鋼板２９をあて
がい、該薄鋼板２９を溶融しながら肉盛溶接９を行った
後、図３１の一例に示すように開先加工線３０に於いて
図３２に示すように該肉盛溶接金属９を含めた溶接継手
端面部材２の開先加工又は溶接継手端面部材２のみの開
先加工を行い、しかる後、継手部材１及び２を対向させ
て、図３３又は図３４に示すように両部材を突き合わ
せ、開先の表側から該肉盛溶接金属９の開先面を溶融し
ながら溶接継手部材同士１及び２を溶接接合して、図３
５に示すように溶接継手端面部の部材の板厚２Ａを超え
る板厚方向ののど厚１Ａを超えるのど厚を確保する片側
溶接方法である。

【００２１】図２７に示すように、事前に肉盛溶接金属
又は溶接継手部材と同類材の薄鋼板２９を非溶融式裏当
材８の肉盛溶接側に密着させ、図２８に示すように非溶
融式裏当材８部材２との間で肉盛溶接９を実施する方法
であるが、該薄鋼板２９は肉盛溶接時に一部溶融される
と表面張力により溶融金属を薄鋼板側即ち非溶融式裏当
材の方向に引き寄せる効果があり、非溶融式裏当材８か
ら部材２に至るなだらかな肉盛溶接ビード形状９を得る
のに有効である。このなだらかな肉盛溶接ビード形状９
により、最小の肉盛量で最大の非溶融式裏当材側の肉盛
溶接脚長が得られる。このように、薄鋼板２９は自身の
溶融時に肉盛金属の形状をなだらかに形成するのに役立
ち、該薄鋼板２９の厚さは溶接時の溶け込み・経済性・
後工程の開先加工を考慮すると３ｍｍ以下が適当で合っ
た。また、薄鋼板２９によりその厚さの分だけ肉盛溶着
速度が向上し、肉盛溶接の能率向上が図れるという利点
がある。請求項１、２、３、又は４の記載本発明にかか
る方法に、請求項５の発明に係る方法を適用した場合で
は、請求項１、２、３、又は４で得られる効果を一層高
め、且つ請求項５の発明に係る方法で得られる滑らかな
脚長の増加と肉盛溶接の能率向上が図れるという利点が
ある。

【００２２】請求項６の発明にかかる方法は、１、２、
３、又は４の記載の方法に於いて、突合せ溶接継手部材
継手に対し、図３６に示すように、肉盛溶接予定部にカ
ットワイヤ又は鉄粉３７を予め充填して、図３に示すよ
うに、溶接継手部材端面部２Ｔの裏面と該裏当材８との
間で肉盛溶接９を行う方法である。本発明にかかる方法
によれば、図３６に示すように、裏面に肉盛溶接９をす
る場合に、従来法図２の裏当金付きの継手よりも高性能
で溶接効率が高い肉盛溶接法で肉盛溶接予定部に溶接補
助材料であるカットワイヤ又は鉄粉３７を予め充填し
て、肉盛溶接効率を増加させる点に新規性がある。実験
によれば５０％以上の能率向上が得られた。カットワイ
ヤとしては、直径１ｍｍで長さ１ｍｍ程度のものが適当
である。

【００２３】請求項７の発明にかかる方法は、請求項
１，２、３、又は４の記載の方法に於いて、突合せ溶接
継手部材継手に対し、図１３に示すように、開先部空間
部の１部又は全部にカットワイヤ又は鉄粉３７を予め充
填して、開先の表側から該肉盛溶接金属開先面１０を溶
融しながら溶接継手部材同士１と２を溶接接合する片側
溶接方法である。本発明にかかる方法によれば、請求項
１，２、３、又は４の記載の方法に加えて、開先部空間
部の１部又は全部に溶接補助材料であるカットワイヤ又
は鉄粉３７を予め充填して、継手溶接効率を更に高める
点に新規性がある。実験によれば５０％以上の能率向上
が得られた。カットワイヤとしては、直径１ｍｍで長さ
１ｍｍ程度のものが適当である。また、カットワイヤと
鉄粉を混合して用いても良い。 実施例１ 本発明の請求項１から４の方法において、図１１に示す
非溶融式裏当材８と継手端面部材２との間で施工する溶
接肉盛９に使用する溶接材料として、該継手端面部材２
よりも低強度の溶接材料を用いれば、図１１に示す継手
溶接６の引張強度を確保し且つ塑性ひずみの分散により
応力集中の緩和をもたらし、溶接継手としての曲げ延性
や疲労強度の向上により一層役立った。

