JP2012240090A - Welding method, welding equipment and steel floor board - Google Patents

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Toshimitsu Suzuki
俊光 鈴木
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誉史 山内
Shinya Matahari
伸也 股張
Yutaka Tanaka
裕 田中
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三菱重工業株式会社
Mitsubishi Heavy Industries Bridge & Steel Structures Engineering Co Ltd
三菱重工鉄構エンジニアリング株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a welding method by which a penetration bead for evading stress concentration is formed.SOLUTION: The length of dolly blocks 1 is made into a length which is divided the full length in the longitudinal direction y of a U-shaped rib 20 equally into n parts and n dolly blocks 1 and they are arranged in the longitudinal direction y of the U-shaped rib 20. When regions 1 are welded, the dolly blocks 1 which are arranged according to these regions 1 are pressed toward the U-shaped rib 20 so as to show with void arrows 1. When the welding of the regions 1 is finished, next, the welding of regions 2 is performed. Then, the dolly blocks 1 which are arranged according to the regions 2 are pressed toward the U-shaped rib 20 as shown by the void arrows 2. When the welding is moved from the regions 1 to the regions 2, the pressing of the dolly blocks 1 in the regions 1 are released. The procedure is repeated till the welding of regions n is finished, and the welding of the U-shaped rib 20 to a deck plate 10 is completed.

Description

本発明は、橋梁に適用される鋼床版に補剛材をすみ肉溶接するのに好適な溶接方法に関する。   The present invention relates to a welding method suitable for fillet welding a stiffener to a steel deck applied to a bridge.
図17(a)に示されるように、鋼床版(補剛板)100は、デッキプレート10(鋼板)の一方の面に一定の間隔で複数のU字状リブ20(補剛材)を配して構成される。デッキプレート10は、例えば厚さが12〜16mmの鋼製の平板から構成され、U字状リブ20は、例えば厚さが6〜9mmの鋼製の平板を曲げ加工して断面をU字状とした形鋼から構成され、その幅は30cm程度である。
U字状リブ20の縁とデッキプレート10とのすみ肉溶接部21、22については、疲労設計指針でU字状リブ20の溶け込み必要深さをU字状リブ20の板厚の75%以上とすることが必要とされる(非特許文献1)。
ところが、鋼床版100はデッキプレート10上に設けられるアスファルト製の舗装30(例えば厚さが80mm)を介して車両による輪荷重を繰り返して受けるので、疲労損傷に対して留意が必要である。特に、すみ肉溶接部21の溶け込み先端の延長線上の非溶接部Nに応力が集中して、図17(b)に示すように、比較的早期に疲労亀裂Fが生じる。
As shown in FIG. 17 (a), the steel slab (stiffening plate) 100 has a plurality of U-shaped ribs 20 (stiffening material) on one surface of the deck plate 10 (steel plate) at a constant interval. Arranged. The deck plate 10 is composed of, for example, a steel flat plate having a thickness of 12 to 16 mm, and the U-shaped rib 20 is formed by bending a steel flat plate having a thickness of, for example, 6 to 9 mm to have a U-shaped cross section. The width is about 30 cm.
For the fillet welds 21 and 22 between the edge of the U-shaped rib 20 and the deck plate 10, the required depth of penetration of the U-shaped rib 20 is 75% or more of the plate thickness of the U-shaped rib 20 according to the fatigue design guidelines. (Non-Patent Document 1).
However, since the steel deck 100 is repeatedly subjected to the wheel load by the vehicle through the asphalt pavement 30 (for example, thickness is 80 mm) provided on the deck plate 10, it is necessary to pay attention to fatigue damage. In particular, stress concentrates on the non-welded portion N on the extension line of the penetration tip of the fillet weld portion 21, and the fatigue crack F occurs relatively early as shown in FIG.
そこで、溶け込み先端を起点する亀裂の発生を抑制するために、すみ肉溶接部21をU字状リブ20の板厚方向に貫通する完全溶込みとすることが提案されている(特許文献1〜3)。   Then, in order to suppress generation | occurrence | production of the crack which starts the penetration front, it is proposed to make the fillet weld part 21 into the complete penetration which penetrates in the plate | board thickness direction of the U-shaped rib 20 (patent documents 1-1). 3).
特開2008−272826号公報(図11、図12)JP 2008-272826 A (FIGS. 11 and 12) 特開2008−290115号公報(図1)Japanese Patent Laying-Open No. 2008-290115 (FIG. 1) 特開2008−290116号公報(図1)JP 2008-290116 A (FIG. 1)
この完全溶込みを行う際に、U字状リブ20の外側および内側の両側からすみ肉溶接して応力集中部をなくすことが好ましいが、狭隘なU字状リブ20の内側から溶接することは困難である。したがって、U字状リブ20の外側のみから溶接を行わなければならない。ところが本発明者等の検討によると、外側のみから溶接したのでは、U字状リブ20の内側に形成される裏波ビードが応力集中を生じさせる形状となる。そこで本発明は、応力集中を回避する裏波ビードを形成することのできる溶接方法、溶接装置を提供することを目的とする。さらに本発明は、そのような溶接方法により得られる鋼床版を提供することを目的とする。   When performing this complete penetration, it is preferable to fillet weld from both the inside and outside of the U-shaped rib 20 to eliminate the stress concentration portion, but it is difficult to weld from the inside of the narrow U-shaped rib 20. It is. Therefore, welding must be performed only from the outside of the U-shaped rib 20. However, according to the study by the present inventors, if welding is performed only from the outside, the back bead formed inside the U-shaped rib 20 has a shape that causes stress concentration. Then, an object of this invention is to provide the welding method and welding apparatus which can form the back bead which avoids stress concentration. Furthermore, this invention aims at providing the steel deck obtained by such a welding method.
裏波ビードが応力集中を生じさせる形状となるのは、溶接により裏側(溶接される側の反対側)に到達した溶融金属が自由に流動できるからであり、溶接電流、溶接電圧および溶接速度などの溶接条件を調整しても、裏波ビードの形状を制御することは容易でない。特に、U字状リブは長さが10m程度と長いものがあり、この長さの全域に亘って裏波ビードを応力集中が生じにくい形状にするのは困難である。
本発明者等は、U字状リブの内側(裏側)に当て金を配設しながら、U字状リブの外側から溶接することで、裏波ビードを応力集中の生じにくい形状に制御できることを知見した。ところが、U字状リブの長手方向の全長と同等の長さの当て金を用いることは、実際の施工を想定すると現実的ではない。溶接を行なう前にU字状リブをデッキプレートに仮止めするが、仮止めされたU字状リブの取り付け誤差が位置により相違する。したがって、U字状リブの長手方向(あるいは溶接線方向)の全長よりも十分に短い領域に対応する当て金を用いることが必要である。
The reason why the back bead is shaped to cause stress concentration is that the molten metal that has reached the back side (opposite the side to be welded) can flow freely by welding, such as welding current, welding voltage, and welding speed. Even if the welding conditions are adjusted, it is not easy to control the shape of the back bead. In particular, the U-shaped rib has a long length of about 10 m, and it is difficult to make the back bead less likely to cause stress concentration over the entire length.
The inventors of the present invention are able to control the back bead to a shape in which stress concentration is less likely to occur by welding from the outside of the U-shaped rib while disposing a metal pad on the inside (back side) of the U-shaped rib. I found out. However, it is not practical to use a metal pad having a length equivalent to the entire length of the U-shaped rib in the longitudinal direction when an actual construction is assumed. The U-shaped rib is temporarily fixed to the deck plate before welding, but the mounting error of the temporarily fixed U-shaped rib differs depending on the position. Therefore, it is necessary to use a metal pad corresponding to a region that is sufficiently shorter than the entire length of the U-shaped rib in the longitudinal direction (or the weld line direction).
以上の検討結果に基づく本発明は、平板状の鋼板と縦板の突合せ部を溶接するすみ肉溶接方法に関するものである。
この溶接方法は、縦板の鋼板に当接する縁部を縦板の一方の側から溶接することで、縁部を貫通して縦板の他方の側に達する裏波ビードを形成しながら、一方端から他方端に向けて延びる溶接線に沿って連続的に溶接するものである。
この溶接の際に、縦板の他方の側であって、縦板の一方の側から溶接している位置を含む領域(以下、溶接対応領域という)に、裏波ビードを支持する当て金を鋼板と縦板に押し付ける。
この溶接方法は、先行する第1ステップと、後続の第2ステップとを少なくとも含む。第1ステップは、第1領域に当て金を配置して第1領域を溶接する。第1領域の溶接が終了した後に行われる第2ステップは、当て金による押し付けを後続の第2領域に移行させて第2領域を溶接する。
本発明は、当て金による押し付けの第1領域から第2領域への移行が、裏波ビードと当て金の間に相対的な速度差を生じさることなく行われる、ことを特徴とする。
なお、本発明における「当て金による押し付けの第1領域から第2領域への移行」は、当て金が物理的に移動することを必須とするものではなく、当て金による押し付けが変遷することを意味している。にまた、本発明においては、第1ステップと第2ステップという二つのステップだけを規定しているが、これは最小限のステップを規定しているだけであり、さらに第3ステップ、第4ステップ、…、第nステップを行なうことを許容する。
The present invention based on the above examination results relates to a fillet welding method for welding a butt portion between a flat steel plate and a vertical plate.
In this welding method, an edge portion that contacts the steel plate of the vertical plate is welded from one side of the vertical plate, thereby forming a back bead that penetrates the edge portion and reaches the other side of the vertical plate. The welding is continuously performed along a welding line extending from one end to the other end.
At the time of this welding, a pad that supports the back bead is placed on the other side of the vertical plate, including a position welded from one side of the vertical plate (hereinafter referred to as a welding-compatible region). Press against steel plate and vertical plate.
This welding method includes at least a preceding first step and a subsequent second step. In the first step, the first region is welded by placing a metal pad in the first region. In the second step performed after the welding of the first region is finished, the pressing by the metal plating is transferred to the subsequent second region to weld the second region.
The present invention is characterized in that the transition from the first region to the second region of pressing by the metal pad is performed without causing a relative speed difference between the back bead and the metal pad.
In the present invention, “transition from the first area to the second area of the pressing by the paddle” does not necessarily require that the pad is physically moved, but the pressing by the padding changes. I mean. Furthermore, in the present invention, only two steps, the first step and the second step, are defined. However, this only defines the minimum steps, and the third step, the fourth step, and the like. ,..., Nth step is allowed.
本発明の溶接方法は、当て金を溶接対応領域に配置しながら溶接する。したがって、縦板の一方の側から溶接して形成される裏波ビードは、当て金との間の空隙に対応して形状が制御されながら冷却されるので、当て金の形状を調整することで、裏波ビードと鋼板がなす角度および裏波ビードと縦板がなす角度の両者を応力集中がしにくい鈍角にできる。
また、本発明の溶接方法は、当て金による押し付けの第1領域から第2領域への移行が、裏波ビードと当て金の間に相対的な速度差を生じさることなく行われるので、当て金の移行に伴い当て金が裏波ビードに擦れて性状を壊すのが防止される。
In the welding method of the present invention, welding is performed while placing the metal backing in the welding-compatible region. Therefore, the back bead formed by welding from one side of the vertical plate is cooled while its shape is controlled corresponding to the gap between the vertical plate and the shape of the vertical plate. Both the angle formed by the backside bead and the steel plate and the angle formed by the backside bead and the vertical plate can be made obtuse to prevent stress concentration.
