JP2020019053A - Backing strip for weldment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、溶接用裏当金に関し、特に、鋼管の突合せ溶接に好適な溶接用裏当金に関するものである。 The present invention relates to a welding backing, and more particularly to a welding backing suitable for butt welding of steel pipes.
鋼管の突合せ溶接に使用される溶接用裏当金として、特許文献1には、2本の角型鋼管を端部同士で接合する際に使用される溶接用裏当金が記載されている。当該裏当金は、短冊状であり、折曲げ可能な折曲げ部を有している。折曲げ部は、90度程度の角度に折り曲げられ、2本の角型鋼管における各接合端部の角部に、内側からあてがわれる。
As a welding backing used for butt welding of steel pipes,
具体的には、図6(b)に示すように、特許文献1に記載の溶接用裏当金100は、折曲げ部101に、複数の溝102を有している。複数の溝102は、溶接用裏当金100の幅方向に延びており、一定の間隔で長手方向に並んでいる。溶接用裏当金100における全板厚のうち、溝102が形成されている残りの部分における板厚は、1ミリメートルよりも小さくされており、溝102が形成されている残りの部分が容易に撓むことによって、当該裏当金は、折曲げ部101において手で折り曲げることができるようになっている。
Specifically, as shown in FIG. 6B, the
また、特許文献1に記載の溶接用裏当金においては、折曲げ部101に複数の溝102が形成されることから、折曲げ部101の各部における曲率半径を容易に調整でき、折曲げ部101を各接合端部の角部に良好に沿わせることができる。
Moreover, in the backing metal for welding described in
しかしながら、特許文献1に記載の溶接用裏当金においては、図6(b)に示すように、折曲げ部101が折り曲げられたとき、各溝102が変形し、各溝102の体積は小さくなるものの、合算すれば、比較的に大きな体積の空洞が溶接用裏当金100の内部に形成される。溶接用裏当金100の内部に大きな体積の空洞が形成されると、裏当金として機能する材料の実密度は小さくなり、溶接欠陥又は溶接抜けの原因となり得る。
However, in the backing metal for welding described in
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、母材形状に沿うように容易に折曲げできるとともに、実密度の低下が抑制され、溶接不良を防止できる溶接用裏当金を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a backing metal for welding that can be easily bent to conform to the shape of a base material, that suppresses a decrease in actual density, and that can prevent poor welding. Is to provide.
本願に開示する溶接用裏当金は、短冊状であり、複数の母材を互いに溶接するときに、溶接部に近接配置される。当該溶接用裏当金は、折曲げ部と、複数の溝とを備える。前記折曲げ部は、折り曲げ可能である。前記複数の溝は、前記折曲げ部に形成され、長手方向に対し交差する交差方向に各々延びており、第1深さの第1溝と、第2深さの第2溝とを少なくとも1つずつ含む。前記第2深さは、前記第1深さより浅い。少なくとも1つの前記第1溝と、少なくとも1つの前記第2溝とは、前記長手方向に交互に並んでいる。 The welding backing metal disclosed in the present application is in the shape of a strip, and is arranged close to a welded portion when a plurality of base materials are welded to each other. The welding backing metal includes a bent portion and a plurality of grooves. The bent portion is bendable. The plurality of grooves are formed in the bent portion and each extend in a cross direction that intersects the longitudinal direction, and each of the plurality of grooves includes a first groove having a first depth and a second groove having a second depth. Include one by one. The second depth is shallower than the first depth. At least one of the first grooves and at least one of the second grooves are alternately arranged in the longitudinal direction.
本願に開示する溶接用裏当金において、前記複数の溝は、第3深さの2つの第3溝を更に含む。前記第3深さは、前記第1深さより浅く前記第2深さより深い。前記2つの第3溝は、前記折曲げ部における前記長手方向の両端部に配設される。 In the welding backing disclosed in the present application, the plurality of grooves further include two third grooves having a third depth. The third depth is shallower than the first depth and deeper than the second depth. The two third grooves are provided at both ends of the bent portion in the longitudinal direction.
本願に開示する溶接用裏当金において、全板厚のうち、前記第1溝が形成されている残りの部分における第1板厚は、0.7〜1.8ミリメートルである。 In the welding backing metal disclosed in the present application, the first plate thickness in the remaining portion where the first groove is formed is 0.7 to 1.8 mm in the total plate thickness.
