JP2018202965A - Welded structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンテナ船等において利用される溶接構造体に関する。 The present invention relates to a welded structure used in a container ship or the like.
大量の貨物を搭載する大型のコンテナ船においては、アッパーデッキ(上甲板)に、貨物の積み下ろしを行なうための大きな開口部(ハッチ)が形成されている。また、アッパーデッキ上には、海水の流入防止等のために、ハッチを囲むようにハッチサイドコーミングが設けられている。アッパーデッキおよびハッチサイドコーミングはそれぞれ、複数の鋼板を溶接して構成されている。また、ハッチサイドコーミングは、アッパーデッキ上に溶接されている。 In a large container ship carrying a large amount of cargo, a large opening (hatch) for loading and unloading cargo is formed in the upper deck (upper deck). On the upper deck, hatch side combing is provided so as to surround the hatch in order to prevent the inflow of seawater. Each of the upper deck and the hatch side combing is configured by welding a plurality of steel plates. The hatch side combing is welded onto the upper deck.
上記のような大型のコンテナ船が海上を航行する際には、波浪によって、船体全体を曲げるような荷重(縦曲げ荷重)が船体に付加される。このような荷重に対して、船体の強度(縦曲げ強度)を十分に確保するために、アッパーデッキおよびハッチサイドコーミングには、高強度の厚肉鋼板が利用されている。 When such a large container ship sails on the sea, a load (vertical bending load) that bends the entire hull is applied to the hull by waves. In order to sufficiently ensure the strength (vertical bending strength) of the hull against such a load, a high-strength thick steel plate is used for the upper deck and the hatch side combing.
また、上述のように、ハッチサイドコーミングおよびアッパーデッキはそれぞれ、複数の鋼板を溶接した構成を有している。言い換えると、ハッチサイドコーミングおよびアッパーデッキには、鋼板同士を溶接するための複数の溶接部が形成されている。溶接部で発生した亀裂は、溶接部に沿って伝播しやすい。このため、例えば、ハッチサイドコーミングの溶接部において亀裂が発生した場合、その亀裂が溶接部に沿ってアッパーデッキ側に向かって伝播し、伝播した亀裂がアッパーデッキの溶接部に進展する場合がある。したがって、船体の強度を十分に向上させるためには、ハッチサイドコーミングおよびアッパーデッキが、上記のような亀裂の進展を停止させることができる特性(アレスト特性)を有する必要がある。 Further, as described above, each of the hatch side combing and the upper deck has a configuration in which a plurality of steel plates are welded. In other words, the hatch side combing and the upper deck are formed with a plurality of welds for welding the steel plates together. Cracks generated in the welded portion are likely to propagate along the welded portion. For this reason, for example, when a crack occurs in the welded part of the hatch side combing, the crack may propagate toward the upper deck side along the welded part, and the propagated crack may propagate to the welded part of the upper deck. . Therefore, in order to sufficiently improve the strength of the hull, it is necessary that the hatch side combing and the upper deck have characteristics (arrest characteristics) that can stop the progress of cracks as described above.
そこで、従来、特許文献1に記載されているように、ハッチサイドコーミングの溶接部の位置とアッパーデッキの溶接部の位置とがずれるように、ハッチサイドコーミングとアッパーデッキとが溶接されている。この構成によれば、ハッチサイドコーミングにおいて発生した亀裂がハッチサイドコーミングの溶接部に沿ってアッパーデッキ側に伝播しても、伝播した亀裂がアッパーデッキの溶接部に進展することを抑制することができ、アッパーデッキの母材が脆性亀裂を止めるのに十分なアレスと特性を有していれば、アッパーデッキにおいて亀裂を停止することができ、安全性を確保できる。これにより、ハッチサイドコーミングからアッパーデッキに亀裂が進展することが抑制され、船体の強度を向上させることができる。 Therefore, conventionally, as described in Patent Document 1, the hatch side combing and the upper deck are welded so that the position of the welded portion of the hatch side combing and the position of the welded portion of the upper deck are shifted. According to this configuration, even if a crack generated in the hatch side combing propagates to the upper deck side along the welded portion of the hatch side combing, it is possible to suppress the propagated crack from progressing to the welded portion of the upper deck. If the base material of the upper deck has sufficient ares and characteristics to stop the brittle crack, the crack can be stopped in the upper deck, and safety can be ensured. Thereby, it is suppressed that a crack progresses from hatch side combing to an upper deck, and the intensity | strength of a hull can be improved.
ところで、上述したように、ハッチサイドコーミングは、アッパーデッキに溶接されている。このため、ハッチサイドコーミングとアッパーデッキとで溶接部の位置をずらした場合でも、ハッチサイドコーミングの溶接部に沿って伝播した亀裂が、ハッチサイドコーミングとアッパーデッキとの溶接部を介してアッパーデッキに進展する場合がある。このため、船体の強度をさらに向上させるためには、ハッチサイドコーミングおよびアッパーデッキとして利用される溶接構造体のアレスト特性をさらに向上させ、上記のような亀裂の進展を抑制することが好ましい。 By the way, as described above, the hatch side combing is welded to the upper deck. For this reason, even when the position of the welded portion is shifted between the hatch side combing and the upper deck, cracks propagated along the welded portion of the hatch side combing and the welded portion between the hatch side combing and the upper deck are transferred to the upper deck. May progress to For this reason, in order to further improve the strength of the hull, it is preferable to further improve the arrest characteristics of the welded structure used as hatch side combing and upper deck to suppress the above-described crack propagation.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、アレスト特性に優れた溶接構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a welded structure having excellent arrest characteristics.
本発明は、下記の溶接構造体を要旨とする。 The gist of the present invention is the following welded structure.
