JP2010142876A - アーク発生片を備えた溶接支持具 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は構造物に補強板を局部溶接する際、溶接支持具で溶接開始アークを発生させ溶接を開始して溶接終了がなされることによって溶接ビードに溶接欠陥が発生されることを防止することができる溶接支持具に関するものである。
【解決手段】 本発明は母材と対向した対向面にビード溝を備えた非電導性材料からなるボディーと、電導性材料からなって前記ビード溝の長手方向に沿って配置されるアーク発生片を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は溶接支持具に係るもので、より詳しくは構造物に補強板を局部溶接する際、溶接支持具で溶接開始アークを発生させ溶接を開始して溶接終了がなされるようにして溶接ビードに溶接欠陥が生じることを防止することができるアーク発生片を備えた溶接支持具に関するものである。

一般的に掘削機などの構造物のアーム（Arm）に形成されたラグ（Lug）部には必要によって金属板を重ね当て溶接して補強するか、またはブラケットなどを溶接して設置する。

このような構造物に金属板やブラケットなどの補強板を設置するための局部溶接には通常的に構造物に補強板を突き合わせた状態で構造物の外部に突出された溶接部裏面に溶接支持具を付着して溶接するアーク溶接が行われる。

アーク溶接は溶接の開始部分と終了部分では溶接部が大気中の酸素や窒素と接触されて溶接不良がもたらされることを防ぐために噴射される溶接ガスによって又は溶接ガスの噴射が始まる前に外部空気の流入でブローホール（気孔）が発生して、また溶接開始部と溶接終了部ではアークが不安定であって溶接棒が母材に移行する際スパッタなどの不良が生じる。このような溶接欠陥が生じることを防ぐために溶接の開始部分と終了部分に溶接支持具を付着して溶接欠陥が母材から突出された溶接支持具に発生されるようにする。

構造物に補強板を設置するための従来の局部溶接に使用される溶接支持具（１）を添付図面図７、図８ａ及び図８ｂを参考して説明する。

図７は従来の溶接支持具の使用状態を示した分解斜視図、図８ａは従来の溶接支持具を使用した構造物の局部溶接状態を示した平面図、図８ｂは従来の溶接支持具を使用した構造物の局部溶接後の状態を示した平面図である。

図７、図８ａ及び図８ｂを参考すると、溶接支持具（１）はセラミック材質の略六面体からなり母材と対向する対向面の中央には円弧状のビード溝（２）が形成されている。

構造物（１０）から突出されたラグ部（２０）の外側端部（２１）とラグ部（２０）に当接配置された補強板（３０）の構造物（１０）から突出された外側端部（３１）を溶接するためには、ラグ部（２０）と補強板（３０）の各外側端部（２１，３１）の裏面に前記溶接支持具（１）のビード溝（２）の中心線と前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接部（４０）の中心線が一致されるように溶接支持具（１）を整列した後アルミニウムテープ（５０）で固定する。

その後、前記ラグ部（２０）の内側と補強板（３０）の内側端部（３２）で溶接を開始して溶接部（４０）に沿って外側に溶接作業を進行して前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接部（４０）を通過して溶融物を前記溶接支持具（１）のビード溝（２）に沿って構造物の外部に引き出して溶接を終了することによって前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接ビード（６０）に溶接欠陥が生じないようにする。このように溶接作業を行った後に溶接支持具（１）を除去すると、図８ｂに示されたように、前記溶接部（４０）には溶接ビード（６０）が形成されて、溶接ビード（６０）の端部には溶融物が突出され溶融突出部（７０）が形成される。

ところが、このような従来の溶接支持具は非電導性材質からなり溶接開始のためのアークを発生させることが不可能であるので、溶接開始に必要なアークを発生させるためには構造物から溶接を開始しなければならないので構造物の溶接開始部に溶接欠陥が生じる問題点がある。

また、溶接終了時点には溶接ビードの端部に溶接欠陥が生じることを防止するために溶接部の外部に位置した溶接支持具のビード溝の方に溶融物を引き出して溶接を完了する。これによって、溶接が完了された後には溶接部から溶融突出部がかなりの部分突出形成されるのでこれを除去するための別途の工程が要求される問題点がある。

本発明の目的は前記のような問題点を解決するためのもので、ボディーのビード溝の中央に溶接開始アークを発生させることができるようにアーク発生片を備えた溶接支持具を提供することにある。

