JP3194227U

JP3194227U - Ｔ型当接部の溶接欠陥検出構造

Info

Publication number: JP3194227U
Application number: JP2014004270U
Authority: JP
Inventors: 田中　秀典; 秀典田中; 美典田中
Original assignee: 有限会社田中鉄工
Priority date: 2014-07-23
Filing date: 2014-07-23
Publication date: 2014-11-13
Anticipated expiration: 2024-07-23

Abstract

【課題】溶接欠陥の有無の一括検出を迅速適確に可能にした極めて安価で堅牢な構造で、しかも操作が簡易なＴ型当接部の溶接欠陥検出構造を提供する。【解決手段】第一鉄板Ｓ１の平面に第二鉄板Ｓ２の端面を当接してＴ型当接部にし、第一鉄板の平面と第二鉄板の端面とが成す両隅部３０１と両端部３０２を肉盛り溶接する構造において、この隅部３０１の溶接部Ｓｃ１の全長の一方側に圧空供給ピース１００を、他方側に圧空放出ピース２００を介在溶接し、圧空供給ピースは中央部に加圧空気供給管１１０を連通接続する貫通タップ１０１を形成し、圧空放出ピースは中央部に圧力計２２０を有する加圧空気放出管２１０を連通接続する貫通タップ２０１を形成し、これら各ピースの裏面に当該タップとＴ型当接部に連通する通気間隙を有するスリットを形成した。【選択図】図１

Description

本考案はＴ型当接部において溶融不足による空隙、穴、孔等の通気欠陥を検出する溶溶接欠陥検出構造に関するものである。

造船の例えば、ブロック工法（ブロックこうほう）は、造船において船体を一括して建造せず、いくつかの塊（ブロック）に分けて同時に製造し、最後につなぎ合わせて完成させる生産性の高い工法である。
ブロック工法による造船を一隻造るには、建造する船の種類にもよるが、工事工程は、ブロック製作、船台／ドックでの組立、岸壁での艤装工事である。
この工事期間のみで、一隻の船が形になるまでには、船主との見積もり、設計など、多くの数多くの行程が重ねられる。

ブロック造船においては、多数のブロックに、パイプや梯子などをできるだけ多く取り付けていき、クレーンでブロックとブロックをつなぎ、溶接を重ねながら船の形に仕上げる。ここから、船台やドックでの工事となり、この後建造船最初の晴れ舞台、進水式である。建造船を水に浮かべられる状態になると、船台から海に滑りおろすか、ドックに海水をいれ船を海上に浮かせる。

岸壁で、海上クレーンを使い、居住区などを据え付け、さらに、各種搭載機器を取り付け、艤装工事をおこない、最終仕上げをする。その後船の速度などの性能が、契約条件通りに仕上がっているかどうか、実際に船を走らせて最終テストをする。全ての工事を終え、船主へ引渡しされる。すべての努力はこの日のためにおこなわれ、建造された船は、日本をはじめ世界の海へと航海をはじめるのである。

そこで該ブロック工法による造船は、前述のように多くのブロック構築とブロック間接合構築が成されるが、この過程では多大な溶接部が存在する。
而してこの多大な溶接部は欠陥状態の有無の検査が不可欠である。
即ち溶接部は、空隙、穴、孔等のブローホール、スパッタ、アンダーカット、溶け落ち、溶接飛び、ビートずれ、長さ／幅／面積測定などを検出しなければならない。
これらの検出は、従来、レーザ光による３Ｄ画像を用いた溶接ビード外観検査システム、放射線検査（ＲＴ）、超音波検査（ＵＴ）、磁気検査（ＭＴ）、浸透検査（ＰＴ）、電磁誘導検査（ＥＴ）及びひずみ測定（ＳＭ）などの非破壊検査手法を用いて検査するのが一般的である。

