JP3513391B2 - ガスシールドアーク上向き溶接方法 - Google Patents
ガスシールドアーク上向き溶接方法Info
- Publication number
- JP3513391B2 JP3513391B2 JP15917098A JP15917098A JP3513391B2 JP 3513391 B2 JP3513391 B2 JP 3513391B2 JP 15917098 A JP15917098 A JP 15917098A JP 15917098 A JP15917098 A JP 15917098A JP 3513391 B2 JP3513391 B2 JP 3513391B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- groove
- flux
- upward
- welding method
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば建築鉄骨に
おける柱−梁、梁−梁の現場溶接に好適な溶接方法に関
し、ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを用
い、ルートギャップが設けられ開先について、開先裏側
から上向き姿勢にて初層ビードを形成することができる
ガスシールドアーク上向き溶接方法に関するものであ
る。
おける柱−梁、梁−梁の現場溶接に好適な溶接方法に関
し、ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを用
い、ルートギャップが設けられ開先について、開先裏側
から上向き姿勢にて初層ビードを形成することができる
ガスシールドアーク上向き溶接方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】近
年、高層ビルでの建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の現
場溶接（現地溶接）では、耐振や能率向上のために、裏
当て金（鋼製裏当て材）のない開先の溶接を行うことが
検討されている。以下、このことについて説明する。な
お、裏当て金は、部分溶込み溶接ではなく開先面を完全
に溶かし込む完全溶込み溶接を行うために取り付けるも
のである。
年、高層ビルでの建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の現
場溶接（現地溶接）では、耐振や能率向上のために、裏
当て金（鋼製裏当て材）のない開先の溶接を行うことが
検討されている。以下、このことについて説明する。な
お、裏当て金は、部分溶込み溶接ではなく開先面を完全
に溶かし込む完全溶込み溶接を行うために取り付けるも
のである。
【０００３】図４は建築鉄骨における梁−梁の現場溶接
用継手の一例を示す斜視図、図５は図４に示す梁−梁の
溶接における下フランジ同士の溶接での裏当て金付き開
先を示す図である。図４に示すように、柱（この例では
ボックス柱）１に固着された一方の梁２と、他方の梁３
とが溶接されるようになっている。そして、図５に示す
ように、一方の梁２の下フランジ２ｂと他方の梁３の下
フランジ３ｂとによりルートギャップ（ルート間隙）Ｒ
Ｇを有するレ形開先（開先角度θ）が形成され、開先裏
面には前記ルートギャップを塞ぐように開先長手方向へ
延びる裏当て金（符号ＳＢで示す）が溶接されている。
上フランジ２ａ，３ａによる開先についても同様であ
る。２ｃは一方の梁２のウェブ、３ｃは他方の梁３のウ
ェブである。
用継手の一例を示す斜視図、図５は図４に示す梁−梁の
溶接における下フランジ同士の溶接での裏当て金付き開
先を示す図である。図４に示すように、柱（この例では
ボックス柱）１に固着された一方の梁２と、他方の梁３
とが溶接されるようになっている。そして、図５に示す
ように、一方の梁２の下フランジ２ｂと他方の梁３の下
フランジ３ｂとによりルートギャップ（ルート間隙）Ｒ
Ｇを有するレ形開先（開先角度θ）が形成され、開先裏
面には前記ルートギャップを塞ぐように開先長手方向へ
延びる裏当て金（符号ＳＢで示す）が溶接されている。
上フランジ２ａ，３ａによる開先についても同様であ
る。２ｃは一方の梁２のウェブ、３ｃは他方の梁３のウ
ェブである。
【０００４】さて、裏当て金ＳＢを用いずに溶接する方
法として、裏当て金ＳＢに代えて着脱可能な耐火物製の
裏当て材を取り付け、溶接ワイヤを用いた下向き姿勢の
ガスシールドアーク溶接により、開先の表面側から裏ビ
ード（初層ビード）を形成する片面溶接があり、上フラ
ンジ同士２ａ，３ａの溶接では、この片面溶接を採用で
きる。ところが、下フランジ同士２ｂ，３ｂの片面溶接
を行う場合、図４に示すように、ウェブ２ｃ，３ｃが邪
魔になり、開先長手方向中央部で一旦アークを切って再
スタートするというビード継ぎを行うので、このビード
継ぎに起因する融合不良などの溶接欠陥が発生し易いと