【００２４】実施例２ 本発明の請求項１から７の方法において、図１１に示す
ように開先の表側から該肉盛溶接金属開先面１０を溶融
しながら溶接継手部材１と２を溶接する場合に、該溶接
継手のルート部即ち第一層目の溶接に該溶接継手部材１
及び２よりも低強度の溶接材料を用いれば、ルート部に
おける割れ発生感受性を緩和させることができ、該溶接
継手部材よりも高強度の溶接材料を用いればルート部の
強度を向上させ、いずれも溶接継手としての曲げ延性や
疲労強度の向上に更に有効であった。

【００２５】実施例３ 本発明の請求項１から４の方法において、図３７に示す
ように溶接部材２と肉盛溶接９と共に開先加工する時、
又は、裏当材の形状を変えることにより、開先底部３４
に１乃至５ｍｍの曲率半径の曲面を形成するようにする
と、開先底部３４が広がり図１１に示す継手溶接６のル
ート部における深い溶け込みが更に容易に得られること
に有効であった。

【００２６】

【発明の効果】本発明による効果は従来法に比べ次の通
りである。 １ 継手溶接層又はパスの担当溶接専任者を決めて、本
施工法を実施すれば、従来の継手毎に担当溶接者を決め
て溶接を完成させて行う施工法よりも、３０％以上の能
率向上が得られた。 ２ 応力集中や溶接欠陥を発生しやすく溶接能率を低下
させる裏当金及びその仮付溶接が不要である。 ３ のど厚が部材板厚よりも大きくとれ、裏当金使用に
伴う有害なノッチや応力集中が実効的に無くなるため、
曲げ延性・疲労強度や耐震強度面でより安全な継手とな
る。 ４ 端部に肉盛溶接した部材２を部材１にあてがうだけ
で、その取付の位置合わせが容易で、且つ寸法精度が確
保しやすい。 ５ 肉盛溶接するための銅などの裏当材は非溶融式で非
消耗式であり、資源の浪費が少ない。 ６ 非溶融式裏当材に当接させ薄鋼板をあてがい非溶融
式裏当材・薄鋼板とフランジ等の部材との間で溶接肉盛
を施工すると、よりなだらかな肉盛溶接ビードが得られ
溶接肉盛の溶着量の低減などの効率化が図れる。 ７ 従来法では、裏当金を角パイプの内面に取り付ける
のに角パイプ内面の縦シーム溶接ビードを除去する必要
があったが、本発明に係る肉盛溶接では角パイプ等の縦
シーム溶接ビードの除去が不要で工数の削減に有効であ
る。 ８ カットワイヤ又は鉄粉を用いた場合、溶着効率が５
０％以上向上し、肉盛溶接及び継手溶接の生産性が向上
した。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来法による導管の突合せ継手の開先突き合わ
せ状況の断面図

