JPH03258489A

JPH03258489A - エンクローズアーク溶接方法

Info

Publication number: JPH03258489A
Application number: JP5471390A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakano; 中野　俶明; Katsushi Nishimura; 西村　勝士; Kiyoshi Konno; 今野　潔
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1991-11-18
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2714471B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は鉄筋等の棒状の被溶接材をその開先面間に適長
間隔をおいて配置し、開先面間の領域に当材をあてがっ
たた状態でエンクローズ溶接するエンクローズアーク溶
接方法に関する。

［従来の技術］エンクローズアーク溶接法においては、接合しようとす
る２本の鉄筋を適当な開先間隔を設けて同軸的に配置し
、その開先面間の領域を一部に開口部を有して囲繞する
銅当金を配置し、更にこの銅当金の内面奥部、即ち、鉄
筋の開先面及び銅当金で囲まれた開先空間の裏部に金属
製の当材を配置する。次いで、前記開口部を介して前記
開先空間内に消耗溶接電極を挿入し、その開先空間の奥
部の底部からアーク形成を開始する。そして、このアー
クにより前記溶接電極を溶融させると共に、鉄筋の開先
面を溶融させ、発生スラグを開先外に排除しつつ、開先
空間に溶接金属を充填して継手を完成させる。このエン
クローズアーク溶接法は、鉄筋の継手工法として、狭隘
部への適用に極めて優れている等の利点がある。

一方、セルフシールドアーク溶接法においては、フラッ
クス入りワイヤを使用して生成するスラグにより溶融部
をシールドするものであり、外部からシールドガスを供
給しないで鉄筋を溶接する。

このフラックス入りワイヤは、大気を遮断するためのガ
ス発生剤、スラグ生成剤、脱酸剤及び脱窒剤等からなる
フラックスを鋼製の外皮内に充填したものである。この
セルフシールドアーク溶接方法は、溶接装置が簡素であ
り、持ち運びが容易であると共に、風の影響を受けにく
いという利点があるため、屋外の溶接に適している。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、エンクローズアーク溶接法においては、
耐火材等の中の非導電性の当材を用いて溶接開始時にア
ークを生成させる場合、通常、開先空間の奥部の開先面
との間でアークを発生させるが、アークが発生しにくい
ときには、ワイヤ先端が鉄筋の開先面を滑り、開先空間
の裏部に配置された当材に当接してワイヤが曲がり、ワ
イヤの変形によりアークの起動ができないことが多い。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
溶接開始時に確実にアークを発生させることができ、溶
接ワイヤの変形を防止し、溶接作業性を向上させること
ができるエンクローズアーク溶接方法を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係るエンクローズアーク溶接方法は、棒状をな
す１対の被溶接材を、その接合端部の開先面間に所定の
開先間隔を設けて配置し、前記開先面間の領域を一部に
開口部を有して取り囲む当材を配置し、前記開口部から
溶接ワイヤを前記開先面間に挿入してアークを形成する
ことにより溶接するエンクローズアーク溶接方法におい
て、前記当材として、１１００℃以上の軟化点を有する
と共に導電性を有するものを使用することを特徴とする
。

［作用コ本発明においては、被溶接材の開先面間の領域を取り囲
むようにして当材を配設する。そして、溶接ワイヤをこ
の開先空間に挿入して溶接ワイヤと被溶接材との間にア
ーク電圧を印加すると、開先空間の奥部に配置された当
材が導電性を有しているため、アークが確実に且つ容易
に発生する。

そして、例えば、前記当材の近傍にて一方の被溶接材側
から溶接金属を盛って橋絡部を形成する。

この場合に、開先の奥側に当材を配設しであるから、溶
接開始時に被溶接材の接合面の端部が溶着することばな
い。また、この当材を利用して被溶接材の接合面間に容
易に橋絡部を設けることができる。

