JPH0211279A - 電子ビーム溶接による角鋼管の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、鉄骨建築物の柱等として用いられる角鋼管
を４枚の鋼板の電子ビーム溶接により製造する方法に関
するものである。

〔従来の技術〕

従来、鉄骨建築物の柱等として用いられる角鋼管の製造
方法の一つとして、特公昭５０−３５４８７号公報によ
り公表されているように、４枚の鋼板を溶接により結合
して角鋼管を製造する方法が知られている。

４枚の鋼板を溶接により結合して角鋼管を製造する場合
、各鋼板のシーム溶接を電子ビーム溶接により行なえば
、鋼板の板厚が厚くなるほど板厚に対する溶接量の割合
が減少するので、溶接コストが低減する。しかし一方の
ｗ４Ｆｊ、の平面に他方の鋼板における板面に直角な端
間を接合してその接合部を電子ビーム貫ｉＪ１溶接する
と、第１Ｏ図に示すように、貫通した電子ビームにより
角鋼管の内面が…傷１１を受ける可能性が強い。

この対策として、特開昭５９−１５６５８５号公報によ
り公表されているように、一方の鋼板における側部の内
側に、その鋼板の端面に向かって板厚が漸減するように
傾斜する内側斜面を設け、他方の鋼板にその内側斜面と
同−傾斜角の傾斜端面を設け、その傾斜端面と内側斜面
とを接合し、各斜面による傾斜接合部を電子ビームＦｔ
ｉｆｆｌ溶接により結合して角鋼管を製造することが考
えられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、２枚の鋼板の接合部を、その接合部に沿
って移動される電子銃により電子ビーム貫通溶接を行な
う場合、各鋼板は長尺であるので溶接熱により変形し、
そのため高精度の角鋼管を製造することができないとい
う問題がある。

また４枚のｍ板の傾斜接合部を電子ビーム貫通溶接によ
り結合して角鋼管を製造する場合、前記１１ｆｔ斜接合
部を貫通したビームが、鋼板の内面に当たってその鋼板
の内面を削り取るので、角鋼管の品質が低下し、しかも
鋼板の接合部の裏側に健全な裏波ビードを形成できない
可能性がある。

この発明は、溶接熱による鋼板の変形を防止しながら、
角鋼管構成用鋼板を電子ビーム溶接により健全にシーム
溶接することができ、かつ鋼板内面（母材内面）にＭｉ
ｆｆｉビームにより傷がつけられるのを防止しながら、
角鋼管構成用鋼板を電子ビーム溶接することができる電
子ビーム溶接による角鋼管の製造方法を提供することを
目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、この発明の電子ビーム溶接
による角鋼管の製造方法においては、４枚の鋼板を接合
して溶接により結合することにより角鋼管を製造する方
法において、隣り合う一方のｗ４仮１における巾方向の
端部の内側に、その鋼板１の巾方向端間に向かって板厚
が漸減するように傾斜する内側斜面２を設け、隣り合う
他方の鋼板３における巾方向の端部に、前記内側斜面２
と同−傾斜角の傾斜端面４を設け、前記内側斜面２と傾
斜端面４とを接合させた状態で、隣り合う鋼板１．３の
内面の隅部に、仮付は用連続隅肉溶接を施して溶接肉盛
５を形成するか、または裏当金６を配置して板付溶接７
により固定し、次に前記鋼板１の内側斜面２および鋼板
３の（９斜端面４の接合部と、前記溶接肉盛５または裏
当金６とに電子ビームを貫；ｍさせて、電子ビーム溶接
により各鋼板を結合すると共に、前記溶接肉盛５および
裏当金６の部分に裏波ビードを形成する。

また鋼板の接合部に電子ビームを貫通させると共に、電
子ビームの先端部を裏当金６内に止める方法もある。

さらにまた、すべて同一角度の（９斜端面を有する同一
種類の４枚の鋼板を使用して角鋼管を製造するために、
４枚の鋼板１０の巾方向両端部に、それぞれ板面に対し
４５°の角度で傾斜する傾斜端面４を設ける。

〔作　用〕

角鋼管を構成する鋼板１．３の接合部の内側隅部が連続
隅肉溶接または板付溶接された裏当金６を介して仮付け
されているので、各鋼板１１．３の接合部を、その接合
部の長手方向に連続して電子ビーム溶接する場合、各鋼
板１，３の溶接熱による変形が抑制される。また電子ビ
ームを各鋼板１１３の接合部に貫通させ、かつ電子ビー
ムの先端を裏当金６内に止める場合は、電子ビーム溶接
によるスパイク欠陥が発生することがあっても、そのス
パイク欠陥は裏当金６内に発生する。

