JP3520743B2 - 周溶接方法および周溶接構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、閉じた溶接ビー
ドを形成する周溶接方法および周溶接構造に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般にタンクは、タンクの構成部材を溶
接することにより形成されるが、この場合、溶接の形態
として周溶接となる場合が多い。例えば、図６は、一般
的なタンクの構成を示す図であり、図に示すタンク１
は、胴体２に鏡板３を接合し、かつ胴体２にボス４を設
けた構成のものであるが、このタンク１の製作に際して
は、胴体２と鏡板３および胴体２とボス４が周溶接によ
って結合される。

【０００３】図７は、そのタンク１の胴体２とボス４と
の溶接部付近の断面を拡大して示すもので、胴体２に
は、貫通孔５が設けられるとともに、ボス４の先端に
は、貫通孔５に挿入される小径部６が形成され、この小
径部６を貫通孔５に挿入した状態で、胴体２とボス４と
の外面境界部は、例えば、ＭＩＧ溶接等によりその境界
部にビード１１を形成しつつ環状に隅肉溶接されてい
る。そして、そのビード１１は、始端部１２と終端部１
３とが後述するような方法で重ね合わされている。

【０００４】ところで、上記のような周溶接を行う場合
には、溶接の始端部１２において、特に欠陥が生じやす
い。すなわち、始端部１２では、まだ母材の温度が低い
状態であり、また、そのために溶接入熱が急激に逸散
し、溶け込み不足が生じやすいからである。

【０００５】従来、この種周溶接において上記の欠陥を
防止する手段としては、溶接の終端部１３（ビードの終
端部）を溶接の始端部１２（ビードの始端部）に重ね合
わせることが行われていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の周溶接方法
および周溶接構造においては、ビード始端部１２の溶接
の不完全さを防ぐ方法として、ビードの始端部１２にビ
ードの終端部１３を重ね合わせるという方法をとってい
るが、その重ね合わせ部２０は、例えば、図７に二点鎖
線で示すようにビードを単にビード始端部１２に重ね合
わせるだけであるため、溶接の不完全な部分が完全に補
修できず、不完全な溶接部分が残ってしまうという問題
があった。

【０００７】この発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、周溶接を行う場合において溶接始端部の溶接欠
陥の発生を十分に抑えることのできる周溶接方法および
周溶接構造を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明の周溶接方法および周溶接構造において
は、つぎに示すような手段を講じた。すなわち、請求項
１記載の周溶接方法によれば、互いに接合された一方の
部材と他方の部材との境界部にビードを形成しつつ、こ
れら各部材間の溶接を連続的に行い、前記ビードの終端
部をその始端部に重ね合わせる周溶接方法であって、前
記ビードの終端部を形成するに際して、前記ビードの始
端部が形成されている方向に向けて、前記一方の部材と
前記ビードの始端部との境界部に一方の終端ビード部を
形成した後、これに続けて前記他方の部材と前記ビード
の始端部との境界部に他方の終端ビード部を形成するこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の周溶接構造によれば、互い
に接合された一方の部材と他方の部材との境界部にビー
ドが形成され、該ビードの終端部がその始端部に重ね合
わされている周溶接構造であって、前記ビードの終端部
は、前記一方の部材と前記ビードの始端部との境界部に
形成された一方の終端ビード部と、前記他方の部材と前
記ビードの始端部との境界部に前記一方の終端ビード部
に連続して形成された他方の終端ビード部とを備えてな
ることを特徴とする。

【００１０】これらの周溶接方法および周溶接構造によ
れば、周溶接を行った際に溶接欠陥の最も生じやすい箇
所、すなわち、一方の部材とビードの始端部との境界部
および他方の部材とビードの始端部との境界部にビード
の終端部が形成される。したがって、溶接欠陥の発生が
十分に抑えることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を、
図１〜図３を参照して説明する。ここで説明する実施の
形態は、この発明をタンクの溶接部に適用した場合の例
であって、図６に示す胴体２とボス４との溶接部に適用
した場合の例である。図１において、図は胴体２とボス
４との溶接部を示す図であって、胴体２（一方の部材）
には、ボス４（他方の部材）が接合されており、その境
界部にはビード１１が形成されて、これら胴体２とボス
４とが溶接されている。