本発明の他の目的は構造物に補強板を局部溶接する際、構造物の外側に付着された溶接支持具で溶接を開始して溶接終了がなされるので溶接ビードに溶接欠陥が生じることを防止することができて、溶接開始部と溶接終了部の溶融突出部を最小化して切断作業が容易である溶接支持具を提供することにある。

このような目的を達成するための本発明の溶接支持具は、母材と対向した対向面にビード溝を備えた非電導性材料からなるボディーと、電導性材料からなって前記ビード溝の長手方向に具備されるアーク発生片を含むことを特徴とする。

前記母材は構造物と構造物に部分的に付着される補強板からなり、前記構造物から突出された補強板と構造物のラグ部の間の溶接部の裏面に先端部が挿入されるように前記ボディーの先端部下部面に傾斜面が形成される。

前記アーク発生片は母材と同一な材料からなることが好ましい。

また、アーク発生片は矩形状のバー（Bar）で長手方向に形成されることが好ましい。

従って、本発明はセラミック材質のボディーのビード溝の中央に溶接開始アークを発生させるためにアーク発生片を備えて溶接支持具内で溶接開始アーク発生が容易になされることができる。

また、本発明は構造物の局部的な溶接の際、構造物の外側に付着された溶接支持具で溶接を開始して溶接終了がなされることによって溶接欠陥部分がすべて構造物の外側に配置されて、溶接欠陥が現れる溶接開始部と溶接終了部の溶融突出部を最小化することによって高品質の溶接が可能である。

本発明による溶接支持具の一実施例を示した斜視図。 本発明による溶接支持具の他の実施例を示した斜視図。 本発明による溶接支持具の使用状態を示した分解斜視図。 本発明による溶接支持具の使用状態を示した断面図。 本発明による溶接支持具を使用した構造物の局部溶接状態を示した平面図。 本発明による溶接支持具を使用した構造物の局部溶接後の状態を示した平面図。 従来の溶接支持具の使用状態を示した分解斜視図。 従来の溶接支持具を使用した構造物の局部溶接状態を示した平面図。 従来の溶接支持具を使用した構造物の局部溶接後の状態を示した平面図。

以下、本発明の好ましい実施例を添付された例示図面に基づいて詳しく説明する。
図１は本発明による溶接支持具の一実施例を示した斜視図、図２は本発明による溶接支持具の他の実施例を示した斜視図、図３は本発明による溶接支持具の使用状態を示した分解斜視図、図４は本発明による溶接支持具の使用状態を示した断面図、図５は本発明による溶接支持具を使用した構造物の局部溶接の状態を示した平面図、図６は本発明による溶接支持具を使用した構造物の局部溶接後の状態を示した平面図である。

図１乃至図４を参考すると、本発明の溶接支持具（１００）は、母材をなすラグ部（２０）及び補強板（３０）と対向する対向面（１１１）にビード溝（１２０）を備えた非電導性材料からなるボディー（１１０）と、電導性材料からなって前記ビード溝（１２０）の長手方向に配置されるアーク発生片（１４０）から構成される。

前記溶接支持具（１００）のボディー（１１０）はセラミック材を用いて略直方体で長手方向に長く形成されて、前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間に形成される溶接部（４０）の中央裏面に付着されることができる厚さと幅を有する。

また、前記ボディー（１１０）の先端部下部面（１１２）には、図４に示されたように、傾斜面（１３０）を形成して前記ラグ部（２０）と補強板（３０）の外側端部（２１，３１）の裏面に付着の際、構造物（１０）の隙間（１１）に引っ掛からず円滑に挿入されることができるようにする。

本発明の溶接支持具（１００）はボディー（１１０）に付着されたアルミニウムテープ（５０）を用いて、図５のように、前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接部（４０）の中央裏面に付着され使用される。

前記ビード溝（１２０）は前記ボディー（１１０）の対向面（１１１）の中央に長手方向に沿って円弧状で形成され溶接の際発生される溶融物を支持して均一な溶接ビード（６０）を得られるようにする。

前記アーク発生片（１４０）は断面形状が略矩形状であるバー（Bar）で構成されビード溝（１２０）の長手方向に沿って長く、好ましくは、前記ビード溝（１２０）の中央に設置されて、一般的な接着方法、例えば接着剤によって前記ビード溝（１２０）の中央に付着する。ここで、アーク発生片（１４０）は、図２のように、丸棒からなることもできる。

このようなアーク発生片（１４０）は溶接開始アークを発生することができる金属材ならどのような材質のものも使用可能であり、前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接部（４０）の中央と一致するように配置され溶接の際アークを発生して溶接を行うことになる。