また、当材は軟化点が１１００°Ｃ以上の耐火性を有す
る材料で成形されているので、アーク熱で溶融した溶融
金属と接してもスラグを介して、その溶融金属を保持す
ることが可能で、最も欠陥が発生しやすい溶接開始部の
健全性を向上させることが容易となる。また、溶接後に
は当材は除去されるので溶接部の外観及び性状を容易に
目視観察することができ、欠陥の有無を判定することも
できる。

しかも、耐火物製当材に接触した溶接部の接触面は滑ら
かであるから、美麗な溶接部が得られる。

［実施例コ以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。第１図（ａ）乃至（ｅ）は本発明の実施例に係
るエンクローズアーク溶接方法を工程順に示す模式図、
第２図は第１図（ａ）の■−■線による断面図である。

上方の鉄筋１１と下方の鉄筋１２とは、その接合面が軸
方向に対して実質的に垂直であり、従って、鉄筋１１．
１２をその軸方向を一致させて垂直に配置すると、両接
合面は略々水平に且つ平行に対向する。銅当金１４は水
平断面がコ字形をなし、主鉄筋１１と平鉄筋１２との間
に形成される開先空間１５を中心として鉄筋１１．１２
を抱くようにして配設される。両鉄筋１１．１２はその
対向端部にてその軸心が一致するようにいずれも銅当金
１４に固定された１対のクランパ（図示せず）に握持さ
れており、この銅当金１４及びクランパを介して上下に
対向して配設される。

鉄筋１１．１２間の開先空間１５の背後の銅当金１４に
は凹所１６が形成されており、当材１３が下方の鉄筋１
２の裏側の側周面に接触して凹所１６内に配設されてい
る。この当材１３は銅当金１４を水平方向に貫通するボ
ルト１７によりその背後から下方鉄筋１２に対して押付
けられて固定されている。

当材１３は、第３図に示すように、平面視でＵ字形をな
し、電気比抵抗が５　×１０−’Ω・開以下の導電性を
有する材料で成形されている。これは、例えば、セラミ
ックスに導電性を有する黒鉛粉末を混合して焼成したも
の等、種々のものを使用することができる。また、この
当材１３の厚さは例えば３ｍｍ以上であり、Ｕ字形の内
面底と、Ｕ字形先端との間の距離はＵ字形内面の湾曲半
径の約２倍にすることが好ましい。更に、この当材１３
の幅は開先間隔の１．５倍以上にすることが好ましい。

当材の厚さが３ｍ１未満の場合には溶接金属との接触に
より加熱溶損し易く、溶接金属の保持が困難となる。深
さを半径の略２倍以上とするのは被溶接鉄筋の周囲を可
及的に長（囲繞して溶接金属の保持を容易ならしめるた
めであり、当材の幅が開先間隔の１．５倍未満では取付
位置が開先に対して軸方向にずれた場合に溶接金属の漏
れが生じ易くなるためである。

このようにして、主鉄筋１１、平鉄筋１２、当材１３及
び銅当金１４を配置した後、第１図（ａ）に示すように
、ワイヤ１８を銅当金１４のコ字開放側から開先空間１
５内に挿入し、当材１３の近傍（開先空間１５の奥側）
から溶接を開始する。

つまり、先ず、下方鉄筋１２の接合面における当材１３
の手前５乃至６ｗＩｍの位置にてアークをスタートさせ
、直ちに、下方鉄筋１２の接合面と当材１３とのコーナ
一部にアークを移動させ、アークを短くしながら、セミ
ウィービングを実施し、溶融金属の盛り上がりを待つ。

この場合に、溶接ワイヤ１８としては前述の組成のセル
フシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを使用する
。

そして、第１図（ｂ）に示すように、溶融金属２０を当
材１３を利用し下方鉄筋１２の接合面上に盛り付けてい
く。この場合に、生成するスラグ２１は溶融金属２０上
に浮遊する。そして、上方鉄筋１１の接合面（上関先）
と溶融金属２０との間隔が２乃至３　ｍ＋＋になったと
きにセミウィービングを停止し、アークを静止させて上
関先の角部を溶融させ、橋絡させる。

