JP4788717B2 - Lateral submerged arc welding method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、上下に突き合わせた板材を横向の溶接姿勢でサブマージアーク溶接する横向サブマージアーク溶接方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a lateral submerged arc welding method and apparatus for performing submerged arc welding on plate members abutted on each other in a lateral welding posture.
従来、溶接ワイヤと母材とをフラックスで覆い、そのフラックス中でアークを発生させて母材を溶接するサブマージアーク溶接が知られている(例えば、特許文献1参照)。そのサブマージアーク溶接により、水平継手を横向きに溶接する方法として横向サブマージアーク溶接がある。 Conventionally, submerged arc welding is known in which a welding wire and a base material are covered with a flux and an arc is generated in the flux to weld the base material (for example, see Patent Document 1). As a method of welding the horizontal joint horizontally by the submerged arc welding, there is a transverse submerged arc welding.
図10に示すように、横向サブマージアーク溶接では、直立する二つの板材91、91が上下に突き合わされる。板材91には、X字状の開先部92(X開先)が形成され、その開先部92の下方にフラックステーブル93が設けられる。フラックステーブル93には、板材91の開先部92を覆うフラックスFが散布される。そのフラックスF中に、溶接トーチ94から溶接ワイヤ95が送り込まれ、その溶接ワイヤ95の先端と板材91(開先部92)との間に、アークが発生して開先部92が溶接される。
As shown in FIG. 10, in the horizontal submerged arc welding, the two
ここで、サブマージアーク溶接方法を横向きに適用する場合、X開先(あるいはV開先)に対して、初層溶接時にそのアーク力により溶融金属が板材(母材)裏側に抜けることを防ぐため、銅製あるいはセラミック製の一時裏当材96が用いられる。
Here, when the submerged arc welding method is applied sideways, in order to prevent the molten metal from escaping to the back side of the plate (base material) due to the arc force during the first layer welding with respect to the X groove (or V groove). A
この裏当材96により、溶融金属が裏側に抜けるのが防がれて、初層溶接金属97が形成される。
The
しかしながら、上述した一時裏当材96を用いる方法だと初層溶接の溶け込みが十分でない場合が多く、また、開先部92の裏側部分(裏当材96に当接する部分)の酸化や、銅製裏当材96を使用する場合には銅化合物の生成により、開先部92の裏側が劣化してしまうという問題があった。
However, in the case of the method using the
そのため、健全な継手を形成するには、表側の溶接が終了後、裏側から健全な溶接金属が見られるまで、アークエアーガウジングなどで初層溶接金属97をハツリ取る必要があった。
Therefore, in order to form a sound joint, it is necessary to scrape off the first
また、健全な溶接金属が裏側面に出てきていないか確認するためPT検査(浸透探傷検査)等の検査が必要であり、作業工程上、非常な手間となっていた。 Moreover, inspection such as PT inspection (penetration flaw inspection) is necessary to confirm whether a sound weld metal has come out on the back side surface, which is very troublesome in the work process.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、開先部の裏側の劣化を防止して、良好な裏波ビードを得ることができる横向サブマージアーク溶接方法および装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lateral submerged arc welding method and apparatus capable of solving the above-described problems, preventing deterioration of the back side of the groove portion, and obtaining a good reverse wave bead.
上記目的を達成するために本発明は、板材同士を上下に突き合わせると共に、それら板材の少なくとも一方の面に開先部を形成し、その開先部をフラックスで覆いながら横向き溶接して、上記板材同士を接合する横向サブマージアーク溶接方法において、溶接すべき上記開先部の裏側に位置する開先裏面部に、裏側フラックスを散布して該開先裏面部を予め裏側フラックスで覆い、上記開先部をアーク溶接するときに、そのアークによる熱を上記裏側フラックスに付与して開先裏面溶接部の劣化を防止しつつ、上記開先部を溶接するものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention butts the plate members up and down, forms a groove portion on at least one surface of the plate material, welds the groove portion sideways while covering the groove portion with a flux, In the horizontal submerged arc welding method for joining plate members together, a backside flux is sprayed on the groove back surface portion located on the back side of the groove portion to be welded, and the groove back surface portion is covered with the back side flux in advance, and the opening is opened. When arc welding the front part, the groove part is welded while applying heat to the back side flux to prevent deterioration of the groove back surface welded part.