(1)それぞれ金属からなる第1板状部材、第2板状部材、および補助部材を備えた溶接構造体であって、
前記第1板状部材を前記第2板状部材に突き当てた状態で、前記第1板状部材の前記第2板状部材側における端部と、前記第2板状部材と、前記補助部材とが、前記第1板状部材の前記端部に沿って第1方向に延びる第1溶接金属部によって互いに接合されており、
前記第1板状部材および前記第2板状部材のうちの少なくても一方は、前記第1方向に並んで配置されかつ前記第1方向に交差する第2方向に延びる第2溶接金属部によって互いに接合された2つの板材を含み、
前記第2溶接金属部の少なくても一部は、前記第1板状部材および前記第2板状部材のうちの他方に接触しており、
前記補助部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向から見た場合に前記第2溶接金属部に重なるように設けられ、
前記第2方向および前記第3方向に延びる当該溶接構造体の断面のうち前記第2溶接金属部を通る断面において、前記補助部材の外周面は、前記第1板状部材に向かい合う位置から前記第2板状部材に向かい合う位置に亘って連続して設けられかつ前記第1板状部材および前記第2板状部材に溶接されていない第1非溶接領域を含む、溶接構造体。
(1) A welded structure including a first plate-like member, a second plate-like member, and an auxiliary member each made of metal,
In a state where the first plate-like member is abutted against the second plate-like member, an end portion of the first plate-like member on the second plate-like member side, the second plate-like member, and the auxiliary member Are joined together by a first weld metal portion extending in the first direction along the end portion of the first plate-shaped member,
At least one of the first plate-like member and the second plate-like member is arranged along the first direction and is extended by a second weld metal portion extending in a second direction intersecting the first direction. Including two plates joined together,
At least a part of the second weld metal portion is in contact with the other of the first plate member and the second plate member,
The auxiliary member is provided to overlap the second weld metal part when viewed from a third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
In the cross section passing through the second weld metal portion of the cross section of the welded structure extending in the second direction and the third direction, the outer peripheral surface of the auxiliary member is the first from the position facing the first plate member. A welded structure including a first non-welded region that is provided continuously over a position facing two plate-like members and is not welded to the first plate-like member and the second plate-like member.
(2)それぞれ金属からなる第1板状部材、第2板状部材、および補助部材を備えた溶接構造体であって、
前記第1板状部材を前記第2板状部材に突き当てた状態で、前記第1板状部材の前記第2板状部材側における端部と、前記第2板状部材と、前記補助部材とが、前記第1板状部材の前記端部に沿って第1方向に延びる第1溶接金属部によって互いに接合されており、
前記第2板状部材は、前記第1方向に並んで配置されかつ前記第1方向に交差する第2方向に延びる第2溶接金属部によって互いに接合された2つの板材を含み、
前記補助部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向から見た場合に前記第2溶接金属部に重なるように設けられ、
前記第2方向および前記第3方向に延びる当該溶接構造体の断面のうち前記第2溶接金属部を通る断面において、前記補助部材の外周面は、前記第1板状部材に向かい合う位置から前記第2板状部材に向かい合う位置に亘って連続して設けられかつ前記第1板状部材および前記第2板状部材に溶接されていない第1非溶接領域を含む、溶接構造体。
(2) A welded structure including a first plate-like member, a second plate-like member, and an auxiliary member each made of metal,
In a state where the first plate-like member is abutted against the second plate-like member, an end portion of the first plate-like member on the second plate-like member side, the second plate-like member, and the auxiliary member Are joined together by a first weld metal portion extending in the first direction along the end portion of the first plate-shaped member,
The second plate-like member includes two plate members that are arranged side by side in the first direction and joined to each other by a second weld metal portion that extends in a second direction intersecting the first direction,
The auxiliary member is provided to overlap the second weld metal part when viewed from a third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
In the cross section passing through the second weld metal portion of the cross section of the welded structure extending in the second direction and the third direction, the outer peripheral surface of the auxiliary member is the first from the position facing the first plate member. A welded structure including a first non-welded region that is provided continuously over a position facing two plate-like members and is not welded to the first plate-like member and the second plate-like member.
(3)前記第1溶接金属部は、前記第1方向において前記補助部材の一方側に設けられかつ前記補助部材の前記一方側の端部を前記第1板状部材および前記第2板状部材に接合する一方側溶接金属と、前記第1方向において前記補助部材の他方側に設けられかつ前記補助部材の前記他方側の端部を前記第1板状部材および前記第2板状部材に接合する他方側溶接金属とを含む、上記(1)または(2)の溶接構造体。 (3) The first weld metal portion is provided on one side of the auxiliary member in the first direction, and the end portion on the one side of the auxiliary member is the first plate-like member and the second plate-like member. And welded to the first plate member and the second plate member at one end of the auxiliary member provided on the other side of the auxiliary member in the first direction. The welded structure according to (1) or (2), including the other side weld metal.
(4)前記第1板状部材の前記端部は、前記第2板状部材に近付くほど前記第1板状部材の板厚が小さくなるように切欠き部を有し、
前記切欠き部は、前記第1板状部材の前記端部において前記第1方向に延びるように形成されており、
前記一方側溶接金属および前記他方側溶接金属はそれぞれ、前記切欠き部に設けられ、
前記補助部材は、前記切欠き部に嵌め込まれた状態で、前記一方側溶接金属および前記他方側溶接金属によって前記第1板状部材および前記第2板状部材に接合されている、上記(3)の溶接構造体。
(4) The end portion of the first plate-like member has a notch portion so that the plate thickness of the first plate-like member becomes smaller as it approaches the second plate-like member,
The notch is formed to extend in the first direction at the end of the first plate member,
The one side weld metal and the other side weld metal are each provided in the notch,
The auxiliary member is joined to the first plate-like member and the second plate-like member by the one-side weld metal and the other-side weld metal in a state of being fitted in the notch portion (3 ) Welded structure.
