JPH0148112B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0148112B2 JPH0148112B2 JP20603684A JP20603684A JPH0148112B2 JP H0148112 B2 JPH0148112 B2 JP H0148112B2 JP 20603684 A JP20603684 A JP 20603684A JP 20603684 A JP20603684 A JP 20603684A JP H0148112 B2 JPH0148112 B2 JP H0148112B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- butt
- stretch
- thin plate
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/02—Seam welding; Backing means; Inserts
- B23K9/025—Seam welding; Backing means; Inserts for rectilinear seams
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
技術分野
本発明は、母材たる極薄肉板材同士を突き合わ
せて、その突合せ部に沿つて溶融溶接を行う方法
に係り、特に加熱による突合せ部の変形を防止し
て、良好な突合せ溶接を行うための方法に関する
ものである。 従来の技術及びその問題点 従来から、板厚が0.4mm程度以下の極薄肉の板
材を突き合わせて、溶融溶接を行うに際しては、
その突合せ部近傍を機械的に、例えば適宜の位置
決め治具で拘束しつつ、溶接を行うようにしてい
たが、溶接線に沿つた突合せ部そのものは拘束す
ることができず、そのため溶接熱源、例えばアー
クの加熱によつて突合せ部が変形してしまう問題
があつた。 これは、溶接方向と直角な方向においては、第
２図から明らかなように、加熱による母材２の自
由熱膨脹により母材端同士が主にラツプする変形
として現れ、また溶接方向においては、第３図に
示されるように、母材２の溶接方向に沿つた自由
熱膨脹部Ａが非熱影響部Ｂに引張応力を生じさ
せ、また自由熱膨脹部Ａが非熱影響部Ｂから圧縮
応力を受けることにより、主にウエービング変形
として現れることとなる。 溶接熱源の加熱による、このような変形のため
に、突合せ部が安定に拘束され得ず、従つて溶接
不良を引き起こすのである。また、加熱により突
合せ部が変形し易いために、適切な溶接条件の設
定が極めて難しく、従来においては極薄肉板材の
突合せ溶接に困難性がつきまとつていた。 解決手段 本発明は、このような従来の問題を解決するた
めに為されたものであり、その特徴とするところ
は、母材たる極薄肉板材同士を突合せ溶接するに
際して、その突合せ部にストレツチを与え、溶接
線方向のストレツチ量：Ｑが、次式(1)： Ｑ≧αT／10 ……(1) （但し、 α：母材の溶接膨脹率（１／℃） Ｔ：溶接直前の加熱によつて母材の変形抵抗が殆
どなくなる温度（℃）） を満足する状態下において溶接を行うようにした
ことにある。 すなわち、第１図に示すように、母材たる極薄
肉板材１０，１０を突合わせた後、それらの突合
せ部１２に矢印で示すストレツチ（引張応力）を
与え、そして、そのストレツチ量（引張ひず
み）：Ｑが上記(1)式を充たす条件下において、ア
ーク溶接等の所定の溶接手段１４にて突合せ部１
２に沿つて溶接を行うのである。 ここで、極薄肉板材１０としては、通常、板厚
が0.4mm程度以下の種々の金属製板材が用いられ
るのであり、突合せ部１２にストレツチを与える
手段としては、例えば突合せ部１２の両端部をク
ランプして引つ張るなど種々の方法が採用され得
る。 また、溶接手段１４としては、通常のアーク溶
接のみならず、プラズマ・アーク、ハイパルス・
アーク（直流アークに高周波電流を重畳させたも
の）、レーザなど各種の溶接方法を採用し得るが、
集束度の高い高エネルギー密度の熱源を用いれ
ば、熱影響部の幅が狭くなり、加熱による変形を
防止する上で更に都合が良い。 そして、このようにして突合せ部１２の溶接を
行えば、加熱による極薄肉板材１０の自由熱膨脹
による変形がストレツチ量：Ｑによつて効果的に
吸収されるため、その自由熱膨脹に起因する突合
せ部１２の変形が緩和され、適切な溶接を行い得
る溶接条件の幅が広くなるとともに、ラツプやウ
エービング等の溶接欠陥のない高品質の溶接部が
得られるのである。 なお、前記(1)式は、加熱による極薄肉板素材１
０の自由熱膨張による変形とストレツチ量：Ｑと
の関係について、本発明者らが種々検討を行なつ
た結果得られた実験式であつて、そのような(1)式
において、ストレツチ量：Ｑが小さ過ぎると、加
熱による極薄肉板材１０の自由熱膨脹による変形
を充分に吸収し得なくなり、突合せ部１２に変形