主鉄筋１１と平鉄筋１２とが橋絡した後は、第１図（Ｃ
）に示すように、セミウィービングを行いながら、発生
スラグを上方鉄筋１１と当材１３との間の間隙を利用し
て開先外に排出しつつ、ワイヤ１８を上方及び下方に交
互に向けて上聞先側と下関先側の溶は込みを確保する。

このようにして、第１図（ｄ）及び第１図（ｅ）に示す
ように、開先の最前部まで溶融金属２０の積層を継続す
る。

次いで、アークを中止し、溶融金属２０を冷却させて凝
固させた後、前記クランパを外し、当材１３を溶接部か
ら離脱させて、溶接を終了する。

本実施例においては、当材１３として、導電性を有する
ものを使用しているから、アークの形成が容易であり、
アークを円滑に且つ確実に形成することができる。従っ
て、溶接作業を円滑に開始することができる。

また、銅当金１４の奥部に小片の当材１３を下鉄筋１２
側に当接させて配置することにより、主鉄筋１１と下鉄
筋１２との溶接金属２０の橋絡が可能になる。そして、
主鉄筋１１と下鉄筋１２との接合面で形成されるＩ形開
先を横向でアーク溶接する。当材１３を使用せずに溶接
すると、Ｉ形量先部の奥部において主鉄筋１１と下鉄筋
１２との適正な橋絡は形成されにくい。溶接姿勢の関係
上、溶融金属２０は下鉄筋１２の開先面（接合面）上に
広がり易く、上鉄筋工１にまで到達し難いからである。

このように、小片の当材１３は開先奥部において溶融金
属２０を堆積させ、上下鉄筋間での橋絡を促進させる機
能を有する。

また、当材１３は軟化点が１１００℃以上の耐火性を有
する材料で成形されているから、溶接金属と接して部分
的に溶融し、いわゆる裏波ビードを形成させる。従って
、溶接終了後に当材１３を溶接部から容易に離脱させる
ことができ、裏波ビードが形成された溶接部の外観及び
性状を目視観察して欠陥の有無を把握することができる
。更に、当材１３としてガラス質の耐火物を使用すれば
、光沢がある滑らかな表面が得られ、美麗な溶接部が得
られる。

上述の如く、当材１３を利用して橋絡を形成するために
は、当材１３における下方鉄筋１２の周方向の両端部が
鉄筋１２の軸心となす中心角度θが２０°以上であるこ
とが必要である。

また、主鉄筋１１と当材１３との間隔ｄ（ｍｍ）は、２
乃至Ｄ／２１１１１とすることが好ましい。但し、Ｄ（
−ｍ）は主鉄筋１１と下鉄筋１２との間の間隔である。

ｄが２　＋ｍ＋ｗ未満であると、スラグ２１の逃げが悪
くなり、スラグの巻き込みが発生しやすい。

また、スラグ２１を排出するために高度の技能及び溶接
条件の厳格な監視が必要となる。一方、ｄがＤ／２を超
えると、溶融金属２０による橋絡部が形成されにくくな
る。このため、継手が完成できにくい。

本性は水平に配された鉄筋の下向き姿勢溶接にそのまま
適用できることはいうまでもない。なお、この場合には
当材は被溶接材にまたがるように配置すればよく、溶接
操作も前記垂直筋継手施工に準じて行うことができる。

次に、導電性を有する当材１３の変形例について、第４
図乃至第７図を参照して説明する。なお、各図において
、図番（ａ）はいずれも正面図、図番（ｂ）はいずれも
平面図である。

第４図に示す当材２０は、Ｕ字形の耐火物製基部３１の
内面の中央に、耐火性を有する略板状の導電性部材３２
を埋め込んで一体化させ、導電性部材３２の内面を基部
３１の内面と面一にして構成されている。