いう問題がある。なお、２層目からは開先幅が広くなる
ので溶接欠陥なくビード継ぎを行うことが可能である。
法として、裏当て金ＳＢに代えて着脱可能な耐火物製の
裏当て材を取り付け、溶接ワイヤを用いた下向き姿勢の
ガスシールドアーク溶接により、開先の表面側から裏ビ
ード（初層ビード）を形成する片面溶接があり、上フラ
ンジ同士２ａ，３ａの溶接では、この片面溶接を採用で
きる。ところが、下フランジ同士２ｂ，３ｂの片面溶接
を行う場合、図４に示すように、ウェブ２ｃ，３ｃが邪
魔になり、開先長手方向中央部で一旦アークを切って再
スタートするというビード継ぎを行うので、このビード
継ぎに起因する融合不良などの溶接欠陥が発生し易いと
いう問題がある。なお、２層目からは開先幅が広くなる
ので溶接欠陥なくビード継ぎを行うことが可能である。
【０００５】図６は建築鉄骨における柱−梁の現場溶接
用継手の一例を示す斜視図、図７は図６に示す柱−梁の
溶接における裏当て金付き開先を示す図である。両図に
示すように、柱１（この例ではＨ形柱）と梁２の下フラ
ンジ２ｂとで形成される開先についても、同様に、下向
き片面溶接での初層ビード継ぎによる溶接欠陥発生の問
題がある。
用継手の一例を示す斜視図、図７は図６に示す柱−梁の
溶接における裏当て金付き開先を示す図である。両図に
示すように、柱１（この例ではＨ形柱）と梁２の下フラ
ンジ２ｂとで形成される開先についても、同様に、下向
き片面溶接での初層ビード継ぎによる溶接欠陥発生の問
題がある。
【０００６】このようなウェブ２ｃ，３ｃが邪魔になる
ために生じる、下向き片面溶接での初層ビード継ぎによ
る溶接欠陥発生の問題を解消するには、ルートギャップ
が設けられた開先について、上向き姿勢での溶接で開先
裏側から初層ビード（裏ビード）を形成できるようにす
れば、初層でのビード継ぎをしなくてすむ。しかしなが
ら、従来は適当な上向き溶接方法がなかった。
ために生じる、下向き片面溶接での初層ビード継ぎによ
る溶接欠陥発生の問題を解消するには、ルートギャップ
が設けられた開先について、上向き姿勢での溶接で開先
裏側から初層ビード（裏ビード）を形成できるようにす
れば、初層でのビード継ぎをしなくてすむ。しかしなが
ら、従来は適当な上向き溶接方法がなかった。
【０００７】そこで本発明の目的は、ルートギャップが
設けられた開先について、開先裏側から上向き姿勢にて
安定して初層ビードを形成することができるガスシール
ドアーク上向き溶接方法を提供することにある。
設けられた開先について、開先裏側から上向き姿勢にて
安定して初層ビードを形成することができるガスシール
ドアーク上向き溶接方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、ルートギャップが設けられた
開先について、開先裏側から上向き姿勢にて初層ビード
を形成するガスシールドアーク溶接を行う方法であっ
て、フラックス中にＡｌ又はＭｇの少なくとも１種を、
Ａｌ＋３Ｍｇ：１〜１１重量％（ワイヤ全重量に対する
重量％）を満たすように含有するガスシールドアーク溶
接フラックス入りワイヤを用い、直流正極性で溶接を行
うことを特徴とするガスシールドアーク上向き溶接方法
である。
めに、請求項１の発明は、ルートギャップが設けられた
開先について、開先裏側から上向き姿勢にて初層ビード
を形成するガスシールドアーク溶接を行う方法であっ
て、フラックス中にＡｌ又はＭｇの少なくとも１種を、
Ａｌ＋３Ｍｇ：１〜１１重量％（ワイヤ全重量に対する
重量％）を満たすように含有するガスシールドアーク溶
接フラックス入りワイヤを用い、直流正極性で溶接を行
うことを特徴とするガスシールドアーク上向き溶接方法
である。
【０００９】請求項２の発明は、前記請求項１記載のガ
スシールドアーク上向き溶接方法において、溶接金属の
酸素含有量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴とす
る。請求項３の発明は、前記請求項１又は２に記載のガ
スシールドアーク上向き溶接方法において、前記ガスシ
ールドアーク溶接フラックス入りワイヤがフラックス中
にＢａＦ2 ：１〜１０重量％（ワイヤ全重量に対する重
量％）を含有するものことを特徴とする。請求項４の発
明は、前記請求項３に記載のガスシールドアーク上向き
溶接方法において、溶接金属の窒素含有量が２００ｐｐ
ｍ以下であることを特徴とする。請求項５の発明は、前
記請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスシールドア
ーク上向き溶接方法において、前記開先が、レ形又はＶ
形の形状で、ルートギャップが１〜１５ｍｍの範囲のも
のであるであることを特徴とする。請求項６の発明は、
請求項５に記載のガスシールドアーク上向き溶接方法に
おいて、建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の溶接に適用
されるものであることを特徴とする。