好ましくは、上記開先部をアーク溶接するときに、アークによる熱で上記裏側フラックスを溶融して、上記開先裏面部を覆うスラグを形成するものである。 Preferably, when the groove portion is arc-welded, the back side flux is melted by heat from the arc to form a slag that covers the groove back surface portion.
好ましくは、上記開先部に、上下に離間する開先ギャップを設け、上記開先部をアーク溶接するときに、上記開先ギャップを通してアークによる熱を裏側フラックスに付与するものである。 Preferably, a groove gap that is spaced apart vertically is provided in the groove portion, and when the groove portion is arc-welded, heat from the arc is applied to the backside flux through the groove gap.
好ましくは、上記板材の一方の面に、上記開先部をなす表側開先部が形成され、上記板材の他方の面に、上記開先裏面部をなす裏側開先部が形成され、上記表側開先部の溶接後に、上記裏側開先部を溶接するものである。 Preferably, a front side groove portion that forms the groove portion is formed on one surface of the plate material, and a back side groove portion that forms the groove back surface portion is formed on the other surface of the plate material, and the front side The said back side groove part is welded after welding of a groove part.
好ましくは、上記板材が低温鋼からなり、上記アーク溶接に使用される溶接ワイヤが、高Ni合金からなるものである。 Preferably, the plate material is made of low-temperature steel, and the welding wire used for the arc welding is made of a high Ni alloy.
上記目的を達成するために本発明は、板材同士を上下に突き合わせると共に、それら板材の少なくとも一方の面に開先部を形成し、その開先部をフラックスで覆いながら横向き溶接して、上記板材同士を接合する横向サブマージアーク溶接装置において、溶接すべき上記開先部の裏側に位置する開先裏面部に裏側フラックスを散布して該開先裏面部をフラックスで覆うためのフラックスバッキング手段と、上記開先部をアーク溶接する際に、そのアーク溶接による熱を上記裏側フラックスに付与して開先裏面溶接部の劣化を防止しつつ、上記開先部を溶接する溶接手段とを備えたものである。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention butts the plate members up and down, forms a groove portion on at least one surface of the plate material, welds the groove portion sideways while covering the groove portion with a flux, In a lateral submerged arc welding apparatus for joining plate members together, a flux backing means for spreading a backside flux on the groove back surface portion located on the back side of the groove portion to be welded and covering the groove back surface portion with the flux And a welding means for welding the groove portion while arc welding the groove portion while applying heat from the arc welding to the backside flux to prevent deterioration of the groove back surface welded portion. Is.
本発明によれば、開先部の裏側の劣化を防止して良好な裏波ビードを得ることができるという優れた効果を発揮するものである。 According to this invention, the outstanding effect that the deterioration of the back side of a groove part can be prevented and a favorable back bead can be obtained is exhibited.
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態の横向サブマージアーク溶接装置(以下、溶接装置という)は、例えば、LNG等の低温液体を収容する貯蔵タンクを製造する際に適用される。 The lateral submerged arc welding apparatus (hereinafter referred to as a welding apparatus) of this embodiment is applied when manufacturing a storage tank that stores a low-temperature liquid such as LNG, for example.
図1に基づき本実施形態の貯蔵タンクの概略構造を説明する。 The schematic structure of the storage tank of this embodiment will be described based on FIG.