また、第５図に示す当材３３は同じく耐火物製のＵ字形
基部３４の内面略中央に溝を設け、この溝に帯状の導電
性部材３５を嵌め込んで機械的に係止させたものである
。

更に、第６図に示す当材３６はＵ字形基部３７の内面に
、その周方向に沿って帯状の金属性導電性部材３８を貼
付したものである。

更にまた、第７図に示す当材３９はＵ字形をなす基部４
０の内面に、導電性耐火材からなる導電性部材を敷設し
たものである。

これらのいずれの当材も、前述の当材１３と同様の効果
を有する。

ところで、鉄筋継手工事は屋外で行われるのが一般的で
あるが、特に高層建築工事等においては、風速が１ｃｍ
／秒を超える強風の環境下において溶接施工することが
必要になる。炭酸ガスアーク溶接法による継手工法では
大掛かりな風防手段を設ける必要があり、このため、作
業が繁雑であって施工性が劣る。

これに対し、セルフシールドアーク溶接法は、耐風性能
が優れていると共に、シールドガスが不要であり、この
ガス費用を削減できるのに加え、作業手順の簡略化と併
せて施工コストを著しく削減することができる。また、
このセルフシールドアーク溶接法は、能率が優れている
ため、手溶接に比して溶接時間を短縮することができる
のに加え、炭酸ガス溶接法と比較しても全作業時間の短
縮を図ることができる。更に、継手性能も優れていると
共に、炭酸ガスアーク溶接及び被覆アーク溶接法では、
概ね専用治具が必要なのに対し、セルフシールドアーク
溶接法においては、単に開先に当材を粘着テープ等で係
止するだけでも事足りる。

従って、狭隘部への溶接施工に適しているエンクローズ
アーク溶接法に、耐風性が優れているセルフシールドア
ーク溶接法を適用することにより、高層建築工事等のよ
うに、作業環境が狭く、風の影響が強い場所での高能率
及び高品質な溶接施工が可能になる。

而して、１対の鉄筋の開先面及び銅当金に囲まれた開先
空間に通常のセルフシールドアーク溶接フラックス入り
ワイヤを挿入してワイヤ及び鉄筋の開先面を溶融させた
場合に、ワイヤの溶融により発生したスラグが溶融金属
中に巻き込まれ、スラグの存在により継手部に融合不良
等が発生しやすい。

そこで、フラックスの組成を適切に選定して生成スラグ
の流動性を高めることが好ましい。このように、フラッ
クスの組成を適切に選定してスラグの流動性を高めるこ
とにより、開先空間内でアークの形成により生成したス
ラグは確実に上方に浮いていき、当材１３と上方の鉄筋
１１との間に形成された間隙から排出されるので、スラ
グの巻き込みが発生することがなく、継手部に融合不良
等の欠陥が発生することはない。なお、水平配筋の下向
き溶接継手施工においては、生成スラグは溶接金属上に
常に浮上してくるので、前記垂直筒施工の如く、当材を
特別な位置に配置するということが不要である。また、
このような組成のフラックス入りワイヤを使用してセル
フシールドアーク溶接すると、鉄筋の開先面における溶
は込みが大きく、高強度の継手部が得られると共に、ア
ークも安定しているので、溶接作業性が優れている。

上述の生成スラグの流動性が高いシールドアーク溶接フ
ラックス入りワイヤとしては、以下に示す組成のフラッ
クス成分を鋼製外皮内に充填したものがある。

ｙ５−　　ｘＬ成− 金属弗化物：２０乃至２０重量％、金属炭酸塩＝２乃至１０重量％、Ａに８乃至１５重量％、Ｍｇ：５乃至１０重量％、Ｍｎ：０．５乃至８重量％、及び鉄分：３５乃至６０重量％を含有し、金属弗化物／鉄分の比を０．４乃至０．７に調整したフ
ラックスである。

