【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
産業上の利用分野
本発明は相対向する被溶接部材を突合せ溶接す
るに当り、開先線上の被溶接部材端面に当接して
使用する溶接用エンドタブに関するものである。
従来技術とその問題点
従来、被溶接部の開先を相対して突合せ、この
開先部を溶接する場合には、被溶接部の長さにか
かわらず、被溶接部材開先線上端面に第１図に示
す如き被溶接部材と同材質のものを小分割した通
常エンドタブと呼ばれる端板あるいは捨板を当て
がい、これらエンドタブを含む全長の溶接を行な
い、最終的な仕上げとしてこのエンドタブを除去
するようにしていた。
しかし係る方法ではエンドタブの取付や除去に
相当の時間がとられる。即ち長尺の被溶接部材で
は、その数が余り多くないのでエンドタブの準
備，取付け，その除去および仕上げ等の所要時間
は溶接作業全体に占める割合が比較的少ないが、
短尺の被溶接部材では溶接長さが短かい為、その
個所の溶接時間は比較的短時間であるものの短尺
の被溶接部材を多く用いる大型構造物となると溶
接個所が数千という莫大な数になるためエンドタ
ブも数が多く、その準備，取付け，除去および仕
上げ等の付帯作業の時間比が大きくなり、非常に
効率が悪くなる欠点がある。また高張力鋼を溶接
する場合ではエンドタブと仮付ビード部の跡が硬
化するアークストライク状の欠陥を呈し、これに
よつて溶接継手性能、特に曲げ強度や疲労強度が
低下するという欠点もある。
ところで、エンドタブの準備，取付け，除去及
び仕上げ等の手間を省略させることにより溶接作
業時間の短縮及びアークストライク等の欠陥をな
くすことによる溶接性能の向上を目的として特公
昭48−28545号公報では従来の被溶接部材と同質
の端板又は捨板に代えてシリカ，ジルコニヤ，ア
ルミナ，マグネシア系の金属酸化物を主成分とし
た耐火性固形物でしかも、常温での熱伝導率が
1.2〜10.6Kcal／ｍ・hr・℃の高熱伝導性耐火性
固形物に継手形状、開先形状に応じた任意形状の
空隙を穿設した溶接用エンドタブが提案されてい
る。しかしながら係るエンドタブは、溶接時にお
いて開先溝とエンドタブの溝を正確に合わせて取
付けなければならないため取付け準備に時間がか
かる。又、開先精度が悪い場合には開先端面とエ
ンドタブの隙間が大となり溶融金属が垂落ちるこ
とがある。又、継手形状および開先形状に合わせ
てエンドタブの溝もそれに合つたものを使用しな
ければならないため溝形状の違つた多種類のエン
ドタブを数多く準備保管しておかなければならな
いという欠点がある。
本発明の目的
上記従来の耐火性固形物からなるエンドタブの
欠点を改善すべくその形状について検討した。そ
の結果、エンドタブの開先溝端近傍をえんぺいす
る面に連続又は不連続の突起を突設することによ
り、ビード形成性が良好で、汎用性があり、エン
ドタブの方向性の必要がなく、溶融金属の垂落ち
を防止でき、エンドタブの種類を大巾に低減でき
る溶接用エンドタブの提供を可能としたものであ
る。
発明の構成作用、効果
本発明の要旨とするところは、開先溝端および
該開先溝端近傍をえんぺいする面に連続又は不連
続の突起を突設せしめた耐火物からなる溶接用エ
ンドタブである。
以下に本発明を詳細に説明する。
第２図，第３図に示す如く、被溶接部材１，
１′を相対向して突合せ裏当金９を用いて開先２
を形成し第４図及び第２表に示す形状、寸法の本
発明のエンドタブ３を開先２側端に当接し、マグ
ネツト４，４′、板バネ５の中央に設けたナツト
７、ボルト８、止具６からなる支持治具のボルト
８を締付けてエンドタブを開先２中央方向に押圧
支持したのち、開先溶接を行なう。なお、ここで
はエンドタブ３の締付治具は板バネを用いてエン
ドタブを押えマグネツトで固定する方式のものを
用いてあるがこれに限るものではなく、エンドタ
ブを固定できるものであれば第２図以外の締付治
具を用いても何等支障はない。
本発明の溶接用エンドタブを構成する耐火性固
形物は、第５図〜第６図に例を示すように開先溝
端および該開先溝端近傍をえんぺいする面に連続
又は不連続の突起を有しているので開先形状およ
び継手形状が異なつても、エンドタブを特に変え
る必要がなく同じ種類のものが使用できる。又、
溶接前に突設している突起、例えば第５図イの１
０は溶接と共にビードと接する部分が溶融スラグ
化し、平らなスラグ層第５図ハの１１となつてビ
ードを保護するため、なじみが良好でアンダーカ
ツト等の欠陥のない均一なビードが得られる。第
１図に示す突起のない平面なエンドタブでは開先
形状および継手形状が異なつても、エンドタブを
変える必要はないが、ビード両端にアンダーカツ
トが発生しやすい。又、余盛も少なくなる場合が
あり良好なビードが得られにくい。第１図ハに示
す突起のない凹状の溝１２を設けた溝付のエンド
タブはビード外観は良好であるが開先形状および
継手形状が変わつた場合、前に述べたようにそれ
に合つた溝形状のエンドタブを使用しなければな
らない。
又、第６図イ〜オに示す如く突起の形状は多々
考えられるが対称形の形状のものの場合は上下左
右方向に関係なく取付けて溶接ができ、良好なビ
ードが得られる。
非対称形の形状のもの例えばト，リ，ルの場合
は上下方向又は左右方向のうち、どちらか一方向
は良好なビードが得られるが、他方は開先形状お
よび継手形状によつてビード形状がやや悪くなる
場合があるが、溶接継手の開先形状等に応じて、
十分実施可能であり本発明の範囲内である。
又、本発明のタブ材は突起を有しているので溝
付きのエンドタブに比較して開先端部突出し差の
許容範囲が広く溶融金属の垂落ちを有効に防止で
きる。
又、本発明のエンドタブは、開先形状および継
手形状の影響を受けることなく使用できるため、
従来の溝付のエンドタブの場合のように溝形状の
異つたエンドタブを何種類もの準備保管管理しな
ければならないという欠点を解消できる。突起の
高さは開先端面で形成するビードの余盛の高さを
調整するために必要に応じて加減すればよいが通
常0.5〜４mmが好ましい。
本発明エンドタブの１寸法例を第４図を用いて
第２表に示す。
次に本発明のエンドタブを用い具体的に溶接を
施した実施態様例および比較実施態様例を用いて
本発明の効果をさらに具体的に説明する。
実施態様例
本例はSiO251wt％，Al2O332wt％，MgO17wt
％の組成の耐火物を用いて試験を行なつた。