図1に示すように、図例の貯蔵タンク70は、二重殻タンクであり、低温液体を収容するための内槽71と、その内槽71を囲繞する外槽72と、それら内槽71と外槽72との間に設けられた保冷層73(パーライト粒など)とを備える。
As shown in FIG. 1, the illustrated
内槽71は、ドーム状の天井部74と、その天井部74から下方に延びる円筒状の側面部75と、その側面部75を下方から覆う底部76とで構成される。
The
これら天井部74と側面部75と底部76とは、複数の板材(鋼板)を継ぎ合わせて形成される。板材は、例えば、9%Ni鋼などの低温用鋼から形成される。
The
図2に示すように、側面部75を形成する各板材(以下、側板という)77は、円弧状の外形形状を有する。それら側板77は、周方向にリング状に並べられると共に上下方向(鉛直方向)に重ねられて全体として円筒状に組み合わされ、それら側板77の周方向の端部と上下方向の端部とが互いに溶接により接合される。
As shown in FIG. 2, each plate material (hereinafter referred to as a side plate) 77 forming the
本実施形態では、側板77の周方向の端部(垂直継手)がTIG溶接により接合されてリング体81、82が形成され、そのリング体81、82(側板77)が下方から1段ごとに組み立てられると共に、組み立てられたリング体81、82の上下方向の端部(水平継手)が、1段ごとに周方向に沿って横向サブマージアーク溶接により溶接される。
In this embodiment, the edge part (vertical joint) of the circumferential direction of the
その横向サブマージアーク溶接を行うために、本実施形態の溶接装置が用いられる。 In order to perform the horizontal submerged arc welding, the welding apparatus of this embodiment is used.
図2から図6に基づき、本実施形態の溶接装置の概略構造を説明する。以下の説明において側板77の溶接が行われる側を表側、その反対側を裏側という。また、側板77の溶接すべき端部に沿った仮想のラインを溶接線Lという。上述した内槽71の横向サブマージアーク溶接では、溶接線Lが、最上段のリング体81の下縁と、最上段の1段下のリング体82の上縁との間に設定される。
A schematic structure of the welding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. In the following description, the side on which the
溶接装置1は、サブマージアーク溶接を行うための装置本体(溶接手段)2と、その装置本体2を保持すると共に溶接線Lに沿って移動させる移動手段3と、側板77の裏側に配置され溶接による側板77の変形を防ぐための拘束手段4と、溶接線L(溶接箇所)の裏側をフラックス(以下、裏側フラックスという)BFで覆うためのフラックスバッキング手段5とを備える。
The
図3および図4に示すように、移動手段3は、装置本体2を保持するフレーム11と、そのフレーム11に設けられた走行ローラ12とを備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the moving
フレーム11は、上下方向に側板77よりも長く延びる。フレーム11の上部には、走行ローラ12が配置され、その走行ローラ12が、最上段の側板77の上端部(リング体81の上縁)に係合する。この走行ローラ12がリング体81の上縁を走行することで、フレーム11および装置本体2がリング体81に沿って周方向に移動する。
The
装置本体2は、溶接ワイヤ14を保持してガイドする溶接トーチ15と、その溶接トーチ15(溶接ワイヤ14)および側板77(母材)間に溶接電流を供給するための溶接電源16と、溶接トーチ15に溶接ワイヤ14を供給するワイヤ送給装置18と、それら溶接電源16およびワイヤ送給装置18などを制御する制御装置19と、溶接線L(溶接箇所)にフラックス(以下、表側フラックスという)FFを散布するためのフラックス供給装置20とを備える。
The apparatus
溶接トーチ15は、フレーム11の下部に、溶接線Lとほぼ同じ高さ位置に配置される。溶接トーチ15には、ワイヤ送給装置18の後述する送給モータ26から延び溶接ワイヤ14を保護、案内するコンジットチューブ21と、溶接電源16から延びる電力ケーブル22とが各々接続される。
The
図5に示すように、溶接トーチ15は、溶接トーチ15の位置および角度を調整するための溶接トーチ調節手段24を介してフレーム11に支持される。溶接トーチ調節手段24により、溶接トーチ15の高さ(上下方向の位置)、溶接トーチ15と側板77との距離、溶接トーチ15の水平方向(溶接方向)の傾き角度(後退角)、上下方向の傾き角度(回転角wa、図8参照)などが各々調整される。