また溶接部の空隙、穴、孔等のブローホール等の検出については、簡易な方法として、溶接部にヘリウムガスを吹きつけ、溶接部に溶融不足による空隙、穴、孔等の欠陥がある場合、該欠陥を通してヘリウムガスが流通することをヘリウムディテクターによって検出するガス洩れ検出装置もある。
何れにしても上記従来の検出方法は、高額なディテクターを必要とし、その検出処理には多大な時間と労力と煩雑な判定処理を伴うものであった。

而して、例えばブロック造船における各種鋼材の溶接接合において、船室、船倉等の構造鉄骨で縦仕切り壁鉄板は、底板鉄板及び天井鉄板との溶接接合及び各階の床鉄板と天井鉄板との溶接接合に多数用いられる。
例えばこの縦仕切り壁鉄板と底板鉄板との所謂Ｔ型溶接接合は、縦仕切り壁鉄板の下端面を底板鉄板の表面部に直角に当接して逆Ｔ型にし、又は縦仕切り壁鉄板の上端面を天井鉄板の表面部に当接してＴ型にし、これらＴ型当接部或いは逆Ｔ型当接部（以下単にＴ型当接部と言う）の全周すなわち「縦仕切り壁鉄板の端面近傍の表面と底板鉄板か天板鉄板の表面部とが成す全隅部の全長と縦仕切り壁鉄板の側面角部と底板鉄板か天板鉄板の側面角部」を肉盛り溶接して密封する。このＴ型当接部の全周長における溶接部の欠陥有無の検出は、前記課題の多い従来法を用いて実施していた。
本考案は、第一鉄板例えば前記縦仕切り壁鉄板の端面を第二鉄板例えば底板鉄板か天板鉄板の表面に直角に当接してＴ型にし、このＴ型当接部の全周を肉盛り溶接する際、この溶接と共に圧空供給ピースと圧空放出ピースを所定の位置に介在溶接しその後に、加圧空気供給管を圧空供給ピースに、圧力計を圧空放出ピースに各々連通接続して当該Ｔ型当接部内を密封加圧して当該Ｔ型当接部の外表面に発砲液を塗布して泡立ち状態の有無を検知することにより溶接欠陥の有無の一括検出を迅速適確に可能にした極めて安価で堅牢構造でしかも操作が簡易なＴ型当接部の溶接欠陥検出構造を提供する。

上記課題を満足させる本考案の基本的な技術構成は、次の（１）の通りである。
（１）、第一鉄板Ｓ１の平面に第二鉄板Ｓ２の端面を当接してＴ型当接部３００にし、第一鉄板Ｓ１の平面と第二鉄板Ｓ２の端面とが成す両隅部３０１と両端部３０２を肉盛り溶接する構造において、この隅部３０１の溶接部Ｓｃ１の全長の一方側に圧空供給ピース１００を他方側に圧空放出ピース２００を介在溶接し、前記圧空供給ピース１００は中央部に加圧空気供給管１１０を連通接続する貫通タップ１０１を形成し、前記圧空放出ピース２００は中央部に圧力計２２０を有する加圧空気放出管２１０を連通接続する貫通タップ２０１を形成し、これら各ピースは裏面に当該タップと前記Ｔ型当接部３００に連通する通気間隙を形成するスリット１０２、２０２を形成したことを特徴とするＴ型当接部の溶接欠陥検出構造。