(5)前記第2方向および前記第3方向に延びる当該溶接構造体の断面のうち前記第2溶接金属部を通る前記断面において、前記補助部材の前記外周面は、前記第1板状部材および前記第2板状部材のどちらの部材とも向かい合っておらずかつ前記第1板状部材および前記第2板状部材に溶接されていない第2非溶接領域をさらに含む、上記(3)または(4)の溶接構造体。 (5) In the cross section passing through the second weld metal portion among the cross sections of the welded structure extending in the second direction and the third direction, the outer peripheral surface of the auxiliary member is the first plate-like member and The above (3) or (4) further including a second non-welded region that does not face any member of the second plate member and is not welded to the first plate member and the second plate member. ) Welded structure.
(6)前記第2板状部材の板厚方向において、前記補助部材を基準として前記第2板状部材が位置する側を下方とし、その反対側を上方とした場合に、
前記第1溶接金属部は、前記補助部材の外周面において前記第2非溶接領域よりも上方の部分と前記第1板状部材とを接合するように前記第1方向に延びる上側溶接金属、および前記補助部材の外周面において前記第2非溶接領域よりも下方の部分と前記第2板状部材とを接合するように前記第1方向に延びる下側溶接金属のうちの、少なくとも一方を含む、上記(5)の溶接構造体。
(6) In the plate thickness direction of the second plate-shaped member, when the side on which the second plate-shaped member is located with respect to the auxiliary member as a lower side and the opposite side as an upper side,
The first weld metal portion includes an upper weld metal extending in the first direction so as to join a portion above the second non-weld region and the first plate-like member on the outer peripheral surface of the auxiliary member, and Including at least one of lower weld metals extending in the first direction so as to join a portion below the second non-welding region and the second plate-like member on the outer peripheral surface of the auxiliary member; The welded structure according to (5) above.
(7)前記第1溶接金属部は、前記上側溶接金属および前記下側溶接金属を含み、
前記上側溶接金属および前記下側溶接金属はそれぞれ、前記一方側溶接金属と前記他方側溶接金属とに接続されている、上記(6)の溶接構造体。
(7) The first weld metal part includes the upper weld metal and the lower weld metal,
The welded structure according to (6), wherein the upper weld metal and the lower weld metal are connected to the one side weld metal and the other side weld metal, respectively.
(8)前記補助部材は、前記第1方向における一方側を向く第1側面と、前記第1方向における他方側を向く第2側面とを有し、
前記第1板状部材および前記補助部材の前記第1板状部材の板厚方向に延びる断面において、前記第1側面と前記第2側面との前記第1方向における距離が前記第1板状部材に近付くほど大きくなるように、前記第1側面は前記第1方向における前記一方側に傾きかつ前記第2側面は前記第1方向における前記他方側に傾いている、上記(1)から(7)のいずれかの溶接構造体。
(8) The auxiliary member has a first side surface facing one side in the first direction and a second side surface facing the other side in the first direction,
In the cross section of the first plate member and the auxiliary member extending in the plate thickness direction of the first plate member, the distance between the first side surface and the second side surface in the first direction is the first plate member. The first side surface is inclined toward the one side in the first direction and the second side surface is inclined toward the other side in the first direction so as to become larger as approaching to (1) to (7). One of the welded structures.
(9)前記第1板状部材は、ハッチサイドコーミングであり、
前記第2板状部材は、アッパーデッキである、上記(1)から(8)のいずれかの溶接構造体。
(9) The first plate-like member is hatch side combing,
The welded structure according to any one of (1) to (8), wherein the second plate-shaped member is an upper deck.
本発明によれば、アレスト特性に優れた溶接構造体を得ることができる。 According to the present invention, a welded structure having excellent arrest characteristics can be obtained.
(溶接構造体の構成)
以下、本発明の実施形態に係る溶接構造体について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る溶接構造体を示す斜視図である。
(Configuration of welded structure)
Hereinafter, a welded structure according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a welded structure according to a first embodiment of the present invention.
図1を参照して、本実施形態に係る溶接構造体10は、第1板状部材12、第2板状部材14および補助部材16を備えている。本実施形態では、溶接構造体10は、一対の補助部材16を備えている。詳細は後述するが、本実施形態では、第1板状部材12を第2板状部材14に突き当てた状態で、第1板状部材12、第2板状部材14および補助部材16が接合されている。
With reference to FIG. 1, a welded
