JP3644914B2 - Judging jig for welds - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステンレス鋼製などの配管の突合せ溶接部が正しく溶接できているかを外観から評価判定する際に使用する治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造に当たって用いられる半導体製造用ガスを製造装置や設備へ供給する配管には、一般にステンレス鋼製の配管が用いられ、その中でも特に肉厚の薄いステンレス鋼製配管が多く用いられている。そして、それらの配管の連結接合には、再現性よく溶接できるノンフィラーの自動ティグ(TIG)溶接による突合せ溶接が一般に行われている。
【0003】
しかるに、その配管の溶接後の突合せ継ぎ手の溶接部の外観状態としては、溶接部面と配管面が連続的で、凹凸が無い溶接外観であることが望まれている。特に配管溶接部の内面においては、溶接部の裏波と配管内壁面とが平坦であることが重要とされている。
これは、突合せ溶接にあたって溶接部に必要以上の熱が加わり、溶接部の裏波面に凸部が存在することとなることは、溶接金属が必要以上に配管内壁面に達してしまっていることを示し、溶接金属からヒュームと呼ばれる極微粒の金属粉が配管内に発生することとなり、またガスが凸部に常にあたることによりパーティクルが発生し、ガスの汚染源となる。またこれらの溶接部には、耐食性が低い溶接金属と熱影響部が存在するため、広い範囲で腐食が発生するという問題も有していた。
【0004】
一方、熱が不足すると配管内壁面までに溶接金属が届かず、配管と配管との突合せ部間のクリアランスに起因する凹部が存在することがある。この場合には、これらの凹部はデッドスペースとなり、塵埃パーティクルが堆積し、その堆積したパーティクルがガスの供給流通とともにこれに同伴され、ガスを汚染してしまう問題が生じる。又、半導体製造用に腐食性ガスを使用する場合には、前記のごときデッドスペースが存在すると、隙間腐食を惹起し易く、この隙間腐食により生じた金属腐食生成物が剥離し、ガスを汚染せしめてしまうという問題があった。
更に、前記の如き配管内壁面に凹部が生じた場合には、溶接が不十分で所定の強度を有さなくなるため、凹部の大きさによっては、何らかの応力負荷による破断という危険性も生じてくる。
【0005】
このようなことより、配管を溶接施工した後の突合せ溶接部に、上記した如き問題となる溶接部の状態の有無をチェックすることが行われていた。そしてそのチェック方法として、従来は、突合せ溶接するのに先駆けて、予め同種のサンプル配管を共通する溶接条件で溶接し、該配管を切断し、表ビード幅Waと裏波のビード幅Wbを測定していた。即ち、具体的には適切な溶接として必要な裏波の幅Wbが、Wb1≦Wb≦Wb2(ただしWb1<Wb2)の時、表のビート幅Waは、Wa1≦Wa≦Wa2(ただしWa1<Wa2)になるという、裏波ビード幅Wbと表ビード幅Waとの相関関係についてのデータを採取するようにしていた。そして、これらの相関関係は、使用する配管の口径、肉厚、材質の相異によりそれぞれ、配管の周部に沿った突合せ溶接箇所の異なる位置(配管の天面、両側面、底面)毎に採取していた。
【0006】
そして、表ビード幅WaがWa1〜Wa2の範囲であることを確認することにより、裏波のビード幅WbがWb1〜Wb2であることを、前記採取したデータにより読みとって間接的に判断していた。具体的には突合せ溶接部にノギス等をあて、表ビード幅Waが所定の寸法の範囲内に納まっているかの測定を行い、その寸法が適正な裏波ビード幅Wbを得るのに適切な表ビード幅Waになっているかを、上記した相関関係データにより溶接部内壁面の状態判断を行っていた。
【0007】
しかし、測定に使用するノギスは、その測定針端面には厚みがあり、0.2mmの精度での測定は困難であった。また現場配管では、突合せ溶接部が高所にあったり、装置の裏面にあったりして、測定操作が困難で、正確に測定することが困難であった。又、上記した如き採取するデータは、配管の口径、肉厚、材質、及びその上に、これら異なる各配管それぞれについて、突合せ溶接された配管周部に沿ったいくつかの各溶接部個所で、それぞれ相異し、それ故、照合すべき対象データが多く、確認作業にはかなりの手間や工数を必要としていた。
【0008】