〔実施例〕

次にこの発明を図示の例によって詳細に説明する。

第１図はこの発明の実施例において用いられる角鋼管構
成用鋼板を示すものであって、角鋼管の対向する２辺を
構成する一対の綱板ｌにおける巾方向の両端部の内側に
、その綱板１の巾方向端面に向かって板厚が漸減するよ
うに傾斜する内側斜面２が設けられ、かつ角鋼管の対向
する他の２辺を構成する一対の鋼板３におけるｌ】方向
の両端部に、前記内側斜面２と同一傾斜角で鋼板３の外
面から内面に向かって鋼板中間側に偏位するように傾斜
する傾斜端面４が設けられている。

次に第１図に示す４枚の鋼板を使用して角鋼管を製造す
るこの発明の第１実施例について説明する。

まず第２図に示すように、隣り合う一方の鋼板１の内側
斜面２に他方の鋼板３の傾斜端面４を接合した状態で、
隣り合う鋼板１．３の内面の隅部に、鋼板全長にわたっ
て仮付は用連続隅肉溶接を施して溶接肉盛５を形成し、
次に第３図に示すように、各ｔＩ２１板１，３の接合部
の外側に配置された電子銃８をその接合部に沿って移動
させ、その電子銃８から発射される電子ビームを、前記
接合部および溶接肉盛５に貫通させて、鋼板１．３の接
合部を電子ビーム貫通による溶接金属９を介して結合す
ると共に、前記溶接肉盛５の部分に健全な裏波ビードを
形成し、このように健全な裏波ビードを有する電子ビー
ム溶接を反復して行なって、第４図に示すような角鋼管
を製造する。

第１実施例の場合は、鋼板１．３の隅肉溶接による仮付
けによって、電子ビーム溶接の熱による鋼板１．３の変
形を抑制することができ、かつ隣り合う鋼板１．３の内
面の隅部に連続隅肉溶接による溶接肉盛５が存在するの
で、鋼板１，３の接合部および溶接肉盛５に電子ビーム
を貫通させて電子ビーム）容接を行なう場合、電子ビー
ムが溶接肉盛５における鋼板内面から離れた部分を通過
し、そのため鋼板内面すなわち母材内面に電子ビームに
より傷がつけられるのを防止することができる。

次に第１図に示す４枚の鋼板を使用して角鋼管を製造す
る請求項３記戦の発明の実施例について説明する。

まず第５図に示すように、隣り合う一方の１４４５１の
内側斜面２に他方の鋼板３の傾斜端面４を接合した状態
で、隣り合う鋼板１．３の内面の隅部に、鋼板全長にわ
たって連続して延長するほぼ３角形断面の鋼製裏当金６
を当接して板付溶接７により固着する。

次に第６図に示すように、前記各鋼板１，３の接合部の
外側に配置された電子銃８をその接合部に沿って移動さ
せ、各鋼板１．３の接合部に電子ビーｌ、を貫通させる
と共に、電子ビームの先端を裏当金６内に止めて電子ビ
ー１．／８接を行ない、鋼板１，３の接合部を電子ビー
ム溶接による溶接金属９を介して一体に結合し、このよ
うな電子ビーム溶接を反復して行なって、第７図に示す
ような角鋼管を特徴する 請求項３記載の発明の実施例の場合は、各ｔ１２Ｉ板１
．３に対する裏当金６の仮付溶接７によって、電子ビー
ム溶接の熱による鋼板１．３の変形を抑制することがで
き、さらに電子ビームの先端は裏当金６内を裏当金長手
方向に移動するので、電子ビーム先端通過部にスパイク
欠陥１２が発生することがあっても、そのスパイク欠陥
の位置は角鋼管の強度に悪影響を及ぼさない裏当金６で
あり、したがって、角鋼管の強度を低下させることはな
い。

次にこの発明の他の実施例について説明する。

第５図に示した裏当金６として比較的小断面のものを使
用し、電子ビー１、を鋼板の接合部および裏当金６に貫
通させて電子ビーム溶接を行なう。

この実施例の場合は、裏当金６に健全な裏波ビードが形
成される。

この発明を実施して角鋼管を製造する場合、第８図に示
すように、巾方向の一端部に内側斜面２を設けると共に
巾方向の他端部に傾斜端面４を設けた４枚の鋼板１０、
あるいは第９図に示すように、巾方向の両端部にそれぞ
れ板面に対し４５°の角度で傾斜する傾斜端面４を設け
た４枚の鋼板１１０を使用して、第１実施例ないし第３
実施例の場合と同様にして角鋼管を製造してもよい。こ
の場合は、１種類の４枚の鋼板１０を使用して角鋼管を
製造することができる。また電子銃８を固定し鋼板を移
動させて電子ビーム溶接を行なってもよい。

〔発明の効果〕

この発明は、前述のように構成されているので、以下に
記載するような効果を奏する。

隣り合う鋼板１，３の接合部の内側隅部が、仮付は用達
続隅肉冷接または仮付溶接された裏当金６を介して結合
されているので、各鋼板１，３の接合部を、その接合部
の長手方向に連続して電子ビーム溶接によりシーム溶接
していく場合、各鋼板１．３の溶接熱による変形を抑制
して、高精度の角鋼管を製造することができ、かつ前記
仮付は用連続隅肉溶接による溶接肉盛５および裏当金６
は、各鋼板］、３の内側隅部に配置され、前記接合部の
外側縁部は全長にわたって露出しているので、電子銃８
を接合部の外側縁部に倣って移動させて、高精度の電子
ビーム溶接を行なうことができる。

