JP5520592B2 - アーク溶接方法 - Google Patents

Description

本発明はＭＡＧ(Metal Active Gas)溶接等のアーク溶接によって母材をその他の母材に溶接する際に溶接用裏当て金と共に用いられるエンドタブを使用するアーク溶接方法にも関する。

建築鉄骨の組立においては、自動アーク溶接機或いは半自動アーク溶接機によって種々の母材が互いに溶接させられる。このような従来の溶接方法の一例として、溶接用裏当て金及びエンドタブを用いて２つの母材例えば梁フランジを互いに溶接する場合について説明すると、一方の梁フランジの端部は開先加工により傾斜端面即ち開先端面として形成され、他方の梁フランジの端面は垂直端面として成形される。これら双方の梁フランジは、一方の梁フランジの開先端面を他方の梁フランジの垂直端面に向かい合わせてその間に略Ｖ字形横断面の開先溝部を形成するように配置され、双方の梁フランジの端部底面間にはそこを跨るように溶接用裏当て金が適用されて該開先溝部の底部とされる。溶接用裏当て金は双方の開先溝部の長さより長く、このための溶接用裏当て金の両端部は双方の梁フランジの端部の側面から突出させられ、この突出させられた両端部上には開先溝部の端部を塞ぐようにエンドタブが配置される。

次に、自動アーク溶接機或いは半自動アーク溶接機が作動させられ、これにより溶接ワイヤ用の送給ヘッドが開先溝部の一方の端部即ち第１の端部側に移動させられて所定高さに位置決めされる。次いで、送給ヘッドから溶接ワイヤが送給され、その先端が開先溝部の第１の端部側の底部に接触させられると、母材側と溶接ワイヤとの間には所定電圧が印加されているので、その間に過剰な短絡電流が流される。溶接ワイヤに短絡電流が流されると、その先端が加熱のために溶けてその間にアークが発生されられ、これにより溶接作業が開始されることになる。即ち、溶接ワイヤは送給ヘッドから所定の送り量で送給されつつ送給ヘッドは開先溝部の他方の端部側即ち第２の端部側に向かって移動させられ、これにより開先溝部の底部に溶融金属の初層即ち第１の溶融金属層が形成される。送給ヘッドが開先溝部の第２の端部側に到達すると、送給ヘッドは所定量だけ上昇させられ、次いで送給ヘッドの移動が反転させられる。即ち、送給ヘッドは開先溝部の第２の端部側からその第１の端部側に向かって移動させられ、これにより第１の溶融金属層上に第２の溶融金属層が形成される。このような溶接作業を繰り返すことにより、開先溝部内に溶融金属層が順次積層され、これにより該開先溝部内は溶融金属で充填されて溶接ビードが形成される。

なお、上述の例では、開先溝部の第１及び第２の端部間でアークを往復させつつ溶融金属層を順次積層しているが、第１の溶融金属層が形成された後にアークの発生を一旦停止させ、送給ヘッドを開先溝部の第２の端部側からその第１の端部側に戻し、そこで再びアークを発生させて開先溝部の第２の端部側に向かって溶接作業を再開して第１の溶融金属層上に第２の溶融金属層を形成してもよい。

上述したように溶融金属層が略Ｖ字形横断面となった開先溝部内で順次積層させられると、溶融金属層は上層になればなる程、溶融金属層の幅は増大することになる。従って、各溶融金属層の形成時にその厚さを均一にするために、送給ヘッドが開先溝部の第１及び第２の端部側間を移動させられるとき、送給ヘッドを開先溝部の幅方向に振動させることによりアークが開先溝部に沿ってジグザグ状に移行させられ、しかもそのようなアークのジグザク移行の振幅については溶融金属層が上層になるに従って次第に増大させられる。