Further, in the welding method of the present invention, since the transition from the first region to the second region of the pressing by the contact metal is performed without causing a relative speed difference between the back bead and the contact metal. As the gold moves, the metal pad is prevented from rubbing against the back bead and breaking its properties.
デッキプレートが平板状の鋼板をなし、U字状リブが縦板をなす場合に、平板状の鋼板と縦板の突合せ部は、リブの幅方向の両側に各々存在する。このように複数の突合せ部が存在する場合には、突合せ部ごとに当て金を配置して、複数の突合せ部を同時に溶接することが、生産効率の向上にとって好ましい。   When the deck plate is a flat steel plate and the U-shaped rib is a vertical plate, the flat steel plate and the vertical plate have butt portions on both sides in the width direction of the rib. When there are a plurality of butt portions as described above, it is preferable to improve the production efficiency by arranging a stopper for each butt portion and welding the butt portions at the same time.
本発明における当て金は、裏波ビードに対応する領域に面取りが施されていることが好ましい。この面取りされる領域には、鋼板と縦板との間に空隙が形成される。面取りの形状を調整することで、裏波ビードと鋼板がなす角度および裏波ビードと縦板がなす角度の両者をより確実に応力集中がしにくい鈍角に導くことができる。   It is preferable that a chamfer is applied to the area corresponding to the back bead in the metal backing in the present invention. In this chamfered region, a gap is formed between the steel plate and the vertical plate. By adjusting the shape of the chamfer, both the angle formed by the back bead and the steel plate and the angle formed by the back bead and the vertical plate can be more reliably led to an obtuse angle where stress concentration is less likely to occur.
本発明は、当て金による押し付けの第1領域から第2領域への移行が、裏波ビードと当て金の間に相対的な速度差を生じさることなく行われる、具体的な二つの形態を提供する。
一つ目の形態は、第1領域と第2領域に、独立して押し付けが行われる第1当て金と第2当て金を各々配置する。そして、第1ステップでは第1当て金を鋼板と縦板に押し付け、第2ステップでは第2当て金を鋼板と縦板に押し付ける。このように、第1領域に対応する第1当て金は溶接線方向の位置が固定され、第2領域に対応する第2当て金も溶接線方向の位置が固定されているので、当て金(第1、第2)が裏波ビードに擦れる心配がない。
The present invention has two specific modes in which the transition from the first region to the second region of the pressing by the metal plating is performed without causing a relative speed difference between the back bead and the metal plating. provide.
In the first form, the first and second pads that are independently pressed are arranged in the first region and the second region, respectively. In the first step, the first metal plate is pressed against the steel plate and the vertical plate, and in the second step, the second metal plate is pressed against the steel plate and the vertical plate. Thus, since the position of the 1st metal plate corresponding to the 1st field in the welding line direction is fixed, and the position of the 2nd metal plate corresponding to the 2nd field is also fixed in the welding line direction, There is no worry that the first and second) will rub against the back bead.
一つ目の形態は、第1当て金、第2当て金を押圧する押圧体を備えることができる。この押圧体を溶接線方向に移動可能とする。そして、第1ステップでは押圧体が第1領域において第1当て金を押し付け、第2ステップでは押圧体が第2領域に移動して第2当て金を押し付ける。こうすることにより、単一の押圧体を設けるだけで第1当て金、第2当て金の両者の押圧を実現できる。この押圧体は、溶接に同期して溶接線方向に移動させることができる。   The 1st form can be equipped with the press body which presses a 1st pad and a 2nd pad. The pressing body is movable in the welding line direction. In the first step, the pressing body presses the first pad in the first area, and in the second step, the pressing body moves to the second area and presses the second pad. By doing so, it is possible to realize the pressing of both the first and second pads only by providing a single pressing body. The pressing body can be moved in the weld line direction in synchronization with the welding.
二つ目の形態は、無限軌道上を走行する複数の当て金を有し、この当て金を走行させることで溶接線方向に移動する押し付け機構を用いる。
そして、第1ステップでは第1領域において押し付け機構の当て金を鋼板に押し付け、第2ステップでは当て金を走行させることで第2領域に移動した押し付け機構の当て金を鋼板に押し付ける。
この二つ目の実施形態においても、押し付け機構全体としては溶接線方向に移動するが、各々の当て金は第1領域および第2領域に対して溶接線方向の位置が固定されているので、当て金が裏波ビードに擦れる心配がない。
以上の本発明による溶接方法を適用して作製される鋼床版は、裏波ビードを基点とする亀裂発生を抑制できるとともに、溶接熱影響部および境界部の結晶粒を微細化することによって、溶接継手部の靭性が向上される。
The second form uses a pressing mechanism that has a plurality of metal pads running on an endless track and moves in the weld line direction by running the metal pads.
In the first step, the metal plate of the pressing mechanism is pressed against the steel plate in the first region, and in the second step, the metal plate of the pressing mechanism moved to the second region by pressing the metal plate is pressed against the steel plate.
Also in this second embodiment, the entire pressing mechanism moves in the weld line direction, but the position of the weld line direction with respect to each of the first and second regions is fixed. There is no worry that the paddle will rub against the back bead.
The steel floor slab produced by applying the welding method according to the present invention described above can suppress the occurrence of cracks based on the back bead, and by refining the crystal grains of the weld heat affected zone and the boundary, The toughness of the welded joint is improved.
本発明によれば、当て金を溶接対応領域に配置しながら溶接するので、裏波ビードは、当て金との間の空隙に対応して形状が制御されながら冷却される。したがって、裏波ビードと鋼板がなす角度および裏波ビードと縦板がなす角度の両者を応力集中がしにくい鈍角にできる。
また、本発明によると、当て金による押し付けの第1領域から第2領域への移行が、裏波ビードと当て金の間に相対的な速度差を生じさることなく行われるので、当て金の移行に伴い当て金が裏波ビードに擦れて性状を壊すのが防止される。
According to the present invention, welding is performed while placing the backing metal in the welding-corresponding region, so that the back bead is cooled while its shape is controlled corresponding to the gap between the backing metal. Therefore, both the angle formed by the backside bead and the steel plate and the angle formed by the backside bead and the vertical plate can be made obtuse to prevent stress concentration.
In addition, according to the present invention, since the transition from the first region to the second region of the pressing by the pad is performed without causing a relative speed difference between the back bead and the pad, It is possible to prevent the adhesive metal from rubbing against the backside bead and breaking the properties with the transition.
第1実施形態における溶接方法を説明する図であり、(a)はU字状リブとデッキプレートで形成される閉空間に当て金が配置される様子を示す正断面図、(b)は複数の当て金の配置を示す平面図である。It is a figure explaining the welding method in 1st Embodiment, (a) is a front sectional view which shows a mode that a stopper metal is arrange | positioned in the closed space formed with a U-shaped rib and a deck plate, (b) is two or more. It is a top view which shows arrangement | positioning of the metal stopper. 第1実施形態における押圧移動体を用いて溶接する様子を示す正面図である。It is a front view which shows a mode that it welds using the press moving body in 1st Embodiment. 第1実施形態における押圧移動体を示す平面図である。It is a top view which shows the press moving body in 1st Embodiment. 図2の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 第1実施形態における押圧移動体の浮き上がり防止機構を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the raising prevention mechanism of the press moving body in 1st Embodiment. 第2実施形態における押圧移動体を用いて溶接する様子を示す正面図である。It is a front view which shows a mode that it welds using the press moving body in 2nd Embodiment. 第2実施形態における押圧移動体を示す平面図である。It is a top view which shows the press moving body in 2nd Embodiment. 第2実施形態における押圧移動体を示す側面図である。It is a side view which shows the press moving body in 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例における押圧移動体を用いて溶接する様子を示す正面図である。It is a front view which shows a mode that it welds using the press moving body in the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例における押圧移動体を示す平面図である。It is a top view which shows the press moving body in the modification of 2nd Embodiment. 第2実施形態の変形例における押圧移動体を示す側面図である。It is a side view which shows the press moving body in the modification of 2nd Embodiment. (a)は溶接時に当て金が所定の位置に配置された状態を示す部分拡大図、(b)は当て金を設けることなく溶接を行った溶接部のマクロ組織写真、(c)は当て金を設けて溶接を行った溶接部のマクロ組織写真である。(A) is a partial enlarged view showing a state in which the metal base is arranged at a predetermined position during welding, (b) is a macro-structure photograph of a welded portion welded without providing a metal base, and (c) is a metal base. It is the macro structure photograph of the welding part which performed welding by providing. 図12(b)の溶接部を模式化した図である。It is the figure which modeled the welding part of FIG.12 (b). 図12(c)の溶接部を模式化した図である。It is the figure which modeled the welding part of FIG.12 (c). (a)は図12(b)のAで囲まれる領域の中の溶接熱影響部のミクロ組織写真を示し、(b)は図12(c)のBで囲まれる領域の中の溶接熱影響部のミクロ組織写真を示す。(A) shows the microstructure picture of the welding heat affected zone in the region surrounded by A in FIG. 12 (b), and (b) shows the welding heat effect in the region surrounded by B in FIG. 12 (c). The microstructure photograph of a part is shown. (a)は図12(b)のAで囲まれる領域の中の溶接金属と母材の境界部のミクロ組織写真を示し、(b)は図12(c)のBで囲まれる領域の中の溶接金属と母材の境界部のミクロ組織写真を示す。(A) shows a microstructure photograph of the boundary between the weld metal and the base metal in the region surrounded by A in FIG. 12 (b), and (b) in the region surrounded by B in FIG. 12 (c). A microstructure photograph of the boundary between the weld metal and the base metal is shown. (a)は鋼床版の構成を示す斜視図、(b)はすみ肉溶接部近傍の拡大図である。(A) is a perspective view which shows the structure of a steel deck, (b) is an enlarged view of a fillet weld vicinity vicinity.
[第1実施形態]
以下、添付する図1、図12〜図16を参照しながら、本発明の溶接方法を鋼床版100(図17)の作製に適用する実施形態に基づいて説明する。ただし、本発明に係る溶接方法が鋼床版100以外の用途にも適用できることは言うまでもない。
鋼床版100を作製する場合には、図1(a)に示すように、デッキプレート10上の予め定められた位置にU字状リブ20が配置される。溶接は、デッキプレート10を舗装30が施工される側の面を下向きにしたデッキプレート10に、U字状リブ20を一対のフランジ24の先端(縁部)が対向するように配置した状態で行われる。なお、フランジ24が本発明の縦板を、また、デッキプレート10が本発明の鋼板をなし、両者が溶接されることで、略T字型継ぎ手を構成する。
ここで、溶接に伴ってU字状リブ20は加熱されるため、U字状リブ20の動きを拘束しないと、溶接の進行にともなってU字状リブ20に大きな反りが生じてしまい、U字状リブ20を所定位置に溶接できなくなるおそれがある。したがって、溶接に先立って、U字状リブ20をデッキプレート10に仮止めすることが好ましい。仮止めするには、U字状リブ20の長手方向を間欠的に溶接すればよい。
[First Embodiment]
Hereinafter, the welding method of the present invention will be described based on an embodiment in which the welding method of the present invention is applied to the production of a steel deck 100 (FIG. 17) with reference to FIGS. 1 and 12 to 16 attached. However, it goes without saying that the welding method according to the present invention can be applied to uses other than the steel deck 100.