又、何らかの理由により図7に示す突合せ溶接状態の如き、溶接時に配管P1、P2の突合せ溶接部端面51(P12)と溶接電極(図示せず)とがずれて溶接されて、溶接部のビード溶接線52が突合せ溶接部端面51からずれた場合であっても、表ビード幅WaがWa1〜Wa2であると、裏波のビード幅WbがWb1〜Wb2に形成されているとして判定される。しかし、前記した通り、溶接部のビード溶接線52が突合せ溶接部端面51からずれていることから、配管の突合せ溶接部端面51の内壁面の溶融が起きずに、凹部が発生してしまうという問題があった。又、たとえ配管P1、P2の突合せ溶接部端面51(P12)と電極の狙い位置が一致していたとしても、配管の微量不純物の影響で溶接金属がどちらか一方の配管によってしまい、同様の凹部が生じてしまう場合がある。しかもこのように溶接線52がずれた場合、外観上、その溶接線のずれを目視では確認することができない。特に、このようなずれが、微小である場合は尚更である。それ故、表ビート幅Waが管理適正寸法内であることから、突合せ溶接が適正になされている合格品としてしまって、誤って溶接欠陥品を製作して提供する可能性があった。
【0009】
更に、突合せ溶接して連結する一方の配管と、もう一方の配管との軸線がずれる(芯ずれ)ことにより、連結した配管の突合せ溶接部の内壁面に段差が生じるようなことがある。このように溶接部の内壁面に段差が生じると、突合せ溶接部の溶接条件が部分的に異なることとなり、溶接部のその一部では溶接金属が内壁面に達し、また他の一部では溶接金属が全く内壁面に届かないという問題が生じ、溶接部の溶接位置によって異なる溶接状態が形成されて、上記したのと同様にパーティクルの同伴による供給ガスの汚染、隙間腐食等の発生等の問題が生じることとなっていた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記した事情に鑑みなされたもので、溶接欠陥の無い確実に突合せ溶接で連結された配管を提供することを目的とし、突合せ溶接部の位置ずれ、溶接配管の芯ずれを、簡便に、早く、正確に検査することができる溶接部の判定治具を得ることを、本発明の課題とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明の溶接部の判定治具は、配管の継ぎ手部突合せ端面から一定の長さ距離Lの位置にケガキ線を引いた後に該配管を突合せ溶接加工する際に用いられる溶接部の判定治具であって、
平板よりなり、(1)その1部を直角に切り欠いて、それぞれの切り欠き辺に長さ距離を刻印して形成されたケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部および(2)平板の一辺に、切り欠き凹部を設け、切り欠き凹部の対向する2辺の間隙寸法を、対象配管が挿通可能な寸法とし、突合せ溶接する一方の配管から突合せ部を介して他方の配管に向って移動することで、段差の有無を検知する芯ずれ検知部のいずれか一方を備えてなることを特徴とするものである。
【0012】
また、上記(1)長さ距離測定確認スケール部の2つの切り欠き辺の交差部に凹み部を設けることもできる。
【0015】
【発明の実施形態】
本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は、配管の突合せ溶接前に、配管の継ぎ手部の突合せ溶接端面より一定の距離Lにケガキ線を刻印するケガキ線刻印具の一例を説明するもので、図1(A)は斜視図であり、図1(B)は長手方向に沿った縦断面図であり、又図1(C)はケガキ線が刻印された配管の説明図である。又、図2は本発明の溶接部の判定治具の一例を説明する平面図である。
【0016】
図1は、連結すべき2本の管のそれぞれに、突合せ溶接する前、突合せ溶接部端面より一定の距離Lの位置の管壁ケガキ線を刻印するケガキ線刻印具の一例を説明するものである。
図1において、このケガキ線刻印具1は、一端に挿入開口部2aを有して、該開口部2aより中心軸上に沿って配管を挿入する有底2cの透孔凹部2が形成されている円筒状配管挿入部3と、その他端側に延出して配設されている保持部4とからなっている。そして、前記保持部4には、該保持部に沿ってレバー部材5が配されている。該レバー部材5は、その一端5aにケガキ針6が設けられていて、該ケガキ針6が前記筒状配管挿入部3の他端側を貫通して透孔凹部2の側壁2bに至って、該側壁2bを上下移動可能に貫通して配され、レバー部材5の他端側は途中中間部5bが支点7として回動自在に軸支されて、他端部5cをバネ部材8で上方に向け付勢するようにして配されている。
【0017】
この結果、前記レバー部材5の一端5aに設けたケガキ針6は常に透孔凹部2の側壁2bより凹部2内に突出した状態が保持され、ケガキ線を刻印するために配管を挿入開口部2aより透孔凹部2に挿入する時は、レバー部材5の他端部5cを保持部4とともに握りしめて、ケガキ針6を透孔凹部外に移動せしめて、配管を透孔凹部2に挿入すればよい。
そして、挿入した配管の突合せ端面が有底の透孔凹部2の底部2cに当ったことを確認した後、レバー部材5の他端部5cでの握力を解除することにより、ケガキ針6を配管に当接せしめる。その後、配管又はケガキ線刻印具を回転させることにより、図1(C)に図示する如く、配管Pの突合せ部端面P0から一定の位置Lにケガキ線kを刻印することができる。