本願に開示する溶接用裏当金において、全板厚のうち、前記第2溝が形成されている残りの部分における第2板厚は、3.7〜4.3ミリメートルである。 In the backing metal for welding disclosed in the present application, the second plate thickness in the remaining portion where the second groove is formed is 3.7 to 4.3 mm in the total plate thickness.
本願に開示する溶接用裏当金において、前記複数の溝の幅は、各々1.0〜2.0ミリメートルであり、前記複数の溝のうち隣り合う2つの溝の間隔は、1.0〜2.0ミリメートルである。 In the welding backing disclosed in the present application, the width of each of the plurality of grooves is 1.0 to 2.0 mm, and the interval between two adjacent grooves among the plurality of grooves is 1.0 to 2.0 mm. 2.0 millimeters.
本願に開示する溶接用裏当金において、前記第1溝が前記折曲げ部に形成されるピッチは、5.7ミリメートル以上である。 In the welding backing metal disclosed in the present application, a pitch at which the first groove is formed in the bent portion is 5.7 mm or more.
本発明の溶接用裏当金によれば、母材形状に沿うように容易に折曲げできるとともに、実密度の低下が抑制され、溶接不良を防止できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the backing metal for welding of this invention, while being able to bend easily along a base material shape, the fall of actual density is suppressed and poor welding can be prevented.
以下、本発明に係る溶接用裏当金に関する実施の形態について、添付の図面に基づいて詳しく説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、本発明を実施するに好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に発明を限定する旨が明記されていない限り、この形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a welding backing according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Each embodiment described below is a preferred specific example for carrying out the present invention, and thus various technical limitations are made. However, the present invention is not limited to the particulars in the following description. Is not limited to this mode unless otherwise specified.
[基本原理]
図1〜図4を参照して、本発明の基本原理を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る溶接用裏当金を示す斜視図である。図2は、図1とは別の状態における溶接用裏当金を示す斜視図である。図3(a)は、本発明の実施形態に係る溶接用裏当金を示す平面図である。図3(b)は、本発明の実施形態に係る溶接用裏当金を示す正面図である。図4は、本発明の実施形態に係る溶接用裏当金を示す部分拡大図である。
[Basic principle]
The basic principle of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing a backing metal for welding according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the welding backing in a state different from that of FIG. 1. FIG. 3A is a plan view showing a backing metal for welding according to an embodiment of the present invention. FIG. 3B is a front view showing the backing metal for welding according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partially enlarged view showing a welding backing metal according to the embodiment of the present invention.