When the steel deck 100 is manufactured, the U-shaped rib 20 is disposed at a predetermined position on the deck plate 10 as shown in FIG. Welding is performed in a state in which the deck plate 10 is placed on the deck plate 10 with the surface on which the pavement 30 is applied facing downward, and the U-shaped rib 20 is disposed so that the tips (edges) of the pair of flanges 24 face each other. Done. The flange 24 is a vertical plate of the present invention, the deck plate 10 is a steel plate of the present invention, and both are welded to constitute a substantially T-shaped joint.
Here, since the U-shaped rib 20 is heated with the welding, if the movement of the U-shaped rib 20 is not restricted, the U-shaped rib 20 is warped greatly as the welding progresses. There exists a possibility that the character-shaped rib 20 cannot be welded to a predetermined position. Therefore, it is preferable to temporarily fix the U-shaped rib 20 to the deck plate 10 prior to welding. For temporary fixing, the longitudinal direction of the U-shaped rib 20 may be welded intermittently.
U字状リブ20は、ウェブ23と、ウェブ23の幅方向の両端から所定の角度で延びるフランジ24とから構成される。
それぞれのフランジ24の先端の外側には、レ形開先25が形成される。このレ形開先25は、デッキプレート10の表面となす角度αが50°±30°、ルートフェイスを2mm±2mm(図12ではゼロ)とすることが好ましい。
なお、ここではレ形開先25を設けた例を示しているが、レ形開先が設けられていない縦板を用いることを本発明は許容し、この場合も後述する当て金1による効果を享受できる。
The U-shaped rib 20 includes a web 23 and a flange 24 that extends at a predetermined angle from both ends of the web 23 in the width direction.
On the outside of the front end of each flange 24, a re-shaped groove 25 is formed. It is preferable that the shape groove 25 has an angle α of 50 ° ± 30 ° with the surface of the deck plate 10 and a root face of 2 mm ± 2 mm (zero in FIG. 12).
Here, an example is shown in which a deformed groove 25 is provided. However, the present invention allows the use of a vertical plate that is not provided with a deformed groove. Can be enjoyed.
U字状リブ20がフランジ24を突き合わせてデッキプレート10に載せられると、U字状リブ20はデッキプレート10とともに、横断面方向に閉空間が形成される。この閉空間を「内側」といい、フランジ24よりも外方を「外側」というものとする。内側においてフランジ24とデッキプレート10とは角度βをなしている(図12(a))。   When the U-shaped rib 20 is put on the deck plate 10 with the flange 24 being abutted, the U-shaped rib 20 and the deck plate 10 form a closed space in the cross-sectional direction. This closed space is referred to as “inside”, and the outside of the flange 24 is referred to as “outside”. On the inner side, the flange 24 and the deck plate 10 form an angle β (FIG. 12A).
本実施形態では、U字状リブ20の外側からフランジ24の先端とデッキプレート10とをすみ肉溶接する。この際、フランジ24(U字状リブ20)の外側から内側に向けて溶け込みを貫通させ、内側に裏波ビードを形成させる完全溶込み溶接を行う。U字状リブ20の外側から行う溶接の手法は本発明において限定されず、アーク溶接、レーザ溶接などの公知の種々の溶接方法を適用できる。なお、本実施の形態ではフランジ24の先端の外側にレ形開先25が形成されるが、このように開先を有する部材を溶接する場合をも含めて、本願ではすみ肉溶接と表記する。   In the present embodiment, fillet welding is performed between the tip of the flange 24 and the deck plate 10 from the outside of the U-shaped rib 20. At this time, complete penetration welding is performed in which penetration penetrates from the outer side to the inner side of the flange 24 (U-shaped rib 20) and a backside bead is formed on the inner side. The method of welding performed from the outside of the U-shaped rib 20 is not limited in the present invention, and various known welding methods such as arc welding and laser welding can be applied. In the present embodiment, the labe groove 25 is formed on the outer side of the tip of the flange 24. In this application, however, including the case where the member having the groove is welded, it is expressed as fillet welding. .
本実施形態では、当て金1をU字状リブ20の内側に配置しながら溶接を行う。この当て金1は、熱伝導性の優れた例えば銅または銅合金から構成される概略直方体状の部材である。当て金1は、例えば冷却水を流通させるといった強制的な冷却機構を持たせることができるが、ここでは、その説明、図示を省略する。
当て金1は、図12に示すように、六面のうちの一面がフランジ24と当接される第1当接面3を構成し、また、他の一面がデッキプレート10と当接される第2当接面5を構成する。第1当接面3と第2当接面5とがなす角度γ(図示省略)は、フランジ24とデッキプレート10とがなす角度βと等しく(∠β=∠γ)設定される。したがって、U字状リブ20の内側において、第2当接面5をデッキプレート10に対向させ、また、第1当接面3をフランジ24に対向させて配置し、さらに、第1当接面3をフランジ24に、また、第2当接面5をデッキプレート10に押し付ける。ただし、図12では、理解しやすくするために、フランジ24と第1当接面3を、またデッキプレート10と第2当接面5を、意図的に離間させている。当て金1がこの当接状態にあることを、当て金1がセットされる、ということにする。そして、当て金1は、フランジ24の外側から溶接が行われている際に、U字状リブ20の内側であって、溶接される部分を含む所定領域に亘って配置される。
In the present embodiment, welding is performed while the stopper 1 is disposed inside the U-shaped rib 20. The pad 1 is a substantially rectangular parallelepiped member made of, for example, copper or a copper alloy having excellent thermal conductivity. The stopper 1 can be provided with a forced cooling mechanism for circulating cooling water, for example, but the description and illustration thereof are omitted here.
As shown in FIG. 12, the contact metal 1 constitutes a first contact surface 3 in which one of the six surfaces is in contact with the flange 24, and the other surface is in contact with the deck plate 10. The second contact surface 5 is configured. An angle γ (not shown) formed by the first contact surface 3 and the second contact surface 5 is set equal to an angle β formed by the flange 24 and the deck plate 10 (∠β = ∠γ). Therefore, inside the U-shaped rib 20, the second contact surface 5 is disposed to face the deck plate 10, the first contact surface 3 is disposed to face the flange 24, and the first contact surface is further disposed. 3 is pressed against the flange 24 and the second contact surface 5 is pressed against the deck plate 10. However, in FIG. 12, in order to facilitate understanding, the flange 24 and the first contact surface 3 and the deck plate 10 and the second contact surface 5 are intentionally separated from each other. The fact that the stopper 1 is in this contact state means that the stopper 1 is set. And when the welding is performed from the outer side of the flange 24, the contact metal 1 is arranged over a predetermined region inside the U-shaped rib 20 and including a portion to be welded.
当て金1は、第1当接面3と第2当接面5との境界部に、面取りCが形成される。この面取りCは、当て金1の長手方向の全長に亘って形成される。また、面取りCは、当て金1をセットして溶接を行う際に、裏波ビードが形成される領域に対応して設けられる。当て金1がセットされる状態(溶接前)で、第1当接面3とフランジ24は当接し、また、第2当接面5とデッキプレート10は当接すると、当て金1は隙間なくU字状リブ20内にセットされるが、面取りCとフランジ24およびデッキプレート10との間には、面取りCに応じた隙間が形成される。この隙間を、溶金規制空隙ということにする。なお、面取りCの形状は、円弧、その他の曲線であってもかまわない。   The stopper 1 has a chamfer C formed at the boundary between the first contact surface 3 and the second contact surface 5. This chamfering C is formed over the entire length of the backing metal 1 in the longitudinal direction. Further, the chamfer C is provided corresponding to a region where the back bead is formed when welding is performed with the stopper 1 set. When the contact metal 1 is set (before welding), the first contact surface 3 and the flange 24 contact each other, and when the second contact surface 5 and the deck plate 10 contact each other, the contact metal 1 does not have a gap. Although set in the U-shaped rib 20, a gap corresponding to the chamfer C is formed between the chamfer C and the flange 24 and the deck plate 10. This gap is referred to as a molten metal regulating gap. The shape of the chamfer C may be an arc or another curve.
本実施形態によるすみ肉溶接は、当て金1がセットされる状態で行われる。溶接の際に、当て金1は以下の役割を果たす。
当て金1は、溶接により内側に到達した溶融金属を裏波ビードから支持することで溶融金属が自由に流動するのを拘束しながら、溶融金属を冷却・固化させる。つまり、内側に達した溶融金属は、面取りCにより形成される溶金規制空隙の内部でのみ流動が許され、溶金規制空隙の外部に流出することなく固化される。したがって、この面取りCの形状、寸法を特定すれば、裏波ビードの形状を制御できる。
The fillet welding according to the present embodiment is performed in a state where the backing metal 1 is set. During welding, the metal pad 1 plays the following role.
The backing metal 1 cools and solidifies the molten metal while restraining the molten metal from freely flowing by supporting the molten metal that has reached the inside by welding from the back bead. That is, the molten metal that has reached the inside is allowed to flow only inside the molten metal regulating gap formed by chamfering C, and is solidified without flowing out of the molten metal regulating gap. Therefore, if the shape and dimensions of the chamfer C are specified, the shape of the back bead can be controlled.
本発明者等は、当て金1を設けること以外の条件(溶接電流、溶接電圧および溶接速度を含む)を一致させて溶接を行い、溶接後に略T字型継ぎ手部近傍の断面マクロ観察を行った。その結果を図12(b)、(c)に示す。また、図13にマクロ観察(図12(b))から得られた模式図を、また、図14にマクロ観察(図12(c))から得られた模式図を示す。   The present inventors perform welding under the same conditions (including welding current, welding voltage, and welding speed) other than the provision of the brazing metal 1, and perform cross-sectional macro observation near the substantially T-shaped joint after welding. It was. The results are shown in FIGS. 12 (b) and 12 (c). FIG. 13 shows a schematic diagram obtained from the macro observation (FIG. 12B), and FIG. 14 shows a schematic diagram obtained from the macro observation (FIG. 12C).
図12(b)、図13に示すように、当て金1を設けないで溶接すると、裏波ビードBとデッキプレート10のなす角度∠11、および裏波ビードBとフランジ24のなす角度∠12は、略90°または鋭角となる。また、裏波ビードBのデッキプレート10方向の脚長L11と、裏波ビードBのフランジ24方向の脚長L12は脚長L11の2倍程度ある。また、デッキプレート10から裏波ビードの最上端までの距離、つまり裏波ビード高さH1が高い。   As shown in FIG. 12B and FIG. 13, when welding is performed without providing the stopper 1, the angle ∠ 11 formed by the backside bead B and the deck plate 10, and the angle ∠12 formed by the backside bead B and the flange 24. Is approximately 90 ° or an acute angle. Further, the leg length L11 of the reverse wave bead B in the direction of the deck plate 10 and the leg length L12 of the reverse wave bead B in the direction of the flange 24 are about twice the leg length L11. Further, the distance from the deck plate 10 to the uppermost end of the back bead, that is, the back bead height H1 is high.