このような組成のフラックスを鋼製外皮内に１７乃至２
３重量％のフラックス率で充填することによリスラグの
流動性が高く、スラグの巻き込み及び融合不良を回避す
ることができるフラックス入りワイヤを得ることができ
る。

次に、上述のごとく、フラックスの組成を限定する理由
について説明する。

九４敷似艷金属弗化物は、シールド剤であると共に主要な造滓剤で
ある。金属弗化物量が少ないと、作業性が向上するもの
の、過少になるとシールドが不十分になり、ピット及び
ブローホール等の欠陥が発生する。このため、金属弗化
物は少なくとも２０重量％以上添加する必要がある。

一方、金属弗化物の添加量が多いほどシールド効果が向
上するものの、スパッタ及びヒユーム量が増大し、溶接
作業性が劣化する。特に、金属弗化物が２０重量％を超
えると、スラグの融点が低下し、横向等の溶接姿勢にお
いてはビードが垂れ落ち易くなり、これがコールドラッ
プの原因となる。

従って、金属弗化物の添加量は２０乃至２０重量％の範
囲とする。金属シールド性及び作業性を勘案して、金属
弗化物の最適添加量は２２乃至２６重量％である。

なお、金属弗化物としては、種々のものを使用できるが
、スラグの剥離性及び耐吸湿性の観点から蛍石（ＣａＦ
２）を使用することが最も望ましい。なお、蛍石量の一
部をＬｉＦｓＫ２ＳｉＦｅ、ＮａＦ又はＢａＦ等で置換
すると、溶滴移行がスムーズになり、吹き付は等を改善
できる。しかし、ＬｉＦ等による置換量が過大になると
スラグの剥離性等が損なわれると共に、スパッタ量が増
大するので、置換量は００重量％以下にするのが好まし
い。

金１Ｕ笈１０１金属炭酸塩はスラグの剥離性及びスラグの粘性を溶接施
工上好ましいものにする成分である。従って、金属炭酸
塩をフラックスに添加すると、光沢のあるビード表面が
得られる共に、ビードの垂れ落ちが改善され、均一で平
滑なビード形状が得られる。更に金属炭酸塩はシールド
剤としても作用する。このような効果を得るためには、
金属炭酸塩は少なくとも２重量％以上添加する必要があ
る。金属炭酸塩の含有量が２重量％よりも少なくなると
、スラグが焼付く傾向にあり、またスラグの粘性が低く
なるので均−且つ平滑なビード形状が得られない。金属
炭酸塩の添加量が多いはどスラグの剥離性、ビード形状
及びシールド性は改善されるが、１０重量％を超えて添
加すると、溶接時に発生する分解ガス（Ｃｏ□）のため
、著しく大粒のスパッタが発生し、作業性上好ましくな
い。

従って、金属炭酸塩の添加量は２乃至１０重量％の範囲
とする。上述の効果を確実に得るためには、添加量を可
及的に狭ばめて制御することが望ましく、金属炭酸塩の
最適添加量は４乃至７重量％となる。

なお、金属炭酸塩としては、ＣａＣＣ）＋が最も適当で
あるが、ＣａＣＯ３に加えて、又はＣａＣＯ３の外にＢ
ａＣＯ３又は５ｒＣＯａ等も使用することができる。

Ｌ、１は脱酸剤として作用すると共に溶着金属中に侵入し
たＮを固定し、ビット及びブローホールを防止する効果
がある。しかし、Ａ７含有量が８重量％未満の場合はビ
ット及びブローホールが発生し、健全な溶接部が得られ
ない。また、Ａｌ含有量１５重量％を超えると、溶着金
属中に残存するＡ１が増加するので結晶粒が粒大化し、
著しく延性を損なうので好ましくない。