【００１２】したがって、互いに接合された胴体２とボ
ス４との境界部にビード１１が形成され、このビード１
１の終端部２３がその始端部２２に重ね合わされている
周溶接構造であって、前記ビード１１の終端部２３は、
前記胴体２と前記ビード１１の始端部２２との境界部に
形成された一方の終端ビード部２３ａと、前記ボス４と
前記ビード１１の始端部２２との境界部に前記一方の終
端ビード部２３ａに連続して形成された他方の終端ビー
ド部２３ｂとを備えて構成されている。

【００１３】つぎに、上記の周溶接を行う方法について
説明する。この実施の形態の一例においては、溶接装置
としてＭＩＧ溶接による溶接装置を使用する。ＭＩＧ溶
接による溶接法は、図３（ａ），（ｂ）に示すように、
溶接トーチ３０の内部に消耗電極（溶接ワイヤ）を引き
込んでそれを一方の電極とし、胴体２およびボス４を他
方の電極として両者間に電圧を印加してアーク溶接を行
うものであり、順次消耗電極を送り込み、これを消費さ
せて胴体２とボス４との境界部にビード１１を形成しつ
つ溶接を行うものである。

【００１４】溶接は、互いに接合された胴体２とボス４
との境界部にビード１１を形成しつつ、これら各部材間
の溶接を連続的に行い、前記ビード１１の終端部２３を
その始端部２２に重ね合わせて行うものであって、前記
ビード１１の終端部２３を形成するに際して、前記ビー
ド１１の始端部２２が形成されている方向に向けて、前
記胴体２と前記ビード１１の始端部２２との境界部に一
方の終端ビード部２３ａを形成した後、これに続けて前
記ボス４と前記ビード１１の始端部２２との境界部に他
方の終端ビード部２３ｂを形成する。

【００１５】この場合、終端部２３を始端部２２に重ね
合わせるに際しては、図２（ａ）および図３（ａ）に示
すように、溶接トーチ３０を始端部２２の上方より上位
に移動させて、始端部１１とボス４との境界に沿って移
動させて、一定の長さの一方の終端ビード部２３ａを形
成した後、溶接トーチ３０を移動してきた方向に下方に
傾斜をもたせてバックさせる。そして、溶接開始部２２
ａの位置までバックさせ、ほぼＺ字状を描いて胴体２と
始端部２２との境界に沿って、始端部２２が形成されて
いる方向に向けて他方の終端ビード部２３ｂを一方の終
端ビード部２３ａよりも長く形成し、溶接作業を終了す
る。

【００１６】上記の周溶接方法および周溶接構造によれ
ば、始端部２２に溶接欠陥が残っていても始端部２２の
境界部分にビード１１を形成しつつ溶接を行い、終端ビ
ード部２３ａと２３ｂとを形成するので、溶接が確実に
行われ、胴体２とボス４との隙間やクラック等の溶接欠
陥が生じることなく溶接される。この場合上記のＭＩＧ
溶接による溶接装置を、例えば、図３（ａ），（ｂ）に
示すように、胴体２を下方に位置させボス４を上方に位
置させた図に示す状態において、その装置の構成とし
て、溶接トーチ３０を上下方向に移動可能かつ平面視し
た時に、ボス４を巡って水平方向に移動するような装置
の構成である場合に、これら二方向の動きのみの装置に
よって上記溶接が可能である。すなわち、図３（ｂ）の
ビード始端４０からボス４を巡る動きは水平方向の動き
だけで済み、図２（ａ）から図２（ｃ）に示す方向の動
きは、溶接トーチ３０を上下方向に動かし、かつ水平方
向に動かすという動きのみでこれらのビード１１を形成
することができる。