As shown in FIG. 5, the
図3に戻り、ワイヤ送給装置18は、溶接ワイヤ14がコイル状に巻き付けられたワイヤリール25と、そのワイヤリール25から溶接ワイヤ14を引き出して溶接トーチ15に送り込むための送給モータ26とを備える。送給モータ26には、ワイヤリール25から引き出された溶接ワイヤ14を矯正するためのワイヤ矯正装置(図示せず)が設けられる。
Returning to FIG. 3, the
ここで、上述したように本実施形態では、母材をなす側板77が9%Ni鋼であることから、溶接ワイヤ14として、高Ni合金(重量%でNi60から80%程度)からなるものが使用される。
Here, as described above, in the present embodiment, the
制御装置19は、走行ローラ12、送給モータ26および溶接電源16に各々接続され、走行ローラ12に溶接速度のための制御信号、送給モータ26にワイヤ供給速度のための制御信号、溶接電源16に溶接電流および溶接電圧のための制御信号を、各々出力する。
The
フラックス供給装置20は、粒状の表側フラックスFFが収容(貯蔵)されたフラックスホッパー30と、そのフラックスホッパー30から供給された表側フラックスFFを溶接線L(溶接箇所)にて保持するためのフラックスベルト31と、そのフラックスベルト31から表側フラックスFFを吸引して回収するための回収手段(図例では、回収ブローワ)32とを有する。
The
フラックスホッパー30と回収ブローワ32とは、フレーム11の上部に配置され、フラックスベルト31は、フレーム11の下部に配置される。
The
フラックスホッパー30に、フラックスベルト31まで下方に延びる供給ホース34が設けられ、回収ブローワ32に、フラックスベルト31まで下方に延びる回収ホース35が設けられる。
A
フラックスホッパー30または供給ホース34には、重力により落下してフラックスベルト31に供給される表側フラックスFFの供給量を調整するための手段(図示せず)が設けられる。回収ブローワ32は、フラックスベルト31から回収した表側フラックスFFを戻すべくフラックスホッパー30に接続される。
The
図5に示すように、図例のフラックスベルト31は、溶接トーチ15の溶接方向前方(以下、前方という)に配置された前プーリ38と、溶接トーチ15の溶接方向後方(以下、後方という)に配置された後プーリ39と、それら前プーリ38および後プーリ39との間に架け渡され、表側フラックスFFを受ける耐熱性(不燃性)の無端ベルト40とを有する。
As shown in FIG. 5, the illustrated
前プーリ38と後プーリ39とは、フレーム11に固定された支持部材41により回転自在に支持され、無端ベルト40は、幅方向の一端部が側板77に当接する。フラックスベルト31は、溶接装置1の移動時(溶接時)に無端ベルト40と側板77との相対速度がほぼ0に保たれるように、無端ベルト40が摩擦により側板77に係合する、或いは前および/または後プーリ38、39が溶接装置1の移動に連動して駆動される。
The
フラックスベルト31の前部上方には、供給ホース34の供給口が配置される。図例では、供給ホース34の端部に供給口を形成する供給ノズル42が取り付けられる。その供給ノズル42は、前プーリ38と溶接トーチ15との間に、かつ無端ベルト40の上方に間隔を隔てて配置される。供給ノズル42は、供給ノズル42の前後位置(溶接トーチ15との間隔)と高さ位置(無端ベルト40との間隔)とを調整するための供給ノズル調整手段43を介してフレーム11に支持される。
A supply port of the
フラックスベルト31の後部上方には、回収ホース35の回収口が配置される。具体的には、回収ホース35の端部に回収口を形成する回収ノズル44が取り付けられる。その回収ノズル44は、溶接トーチ15から後方に離間させ、かつ無端ベルト40の上面に近接させて配置される。回収ノズル44も供給ノズル42と同様に図示しない回収ノズル調整手段を介してフレーム11に支持される。
A recovery port of the
表側フラックスFFは、アークにより溶融する溶融フラックスであり、かつ脱酸剤を含有する(脱酸作用がある)ものである。表側フラックスFFは、例えば、PFN−4(神戸製鋼所製)やFlux10H(日鐵住金溶接工業製)などが好ましい。 The front side flux FF is a melting flux that is melted by an arc and contains a deoxidizing agent (has a deoxidizing effect). For example, PFN-4 (manufactured by Kobe Steel) or Flux 10H (manufactured by Nippon Steel & Sumikin Welding Industries) is preferable as the front side flux FF.