【図２】従来法による導管の突合せ継手の初層裏波溶接
の断面図

【図３】部材端部に水冷又は非水冷の銅製型枠をあてが
い肉盛溶接した断面図の一例

【図４】部材端部に肉盛溶接し部材端部及び肉盛溶接部
を共に開先加工した状態の断面図で、部材２は図３と上
下反対に表示。

【図５】両管部材の端面部内面に肉盛溶接し開先を当接
させ継手をセットした状態の断面図

【図６】片方の管部材の端面部内面にだけ肉盛溶接し開
先を当接させ継手をセットした状態の断面図

【図７】管継手溶接の手順を示す説明図

【図８】管継手溶接の手順を示す説明図（初層のみ施工
した状態）

【図９】管継手溶接の手順を示す説明図（初層専任溶接
者は次の継手の初層溶接を行い、２層専任者は第２層を
溶接する。）

【図１０】管継手溶接の手順を示す説明図（初層専任溶
接者及び第２層専任溶接者は次の継手の初層溶接及び第
２層を溶接し、３層専任溶接者は第３層を溶接する。）

【図１１】管継手溶接の手順を示す説明図（初層専任溶
接者、第２層専任溶接者及び第３層専任溶接者は次の継
手の初層溶接、第２層溶接及び第３層溶接を溶接し、４
層専任溶接者は第４層を溶接する。４層盛りの場合は１
継手完了する。）

【図１２】管継手溶接の手順を示す説明図（初層専任溶
接者、第２層専任溶接者、第３層専任溶接者及び４層専
任溶接者は、それぞれ次の管継手の初層溶接、第２層溶
接、及び第３層溶接及び第４層溶接を行い、２継手完了
する。）

【図１３】突合せ継手で、部材端部に肉盛溶接と開先加
工し相手部材にあてがいカットワイヤ又は鉄粉を開先内
に充填した状態の断面図

【図１４】部材端部端面に突起付き非溶融式裏当材をあ
てがい、肉盛溶接を実施した状況の断面図

【図１５】部材端部端面に突起付き非溶融式裏当材をあ
てがい、肉盛溶接を実施し該裏当材をはずし開先切断線
を示す状況の断面図

【図１６】部材端部に肉盛溶接と開先加工し突合せ継手
の相手部材にあてがい溶接した状態の断面図

【図１７】導管の突合せ継手断面図

【図１８】外径、真円度、肉厚等の違いによって目違い
が発生した管継手の断面図

【図１９】部材開先予定部に、１パス肉盛溶接して、部
材及び肉盛溶接部を部材に直角に共に切断加工する断面
図。

【図２０】部材開先予定部に、１パス肉盛溶接して、部
材及び肉盛溶接部を部材に斜めに共に切断加工する断面
図。

【図２１】部材開先予定部に非溶融式裏当材をあてが
い、１パス肉盛溶接して、部材及び肉盛溶接部を共に斜
めに開先加工する断面図。

【図２２】部材開先予定部に非溶融式裏当材をあてが
い、２パス肉盛溶接して、部材及び肉盛溶接部を共に切
断加工する断面図。

【図２３】部材開先予定部に非溶融式裏当材をあてが
い、２パス肉盛溶接して、部材及び肉盛溶接部を共に斜
めに開先加工する断面図。

【図２４】部材開先予定部に非溶融式突起付き裏当材の
突起部をあてがい、１パス肉盛溶接して、部材に斜めに
開先加工する断面図。

【図２５】部材開先予定部に非溶融式突起付き裏当材の
突起部をあてがい、２パス肉盛溶接して、部材に斜めに
開先加工する断面図。

【図２６】裏当金を取り付けた導管突合せ継手セット状
況

【図２７】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共にセットした状況

【図２８】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共に肉盛溶接した状況

【図２９】非溶融式の突起付き裏当材の肉盛溶接側に薄
鋼板をあてがって部材２と共に肉盛溶接した状況の断面
図

【図３０】部材開先予定部に非溶融式の突起付き裏当材
及び薄鋼板をあてがい、１パス肉盛溶接して、部材に開
先加工する断面図。

【図３１】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共に肉盛溶接した後、非溶融式裏当材
を除去し、肉盛溶接部を含めた開先形成のための加工位
置を示した断面図

【図３２】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共に肉盛溶接した後、非溶融式裏当材
を除去し、肉盛溶接部を含めて開先加工した断面図

【図３３】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共に肉盛溶接した後、非溶融式裏当材
を除去し肉盛溶接部を含めて開先加工した後、Ｔ継手相
手部材と突き合わせた状態の断面図

【図３４】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共に肉盛溶接した後、非溶融式裏当材
を除去し肉盛溶接部を含めて開先加工した後、突合せ継
手相手部材と突き合わせた状態の断面図