【００１７】したがって、この周溶接方法および周溶接
構造においては、ＭＩＧ溶接による溶接装置として、ウ
ィービング動作等の複雑な動きをする装置を使用せず
に、単純な動きを有する溶接装置によっての溶接加工が
可能である。また、前述したように、ＭＩＧ溶接による
溶接装置を使用すれば、上記のような水平方向の周回運
動および上下方向の移動を行った場合にも、溶接トーチ
３０の電極と母材との間のアーク長さが常に一定に制御
されるので、溶接トーチ３０の動きに応じて溶接条件が
変わることなく、常に良好な溶接を行うことができる。
すなわち、ＭＩＧ溶接装置においては、溶接トーチ３
０から繰り出される一方の電極を構成する溶接ワイヤの
先端と母材との間の距離が変化した場合、この変化に応
じて溶接ワイヤが供給される構成であるため、上記のよ
うに条件が常に一定になる。また、この場合の溶接は、
上記ＭＩＧ溶接装置によって、周溶接を一つの連続動
作、すなわち、溶接トーチ３０を母材から途中で離間さ
せることなく一回の動作で行うことが可能である。ま
た、上記の溶接において、一方の電極と母材との間に流
す電流値を初期の設定値よりも低く設定し終端部２３を
溶接する場合には、終端部２３の結晶粒が細かくなり、
組織が健全化されクラックや引巣等の溶接欠陥の発生が
十分に抑えられるという利点がある。

【００１８】なお、上記の実施の形態においては、終端
ビード部の形状を概略Ｚ字型としたが、図４に示すよう
に、逆Ｃ字型、また、図５に示すＣ字型等であっても良
い。

【００１９】

【発明の効果】この発明の周溶接方法および周溶接構造
によれば、以下の効果が得られる。すなわち、始端部に
溶接欠陥が残っていても始端部の境界部分にビードを形
成しつつ溶接を行って終端ビード部を形成するので、溶
接が確実に行われ、一方の部材と他方の部材との隙間や
クラック等の溶接欠陥が生じることなく溶接することが
できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態を示す図であって、胴
体とボスとを溶接する際のビード部の形状を示す斜視図
である。

【図２】 この発明の実施の形態を示す図であって、
（ａ）〜（ｃ）はビード部の始端と終端との重ね合わせ
部の詳細を示す側面図である。

【図３】 この発明による周溶接方法を行う溶接装置の
動きを示す図である。

【図４】 この発明の別の実施の形態を示す図であっ
て、ビード形状が逆Ｃ字型である場合の溶接部の概略構
成図である。

【図５】 この発明の別の実施の形態を示す図であっ
て、ビード形状がＣ字型である場合の溶接部の概略構成
図である。

【図６】 この発明および従来の溶接方法が適用される
例として示したタンクの分解斜視図である。

【図７】 図６のタンクにおいて、胴体とボスとの溶接
部付近を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

２ 胴体（一方の部材） ４ ボス（他方の部材） １１ ビード ２２ 始端部 ２３ 終端部 ２３ａ 一方の終端ビード部 ２３ｂ 他方の終端ビード部

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに接合された一方の部材と他方の部
   材との境界部にビードを形成しつつ、これら各部材間の
   溶接を連続的に行い、前記ビードの終端部をその始端部
   に重ね合わせる周溶接方法であって、 前記ビードの終端部を形成するに際して、前記ビードの
   始端部が形成されている方向に向けて、前記一方の部材
   と前記ビードの始端部との境界部に一方の終端ビード部
   を形成した後、これに続けて前記他方の部材と前記ビー
   ドの始端部との境界部に他方の終端ビード部を形成する
   ことを特徴とする周溶接方法。
2. 【請求項２】 互いに接合された一方の部材と他方の部
   材との境界部にビードが形成され、該ビードの終端部が
   その始端部に重ね合わされている周溶接構造であって、 前記ビードの終端部は、前記一方の部材と前記ビードの
   始端部との境界部に形成された一方の終端ビード部と、 前記他方の部材と前記ビードの始端部との境界部に前記
   一方の終端ビード部に連続して形成された他方の終端ビ
   ード部とを備えてなることを特徴とする周溶接構造。