一方、前記アーク発生片（１４０）は溶接の後に溶接ビード（６０）を形成するので母材をなすラグ部（２０）及び補強板（３０）と同一な金属材からなることが好ましい。

以下に本発明の溶接支持具（１００）を使用した構造物の局部溶接方法を図５及び図６を参考して説明する。

本発明の溶接支持具（１００）を使用して構造物に補助物を局部溶接する状態は図５及び図６のように、構造物（１０）に形成されたラグ部（２０）に溶接する補強板（３０）を前記ラグ部（２０）と突き合わせて構造物（１０）の上部に乗せた後、構造物（１０）の外部に突出されたラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接部（４０）の裏面に溶接支持具（１００）の対向面（１１１）に形成されたビード溝（１２０）とアーク発生片（１４０）の中心線と前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の間の溶接部（４０）の中心線が一致されるように整列して溶接支持具（１００）のボディー（１１０）の一部をアルミニウムテープ（５０）で付着する。

このような状態で前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の外部に位置した溶接支持具（１００）のアーク発生片（１４０）から溶接棒（図示せず）を用いて溶接開始アークを発生させ溶接支持具（１００）で溶接を開始して構造物（１０）と補強板（３０）の内側方向に進行して、終了は再び溶接支持具（１００）のアーク発生片（１４０）の方に戻って溶接を終える。

その後、溶接支持具（１００）のボディー（１１０）を除去すると、図６のように、溶接部（４０）に形成された溶接ビード（６０）の外側端には溶接開始と溶接終了の際に発生される少量の溶融突出部（７０）と前記アーク発生片（１４０）の一部が残ることになり、これを除去するとすべての作業が完了される。

従って、本発明の溶接支持具（１００）は母材と対向した対向面（１１１）に形成されたビード溝（１２０）の中央に具備されたアーク発生片（１４０）によって溶接開始アークを発生させ溶接開始と終了がなされるので溶接欠陥が発生される溶接開始部と溶接終了部が構造物（１０）と補強板（３０）の間の溶接部（４０）から突出された位置に形成される溶接ビード（６０）に形成される。その結果、構造物（１０）と補強板（３０）の間の溶接部（４０）に形成される溶接ビード（６０）には溶接欠陥が存在しなくなって高品質の溶接ビード（６０）を得られる。

また、溶接開始と溶接終了が前記ラグ部（２０）の外側端部（２１）と補強板（３０）の外側端部（３１）の外部、即ち母材の外部でなされることによって溶接開始部と溶接終了部に形成される溶融突出部（７０）がほとんど形成されないので除去作業が容易である。

以上では、一側のみ開放された構造物（１０）に対して局部溶接を行う方法を説明したが、構造物（１０）の両側が開放された場合には構造物（１０）の両側に溶接支持具（１００）を付着して使用すると前記の方法と同様に母材の間の溶接部に形成される溶接ビードに溶接欠陥を発生させずに溶接工程を終えることができる。

本発明はビード溝にアーク発生片が配置された溶接支持具に関するもので、構造物に補強板の局部的な溶接接合を行う際、母材の外部に位置された溶接支持具で溶接開始アークを発生させ溶接を開始して溶接終了がなされることによって母材の間に位置された溶接ビードには溶接欠陥が発生されることを防止することができる。

Claims (7)

1. 母材と対向する対向面にビード溝を備えた非電導性材料からなるボディーと、
   電導性材料からなって前記ビード溝の長手方向に沿って配置されるアーク発生片を含むことを特徴とする溶接支持具。
2. 請求項１において、前記ボディーの先端部下部面には傾斜面が形成されることを特徴とする溶接支持具。
3. 請求項１において、前記アーク発生片は金属材であることを特徴とする溶接支持具。
4. 請求項１において、前記アーク発生片は母材と同一な材料からなることを特徴とする溶接支持具。
5. 請求項１において、前記アーク発生片は断面形状が矩形状であるバー（Bar）であることを特徴とする溶接支持具。
6. 構造物から一端部が突出されたラグ部と前記ラグ部の一側に隣接して構造物に付着される補強板の突出部の間をアーク溶接するための溶接支持具において、
   前記構造物と接触がなされる先端部の下部面に傾斜面を備えて母材との対向面にはビード溝を備えたセラミックボディーと、
   前記ビード溝の長手方向に配置され溶接開始と溶接終了がなされることができるようにアーク発生が可能な電導性材料からなるアーク発生片を含むことを特徴とする溶接支持具。
7. 請求項６において、前記アーク発生片は母材と同一な金属材からなることを特徴とする溶接支持具。

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