ところで、以上で述べた従来のアーク溶接方法においては、エンドタブとして鋼製のものやセラミック製のものが使用されている。鋼製のエンドタブの場合には、アーク溶接開始個所、即ちエンドタブの設置個所でエンドタブと溶接ワイヤ間にもアークが発生するので、エンドタブの付近での溶接欠陥の発生を比較的低く抑えることが可能である。一方、セラミック製のエンドタブの場合には、アーク溶接開始個所、即ちエンドタブの設置個所でエンドタブと溶接ワイヤ間にはアークが発生し得ず、またアーク発生時にはアークが安定しないために、エンドタブの付近での溶接欠陥が発生し易いという問題が起こる。

ところで、双方の母材の溶接が完了すると、エンドタブは除去されることになるが、鋼製のエンドタブは溶接ビードによって両母材にしっかり接合されているために、その除去作業は面倒で厄介なものとなる。一方、セラミック製のエンドタブは適当な工具を用いて衝撃を与えることにより容易に除去することが可能である。要するに、鋼製のエンドタブの場合には、溶接欠陥の発生を比較的低く抑えることができるという利点がある反面、エンドタブの除去作業が面倒で厄介であるという欠点があり、一方セラミック製のエンドタブの場合には、溶接欠陥の発生が発生し易いという欠点がある反面、エンドタブの除去作業が容易であるという利点がある。

特許文献１には、２つの母材を突き合わせ溶接する際に用いる溶接用Ｌ字型セラミックエンドタブが開示され、このＬ字型セラミックエンドタブは両母材間の開先溝部の両端部側のそれぞれに両母材の側壁面に対して適当なクランプ手段を用いて固定され、このときＬ字型セラミックエンドタブの角部が開先溝部の延長線上に配置させられる。Ｌ字型セラミックエンドタブの角部の内側にはその長さ方向に沿って溝が形成され、その溝には適当な導電体例えば溶接ワイヤが収容され、この溶接ワイヤは両母材に対して電気的に接続されている。要するに、特許文献１では、かかるＬ字型セラミックエンドタブを用いることにより、溶接開始時のアーク発生個所として該Ｌ字型セラミックエンドタブの溝内の溶接ワイヤを用いることが可能となり、在来のセラミックエンドに伴なう溶接欠陥が排除され得るとしている。

しかしながら、特許文献１に開示されたＬ字型セラミックエンドタブは所謂突合わせ溶接用のものであり、上述したような溶接用裏当て金を用いる溶接には適用し得るものではない。
特開平０９−０７６０９７

従って、本発明の目的は、ＭＡＧ(Metal Active Gas)溶接等のアーク溶接によって母材をその他の母材に溶接する際に溶接用裏当て金と共に用いられるエンドタブであって、溶接欠陥の発生を防止できるとともに、セラミックエンドタブの本来の機能、すなわち溶接後の取り外しやすさという機能を併せ持つエンドタブを使用する新規なアーク溶接方法を提供することである。

本発明で用いるエンドタブは、開先加工した母材の開先端面を別の母材に向かい合わせてその間に開先溝部を形成し、該開先溝部の底部を形成するように該両母材に亘って溶接用裏当て金を配置し、アーク溶接によって該開先溝部に溶融金属溶融金属層を順次積層させて前記両母材の溶接を行う際に、該溶接用裏当て金の上面に該開先溝部の一端部の外部側で前記両母材の少なくとも一方の母材の側面と接して設置させられるものである。このエンドタブは、セラミック製のタブ本体と、前記エンドタブが前記所定位置に設置させられた際に、前記溶融金属層の初期の層に相当する該タブ本体の部分に形成された鋼製層とを具備する。上述の溶融金属層の初期の層とは、好ましくは、少なくとも初層の厚さ分に相当する厚さを持ち得る。