従って、Ａｌの添加量は８乃至１５重量％の範囲とする
。なお、Ａｌ原料としては、金属ＡＩ又はＦｅ−Ａｌ及
びＡｌ−Ｍｇ等の合金で使用するのが好ましい。

凰ｊ− Ｍｇは蒸気になって溶接部をシールドすると共に、脱酸
剤としても作用する。しかし、Ｍｇ含有量が５重量％未
満の場合はビット及びブローホールの抑制が困難である
。また、Ｍｇの含有量が１０重量％を超えると添加が過
剰になり、スラグの粘性が低下し、ビードの垂れ落ちを
助長する。また、ヒユーム量も著しく増加して好ましく
ない。

従って、Ｍｇの添加量は５乃至１０重量％の範囲とする
。、なお、Ｍｇ原料としては、Ｍｇ粉末又はＡ　Ｉ　　
Ｍ　ｇｓ　Ｓ　ｉ　−Ｍ　ｇ及びＮｉ　−Ｍｇ等の合金
を使用するのが好ましい。

Ｌｎ− Ｍｎは脱酸剤として添加するものであるが、その外に溶
着金属に適正な引張強さを与える作用がある。しかし、
Ｍｎ含有量が０．５重量％未滴の場合は十分な引張強さ
を得ることができない。また、Ｍｎ含有量が８重量％を
超えると引張強さが過剰になり、曲げ延性が著しく損な
われる。

従って、Ｍｎの添加量は０．５乃至８重量％の範囲とす
る。なお、Ｍｎ原料としては、Ｍｎ粉末又はＦｅ−Ｍｎ
及びＦｅ−８ｉ　−Ｍｎ等の合金を使用することが好ま
しい。

肱紅鉄粉はフラッフの流動性を増大するので、フラックス率
を安定にする作用がある。また、鉄粉がワイヤ内に存在
する場合は鉄粉は熱を伝導させる作用を有すると共に、
弗化物の溶融を促進する作用がある。従って、鉄粉はア
ークを安定にし且つ溶融状態を安定化する効果がある。

しかし、鉄粉含有量が３５重量％未満の場合はフラック
ス柱の生成が観察され、溶接欠陥の抑制上好ましくない
。

また、スパッタが増加するという問題点がある。

一方、鉄粉含有量が６０重量％を超えると、金属弗化物
等が相対的に減少し、シールド性が低下する等の問題点
が発生するので好ましくない。

従って、鉄粉の添加量は３５乃至６０重量％の範囲とす
る。なお、鉄粉の嵩比重は２．５乃至３．７であること
が望ましく、この範囲内であれば含有成分に対する制約
は受けない。

の本願発明者等は主要な造滓剤である金属弗化物の量と溶
融現象との関係を調査したところ、金属弗化物／鉄分の
比がアーク発生状態の良否と密接な関係があることを見
い出した。この金属弗化物／鉄粉の比が０．４乃至０．
７の範囲でアークが安定して形成された。

即ち、第８図に横軸に金属弗化物／鉄粉の比をとり、縦
軸にスパッタ量及び溶着金属の全Ｎ量をとって、前記比
とスパッタ量及び溶着金属の全Ｎ量との関係の一例を示
すように、この比が０．７を超えるとアークの安定性が
損なわれ、スパッタ発生量が増大する。一方、この比が
０．４未満の場合にはシールド不良等が生じ、溶着金属
中の全Ｎ量が増加し、溶接特性が劣化する。従って、前
記比は０．４乃至０．７の範囲にする。

フラックスに関しては上述の組成において目的とする溶
接性能が得られるが、必要に応じてフラックスに以下に
示す成分を加えてフラックス入りワイヤを製造すること
ができる。

Ｃは靭性を向上させる作用があるので、ワイヤ全重量当
たり０．２乃至０．４重量％の範囲で添加することがで
きる。Ｃの含有量が０．２重量％未滴の場合では靭性の
向上効果が少なく、０．４重量％を超えると溶着金属の
引張強さが過剰となり、逆に靭性が低下するので好まし
くない。