なおケガキ線の長さは、自動ティグ溶接のワランプに配管を設置したとき、ケガキ線がワランプから若干出る位置に形成すると、溶接にあたってワランプに配管をセットする際に概略チェックできるため好ましい。
【0018】
次に、図2により本発明の溶接部の判定治具の一例について説明する。
本発明の溶接部の判定治具は、(1)ケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部 ( w部 ) および(2)芯ずれ検知部(x部)のいずれか一方を備えたものであるが、図2に示した例の判定治具10は、隣り合う2辺が直交する4辺11a、11b、11c、11dからなる4角形状の平板11よりなり、この4角形状の各辺に、
(1)ケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部(w部)、
(2)芯ずれ検知部(x部)、
(3)溶接部状態測定ゲージ部(y部)、及び
(4)ビード幅評価ゲージ部(z部)を備えたものである。
【0019】
以下に、この例の判定治具10の各検査、測定ゲージ部の構成について説明する。
<ケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部(w部)>
図2のw部が示すようにステンレス鋼などの平板に、1つの角部12aを直角に切り欠いて形成される直角に交差する2辺12a−1、12a−2に交差部12a−0を基点にして長さ(mm)の目盛りを付して構成されている。そして、突合せ溶接で連結しようとする配管の突合せ部端面を、直角を成す一辺12a−1又は12a−2に当接させることにより、予め前記図1で図示したケガキ線刻印具1で刻印されたケガキ線位置の長さ距離Lを容易に測定して確認するものである。
なお、2辺12a−1、12a−2の交差部12a−0には、凹み部を設けておくことが望ましい。この凹み部を設けることによって、配管端部の外周縁に外方に突出する突出部が形成されている場合でも、配管を辺12a−1、12a−2に沿って配置し、正確な測定が可能となる。
【0020】
<芯ずれ検知部(x部)>
四角形状平板の4辺中の1辺11aに、切り欠き凹部13の対向する平行な二辺13a、13bのうちの一辺13bが先細に階段状13b1、13b2、13b3に切り欠いた先細階段状の辺に形成されてなるとともに、切り欠き凹部の間隙寸法n1、n2、n3を、対象配管が挿通可能な寸法としたものである。溶接しようとする配管を位置決めしその端部を突き合わせて配置し、この状態の配管の一方の配管から突合せ部を介して他方の配管に向って移動せしめることで、段差の有無を検知して、上記配管同士を溶接する前に、突合せ溶接する配管同士に、芯ずれが無いかを確認するものである。
【0021】
なお、前記階段状の辺13bでの切り欠き凹部の間隙寸法n1、n2、n3を、対象配管が挿通可能な寸法とは、対象配管の外径に許容できる芯ずれ量を加えた寸法としたものである。ここで許容できる芯ずれ量とは、最大に軸がずれても配管内面まで溶接金属が達し、パーティクルが発生する原因とならない軸ずれ量で、大略配管の肉厚の1/3以下であることが好ましい。
そして、該x部の使用にあたっては、連結すべき配管の突合せセット部を切り欠き凹部13の中に配置し、連結配管の一方の配管から突合せセット部をまたいで他方の配管に向って該判定治具10を移動させる。
軸線がずれていると、判定治具10の芯ずれ検知部(x部)が軸線のずれで形成される段差により突合せセット部で係止されて、通過することができず、容易に芯ずれを確認することができる。該芯ずれの確認には、更に、判定治具10を配管の周方向に沿って90度回転させた位置にて再度同様な操作により検査することで、配管の突合せセット部の全方向にわたっての芯ずれを検査することができる。
【0022】
<溶接部状態測定ゲージ部(y部)>
4辺の中の1辺11bに、適切なビード幅を認知する所定のビード幅寸法で切り欠いた凹部15(ビード幅Amm用)、16(ビード幅Bmm用)、及び辺11cに配したビード幅寸法で切り欠いた凹部17(ビード幅Cmm用)を設けてなるとともに、これらの凹部15、16、及び17の中心15a、16a、17aを基準にして辺に沿って左右に所定の寸法LとL±最小裏波ビード幅×1/2との適正位置及び許容誤差寸法位置を示す示唆線18、18aよりなって、溶接部状態測定ゲージ部(y部)を形成している。
即ち、凹部15、16、17、の中心から示唆線18までの長さは、溶接前に配管の突合せ端面から所定の距離Lに刻印したケガキ線kまでの長さに一致している。溶接線が多少ずれても、配管端面が裏波のビード幅に納まる(溶接金属で溶融する)範囲であれば問題無く、必要な裏波のビード幅に応じて、許容誤差位置示唆線18aが設けられている。具体的には必要な裏波ビード幅がWb1〜Wb2であるので、許容誤差寸法位置示唆線18aは、適正位置示唆線18の左右にWb/2=0.5mmづつの寸法で設けている。
【0023】