第１表に本発明実施例エンドタブ及び従来のエ
ンドタブによる試験結果を示す。同表においてNo.
１〜No.７が本発明エンドタブの例であり、No.８〜
No.９が比較例で本発明エンドタブの構成条件を満
たしていない例である。
本発明エンドタブの例のうちNo.１〜No.５は突起
の形状が対称形のもので、開先端部のビード形状
が良好で、開先端面にタブを当接するだけで良く
取付けが簡単で汎用性があり、方向性が無く、開
先許容範囲が広く、保管が容易であり非常に優れ
たエンドタブである。しかし非対称形のNo.６〜No.
７は突起を縦にして使用する場合は対称形のもの
と殆んど優位差はないが、突起を横にして使用し
た場合はビード両端のなじみがやや悪くなり方向
性が有るので対称形のものよりやや劣るが、比較
例よりは優れており本発明の範囲内である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a welding end tab that is used by abutting against the end surface of a welded member on a groove line when butt welding opposing welded members. Conventional technology and its problems Conventionally, when the grooves of the parts to be welded are butted against each other and the grooves are welded, a groove is placed on the upper end surface of the groove line of the part to be welded, regardless of the length of the part to be welded. As shown in Figure 1, an end plate or waste plate usually called an end tab is applied by dividing a piece of the same material as the part to be welded into small parts, welding is performed on the entire length including these end tabs, and the end tab is removed as a final finish. That's what I was doing. However, such a method requires a considerable amount of time to attach and remove the end tabs. In other words, in the case of long parts to be welded, since there are not so many end tabs, the time required for preparing, installing, removing and finishing end tabs accounts for a relatively small proportion of the total welding work.
For short welded parts, the welding length is short, so the welding time at that point is relatively short, but in the case of large structures that use many short welded parts, the number of welding points is thousands. Therefore, there are a large number of end tabs, and the time ratio of incidental work such as preparation, attachment, removal, and finishing of the end tabs increases, resulting in a disadvantage that efficiency is extremely low. In addition, when welding high-strength steel, the marks of the end tab and tack bead portion harden, resulting in an arc strike-like defect, which also has the disadvantage that the performance of the welded joint, especially the bending strength and fatigue strength, decreases. By the way, Japanese Patent Publication No. 1982-28545 discloses a conventional method for the purpose of shortening welding work time by omitting the labor of preparing, attaching, removing and finishing end tabs, and improving welding performance by eliminating defects such as arc strikes. Instead of end plates or waste plates of the same quality as the parts to be welded, use a refractory solid material mainly composed of silica, zirconia, alumina, or magnesia-based metal oxides, and which has a low thermal conductivity at room temperature.