止上Ｎｉは、Ｃと同様、靭性を向上させる効果があるので、
ワイヤ全重量当たり　０．２乃至３重量％の範囲で添加
することができる。Ｎｉ含有量が０．２重量％未溝の場
合ではこのＮｉ添加効果が得られず、３重量％を超える
と溶着金属の引張強さが過剰になり、靭性を損なうので
好ましくない。

なお、ワイヤ中の水分は金属弗化物との相乗作用により
シールド性を向上させる作用があるので、ワイヤ中の水
分量は４００乃至２０００ｐｐｍに規制するのが望まし
い。但し、水分量が４００ｐｐｍ未満の場合はその効果
が少なく　、２０００ｐｐｍを超えると耐ピツト性及び
耐割れ性の面で問題が生じ易くなる。

ヱｊ二Ｌｌ！４４ワイヤ構成中のフラックス率（ワイヤ全重量に占めるフ
ラックス重量）は１７乃至２３重量％である。

フラックス率が１７重量％未溝の場合は、必要なスラグ
量が確保できなくなるので作業性を劣化させる。また、
フラックス率が２３重量％を超えるとフラックス入りワ
イヤの製造工程で伸線中に断線が発生しやすく、製造工
程が非効率的になる。このため、フラックス率は１７乃
至２３重量％にする必要がある。

なお、このセルフシールドアーク溶接フラックス入りワ
イヤは上記成分を混合したフラックスを鋼製の外皮内に
充填したものであるが、外皮成分については、本発明の
性能を達成する上でＳｉ含有量が１％以下、全Ｎ量が１
１００ｐｐ以下の鋼材を使用することが望ましい。外皮
中の上記成分を抑えることによりアーク特性が向上し、
スパッタ発生量を更に一層低減することができる。従っ
て、全Ｎ量はビット及びブローホールの発生を防ぐため
に、１１００ｐｐ以下にすることが好ましい。

また、上述のセルフシールドアーク溶接フラックス入り
ワイヤは、通常のフラックス入りワイヤと同様の製造方
法により製造することができる。

本実施例方法においては、セルフシールドアーク溶接フ
ラックス入りワイヤとして、前述の組成のワイヤを使用
するから、生成したスラグの流動性が優れており、開先
空間内の溶着金属中から容易に排出される。従って、ス
ラグの巻き込み及び溶接金属と鉄筋との間の融合不良等
の欠陥の発生が抑制される。

次に、本発明の実施例方法により実際に■開先の立向溶
接を実施した結果について説明する。

使用鉄筋；５Ｄ３５．５Ｄ４０　（Ｊ　ＩＳ）鉄筋形状
；ＪＩＳ　　Ｇ３１１２（鉄筋コンクリート用棒鋼）鉄筋径　；Ｄ２１及びＤ３８溶接’７（ｔ；５Ｄ３５及び５Ｄ４０のいずれの場合も
、直径が２．ｃｍｍで後述する第３表に記載のフラック
ス組成のものを使用開先間隔；Ｄ２２の場合はｌＱｍ＋ｍ及び１４ｍ−。

Ｄ３８の場合は１２■１及び１６ｍｍ当　　材；輻が２５１ｈ長さが２ｃｍｍ、厚さが１ｃｍ
ｍのコージェライト（軟化点１２００〜１４００℃）の表面に幅が１２ｍ＋＋、長さが２０宵１
１厚さがＯＪｍｍの軟鋼帯をかしめ固定したもの（第５
図に示すもの）溶接電流；Ｄ３８の場合は２９０乃至３１０　Ａ。

Ｄ２２の場合は２９０乃至３１０　Ａ。

この溶接条件により溶接した場合に得られた溶接部の特
性を下記第１表に示す。

いずれも十分な強度及び延性を有する。

また、下記第２表は直径がＤ４１の鉄筋を使用して、本
発明の実施例方法により溶接した場合と、従来方法によ
り溶接した場合とについてその溶接結果を両者を比較し
て示す。