本発明で用いるエンドタブにおいては、好ましくは、タブ本体の底部側には切欠き部が形成され、この場合、鋼製層は該切欠き部に収容される。

また、本発明で用いるエンドタブにおいては、鋼製層がタブ本体の底面側の少なくとも開先端面に対向する部分に延在するようにしてもよい。

更に、本発明で用いるエンドタブにおいては、タブ本体と鋼製層とにはその双方の材料を露出させた傾斜面が形成され、該エンドタブが溶接用裏当て金の上面に設置された際に該傾斜面が開先端面の延長面を為すようにしてもよい。

本発明によるアーク溶接方法は上述したようなエンドタブを用いるものであり、開先加工した母材の開先端面を別の母材に向かい合わせてその間に開先溝部を形成し、該開先溝部の底部を形成すべく両母材に溶接用裏当て金を適用する段階と、該エンドタブの鋼製層が溶接用裏当て金の上面に接触しかつ開先溝部の一端を臨むように該エンドタブを該開先溝部の一端部の外部側で該溶接用裏当て金の上面の所定位置に導電性接着剤を用いて設置する段階と、該エンドタブの鋼製層に接近した個所で該鋼製層及び／又は溶接用裏当て金と溶接ワイヤとの間にアークを発生させ、該アークを開先溝部の他端部側に移行させつつ該開先溝部に溶融金属の初層を形成する段階とより成る。

本発明によるエンドタブによれば、溶接開始時に該エンドタブの鋼製層の個所でアークを発生させることができるので、溶接欠陥の発生を防止できるとともに、セラミックエンドタブの本来の機能、すなわち溶接後の取り外しやすさという機能を併せ持つ。

本発明によるエンドタブの第１の実施形態を示す斜視図である。 図１のエンドタブを用いてアーク溶接されるべき２つの梁フランジとこれら梁フランジに適用された溶接用裏当て金とを示す斜視図であるが参照符号１５で全体的に示される。 第１の実施形態のエンドタブを用いるアーク溶接方法の一工程を示す斜視図である。 図２に示す工程に続く工程を示す斜視図である。 本発明によるエンドタブの第２の実施形態を示す斜視図である。 第２の実施形態のエンドタブを用いるアーク溶接方法の一工程を示す斜視図である。 図６に示す工程に続く工程を示す斜視図である。

図１を参照すると、本発明による一組のエンドタブ１０及び１０′が第１の実施形態として図示される。一組のエンドタブ１０及び１０′は互いに光学的に対象な構成とされる。即ち、これらエンドタブ１０及び１０′は鏡像対象な関係にある。
エンドタブ１０は、セラミック製のタブ本体１１と、このタブ本体１１の底部に形成された切欠き部１１aに収容された鋼製層１２とから成り、鋼製層１２は適当な接着剤で切欠き部１１ａ内に固定される。なお、従来の場合にあっては、このようなエンドタブについては、その全体がセラミック製とされるが、本発明では、その一部が鋼製層１２で置き換えられたものとなる。

タブ本体１１は、例えばセラミック原材料を図示するような形態に成形加工した後に燒結処理することによって構成され、また鋼製層１２は、例えば鋼素材をタブ本体１１の形態に合わせて適宜機械加工することによって構成され得る。

エンドタブ１０の対向壁面のそれぞれには窪み部１０ａ及び１０ｂが形成され、これら窪み部１０ａ及び１０ｂは実施的に同じ略台形状とされるが、しかし互いに逆向きとされる。即ち、エンドタブ１０が図１に示すように設置されたとき、窪み部１０ａは倒立台形状とさせられるのに対して、窪み部１０ｂは正立台形状とされる。

エンドタブ１０の場合と同様に、エンドタブ１０′も、セラミック製のタブ本体１１′と、このタブ本体１１′の底部に形成された切欠き部１１a′に収容された鋼製層１２′とから成り、鋼製層１２′は適当な接着剤で切欠き部１１ａ′内に固定される。また、タブ本体１１′及び鋼製層１２′もタブ本体１１及び鋼製層１２の場合と同様な態様で構成され得る。更に、エンドタブ１０′の対向壁面にもエンドタブ１０の場合と同様に倒立台形状の窪み部１０ａ′及び正立台形状の窪み部１０ｂ′がそれぞれ形成される。