図2に示すように、側板77の裏側には、上記拘束手段4が設けられる。本実施形態の拘束手段4は、側板77の裏側に溶接線Lに沿って間隔を隔てて配置された複数のストロングバック46から構成される。
As shown in FIG. 2, the restraining means 4 is provided on the back side of the
図6に示すように、ストロングバック46は、上下に長いほぼ長方形状の板材からなり、幅方向の縁部(縦辺)の一方に、切り欠き部48が形成される。ストロングバック46は、切り欠き部48を溶接線Lの高さに位置させて、上下の側板77に各々固定される。例えば、ストロングバック46の切り欠き部48が設けられた側の縁部が溶接などにて予め上下の側板77に各々仮接合される。
As shown in FIG. 6, the
本実施形態のフラックスバッキング手段5は、側板77の裏側に設けられ溶接線Lに沿って延びるフラックス受け部材51で構成される。
The flux backing means 5 of the present embodiment is constituted by a
フラックス受け部材51は、断面L字状にアングル材からなる。そのフラックス受け部材51は、一方のフランジ(受けフランジ)52が側板77の裏面に対しほぼ垂直になるよう、かつ他方のフランジ(ガイドフランジ)53が受けフランジ52から上方に延びるように配置される。受けフランジ52は、溶接線Lの下方の側板77(裏面)に当接する。
The
フラックス受け部材51は、ストロングバック46の切り欠き部48内に配置され、その切り欠き部48と両フランジ52、53との間に、スペーサ(例えば、くさび状のもの)54、54を各々挟み込ませて固定される。
The
裏側フラックスBFは、フラックス受け部材51の受けフランジ52上に散布され、ガイドフランジ53により横から零れ落ちないように保持される。裏側フラックスBFは、表側フラックスFFと同じ種類のものが用いられる。
The back side flux BF is spread on the receiving
次に、図7から図9に基づき、上述の溶接装置1による本実施形態の横向サブマージアーク溶接方法(以下、溶接方法という)を説明する。
Next, a lateral submerged arc welding method (hereinafter referred to as a welding method) of the present embodiment by the above-described
図7および図9に示すように、本実施形態の溶接方法は、側板77の両面溶接に適用され、その側板77には、X状の開先部61(X開先)が形成される。そのX状の開先部は、始めに溶接が行われる表側に形成された表側開先部62と、その表側開先部62の溶接後に溶接が行われる裏側開先部63とからなる。
As shown in FIGS. 7 and 9, the welding method of the present embodiment is applied to double-sided welding of the
溶接方法は、側板77(板材)同士を上下に突き合わせると共に、それら側板77の両面に表側開先部62と裏側開先部63とを各々形成し、表側開先部62を表側フラックスFFで覆いながら横向き溶接して側板77同士を接合するものであり、本実施形態では、始めに溶接すべき表側開先部62の裏側に位置する裏側開先部63(開先部裏面部)に、裏側フラックスBFを散布して裏側開先部63を予め裏側フラックスBFで覆い、表側開先部62をアーク溶接する際に、そのアーク溶接による熱を裏側フラックスBFに付与して裏側開先部63を保護しつつ、表側開先部62を溶接する。
In the welding method, the side plates 77 (plate materials) are butted up and down, and the front
具体的には、表側開先部62をアーク溶接するときに、アークによる熱で裏側フラックスBFを溶融させてスラグBSを形成し、そのスラグBSにより裏側開先部63の溶接金属WMを覆って保護し、裏側開先部63の劣化(酸化など)を防止する。
Specifically, when arc welding the front
そこで、本実施形態では、溶接ワイヤ14からのアーク熱が裏側フラックスBFに十分に達するように、開先部形状と溶接ワイヤ14の狙い位置とが各々設定される。
Therefore, in this embodiment, the groove portion shape and the target position of the
図8は、開先部形状および溶接ワイヤ14の狙い位置の一例を示したものである。
FIG. 8 shows an example of the groove portion shape and the target position of the
図8に示すように、上側の側板77の開先部61は、上側の側板77の下端部を下方に至るにつれ板厚(図8において左右方向の長さ)が狭くなるテーパ状に形成すると共に、その下端(上端)にほぼ水平方向に延びるルート64を形成してなる。
As shown in FIG. 8, the
同様に下側の側板77の開先部61は、下側の側板77の上端部をテーパ状に形成すると共に、その上端にルート64を形成してなる。図例では、上側の側板77における開先部61のテーパが、下側のテーパよりも大きく設定される。
Similarly, the
上側および下側の側板77(ルート64)の間には、上下に離間する開先ギャップGが設けられる。
A groove gap G is provided between the
図8において、tは板厚、dwは上側のルート64から溶接ワイヤ14の先端までの距離、drはルート間隔(開先ギャップGの長さ)、waはルート64に対する溶接ワイヤ14(溶接トーチ15)の傾斜角度(回転角)である。
In FIG. 8, t is the plate thickness, dw is the distance from the
本実施形態の側板77は、板厚tが11.9から50mmのものが使用される。