適正位置示唆線18及び2つの許容誤差寸法位置示唆線18aは、凹部15、16、17の左右に設けておくことが判定上望ましいが、一方向のみでもよい。また適切な表ビード幅の範囲がWa1〜Wa2であるので、凹部の水平方向の長さは、適切なビード幅の最大値と最小値であるWa2、Wa1、及びその中間値である(Wa2+Wa1)/2 等、前記した如く凹部15、16、17と複数設けておくことにより、表ビード幅の判定とともに、簡単にこれら凹部15、16、17によって表ビード幅の位置合せを、ビード幅の大きさによってこれらの凹部を適宜選択して使用することで、より正確な測定をすることができる。又、該切り込み凹部で前記表ビード幅Waを確認するための測定ゲージとして簡易的に使用することができる。
【0024】
<ビード幅評価ゲージ部(z部)>
4辺の中の1辺11cに、先細りに切り欠いた略台形状凹部19を設け、該台形状凹部19の平行な上下二辺の短辺19aを許容ビード幅の最小値よりも小さく、長辺19bをビード幅の許容最大値よりも大きくし、許容ビード幅の最大値の位置と最小値の位置に標識20a及び20bを設けて、ビード幅評価ゲージ部(z部)を構成している。
【0025】
次に、上記溶接部の判定治具10を使用して、溶接部の判定方法について説明する。
なお、突合せ溶接における必要な表ビード幅Waは、Wa1≦Wa≦Wa2(ただし、Wa1<Wa2)である。そこで、表ビード幅Wa1の時、裏波のビード幅Wb=Wb1であり、又、表ビード幅Wa2の時、裏波のビード幅Wb=Wb2とするものである。
【0026】
この溶接部の判定方法は、図3、図4、図5、図6に示したような配管の溶接に関する状態を検査、確認し、溶接の適正性を判定する。
●突合せ溶接で連結する配管に、突合せ端面より所定の距離Lにケガキ線を刻印する。
図1で図示したケガキ線刻印具1を使用して、前記した操作により、連結する各配管Pの突合せ端面POより所定の距離Lの位置にケガキ線kを刻印する。
【0027】
●前記配管Pに刻印したケガキ線kの位置を確認する。
図2に図示した溶接部の判定治具10のケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部(w部)を使用して、図3に図示するようにして、ケガキ線kが配管Pの突合せ端面P0から所定の距離Lの位置に引かれているかを確認する。これは、配管Pの突合せ部端面P0を、直角を成す一辺12a−1又は12a−2に当接させて、それぞれに示唆されている寸法目盛り12bを読みとることにより、予め前記図1で図示しためケガキ線刻印具1で刻印されたケガキ線位置の長さ距離が適切なLの位置にあるかを測定して確認する。
【0028】
●連結する配管の突合せ位置の芯ずれの確認。
図2に図示した溶接部の判定治具10の辺11aに設けた芯ずれ検知部(x部)を使用し、図4に図示するように、溶接しようとする配管P1、P2の突合せ部P12を切り欠き凹部13の中に配置し、連結配管の一方の配管P1から突合せ部P12をまたいで他方の配管P2に向って該判定治具10を移動させる。軸線がずれていると、判定治具10の芯ずれ検知部(x部)が軸線のずれで形成される段差により突合せ部で係止されて、通過することができず、容易に芯ずれを確認することができる。該芯ずれの確認には、更に、判定治具10を配管の周方向に沿って90度回転させた位置にて再度同様な操作により検査することで、配管の突合せ部の全方向にわたっての芯ずれを検査することができる。
【0029】
●ビード幅評価。
図2に図示した溶接部の判定治具10の辺11cに設けたビード幅評価ゲージ部(z部)を使用し、図5に図示するようにして、突合せ溶接によって連結された配管P1+P2の溶接部Wの表ビード幅Waに、ビード幅評価ゲージ部(z部)の台形状凹部19をあてがい、対象とする表ビード幅Waが台形状の切り欠き凹部19の最大値幅(Wa2)の標識20aと最小値幅(Wa1)の標識20bとの間にあるか否かを読みとり、検査対象の表ビード幅Waが適切なビード幅となっているかどうかを瞬時に確認する。
【0030】
●溶接部状態測定。
図2に図示した溶接部の判定治具10の辺11bに設けた溶接部状態測定ゲージ部(y部)を使用して、図6に図示するようにして、突合せ溶接で連結した配管の溶接部Wの状態を測定する。測定にあたって、先の溶接部Wの表ビード幅Wa評価ゲージ部(z部)で、表ビード幅Waが特定されたのに従って、それに対応するビード幅寸法の切り欠き凹部を、判定治具10の辺11b、及び辺11cに設けた溶接部状態測定ゲージ部(y部)に配設されている切り欠いた凹部15(ビード幅Amm用)、16(ビード幅Bmm用)、及び辺11cに配したビード幅寸法で切り欠いた凹部17(ビード幅Cmm用)から選択する。
【0031】