これに対して図12(c)、図14に示すように、当て金1を設けて溶接を行うと、裏波ビードBとデッキプレート10のなす角度∠21、および裏波ビードBとフランジ24のなす角度∠22を、ともに鈍角にできる。また、図14に示すように、裏波ビードBのデッキプレート10方向の脚長L21と裏波ビードBのフランジ24(縦板)方向の脚長L22はほぼ等しく、当て金1を設けることで等脚長の裏波ビードBが得られる。また、裏波ビード高さH2は低い。
このような特徴を有する裏波ビードの形状は、当て金1をセットした際に形成される溶金規制空隙に近似したものであり、当て金1により溶融金属の流動が規制されることが確認された。
On the other hand, as shown in FIG. 12C and FIG. 14, when welding is performed with the stopper 1, the angle ∠ 21 formed between the back bead B and the deck plate 10, and the back bead B and the flange 24. The angle ∠22 formed by both can be made obtuse. Further, as shown in FIG. 14, the leg length L 21 of the reverse wave bead B in the direction of the deck plate 10 is substantially equal to the leg length L 22 of the reverse wave bead B in the direction of the flange 24 (vertical plate). The back wave bead B is obtained. Further, the back bead height H2 is low.
The shape of the back bead having such a feature is similar to the molten metal regulation gap formed when the metal backing 1 is set, and it is confirmed that the flow of molten metal is regulated by the metal backing 1. It was done.
以上の通りであり、当て金1を設けることで、裏波ビードBとデッキプレート10となす角度∠21および、裏波ビードBとフランジ24がなす角度∠22をともに鈍角にできる。ここの角度が小さくなるほど溶接ルートに応力が集中しやすくなり、逆に、ここの角度が大きくなるほど溶接ルートに応力が集中しにくくなる。したがって、当て金1を配置しながら溶接を行うことで、裏波ビードを基点とする亀裂発生を抑制できる。デッキプレート10にU字状リブ20を溶接する際に、サイズが大きいこともあり、デッキプレート10に対するU字状リブ20の取り付け誤差が位置により相違すること、さらには溶接中に溶接機の一次側電圧が変動するなどの溶接環境の変化が生じること、が想定される。しかし、そのような裏波ビードの変動要因があっても、本実施形態では面取りCを備える当て金1をフランジ24に押し付けることにより、裏波ビードを所望する形状に安定して形成できる。なお、当て金1をフランジ24に向けて押し付けると、当て金1はデッキプレート10にも押し付けられることになるが、以下ではデッキプレート10への押し付けについての記載は省略する。   As described above, by providing the backing metal 1, the angle ∠ 21 formed between the back bead B and the deck plate 10 and the angle ∠ 22 formed between the back bead B and the flange 24 can be made obtuse. As the angle becomes smaller, the stress tends to concentrate on the welding route. Conversely, as the angle becomes larger, the stress becomes less likely to concentrate on the welding route. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of cracks with the back bead as the base point by performing welding while placing the stopper 1. When welding the U-shaped rib 20 to the deck plate 10, the size may be large, the mounting error of the U-shaped rib 20 to the deck plate 10 varies depending on the position, and further the primary of the welding machine during welding It is assumed that there is a change in the welding environment such as fluctuation of the side voltage. However, even if there is such a fluctuation factor of the back bead, in this embodiment, the back bead can be stably formed in a desired shape by pressing the pad 1 having the chamfer C against the flange 24. In addition, when the metal stopper 1 is pressed toward the flange 24, the metal pad 1 is also pressed against the deck plate 10. However, the description about the pressing to the deck plate 10 is omitted below.
また、当て金1は、内側から溶接ビードおよびその周囲を冷却する。そのために、溶接に伴う加熱により影響を受け組織が変化する領域(溶接熱影響部,以下HAZ)を狭くできる。よく知られるように、HAZは、結晶粒が粗大化するので、機械的特性、特に靭性が劣る。したがって、溶接された部材はHAZがより狭くされることが望まれるが、当て金1を用いて溶接を行う本実施形態によるとHAZを狭くする効果をも享受できる。
実際にミクロ組織を観察した(図15、図16参照)。その結果、当て金1を用いることで、HAZの結晶粒を微細化できるとともに、溶接金属と母材の境界部の結晶粒を微細化できることが明らかとなった。このように、HAZおよび境界部の結晶粒を微細化することによっても、溶接継手部の靭性を向上できる。
Moreover, the metal pad 1 cools the weld bead and its surroundings from the inside. Therefore, the region (welding heat affected zone, hereinafter referred to as HAZ) in which the structure is affected by the heating accompanying welding can be narrowed. As is well known, HAZ is inferior in mechanical properties, particularly toughness, because crystal grains become coarse. Therefore, although it is desired that the welded member has a narrower HAZ, according to the present embodiment in which welding is performed using the contact metal 1, the effect of narrowing the HAZ can also be enjoyed.
Actually, the microstructure was observed (see FIGS. 15 and 16). As a result, it has been clarified that the use of the backing metal 1 makes it possible to refine the HAZ crystal grains and to refine the crystal grains at the boundary between the weld metal and the base metal. Thus, the toughness of the welded joint can also be improved by refining the HAZ and crystal grains at the boundary.
第1実施形態では、図1(b)に示すように、当て金1をU字状リブ20の長手方向y、つまり溶接線Lの方向の全長をn等分した長さにし、U字状リブ20の長手方向yにn個の当て金1を配置する。そして、「1」で示される領域(領域1)を溶接する場合には、この領域1に対応して配置される当て金1をU字状リブ20に向けて、白抜き矢印1で示すように押し付ける。そうすることで、当て金1とU字状リブ20の間に所望する溶金規制空隙を形成できる。領域1の溶接が終了すると、次に領域2の溶接が行なわれる。ことのき、領域2に対応して配置される当て金1をU字状リブ20に向けて、白抜き矢印2で示すように押し付ける。領域1から領域2に溶接が移行すると、領域1における当て金1の押し付けは解除される。領域2の溶接が終了すると、次に領域3の溶接が行なわれる。このとき、領域3に対応して配置される当て金1をU字状リブ20に向けて、白抜き矢印3で示すように押し付ける。領域2から領域3に溶接が移行すると、領域1における当て金1の押し付けは解除される。   In the first embodiment, as shown in FIG. 1 (b), the pad 1 is made into a length obtained by dividing the longitudinal direction y of the U-shaped rib 20, that is, the total length in the direction of the weld line L, into n equal parts. The n metal pads 1 are arranged in the longitudinal direction y of the rib 20. And when welding the area | region (area | region 1) shown by "1", the metal stopper 1 arrange | positioned corresponding to this area | region 1 faces the U-shaped rib 20, and is shown by the white arrow 1 Press on. By doing so, a desired molten metal regulating gap can be formed between the metal backing 1 and the U-shaped rib 20. When the welding of the region 1 is completed, the welding of the region 2 is performed next. At this time, the metal pad 1 disposed corresponding to the region 2 is pressed toward the U-shaped rib 20 as indicated by the white arrow 2. When welding shifts from the region 1 to the region 2, the pressing of the pad 1 in the region 1 is released. When the welding of the region 2 is completed, the welding of the region 3 is performed next. At this time, the metal pad 1 disposed corresponding to the region 3 is pressed toward the U-shaped rib 20 as indicated by the white arrow 3. When welding shifts from the region 2 to the region 3, the pressing of the stopper 1 in the region 1 is released.
以上の手順が領域nの溶接が終了するまで繰り返されることで、裏波ビードを形成しながら、一方端から他方端に向けて延びる溶接線Lに沿ってU字状リブ20のデッキプレート10への溶接を行うことができる。
この過程で、裏波ビードを所望する形状に安定して形成できるとともに、溶接継手部の靭性を向上できることに加え、以下の効果を奏する。
当て金1が、U字状リブ20の全長をn等分した長さしか有していない。したがって、デッキプレート10に対するU字状リブ20の取り付け誤差が位置により相違していても、U字状リブ20の全長に比べて相当に短尺の当て金1を押し付けるので、所望する溶金規制空隙を容易に形成できる。
また、溶接の開始から完了までの間を通じて、各々の当て金1はU字状リブ20の長手方向yに対して固定されるので、溶接金属(裏波ビード)と当て金1の間に擦れが生じることがない。例えば、当て金1を長手方向yに一つだけ配置し、溶接に同期して長手方向yに移動させることもできるが、この場合、凝固過程の裏波ビートと当て金1が擦れる。これに伴って、裏波ビードの性状が崩れるおそれがある。これに対して、第1実施形態は、裏波ビートと当て金1が擦れることがなく、裏波ビードを所望する形状により安定して形成できる。
以上の通りであり、第1実施形態により得られる裏波ビードは、当て金1を用いない裏波ビードはもちろん、当て金1を用いても擦れが生じた裏波ビードと目視により判別ができる。
The above procedure is repeated until the welding of the region n is completed, so that the back plate bead is formed and the deck plate 10 of the U-shaped rib 20 is moved along the weld line L extending from one end to the other end. Can be welded.
In this process, the back bead can be stably formed in a desired shape, and the toughness of the welded joint can be improved, and in addition, the following effects can be obtained.
The pad 1 has only a length obtained by dividing the entire length of the U-shaped rib 20 into n equal parts. Therefore, even if the mounting error of the U-shaped rib 20 with respect to the deck plate 10 is different depending on the position, the metal plate 1 is pressed considerably shorter than the entire length of the U-shaped rib 20. Can be easily formed.
Further, since each of the metal pads 1 is fixed with respect to the longitudinal direction y of the U-shaped rib 20 from the start to the completion of welding, the metal plate is rubbed between the weld metal (back wave bead) and the metal plate 1. Will not occur. For example, it is possible to arrange only one batting 1 in the longitudinal direction y and move it in the longitudinal direction y in synchronism with welding. In this case, the back beat of the solidification process and the batting 1 are rubbed. Along with this, the properties of the back bead may collapse. On the other hand, in the first embodiment, the back wave beat and the metal backing 1 are not rubbed, and the back wave bead can be stably formed in a desired shape.
As described above, the back bead obtained by the first embodiment can be visually discriminated from the back bead in which rubbing has occurred even if the back plate bead 1 is used as well as the back surface bead without using the back plate 1. .
次に、第1実施形態の溶接方法を行う際に、当て金1をU字状リブ20に押し付けるのに好適な押圧移動体50(押し付け機構)の例について、図2〜図4を参照して説明する。   Next, referring to FIGS. 2 to 4, an example of a pressing moving body 50 (pressing mechanism) suitable for pressing the stopper 1 against the U-shaped rib 20 when performing the welding method of the first embodiment. I will explain.
押圧移動体50は、ベースプレート51と、第1移動体60と、第2移動体70と、を備え、U字状リブ20の内側に設けられる。
ベースプレート51は、U字状リブ20(レ形開先25は省略)に比べて幅が小さいが長さが同等の鋼板により形成される。ベースプレート51は、デッキプレート10の上面に載せられ、U字状リブ20の幅方向xの中央に位置する。
ベースプレート51には、幅方向xの両縁にピン52が立設される。ピン52は、ベースプレート51の長手方向yに所定の間隔を空けて配置される。当て金1(面取りCは省略)には幅方向xに沿って長孔1aが形成されており、ピン52に長孔1aを挿入することで、当て金1をベースプレート51に対して幅方向xに往復動可能に保持する。
ベースプレート51は平板状に限るものでなく、剛性を向上させるために、一部を上向きに突出するコ字状部分を形成できる。
The pressing moving body 50 includes a base plate 51, a first moving body 60, and a second moving body 70, and is provided inside the U-shaped rib 20.