スシールドアーク上向き溶接方法において、溶接金属の
酸素含有量が３００ｐｐｍ以下であることを特徴とす
る。請求項３の発明は、前記請求項１又は２に記載のガ
スシールドアーク上向き溶接方法において、前記ガスシ
ールドアーク溶接フラックス入りワイヤがフラックス中
にＢａＦ2 ：１〜１０重量％（ワイヤ全重量に対する重
量％）を含有するものことを特徴とする。請求項４の発
明は、前記請求項３に記載のガスシールドアーク上向き
溶接方法において、溶接金属の窒素含有量が２００ｐｐ
ｍ以下であることを特徴とする。請求項５の発明は、前
記請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスシールドア
ーク上向き溶接方法において、前記開先が、レ形又はＶ
形の形状で、ルートギャップが１〜１５ｍｍの範囲のも
のであるであることを特徴とする。請求項６の発明は、
請求項５に記載のガスシールドアーク上向き溶接方法に
おいて、建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の溶接に適用
されるものであることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明によるガスシールドアーク
上向き溶接方法では、ルートギャップのある開先につい
て開先裏側から上向き姿勢にて安定して初層ビードを形
成できる上向き溶接を可能にするために、溶融金属の
粘性を高めること、初層ビードの開先表側部分のシー
ルド性を確保すること、について下記手段を講じてい
る。
上向き溶接方法では、ルートギャップのある開先につい
て開先裏側から上向き姿勢にて安定して初層ビードを形
成できる上向き溶接を可能にするために、溶融金属の
粘性を高めること、初層ビードの開先表側部分のシー
ルド性を確保すること、について下記手段を講じてい
る。
【００１１】前記に関しては、溶融金属の垂れ落ちを
阻止するために上向き溶接では下向き溶接で用いるよう
な裏当て材が使用できないので、溶接ワイヤとして、Ａ
ｌ又はＭｇの少なくとも１種をフラックス中に含有させ
たガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを用
い、Ａｌ，Ｍｇという強力な脱酸剤の効果により、溶融
金属中の酸素含有量を低減させて溶融金属の粘性を高め
るようにしている。
阻止するために上向き溶接では下向き溶接で用いるよう
な裏当て材が使用できないので、溶接ワイヤとして、Ａ
ｌ又はＭｇの少なくとも１種をフラックス中に含有させ
たガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを用
い、Ａｌ，Ｍｇという強力な脱酸剤の効果により、溶融
金属中の酸素含有量を低減させて溶融金属の粘性を高め
るようにしている。
【００１２】そして、ワイヤによる溶接金属の酸素含有
量を３００ｐｐｍ以下にすることにより、溶融金属の粘
性が顕著に高くなり、裏当て材がなくルートギャップが
設けられた開先について、上向き姿勢にて初層ビードを
垂れ落ちなく安定に形成することができた。
量を３００ｐｐｍ以下にすることにより、溶融金属の粘
性が顕著に高くなり、裏当て材がなくルートギャップが
設けられた開先について、上向き姿勢にて初層ビードを
垂れ落ちなく安定に形成することができた。
【００１３】本発明で用いるフラックス入りワイヤによ
る溶接金属の酸素含有量と該ワイヤのフラックス成分と
の関係については、Ａｌ，Ｍｇなどの強力な脱酸剤の量
に比例して酸素量が減る傾向があるほかに、酸素量を決
定するその他の要因として、これら脱酸剤とフッ化物と
のバランス、脱酸剤と酸化物とのバランス、及び、スラ
グの塩基度などがあるため、一義的には定められないも
のの、Ａｌ＋３Ｍｇの量が溶接金属の酸素含有量と最も
強い相関がある。すなわち、Ａｌ，Ｍｇはともに、溶融
金属中の酸素量を低減させて粘性を高めるとともに、直
流正極性（ワイヤを負極、被溶接物を正極として行う直
流のアーク溶接）でのアークを安定にする効果がある。
しかし、ワイヤ全重量に対する重量％で、Ａｌ＋３Ｍｇ
の量が１重量％未満ではそれらの効果が十分でなく、溶
接金属の酸素含有量が前記の３００ｐｐｍを超え、ビー
ドが溶け落ちしやすく、一方、１１重量％を超えると溶
融金属の粘性が高すぎビード形状が悪化する。したがっ
て、Ａｌ又はＭｇの少なくとも１種を、Ａｌ＋３Ｍｇ：
１〜１１重量％の範囲を満たすように含有させる必要が
ある。低スパッタ化の観点からは、Ａｌ及びＭｇの両方
とも添加することがよい。
る溶接金属の酸素含有量と該ワイヤのフラックス成分と
の関係については、Ａｌ，Ｍｇなどの強力な脱酸剤の量
に比例して酸素量が減る傾向があるほかに、酸素量を決
定するその他の要因として、これら脱酸剤とフッ化物と
のバランス、脱酸剤と酸化物とのバランス、及び、スラ
グの塩基度などがあるため、一義的には定められないも
のの、Ａｌ＋３Ｍｇの量が溶接金属の酸素含有量と最も
強い相関がある。すなわち、Ａｌ，Ｍｇはともに、溶融