そして、溶接部Wの表ビードWaを、選択したこの表ビード幅に適応する切り欠き凹部、例えば切り欠き凹部16に、表ビード幅Waの中心Waoと切り込み凹部中心16aとを合せる。そこで溶接前に、配管Pにその突合せ端面P0から所定の距離Lの位置に刻印したケガキ線kが、測定ゲージ部(z部)に、凹部中心16aから所定距離Lに記した適正位置示唆線18や、該示唆線18より±最小裏波ビード幅×1/2の位置に記された許容誤差寸法位置示唆線18aに位置していることを確認する。仮にケガキ線kが許容誤差寸法位置示唆線18a内からはずれている場合には、突合せ溶接時、電極と配管の突合せ端面とがずれて溶接が行われたこととなる。このように配管の突合せ溶接端面は溶接により確認できなくなっているにもかかわらず、溶接部Wの表ビード幅Waの中心Waoと突合せ溶接線のずれを容易に確認することができて、溶接欠陥の有無を判定することができる。
【0032】
なお上記y部の溶接状態測定ゲージ部では、ビード幅Waに相当する幅の切り込み凹部15、16、17を設け、その中心から適正位置示唆線18までの長さを、ケガキ線治具で引くケガキ線kまでの長さLとしてと一致させたが、必ずしも切り込み凹部を設ける必要はなく、切り込み凹部の代わりに、切り込み凹部の中心の位置に基準線を設け、基準線から適正位置示唆線までの長さを前記ケガキ線までの長さLとしてもよい。
【0033】
また、この例の判定治具10では、
(1) ケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部(w部)、
(2) 芯ずれ検知部(x部)、
(3) 溶接部状態測定ゲージ部(y部)及び
(4) ビード幅評価ゲージ部(z部)
を、図2に示すように一つの四角形の平板に全て収めて配設されているので、溶接部の判定作業を作業効率よく行うことができる。この溶接部の判定治具は、汎用的な配管である外径1/4インチ、3/8インチ、1/2インチに適用し得るような様式で、1つの平板に設けていることが望ましい。
【0034】
【発明の効果】
本発明の溶接部の判定治具にあっては、(1)ケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部(w部)および(2)芯ずれ検知部(x部)のいずれか一方を備えた平板状のものであるので、これにより配管に刻印されたケガキ線位置の配管端面からの長さを簡単に確認することができる。また、芯ずれによる溶接部の不良発生を容易に防止することができる。
さらに、溶接欠陥の有無を極めて正確に確認できるので、溶接欠陥部分が低減され、溶接欠陥による供給ガスへの不純物の混入が防止され、特に極微量の微粒子パーティクル等の不純物混入が好ましくない半導体製造用ガスの供給のための配管として極めて顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ケガキ線を刻印するケガキ線刻印具の一例とケガキ線が刻印された配管の説明図。
【図2】 本発明の溶接部の判定方法に使用する溶接部の判定治具の一例を説明する平面図。
【図3】 配管に刻印したケガキ線kの位置を確認する方法の説明図。
【図4】 連結する配管の突合せセット位置の芯ずれの確認する方法の説明図。
【図5】 ビード幅の評価方法の説明図。
【図6】 溶接部状態の測定方法の説明図。
【図7】 突合せ溶接状態で溶接線ずれが起きた時の、配管溶接部の説明図。
【符号の説明】
1…ケガキ線刻印具、 2…透孔凹部、 3…円筒状配管挿入部、
4…保持部、 5…レバー、 6…ケガキ針、 10…溶接部判定治具、
11…四角形状の平板、11a、11b、11c、11d…四角形の1辺、
12a…四角形の1角部、 12a-0…交差部
12a-1、12a-2…直角に切り欠いて形成される直角に交差する辺、
13…切り欠き凹部、 13a、13b…切り欠き凹部13の対向する平行辺、
15、16、17…所定のビード幅寸法で切り欠いた凹部、
15a、16a、17a…切り欠いた凹部の中心、
18…適正位置を示す示唆線、 18a…許容誤差寸法位置を示す示唆線、
19…先細りに切り欠いた略台形状凹部、 19a…平行な上下二辺の短辺、
19b…平行な上下二辺の長辺、 20a…許容ビード幅の最大値標識、
20b…許容ビード幅の最小値標識、 P…配管、 P0…突合せ端面、
W…溶接部、 Wa…表ビード幅、 Wao…表ビード幅の中心、
Wb…裏波ビード幅、 k…ケガキ線、 L…所定長さ距離、
w…ケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部
x…芯ずれ検知部、 y…溶接部状態測定ゲージ部、
z…ビード幅評価ゲージ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a jig used for evaluating from the appearance whether a butt weld of a pipe made of stainless steel or the like is correctly welded .