図1に示すように、実施形態に係る溶接用裏当金1は、短冊状であり、複数の母材を互いに溶接するときに、溶接部に近接配置される。溶接用裏当金1は、折曲げ部10と、複数の溝11とを備える。図2に示すように、折曲げ部10は、折り曲げ可能であり、実施形態においては、90度程度の角度に折り曲げられる。溶接用裏当金1は、母材と同程度以上の強度を有する材料から形成される。母材が建築構造用圧延鋼材であれば、溶接用裏当金1は、例えば490N級鋼から形成することができる。
As shown in FIG. 1, the
複数の溝11は、図1、図3、図4に示すように、溶接用裏当金1における長手方向X1に対し交差する交差方向X2に各々延びており、第1深さL1の第1溝11Aと、第2深さL2の第2溝11Bとを少なくとも1つずつ含む。複数の溝11は、溶接用裏当金1における2つの主面のうち一方の主面に形成される。第2深さL2は、第1深さL1より浅い。少なくとも1つの第1溝11Aと、少なくとも1つの第2溝11Bとは、長手方向X1に交互に並んでいる。なお、実施形態においては、交差方向X2は、長手方向X1に対し直交する方向である。また、複数の溝11の数量は、母材における接合端部の角部内径に応じた数量に設定される。例えば、複数の溝11の数量は、7〜21個である。
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the plurality of
第1深さL1は、実施形態においては、溶接用裏当金1における全板厚のうち、第1溝11Aが形成されている残りの部分における板厚が、溶接用裏当金1を手で折り曲げることができる程度の板厚となるように設定される。第2深さL2は、実施形態においては、溶接用裏当金1を折曲げ部10において折り曲げても、溶接用裏当金1において第2溝11Bが形成されている残りの部分が、容易に撓まない程度の板厚を有するように設定される。
In the embodiment, the first depth L1 is such that, of the total thickness of the
次に、図5、図6を参照して、溶接用裏当金1の使用例を説明する。図5は、使用時における溶接用裏当金を示す斜視図である。図6(a)は、実施形態に係る溶接用裏当金と、溶接母材とを示す部分拡大図である。図6(b)は、従来例に係る溶接用裏当金と、溶接母材とを示す部分拡大図である。
Next, an example of use of the
図5に示すように、溶接用裏当金1は、実施形態においては、溶接母材としての2つの角形鋼管20における各端部21を溶接する際に使用される。2つの角形鋼管20における各端部21を溶接するとき、溶接用裏当金1は、折曲げ部10において折り曲げられ、各端部21に角形鋼管20の内側からあてがわれる。溶接用裏当金1が各端部21にあてがわれるとき、折曲げ部10は、各端部21の角部21aにあてがわれる。溶接用裏当金1が各端部21にあてがわれた状態で、角形鋼管20の外側から溶接が行われると、溶接用裏当金1が母材とともに溶融し、角形鋼管20の内側にも溶接部が形成される。
As shown in FIG. 5, the
以上、図1〜図5を参照して説明したように、実施形態に係る溶接用裏当金1においては、折曲げ部10に、複数の溝11が形成されており、変形に対し溶接用裏当金1の内部にスペース的な余裕があることから、折曲げ部10の各部における曲率半径を容易に調節できる。従って、折曲げ部10を各端部21の角部21aに良好に沿わせることができ、溶接用裏当金1を母材形状に良好に沿わせることができる。
As described above with reference to FIGS. 1 to 5, in the
また、実施形態に係る溶接用裏当金1においては、少なくとも1つの第1溝11Aと少なくとも1つの第2溝11Bとが長手方向X1に交互に形成されている。第2溝11Bの第2深さL2が、第1溝11Aの第1深さL1より小さい寸法であることから、図4に示すように、全板厚のうち、第2溝11Bが形成されている残りの部分における第2板厚L12は、第1溝11Aが形成されている残りの部分における第1板厚L11より大きな寸法になっている。すなわち、L12>L11である。
Moreover, in the
L12>L11であることから、折曲げ部10において、第2溝11Bが形成されている残りの部分は、第1溝11Aが形成されている残りの部分より剛性が高く、曲がり難くなっている。第1溝11Aが、曲がり難い部分の間に挟まれていることから、溶接用裏当金1を折曲げ部10において折り曲げたとき、図6(a)に示すように、第1溝11Aは、周囲の圧力によって容易に潰れる。従って、溶接用裏当金1が折曲げ部10において折り曲げられると、第1溝11Aについては空洞がほとんど残らない状態となる。
Since L12> L11, in the
一方、第2溝11Bは、溶接用裏当金1が折曲げ部10において折り曲げられたとき、第1溝11Aとの隔壁が撓み、図6(b)に示す従来例の溝102と同様に、開口側に向かって溝幅が小さくなるように変形する。従って、第2溝11Bは、従来例の溝102と同程度の割合で体積が小さくなる。また、第2溝11Bの第2深さL2が第1溝11Aの第1深さL1より小さい寸法であることから、第2溝11Bについて溶接用裏当金1の内部に残る空洞の体積は更に小さくなる。
On the other hand, when the
以上のとおり、第1溝11Aと第2溝11Bとを交互に配置することによって、折曲げ部10において溶接用裏当金1を手で折り曲げることも可能とする一方で、第1溝11Aについては空洞がほとんど残らないようにすることができる。また、第2溝11Bについても、隔壁の撓み、及び第2深さL2が第1深さL1より浅いことによって、溶接用裏当金1の内部に残る空洞の体積を小さくできる。従って、溶接用裏当金1が折曲げ部10において折り曲げられたときに溶接用裏当金1の内部に残る空洞の体積を顕著に小さくすることができ、溶接用裏当金1における実密度の低下を抑制し、溶接不良を防止できる。