金属中の酸素量を低減させて粘性を高めるとともに、直
流正極性（ワイヤを負極、被溶接物を正極として行う直
流のアーク溶接）でのアークを安定にする効果がある。
しかし、ワイヤ全重量に対する重量％で、Ａｌ＋３Ｍｇ
の量が１重量％未満ではそれらの効果が十分でなく、溶
接金属の酸素含有量が前記の３００ｐｐｍを超え、ビー
ドが溶け落ちしやすく、一方、１１重量％を超えると溶
融金属の粘性が高すぎビード形状が悪化する。したがっ
て、Ａｌ又はＭｇの少なくとも１種を、Ａｌ＋３Ｍｇ：
１〜１１重量％の範囲を満たすように含有させる必要が
ある。低スパッタ化の観点からは、Ａｌ及びＭｇの両方
とも添加することがよい。
【００１４】なお、Ａｌ，Ｍｇ以外の強力な脱酸剤とし
てＣａ，Ｔｉ，Ｚｒ等を、脱酸剤の目的でフラックス又
は鋼製外皮に添加することが可能である。
てＣａ，Ｔｉ，Ｚｒ等を、脱酸剤の目的でフラックス又
は鋼製外皮に添加することが可能である。
【００１５】次に前記に関しては、初層ビードの開先
表側部分にはシールドガスがあたり難いので、本発明に
よる方法では、フッ化物であるＢａＦ2 をフラックス中
に含有させたガスシールドアーク溶接フラックス入りワ
イヤを使用し、ＢａＦ2 のスラグ剤としての効果によ
り、この初層ビード開先表側部分を大気からシールド
し、シールド不良による気孔欠陥（ブローホール，ピッ
ト）のない健全な溶接金属を得るようにしている。
表側部分にはシールドガスがあたり難いので、本発明に
よる方法では、フッ化物であるＢａＦ2 をフラックス中
に含有させたガスシールドアーク溶接フラックス入りワ
イヤを使用し、ＢａＦ2 のスラグ剤としての効果によ
り、この初層ビード開先表側部分を大気からシールド
し、シールド不良による気孔欠陥（ブローホール，ピッ
ト）のない健全な溶接金属を得るようにしている。
【００１６】そして、ワイヤによる溶接金属の窒素含有
量を２００ｐｐｍ以下にすることにより、初層ビードの
シールド性が確保でき、ブローホール等のない溶接金属
が得られる。
量を２００ｐｐｍ以下にすることにより、初層ビードの
シールド性が確保でき、ブローホール等のない溶接金属
が得られる。
【００１７】前記のフラックス中に添加するＢａＦ
2 は、初層ビードのシールド性を確保するとともに、直
流正極性でアークを安定にしてスパッタ発生量を減らす
効果がある。すなわち、このＢａＦ2 を含むフラックス
入りワイヤを直流正極性で使用すると、ワイヤ先端の溶
滴には陽イオンによる衝撃力に加えて、高蒸気圧を呈す
るＢａＦ2 等の蒸発による大きな反作用力が働くため、
ワイヤ先端の溶滴がこれらの合力により衝撃を受け、小
さな溶滴粒に変化して被溶接物へとスムーズに移行し、
これにより低溶接電流域でのアークの安定化、スパッタ
発生量の低減を図ることができる。しかし、ＢａＦ2 量
が１重量％（ワイヤ全重量に対する重量％）未満ではそ
のような効果が十分に発揮されず、シールドが不十分で
溶接金属の窒素含有量が２００ｐｍを超え、ブローホー
ルの発生が多くなり、一方、１０重量％を超えるとワイ
ヤ先端の溶滴が大粒化してスムーズな移行を行わずスパ
ッタが大粒化し逆にスパッタ発生量が増加する。したが
って、ＢａＦ2 量は１〜１０重量％の範囲がよい。
2 は、初層ビードのシールド性を確保するとともに、直
流正極性でアークを安定にしてスパッタ発生量を減らす
効果がある。すなわち、このＢａＦ2 を含むフラックス
入りワイヤを直流正極性で使用すると、ワイヤ先端の溶
滴には陽イオンによる衝撃力に加えて、高蒸気圧を呈す
るＢａＦ2 等の蒸発による大きな反作用力が働くため、
ワイヤ先端の溶滴がこれらの合力により衝撃を受け、小
さな溶滴粒に変化して被溶接物へとスムーズに移行し、
これにより低溶接電流域でのアークの安定化、スパッタ
発生量の低減を図ることができる。しかし、ＢａＦ2 量
が１重量％（ワイヤ全重量に対する重量％）未満ではそ
のような効果が十分に発揮されず、シールドが不十分で
溶接金属の窒素含有量が２００ｐｍを超え、ブローホー
ルの発生が多くなり、一方、１０重量％を超えるとワイ
ヤ先端の溶滴が大粒化してスムーズな移行を行わずスパ
ッタが大粒化し逆にスパッタ発生量が増加する。したが
って、ＢａＦ2 量は１〜１０重量％の範囲がよい。
【００１８】また、本発明で用いるフラックス入りワイ
ヤには、スラグ剤としてＢａＦ2 以外のフッ化物（Ｃａ
Ｆ2 ，ＳｒＦ2 ，ＮａＦなど）や、例えば、ＭｇＯ，Ａ
ｌ2Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，鉄系酸化物
（例えばＬｉＦｅＯ2 ，Ｓｒ 2 Ｆｅ2 Ｏ5 ，ＢａＦｅ2
Ｏ4 など）のような酸化物を添加することが可能であ
る。ただし、酸化物の添加は、溶接金属の酸素含有量が
３００ｐｐｍを超えない範囲とすることがよい。なお、
本発明による方法で規定している溶接金属の酸素量、窒
素量については、本発明による方法で溶接を行い、ＪＩ
Ｓ Ｚ ３１８４による溶着金属の化学分析試料の作製