この第２表から明らかなように、本実施例方法によれば
、従来方法に比較して所要時間が著しく減少し、極めて
高能率化された。

第２表ができる。また、鉄筋にはその軸方向に実質的に垂直の
接合面を形成すればよいから、開先形状の形成が容易で
あると共に、切捨部が少ないから歩留りが高い。

次に、下記第３表に示すフラックス組成のワイヤを使用
してエンクローズアーク溶接し、その作業性及び機械的
性質等を調べた結果について説明する。

この第３表に示すように、作業性及び機械的性質のいず
れも優れていた。

また、上述の如く、接合面を水平にしてエンクローズア
ーク溶接することができるから、鉄筋の先組みに際し、
その方向性を考慮して鉄筋を組立てる必要はなく、従っ
て、迅速に先組みすることができ、先組工法のメリット
を十分に生かすこと［発明の効果コ本発明によれば、開先空間の奥部に配設される当材とし
て、導電性を有するものを使用するから、アークを容易
に発生させることができ、溶接作業を円滑に開始するこ
とができる。

また、エンクローズアーク溶接法にセルフシールドアー
ク溶接法を組み合わせた場合、更にその使用するフラッ
クス入りワイヤのフラックスの組成及びフラックス率等
を所定のものにした場合は、スラグの流動性が高＜、ス
ラグの巻き込み及び融合不良の発生を回避することがで
きる。従って、エンクローズアーク溶接の利点とセルフ
シールドアーク溶接の利点とを有効に発揮させることが
でき、本発明方法は高層建築物等の鉄筋の溶接施工に極
めて有益である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｅ）は本発明の実施例に係るエンク
ローズアーク溶接方法を工程順に示す模式図、第２図は
第１図（ａ）の■−■線による断面図、第３図は当材１
３を示す斜視図、第４図乃至第７図は当材の変形例を示
す図、第８図は金属弗化物／鉄粉の比とスパッタ量及び
溶着金属の全Ｎ量との関係を示すグラフ図、である。１１．１２；鉄筋、１３，２０，３３，３６゜３９；当
材、１４；銅当金、１５；開先空間、２３；凹所第１図（２）（Ｃ）第１図（１）第２図第３図（ａ）（ｂ）第図＋１））第図（０）（０〉ｔｂ＞第６図（１）１第　７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）棒状をなす１対の被溶接材を、その接合端部の開
先面間に所定の開先間隔を設けて配置し、前記開先面間
の領域を一部に開口部を有して取り囲む当材を配置し、
前記開口部から溶接ワイヤを前記開先面間に挿入してア
ークを形成することにより溶接するエンクローズアーク
溶接方法において、前記当材として、１１００℃以上の
軟化点を有すると共に導電性を有するものを使用するこ
とを特徴とするエンクローズアーク溶接方法。
（２）セルフシールドアーク溶接フラックス入りワイヤ
により前記開先面間にアークを形成して溶接することを
特徴とする請求項１に記載のエンクローズアーク溶接方
法。
（３）前記当材は電気比抵抗が５×１０＾−＾１Ω・ｃ
ｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のエンク
ローズアーク溶接方法。
（４）前記当材は導電性部材を局部的に配設して構成さ
れていることを特徴とする請求項１又は２に記載のエン
クローズアーク溶接方法。
（５）前記導電性部材は電気比抵抗が５×１０＾−＾１
Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の
エンクローズアーク溶接方法。
（６）前記導電性部材は金属又は合金で形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載のエンクローズアーク
溶接方法。
（７）前記フラックス入りワイヤは、金属弗化物：２０
乃至２０重量％、金属炭酸塩：２乃至１０重量％、Ａｌ
：８乃至１５重量％、Ｍｇ：５乃至１０重量％、Ｍｎ：
０．５乃至８重量％、及び鉄分：３５乃至６０重量％を
含有し、金属弗化物／鉄分の比を０．４乃至０．７に調
整したフラックスを鋼製外皮内に１７乃至２３重量％の
フラックス率で充填したものであることを特徴とする請
求項２に記載のエンクローズアーク溶接方法。