本考案のＴ型当接部の溶接欠陥検出構造は、図１に示すように、第一鉄板の平面と第二鉄板の端面とが当接したＴ型当接部の両隅部と両端部の全長を肉盛り溶接しながら例えば片側の隅部に圧空供給ピースと圧空放出ピースを適宜な間隔で介在溶接した後に、当該両隅部と両端部の肉盛り溶接部の全長に発泡性液を散布する。次いで圧空供給ピースのタップに加圧空気供給管を連通接続すると共に圧空放出ピースのタップに圧力計付設の加圧空気放出管を連通接続する。次いで加圧空気供給管から圧空供給ピースのスリットと、第一鉄板の平面と第二鉄板の端面との当接部の空隙と、加圧空気放出ピースのスリットを介して圧力計に加圧空気を所定圧になるまで供給する。次いで発泡性液を散布した当該両隅部と両端部の肉盛り溶接部からの泡発生状態を観察してエアー漏れ部即ち溶接部全長における欠陥部の有無をカメラや目視で一括して検知することができるのである。
この後エアー漏れ部があれば直ちに補修溶接して泡発生部を皆無にし、当該肉盛り作業を完了する。この処置後は各ピースの接続管をタップから螺脱後、タップを閉止してよく或いはそのままにするなど、鋼材の一部として活用するのである。つまり前記各ピースの除去作業を不要にするのである。
このように本考案は、造船、鉄鋼建築物等の溶接部の検査をリアルタイムにおこなうことができるので造船などにおける溶接生産性および安全性を極めて大幅に高効率化することを実現しさらに各種建設産業界に貢献すること多大なものがある。
［これにより

本考案の実施例１を示す鳥瞰図である。図１の拡大表面図を示す本考案における、圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００の構成を示す斜視説明図であり、（１）に表面斜視図を示し（２）に裏面斜視図を示す。（１）に図１の矢視Ａ−Ａからの縦断面図を示し、（２）に矢視Ｂ−Ｂからの縦断面図を示す。

本考案を実施するための形態を次の実施例と共に説明する。

本例のＴ型当接部の溶接欠陥検出構造は、図１に全体の鳥瞰図を示すように、床鉄板を第一鉄板Ｓ１とし、この平面に壁鉄板を第二鉄板Ｓ２としてその下端面を直角に当接してＴ型当接部３００を組み、このＴ型当接部３００において、第一鉄板Ｓ１の平面と第二鉄板Ｓ２の下端面とが成す両隅部３０１と両端部３０２を肉盛り溶接する構造において、片側の隅部３０１の溶接部Ｓｃ１の全長の一側方に圧空供給ピース１００を他側方に圧空放出ピース２００を肉盛溶接部１００ａ，２００ａで介在溶接したものである。この図では、前記圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００は、当該肉盛溶接部１００ａ，２００ａで介在溶接した直後の状態を示してあり、この後圧空供給ピース１００に空気供給管１１０を圧空放出ピース２００に加圧空気放出管２１０をそれぞれ連通接続する。空気供給管１１０は加圧ポンプ１２０又は工場圧空配管に連通接続し、加圧空気放出管２１０は圧力計付２２０に連通接続する。

前記圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００は、主な検出治具であるが図２〜図４に示すように、この各ピースは形状を同一形状にしてあり、図２に図１の拡大表面図を示し、図３の（１）に表面図を示し図３の（２）に裏面図を示し、図４の（１）に図１の矢視Ａ−Ａからの縦断面図を示し、図４の（２）に矢視Ｂ−Ｂからの縦断面図を示す。
圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００は、下端面をＴ型当接部３００の前記第一鉄板Ｓ１の平面に当接し、裏面を、Ｔ型当接部３００を形成する前記第二鉄板Ｓ２の直立表面に当接する。また表面中央部に直立表面から直立裏面に貫通するタップ１０１、２０１を形成すると共に、当該前記タップ１０１、２０１の裏口から前記第二鉄板Ｓ２の直立表面間を介して前記Ｔ型当接部３００に連通するスリット１０２，２０２と面取部１０３，２０３を形成してある。この面取部１０３，２０３は、Ｔ型当接部４００の肉盛り溶接量程度と間隙程度によっては省略できる。
また圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００の形状は、略半円状にしてあり溶接時の熱歪変形や劣化防止、溶接後の強度保持などから好ましい形状であるが、本考案はこの形状に拘らず当該Ｔ型当接部３００の間隙形態に応じて楕円形、台形、矩形など適宜な形状に形成することができる。