【図３５】非溶融式の裏当材の肉盛溶接側に薄鋼板をあ
てがって部材２と共に肉盛溶接し、肉盛溶接部を含めて
開先加工し、継手溶接した断面図

【図３６】部材端部に水冷又は非水冷の非溶融式裏当材
をあてがい、該裏当材と部材端部との間にカットワイヤ
又は鉄粉を充填し肉盛溶接待ちしている状況の断面図

【図３７】部材端部に肉盛溶接し部材端部及び肉盛溶接
部を共に、曲面で開先加工した状態の断面図。

【符号の説明】

１ 溶接継手部材の片方 １Ａ 継手溶接６ののど厚 １Ｃ 開先深さ １Ｐ 管部材１の直径 １Ｔ 溶接継手部材１の開先加工前の端面 ２ 開先加工予定の、又は、行った溶接部継手部材 ２Ａ 部材２の板厚ｔ、 ２Ｂ 上向きの荷重又は曲げモーメント ２Ｃ 開先加工予定位置 ２Ｇ 溶接開先ギャップ ２Ｐ 管部材２の直径 ２Ｔ 溶接継手部材２の開先加工前の端面 ２Ｕ 溶接継手部材端面部の裏面 ３ 裏当金 ４ 裏波溶接ビード ５ 開先 ６ 継手溶接 ７ 開先角度 ８ 溶接熱源によって溶融しない裏当材、即ち、非溶融
式裏当材。例えば、水冷又は非水冷の銅裏当て金、又
は、炭素板など ８Ｆ 溶接熱源によって溶融しない裏当材の肉盛溶接当
たり面 ８Ｐ 溶接熱源により溶融しない裏当材の突起部。本体
裏当材との分割も可能である。 ９ 肉盛溶接 ９Ｂ ルート部 １０ 継手端面部材と肉盛溶接部とを共に開先加工した
開先加工面、又は、継手端面部材のみに開先加工した開
先加工面 １０Ｐ 部材１の垂直開先面 １２ 目違い １３ Ｔ継手の部材表面側に施工した肉盛溶接 １３Ａ Ｔ継手の端面部材側表面に施工した肉盛溶接 １４ 裏波溶接 １５ 部材開先予定部に肉盛溶接して、部材及び肉盛溶
接部を共に切断する面の位置 １５Ａ 継手部材の端部となる開先加工予定部 １５Ｂ 部材開先予定部に肉盛溶接して、部材切断する
面の位置 ２９ 薄鋼板 ３０ 開先加工線 ３１ 非溶融式裏当材の一部に形成された垂直面 ３２ 部材に対して形成された開先 ３３ 肉盛溶接金属の非溶融式裏当材当接面の一部 ３４ 開先底部 ３５ 部材端面部裏面と肉盛金属で囲まれた空間 ３７ カットワイヤ又は鉄粉 Ｊ１ 導管に於ける溶接継手１ Ｊ２ 導管に於ける溶接継手２ Ｊ３ 導管に於ける溶接継手３ Ｊ４ 導管に於ける溶接継手４ Ｊ５ 導管に於ける溶接継手５

