JP7010767B2 - 溶接構造物の製造方法及び溶接構造物 - Google Patents
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(1) 母材の表面に造形部を形成した溶接構造物を製造する溶接構造物の製造方法であって、
前記母材の表面に溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを層状に積層させて前記造形部となる積層部を形成する積層工程と、
前記積層部を切削して前記造形部に加工する切削工程と、
を含み、
前記積層工程において、少なくも最下層の溶着ビードを形成する際に、前記造形部が接合される前記母材の接合領域の外側に、前記造形部となる前記溶着ビードに連続させて前記造形部とならない入熱用の前記溶着ビードを形成し、
前記切削工程において、前記入熱用の溶着ビードを切削して前記母材の表面から除去する
溶接構造物の製造方法。
(2) 母材と、
前記母材の表面に形成され、溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードを積層した積層部を切削加工してなる造形部と、
を備え、
前記母材は、前記造形部が接合される前記母材の接合領域の外側に、前記積層部の一部を切削して前記母材の表面から除去した、前記溶着ビードのビード幅よりも大きな幅を有する切削領域を有する
溶接構造物。
図2に示すように、本構成の製造システム100は、積層造形装置11と、切削装置12と、積層造形装置11及び切削装置12を統括制御するコントローラ15と、を備える。
まず、製造システム100に、母材51をセットする。次いで、設定された層形状データから生成されるトーチ17の移動軌跡に沿って、積層造形装置11のトーチ17を溶接ロボット19の駆動により移動させながら、溶加材Mを溶融させ、図3に示すように、溶融した溶加材Mを母材51の表面55に供給する。これにより、母材51の表面55に複数の線状の溶着ビード61をそれぞれ平行に配列して各層を形成し、さらに各層を積層させて積層部57を形成する。
切削ロボット41を駆動させて金属加工工具45によって積層部57を切削加工し、母材51の表面55に板状の造形部53が立設された溶接構造物Wを形成する。具体的には、造形部53の両側面の外側に位置する積層部57を切削するとともに、母材51の表面55に形成した積層部57の入熱用の溶着ビード61aを切削して除去する。
(1) 母材の表面に造形部を形成した溶接構造物を製造する溶接構造物の製造方法であって、
前記母材の表面に溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを層状に積層させて前記造形部となる積層部を形成する積層工程と、
前記積層部を切削して前記造形部に加工する切削工程と、
を含み、
前記積層工程において、少なくも最下層の溶着ビードを形成する際に、前記造形部が接合される前記母材の接合領域の外側に、前記造形部となる前記溶着ビードに連続させて前記造形部とならない入熱用の前記溶着ビードを形成し、
前記切削工程において、前記入熱用の溶着ビードを切削して除去する
溶接構造物の製造方法。
この溶接構造物の製造方法によれば、熱影響部の範囲を広げ、熱影響部と熱の影響を受けていない部分との境界の軟化層を造形部から離れた位置にすることができる。したがって、板幅方向に沿う外力が造形部に作用した場合でも、大きな残留応力が存在する軟化層の位置で生じる引張応力を小さくすることができ、また、造形部での応力集中を抑えて造形部の疲労強度を改善することができる。
また、軟化層の位置を造形部から離すために形成する入熱用の溶着ビードは、積層部を切削して造形部に加工する際に併せて切削して除去するので、入熱用の溶着ビードを形成しても切削工程の手間を極力抑えることができる。
前記積層工程は、前記造形部の板幅方向において、前記母材の接合領域の外側に、前記入熱用の溶着ビードを、前記母材の接合領域の幅以上の範囲にわたって形成する(1)に記載の溶接構造物の製造方法。
この溶接構造物の製造方法によれば、軟化層の位置を造形部から十分に離すことができ、造形部の疲労強度を改善することができる。
前記造形部の板幅方向において、前記母材の接合領域の幅をW1、前記積層部の幅をW0、前記溶着ビードのビード幅をWb、前記入熱用の溶着ビードの数をnとしたときに、
W0-W1≧n×Wb
を満たすように、前記積層工程において、前記入熱用の溶着ビードを形成する(1)または(2)に記載の溶接構造物の製造方法。
この溶接構造物の製造方法によれば、十分な入熱用の溶着ビードを無駄なく形成して、造形部の疲労強度を改善することができる。
前記母材の表面に形成され、溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードを積層した積層部を切削加工してなる造形部と、
を備え、