The
この板厚tに対して、ルート間隔drは約0.5から2.5mmに設定される。これは、ルート間隔drが0.5mm未満だとアークが裏側に抜け難く裏側フラックスBFの溶融が不十分となり、他方、2.5mmを超えると表側開先部62の溶け込みが不十分となるからである。
For this plate thickness t, the route interval dr is set to about 0.5 to 2.5 mm. This is because if the root interval dr is less than 0.5 mm, the arc is difficult to escape to the back side, and the back side flux BF is insufficiently melted. On the other hand, if the root interval dr exceeds 2.5 mm, the front
また、回転角waは、約10°から25°、より好ましくは、15°から20°に設定される。これは、回転角waが10°未満の場合、アークが裏側に抜け過ぎ表側開先部62の溶け込みが不十分となり、他方、25°を超えると裏側フラックスBFの溶融が不十分となるからである。
The rotation angle wa is set to about 10 ° to 25 °, more preferably 15 ° to 20 °. This is because when the rotation angle wa is less than 10 °, the arc is excessively pulled out to the back side and the front
溶接ワイヤ14の先端は、上側のルート64よりも上方に配置され、その距離dwは、約0.5から1.5mm、より好ましくは1mmに設定される。これは、距離dwが0.5から1.5mmの範囲を外れると、裏側フラックスBFの溶融が不十分となるからである。
The tip of the
なお、開先部形状、回転角waおよび溶接ワイヤ14の狙い位置は、上述のものに限定されず、側板77の板厚、側板77(母材)および溶接ワイヤ14の材質、溶接速度、溶接電流および電圧などを考慮して適宜設定される。
The groove portion shape, the rotation angle wa, and the target position of the
次に、本実施形態の溶接方法を、図1および図2の内槽71の側面部75の溶接に適用した例を説明する。
Next, the example which applied the welding method of this embodiment to the welding of the
図2に示すように、内槽71の側面部75は、複数の側板77によりリング体81を形成し、そのリング体81を1段ごとに上に重ねて形成される。リング体81同士は、側板77の両面(内周面および外周面)を各々多層溶接して接合される。図例では、リング体81の多層溶接は外周面側から行われ、その多層溶接における初層溶接の際に、本実施形態の溶接方法が用いられる。
As shown in FIG. 2, the
具体的には、まず、既設のリング体81の上に、新たなリング体81を組み付け、それらリング体81を仮固定する。それら仮固定したリング体81の内周側に、周方向に間隔を隔てて複数のストロングバック46を配置し、それらストロングバック46に、フラックス受け部材51を固定する。
Specifically, first, a
次に、フラックス受け部材51の受けフランジ52上に裏側フラックスBFを散布する。裏側フラックスBFは、予めリング体81の全周に亘り散布してもよく、表側の溶接の進捗に合わせて、部分的に散布するようにしてもよい。
Next, the back side flux BF is spread on the receiving
次に、リング体81の外周側に、装置本体2を保持するフレーム11を取り付けて、装置本体2をリング体81に沿って移動させつつ、リング体81を初層溶接する。
Next, the
具体的には、図7に示すように、側板77の裏側(リング体81の内周側)は、裏側開先部63を裏側フラックスBFにより完全に覆い、かつ側板77の表側(リング体81の外周側)は、表側開先部62と溶接ワイヤ14の先端とを表側フラックスFFにより完全に覆った状態で、表側からアーク溶接する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the back side of the side plate 77 (the inner peripheral side of the ring body 81) completely covers the back
そのアーク溶接のアークにより、表側フラックスFFおよび裏側フラックスBFが溶融し、そのスラグFS、BS(図9参照)により表側開先部62と裏側開先部63との入熱部分が覆われつつ、表側開先部62に初層の溶接金属WMが形成される。
By the arc of the arc welding, the front side flux FF and the back side flux BF are melted, and the heat input portions of the front
ここで、側板77が低温鋼(9%Ni鋼)からなるため溶接時に酸化による劣化が生じやすいが、本実施形態では、裏側開先部63を裏側フラックスBFによるスラグBSで覆って酸化を防止し、かつアークの熱による裏側フラックスBFの脱酸反応により、裏側開先部63を脱酸するので、側板77の裏側には良好な裏波ビードが形成される。
Here, since the
初層溶接の終了後、側板77の裏側は、ビードの形状を整えるために、裏側フラックスBFが除去されて、裏波ビードがグラインダーにより研削される。一方、側板77の表側は、続けて所定パスだけ多層溶接が行われる。
After the end of the first layer welding, the back side flux BF is removed on the back side of the