を生じてしまうため、溶け落ちが惹起されたり、
重なりが生じ、また溶融不足による融合不良や融
合不足が惹起されるようになるところから、スト
レツチ量：Ｑは前記(1)式を満足するように設定す
る必要がある。 次に、本発明の一実施例を示すが、これは飽く
までも例示であり、本発明が以下の記載によつて
何等限定的に解釈されるべきものでないことは言
うまでもないところである。 実施例 母材として板厚0.2mmのチタン板を用い、第１
表に示す溶接条件にて、各種ストレツチ量の下で
突合せ溶接を行つた。なお、チタン板の線膨脹率
（α）は8.9×10-6（１／℃）であり、溶接直前の
加熱によつて母材が変形され易くなる加熱温度は
約1000℃である。溶接板材に与えたストレツチ量
をストレインゲージで測定し、各種ストレツチ量
に対する溶接結果を、下記第２表に示す。
せて、その突合せ部に沿つて溶融溶接を行う方法
に係り、特に加熱による突合せ部の変形を防止し
て、良好な突合せ溶接を行うための方法に関する
ものである。 従来の技術及びその問題点 従来から、板厚が0.4mm程度以下の極薄肉の板
材を突き合わせて、溶融溶接を行うに際しては、
その突合せ部近傍を機械的に、例えば適宜の位置
決め治具で拘束しつつ、溶接を行うようにしてい
たが、溶接線に沿つた突合せ部そのものは拘束す
ることができず、そのため溶接熱源、例えばアー
クの加熱によつて突合せ部が変形してしまう問題
があつた。 これは、溶接方向と直角な方向においては、第
２図から明らかなように、加熱による母材２の自
由熱膨脹により母材端同士が主にラツプする変形
として現れ、また溶接方向においては、第３図に
示されるように、母材２の溶接方向に沿つた自由
熱膨脹部Ａが非熱影響部Ｂに引張応力を生じさ
せ、また自由熱膨脹部Ａが非熱影響部Ｂから圧縮
応力を受けることにより、主にウエービング変形
として現れることとなる。 溶接熱源の加熱による、このような変形のため
に、突合せ部が安定に拘束され得ず、従つて溶接
不良を引き起こすのである。また、加熱により突
合せ部が変形し易いために、適切な溶接条件の設
定が極めて難しく、従来においては極薄肉板材の
突合せ溶接に困難性がつきまとつていた。 解決手段 本発明は、このような従来の問題を解決するた
めに為されたものであり、その特徴とするところ
は、母材たる極薄肉板材同士を突合せ溶接するに
際して、その突合せ部にストレツチを与え、溶接
線方向のストレツチ量：Ｑが、次式(1)： Ｑ≧αT／10 ……(1) （但し、 α：母材の溶接膨脹率（１／℃） Ｔ：溶接直前の加熱によつて母材の変形抵抗が殆
どなくなる温度（℃）） を満足する状態下において溶接を行うようにした
ことにある。 すなわち、第１図に示すように、母材たる極薄
肉板材１０，１０を突合わせた後、それらの突合
せ部１２に矢印で示すストレツチ（引張応力）を
与え、そして、そのストレツチ量（引張ひず
み）：Ｑが上記(1)式を充たす条件下において、ア
ーク溶接等の所定の溶接手段１４にて突合せ部１
２に沿つて溶接を行うのである。 ここで、極薄肉板材１０としては、通常、板厚
が0.4mm程度以下の種々の金属製板材が用いられ
るのであり、突合せ部１２にストレツチを与える
手段としては、例えば突合せ部１２の両端部をク
ランプして引つ張るなど種々の方法が採用され得
る。 また、溶接手段１４としては、通常のアーク溶
接のみならず、プラズマ・アーク、ハイパルス・
アーク（直流アークに高周波電流を重畳させたも
の）、レーザなど各種の溶接方法を採用し得るが、
集束度の高い高エネルギー密度の熱源を用いれ
ば、熱影響部の幅が狭くなり、加熱による変形を
防止する上で更に都合が良い。 そして、このようにして突合せ部１２の溶接を
行えば、加熱による極薄肉板材１０の自由熱膨脹
による変形がストレツチ量：Ｑによつて効果的に
吸収されるため、その自由熱膨脹に起因する突合
せ部１２の変形が緩和され、適切な溶接を行い得
る溶接条件の幅が広くなるとともに、ラツプやウ
エービング等の溶接欠陥のない高品質の溶接部が
得られるのである。 なお、前記(1)式は、加熱による極薄肉板素材１
０の自由熱膨張による変形とストレツチ量：Ｑと
の関係について、本発明者らが種々検討を行なつ
た結果得られた実験式であつて、そのような(1)式
において、ストレツチ量：Ｑが小さ過ぎると、加
熱による極薄肉板材１０の自由熱膨脹による変形
を充分に吸収し得なくなり、突合せ部１２に変形
を生じてしまうため、溶け落ちが惹起されたり、
重なりが生じ、また溶融不足による融合不良や融
合不足が惹起されるようになるところから、スト
レツチ量：Ｑは前記(1)式を満足するように設定す
る必要がある。 次に、本発明の一実施例を示すが、これは飽く
までも例示であり、本発明が以下の記載によつて
何等限定的に解釈されるべきものでないことは言
うまでもないところである。 実施例 母材として板厚0.2mmのチタン板を用い、第１
表に示す溶接条件にて、各種ストレツチ量の下で
突合せ溶接を行つた。なお、チタン板の線膨脹率