A welding end tab has been proposed in which a refractory solid material with high thermal conductivity of 1.2 to 10.6 Kcal/m·hr·°C has a void of an arbitrary shape depending on the shape of the joint and the groove. However, such an end tab requires time to prepare for attachment because the groove groove and the groove of the end tab must be accurately aligned during welding. Furthermore, if the bevel precision is poor, the gap between the bevel surface and the end tab becomes large, and molten metal may drip down. In addition, since the groove of the end tab must be matched to the shape of the joint and the groove, there is a drawback that a large number of end tabs of various types with different groove shapes must be prepared and stored. OBJECTS OF THE INVENTION In order to improve the drawbacks of the conventional end tabs made of refractory solid materials, the shape thereof was studied. As a result, by providing continuous or discontinuous protrusions on the surface that covers the vicinity of the groove end of the end tab, the bead formation property is good, it is versatile, there is no need for directionality of the end tab, and molten metal It is possible to provide an end tab for welding that can prevent dripping of the welding material and greatly reduce the number of types of end tabs. Constituent Functions and Effects of the Invention The gist of the present invention is a welding end tab made of a refractory material and having continuous or discontinuous protrusions protruding from the groove end and the surface surrounding the groove end. The present invention will be explained in detail below. As shown in FIGS. 2 and 3, the members to be welded 1,
1′ facing each other and using the backing metal 9, prepare the groove 2.
The end tab 3 of the present invention having the shape and dimensions shown in FIG. After tightening the bolt 8 of the support jig consisting of the stopper 6 to press and support the end tab toward the center of the groove 2, groove welding is performed. Note that the tightening jig for the end tab 3 here uses a type that uses a plate spring to fix the end tab with a holding magnet, but it is not limited to this, and as long as it can fix the end tab, it can be used as shown in Figure 2. There is no problem in using other tightening jigs. The refractory solid material constituting the welding end tab of the present invention has continuous or discontinuous protrusions on the groove edge and the surface covering the vicinity of the groove edge, as exemplified in FIGS. 5 and 6. Therefore, even if the groove shape and joint shape are different, there is no need to change the end tab, and the same type can be used. or,
Protrusions that protrude before welding, for example, 1 in Figure 5 A
In No. 0, the part in contact with the bead turns into molten slag during welding and becomes a flat slag layer (11 in Fig. 5C) to protect the bead, so that a uniform bead with good conformability and no defects such as undercuts can be obtained. With the flat end tab without protrusions shown in FIG. 1, there is no need to change the end tab even if the groove shape and joint shape are different, but undercuts are likely to occur at both ends of the bead. Furthermore, the amount of excess material may be reduced, making it difficult to obtain a good bead. The grooved end tab with a concave groove 12 without protrusions as shown in Fig. 1C has a good bead appearance, but if the groove shape and joint shape change, as mentioned above, the groove shape should be changed to match the groove shape. end tabs must be used. Furthermore, as shown in FIGS. 6A to 6E, there are many possible shapes for the protrusion, but if the protrusion is symmetrical, it can be attached and welded regardless of the vertical or horizontal directions, and a good bead can be obtained. In the case of an asymmetrical shape, for example, a triangular shape, a good bead can be obtained in either the vertical direction or the horizontal direction, but the bead shape in the other direction depends on the groove shape and the joint shape. Although it may be slightly worse, depending on the groove shape of the welded joint, etc.
It is fully practicable and within the scope of the present invention. Further, since the tab material of the present invention has a protrusion, the allowable range of the difference in protrusion of the open end is wider than that of an end tab with a groove, and dripping of molten metal can be effectively prevented. In addition, the end tab of the present invention can be used without being affected by the groove shape and joint shape.
This eliminates the drawback of having to prepare, store, and manage many types of end tabs with different groove shapes as in the case of conventional grooved end tabs. The height of the protrusion may be adjusted as necessary to adjust the height of the extra bead formed on the bead surface, but it is usually preferably 0.5 to 4 mm. An example of one dimension of the end tab of the present invention is shown in Table 2 using FIG. 4. Next, the effects of the present invention will be explained in more detail using embodiments and comparative embodiments in which the end tabs of the present invention are specifically welded. Embodiment example In this example, SiO 2 51wt%, Al 2 O 3 32wt%, MgO 17wt%
The test was conducted using a refractory with a composition of %. Table 1 shows the test results for the end tabs of the embodiment of the present invention and the conventional end tabs. No. in the same table.