図２を参照すると、図１のエンドタブ１０及び１０′を用いてアーク溶接されるべき２つの母材が参照符号１３及び１４で全体的に示され、またこれら母材１３及び１４の溶接時に用いられる溶接用裏当て金が参照符号１５で全体的に示される。

詳述すると、母材１３及び１４はそれぞれは梁フランジとして構成され、梁フランジ１３の一端部には予め開先加工が施されて傾斜端面即ち開先端面１３ａが形成される。梁フランジ１３はその開先端面１３ａが梁フランジ１４の垂直端面１４ａ（図３及び図４）と向かい合うように配置されて、その双方の端面１３ａ及び１４ａ間に略Ｖ字形横断面の開先溝部１６が形成される。

次に、図３及び図４を参照して、図１に示すエンドタブ１０及び１０′を用いるアーク溶接方法について説明する。

先ず、図３を参照すると、梁フランジ１３及び１４が図示されない適当な作業支持枠台上に設置され、梁フランジ１３はその開先端面１３ａが梁フランジ１２の垂直端面１２ａと向かい合うように配置されて、その間に略Ｖ字形横断面の開先溝部１６が形成される。また、溶接用裏当て金１５も上述の作業支持枠台上に適宜設置されて開先溝部１６の底部を形成するように梁フランジ１３及び１４の下面に適用される。なお、梁フランジ１３及び１４と溶接用裏当て金１５とは必要に応じて図示されない適当なクランプ手段により適宜固定される。

次に、図３に示すように、エンドタブ１０及び１０′が開先溝部１６の両端部即ち第１及び第２の端部のそれぞれの開口を塞ぐように溶接用裏当て金１５の両端部上に設置され、このときエンドタブ１０及び１０′のそれぞれの窪み部１０ａ及び１０ａ′が開先溝部１６の該当端部の開口と向かい合わされ、このためエンドタブ１０及び１０′の鋼製層１２及び１２′はそれぞれ溶接用裏当て金１５に対して電気的に接触させられた状態となる。なお、エンドタブ１０及び１０′は図示されない適当なくランプ手段或いは導電性接着剤等を用いて溶接用裏当て金１５に対して適宜固定される。

次いで、図示されない自動アーク溶接機或いは半自動アーク溶接機が作動させられ、これにより溶接ワイヤ用の送給ヘッドがエンドタブ１０及び１０′の一方例えばエンドタブ１０の窪み部１０ａの内方壁面に沿う上方に移動させられて所定高さに位置決めされる。続いて、送給ヘッドから溶接ワイヤが送給され、その先端がエンドタブ１０の鋼製層１２に隣接した溶接用裏当て金１５の箇所に接触させられ、このとき溶接用裏当て金１５と溶接ワイヤとの間には所定電圧が印加されているので、過剰な短絡電流が流され、その結果、該溶接ワイヤの先端がジュール熱のために溶け、これにより溶接ワイヤと溶接用裏当て金１５及び／又は鋼製層１２との間にアークが発生させられる。

アーク発生後、溶接ワイヤには定常電流よりも小さな電流例えばクレータ電流が流される。一方、送給ヘッドは開先溝部１６の幅方向に振動されつつ該開先溝部１６の第１の端部の開口に向かって移動させられる。即ち、アークは窪み部１０ａ内で溶接用裏当て金１５の長手方向に沿ってジグザグ状に開先溝部１６の該当端部の開口に向かって移行させられる。この間、溶接ワイヤは送給ヘッドから所定の送り量で送給され、これにより溶融金属の初層としての溶融金属溜まりが窪み部１０ａで囲まれた溶接用裏当て金１５上の部分に形成されることになる。なお、図３では、そのような溶融金属溜まりが参照符号Ｍ１で示すように便宜的に黒ベタ領域として描かれている。