[0002]
[Prior art]
Generally, a stainless steel pipe is used as a pipe for supplying a semiconductor manufacturing gas used for manufacturing a semiconductor to a manufacturing apparatus or equipment, and among them, a stainless steel pipe having a small thickness is particularly used. And for the joint of these pipes, butt welding by non-filler automatic TIG (TIG) welding that can be welded with high reproducibility is generally performed.
[0003]
However, as the appearance of the welded portion of the butt joint after the pipe is welded, it is desired that the welded portion surface and the pipe surface be continuous and have a welded appearance with no unevenness. In particular, on the inner surface of the welded portion of the pipe, it is important that the back surface of the welded portion and the inner wall surface of the pipe are flat.
This is because when butt welding, more heat than necessary is applied to the weld, and there are convex portions on the back wave surface of the weld, the weld metal has reached the inner wall of the pipe more than necessary. As shown in the figure, very fine metal powder called fume is generated in the pipe from the weld metal, and particles are generated when the gas always hits the convex portion, which becomes a source of gas contamination. These welds also have a problem that corrosion occurs in a wide range because there are weld metals having low corrosion resistance and heat-affected zones.
[0004]
On the other hand, when the heat is insufficient, the weld metal does not reach the inner wall surface of the pipe, and there may be a recess due to the clearance between the butted parts of the pipe and the pipe. In this case, these concave portions become dead spaces, dust particles accumulate, and the accumulated particles are accompanied by the gas supply and distribution, causing a problem of contaminating the gas. Also, when using corrosive gas for semiconductor manufacturing, if there is a dead space as described above, crevice corrosion is likely to occur, and the metal corrosion products generated by this crevice corrosion will peel off and contaminate the gas. There was a problem that.
Furthermore, when a concave portion is formed on the inner wall surface of the pipe as described above, welding is insufficient and it does not have a predetermined strength. Therefore, depending on the size of the concave portion, there is a risk of fracture due to some stress load. .
[0005]
For this reason, it has been performed to check the presence or absence of the above-described problem of the welded portion in the butt welded portion after the pipe is welded. As a check method, prior to butt welding, the same type of sample pipe was previously welded under common welding conditions, the pipe was cut, and the front bead width Wa and the back bead width Wb were measured. Was. Specifically, when the width Wb of the back wave necessary for appropriate welding is Wb1 ≦ Wb ≦ Wb2 (Wb1 <Wb2), the beat width Wa in the table is Wa1 ≦ Wa ≦ Wa2 (Wa1 <Wa2). The data on the correlation between the back bead width Wb and the front bead width Wa is collected. And these correlations are different for each position (top surface, both side surfaces, bottom surface) of the butt welds along the circumference of the pipe, depending on the diameter, thickness, and material of the pipe used. It was collected.
[0006]
Then, by confirming that the front bead width Wa is in the range of Wa1 to Wa2, it was indirectly determined by reading the collected data that the bead width Wb of the back wave was Wb1 to Wb2. . Specifically, a caliper or the like is applied to the butt weld, and it is measured whether the front bead width Wa is within a predetermined size range, and the appropriate table is obtained to obtain an appropriate back bead width Wb. Whether or not the bead width Wa is reached is determined based on the above-described correlation data.
[0007]
However, the vernier caliper used for measurement has a thickness at the end face of the measuring needle, and measurement with an accuracy of 0.2 mm is difficult. In addition, in the on-site piping, the butt welded portion is at a high place or on the back surface of the apparatus, so that the measurement operation is difficult and accurate measurement is difficult. In addition, the data collected as described above are the diameter, thickness, material of the pipe, and on each of these different pipes, at each of several welds along the pipe butt welded, They differ from each other, and therefore there are a lot of target data to be collated, and considerable time and man-hours are required for the confirmation work.