なお、図1および後述の図2〜図4においては、各部材の位置関係を明確にするために、互いに直交するX方向、Y方向、Z方向を示している。本実施形態では、X方向が第1方向に対応し、Y方向が第2方向に対応し、Z方向が第3方向に対応する。本実施形態に係る溶接構造体についての以下の説明では、X方向を第1方向Xと記載し、Y方向を第2方向Yと記載し、Z方向を第3方向Zと記載する。また、以下の説明では、第2板状部材14の板厚方向(本実施形態では、第2方向Y)において、補助部材16を基準として第2板状部材14が位置する側を下方とし、その反対側を上方とする。
Note that, in FIG. 1 and FIGS. 2 to 4 described later, in order to clarify the positional relationship of each member, an X direction, a Y direction, and a Z direction orthogonal to each other are shown. In the present embodiment, the X direction corresponds to the first direction, the Y direction corresponds to the second direction, and the Z direction corresponds to the third direction. In the following description of the welded structure according to the present embodiment, the X direction is described as the first direction X, the Y direction is described as the second direction Y, and the Z direction is described as the third direction Z. Further, in the following description, in the plate thickness direction of the second plate member 14 (the second direction Y in the present embodiment), the side on which the
第1板状部材12、第2板状部材14および補助部材16はそれぞれ、金属材料からなる。本実施形態に係る溶接構造体10において用いられる金属材料は特に限定されず、種々の金属材料を用いて構成された溶接構造体10を、アレスト特性が要求される種々の構造物において好適に利用できる。なお、上記のように、溶接構造体10において用いられる材料は特に限定されないが、第1板状部材12および第2板状部材14の材料としては、例えば、板厚が50mm以上の鋼板が用いられ、板厚が80mm以上の鋼板が用いられることもある。補助部材16は、例えば、−10℃におけるKca値(脆性亀裂伝播停止特性)が6000N/mm1.5以上の鋼板から採取されることが好ましい。
Each of the
第1板状部材12は、2つの板材20a,20bを含む。板材20a,20bは、第1方向Xに並んで配置されかつ第1方向Xに交差する方向(本実施形態では第2方向Y)に延びる溶接金属部18によって互いに接合されている。すなわち、本実施形態では、第1板状部材12は、板材20a,20bと、板材20a,20bを接合する溶接金属部18とを含む。本実施形態では、溶接金属部18は、第2板状部材14の上面14aに接触している。本実施形態では、溶接金属部18が、第2溶接金属部に対応する。
The
図2は、溶接構造体10の断面図である。なお、図2には、第2方向Yおよび第3方向Zに延びる溶接構造体10の断面のうち、溶接金属部18を通る断面を示している。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the welded
図1および図2を参照して、第1板状部材12の第2板状部材14側における端部12aは、第2板状部材14に近付くほど第1板状部材12の板厚が小さくなるように、切欠き部12bを有している。本実施形態では、第3方向Zにおける第1板状部材12の一方側および他方側にそれぞれ、切欠き部12bが設けられている。各切欠き部12bは、第1板状部材12の端部12aにおいて、第1方向Xに延びるように形成されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, the
図2を参照して、補助部材16は、第2方向Yおよび第3方向Zに延びる断面において、三角形状を有している。一対の補助部材16はそれぞれ、切欠き部12bに嵌め込まれている。本実施形態では、一対の補助部材16によって端部12aが第3方向Zにおける両側から挟まれるように、一方の補助部材16が一方の切欠き部12bに嵌め込まれ、他方の補助部材16が他方の切欠き部12bに嵌め込まれている。
Referring to FIG. 2,
本実施形態で、図2に示す断面において、補助部材16は、第1板状部材12に向かい合う第1面16a、第2板状部材14に向かい合う第2面16b、並びに第1板状部材12および第2板状部材14のどちらにも向かい合っていない第3面16cを有している。
In the present embodiment, in the cross section shown in FIG. 2, the
図3は、補助部材16を示す平面図である。また、図4は、溶接構造体10において補助部材16の周辺を第3方向Zから見た図である。なお、図4においては、後述する溶接金属部22の図示を省略している。
FIG. 3 is a plan view showing the
図3および図4を参照して、補助部材16はさらに、第1方向Xにおける一方側を向く第1側面16dと、第1方向Xにおける他方側を向く第2側面16eとを有している。図3を参照して、本実施形態では、平面視において、第1面16aおよび第2面16bはそれぞれ、台形状を有している。図3および図4を参照して、平面視または第3方向Zから見た場合において、第3面16cは矩形状を有している。第1方向Xまたは第3方向Zから見た場合に、第1側面16dおよび第2側面16eはそれぞれ、三角形状を有している。
Referring to FIGS. 3 and 4,
本実施形態では、第1板状部材12および補助部材16の第1板状部材12の板厚方向に延びる断面(図示せず)において、第1側面16dと第2側面16eとの第1方向Xにおける距離が第1板状部材12に近付くほど大きくなるように、第1側面16dは第1方向Xにおける一方側に傾きかつ第2側面16eは第1方向Xにおける他方側に傾いている。本実施形態では、第1板状部材12と第2板状部材14との第1方向Xにおける距離は、第1板状部材12の下端12cに近付くほど大きくなる。
In the present embodiment, in the cross section (not shown) of the
図4を参照して、補助部材16は、第3方向Zから見た場合に、溶接金属部18に重なるように設けられている。本実施形態では、第3方向Zから見た場合に、溶接金属部18が補助部材16よりも第1方向Xにおける一方側および他方側を通らないように、補助部材16が配置されている。言い換えると、第3方向Zから見た場合に、補助部材16は、溶接金属部18よりも第1方向Xにおける一方側および他方側に突出している。
Referring to FIG. 4,
図1を参照して、第1板状部材12の端部12aと、第2板状部材14と、補助部材16とは、第1方向Xに延びる溶接金属部22によって互いに接合されている。本実施形態では、第3方向Zにおける第1板状部材12の一方側および他方側にそれぞれ、溶接金属部22が設けられている。溶接金属部22は、例えば、アーク溶接によって形成される。溶接金属部22は、例えば、質量%で2%以上のNiを含有する。本実施形態では、溶接金属部22が第1溶接金属部に対応する。
Referring to FIG. 1, the
本実施形態では、各溶接金属部22は、一方側溶接金属22a、他方側溶接金属22b、上側溶接金属22c、および下側溶接金属22dを含む。なお、以下においては、一方側溶接金属22aを溶接金属22a、他方側溶接金属22bを溶接金属22b、上側溶接金属22cを溶接金属22c、下側溶接金属22dを溶接金属22dとそれぞれ記載する。
In the present embodiment, each
溶接金属22aおよび溶接金属22bはそれぞれ、切欠き部12bに設けられている。溶接金属22aは、第1方向Xにおいて補助部材16の一方側に設けられ、溶接金属22bは、第1方向Xにおいて補助部材16の他方側に設けられている。
The
補助部材16は、切欠き部12bに嵌め込まれた状態で、溶接金属22aおよび溶接金属22bによって第1板状部材12および第2板状部材14に接合されている。補助部材16の前記一方側の端部は、溶接金属22aによって第1板状部材12および第2板状部材14に接合され、補助部材16の前記他方側の端部は、溶接金属22bによって第1板状部材12および第2板状部材14に接合されている。