1 to No. 7 are examples of the end tabs of the present invention, and No. 8 to No. 7 are examples of the end tabs of the present invention.
No. 9 is a comparative example that does not satisfy the structural conditions of the end tab of the present invention. Among the examples of the end tabs of the present invention, No. 1 to No. 5 have symmetrical protrusions, have a good bead shape at the open end, and are easy to install by simply touching the tab to the open end surface. It is an excellent end tab that is versatile, has no directionality, has a wide groove tolerance, and is easy to store. However, the asymmetrical No.6~No.
7 has almost no advantage over the symmetrical type when the protrusion is used vertically, but when the protrusion is used horizontally, the fitting of both ends of the bead becomes slightly worse and there is directionality, so the symmetrical type is better. Although it is slightly inferior to the comparative example, it is better than the comparative example and is within the scope of the present invention.
【表】【table】
【表】【table】
【表】
No.８のエンドタブの形状が平面の場合は、ビー
ド両端にアンダーカツトが発生し、均一な余盛高
さが得られない。No.９のエンドタブの形状が溝付
の場合は、良好なビード形状が得られるが、開先
と溝形状を正確に合わす必要があり汎用性が無
く、方向性が有り、開先許容範囲が狭く、開先形
状および継手形状の異なる継手は種類が多いので
それに合つた溝形状のものを確保しなければなら
ない。したがつて、エンドタブも溝形状の異なる
ものが多く必要となり、その準備保管がたいへん
である。
以上のように本発明のエンドタブを使用すれば
溶接性能、作業性を向上させることはもとよりエ
ンドタブの準備，取付け，除去及び仕上げ等の手
間を省略することができ、溶接作業時間が大幅に
短縮でき、保管するエンドタブの種類を低減でき
る。[Table] If the end tab of No. 8 has a flat shape, undercuts will occur at both ends of the bead, making it impossible to obtain a uniform reinforcement height. If the end tab of No. 9 has a grooved shape, a good bead shape can be obtained, but the bead shape and the groove shape need to be matched accurately, so there is no versatility, there is directionality, and the bead tolerance range is limited. Since there are many types of narrow joints with different groove shapes and joint shapes, it is necessary to secure a groove shape that matches them. Therefore, many end tabs with different groove shapes are required, and it is difficult to prepare and store them. As described above, the use of the end tab of the present invention not only improves welding performance and workability, but also eliminates the hassle of preparing, attaching, removing, and finishing the end tab, and significantly shortens welding work time. , the number of types of end tabs to be stored can be reduced.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図イ，ロ及びハ，ニは従来のエンドタブの
実施態様例を示す平面図および側面図、第２図は
本発明のエンドタブを使用した実施例の平面図、
第３図は第２図の側面図、第４図イ，ロは本発明
エンドタブの一実施態様を示す平面図および側面
図、第５図イ，ロは溶接前のエンドタブの状態、
ハ，ニは溶接後のエンドタブの状態を示す平面図
および側面図、第６図イ，ロ，ハ，ニ，ホ，ヘ，
ト，チ，リ，ヌ，ル，オは夫々本発明エンドタブ
の実施態様例を示す平面図および側面図である。
１，１′…被溶接部材、２…開先、３…エンド
タブ、４，４′…マグネツト、５…板バネ、６…
止具、７…ナツト、８…ボルト、９…裏当金、１
０…突起、１１…スラグ層、１２…溝。
Fig. 1 A, B, C, and D are plan views and side views showing embodiments of conventional end tabs; Fig. 2 is a plan view of an embodiment using the end tab of the present invention;
3 is a side view of FIG. 2, FIGS. 4A and 4B are a plan view and side view showing an embodiment of the end tab of the present invention, and FIGS. 5A and 5B are the state of the end tab before welding,
C, D are plan views and side views showing the state of the end tab after welding, Figure 6 A, B, C, D, E, F,
Figures 1, 2, 3 and 4 are a plan view and a side view, respectively, showing embodiments of the end tab of the present invention. 1, 1'... Workpiece to be welded, 2... Groove, 3... End tab, 4, 4'... Magnet, 5... Leaf spring, 6...
Stopper, 7...Nut, 8...Bolt, 9...Backing metal, 1
0...Protrusion, 11...Slag layer, 12...Groove.