前記母材は、前記造形部が接合される前記母材の接合領域の外側に、前記積層部の一部を切削して除去した、前記溶着ビードのビード幅よりも大きな幅を有する切削領域を有する
溶接構造物。
この溶接構造物によれば、母材における熱影響部の範囲が広げられ、熱影響部と熱の影響を受けていない部分との境界の軟化層が造形部から離れた位置にされる。したがって、板幅方向に沿う外力が造形部に作用した場合でも、大きな残留応力が存在する軟化層の位置で生じる引張応力を小さくすることができ、また、造形部での応力集中を抑えて造形部の疲労強度を改善することができる。
また、切削領域は、積層部を切削して造形部に加工する際に併せて切削して形成することができるので、切削領域を形成するための手間を極力抑えることができる。
前記切削領域は、造形部の板幅方向において、前記母材の接合領域の外側に、前記母材の接合領域の幅以上の範囲にわたって設けられている(4)に記載の溶接構造物。
この溶接構造物によれば、軟化層の位置を造形部から十分に離すことができ、造形部の疲労強度を改善することができる。
53 造形部
55 表面
57 積層部
61,61a 溶着ビード
M 溶加材
n 入熱用の溶着ビードの数
SA 切削領域
W 溶接構造物
W0 積層部の幅
W1 接合領域の幅
Wb ビード幅
Claims (5)
- 母材の表面に造形部を形成した溶接構造物を製造する溶接構造物の製造方法であって、
前記母材の表面に溶加材を溶融及び凝固させた溶着ビードを層状に積層させて前記造形部となる積層部を形成する積層工程と、
前記積層部を切削して前記造形部に加工する切削工程と、
を含み、
前記積層工程において、少なくも最下層の溶着ビードを形成する際に、前記造形部が接合される前記母材の接合領域の外側に、前記造形部となる前記溶着ビードに連続させて前記造形部とならない入熱用の前記溶着ビードを形成し、
前記切削工程において、前記入熱用の溶着ビードを切削して前記母材の表面から除去する
溶接構造物の製造方法。 - 前記造形部は、板状に形成され、
前記積層工程は、前記造形部の板幅方向において、前記母材の接合領域の外側に、前記入熱用の溶着ビードを、前記母材の接合領域の幅以上の範囲にわたって形成する請求項1に記載の溶接構造物の製造方法。 - 前記造形部は、板状に形成され、
前記造形部の板幅方向において、前記母材の接合領域の幅をW1、前記積層部の幅をW0、前記溶着ビードのビード幅をWb、前記入熱用の溶着ビードの数をnとしたときに、
W0-W1≧n×Wb
を満たすように、前記積層工程は、前記入熱用の溶着ビードを形成する請求項1または請求項2に記載の溶接構造物の製造方法。 - 母材と、
前記母材の表面に形成され、溶加材を溶融及び凝固させた複数の溶着ビードを積層した積層部を切削加工してなる造形部と、
を備え、
前記母材は、前記造形部が接合される前記母材の接合領域の外側に、前記積層部の一部を切削して前記母材の表面から除去した、前記溶着ビードのビード幅よりも大きな幅を有する切削領域を有する
溶接構造物。 - 前記造形部は、板状に形成され、
前記切削領域は、前記造形部の板幅方向において、前記母材の接合領域の外側に、前記母材の接合領域の幅以上の範囲にわたって設けられている請求項4に記載の溶接構造物。
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JP2018107905A JP7010767B2 (ja) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | 溶接構造物の製造方法及び溶接構造物 |
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JP2019209359A JP2019209359A (ja) | 2019-12-12 |
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EP4338881A1 (en) * | 2021-07-09 | 2024-03-20 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Fault-monitoring device, fault-monitoring method, welding assistance system, and welding system |
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---|---|---|---|---|
JP2014036971A (ja) | 2012-08-13 | 2014-02-27 | Babcock-Hitachi Co Ltd | 管体を管寄せに溶接する方法および管体が管寄せに溶接された溶接構造体 |
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