JP6623926B2 - 溶接構造物の製造方法及び溶接構造物 - Google Patents
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Description
本実施形態による溶接構造物の製造方法は、亀裂を有する面内ガセット継手を加工して、溶接構造物とする方法である。図1は、本実施形態で加工される面内ガセット継手10の斜視図である。面内ガセット継手10は、フランジ11と、フランジ11の端面に溶接されたガセット12とを備えている。フランジ11は、ガセット12との溶接部13の端部13aから延びる亀裂CRを有している。
フランジ11の亀裂CRを含む部分11aを除去する(ステップS1)。図3は、フランジ11から亀裂CRを含む部分11a(図1)を除去し、開先11Aを形成したときの面内ガセット継手の斜視図である。この例では、後述する補修溶接をしやすくするため、V形の断面を有する開先11Aを形成している。具体的には、開先11Aは、フランジ11の一方の面から他方の面に向かって、面積が徐々に小さくなる形状を有している。しかし、開先11Aの断面は、V形以外の形状であってもよい。
フランジ11の一方の面に開先11Aを覆う裏当て金14を隅肉溶接して接合部15(図4)を形成する(ステップS2)。以下、フランジ11の表裏の面のうち、裏当て金を取り付ける面を「裏面」と呼び、これと反対の面を「表面」と呼ぶ。
フランジ11の他方の面から開先11Aを補修溶接して溶接金属16(図5)を形成する(ステップS3)。図5は、溶接金属16を形成したときの面内ガセット継手の斜視図である。補修溶接の方法は特に限定されず、公知の方法で実施することができる。図5に示すように、溶接金属16の一部がフランジ11の端面から突出してもよい。
裏当て金14がフランジ11の端面から突出している部分を切断する(ステップS4)。図6は、裏当て金14を切断したときの面内ガセット継手の斜視図である。このとき、溶接金属16がフランジ11の端面から突出している部分も切断する。裏当て金14や溶接金属16がフランジ11の端面から突出していると、その部分に応力が集中しやすくなるためである。
接合部15をピーニングする(ステップS5)。より具体的には、接合部15の止端15a(図4)を全周にわたってピーニングする。なお、接合部15の止端15aとは、接合部15とフランジ11とが交わる線の部分を指す。
溶接金属16をピーニングする(ステップS6)。より具体的には、溶接金属16の止端16aを全周にわたってピーニングする。なお、溶接金属16の止端16aとは、溶接金属16とフランジ11とが交わる線の部分を指す。溶接金属16をピーニングすることで、溶接金属16の疲労強度を向上させることができる。
図7〜図9は、本実施形態による製造方法によって製造される溶接構造物100の構成を示す図である。図7は、溶接構造物100の表面を示す平面図である。図8は、図7のVIII−VIII線に沿った断面図である。図9は、溶接構造物100の裏面を示す平面図である。
第1の実施形態では、図9に示すように、加工後の溶接部13の端部13bが、x方向において、接合部15と重なっている構成を説明した。同じ効果は、端部13bと裏当て金14とが重なっている場合にも得られる。図10は、溶接構造物100の変形例である溶接構造物101の裏面を示す平面図である。この変形例においても、接合部15の一部がx方向において、フランジ11とガセット12との溶接部13と重なっている。この変形例では、加工後の溶接部13の端部13bが、x方向において、接合部15と重なるとともに裏当て金14とも重なっている。この構成によっても、応力集中しやすい端部13bが補強される。そのため、溶接構造物101の疲労強度を向上させることができる。
図12は、本発明の第2の実施形態による溶接構造物の製造方法を示すフロー図である。この製造方法は、第1の実施形態の溶接金属をピーニングする工程(図2のステップS6)に代えて、溶接金属をグラインダ処理する工程(ステップS7)を備えている。
図14は、本発明の第3の実施形態による溶接構造物の製造方法を示すフロー図である。本実施形態は、次の点で、第1の実施形態と異なっている。第1の実施形態では、裏当て金を隅肉溶接してから補修溶接を実施した(図2)。これに対し本実施形態では、裏当て金を仮止めし(ステップS8)、補修溶接を実施してから(ステップS3)、フランジと裏当て金とを隅肉溶接する(ステップS2)。
11 フランジ
CR 亀裂
11A 開先
12 ガセット
13 溶接部
13a、13b 端部
14 裏当て金
15 接合部
15a,15b 止端
16,26 溶接金属
16a 止端
100、101、102、200 溶接構造物
Claims (7)
- 溶接継手を加工して溶接構造物を製造する製造方法であって、
前記溶接継手は、第1部材と、前記第1部材の端面に溶接された第2部材とを備え、
前記第1部材は、前記第2部材との溶接部の端部から延びる亀裂を有し、
前記製造方法は、
前記第1部材の前記亀裂を含む部分に前記第1部材を貫通する開先を形成する工程と、
前記第1部材の一方の面に前記開先を覆う裏当て金を隅肉溶接して接合部を形成する工程と、
前記第1部材の他方の面から前記開先を補修溶接して溶接金属を形成する工程と、
前記溶接金属を形成後、前記接合部をピーニングする工程とを備え、
前記裏当て金を残しておく、溶接構造物の製造方法。 - 請求項1に記載の溶接構造物の製造方法であって、
前記溶接金属をピーニングする工程をさらに備える、溶接構造物の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の溶接構造物の製造方法であって、
前記溶接金属は、前記第1部材の前記他方の面から1mm以上突出している、溶接構造物の製造方法。 - 請求項1に記載の溶接構造物の製造方法であって、
前記溶接金属をグラインダ処理する工程をさらに備える、溶接構造物の製造方法。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載の溶接構造物の製造方法であって、
前記裏当て金は3mm以上の厚さを有する、溶接構造物の製造方法。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の溶接構造物の製造方法であって、
前記接合部の一部が、前記第1部材と前記第2部材との溶接線と平行な方向において、前記第1部材と前記第2部材との溶接部と重なっている、溶接構造物の製造方法。 - 第1部材と、
前記第1部材の端面に溶接された第2部材と、
前記第1部材の前記第2部材と溶接された端面から延びるとともに前記第1部材を厚さ方向に貫通する溶接金属と、
前記第1部材の一方の面で前記溶接金属を覆う裏当て金と、
前記第1部材の前記一方の面と前記裏当て金の端面とを接合する接合部とを備え、
前記接合部はピーニングされている、溶接構造物。
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