[0008]
Further, for some reason, the butt weld end face 51 (P12) of the pipes P1 and P2 and the welding electrode (not shown) are welded at the time of welding as in the butt welding state shown in FIG. Even when the
[0009]
Furthermore, when the axis of one pipe connected by butt welding and the other pipe is shifted (center misalignment), a step may be generated on the inner wall surface of the butt weld portion of the connected pipe. Thus, if a step is generated on the inner wall surface of the welded portion, the welding conditions of the butt welded portion will be partially different, and the weld metal will reach the inner wall surface in that part of the welded portion, and the welded portion in the other part There is a problem that metal does not reach the inner wall at all, and welding states that differ depending on the welding position of the welded part are formed, and problems such as contamination of supply gas due to particle entrainment, crevice corrosion, etc., as described above Was supposed to occur.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to provide a pipe which is connected with reliably butt welding without weld defects, misalignment of butt welds, the misalignment of weld pipes, conveniently Furthermore, it is an object of the present invention to obtain a welding part determination jig that can be inspected quickly and accurately.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The welding part judgment jig of the present invention is a welding part judgment jig used when butt-welding a pipe after drawing a marking line from the joint part butt end surface of the pipe to a position of a certain length distance L. Because
It consists of a flat plate, (1) a part of the cut-out at right angles, and the length distance measurement confirmation scale part of the marking line position formed by marking the length distance on each cut-out side, and (2) the flat plate A notch recess is provided on one side, and the gap between the two opposite sides of the notch recess is dimensioned so that the target pipe can be inserted, moving from one pipe that is butt welded to the other pipe via the butt section Thus, any one of the misalignment detection units for detecting the presence or absence of a step is provided.
[0012]
Moreover, a dent part can also be provided in the cross | intersection part of the two notch sides of said (1) length distance measurement confirmation scale part.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Figure 1 is a front butt of pipe welding, intended to illustrate an example of a marking line marking instrument be engraved marking line at a constant distance L from the butt welding end surface of the joint portion of the pipe, FIG. 1 (A) is a perspective view FIG. 1 (B) is a longitudinal sectional view along the longitudinal direction, and FIG. 1 (C) is an explanatory view of a pipe on which a marking line is engraved. FIG. 2 is a plan view for explaining an example of a determination jig for a welded portion according to the present invention.
[0016]
FIG. 1 illustrates an example of a marking device for marking a pipe wall marking line at a certain distance L from the end face of the butt weld before each butt welding is performed on each of the two pipes to be connected. is there.
In FIG. 1, this marking
[0017]
As a result, the marking
Then, after confirming that the butted end face of the inserted pipe is in contact with the bottom 2c of the bottomed through
It is preferable that the length of the marking line is formed at a position where the marking line slightly protrudes from the warp lamp when the pipe is installed in the automatic TIG welding warp lamp, since it can be roughly checked when the pipe is set on the warp for welding.
[0018]
Next, an example of a welding jig determination jig according to the present invention will be described with reference to FIG.
The welding part determination jig of the present invention comprises either (1) a length distance measurement confirmation scale part ( w part ) and (2) a misalignment detection part (x part) at the position of the marking line. the case, an
(1) Length distance measurement confirmation scale part (w part) of marking line position,
(2) misalignment detection part (x part),
(3) weld state measurement gauge portion (y section), and (4) are those having bead width rating gauge portion (z section).
[0019]
Below, each test | inspection of the determination jig |
<Length distance measurement confirmation scale part (w part) of marking line position>
As shown by w in FIG. 2, crossing portions 12 a-0 are formed on two sides 12 a-1 and 12 a-2 that intersect at right angles formed by cutting one
In addition, it is desirable to provide a recessed part in the
[0020]
<Center misalignment detection part (x part)>
One
[0021]
Note that the gap dimensions n1, n2, and n3 of the notch recesses on the stepped
When using the x part, the butt set part of the pipe to be connected is arranged in the
If the axis is misaligned, the misalignment detection part (x part) of the
[0022]
<Welded part state measurement gauge part (y part)>
A recess 15 (for bead width Amm), 16 (for bead width Bmm) notched with a predetermined bead width dimension for recognizing an appropriate bead width on one
That is, the length from the center of the
[0023]
The proper
[0024]
<Bead width evaluation gauge part (z part)>
A substantially
[0025]
Next, a method for determining a welded part will be described using the welded
The required front bead width Wa in butt welding is Wa1 ≦ Wa ≦ Wa2 (Wa1 <Wa2). Therefore, when the front bead width Wa1, the back bead width Wb = Wb1, and when the front bead width Wa2, the back bead width Wb = Wb2.
[0026]
This welded portion determination method inspects and confirms the state relating to pipe welding as shown in FIGS. 3, 4, 5, and 6 to determine the appropriateness of welding.
● Mark a marking line at a predetermined distance L from the butt end face on the pipes connected by butt welding.
Using the marking
[0027]
Check the position of the marking line k marked on the pipe P.
Using the scale unit (w portion) for measuring the distance distance of the marking line position of the
[0028]
● Confirm misalignment of the butt position of the pipe to be connected.