The base plate 51 is formed of a steel plate having a small width but the same length as that of the U-shaped rib 20 (the shape-shaped groove 25 is omitted). The base plate 51 is placed on the upper surface of the deck plate 10 and is located at the center in the width direction x of the U-shaped rib 20.
On the base plate 51, pins 52 are erected on both edges in the width direction x. The pins 52 are arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction y of the base plate 51. A long hole 1 a is formed along the width direction x in the stopper 1 (the chamfering C is omitted). By inserting the long hole 1 a into the pin 52, the stopper 1 is fixed to the base plate 51 in the width direction x. To reciprocate.
The base plate 51 is not limited to a flat plate shape, and a U-shaped portion protruding partly upward can be formed in order to improve rigidity.
第1移動体60は、第1支持体61と、第1ガイド体62と、第1ばね支持体64と、第1走行車輪65と、第1押し付け車輪67と、を備える。
第1支持体61は、当て金1と同等の長さを有する矩形の鋼板から構成され、第1移動体60の基礎となる部分である。
The first moving body 60 includes a first support body 61, a first guide body 62, a first spring support body 64, a first traveling wheel 65, and a first pressing wheel 67.
The first support 61 is made of a rectangular steel plate having a length equivalent to that of the backing metal 1, and is a portion that serves as a basis for the first moving body 60.
第1ガイド体62は、後述する第2ガイド体72と係合されることにより、第1移動体60と第2移動体70の幅方向xへの相対的な往復移動を案内する。第1ガイド体62は、ボルト等の適宜の固定手段で第1支持体61上であって長手方向yの中央部に固定され、その一部が第2移動体70の側に突出している。第1ガイド体62は、U字状リブ20の幅方向xに貫通するコ字状のスライド溝62aを備えており、このスライド溝62aに第2ガイド体72を挿入することで、第1移動体60と第2移動体70の長手方向yの相対的な移動が拘束される。   The first guide body 62 is engaged with a later-described second guide body 72 to guide relative reciprocation of the first moving body 60 and the second moving body 70 in the width direction x. The first guide body 62 is fixed to the central portion in the longitudinal direction y on the first support body 61 by appropriate fixing means such as a bolt, and a part of the first guide body 62 protrudes toward the second moving body 70. The first guide body 62 includes a U-shaped slide groove 62a penetrating in the width direction x of the U-shaped rib 20, and the first guide body 62 is inserted into the slide groove 62a to thereby perform the first movement. The relative movement of the body 60 and the second moving body 70 in the longitudinal direction y is restricted.
第1ばね支持体64は、後述する第2ばね支持体74とともに、コイルばね80を挟持することで、第1移動体60および第2移動体70を外側に向けて押し付ける。
第1ばね支持体64は、L字アングルからなり、固定部64aとばね支持部64bを備える。
第1ばね支持体64は、固定部64aを介して、第1支持体61の長手方向yの両端に一つずつ配置される。第1ばね支持体64は、ばね支持部64bが第2ばね支持体74のばね支持部74bに対向するように配置される。
ばね支持部64bは第2ばね支持体74のばね支持部74bとともに、コイルばね80を挟持する部分である。また、ばね支持部64bには、連結ピン81が貫通する貫通孔が空けられる。
The first spring support 64 presses the first moving body 60 and the second moving body 70 outward by sandwiching the coil spring 80 together with the second spring support 74 described later.
The 1st spring support body 64 consists of L-shaped angles, and is provided with the fixing | fixed part 64a and the spring support part 64b.
One first spring support 64 is disposed at each end of the first support 61 in the longitudinal direction y via the fixing portion 64a. The first spring support 64 is arranged such that the spring support 64 b faces the spring support 74 b of the second spring support 74.
The spring support portion 64 b is a portion that sandwiches the coil spring 80 together with the spring support portion 74 b of the second spring support 74. Further, a through hole through which the connecting pin 81 passes is made in the spring support portion 64b.
第1走行車輪65は、ベースプレート51(デッキプレート10)上を、第1移動体60が長手方向y、つまり溶接線L方向に沿う移動を円滑にするために設けられる。そのために第1走行車輪65は、第1支持体61の下方に回転軸を幅方向xに沿って回転可能に支持される。また、第1走行車輪65は、第1支持体61の長手方向yの両端に各々一台ずつ配置される。
このように長手方向yの両端に第1走行車輪65を一台ずつ配置することは、当て金1をフランジ24に偏りなく押し付けるために好ましい形態であるが、第1走行車輪65を一台にすることを排除するものではない。後述する第2走行車輪75についても同様である。
なお、当て金1をフランジ24に押し付ける部材として当て金1との摩擦が小さい車輪を用いているが、本発明はこれに限定されない。摩擦係数の小さい材料から構成される部材であって、当て金1に摺動されるようなものの使用を本発明は許容する。
The first traveling wheels 65 are provided on the base plate 51 (deck plate 10) so that the first moving body 60 can smoothly move along the longitudinal direction y, that is, the welding line L direction. For this purpose, the first traveling wheel 65 is supported below the first support 61 so that the rotation shaft can rotate along the width direction x. Further, one first traveling wheel 65 is disposed at each end of the first support 61 in the longitudinal direction y.
The arrangement of the first traveling wheels 65 at both ends in the longitudinal direction y in this way is a preferable mode for pressing the backing metal 1 against the flange 24 evenly, but the first traveling wheels 65 are integrated into one unit. It does not exclude doing. The same applies to the second traveling wheel 75 described later.
In addition, although the wheel with small friction with the metal stopper 1 is used as a member which presses the metal stopper 1 against the flange 24, this invention is not limited to this. The present invention allows the use of a member made of a material having a small coefficient of friction that is slid on the metal backing 1.
第1押し付け車輪67は、直接接触することにより、当て金1をU字状リブ20のフランジ24に押し付ける。
第1押し付け車輪67は、ピン68で第1支持体61の下側に回転軸が鉛直方向となるように支持される。第1押し付け車輪67は、第1支持体61の長手方向yの両端に配置される。
また、第1押し付け車輪67は、小径部67aと、小径部67aの上側に配置される大径部67bと、を備える。小径部67aは、当て金1の側面に接して、当て金1をフランジ24に水平方向から押し付ける。大径部67bは、当て金1の上面に接して、当て金1をフランジ24に鉛直方向から押し付ける。そうすることで、当て金1をフランジ24へより確実に押し付けることができる。
The first pressing wheel 67 presses the stopper 1 against the flange 24 of the U-shaped rib 20 by direct contact.
The first pressing wheel 67 is supported by a pin 68 below the first support 61 so that the rotation axis is in the vertical direction. The first pressing wheels 67 are disposed at both ends of the first support 61 in the longitudinal direction y.
Moreover, the 1st pressing wheel 67 is provided with the small diameter part 67a and the large diameter part 67b arrange | positioned above the small diameter part 67a. The small diameter portion 67a is in contact with the side surface of the stopper 1 and presses the stopper 1 against the flange 24 from the horizontal direction. The large-diameter portion 67b is in contact with the upper surface of the stopper 1 and presses the stopper 1 against the flange 24 from the vertical direction. By doing so, the stopper 1 can be more reliably pressed against the flange 24.
次に、第2移動体70について説明する。第2移動体70は、第1移動体60と基本的には同様の以下の構成を備える。
第2移動体70は、第2支持体71と、第2ガイド体72と、第2ばね支持体74と、第2走行車輪75と、第2押し付け車輪77と、を備える。
第2支持体71は、当て金1と同等の長さを有する矩形の鋼板から構成され、第2移動体70の基礎となる部分である。第2支持体71は、第1支持体61に比べて幅が狭く設定される。また、第2支持体71は、第1支持体61と同一平面上に、内側同士が対向するように、所定の間隔を空けて配置される。
Next, the second moving body 70 will be described. The second moving body 70 has the following configuration that is basically the same as that of the first moving body 60.
The second moving body 70 includes a second support body 71, a second guide body 72, a second spring support body 74, a second traveling wheel 75, and a second pressing wheel 77.
The second support 71 is made of a rectangular steel plate having a length equivalent to that of the backing metal 1, and is a part serving as a basis of the second moving body 70. The second support 71 is set to be narrower than the first support 61. The second support 71 is arranged on the same plane as the first support 61 with a predetermined interval so that the inner sides face each other.
第2ガイド体72は、前述した第1ガイド体62と係合されることにより、第1移動体60と第2移動体70の幅方向xへの相対的な往復移動を案内する。第2ガイド体72は、ボルト等の適宜の固定手段で第2支持体71上であって長手方向yの中央部に固定され、その一部が第1移動体60の側に突出している。第2ガイド体72は、矩形の鋼板から構成されており、第1ガイド体62のスライド溝62aに当該突出部分が挿入されることで、第1移動体60と第2移動体70の長手方向yの相対的な移動が拘束される。   The second guide body 72 is engaged with the first guide body 62 described above, thereby guiding relative reciprocation of the first moving body 60 and the second moving body 70 in the width direction x. The second guide body 72 is fixed to the central portion in the longitudinal direction y on the second support 71 by appropriate fixing means such as bolts, and a part of the second guide body 72 protrudes toward the first moving body 60. The second guide body 72 is made of a rectangular steel plate, and the projecting portion is inserted into the slide groove 62 a of the first guide body 62, whereby the longitudinal direction of the first moving body 60 and the second moving body 70. The relative movement of y is constrained.
第2ばね支持体74は、前述した第1ばね支持体64とともに、コイルばね80を挟持することで、第1移動体60及び第2移動体70を外側に向けて押し付ける。
第2ばね支持体74は、第1ばね支持体64と同様に、固定部74aとばね支持部74bを備える。
第2ばね支持体74は、固定部74aを介して、第2支持体71の長手方向yの両端に一つずつ配置される。第2ばね支持体74は、ばね支持部74bが第1ばね支持体64のばね支持部64bに対向するように配置される。
ばね支持部74bは第1ばね支持体64のばね支持部64bとともに、コイルばね80を挟持する部分である。また、ばね支持部74bには、連結ピン81が貫通する貫通孔が空けられる。
The second spring support 74 presses the first moving body 60 and the second moving body 70 outward by sandwiching the coil spring 80 together with the first spring support 64 described above.
Similar to the first spring support 64, the second spring support 74 includes a fixed portion 74a and a spring support 74b.
The second spring supports 74 are arranged one by one at both ends in the longitudinal direction y of the second support 71 via the fixing portion 74a. The second spring support 74 is disposed such that the spring support 74 b faces the spring support 64 b of the first spring support 64.
The spring support portion 74 b is a portion that sandwiches the coil spring 80 together with the spring support portion 64 b of the first spring support 64. In addition, a through hole through which the connecting pin 81 passes is made in the spring support portion 74b.
第2走行車輪75は、ベースプレート51(デッキプレート10)上を、第2移動体70の円滑な移動を可能にする。そのために第2走行車輪75は、第2支持体71の下方に回転軸を幅方向xに沿って回転可能に支持される。第2走行車輪75は、第1支持体61の長手方向yの中央に一台だけ配置される。   The second traveling wheel 75 enables the second moving body 70 to move smoothly on the base plate 51 (deck plate 10). Therefore, the second traveling wheel 75 is supported below the second support 71 so that the rotation shaft can rotate along the width direction x. Only one second traveling wheel 75 is arranged at the center of the first support 61 in the longitudinal direction y.