側板77の表側(リングの外周側)の多層溶接終了後、ストロングバック46を内周側から外周側に、フレーム11および装置本体2を外周側から内周側に各々再配置して、リングの内周側を多層溶接し、以上により内槽71の側面部75が形成される。
After the multi-layer welding on the front side of the side plate 77 (the outer periphery side of the ring) is completed, the
このように、本実施形態の横向サブマージアーク溶接方法および装置によれば、開先部61の裏側の劣化を防止して、良好な裏波ビードを得ることができる。
As described above, according to the lateral submerged arc welding method and apparatus of the present embodiment, it is possible to prevent deterioration of the back side of the
すなわち、銅製あるいはセラミック製の一時裏当材を用いるサブマージアーク溶接方法にて従来使用されていた通常のフラックス(特に裏開先部用というわけではない)を、裏面開先部63を完全に覆い尽くすように散布し、その状態で表面から通常の溶接を行うことにより、綺麗な初層の溶接金属が形成される。
That is, the back
本実施形態の方法により形成された初層溶接金属は溶け込みも十分にあり、裏側の溶接金属表面も金属光沢があり、ほとんど酸化されておらず、平滑でアークエアーガウジングでハツらなくとも健全な溶接金属が得られる。 The first layer weld metal formed by the method of this embodiment has sufficient penetration, the weld metal surface on the back side has a metallic luster, is hardly oxidized, is smooth, and is sound even if it is smooth with arc air gouging. A weld metal is obtained.
実際の施工においては、裏側からの次溶接の良好なビード形成のために、若干グラインダーなどで軽く成型する必要はあるが、従来のように健全な溶接金属を得るためにアークエアーガウジングなどを行う必要がなく、また、ガウジング後の酸化物除去、裏側開先部形成のためのグラインダー処理に比べ、本実施形態では簡便なグラインダー処理だけで済むので、従来に比べて作業能率の大きな向上が望める。 In actual construction, it is necessary to slightly mold with a grinder etc. to form a good bead for the next welding from the back side, but arc air gouging etc. is performed to obtain a sound weld metal as before. It is not necessary, and compared to the grinder process for removing oxide after gouging and forming the back side groove part, only a simple grinder process is required in the present embodiment. .
なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。 In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various modifications and application examples can be considered.
例えば、上述の実施形態では、X字状に形成された開先部に溶接を行ったが、これに限定されず、例えば、開先部はV字状に形成されたものでもよい。また、両面溶接に限定されず、片面溶接でもよい。 For example, in the above-described embodiment, welding is performed on the groove portion formed in an X shape, but the present invention is not limited thereto, and for example, the groove portion may be formed in a V shape. Moreover, it is not limited to double-sided welding, and single-sided welding may be used.
裏側フラックスBFの散布は、裏側開先部63がフラックスで隠れればよいのであって、そのためにどのような散布方法を用いても良い。
The backside flux BF can be sprayed as long as the
すなわち、フラックスバッキング手段5は、フラックス受け部材51に限定されず、例えば、表側フラックスFFの散布に用いるフラックスホッパー30、フラックスベルト31、回収ブローア32により構成してもよい。その場合、フラックスベルト31を側板77の裏側に配置し、その裏側のフラックスベルト用の供給および回収ホースを、フラックスホッパー30および回収ブローア32に各々設けることが望ましい。
That is, the flux backing means 5 is not limited to the
また、裏側フラックスBFは、表側で通常に使用する表側フラックスFFと同様に再利用が可能である。 Further, the back side flux BF can be reused similarly to the front side flux FF normally used on the front side.