アークが開先溝部１６の第１の端部の開口に到達する頃には、アークの発生が安定させられ、溶接用裏当て金１５と溶接ワイヤとの間には定常電流が流される。一方、開先溝部１６の第１の端部側に接近した溶接用裏当て金１５並びに梁フランジ１３及び１４のそれぞれの部分は溶融金属溜まりＭ１及びアーク発生時の熱のために予熱される。

アークが開先溝部１６の第１の端部に到達すると、送給ヘッドの振動は開先溝部１６の底部幅に合わせられると共に溶接ワイヤの送給量及び送給ヘッドの移動速度も再調整され、梁フランジ１３及び１４に対する溶接作業が開始される。

図４に示すように、送給ヘッドが開先溝部１６の底部の幅方向に沿って振動されつつ開先溝部１６の第２の端部側に向かって移動させられると、即ちアークが開先溝部１６の長手方向に沿ってジグザグ状にその第２の端部側に向かって移行させられてエンドタブ１０′に到達すると、開先溝部１６の底部には溶融金属の初層即ち第１の溶融金属層が形成される。給送ヘッドがエンドタブ１０′の箇所まで到達したとき、アークは該エンドタブ１０′の鋼製層１２′との間にも発生させられるので、開先溝部１６の第２の端部側での溶接欠陥の発生も低く抑えることができる。第１の溶融金属層のアークが第１の金属溶融層の形成が完了すると、溶接作業は一旦中止される。なお、図４では、第１の溶融金属層は便宜的に黒ベタ領域ML１として描かれている。

第１の溶融金属層ＭＬ１の形成後、溶接ワイヤ用の送給ヘッドは開先溝部１６の第１の端部の開口の上方に移動させられて所定高さに位置決めされる。続いて、送給ヘッドから溶接ワイヤが送給され、従来と同様な態様で溶接作業が行われ、第１の溶融金属層ＭＬ１上に第２の溶融金属層（図示されない）が形成される。このような溶接作業を繰り返すことにより、開先溝部１６内に溶融金属層が順次積層され、これにより該開先溝部１６内には溶接ビードが形成される。

鋼製層１２及び１２′の厚さについては、溶融金属層の初期の層に相当する厚さとされる。ここで、溶融金属層の初期の層とは、溶融金属層の初層から数えて少なくとも３層分に相当する層とされる。即ち、鋼製層１２及び１２′の厚さは、好ましくは、溶融金属層の初層から数えて少なくとも３層分に相当する厚さとされる。鋼製層１２及び１２′が溶融金属層の初層から数えて少なくとも３層分に相当する厚さを持てば、それ以降に順次形成される溶融金属層はその直下の溶融金属層に対する溶込みが良好となるために、エンドタブ１０及び１０′に接近した箇所での溶接欠陥の発生が回避され得ることになる。

溶接作業が完了した後、適当な工具でエンドタブ１０及び１０′に衝撃を加えることにより、セラミック製のタブ本体１１及び１１′は容易に除去することができる。タブ本体１１及び１１′の除去後には、鋼製層１２及び１２′だけが溶接用裏当て金１５上に残されることになるが、しかし鋼製層１２及び１２′はエンドタブ１０及び１０′の全体に比べれば遥かに小さなものであり、鋼製層１２及び１２′の除去作業は比較的容易なものとなる。

また、本発明によるエンドタブ１０及び１０′を用いた場合の利点として、比較的大きなタブ本体１１及び１１′を除去することにより、溶接ビードの外観検査がし易いということが挙げられる。また、別の利点としては、溶接開始時に発生し易い溶接欠陥の発生箇所がエンドタブ１０の窪み部１０ａ内となるので、開先溝部１６内での溶接欠陥、特にその第１の端部側に接近した箇所での溶接欠陥の発生が大巾に低減し得る点も挙げられる。