方法に従って分析用試料をつくり、その値を測定したも
のである。
ヤには、スラグ剤としてＢａＦ2 以外のフッ化物（Ｃａ
Ｆ2 ，ＳｒＦ2 ，ＮａＦなど）や、例えば、ＭｇＯ，Ａ
ｌ2Ｏ3 ，ＴｉＯ2 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，鉄系酸化物
（例えばＬｉＦｅＯ2 ，Ｓｒ 2 Ｆｅ2 Ｏ5 ，ＢａＦｅ2
Ｏ4 など）のような酸化物を添加することが可能であ
る。ただし、酸化物の添加は、溶接金属の酸素含有量が
３００ｐｐｍを超えない範囲とすることがよい。なお、
本発明による方法で規定している溶接金属の酸素量、窒
素量については、本発明による方法で溶接を行い、ＪＩ
Ｓ Ｚ ３１８４による溶着金属の化学分析試料の作製
方法に従って分析用試料をつくり、その値を測定したも
のである。
【００１９】本発明による上向き溶接方法では、シール
ドガスとして、炭酸ガス、アルゴンを主体とする混合ガ
ス（Ａｒ−ＣＯ2 混合ガス、Ａｒ−Ｏ2 混合ガス）、及
びヘリウムを主体とする混合ガスが使用でき、シールド
ガスのコストの点などから、炭酸ガスがよい。使用する
フラックス入りワイヤの断面形状については、例えば図
３の（ａ）〜（ｄ）に示す種々の形状ものが採用でき
る。なお図３中、Ｍは鋼製外皮を示し、Ｆは鋼製外皮Ｍ
に充填されたフラックスを示す。
ドガスとして、炭酸ガス、アルゴンを主体とする混合ガ
ス（Ａｒ−ＣＯ2 混合ガス、Ａｒ−Ｏ2 混合ガス）、及
びヘリウムを主体とする混合ガスが使用でき、シールド
ガスのコストの点などから、炭酸ガスがよい。使用する
フラックス入りワイヤの断面形状については、例えば図
３の（ａ）〜（ｄ）に示す種々の形状ものが採用でき
る。なお図３中、Ｍは鋼製外皮を示し、Ｆは鋼製外皮Ｍ
に充填されたフラックスを示す。
【００２０】本発明による上向き溶接方法での被溶接物
に形成する開先は、Ｉ形に比べて開先面で溶融池を支持
しやすいレ形あるいはＶ形の開先形状を持ち、そのルー
トギャップが１〜１５ｍｍの範囲のものがよい。開先の
ルートギャップは、１ｍｍより小さいと開先表側にビー
ドが出にくく、一方、１５ｍｍより大きいと垂れ落ちな
くビードを形成することが難しい。３〜８ｍｍが最適範
囲である。
に形成する開先は、Ｉ形に比べて開先面で溶融池を支持
しやすいレ形あるいはＶ形の開先形状を持ち、そのルー
トギャップが１〜１５ｍｍの範囲のものがよい。開先の
ルートギャップは、１ｍｍより小さいと開先表側にビー
ドが出にくく、一方、１５ｍｍより大きいと垂れ落ちな
くビードを形成することが難しい。３〜８ｍｍが最適範
囲である。
【００２１】図１は建築鉄骨における柱と梁とで構成さ
れたレ形開先のＴ継手を示す正面断面図であり、柱１と
梁の下フランジ２ｂとによりルートギャップＲＧを有す
るレ形開先が形成されている。図２は梁と梁とで構成さ
れた突合わせ継手を示す正面断面図であり、図２（ａ）
では一方の梁２の下フランジ２ｂと他方の梁３の下フラ
ンジ３ｂとによりルートギャップＲＧを有するレ形開先
が形成され、図２（ｂ）では下フランジ２ｂ，３ｂによ
りルートギャップＲＧを有するＶ形開先が形成されてい
る。本発明による上向き溶接方法は、このような建築鉄
骨における柱−梁、梁−梁の現場溶接に好適な溶接方法
である。
れたレ形開先のＴ継手を示す正面断面図であり、柱１と
梁の下フランジ２ｂとによりルートギャップＲＧを有す
るレ形開先が形成されている。図２は梁と梁とで構成さ
れた突合わせ継手を示す正面断面図であり、図２（ａ）
では一方の梁２の下フランジ２ｂと他方の梁３の下フラ
ンジ３ｂとによりルートギャップＲＧを有するレ形開先
が形成され、図２（ｂ）では下フランジ２ｂ，３ｂによ
りルートギャップＲＧを有するＶ形開先が形成されてい
る。本発明による上向き溶接方法は、このような建築鉄
骨における柱−梁、梁−梁の現場溶接に好適な溶接方法
である。
【００２２】
【実施例】表２に示す化学成分の鋼製外皮（ＪＩＳ Ｇ
３１４１ ＳＰＣＣ−ＳＤ相当）を用いて、表３に示
すガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを製作
した。各ワイヤはいずれも、ワイヤ径：φ１．４ｍｍ、
フラックス充填率１５％（但し、Ｎｏ．９の発明例のみ
２０％）であり、ワイヤ断面形状は図３（ｂ）である。
３１４１ ＳＰＣＣ−ＳＤ相当）を用いて、表３に示
すガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを製作
した。各ワイヤはいずれも、ワイヤ径：φ１．４ｍｍ、
フラックス充填率１５％（但し、Ｎｏ．９の発明例のみ
２０％）であり、ワイヤ断面形状は図３（ｂ）である。
【００２３】これらのフラックス入りワイヤを用い、表
１に示す溶接試験条件で、５ｍｍのルートギャップのあ
るレ形開先について、開先裏側から上向き姿勢にて初層
ビードを形成する上向き溶接を実施した。ただし、Ｎ
ｏ．５の比較例は逆極性で溶接し（Ｎｏ．５以外は正極