As described above, by alternately arranging the
なお、以上の説明から明らかなように、折曲げ部10の両端部には、第1溝11Aと第2溝11Bのうち第1溝11Aを配設することが好ましい。折曲げ部10は、主に、第1溝11Aが形成されている残りの部分が撓むことによって、全体として90度程度の角度に折れ曲がる。従って、第2溝11Bを折曲げ部10の両端部に配しても、両端部に配された第2溝11Bは、ほとんど原形を留めた空洞として残るだけであり、折曲げ部10が90度程度の角度に折れ曲がることには殆ど寄与しないからである。
In addition, as is clear from the above description, it is preferable to dispose the
また、溶接用裏当金1の内部に残る空洞の体積を小さくするために、第2溝11Bの数量を多くすることも考えられるが、上述したとおり、第2溝11Bが形成されている残りの部分は撓みにくい。従って、第2溝11Bを長手方向X1に連続して設けると、第2溝11Bが連続する部分は手では殆ど曲がらないこととなり、母材との隙間をなくすように曲げるためには、金槌などを使用する必要がある。実施形態に係る溶接用裏当金1によれば、第1溝11Aと第2溝11Bとが交互に設けられることで、折曲げ部10の全ての部分において自由に曲率半径を調整でき、母材との隙間をなくすように母材形状に沿わせることができる。
Further, in order to reduce the volume of the cavity remaining inside the
次に、図4を参照して実施形態に係る溶接用裏当金1を更に詳しく説明する。図4に示すように、複数の溝11は、第3深さL3の2つの第3溝11Cを更に含む。第3深さL3は、第1深さL1より浅く第2深さL2より深い。そして、2つの第3溝11Cは、折曲げ部10における長手方向X1の両端部に配設される。
Next, the
以上、図4を参照して説明したように、実施形態に係る溶接用裏当金1においては、2つの第3溝11Cが、折曲げ部10における長手方向X1の両端部に配設される。上述したとおり、折曲げ部10の両端部には、比較的に深い溝11である第1溝11Aを配設することが好ましい。しかしながら、折曲げ部10の両端部は、平坦部との境界に位置している。折曲げ部10において、平坦部との境界における曲率半径は、他の部分における曲率半径より大きい方が、溶接用裏当金1を母材形状により良く沿わせることができる。従って、第3深さL3の第3溝11Cを折曲げ部10の両端部に配置することによって、折曲げ部10の両端部における曲率半径を他の部分における曲率半径より大きくすることが容易になり、溶接用裏当金1を母材形状により良く沿わせることができる。
As described above with reference to FIG. 4, in the
なお、溶接用裏当金1における全板厚のうち、第1溝11Aが形成されている残りの部分における第1板厚L11は、0.7〜1.8ミリメートルであることが好ましく、0.9〜1.6ミリメートルであることがより好ましく、1.0〜1.5ミリメートルであることが更に好ましい。第1板厚L11が上記範囲の上限値以下であることによって、溶接用裏当金1を手で曲げられるように折曲げ部10を曲げやすくできる。また、第1板厚L11が上記範囲の下限値以上であることによって、必要とされる機械的強度を折曲げ部10に与えることができる。
In addition, the first plate thickness L11 in the remaining portion where the
また、溶接用裏当金1における全板厚のうち、第2溝11Bが形成されている残りの部分における第2板厚L12は、3.7〜4.3ミリメートルであることが好ましく、3.8〜4.2ミリメートルであることがより好ましく、3.9〜4.1ミリメートルであることが更に好ましい。第2板厚L12が上記範囲の下限値以上であることによって、第2溝11Bが形成されている残りの部分に十分な剛性を与えることができ、折曲げ部10において溶接用裏当金1を折り曲げたときに、第1溝11Aを潰れやすくし、溶接用裏当金1の内部に残る空洞の体積を小さくし、溶接不良をより効果的に防止できる。第2板厚L12が上記範囲の上限値以下であることによって、折曲げ部10を折り曲げたときに、変形に対し十分なスペース的余裕を与えることができ、溶接用裏当金1を母材形状に良好に沿わせることができる。
Further, of the total thickness of the
また、複数の溝11の幅L21は、各々、1.2〜1.8ミリメートルであることが好ましく、1.3〜1.7ミリメートルであることがより好ましく、1.4〜1.6ミリメートルであることが更に好ましい。また、溶接用裏当金1の材質にもよるが、複数の溝11のうち隣り合う2つの溝11の間隔L22は、1.2〜1.8ミリメートルであることが好ましく、1.3〜1.7ミリメートルであることがより好ましく、1.4〜1.6ミリメートルであることが更に好ましい。
Also, the width L21 of each of the plurality of
幅L21を上記範囲の下限値以上とすることによって、折曲げ部10において溶接用裏当金1を折り曲げたときに、適宜のスペース的余裕を折曲げ部10に与えることができ、溶接用裏当金1を溶接母材に良好に沿わせることができる。また、幅L21を上記範囲の上限値以下とすることによって、空洞の体積が大きくなることを防止でき、溶接不良を防止できる。