The
図1および図2を参照して、溶接金属22cは、補助部材16の上端部と第1板状部材12とを接合するように第1方向Xに延び、溶接金属22dは、補助部材16の下端部と第2板状部材14とを接合するように第1方向Xに延びている。本実施形態では、溶接金属22cは、第3面16cの上縁部と第1板状部材12とを接合し、溶接金属22dは、第3面16cの下縁部と第2板状部材14とを接合している。図1を参照して、溶接金属22cおよび溶接金属22dはそれぞれ、溶接金属22aと溶接金属22bとに接続されている。
1 and 2, the
本実施形態では、図2に示す断面において補助部材16の外周面は、第1非溶接領域24aと、第2非溶接領域24bとを含む。第1非溶接領域24aは、第1板状部材12に向かい合う位置から第2板状部材14に向かい合う位置に亘って連続して設けられかつ第1板状部材12および前記第2板状部材14に溶接されていない領域である。本実施形態では、第1面16aおよび第2面16bに第1非溶接領域24aが設けられる。
In the present embodiment, the outer peripheral surface of the
第2非溶接領域24bは、第1板状部材12および第2板状部材14のどちらにも向かい合っておらずかつ第1板状部材12および第2板状部材14に溶接されていない領域である。本実施形態では、第3面16cにおいて、溶接金属22cと溶接金属22dとの間に第2非溶接領域24bが設けられる。
The second
(溶接構造体の効果)
本実施形態では、補助部材16が、第3方向Zから見た場合に溶接金属部18に重なるように設けられている。また、補助部材16の外周面は、第1板状部材12に向かい合う位置から第2板状部材14に向かい合う位置に亘って連続して設けられかつ第1板状部材12および第2板状部材14に溶接されていない第1非溶接領域24aを有している。このように第1非溶接領域24aを設けることによって、溶接金属部18において生じた亀裂が、溶接金属部22を介して第2板状部材14または補助部材16に進展することを抑制することができる。これにより、亀裂の進展を停止することができる。
(Effect of welded structure)
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、補助部材16の第3面16cにおいて溶接金属22cと溶接金属22dとの間に第2非溶接領域24bが設けられている。これにより、補助部材16の第3面16c上の溶接金属部22を介して、溶接金属部18から第2板状部材14に亀裂が進展することを十分に抑制できる。
Furthermore, in the present embodiment, a second
また、本実施形態では、第1板状部材12の端部12aに切欠き部12bが設けられているので、溶接金属部18と第2板状部材14との接触面積を小さくできる。これにより、溶接金属部18から第2板状部材14に亀裂が進展することを十分に抑制できる。
Moreover, in this embodiment, since the
また、本実施形態では、上述のように、第1側面16dは第1方向Xにおける一方側に傾きかつ第2側面16eは第1方向Xにおける他方側に傾いている。これにより、溶接金属22aおよび溶接金属22bが形成される際に、溶接金属22aと第1側面16dとの間および溶接金属22bと第2側面16eとの間に大きな隙間が形成されることを抑制することができる。
In the present embodiment, as described above, the
さらに、本実施形態では、溶接金属22cおよび溶接金属22dによって、補助部材16と第1板状部材12との間、および補助部材16と第2板状部材14との間に水が入ることを抑制できる。これにより、溶接構造体10の腐食を十分に抑制できる。なお、本実施形態では、溶接金属22cおよび溶接金属22dはそれぞれ、溶接金属22aおよび溶接金属22bに接続されている。これにより、補助部材16と第1板状部材12との間、および補助部材16と第2板状部材14との間に水が入ることを十分に抑制できる。
Furthermore, in this embodiment, water enters between the
なお、本実施形態では、第1非溶接領域24aの第1方向Xにおける長さは、溶接金属部18の第1方向Xにおける長さよりも長い。また、第1非溶接領域24aと第1板状部材12との隙間、および第1非溶接領域24aと第2板状部材14との隙間は、十分に小さい。したがって、本実施形態では、補助部材16と第1板状部材12および第2板状部材14との間に形成される隙間は、第1方向Xに投影したときの投影面積が十分に小さい。これにより、例えば、溶接構造体10に対して第1方向Xの力が作用したとしても、上記の隙間を起点として疲労破壊が生じることを十分に抑制できる。
In the present embodiment, the length of the first
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態に係る溶接構造体について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係る溶接構造体を示す斜視図である。なお、以下の説明において、上述の溶接構造体10と同様の構成を有する部分については適宜説明を省略し、溶接構造体10と異なる構成を有する部分について主に説明する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a welded structure according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a perspective view showing a welded structure according to the second embodiment of the present invention. In the following description, the description of the portion having the same configuration as the above-described welded
図5を参照して、本実施形態に係る溶接構造体30は、第1板状部材32、第2板状部材34および上述の補助部材16を備えている。本実施形態では、溶接構造体30は、一対の補助部材16を備えている。第1板状部材32を第2板状部材34に突き当てた状態で、第1板状部材32、第2板状部材34および補助部材16が接合されている。
With reference to FIG. 5, the welded
なお、図5および後述の図6においては、各部材の位置関係を明確にするために、互いに直交するX方向、Y方向、Z方向を示している。本実施形態では、X方向が第1方向に対応し、Z方向が第2方向に対応し、Y方向が第3方向に対応する。本実施形態に係る溶接構造体についての以下の説明では、X方向を第1方向Xと記載し、Z方向を第2方向Zと記載し、Y方向を第3方向Yと記載する。また、以下の説明では、第2板状部材34の板厚方向(本実施形態では、第3方向Y)において、補助部材16を基準として第2板状部材34が位置する側を下方とし、その反対側を上方とする。
In FIG. 5 and FIG. 6 described later, the X direction, the Y direction, and the Z direction orthogonal to each other are shown in order to clarify the positional relationship between the members. In the present embodiment, the X direction corresponds to the first direction, the Z direction corresponds to the second direction, and the Y direction corresponds to the third direction. In the following description of the welded structure according to the present embodiment, the X direction is described as the first direction X, the Z direction is described as the second direction Z, and the Y direction is described as the third direction Y. Further, in the following description, in the plate thickness direction of the second plate member 34 (the third direction Y in the present embodiment), the side on which the