第2押し付け車輪77は、直接接触することにより、当て金1をU字状リブ20のフランジ24に押し付ける。
第2押し付け車輪77は、ピン78で第2支持体71の下側に回転軸が鉛直方向となるように支持される。第2押し付け車輪77は、第2ガイド体72を挟んで長手方向yの両側に配置される。
また、第2押し付け車輪77も、第1押し付け車輪67と同様に、小径部77aと大径部77bを備える。小径部77aは当て金1をフランジ24に水平方向から押し付け、大径部67bは、当て金1をフランジ24に鉛直方向から押し付ける。
The second pressing wheel 77 presses the stopper 1 against the flange 24 of the U-shaped rib 20 by direct contact.
The second pressing wheel 77 is supported by a pin 78 on the lower side of the second support 71 so that the rotation axis is in the vertical direction. The second pressing wheels 77 are arranged on both sides in the longitudinal direction y with the second guide body 72 interposed therebetween.
Similarly to the first pressing wheel 67, the second pressing wheel 77 includes a small diameter portion 77a and a large diameter portion 77b. The small diameter portion 77a presses the contact metal 1 against the flange 24 from the horizontal direction, and the large diameter portion 67b presses the contact metal 1 against the flange 24 from the vertical direction.
押圧移動体50は、コイルばね80を備える。
コイルばね80は、第1ばね支持体64のばね支持部64bと第2ばね支持体74のばね支持部74bの間に、圧縮された状態で挟持される。したがって、コイルばね80は、第1ばね支持体64および第2ばね支持体74を外側に向けて押す。なお、第1ばね支持体64および第2ばね支持体74を外側に向けて押すことができれば、コイルばね80以外の弾性体を用いることもできるし、弾性体以外の手段を用いることもできる。
連結ピン81は、第1ばね支持体64ばね支持部64bに形成される貫通孔と、第2ばね支持体74のばね支持部74bの貫通孔を貫通することで、第1ばね支持体64と第2ばね支持体74が離間しないように連結する。
The pressing moving body 50 includes a coil spring 80.
The coil spring 80 is sandwiched between the spring support portion 64 b of the first spring support body 64 and the spring support portion 74 b of the second spring support body 74 in a compressed state. Therefore, the coil spring 80 pushes the first spring support 64 and the second spring support 74 outward. In addition, if the 1st spring support body 64 and the 2nd spring support body 74 can be pushed toward the outer side, elastic bodies other than the coil spring 80 can also be used, and means other than an elastic body can also be used.
The connection pin 81 passes through the through hole formed in the first spring support body 64 and the spring support portion 64b and the through hole of the spring support portion 74b of the second spring support body 74. The second spring support 74 is connected so as not to be separated.
以上の構成を有する押圧移動体50を用いて、デッキプレート10にU字状リブ20を溶接するには、以下のようにすればよい。
すなわち、図1(b)において、領域1に対応する部分を溶接する間は押圧移動体50を領域1に対応する長手方向yの位置に配置する。押圧移動体50の第1移動体60、第2移動体70は当て金1と同等の長さを有しているので、領域1に対応する当て金1だけがフランジ24に押し付けられる。領域1の溶接が終了すると、次に領域2に対応する部分を溶接するために、図示しない溶接トーチを領域2に移動させるのに同期して押圧移動体50を領域2に対応する部分に移動させる。そうして、領域2に対応する当て金1だけがフランジ24に押し付けられた状態で、領域2に対応する部分を溶接する。領域2の溶接が終了すると、以上の手順を領域nに対応する部分の溶接が終了するまで繰り返すことで、デッキプレート10へのU字状リブ20の溶接が完了する。同様にして必要な数のU字状リブ20の溶接を行うことで、鋼床版100を作製できる。なお、押圧移動体50の移動は、牽引装置を用いてもよいし、第1走行車輪65、第2走行車輪75をモータで駆動するようにしてもよい。
In order to weld the U-shaped rib 20 to the deck plate 10 using the pressing moving body 50 having the above configuration, the following may be performed.
That is, in FIG. 1B, the press moving body 50 is disposed at a position in the longitudinal direction y corresponding to the region 1 while the portion corresponding to the region 1 is welded. Since the first moving body 60 and the second moving body 70 of the pressing moving body 50 have the same length as the stopper 1, only the stopper 1 corresponding to the region 1 is pressed against the flange 24. When the welding of the region 1 is completed, the pressing moving body 50 is moved to the portion corresponding to the region 2 in synchronism with the movement of the welding torch (not shown) to the region 2 in order to weld the portion corresponding to the region 2 next. Let Then, in a state where only the stopper 1 corresponding to the region 2 is pressed against the flange 24, the portion corresponding to the region 2 is welded. When the welding of the region 2 is completed, the above procedure is repeated until the welding of the portion corresponding to the region n is completed, whereby the welding of the U-shaped rib 20 to the deck plate 10 is completed. Similarly, a steel deck 100 can be produced by welding a required number of U-shaped ribs 20. In addition, the traction device may be used for the movement of the pressing moving body 50, or the first traveling wheel 65 and the second traveling wheel 75 may be driven by a motor.
以上のように、押圧移動体50を用いることにより、裏波ビードと当て金1が擦れることなく、溶接を行うことができるので、前述したように裏波ビードを所望する形状により安定して形成できる。
なお、以上では当て金1と押圧移動体50(第1移動体60、第2移動体70)の長さが同等としているが、本発明はこれに限定されない。押圧移動体50を当て金1よりも短くしてもよいし長くしてもよい。U字状リブ20の取り付け誤差に応じて、当て金1の長さ、さらには押圧移動体50の長さを設定することが好ましい。例えば、押圧移動体50を二つの当て金1を加えた長さとして、隣接する二つの当て金1を一度に押し付けることもできる。さらに、当て金1を押し付ける機構を溶接線方向に移動する形態をここでは示しているが、本発明はこれに限らない。各々の当て金1に対応して押し付け機構を設け、この押し付け機構を順次作動させるようにしてもよい。
As described above, by using the pressing moving body 50, welding can be performed without rubbing the back bead and the backing metal 1, so that the back bead is stably formed in a desired shape as described above. it can.
In addition, although the length of the stopper 1 and the press moving body 50 (the 1st moving body 60, the 2nd moving body 70) are made equal in the above, this invention is not limited to this. The pressing moving body 50 may be shorter or longer than the stopper 1. In accordance with the attachment error of the U-shaped rib 20, it is preferable to set the length of the stopper 1 and further the length of the pressing moving body 50. For example, it is also possible to press the adjacent two metal pads 1 at a time with the pressing moving body 50 having a length obtained by adding two metal pads 1. Furthermore, although the form which moves the mechanism which presses the metal stopper 1 to a welding line direction is shown here, this invention is not restricted to this. A pressing mechanism may be provided corresponding to each of the metal pads 1, and the pressing mechanisms may be sequentially operated.
ところで、押圧移動体50は、第1押し付け車輪67および第2押し付け車輪77を介して当て金1をU字状リブ20のフランジ24に押し付ける。その反作用が生じることで、押圧移動体50は、幅方向xの中央部が浮き上がるおそれがある。そうなると、第1押し付け車輪67および第2押し付け車輪77が当て金1を適切に押し付けることができなくなる。そこで、押圧移動体50の浮き上がり防止機構80を提案する。   By the way, the pressing moving body 50 presses the stopper 1 against the flange 24 of the U-shaped rib 20 via the first pressing wheel 67 and the second pressing wheel 77. When the reaction occurs, the pressing moving body 50 may be lifted at the center in the width direction x. Then, the first pressing wheel 67 and the second pressing wheel 77 cannot properly press the stopper 1. In view of this, a mechanism 80 for preventing the lifting of the pressing moving body 50 is proposed.
浮き上がり防止機構80は、図5に示すように、リンク機構を利用している。つまり、第1移動体60(一部省略)に、第1レバー81、第2レバー82、第3レバー83および第4レバー84が以下のように接続されることでパンタグラフ状のリンク機構が構成される。第1レバー81はその一端が第1移動体60上の連接片85に接続され、第2レバー82はその一端が第1移動体60上の連接片86に接続される。第3レバー83はその一端が第1レバー81の他端に、第4レバー84はその一端が第2レバー82の他端に接続され、さらに第3レバー83の他端と第4レバー84の他端が接続される。そして、第3レバー83と第4レバー84の接続箇所に回転可能な車輪87が設けられる。さらに、第1レバー81と第3レバー83の接続箇所88と、第2レバー82と第4レバー84の接続箇所89との間をばね90で繋ぐ。ばね90は自由状態よりも伸びた状態で二つの接続箇所88,89を繋ぐので、車輪87は上向きの力を受けてU字状リブ20のウェブ21に突き当たる。こうして、浮き上がり防止機構80は、第1移動体60の浮き上がりを防止する。同様の浮き上がり防止機構80を第2移動体70に設けることで、全体として押圧移動体50の浮き上がりを防止できる。
なお、浮き上がり防止機構80はあくまで一例であり、他の構成を採用できることは言うまでもない。例えば、浮き上がりを防止できる程度の重量物を押圧移動体50に載せるといった方策を採ることもできる。
As shown in FIG. 5, the lifting prevention mechanism 80 uses a link mechanism. That is, a pantograph-like link mechanism is configured by connecting the first lever 81, the second lever 82, the third lever 83, and the fourth lever 84 to the first moving body 60 (partially omitted) as follows. Is done. One end of the first lever 81 is connected to the connecting piece 85 on the first moving body 60, and one end of the second lever 82 is connected to the connecting piece 86 on the first moving body 60. One end of the third lever 83 is connected to the other end of the first lever 81, one end of the fourth lever 84 is connected to the other end of the second lever 82, and the other end of the third lever 83 and the fourth lever 84 are connected to each other. The other end is connected. In addition, a rotatable wheel 87 is provided at a connection point between the third lever 83 and the fourth lever 84. Further, a connection point 88 between the first lever 81 and the third lever 83 and a connection point 89 between the second lever 82 and the fourth lever 84 are connected by a spring 90. Since the spring 90 connects the two connection points 88 and 89 in a state where the spring 90 extends from the free state, the wheel 87 receives an upward force and hits the web 21 of the U-shaped rib 20. Thus, the lifting prevention mechanism 80 prevents the first moving body 60 from lifting. By providing the similar lifting prevention mechanism 80 in the second moving body 70, the pressing moving body 50 can be prevented from lifting as a whole.
Needless to say, the lifting prevention mechanism 80 is merely an example, and other configurations can be adopted. For example, it is possible to take measures such as placing a heavy object on the pressing movable body 50 that can prevent lifting.