ところで、図１に示すエンドタブ１０及び１０′は必要に応じて従来のセラミック製のエンドタブとして利用することも可能であり、その場合にはエンドタブ１０及び１０′が図４において入れ替えられることになる。即ち、エンドタブ１０′はその窪み部１０ｂ′が開先溝部１６の第１の端部の開口と向かい合うように溶接用裏当て金１５の該当端部上に設置され、エンドタブ１０はその窪み部１０ｂが開先溝部１６の第２の端部の開口と向かい合うように溶接用裏当て金１５の該当端部上に設置されることになる。この場合、鋼性部材１２及び１２′はそれぞれのエンドタブ１０及び１０′の上面側に位置させられるので、エンドタブ１０及び１０′は従来のセラミック製のエンドタブとして機能することになる。勿論、エンドタブ１０及び１０′を従来のセラミック製のエンドタブとして使用しない場合には、エンドタブ１０及び１０′に窪み部１０ａ及び１０ａ′だけを形成して、窪み部１０ｂ及び１０ｂ′を排除することができる。

図５を参照すると、本発明によるエンドタブ２０が第２の実施形態として図示される。

エンドタブ２０は、セラミック製のタブ本体２１と、このタブ本体２１の底部に形成された切欠き部２１aに収容された鋼製層２２とから成り、鋼製層２２は適当な接着剤で切欠き部１１ａ内に固定される。なお、従来の場合にあっては、このようなエンドタブについては、その全体がセラミック製とされるが、本発明では、その一部が鋼製層２２で置き換えられたものとなる。

第１の実施形態の場合と同様に、タブ本体２１は、例えばセラミック原材料を図示するような形態に成形加工した後に燒結処理することによって構成され、また鋼製層２２は、例えば鋼素材をタブ本体１１の形態に合わせて適宜機械加工することによって構成される。

図５に示すように、エンドタブ２０には傾斜面２０ａが形成され、この傾斜面２０ａにはタブ本体２１と鋼製層２２との双方の材料が露出させられる。

図５のエンドタブ２０についても、例えば、図２に示すような梁フランジ１３及び１４の溶接のために溶接用裏当て金１５と共に使用することができる。なお、この場合にはエンドタブ２０の傾斜面２０ａの傾きは梁フランジ１３の傾斜端面と同じ傾きとされる。

次に、図６及び図７を参照して、図５に示すエンドタブ２０を用いるアーク溶接方法について説明する。

先ず、図６に示すように、梁フランジ１３及び１４と溶接用裏当て金１５とが図示されない適当な作業支持枠台上に第１の実施形態の場合と同様な態様で設置される。即ち、梁フランジ１３はその開先端面１３ａが梁フランジ１２の垂直端面１２ａと向かい合うように配置されて、その間に略Ｖ字形横断面の開先溝部１６が形成され、また溶接用裏当て金１５が開先溝部１６の底部を形成するように梁フランジ１３及び１４の下面に適用される。

次に、エンドタブ２０が２つ用意され、これらエンドタブ２０は図６に示すように梁フランジ１３の側面に接触させた状態で溶接用裏当て金１５上に設置させられ、このとき各エンドタブ２０はその傾斜面２０ａが梁フランジ１３の傾斜端面１３ａの延長面を為すように配置させられ、このため鋼製層２２は溶接用裏当て金１５に対して電気的に接触させられた状態となる。なお、第１の実施形態の場合と同様に、エンドタブ２０のそれぞれは図示されない適当なくランプ手段或いは導電性接着剤等を用いて溶接用裏当て金１５に対して適宜固定される。

次いで、図示されない自動アーク溶接機或いは半自動アーク溶接機が作動させられ、これにより溶接ワイヤ用の送給ヘッドが一方のエンドタブ２０、例えば第１の実施形態で定義された開先溝部１６の第１の端部側のエンドタブ２０の傾斜面２０ａの外方先端縁の上方に移動させられて所定高さに位置決めされる。続いて、送給ヘッドから溶接ワイヤが送給され、その先端がエンドタブ２０の傾斜面２０ａの外方先端縁に隣接した溶接用裏当て金１５の箇所に接触させられ、このとき溶接用裏当て金１５と溶接ワイヤとの間には所定電圧が印加されているので、過剰な短絡電流が流され、その結果、該溶接ワイヤの先端がジュール熱のために溶け、これにより溶接ワイヤと溶接用裏当て金１５及び／又は鋼製層２２との間にアークが発生させられる。