第1板状部材32および第2板状部材34としては、上述の第1板状部材12および第2板状部材14と同様の金属材料を用いることができる。本実施形態では、第2板状部材34は、2つの板材40a,40bを含む。板材40a,40bは、第1方向Xに並んで配置されかつ第1方向Xに交差する方向(本実施形態では第2方向Z)に延びる溶接金属部36によって互いに接合されている。すなわち、本実施形態では、第2板状部材34は、板材40a,40bと、板材40a,40bを接合する溶接金属部36とを含む。本実施形態では、溶接金属部36が第2溶接金属部に対応する。なお、本実施形態では、溶接金属部36は、第1板状部材32に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。
As the 1st plate-shaped
図6は、溶接構造体30の断面図である。なお、図6には、第2方向Zおよび第3方向Yに延びる溶接構造体30の断面のうち、溶接金属部36を通る断面を示している。
FIG. 6 is a cross-sectional view of the welded
図5および図6を参照して、第1板状部材32の第2板状部材34側における端部32aは、上述の端部12aと同様に、切欠き部32bを有している。本実施形態では、第2方向Zにおける第1板状部材32の一方側および他方側にそれぞれ、切欠き部32bが設けられている。各切欠き部32bは、端部32aにおいて、第1方向Xに延びるように形成されている。
Referring to FIGS. 5 and 6, the
図6を参照して、一対の補助部材16によって端部32aが第2方向Zにおける両側から挟まれるように、一方の補助部材16が一方の切欠き部32bに嵌め込まれ、他方の補助部材16が他方の切欠き部32bに嵌め込まれている。
Referring to FIG. 6, one
本実施形態においても、上述の実施形態と同様に、図6に示す断面において、補助部材16は、第1板状部材32に向かい合う第1面16a、第2板状部材34に向かい合う第2面16b、並びに第1板状部材32および第2板状部材34のどちらにも向かい合っていない第3面16cを有している。
Also in the present embodiment, as in the above-described embodiment, in the cross section shown in FIG. 6, the
図5を参照して、本実施形態では、補助部材16は、第3方向Yから見た場合に、溶接金属部36に重なるように設けられている。本実施形態では、第3方向Yから見た場合に、溶接金属部36が補助部材16よりも第1方向Xにおける一方側および他方側を通らないように、補助部材16が配置されている。言い換えると、第3方向Yから見た場合に、補助部材16は、溶接金属部36よりも第1方向Xにおける一方側および他方側に突出している。
With reference to FIG. 5, in the present embodiment, the
第1板状部材32の端部32aと、第2板状部材34と、補助部材16とは、第1方向Xに延びる溶接金属部22によって互いに接合されている。本実施形態では、第2方向Zにおける第1板状部材32の一方側および他方側にそれぞれ、溶接金属部22が設けられている。本実施形態では、溶接金属部22が第1溶接金属部に対応する。
The
溶接金属部22は、溶接構造体10の溶接金属部22と同様の構成を有し、溶接金属22a,22b,22c,22dを有する。溶接構造体10の溶接金属部22と同様に、溶接金属22aおよび溶接金属22bはそれぞれ、切欠き部32bに設けられている。詳細な説明は省略するが、上述の溶接構造体10と同様に、補助部材16は、切欠き部32bに嵌め込まれた状態で、溶接金属22によって第1板状部材32および第2板状部材34に接合されている。
The
図6を参照して、溶接構造体30においても、上述の溶接構造体10と同様に、補助部材16の外周面は、第1非溶接領域24aと、第2非溶接領域24bとを含む。
Referring to FIG. 6, also in welded
(溶接構造体の効果)
本実施形態では、補助部材16が、第3方向Yから見た場合に溶接金属部36に重なるように設けられている。また、補助部材16の外周面は、第1非溶接領域24aを有している。このように第1非溶接領域24aを設けることによって、溶接金属部36において生じた亀裂が、溶接金属部22を介して第1板状部材32または補助部材16に進展することを抑制することができる。これにより、亀裂の進展を停止することができる。
(Effect of welded structure)
In the present embodiment, the
また、補助部材16の第3面16cに第2非溶接領域24bが設けられている。これにより、補助部材16の第3面16c上の溶接金属部22を介して、溶接金属部36から第1板状部材32に亀裂が進展することを十分に抑制できる。
Further, a second
また、第1板状部材32の端部32aに切欠き部32bが設けられているので、溶接金属部36と第1板状部材32との接触面積を小さくできる。これにより、溶接金属部36から第1板状部材32に亀裂が進展することを十分に抑制できる。
Moreover, since the
また、上述の溶接構造体10と同様に、溶接金属22aと補助部材16の第1側面16dとの間および溶接金属22bと補助部材16の第2側面16eとの間に大きな隙間が形成されることを抑制することができる。さらに、上述の溶接構造体10と同様に、溶接金属22cおよび溶接金属22dによって、補助部材16と第1板状部材32との間、および補助部材16と第2板状部材34との間に水が入ることを抑制できる。
Further, similarly to the welded
なお、本実施形態においても、補助部材16と第1板状部材32および第2板状部材34との間に形成される隙間は、第1方向Xに投影したときの投影面積が十分に小さい。これにより、例えば、溶接構造体30に対して第1方向Xの力が作用したとしても、上記の隙間を起点として疲労破壊が生じることを十分に抑制できる。
Also in the present embodiment, the gap formed between the
(変形例)
上述の実施形態では、第1板状部材が複数の板材を含む場合、または第2板状部材が複数の板材を含む場合について説明したが、例えば、図7に示すように、溶接構造体50が、板材20a,20bを含む第1板状部材12と、板材40a,40bを含む第2板状部材34とを備えていてもよい。この場合、溶接金属部18および溶接金属部36に対してそれぞれ補助部材16が設けられる。なお、詳細な説明は省略するが、第1板状部材が、2つ以上の溶接金属部と、該溶接金属部によって互いに接合された3つ以上の板材とを備えていてもよい。同様に、第2板状部材が、2つ以上の溶接金属部と、該溶接金属部によって互いに接合された3つ以上の板材とを備えていてもよい。
(Modification)
In the above-described embodiment, the case where the first plate-like member includes a plurality of plate members or the case where the second plate-like member includes a plurality of plate members has been described. For example, as illustrated in FIG. However, you may provide the 1st plate-shaped
上述の実施形態では、第1板状部材に切欠き部が設けられる場合について説明したが、例えば、図8に示すように、第1板状部材12,32が切欠き部を有していなくてもよい。この場合にも、上述の実施形態と同様に、第1板状部材12,32と第2板状部材14,34との境界部分に、補助部材26を設ければよい。また、補助部材26は、例えば、上述の実施形態と同様に、溶接金属22c,22dによって第1板状部材12,32および第2板状部材14,34に接合すればよい。