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について図6〜図8を参照して説明する。
第2実施形態も、第1実施形態と同様に、溶接金属と当て金1の間に相対的な速度差がでないようにして両者が擦れるのを防止する点で共通する。しかし、第1実施形態は複数の短尺の当て金1を長手方向yに並べて固定することで擦れを生じさせないのに対して、第2実施形態は当て金1を長手方向yに移動させつつも溶接金属と当て金1の間に相対的な速度差を生じさせないことを趣旨とする。第2実施形態による押圧移動体150(押し付け機構)は、以下説明するように、無限軌道上を複数の当て金1が走行することを要旨とする。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
Similarly to the first embodiment, the second embodiment is common in that it prevents friction between the weld metal and the metal backing 1 so that there is no relative speed difference. However, the first embodiment does not cause rubbing by arranging and fixing a plurality of short lengths of the metal pads 1 in the longitudinal direction y, whereas the second embodiment moves the metal plate 1 in the longitudinal direction y while it is moved. The purpose is not to cause a relative speed difference between the weld metal and the metal backing 1. The press moving body 150 (pressing mechanism) according to the second embodiment is summarized in that a plurality of stoppers 1 travel on an endless track as described below.
押圧移動体150は、第3移動体160と、第4移動体170と、を備え、U字状リブ20の内側に設けられる。押圧移動体150、第3移動体160および第4移動体170において、第1実施形態の押圧移動体50と同様の構成については、第1実施形態と同じ符号を付し、その説明を省略する。   The pressing moving body 150 includes a third moving body 160 and a fourth moving body 170 and is provided inside the U-shaped rib 20. In the pressing moving body 150, the third moving body 160, and the fourth moving body 170, the same components as those of the pressing moving body 50 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and description thereof is omitted. .
第3移動体160は、無限軌道を備える当て金駆動機構161を備えている。
当て金駆動機構161は、長手方向yに所定の間隔を隔てて配置される一対のスプロケット162を備えている。一対のスプロケット162は、各々の回転軸163を介して長手方向yに延びるスプロケット連結体164に回転可能に支持される。回転軸163は、デッキプレート10に対して傾斜して設けられている。一対のスプロケット162にはチェーン165が掛け回されるとともに、一方のスプロケット162の回転軸163を回転させる駆動モータ166が設けられる。チェーン165には複数の当て金1が微小の隙間を隔ててなく固定される。当て金1は、チェーン165が走行する軌跡で描かれる周回の無限軌道の外側を向くようにチェーン165に固定される。当て金駆動機構161は、押し付け力伝達体167を介して第1支持体61に固定される。押し付け力伝達体167は、第1支持体61とスプロケット連結体164の長手方向yの中央部同士を繋いでいる。
The third moving body 160 includes a contact drive mechanism 161 having an endless track.
The contact drive mechanism 161 includes a pair of sprockets 162 arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction y. The pair of sprockets 162 is rotatably supported by a sprocket coupling body 164 extending in the longitudinal direction y via each rotating shaft 163. The rotation shaft 163 is provided to be inclined with respect to the deck plate 10. A chain 165 is wound around the pair of sprockets 162, and a drive motor 166 that rotates the rotation shaft 163 of one of the sprockets 162 is provided. A plurality of stoppers 1 are fixed to the chain 165 without a minute gap. The stopper 1 is fixed to the chain 165 so as to face the outside of the circular endless track drawn by the trajectory on which the chain 165 travels. The contact drive mechanism 161 is fixed to the first support 61 via a pressing force transmission body 167. The pressing force transmission body 167 connects the first support 61 and the central part in the longitudinal direction y of the sprocket coupling body 164.
第4移動体170は、上述した第3移動体160の当て金駆動機構161と同じ構成を備えているので、同じ構成には同じ符号を付することで、ここでの説明は省略する。   Since the 4th moving body 170 is provided with the same structure as the metal-plating drive mechanism 161 of the 3rd moving body 160 mentioned above, the description here is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the same structure.
以上のように構成された押圧移動体150は以下のように動作する。
押圧移動体150は、チェーン165に固定される複数の当て金1の中で無限軌道の直線部分であって下側(図6)に位置するものが、フランジ24およびデッキプレート10に押し付けられる。
この状態で第3移動体160および第4移動体170の各々の駆動モータ166を同期して駆動させる。そうすると、一対のスプロケット162の周囲の軌道上をチェーン165が周回移動するのに伴って複数の当て金1も周回移動する。当て金1は、コイルばね80の弾性力によりフランジ24およびデッキプレート10に押し付けられているので、フランジ24およびデッキプレート10との間に摩擦力が生じる。そのため、当て金1が周回移動するのに伴って、当て金駆動機構161を一体として相対的に長手方向yに移動させることができる。この移動は、デッキプレート10へのU字状リブ20の溶接のための溶接トーチの移動に合わせて、デッキプレート10の長手方向yに沿って接線Lの一端から他端まで行われる。このように、当て金駆動機構161は、クローラ(Crawler)として機能する。また、当て金駆動機構161は、第1実施形態の当て金1と同等の長さを有しているものと理解すればよい。
The press moving body 150 configured as described above operates as follows.
The pressing movable body 150, which is a linear portion of the endless track among the plurality of stoppers 1 fixed to the chain 165 and is positioned on the lower side (FIG. 6), is pressed against the flange 24 and the deck plate 10.
In this state, the drive motors 166 of the third moving body 160 and the fourth moving body 170 are driven in synchronization. Then, as the chain 165 moves around on the track around the pair of sprockets 162, the plurality of stoppers 1 also move around. Since the stopper 1 is pressed against the flange 24 and the deck plate 10 by the elastic force of the coil spring 80, a frictional force is generated between the flange 24 and the deck plate 10. For this reason, as the stopper 1 moves around, the stopper drive mechanism 161 can be moved relatively in the longitudinal direction y as a unit. This movement is performed from one end of the tangent L to the other end along the longitudinal direction y of the deck plate 10 in accordance with the movement of the welding torch for welding the U-shaped rib 20 to the deck plate 10. In this manner, the contact drive mechanism 161 functions as a crawler. Moreover, what is necessary is just to understand that the metal-plating drive mechanism 161 has the length equivalent to the metal-plating 1 of 1st Embodiment.
図1に基づいてこの過程を利用して説明すると、領域1を溶接している間には押圧移動体150が領域1に対応する位置において、複数の当て金1がフランジ24およびデッキプレート10に押し付けられる。領域1の溶接が終了すると、次に領域2に対応する部分を溶接するために、図示しない溶接トーチを領域2に移動させるのに同期して、駆動モータ166を回転駆動させることで、押圧移動体150を領域2に対応する部分に移動させる。この移動の際に、個々の当て金1はフランジ24およびデッキプレート10に対して擦れることがない。そうして、領域2に対応する複数の当て金1がフランジ24およびデッキプレート10に押し付けられた状態で、領域2に対応する部分を溶接する。領域2の溶接が終了すると、以上の手順を領域nに対応する部分の溶接が終了するまで繰り返すことで、デッキプレート10へのU字状リブ20の溶接が完了する。
なお、以上では押圧移動体150が間欠的に移動することとしているが、図示しない溶接トーチの移動に同期して連続的に移動してもよい。
Referring to FIG. 1, this process will be used to explain that while the region 1 is being welded, the plurality of stoppers 1 are attached to the flange 24 and the deck plate 10 at a position where the pressing moving body 150 corresponds to the region 1. Pressed. When the welding of the region 1 is completed, in order to weld the portion corresponding to the region 2 next, the drive motor 166 is driven to rotate in synchronization with the movement of the welding torch (not shown) to the region 2, thereby pressing and moving. The body 150 is moved to a portion corresponding to the region 2. During this movement, the individual stoppers 1 do not rub against the flange 24 and the deck plate 10. Then, a portion corresponding to the region 2 is welded in a state in which the plurality of metal pads 1 corresponding to the region 2 are pressed against the flange 24 and the deck plate 10. When the welding of the region 2 is completed, the above procedure is repeated until the welding of the portion corresponding to the region n is completed, whereby the welding of the U-shaped rib 20 to the deck plate 10 is completed.
In addition, although the press moving body 150 is supposed to move intermittently in the above, it may move continuously in synchronization with the movement of a welding torch (not shown).
以上のように、押圧移動体150を用いることによっても、裏波ビードと当て金1が擦れることなく、溶接を行うことができるので、裏波ビードを所望する形状により安定して形成できる。
また、押圧移動体150の長さをU字状リブ20の全長に比べて相当に短尺にすれば、デッキプレート10に対するU字状リブ20の取り付け誤差が位置により相違していても、所望する溶金規制空隙を容易に形成できる。
さらに、押圧移動体150は、駆動モータ166を回転駆動させることにより長手方向yに移動する自走式のものであるので、他に移動手段を設ける必要がない。
As described above, also by using the press moving body 150, welding can be performed without rubbing the back bead and the backing metal 1, so that the back bead can be stably formed in a desired shape.
Further, if the length of the pressing movable body 150 is made considerably shorter than the entire length of the U-shaped rib 20, it is desirable even if the mounting error of the U-shaped rib 20 with respect to the deck plate 10 differs depending on the position. It is possible to easily form a molten metal regulating gap.
Further, since the pressing moving body 150 is a self-propelled type that moves in the longitudinal direction y by rotationally driving the drive motor 166, there is no need to provide any other moving means.
本実施形態において、図8に示すように、押し付け力伝達体167に、当て金1に接触してフランジ24およびデッキプレート10に押し付ける押し付け部168を設けることができる。これにより、当て金1をより確実にフランジ24およびデッキプレート10に押し付けることができる。また、押し付け部168は、当て金1に接触することで当て金1を冷却する機能を発揮することができるので、HAZを狭くするとともに、HAZの結晶粒を微細化、溶接金属と母材の境界部の結晶粒の微細化を図ることができる。押し付け部168に水冷、その他の強制的な冷却機構を設けることもできる。   In this embodiment, as shown in FIG. 8, the pressing force transmission body 167 can be provided with a pressing portion 168 that contacts the flange 1 and presses against the flange 24 and the deck plate 10. Thereby, the stopper 1 can be more reliably pressed against the flange 24 and the deck plate 10. Moreover, since the pressing part 168 can exhibit the function which cools the metal carrier 1 by contacting the metal carrier 1, the HAZ is narrowed and the crystal grains of the HAZ are refined, and the weld metal and the base metal The crystal grains at the boundary can be miniaturized. The pressing unit 168 may be provided with water cooling or other forced cooling mechanism.
以上の押圧移動体150は、U字状リブ20の両側のフランジ24を同時に溶接する例を示したが、図9〜図11に示すように、第3移動体160と第4移動体170の一方(この例では第3移動体160)に、スプロケット162、当て金1などを設けるのに代えて、走行用の車輪169を設けてもよい。なお、図6〜図8と同様の構成については、図9〜図11に同じ符号を付している。   Although the above pressing moving body 150 showed the example which welds the flange 24 of the both sides of the U-shaped rib 20 simultaneously, as shown in FIGS. 9-11, the 3rd moving body 160 and the 4th moving body 170 are shown. On the other hand (in this example, the third moving body 160), instead of providing the sprocket 162, the stopper 1, and the like, a traveling wheel 169 may be provided. In addition, about the structure similar to FIGS. 6-8, the same code | symbol is attached | subjected to FIGS. 9-11.
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。
例えば、以上の説明では省略したが、U字状リブ20の一対のフランジ24をデッキプレート10に同時に溶接するために、一対の溶接トーチを備える。溶接トーチは、U字状リブ20の長手方向yに沿って設けられるガイドレールに案内されながら移動し、フランジ24をデッキプレート10に溶接することができる。溶接トーチの上記動作および移動は、制御部からの指示に従って行なわせることができるし、作業員が手動で行なわせることもできる。溶接トーチの種類は限定されず、公知の溶接方法に基づいて適宜定めることができる。また、溶接トーチを移動させる手段も同様である。
As described above, the present invention has been described based on the embodiment. However, the configuration described in the above embodiment can be selected or appropriately changed to another configuration without departing from the gist of the present invention.