また電子ビームが鋼板相互の接合部と溶接肉盛５または
裏当金６とを貫通する場合は、電子ビームが溶接肉盛５
および裏当金６における鋼板内面から離れた部分をｉｉ
ｌ遇するので、電子ビームによって鋼板内面に傷がつけ
られるのを防止することができると共に、前記溶接肉盛
５および裏当金６に健全な裏波ビードを形成することが
できる。

また電子ビーｌ、の先端が裏当金６内にとどまる場合は
、電子ビーム先端通過部にスパイク欠陥１２が発生する
ことがあっても、そのスパイク欠陥の位置は角鋼管の強
度に悪影響を及ぼさない裏当金６であり、したがって、
角鋼管の強度を低下させることはない。さらにまた、４
枚の鋼板１０の巾方向両端部に、それぞれ板面に対し４
５°の角度で傾斜する傾斜端面４を設けることにより、
すべて同一角度の傾斜端面４を有する同一種類の４枚の
鋼板１０を使用して角鋼管を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すものであって、第１図は
角鋼管の製造に用いられる４枚の鋼板を示す斜視図であ
る。第２図ないし第４図はこの発明の第１実施例を示す
ものであって、第２図は２枚のｗ４板を接合して連続隅
肉溶接した状態を示す断面図、第３図は２枚の鋼板を電
子ビーム溶接した状態を示す断面図、第４図は完成した
角鋼管を示す断面図である。第５図ないし第７図は請求
項３記叔の発明の実施例を示すものであって、第５図は
２枚の鋼板の接合部に裏当金を配置して仮付溶接した状
態を示す断面図、第６図は電子ビームを２枚のｍ仮の接
合部に貫抽させ裏当金に貫通させないで鋼板を電子ビー
ム溶接した状態を示す断面図、第７図は完成した角鋼管
を示す断面図である。第８図および第９図はこの発明を
実施する場合に使用できる鋼板の他の例を示す斜視図で
ある。 第１０図は角鋼管を構成する鋼板の内面が電子ビームに
よる…傷を受けた状態を示す断面図である。 図において、１は鋼板、２は内側斜面、３は鋼板、４は
傾斜端面、５は溶接肉盛、６は裏当金、７は仮付溶接、
８は電子銃、９は溶接金属、１０はｔ１２ｉ＋反である
。 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）４枚の鋼板を接合して溶接により結合することに
   より角鋼管を製造する方法において、隣り合う一方の鋼
   板１における巾方向の端部の内側に、その鋼板１の巾方
   向端面に向かって板厚が漸減するように傾斜する内側斜
   面２を設け、隣り合う他方の鋼板３における巾方向の端
   部に、前記内側斜面２と同一傾斜角の傾斜端面４を設け
   、前記内側斜面２と傾斜端面４とを接合させた状態で、
   隣り合う鋼板１、３の内面の隅部に仮付け用連続隅肉溶
   接を施して、溶接肉盛５を形成し、次に前記鋼板１の内
   側斜面２と鋼板３の傾斜端面４との接合部および前記溶
   接肉盛５に電子ビームを貫通させて、電子ビーム溶接に
   より各鋼板を結合すると共に前記溶接肉盛５の部分に裏
   波ビードを形成する電子ビーム溶接による角鋼管の製造
   方法。
2. （２）４枚の鋼板を接合して溶接により結合することに
   より角鋼管を製造する方法において、隣り合う一方の鋼
   板１における巾方向の端部の内側に、その鋼板１の巾方
   向端面に向かって板厚が漸減するように傾斜する内側斜
   面２を設け、隣り合う他方の鋼板３における巾方向の端
   部に、前記内側斜面２と同一傾斜角の傾斜端面４を設け
   、前記内側斜面２と傾斜端面４とを接合させた状態で、
   隣り合う鋼板１、３の内面の隅部に裏当金６を配置して
   仮付溶接７により固定し、次に前記鋼板１の内側斜面２
   と鋼板３の傾斜端面４との接合部および前記裏当金６に
   電子ビームを貫通させて、電子ビーム溶接により各鋼板
   を結合すると共に前記裏当金６の部分に裏波ビードを形
   成する電子ビーム溶接による角鋼管の製造方法。
3. （３）電子ビームは各鋼板１、３の接合部を貫通し裏当
   金６を貫通しない請求項２記載の電子ビーム溶接による
   角鋼管の製造方法。
4. （４）４枚の鋼板１０の巾方向両端部に、それぞれ板面
   に対し４５゜の角度で傾斜する傾斜端面４が設けられて
   いる請求項１、２または３記載の電子ビーム溶接による
   角鋼管の製造方法。