性）、Ｎｏ．１１の発明例はシールドガスとしてＡｒ−
ＣＯ2 混合ガスを使用し（Ｎｏ．１１以外は炭酸ガ
ス）、Ｎｏ．１２の発明例はＶ形開先で溶接した（Ｎ
ｏ．１２以外はレ形開先）。そして、上向き溶接性（良
好な初層ビードの得られ易さ）、及び耐ブローホール性
（初層ビードのシールド性）について評価した。評価
は、○：良好、△：普通、×：劣る、とした。表１に溶
接金属の酸素量・窒素量、及び評価を示す。
１に示す溶接試験条件で、５ｍｍのルートギャップのあ
るレ形開先について、開先裏側から上向き姿勢にて初層
ビードを形成する上向き溶接を実施した。ただし、Ｎ
ｏ．５の比較例は逆極性で溶接し（Ｎｏ．５以外は正極
性）、Ｎｏ．１１の発明例はシールドガスとしてＡｒ−
ＣＯ2 混合ガスを使用し（Ｎｏ．１１以外は炭酸ガ
ス）、Ｎｏ．１２の発明例はＶ形開先で溶接した（Ｎ
ｏ．１２以外はレ形開先）。そして、上向き溶接性（良
好な初層ビードの得られ易さ）、及び耐ブローホール性
（初層ビードのシールド性）について評価した。評価
は、○：良好、△：普通、×：劣る、とした。表１に溶
接金属の酸素量・窒素量、及び評価を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【表２】
【００２６】
【表３】
【００２７】Ｎｏ．４の比較例は、Ａｌ＋３Ｍｇの量が
不足して溶接金属の酸素含有量が３００ｐｐｍを超え、
粘性が低く溶融金属の垂れ落ちが発生した。Ｎｏ．５の
比較例は、Ａｌ，Ｍｇ，ＢａＦ2 を含有するフラックス
入りワイヤを直流正極性でなく直流逆極性（ワイヤ：正
極、被溶接物：負極）で使用したため、アークが不安定
で溶融池が大きく荒れ、初層ビードを安定して得ること
ができなかった。Ｎｏ．６の比較例は、Ａｌ＋３Ｍｇの
量が過剰のために溶融金属の粘性が高すぎ、開先表側部
分が凸気味となってビード形状が悪いものであった。
不足して溶接金属の酸素含有量が３００ｐｐｍを超え、
粘性が低く溶融金属の垂れ落ちが発生した。Ｎｏ．５の
比較例は、Ａｌ，Ｍｇ，ＢａＦ2 を含有するフラックス
入りワイヤを直流正極性でなく直流逆極性（ワイヤ：正
極、被溶接物：負極）で使用したため、アークが不安定
で溶融池が大きく荒れ、初層ビードを安定して得ること
ができなかった。Ｎｏ．６の比較例は、Ａｌ＋３Ｍｇの
量が過剰のために溶融金属の粘性が高すぎ、開先表側部
分が凸気味となってビード形状が悪いものであった。
【００２８】これに対して、本発明例（Ｎｏ．１〜Ｎ
ｏ．３、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１３）では、開先裏側から上
向き姿勢にて初層ビードを安定に形成することができ
た。
ｏ．３、Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１３）では、開先裏側から上
向き姿勢にて初層ビードを安定に形成することができ
た。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によるガスシ
ールドアーク上向き溶接方法によると、ルートギャップ
が設けられた開先について、開先裏側から上向き姿勢に
て安定して初層ビードを形成することができるので、例
えば、建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の現場溶接にお
いて、下向き姿勢での片面溶接を行おうとすると被溶接
物の構造上の制約によってビード継ぎが必要となる開先
の場合でも、溶接欠陥が発生しやすいビード継ぎが不要
な上向き姿勢による溶接を行うことができ、健全な溶接
部が得られるとともに、能率向上のために裏当て金のな
い溶接を行うことができる。
ールドアーク上向き溶接方法によると、ルートギャップ
が設けられた開先について、開先裏側から上向き姿勢に
て安定して初層ビードを形成することができるので、例
えば、建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の現場溶接にお
いて、下向き姿勢での片面溶接を行おうとすると被溶接
物の構造上の制約によってビード継ぎが必要となる開先
の場合でも、溶接欠陥が発生しやすいビード継ぎが不要
な上向き姿勢による溶接を行うことができ、健全な溶接
部が得られるとともに、能率向上のために裏当て金のな
い溶接を行うことができる。
【図１】本発明による溶接方法が適用される、建築鉄骨
における柱と梁とで構成されたレ形開先のＴ継手を示す
正面断面図である。
における柱と梁とで構成されたレ形開先のＴ継手を示す
正面断面図である。
【図２】本発明による溶接方法が適用される、建築鉄骨
における梁と梁とで構成された突合わせ継手を示す正面
断面図である。
における梁と梁とで構成された突合わせ継手を示す正面
断面図である。
【図３】本発明による溶接方法で用いるフラックス入り
ワイヤの断面形状例を模式的に示す図である。
ワイヤの断面形状例を模式的に示す図である。