アーク発生後、溶接ワイヤには定常電流よりも小さな電流例えばクレータ電流が流される。一方、送給ヘッドは開先溝部１６の幅方向に振動されつつ該開先溝部１６の第１の端部の開口に向かって移動させられる。即ち、アークはエンドタブ２０の傾斜面２０ａに沿ってジグザグ状に開先溝部１６の第１の端部の開口に向かって移行させられる。この間、溶接ワイヤは送給ヘッドから所定の送り量で送給され、これにより溶融金属の初層としての溶融金属溜まりがエンドタブ２０の傾斜面２０ａに沿う溶接用裏当て金１５上の部分に形成されることになる。なお、図６では、そのような溶融金属溜まりが参照符号Ｍ２で示すように便宜的に黒ベタ領域として描かれている。

アークが開先溝部１６の第１の端部の開口に到達する頃には、アークの発生が安定させられ、溶接用裏当て金１５と溶接ワイヤとの間には定常電流が流される。一方、開先溝部１６の第１の端部側に接近した溶接用裏当て金１５並びに梁フランジ１３及び１４のそれぞれの部分は溶融金属溜まりＭ２及びアーク発生時の熱のために予熱される。

アークが開先溝部１６の第１の端部に到達すると、送給ヘッドの振動は開先溝部１６の底部幅に合わせられると共に溶接ワイヤの送給量及び送給ヘッドの移動速度も再調整され、梁フランジ１３及び１４に対する溶接作業が開始される。

図７に示すように、送給ヘッドが開先溝部１６の底部の幅方向に沿って振動されつつ開先溝部１６の第２の端部側に向かって移動させられると、即ちアークが開先溝部１６の長手方向に沿ってジグザグ状にその第２の端部側に向かって移行させられて他方のエンドタブ２０に到達すると、開先溝部１６の底部には溶融金属の初層即ち第１の溶融金属層が形成される。給送ヘッドが他方のエンドタブ２０の箇所まで到達したとき、アークは該他方のエンドタブ２０の鋼製層２２との間にも発生させられるので、開先溝部１６の第２の端部側での溶接欠陥の発生も低く抑えることができる。第１の溶融金属層のアークが第１の金属溶融層の形成が完了すると、溶接作業は一旦中止される。なお、図７では、第１の溶融金属層は便宜的に黒ベタ領域ML２として描かれている。

第１の溶融金属層ＭＬ２の形成後、溶接ワイヤ用の送給ヘッドは開先溝部１６の第１の端部の開口の上方に移動させられて所定高さに位置決めされる。続いて、送給ヘッドから溶接ワイヤが送給され、従来と同様な態様で溶接作業が行われ、第１の溶融金属層ＭＬ１上に第２の溶融金属層（図示されない）が形成される。このような溶接作業を繰り返すことにより、開先溝部１６内に溶融金属層が順次積層され、これにより該開先溝部１６内は溶融金属で充填されて溶接ビードが形成される。

溶接作業が完了した後、適当な工具でエンドタブ２０のそれぞれに衝撃を加えることにより、セラミック製のタブ本体２１のそれぞれは容易に除去することができる。タブ本体２１の除去後には、鋼製層２２だけが溶接用裏当て金１５の両端側に残されることになるが、しかし鋼製層２２はエンドタブ２０の全体に比べれば遥かに小さなものであり、鋼製層２２の除去作業は比較的容易なものとなる。