（α）は8.9×10-6（１／℃）であり、溶接直前の
加熱によつて母材が変形され易くなる加熱温度は
約1000℃である。溶接板材に与えたストレツチ量
をストレインゲージで測定し、各種ストレツチ量
に対する溶接結果を、下記第２表に示す。
【表】
させたアーク溶接
【表】
上記の結果から明らかなように、上記のような
極薄肉のチタン板の突合せ溶接は、従来では不可
能に近かつたのであるが、本発明に従つて、
αT／10＝8.9×10-4よりも大なるストレツチ量：
Ｑを溶接管に与えた結果（No.１〜３）、歪の少な
い良好な溶接部が得られた。 一方、αT／10＝8.9×10-4よりも小なるストレ
ツチ量：Ｑにおいて、同様な突合せ溶接を行つた
場合（No.４〜６）にあつては、溶接部に溶け落
ち、重合、融合不良、融合不足などが間欠的に発
生して、良好な溶接部が得られず、溶接が困難で
あつた。 発明の効果 以上詳記したように、本発明の溶接方法に従え
ば、溶接時の加熱に起因する自由熱膨脹による変
形がストレツチ量によつて吸収されるため、突合
せ部の変形が緩和されて従来では困難視されてい
た極薄肉板材の突合せ溶接が可能となり、高品質
の溶接部が得られる効果を奏し得たのである。
極薄肉のチタン板の突合せ溶接は、従来では不可
能に近かつたのであるが、本発明に従つて、
αT／10＝8.9×10-4よりも大なるストレツチ量：
Ｑを溶接管に与えた結果（No.１〜３）、歪の少な
い良好な溶接部が得られた。 一方、αT／10＝8.9×10-4よりも小なるストレ
ツチ量：Ｑにおいて、同様な突合せ溶接を行つた
場合（No.４〜６）にあつては、溶接部に溶け落
ち、重合、融合不良、融合不足などが間欠的に発
生して、良好な溶接部が得られず、溶接が困難で
あつた。 発明の効果 以上詳記したように、本発明の溶接方法に従え
ば、溶接時の加熱に起因する自由熱膨脹による変
形がストレツチ量によつて吸収されるため、突合
せ部の変形が緩和されて従来では困難視されてい
た極薄肉板材の突合せ溶接が可能となり、高品質
の溶接部が得られる効果を奏し得たのである。
第１図は、本発明方法の具体的な実施形態を概
念的に示す説明図であり、第２図及び第３図は、
それぞれ従来において突合せ部に生じる変形の発
生メカニズムを説明するための図である。 １０：極薄肉板材、１２：突合せ部、１４：溶
接手段。
念的に示す説明図であり、第２図及び第３図は、
それぞれ従来において突合せ部に生じる変形の発
生メカニズムを説明するための図である。 １０：極薄肉板材、１２：突合せ部、１４：溶
接手段。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 母材たる極薄肉板材同士を突き合わせ、その
突合せ部に沿つて溶接を行う方法にして、 該突合せ部にストレツチを与え、溶接線方向の
ストレツチ量：Ｑが、次式： Ｑ≧αT／10 （但し、 α：母材の線膨脹率（１／℃） Ｔ：溶接直前の加熱によつて母材の変形抵抗が殆
どなくなる温度（℃）） を満足する状態下において溶接を行うことを特徴
とする極薄肉板材の突合せ溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20603684A JPS6186074A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 極薄肉板材の突合せ溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20603684A JPS6186074A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 極薄肉板材の突合せ溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6186074A JPS6186074A (ja) | 1986-05-01 |
| JPH0148112B2 true JPH0148112B2 (ja) | 1989-10-18 |
Family
ID=16516833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20603684A Granted JPS6186074A (ja) | 1984-10-01 | 1984-10-01 | 極薄肉板材の突合せ溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6186074A (ja) |
-
1984
- 1984-10-01 JP JP20603684A patent/JPS6186074A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6186074A (ja) | 1986-05-01 |
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