また、上述の実施形態では、裏側開先部63を完全に覆うように裏側フラックスBFを散布したが、これに限定されず、裏側フラックスBFによるスラグBSが溶接金属を覆う量の裏側フラックスBFを散布すればよい。例えば、裏側フラックスBFを、開先部61の上側のルート64の高さまで、散布することが考えられる。
Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the back side flux BF was sprayed so as to completely cover the back
1 溶接装置(横向サブマージアーク溶接装置)
2 装置本体(溶接手段)
3 移動手段
4 拘束手段
5 フラックスバッキング手段
14 溶接ワイヤ
15 溶接トーチ
31 フラックスベルト
77 板材
62 表側開先部
FF 表側フラックス
BF 裏側フラックス
63 裏側開先部(開先裏面部)
1 Welding device (horizontal submerged arc welding device)
2 Main unit (welding means)
3 moving
Claims (4)
上記裏側開先部の下方にフラックスバッキング手段を設けると共に、該フラックスバッキング手段に脱酸剤を含む裏側フラックスを散布して該裏側開先部を予め該裏側フラックスで覆い、
上記表側開先部をアーク溶接するときに、溶接ワイヤの先端を上記開先ギャップと隣接する上記表側開先部内に位置させ、アークによる熱を上記開先ギャップを通して上記裏側フラックスに付与して該裏側フラックスを溶融させると共に、上記裏側開先部内に溶融金属の裏面側を覆うスラグを形成して裏側開先部の劣化を防止しつつ、上記表側開先部を溶接することを特徴とする横向サブマージアーク溶接方法。 With the match plate between the upper and lower, to form a front groove portion on the surface side thereof the plate material, a backside groove portion is formed on the back side, between the front-face groove portion and backside groove portion In the lateral submerged arc welding method in which a groove is provided that is spaced apart in the vertical direction, and is welded sideways while covering the front side groove portion to be welded with a front side flux, and the plate members are joined together,
Below the upper Symbol backside groove portion provided with a flux backing means, covered with previously said back flux the backside groove portion by spraying the back flux containing deoxidizing agent to the flux backing means,
When arc welding the front groove, the tip of the welding wire is positioned in the front groove adjacent to the groove gap, and heat from the arc is applied to the back flux through the groove gap. The transverse direction characterized by melting the back side flux and welding the front side groove part while forming a slag covering the back side of the molten metal in the back side groove part to prevent deterioration of the back side groove part. Submerged arc welding method.
上記裏側開先部の下方に設けられ、脱酸剤を含む裏側フラックスが散布されて該裏側開先部を該裏側フラックスで覆うフラックスバッキング手段と、
上記表側開先部をアーク溶接する際に、溶接ワイヤの先端を上記開先ギャップと隣接する上記表側開先部内に位置させ、アーク溶接による熱を上記開先ギャップを通して上記裏側フラックスに付与して該裏側フラックスを溶融させると共に、上記裏側開先部内に溶融金属の裏面側を覆うスラグを形成する溶接手段とを備えたことを特徴とする横向サブマージアーク溶接装置。 With the match plate between the upper and lower, to form a front groove portion on the surface side thereof the plate material, a backside groove portion is formed on the back side, between the front-face groove portion and backside groove portion In the lateral submerged arc welding apparatus that provides a gap gap that is spaced apart vertically and welds the front side groove part to be melted sideways while covering it with a front side flux, and joins the plate members together,
Disposed below the upper Symbol backside groove portion, and tofu Lux backing means back flux is sprayed covering the rear groove portion in backside flux containing deoxidizing agent,
When arc welding the front groove portion, the tip of the welding wire is positioned in the front groove portion adjacent to the groove gap, and heat from the arc welding is applied to the back flux through the groove gap. with melting the backside flux, sideways submerged arc welding apparatus is characterized in that a welding means that formed form a slag which covers the rear surface side of the molten metal in the rear groove portion.
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