JP2008023594A - 溶接構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2枚の金属板2aが溶接により継ぎ合わされてなる接合板2と、接合板2に溶接により接合される被接合板4と、を備え、2枚の金属板2a間の溶接継手部6が、被接合板4に向かって接合板2と被接合板4との接合位置付近まで延びている溶接構造体において、溶接継手部6が被接合板4に向かう方向において、溶接継手部6と被接合板4とが接触しないとともに、溶接継手部6と被接合板4との間に接合板2と被接合板4とを接合する溶接部が存在しないように構成されている。
【選択図】図1
Description
また、溶接継手部が被接合板に向かう方向において、溶接継手部と被接合板とが接触しないとともに、溶接継手部と被接合板との間に接合板と被接合板とを接合する溶接部が存在しないようにすることは、高コストな高アレスター鋼材も必要とせず簡単になすことができる。
このように、本発明により、高コストなアレスター材を用いず簡単な加工により、脆性亀裂が万一発生した場合でも、大規模破壊に至る前にその伝播を停止させることができる。
また、溶接継手部を分割する穴を形成することは、高コストな高アレスター鋼材も必要とせず簡単になすことができる。
このように、本発明により、高コストなアレスター材を用いず簡単な加工により、脆性亀裂が万一発生した場合でも、大規模破壊に至る前にその伝播を停止させることができる。
しかも、溶接継手部を分割する穴を形成することで脆性亀裂の伝播を停止させるようにしたので、既に製作された溶接構造体にも適用できる。例えば、製作済みの溶接構造体に含まれる2枚の金属板間の溶接継手部を貫通する穴を形成することで、製作済みの溶接構造体に脆性亀裂伝播機能を備えさせることができる。
また、隅肉溶接は脚長が小さいので、隅肉溶接が脆性亀裂の伝播に与える影響は小さい。従って、隅肉溶接によりカバー部材を取り付けても、脆性亀裂の伝播を停止できる。
図1(a)は、図8(b)における矢印Aで示す部分の拡大図であるが、本発明の第1実施形態(第1発明に対応)による溶接構造体をコンテナ船のハッチコーミング及び上甲板に適用した場合を示している。
従来のコンテナ船では、より安全にするために、図9(b)に示すように、溶接継手部6と溶接継手部6’の矢印A方向の位置をずらしていた。
これに対し、本実施形態では、図1(b)に示すように、溶接継手部6と溶接継手部6’の矢印A方向の位置を同じにすることができる。これは、万一溶接継手部6で脆性亀裂が発生した場合には、上述のように、脆性亀裂の伝播を溶接継手部6と上甲板4との境界で停止できるからである。
このように、本実施形態では、溶接継手部6、6’の矢印A方向の位置を同じにできることにより、次の点(1)〜(3)が可能となる。(1)ハッチコーミング板2の溶接継手部6の位置と、上甲板4の溶接継手部6’の位置を気にせずに設計・施工できる、(2)ハッチコーミングと上甲板4をまとめてブロックとしてドック(船台)に搭載できる。(3)同じ構造がHOLD毎に繰り返されるコンテナ船では、部品を統一することができる。なお、従来では、溶接継手部6、6’の位置が同じにならないように、ハッチコーミングと上甲板それぞれの長さがHOLD毎にイレギュラーとなっていた。
なお、図1(b)、(c)、図9(b)の符号7は上甲板4の溶接継手部を示しているが、他の図面ではこの溶接継手部7を省略している。
次に、本発明の第2実施形態による溶接構造体について説明する。以下で説明する以外の構成は第1実施形態と同じであってよい。
第2実施形態において、好ましくは、図5に示すように、溶接継手部6が上甲板4に向かって延びている方向に対向する接触防止部材28の面(図5の例では、上面)には、ハッチコーミング板2の溶接に用いられる溶接金属が接触防止部材28に溶け込むのを防ぐ窪み部28aを形成する。この窪み部28aは滑らかに形成されている。例えば、窪み部28aは、その中央で窪みの深さが最も大きく、中央から窪み部28aの周縁へ移行するに従い次第に窪みの深さが小さくなるように、滑らかに形成されている。
また、窪み部28aを滑らかに形成しておくことで、溶接継手部6と接触防止部材28との境界における溶接金属の形状を滑らかな形状にすることができる。