For example, although omitted in the above description, a pair of welding torches is provided to weld the pair of flanges 24 of the U-shaped rib 20 to the deck plate 10 simultaneously. The welding torch moves while being guided by a guide rail provided along the longitudinal direction y of the U-shaped rib 20, and the flange 24 can be welded to the deck plate 10. The operation and movement of the welding torch can be performed according to instructions from the control unit, or can be manually performed by an operator. The kind of welding torch is not limited, and can be appropriately determined based on a known welding method. The same applies to the means for moving the welding torch.
1 当て金
3 第1当接面
5 第2当接面
10 デッキプレート
20 U字状リブ
23 ウェブ
24 フランジ
50,150 押圧移動体(押し付け機構)
51 ベースプレート
60 第1移動体
61 第1支持体
62 第1ガイド体
64 第1ばね支持体
65 第1走行車輪
67 第1押し付け車輪
70 第2移動体
71 第2支持体
72 第2ガイド体
74 第2ばね支持体
75 第2走行車輪
77 第2押し付け車輪
80 コイルばね
81 連結ピン
100 鋼床版
160 第3移動体
161 当て金駆動機構
162 スプロケット
163 回転軸
164 スプロケット連結体
165 チェーン165
166 駆動モータ
167 押し付け力伝達体
168 押し付け部
170 第4移動体
B 裏波ビード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pad 3 First contact surface 5 Second contact surface 10 Deck plate 20 U-shaped rib 23 Web 24 Flange 50, 150 Press moving body (pressing mechanism)
51 Base plate 60 1st moving body 61 1st support body 62 1st guide body 64 1st spring support body 65 1st traveling wheel 67 1st pressing wheel 70 2nd moving body 71 2nd support body 72 2nd guide body 74 1st 2 spring support body 75 second traveling wheel 77 second pressing wheel 80 coil spring 81 connection pin 100 steel deck 160 third moving body 161 contact drive mechanism 162 sprocket 163 rotating shaft 164 sprocket connection body 165 chain 165
166 Drive motor 167 Pressing force transmitting body 168 Pressing portion 170 Fourth moving body B Backside bead

Claims (11)

  1. 平板状の鋼板と縦板の突合せ部を、前記縦板の前記鋼板に当接する縁部を前記縦板の一方の側から溶接することで、前記縁部を貫通して前記縦板の他方の側に達する裏波ビードを形成しながら、一方端から他方端に向けて延びる溶接線に沿って連続的に溶接し、
    前記縦板の他方の側であって、前記縦板の一方の側から溶接している位置を含む領域に、前記裏波ビードを支持する当て金を前記鋼板と前記縦板に押し付けて溶接を行う方法であって、
    先行する第1領域に前記当て金を配置して前記第1領域を溶接する、第1ステップと、
    前記第1領域の溶接が終了した後に、前記当て金による押し付けを後続の第2領域に移行させて前記第2領域を溶接する、第2ステップと、
    を少なくとも含み、
    前記当て金による押し付けの前記第1領域から前記第2領域への移行が、
    前記裏波ビードと前記当て金の間に相対的な速度差を生じさることなく行われる、
    ことを特徴とする溶接方法。
    By welding an abutting portion of the plate-like steel plate and the vertical plate from one side of the vertical plate, the edge of the vertical plate contacting the steel plate is penetrated through the other edge of the vertical plate. Welding continuously along a weld line extending from one end to the other while forming a backside bead that reaches the side,
    On the other side of the vertical plate, including a position where welding is performed from one side of the vertical plate, a metal plate that supports the back bead is pressed against the steel plate and the vertical plate for welding. A way to do,
    A first step of welding the first region by placing the backing metal in a preceding first region;
    After the welding of the first region is completed, the second step of welding the second region by shifting the pressing by the metal pad to the subsequent second region;
    Including at least
    Transition from the first region to the second region of pressing by the metal pad is as follows:
    Performed without creating a relative speed difference between the back bead and the pad.
    A welding method characterized by the above.
  2. 複数の突合せ部が存在する場合に、各突合せ部ごとに前記当て金を配置し、複数の前記突合せ部を同時に溶接する、
    請求項1に記載の溶接方法。
    When there are a plurality of butt portions, the stopper is arranged for each butt portion, and a plurality of the butt portions are welded simultaneously.
    The welding method according to claim 1.
  3. 前記当て金は、裏波ビードに対応する領域に面取りCが施されている、
    請求項1または請求項2に記載の溶接方法。
    The pad has a chamfer C applied to the area corresponding to the back bead,
    The welding method according to claim 1 or claim 2.
  4. 前記第1領域と前記第2領域に、独立して前記押し付けが行われる第1当て金と第2当て金を各々配置し、
    前記第1ステップでは、前記第1当て金を前記鋼板と前記縦板に押し付け、
    前記第2ステップでは、前記第2当て金を前記鋼板と前記縦板に押し付ける、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接方法。
    In the first region and the second region, respectively arranged a first and a second pad that is independently pressed,
    In the first step, the first paddle is pressed against the steel plate and the vertical plate,
    In the second step, the second paddle is pressed against the steel plate and the vertical plate,
    The welding method as described in any one of Claims 1-3.
  5. 前記溶接線の方向に移動する押圧体を備え、
    前記第1ステップでは、前記押圧体が前記第1領域において前記第1当て金を前記鋼板に押し付け、
    前記第2ステップでは、前記押圧体が前記第2領域に移動して前記第2当て金を前記鋼板に押し付ける、
    請求項4に記載の溶接方法。
    A pressing body that moves in the direction of the weld line;
    In the first step, the pressing body presses the first metal plate against the steel plate in the first region,
    In the second step, the pressing body moves to the second region and presses the second paddle against the steel plate,
    The welding method according to claim 4.
  6. 無限軌道上を走行する複数の前記当て金を有し、前記当て金を走行させることで前記溶接線方向に移動する押し付け機構を備え、
    前記第1ステップでは、前記第1領域において前記押し付け機構の前記当て金を前記鋼板に押し付け、
    前記第2ステップでは、前記当て金を走行させることで前記第2領域に移動した前記押し付け機構の前記当て金を前記鋼板に押し付ける、
    請求項1〜3のいずれか一項に記載の溶接方法。
    It has a plurality of the metal pads that run on an endless track, and includes a pressing mechanism that moves in the welding line direction by running the metal pads,
    In the first step, the metal plate of the pressing mechanism is pressed against the steel plate in the first region,
    In the second step, the stopper of the pressing mechanism moved to the second region by running the stopper is pressed against the steel plate.
    The welding method as described in any one of Claims 1-3.
  7. 平板状の鋼板と縦板の突合せ部を、前記縦板の前記鋼板に当接する縁部を前記縦板の一方の側から溶接することで、前記縁部を貫通して前記縦板の他方の側に達する裏波ビードを形成しながら、一方端から他方端に向けて延びる溶接線に沿って連続的に溶接し、
    前記縦板の他方の側であって、前記縦板の一方の側から溶接している位置を含む領域に配置され、前記裏波ビードを支持する当て金と、
    前記当て金を前記鋼板と前記縦板に押し付ける押し付け機構と、を備え、
    先行する第1領域に前記当て金を配置して前記第1領域を溶接する、第1ステップと、
    前記第1領域の溶接が終了した後に、前記当て金による押し付けを後続の第2領域に移行させて前記第2領域を溶接する、第2ステップと、
    を少なくとも実行し、
    前記当て金による押し付けの前記第1領域から前記第2領域への移行が、
    前記裏波ビードと前記当て金の間に相対的な速度差を生じさることなく行われる、
    ことを特徴とする溶接装置。
    By welding an abutting portion of the plate-like steel plate and the vertical plate from one side of the vertical plate, the edge of the vertical plate contacting the steel plate is penetrated through the other edge of the vertical plate. Welding continuously along a weld line extending from one end to the other while forming a backside bead that reaches the side,
    A pad that is disposed on the other side of the vertical plate and includes a position welded from one side of the vertical plate, and supports the back bead;
    A pressing mechanism for pressing the metal plate against the steel plate and the vertical plate,
    A first step of welding the first region by placing the backing metal in a preceding first region;
    After the welding of the first region is completed, the second step of welding the second region by shifting the pressing by the metal pad to the subsequent second region;
    At least,
    Transition from the first region to the second region of pressing by the metal pad is as follows:
    Performed without creating a relative speed difference between the back bead and the pad.
    A welding apparatus characterized by that.
  8. 前記当て金は、
    前記第1領域と前記第2領域に、独立して前記押し付けが行われる第1当て金と第2当て金を備え、
    前記押し付け機構は、
    前記第1ステップでは、前記第1当て金を前記鋼板と前記縦板に押し付け、
    前記第2ステップでは、前記第2当て金を前記鋼板と前記縦板に押し付ける、
    請求項7に記載の溶接装置。
    The deposit is
    The first area and the second area are provided with a first and second metal pads that are independently pressed,
    The pressing mechanism is
    In the first step, the first paddle is pressed against the steel plate and the vertical plate,
    In the second step, the second paddle is pressed against the steel plate and the vertical plate,
    The welding apparatus according to claim 7.
  9. 前記押し付け機構は、前記溶接線の方向に移動する押圧体を備え、
    前記第1ステップでは、前記押圧体が前記第1領域において前記第1当て金を前記鋼板に押し付け、
    前記第2ステップでは、前記押圧体が前記第2領域に移動して前記第2当て金を前記鋼板に押し付ける、
    請求項8に記載の溶接装置。
    The pressing mechanism includes a pressing body that moves in the direction of the welding line,
    In the first step, the pressing body presses the first metal plate against the steel plate in the first region,
    In the second step, the pressing body moves to the second region and presses the second paddle against the steel plate,
    The welding apparatus according to claim 8.
  10. 前記押し付け機構は、
    無限軌道上を走行する複数の前記当て金を備え、前記当て金を走行させることで前記溶接線方向に移動するものであり、
    前記第1ステップでは、前記第1領域において前記押し付け機構の前記当て金を前記鋼板に押し付け、
    前記第2ステップでは、前記当て金を走行させることで前記第2領域に移動した前記押し付け機構の前記当て金を前記鋼板に押し付ける、
    請求項7に記載の溶接装置。
    The pressing mechanism is
    It is provided with a plurality of the metal pads that run on an endless track, and moves in the welding line direction by running the metal pads,
    In the first step, the metal plate of the pressing mechanism is pressed against the steel plate in the first region,
    In the second step, the stopper of the pressing mechanism moved to the second region by running the stopper is pressed against the steel plate.
    The welding apparatus according to claim 7.
  11. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の溶接方法により得られ、
    前記鋼板がデッキプレートに対応し、前記縦板がU字状リブのフランジに対応する、
    ことを特徴とする鋼床版。
    Obtained by the welding method according to any one of claims 1 to 6,
    The steel plate corresponds to a deck plate, and the vertical plate corresponds to a flange of a U-shaped rib,
    Steel floor slab characterized by that.
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