Using the misalignment detection part (x part) provided on the
[0029]
● Bead width evaluation.
Welding of pipes P1 + P2 connected by butt welding as shown in FIG. 5 using a bead width evaluation gauge portion (z portion) provided on the
[0030]
● Weld condition measurement.
Use weld state measuring gauge portion provided on the
[0031]
Then, the center beo of the front bead width Wa and the
[0032]
In the above-mentioned welded state measuring gauge part of the y part, cut recesses 15, 16 and 17 having a width corresponding to the bead width Wa are provided, and the length from the center to the appropriate
[0033]
In the
(1) Length distance measurement confirmation scale part (w part) of marking line position,
(2) Misalignment detection part (x part),
(3) Welded part state measurement gauge part (y part) and (4) Bead width evaluation gauge part (z part)
As shown in FIG. 2, all of them are accommodated and arranged on one rectangular flat plate, so that it is possible to perform the work of determining the welded portion with high work efficiency. It is desirable that the welding jig determination jig is provided on one flat plate in such a manner that it can be applied to an outer diameter of 1/4 inch, 3/8 inch, and 1/2 inch, which is a general-purpose pipe. .
[0034]
【The invention's effect】
The welding part determination jig of the present invention includes either (1) a length distance measurement confirmation scale part (w part) and (2) a misalignment detection part (x part) at the position of the marking line. Thus, the length from the end face of the pipe at the position of the marking line marked on the pipe can be easily confirmed. Moreover, it is possible to easily prevent the occurrence of defects in the weld due to misalignment.
Furthermore, since the presence or absence of weld defects can be confirmed very accurately, the weld defect portion is reduced, contamination of the supply gas due to the weld defects is prevented, and particularly semiconductor manufacturing in which impurities such as extremely small amounts of fine particles are not preferred. As a piping for supplying the working gas, it has a very remarkable effect.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of a marking line marking tool for marking a marking line and a pipe on which the marking line is stamped.
FIG. 2 is a plan view for explaining an example of a welded portion determination jig used in the welded portion determination method of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a method for confirming the position of a marking line k engraved on a pipe.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a method for confirming misalignment at a butt set position of pipes to be connected.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a bead width evaluation method.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a method for measuring a welded portion state.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a pipe weld when a welding line shift occurs in a butt welding state.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
4 ... Holding part, 5 ... Lever, 6 ... Marking needle, 10 ... Welding part judging jig,
11 ... Rectangular flat plate, 11a, 11b, 11c, 11d ... one side of the square,
12a ... one corner of a quadrangle, 12a-0 ...
13 ... Notch recess, 13a, 13b ... Parallel sides of the
15, 16, 17 ... a recess notched with a predetermined bead width dimension,
15a, 16a, 17a ... the center of the notched recess,
18 ... Suggestion line indicating appropriate position, 18a ... Suggestion line indicating allowable error dimension position,
19: A substantially trapezoidal concave portion cut out in a tapered manner, 19a: Short sides of two parallel upper and lower sides,
19b: Long side of two parallel upper and lower sides, 20a: Maximum value label of allowable bead width,
20b: Allowable bead width minimum value label, P: Piping, P0: Butt end face,
W ... welded portion, Wa ... front bead width, Wao ... center of front bead width,
Wb ... back wave bead width, k ... marking line, L ... predetermined length distance,
w ... Length distance measurement confirmation scale part of marking line position x ... Misalignment detection part, y ... Welded part state measurement gauge part,
z: Bead width evaluation gauge
Claims (2)
平板よりなり、(1)その1部を直角に切り欠いて、それぞれの切り欠き辺に長さ距離を刻印して形成されたケガキ線位置の長さ距離測定確認スケール部および(2)平板の一辺に、切り欠き凹部を設け、切り欠き凹部の対向する2辺の間隙寸法を、対象配管が挿通可能な寸法とし、突合せ溶接する一方の配管から突合せ部を介して他方の配管に向って移動することで、段差の有無を検知する芯ずれ検知部のいずれか一方を備えてなることを特徴とする溶接部の判定治具。A welding jig determining jig used when butt-welding the pipe after drawing a marking line from the joint end butt end face of the pipe to a position of a certain length distance L ,
It consists of a flat plate, (1) a part of the cut-out at right angles, and the length distance measurement confirmation scale part of the marking line position formed by marking the length distance on each cut-out side, and (2) the flat plate A notch recess is provided on one side, and the gap between the two opposite sides of the notch recess is dimensioned so that the target pipe can be inserted, moving from one pipe that is butt welded to the other pipe via the butt section By doing so, either one of the misalignment detection parts which detect the presence or absence of a level | step difference is provided, The welding part determination jig | tool characterized by the above-mentioned .
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