これにより、接触防止部材28に疲労亀裂が発生することを防止できる。図6の場合と対比する。図6は、軟鋼で形成された接触防止部材28に上記窪み部28aを設けない場合を示している。図6の場合には、窪み部28aが形成されていないので、溶接金属が接触防止部材28に溶け込み、溶接継手部6と接触防止部材28との境界において溶接金属の形状を調節することができない。そのため、溶接金属の形状が滑らかでなく、応力集中が発生する可能性があり、繰り返し荷重に対する疲労強度が低下する可能性がある。これに対し、図5の例では、窪み部28aにより、接触防止部材28に溶接金属が溶け込むのを抑制でき、溶接継手部6と接触防止部材28との境界において溶接金属の形状を滑らかにできるので、接触防止部材28に応力集中が発生することを防止できる。
また、好ましくは、窪み部28aを有する接触防止部材28の形状と寸法は、この接触防止部材28を取り付けるためにハッチコーミング板2に形成された穴2bの形状および寸法とほぼ一致する。この場合、当該穴2bに接触防止部材28を差し込むための差込代を設けておくのがよい。
図7(a)は、図1(a)のb−b線矢視図であるが、本発明の第3実施形態(第2発明に対応)による溶接構造体をコンテナ船のハッチコーミングに適用した場合を示している。図7(a)に示すように、第3実施形態による溶接構造体は、2枚以上の金属板2a(この例では、鋼板)を、その端面同士を突き合わせて溶接接合した構造を含む。
しかも、溶接継手部6を分割する穴29を形成することで脆性亀裂の伝播を停止させるようにしたので、既存のコンテナ船にも適用できる。例えば、既存のコンテナ船に含まれる2枚の金属板2a間の溶接継手部6を貫通する穴29を形成するだけで、既存のコンテナ船に脆性亀裂伝播機能を備えさせることができる。
なお、図3(c)のように、図3(c)の上下方向における溶接継手部6の寸法が、ハッチコーミング板2の厚み方向と垂直な断面において、図3(c)の左側から右側にかけて増加する場合には、図3(c)の上下方向における穴29の寸法を、溶接継手部6と同じように増加させてもよいし、図3(c)の左側から右側にかけて一定としてもよい。
上述のハッチコーミング板2及び上甲板4は、特許請求の範囲におけるそれぞれ接合板及び被接合板に相当するが、他の部材が接合板及び被接合板であってもよい。例えば、コンテナ船の上甲板4が接合板であり舷側外板14が被接合板であってもよいし、舷側内板16が接合板であり上甲板4が被接合板であってもよい。
2a 金属板
2b 穴
4 上甲板
6 溶接継手部
6a 溶接金属部(溶接ビード)
6b 熱影響部
8 骨材
12 トッププレート
14 舷側外板
16 舷側内板
18 穴
22 隅肉溶接部
24 溶接部
26 カバープレート
28 接触防止部材
28a 窪み部
29 穴
Claims (5)
- 2枚の金属板が溶接により継ぎ合わされてなる接合板と、該接合板に溶接により接合される被接合板と、を備え、前記2枚の金属板間の溶接継手部が、前記被接合板に向かって前記接合板と被接合板との接合位置付近まで延びている溶接構造体において、
前記溶接継手部が被接合板に向かう方向において、前記溶接継手部と被接合板とが接触しないとともに、前記溶接継手部と被接合板との間に前記接合板と被接合板とを接合する溶接部が存在しないように構成されている、ことを特徴とする溶接構造体。 - 2枚の金属板が溶接により継ぎ合わされてなる接合板を含む溶接構造体において、
2枚の金属板間において延びている溶接継手部を途中で分割するように、該溶接継手部を前記接合板の厚み方向に貫通する穴が設けられている、ことを特徴とする溶接構造体。 - 前記接合板における前記接合位置付近には、溶接継手部と被接合板との間に接合板の厚み方向に貫通する穴が形成されており、これにより、前記溶接継手部と被接合板とが接触しないとともに、前記溶接継手部と被接合板との間に前記接合板と被接合板とを接合する溶接部が存在しないようになっている、ことを特徴とする請求項1に記載の溶接構造体。
- 前記穴の開口を塞ぐカバー部材が設けられており、該カバー部材は前記接合部材及び被接合部材の少なくともいずれかに隅肉溶接により接合されている、ことを特徴とする請求項2または3に記載の溶接構造体。
- 前記接合位置付近には、前記溶接部と被溶接板との間に接触防止部材が介在しており、これにより、前記溶接継手部と被接合板とが接触しないとともに、前記溶接継手部と被接合板との間に前記接合板と被接合板とを接合する溶接部が存在しないようになっている、ことを特徴とする請求項1に記載の溶接構造体。
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