また、第１の実施形態の場合と同様に、本発明によるエンドタブ２０を用いた場合の利点として、比較的大きなタブ本体２１を除去することにより、溶接ビードの外観検査がし易いということが挙げられ、また別の利点としては、溶接開始時に発生し易い溶接欠陥の発生箇所がエンドタブ２０の傾斜面側２０ａとなるので、開先溝部１６内での溶接欠陥、特にその第１の端部側に接近した箇所での溶接欠陥の発生が大巾に低減し得る点も挙げられる。

また、第１の実施形態の場合と同様な理由のために、鋼製層２２の厚さについては、溶融金属層の初期の層に相当する厚さとされる。即ち、鋼製層２２の厚さは、好ましくは、溶融金属層の初層から数えて少なくとも３層分に相当する厚さとされる。

１０・１０′：エンドタブ
１０ａ・１０ｂ・１０ａ′・１０ｂ′：窪み部
１１・１１′：タブ本体
１２・１２′：鋼製層
１３：梁フランジ
１３ａ：傾斜端面
１４：梁フランジ
１４ａ：垂直端面
１５：溶接用裏当て金
１６：開先溝部
Ｍ１：溶融金属溜まり
ＭＬ１：第１の溶融金属層（溶融金属の初層）
２０：エンドタブ
２０ａ：傾斜面
２１：タブ本体
２１ａ：切欠き部
２２：鋼製層
Ｍ２：溶融金属溜まり
ＭＬ２：第１の溶融金属層（溶融金属の初層）

Claims (5)

1. 開先加工した母材の開先端面を別の母材に向かい合わせてその間に開先溝部を形成し、該開先溝部の底部を形成するように前記両母材に亘って溶接用裏当て金を配置し、アーク溶接によって該開先溝部に溶融金属層を順次積層させて前記両母材の溶接を行う際に、該溶接用裏当て金の上面に該開先溝部の一端部の外部側で前記両母材の少なくとも一方の母材の側面と接して設置させられるエンドタブであって、
   セラミック製のタブ本体と、前記エンドタブが前記所定位置に設置させられた際に、前記溶融金属層の初期の層に相当する該タブ本体の部分に形成された鋼製層とを具備したエンドタブを用いるアーク溶接方法であって、
   開先加工した母材の開先端面を別の母材に向かい合わせてその間に開先溝部を形成し、該開先溝部の底部を形成すべく前記両母材に前記溶接用裏当て金を適用する段階と、
   前記エンドタブの鋼製層が前記溶接用裏当て金の上面に接触しかつ前記開先溝部の一端を臨むように該エンドタブを該開先溝部の一端部の外部側で該溶接用裏当て金の上面の所定位置に導電性接着剤を用いて設置し、前記鋼製層を溶接用裏当て金に対して電気的に接触させる段階と、
   前記エンドタブの鋼製層に接近した個所で該鋼製層及び／又は前記溶接用裏当て金と溶接ワイヤとの間にアークを発生させ、該アークを前記開先溝部の他端部側に移行させつつ該開先溝部に溶融金属の初層を形成する段階とより成るアーク溶接方法。
2. 前記エンドタブにおいて、前記溶融金属層の初期の層が少なくとも初層の厚さ分に相当する厚さを持っていることを特徴とする請求項１のアーク溶接方法。
3. 前記エンドタブにおいて、前記タブ本体の底部側には切欠き部が形成され、前記鋼製層が該切欠き部に収容されていることを特徴とする請求項１または２のアーク溶接方法。
4. 前記エンドタブにおいて、前記鋼製層が前記タブ本体の底面側の少なくとも開先端面に対向する部分に延在していることを特徴とする請求項１または２のアーク溶接方法。
5. 前記エンドタブにおいて、前記タブ本体と前記鋼製層とにはその双方の材料を露出させた傾斜面が形成され、前記エンドタブが前記溶接用裏当て金の上面に設置された際に該傾斜面が前記開先端面の延長面を為すことを特徴とする請求項１のアーク溶接方法。

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