In the above-described embodiment, the case where the first plate-like member is provided with the notch has been described. However, for example, as illustrated in FIG. 8, the first plate-
なお、図2に示した溶接構造体10において、一方の切欠き部12bが形成されていなくて、その切欠き部12bが形成されていない部分を隅肉溶接としてもよい。同様に、図6に示した溶接構造体30において、一方の切欠き部32bが形成されていなくて、その切欠き部32bが形成されていない部分を隅肉溶接としてもよい。また、切欠き部が形成されていなくて隅肉溶接されている箇所は、切欠き部に溶接されている箇所よりもアレスト特性が良好であるため、切欠き部が形成されていなくて隅肉溶接されている箇所に補助部材を設けないことを妨げない。
In addition, in the welded
上述の実施形態では、補助部材16の第3面16cに第2非溶接領域24bが設けられているが、第2非溶接領域24bが設けられていなくてもよい。たとえば、第3面16cの全面が、溶接金属部22によって覆われていることを妨げない。なお、アレスト特性をより向上させるため、補助部材16の第3面16cに第2非溶接領域24bが設けられている方が好ましい。
In the above-described embodiment, the second
上述の実施形態では、第1板状部材および第2板状部材がI形の突合せ溶接である場合について説明したが、V形やX形等、任意の開先形状を用いることができる。 In the above-described embodiment, the case where the first plate-like member and the second plate-like member are I-shaped butt welds has been described, but any groove shape such as a V shape or an X shape can be used.
(溶接構造体の使用例)
本発明の実施形態に係る溶接構造体は、例えば、コンテナ船において利用される。図9は、本発明の実施形態に係る溶接構造体を利用したコンテナ船の断面を模式的に示した図である。
(Use example of welded structure)
The welded structure according to the embodiment of the present invention is used in, for example, a container ship. FIG. 9 is a view schematically showing a cross section of a container ship using a welded structure according to an embodiment of the present invention.
図9に示すコンテナ船60は、ハッチサイドコーミング62およびアッパーデッキ64を備えている。コンテナ船60において上述の溶接構造体10,30,50を利用する場合には、第1板状部材12,32がハッチサイドコーミング62として用いられ、第2板状部材14,34がアッパーデッキ64として用いられる。このように、コンテナ船60において上述溶接構造体10,30,50を利用することによって、コンテナ船60の船体の強度を向上させることができる。
A
以上のように、本発明によれば、アレスト特性に優れた溶接構造体を得ることができる。 As described above, according to the present invention, a welded structure having excellent arrest characteristics can be obtained.
10,30,50 溶接構造体
12,32 第1板状部材
14,34 第2板状部材
16,26 補助部材
18,22,36 溶接金属部
24a 第1非溶接領域
24b 第2非溶接領域
60 コンテナ船
62 ハッチサイドコーミング
64 アッパーデッキ
10, 30, 50 Welded
Claims (9)
前記第1板状部材を前記第2板状部材に突き当てた状態で、前記第1板状部材の前記第2板状部材側における端部と、前記第2板状部材と、前記補助部材とが、前記第1板状部材の前記端部に沿って第1方向に延びる第1溶接金属部によって互いに接合されており、
前記第1板状部材および前記第2板状部材のうちの少なくても一方は、前記第1方向に並んで配置されかつ前記第1方向に交差する第2方向に延びる第2溶接金属部によって互いに接合された2つの板材を含み、
前記第2溶接金属部の少なくても一部は、前記第1板状部材および前記第2板状部材のうちの他方に接触しており、
前記補助部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向から見た場合に前記第2溶接金属部に重なるように設けられ、
前記第2方向および前記第3方向に延びる当該溶接構造体の断面のうち前記第2溶接金属部を通る断面において、前記補助部材の外周面は、前記第1板状部材に向かい合う位置から前記第2板状部材に向かい合う位置に亘って連続して設けられかつ前記第1板状部材および前記第2板状部材に溶接されていない第1非溶接領域を含む、溶接構造体。 A welded structure including a first plate-like member, a second plate-like member, and an auxiliary member each made of metal,
In a state where the first plate-like member is abutted against the second plate-like member, an end portion of the first plate-like member on the second plate-like member side, the second plate-like member, and the auxiliary member Are joined together by a first weld metal portion extending in the first direction along the end portion of the first plate-shaped member,
At least one of the first plate-like member and the second plate-like member is arranged along the first direction and is extended by a second weld metal portion extending in a second direction intersecting the first direction. Including two plates joined together,
At least a part of the second weld metal portion is in contact with the other of the first plate member and the second plate member,
The auxiliary member is provided to overlap the second weld metal part when viewed from a third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
In the cross section passing through the second weld metal portion of the cross section of the welded structure extending in the second direction and the third direction, the outer peripheral surface of the auxiliary member is the first from the position facing the first plate member. A welded structure including a first non-welded region that is provided continuously over a position facing two plate-like members and is not welded to the first plate-like member and the second plate-like member.