【図４】建築鉄骨における梁−梁の現場溶接用継手の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図５】図４に示す梁−梁の溶接における下フランジ同
士の溶接での裏当て金付き開先を示す図である。
士の溶接での裏当て金付き開先を示す図である。
【図６】建築鉄骨における柱−梁の現場溶接用継手の一
例を示す斜視図である。
例を示す斜視図である。
【図７】図６に示す柱−梁の溶接における裏当て金付き
開先を示す図である。
開先を示す図である。
１…柱 ２，３…梁 ２ａ，３ａ…上フランジ ２ｂ，
３ｂ…下フランジ ２ｃ，３ｃ…ウェブ ＲＧ…ルート
ギャップ ＳＢ…裏当て金
３ｂ…下フランジ ２ｃ，３ｃ…ウェブ ＲＧ…ルート
ギャップ ＳＢ…裏当て金
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平２−55696（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−180487（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−206945（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−228691（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−294869（ＪＰ，Ａ)
特公 昭63−57155（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23K 35/368
B23K 35/30
B23K 9/00
Claims (6)
- 【請求項１】 ルートギャップが設けられた開先につい
て、開先裏側から上向き姿勢にて初層ビードを形成する
ガスシールドアーク溶接を行う方法であって、フラック
ス中にＡｌ又はＭｇの少なくとも１種を、Ａｌ＋３Ｍ
ｇ：１〜１１重量％（ワイヤ全重量に対する重量％）を
満たすように含有するガスシールドアーク溶接フラック
ス入りワイヤを用い、直流正極性で溶接を行うことを特
徴とするガスシールドアーク上向き溶接方法。 - 【請求項２】 溶接金属の酸素含有量が３００ｐｐｍ以
下であることを特徴とする請求項１記載のガスシールド
アーク上向き溶接方法。 - 【請求項３】 前記ガスシールドアーク溶接フラックス
入りワイヤがフラックス中にＢａＦ2 ：１〜１０重量％
（ワイヤ全重量に対する重量％）を含有するものである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のガスシールド
アーク上向き溶接方法。 - 【請求項４】 溶接金属の窒素含有量が２００ｐｐｍ以
下であることを特徴とする請求項３に記載のガスシール
ドアーク上向き溶接方法。 - 【請求項５】 前記開先が、レ形又はＶ形の形状で、ル
ートギャップが１〜１５ｍｍの範囲のものであることを
特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のガスシ
ールドアーク上向き溶接方法。 - 【請求項６】 建築鉄骨における柱−梁、梁−梁の溶接
に適用されるものであることを特徴とする請求項５に記
載のガスシールドアーク上向き溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15917098A JP3513391B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | ガスシールドアーク上向き溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15917098A JP3513391B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | ガスシールドアーク上向き溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11347725A JPH11347725A (ja) | 1999-12-21 |
| JP3513391B2 true JP3513391B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=15687824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15917098A Expired - Fee Related JP3513391B2 (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | ガスシールドアーク上向き溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3513391B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4749067B2 (ja) * | 2005-07-20 | 2011-08-17 | 株式会社アークリエイト | 建築鉄骨構造物柱梁接合部表波ビード溶接方法 |