これら圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００は、図１と図２に示すように、前記Ｔ型当接部３００の両隅部３０１と両端部３０２の全周全長に肉盛り溶接部Ｓｃ１、Ｓｃ２を形成する際に溶接部Ｓｃ１に介在溶接する。
つまり圧空供給ピース１００と圧空放出ピース２００を片側の隅部３０１側に所定の通気検出長さ間隔を置いて配置し、隅部３０１の肉盛り溶接部Ｓｃ１の形成と共に、ピース全周囲を肉盛溶接して肉盛溶接部１００ａ，２００ａを形成する。
この後、全肉盛り溶接部Ｓｃ１、Ｓｃ２、１００ａ、２００ａに発泡性液を散布すると共に、図１及び図４に示すように、圧空供給ピース１００のタップ１０１に加圧空気供給管１１０を螺合して連通接続し、圧空放出ピース２００のタップ２０１に圧力計２２０付設の加圧空気放出管２１０を螺合し連通接続する。

次いで加圧空気供給管１１０から圧空供給ピース１００のスリット１０１と、第一鉄板Ｓ１の平面と第二鉄板Ｓ２の端面とのＴ型当接部３００の全空隙と、加圧空気放出ピース２００のスリット２０１を介して圧力計２２０に加圧空気を所定圧になるまで供給する。

次いで発泡性液を散布した全肉盛り溶接部Ｓｃ１、Ｓｃ２、１００ａ、２００ａからの泡発生状態を観察してエアー漏れ部即ち溶接部の通気欠陥部の有無を目視により一括して検知し有部にマーキングする。
この後マーキングしたエアー漏れ部は、直ちに補修溶接して泡発生を皆無にし、当該肉盛り作業を完了する。

この処置後は、各ピース１００，２００は、当該タップ１０１、２０１から加圧空気供給管１１０及び加圧空気放出ピース２００を外し、次いでタップ１０１、２０１を埋め閉止し、或いはそのままにするなどして、鋼材の一部として活用し各ピースの除去作業を不要にするのである。

本考案のＴ型当接部の溶接欠陥検出構造は、前記した優れた作用効果を呈するものである。このため、造船などにおける溶接生産性および安全性を大幅に高効率化することができるのであり、各種造船業界に貢献すること多大なものがある。

Ｓ１：第一鉄板
Ｓ２：第二鉄板
１００：圧空供給ピース
１００ａ：圧空供給ピースの肉盛溶接部
１０１、２０１：タップ（雌螺子穴）
１０２、２０２：スリット
１０３、２０３：開先
１１０：圧空供給管
１２０：エアーコンプレッサー
２００：加圧空気放出ピース
２００ａ：圧空放出ピースの肉盛溶接部
２１０：加圧空気放出管
２２０：圧力計
３００：Ｔ型当接部（第一鉄板Ｓ１と第二鉄板Ｓ２とのＴ型当接部）
３０１：Ｔ型当接部３００の両隅部
３０２：Ｔ型当接部３００の両端部
Ｓｃ１：両隅部３０１の溶接部
Ｓｃ２：両端部３０２の溶接部

Claims

第一鉄板Ｓ１の平面に第二鉄板Ｓ２の端面を当接してＴ型当接部３００にし、第一鉄板Ｓ１の平面と第二鉄板Ｓ２の端面とが成す両隅部３０１と両端部３０２を肉盛り溶接する構造において、この隅部３０１の溶接部Ｓｃ１の全長の一方側に圧空供給ピース１００を他方側に圧空放出ピース２００を介在溶接し、前記圧空供給ピース１００は中央部に加圧空気供給管１１０を連通接続する貫通タップ１０１を形成し、前記圧空放出ピース２００は中央部に圧力計２２０を有する加圧空気放出管２１０を連通接続する貫通タップ２０１を形成し、これら各ピースは裏面に当該タップと前記Ｔ型当接部３００に連通する通気間隙を形成するスリット１０２、２０２を形成したことを特徴とするＴ型当接部の溶接欠陥検出構造。