By setting the width L21 to be equal to or more than the lower limit of the above range, an appropriate space margin can be given to the
また、間隔L22を上記範囲の上限値以下とすることによって、第1溝11Aと第2溝11Bとの隔壁を撓みやすくし、第2溝11Bから生成される空洞を小さくできる。また、間隔L22を上記範囲の下限値以上とすることによって、折曲げ部10における溝11の本数が多くなりすぎることを防止でき、空洞を小さくし、溶接不良をより効果的に防止できる。
Further, by setting the interval L22 to be equal to or less than the upper limit of the above range, the partition wall between the
また、第1溝11Aが折曲げ部10に形成されるピッチL31は、5.7ミリメートル以上であることが好ましい。ピッチL31が上記範囲に設定されることによって、溝11の数量が多くなり過ぎることを防止でき、折曲げ部10において溶接用裏当金1を折り曲げたとき、溶接用裏当金1の内部に残る空洞の体積が大きくなることを防止でき、溶接不良をより良く防止できる。なお、ピッチL31の上限については、溶接用裏当金1の用途に対応し、折曲げ部10を折り曲げる角度に応じ適宜に設定できる。
The pitch L31 at which the
以上、図面(図1〜図6)を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である(例えば、下記(1))。 The embodiment of the invention has been described with reference to the drawings (FIGS. 1 to 6). However, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof (for example, the following (1)).
(1)実施形態においては、折曲げ部10の両端部に第3溝11Cを配置するものとしたが、これに限られず、折曲げ部10の両端部には、図7に示すように、第1溝11Aを配置してもよく、図8に示すように、第2溝11Bを配置してもよい。
(1) In the embodiment, the
L1…第1深さ
L2…第2深さ
L3…第3深さ
L11…第1板厚
L12…第2板厚
L21…溝の幅
L22…各溝の間隔
L31…ピッチ
X1…長手方向
X2…交差方向
1…溶接用裏当金
10…折曲げ部
11…溝
11A…第1溝
11B…第2溝
11C…第3溝
20…角形鋼管
L1 first depth L2 second depth L3 third depth L11 first plate thickness L12 second plate thickness L21 groove width L22 interval between grooves L31 pitch X1 longitudinal direction
Claims (6)
折り曲げ可能な折曲げ部と、
前記折曲げ部に形成され、長手方向に対し交差する交差方向に各々延びており、第1深さの第1溝と、前記第1深さより浅い第2深さの第2溝とを少なくとも1つずつ含む複数の溝
とを備え、
少なくとも1つの前記第1溝と、少なくとも1つの前記第2溝とは、前記長手方向に交互に並んでいる、溶接用裏当金。 In the shape of a strip, when welding a plurality of base materials to each other, it is a welding backing metal arranged close to the welded portion,
A bendable part,
At least one of a first groove having a first depth and a second groove having a second depth shallower than the first depth is formed in the bent portion and extends in an intersecting direction intersecting the longitudinal direction. With multiple grooves including
A backing metal for welding, wherein at least one of the first grooves and at least one of the second grooves are alternately arranged in the longitudinal direction.
前記2つの第3溝は、前記折曲げ部における前記長手方向の両端部に配設される、請求項1に記載の溶接用裏当金。 The plurality of grooves further include two third grooves having a third depth that is shallower than the first depth and deeper than the second depth,
The welding backing metal according to claim 1, wherein the two third grooves are provided at both ends of the bent portion in the longitudinal direction.
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