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管の円周突合せ溶接継手部材の片方又は
   両端面に溶接熱源により溶融しない裏当材をあてがい、
   溶接継手部材端面部の裏面と該裏当材との間で肉盛溶接
   を行った後、該肉盛溶接金属を含めて溶接継手端面部材
   の開先加工を行い、しかる後、継手部材を対向させて、
   初層から最終層までのそれぞれの溶接パスの専任溶接者
   を決めて、開先の表側から手動、半自動又は自動溶接で
   該肉盛溶接金属開先面を溶融しながら、初層専任の溶接
   者が複数の継手に対して順次初層溶接を完成させ、引き
   続き次層専任溶接者は完成された初層溶接に引き続き順
   次次層を溶接して、順次継手に必要なパス数だけ専任溶
   接者が入れ替わりながら溶接して、複数の溶接継手を順
   次完成させて、溶接継手端面部の部材の板厚を超える板
   厚方向ののど厚を確保する片側溶接方法。
2. 【請求項２】 管の円周突合せ溶接継手部材の端部とな
   る開先加工予定部裏面に肉盛溶接を行った後、開先予定
   部の部材及び該肉盛溶接金属を共に切断して開先加工を
   行い、しかる後、継手部材を対向させて、初層から最終
   層までのそれぞれの溶接パスの専任溶接者を決めて、開
   先の表側から手動、半自動又は自動で該肉盛溶接金属開
   先面を溶融しながら、初層専任の溶接者が複数の継手に
   対して順次初層溶接を完成させ、引き続き次層専任溶接
   者は完成された初層溶接に引き続き順次次層を溶接し
   て、順次継手に必要なパス数だけ専任溶接者が入れ替わ
   りながら溶接して、複数の溶接継手を順次完成させて、
   溶接継手端面部の部材の板厚を超える板厚方向ののど厚
   を確保する片側溶接方法。
3. 【請求項３】 管の円周突合せ溶接継手部材の片方又は
   両端面に、溶接熱源により溶融せず且つ円周方向に沿っ
   て突起を有する裏当材の該裏当材突起端部をガイドとし
   てあてがい、溶接継手部材端面部の裏面と該裏当材との
   間で肉盛溶接を行った後、溶接継手端面部材の開先加工
   を行い、少なくとも一方の継手部材板厚を越える開先深
   さを得て後、継手部材を対向させて、初層から最終層ま
   でのそれぞれの溶接パスの専任溶接者を決めて、開先の
   表側から手動、半自動又は自動で該肉盛溶接金属開先面
   を溶融しながら、初層専任の溶接者が複数の継手に対し
   て順次初層溶接を完成させ、引き続き次層専任溶接者は
   完成された初層溶接に引き続き順次次層を溶接して、順
   次継手に必要なパス数だけ専任溶接者が入れ替わりなが
   ら溶接して、複数の溶接継手を順次完成させて、溶接継
   手端面部の部材の板厚を超える板厚方向ののど厚を確保
   する片側溶接方法。
4. 【請求項４】 管の円周突合せ溶接継手部材の端部とな
   る開先加工予定部の裏面に、溶接熱源により溶融せず且
   つ円周方向に沿って突起を有する裏当材の該裏当材突起
   端部をガイドとしてあてがい、肉盛溶接を行った後、開
   先予定部の継手部材を切断して開先加工を行い、少なく
   とも一方の継手部材板厚を越える開先深さを得て後、し
   かる後、継手部材を対向させて、初層から最終層までの
   それぞれの溶接パスの専任溶接者を決めて、開先の表側
   から手動、半自動又は自動で該肉盛溶接金属開先面を溶
   融しながら、初層専任の溶接者が複数の継手に対して順
   次初層溶接を完成させ、引き続き次層専任溶接者は完成
   された初層溶接に引き続き順次次層を溶接して、順次継
   手に必要なパス数だけ専任溶接者が入れ替わりながら溶
   接して、複数の溶接継手を順次完成させて、溶接継手端
   面部の部材の板厚を超える板厚方向ののど厚を確保する
   片側溶接方法。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３、又は４の記載の方法
   において、溶接継手部材端面部又は該端面予定部の裏面
   と該裏当材との間で肉盛溶接を行う場合に、溶接熱源に
   より溶融しない裏当材の肉盛溶接側に当接させ肉盛溶接
   金属又は溶接継手部材と同類材の薄鋼板をあてがい、該
   薄鋼板を溶融しながら肉盛溶接を行う方法。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３、又は４の記載の方法
   に於いて、肉盛溶接予定部にカットワイヤ又は鉄粉を予
   め充填して、溶接継手部材端面部の裏面と該裏当材との
   間で肉盛溶接を行う方法。
7. 【請求項７】 請求項１、２、３、又は４の記載の方法
   に於いて、開先空間部の１部又は全部にカットワイヤ又
   は鉄粉を予め充填して、開先の表側から該肉盛溶接金属
   開先面を溶融しながら溶接継手部材同士を溶接接合する
   片側溶接方法。