前記第1板状部材を前記第2板状部材に突き当てた状態で、前記第1板状部材の前記第2板状部材側における端部と、前記第2板状部材と、前記補助部材とが、前記第1板状部材の前記端部に沿って第1方向に延びる第1溶接金属部によって互いに接合されており、
前記第2板状部材は、前記第1方向に並んで配置されかつ前記第1方向に交差する第2方向に延びる第2溶接金属部によって互いに接合された2つの板材を含み、
前記補助部材は、前記第1方向および前記第2方向に直交する第3方向から見た場合に前記第2溶接金属部に重なるように設けられ、
前記第2方向および前記第3方向に延びる当該溶接構造体の断面のうち前記第2溶接金属部を通る断面において、前記補助部材の外周面は、前記第1板状部材に向かい合う位置から前記第2板状部材に向かい合う位置に亘って連続して設けられかつ前記第1板状部材および前記第2板状部材に溶接されていない第1非溶接領域を含む、溶接構造体。 A welded structure including a first plate-like member, a second plate-like member, and an auxiliary member each made of metal,
In a state where the first plate-like member is abutted against the second plate-like member, an end portion of the first plate-like member on the second plate-like member side, the second plate-like member, and the auxiliary member Are joined together by a first weld metal portion extending in the first direction along the end portion of the first plate-shaped member,
The second plate-like member includes two plate members that are arranged side by side in the first direction and joined to each other by a second weld metal portion that extends in a second direction intersecting the first direction,
The auxiliary member is provided to overlap the second weld metal part when viewed from a third direction orthogonal to the first direction and the second direction,
In the cross section passing through the second weld metal portion of the cross section of the welded structure extending in the second direction and the third direction, the outer peripheral surface of the auxiliary member is the first from the position facing the first plate member. A welded structure including a first non-welded region that is provided continuously over a position facing two plate-like members and is not welded to the first plate-like member and the second plate-like member.
前記切欠き部は、前記第1板状部材の前記端部において前記第1方向に延びるように形成されており、
前記一方側溶接金属および前記他方側溶接金属はそれぞれ、前記切欠き部に設けられ、
前記補助部材は、前記切欠き部に嵌め込まれた状態で、前記一方側溶接金属および前記他方側溶接金属によって前記第1板状部材および前記第2板状部材に接合されている、請求項3に記載の溶接構造体。 The end portion of the first plate-like member has a notch portion so that the plate thickness of the first plate-like member becomes smaller as it approaches the second plate-like member,
The notch is formed to extend in the first direction at the end of the first plate member,
The one side weld metal and the other side weld metal are each provided in the notch,
The said auxiliary member is joined to the said 1st plate-shaped member and the said 2nd plate-shaped member by the said one side weld metal and the said other side weld metal in the state fitted by the said notch part. The welded structure according to 1.
前記第1溶接金属部は、前記補助部材の外周面において前記第2非溶接領域よりも上方の部分と前記第1板状部材とを接合するように前記第1方向に延びる上側溶接金属、および前記補助部材の外周面において前記第2非溶接領域よりも下方の部分と前記第2板状部材とを接合するように前記第1方向に延びる下側溶接金属のうちの、少なくとも一方を含む、請求項5に記載の溶接構造体。 In the plate thickness direction of the second plate-shaped member, when the side on which the second plate-shaped member is located with respect to the auxiliary member as the lower side, and the opposite side as the upper side,
The first weld metal portion includes an upper weld metal extending in the first direction so as to join a portion above the second non-weld region and the first plate-like member on the outer peripheral surface of the auxiliary member, and Including at least one of lower weld metals extending in the first direction so as to join a portion below the second non-welding region and the second plate-like member on the outer peripheral surface of the auxiliary member; The welded structure according to claim 5.
前記上側溶接金属および前記下側溶接金属はそれぞれ、前記一方側溶接金属と前記他方側溶接金属とに接続されている、請求項6に記載の溶接構造体。 The first weld metal part includes the upper weld metal and the lower weld metal,
The welded structure according to claim 6, wherein the upper weld metal and the lower weld metal are connected to the one side weld metal and the other side weld metal, respectively.
前記第1板状部材および前記補助部材の前記第1板状部材の板厚方向に延びる断面において、前記第1側面と前記第2側面との前記第1方向における距離が前記第1板状部材に近付くほど大きくなるように、前記第1側面は前記第1方向における前記一方側に傾きかつ前記第2側面は前記第1方向における他方側に傾いている、請求項1から7のいずれかに記載の溶接構造体。 The auxiliary member has a first side surface facing one side in the first direction and a second side surface facing the other side in the first direction;
In the cross section of the first plate member and the auxiliary member extending in the plate thickness direction of the first plate member, the distance between the first side surface and the second side surface in the first direction is the first plate member. The first side surface is inclined toward the one side in the first direction and the second side surface is inclined toward the other side in the first direction so that the first side surface becomes larger as approaching to. The welded structure described.
前記第2板状部材は、アッパーデッキである、請求項1から8のいずれかに記載の溶接構造体。 The first plate-like member is hatch side combing,
The welded structure according to any one of claims 1 to 8, wherein the second plate-shaped member is an upper deck.
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