| JP5977966B2 (ja) * | 2012-03-09 | 2016-08-24 | 株式会社神戸製鋼所 | アーク溶接方法 |
-
1998
- 1998-06-08 JP JP15917098A patent/JP3513391B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11347725A (ja) | 1999-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2489461B1 (en) | Wire containing flux for gas-sealed arc welding, allowing all-position welding | |
| JP5980778B2 (ja) | 酸化性ガスを用いてアルミニウム被覆金属部品をアーク溶接する方法 | |
| JP3529359B2 (ja) | 耐ピット及び耐ブローホール性能が優れた亜鉛メッキ鋼板溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP3513391B2 (ja) | ガスシールドアーク上向き溶接方法 | |
| JP5164870B2 (ja) | 上下ｔ型継手の溶接方法及び上下ｔ型溶接継手並びにこれを用いた溶接構造物 | |
| JP3513380B2 (ja) | 直流正極性用炭酸ガスアーク溶接フラックス入りワイヤ及び溶接方法 | |
| JP2007090386A (ja) | 両面溶接方法及びその溶接構造物 | |
| JP3288535B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| KR20110031119A (ko) | 용접용 플럭스 함유 와이어 | |
| JP2006075847A (ja) | レーザとアークのハイブリッド溶接方法 | |
| JP2628765B2 (ja) | セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| KR100513633B1 (ko) | 고속용접용 메탈계 플럭스 충전 와이어 | |
| JP2001071141A (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP3877843B2 (ja) | 裏当て材を用いない片面溶接方法 | |
| JPH09206945A (ja) | 多電極ガスシールド片面溶接方法 | |
| Sato et al. | How to weld using flux-cored wires | |
| JPH11226735A (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
| Reisgen et al. | Laserbeam-submerged arc hybrid welding—A welding technique for thick metal sheets | |
| JP3574038B2 (ja) | 高速ｍａｇ溶接法 | |
| JP2628396B2 (ja) | セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JPH11239880A (ja) | 亜鉛めっき鋼板のアーク溶接方法 | |
| KR0125262B1 (ko) | 다전극용 가스 시일드 아아크용접 플럭스 충전 와이어 및 용접법 | |
| JPH0669634B2 (ja) | 薄板用セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ | |
| JPH0818154B2 (ja) | 薄板用セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ | |
| JP5202979B2 (ja) | Ｍｇ含有アルミニウム合金材溶接用フラックス及びそれを用いた溶接用フラックス入りワイヤ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20031224 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040109 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080116 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090116 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |