JPH0522388Y2

JPH0522388Y2 -

Info

Publication number: JPH0522388Y2
Application number: JP1988166462U
Authority: JP
Priority date: 1988-12-22
Filing date: 1988-12-22
Publication date: 1993-06-08
Anticipated expiration: 2003-06-08
Also published as: JPH0287574U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、エレクトロスラグ溶接をする場合
に、その溶接終端においてアンダカツトを生じな
いようにした溶接用エンドタブの改善に関する。

［考案の技術的背景］例えば、第３図に示すように、側板１０，１１
の間に補強板１２を溶接する場合に、側板１０，
１１には当板１３が溶接などによつて取り付けら
れ、溶接開先孔１４が形成される。そして、この
溶接開先孔１４の下から上にかけてエレクトロス
ラグ溶接により、補強板１２は、側板１０，１１
に溶接される。

このような箱型断面構造物に溶接開先孔１４を
形成してエレクトロスラグ溶接した場合に、溶接
開先孔の溶接終端には、アンダカツトが発生す
る。このアンダカツトの発生原因は、溶接終端部
にいくに従つて母材の予熱効果が大きくなり、溶
接最終端でその温度が最大になる。そのため、母
材の溶け込みが大きくなり、スラグがこの溶け込
み部に巻き込まれるためである。このアンダカツ
トの発生を防止するために各種のエンドタブが提
案されている。

そのうち第５図に示す従来のエンドタブは、二
つ割りにしたエンドタブ本体１５，１６を合わ
せ、底面の直径を母材の溶け込み量５に合わせた
大きさの載頭円錐形孔１７を明けたものである
（例えば、実開昭58−81083号公報参照）。

即ち、このエンドタブは、母材の溶け込みを逸
れないものとして許容しながらも、その溶け込み
を最小限に少なくすることを狙いとするものであ
る。

そのため、冷却管３にて冷却されているエンド
タブ本体１５，１６を母材２０に直ちに接触する
ようにして母材を積極的に冷却し、母材２０の溶
け込みを規制するようにしている。

このように従来のエンドタブは、母材を積極的
に冷却して母材の溶け込み量を最小限にするよう
にしていたので、次のような問題があつた。

第５図において、母材２０はエンドタブ本体１
５，１６にて直ちに冷却されるので溶け込み量５
は少なくなるが、同時にスラグ６も冷却されて固
化する。そして、このスラグは、母材２０の溶け
込みの途中において先にエンドタブ本体１５，１
６にて冷却され、かつ、母材２０の溶け込みはエ
ンドタブ本体１５，１６の接触点１９まで溶け込
みが進行するので、スラグ６が先に固化して流動
せず、このスラグは溶け込み中の溶接母材に巻き
込まれることになり、その結果、アンダカツト部
１８が発生するという問題がある。

このアンダカツトは後で手作業にて削り取り、
その部分に溶接肉盛りして手直ししなければなら
ず、生産性が極めて低いという課題がある。

［従来技術とその課題］前述したような技術的課題を解決する手段とし
て、実開昭56−112084号公報に示すようなエレク
トロスラグ溶接用銅水冷タブ材が提案されてい
る。このタブ材は、銅水冷タブ材の被溶接材との
対向面の内側角部に、この角部を一部切除して溶
接スラグ逃げ用の段状溝部を形成したものであ
る。

しかしながらスタートタブ材、エンドタブ材に
形成されたテーパー構造の縦孔の最大径が、共に
被溶接物の溶接開先孔の巾と同一であり、前記段
状溝部の径も溶接開先孔の巾より若干大きい程度
である。従つて、溶接入熱が比較的小さいスター
トタブ材においては段状溝部へ溶接スラグが逃げ
こめるが、溶接入熱の大きなエンド部においては
被溶接物の溶接開先部の溶け込み巾が大きいこと
から、この溶け込み巾が段状溝部の径より大きく
なり、所期の目的が達成し得ないという課題が残
されている。

［課題を解決するための手段］従来技術の課題を解決する本考案の構成は、冷
却用水路３を有するエンドタブ本体に縦孔を形成
し、該縦孔の被溶接物との接触側に、縦孔の径ｄ
よりも大きい直径Ｄで、かつ、所定の高さＨのス
ラグ溜り４を形成したエレクトロスラグ溶接用エ
ンドタブにおいて、前記縦孔の径ｄを溶接開先孔
の巾W₂よりも大きく、かつ、被溶接物の溶け込
み５の上端８間の溶け込み巾W₁より小さく形成
するとともに、前記スラグ溜り４の直径Ｄを前記
溶け込み５の上端８間の溶け込み巾W₁より大き
く形成したものである。

［作用］このように構成することにより、溶接終端にお
いて母材の溶け込みにつれて発生するスラグは、
段部へと流れ込みエンドタブ本体に接触して冷却
す。

そして、溶け込み中の溶融母材は当該スラグに
よつて冷却され、スラグと溶融母材との間の接触
部においては温度差がなく、エンドタブ、スラ
グ、および、溶融母材間における温度勾配は連続
的なものとなる。

これにより、スラグは溶融母材（溶融金属）内
に巻き込まれることなく両者の境界線は同一温度
条件で固化する。

［実施例］以下本考案の一実施例について詳細に説明す
る。本実施例に示すエンドタブは、第４図に示す
ように二つ割りした２個一組のエンドタブ本体１
ａ，２ａについて説明するが、二つ割りせずに一
体形成でもよい。３は冷却管、４はスラグ溜りで
ある。

第１図において、２個一組のエンドタブ本体１
ａ，２ａを突き合わせた状態で直径ｄの縦孔１
ｂ，２ｂが形成されている。この突き合わされた
縦孔１ｂ，２ｂの直径ｄは溶接開先孔の巾W₂よ
りも大きく、溶け込み５の上端８間の溶け込み巾
W₁よりも小さく形成されている。４は所定の高
さＨを有し突き合わされた状態の直径がＤのスラ
グ溜りであり、この直径Ｄは、前記溶け込み巾
W₁よりも大きく形成されている。

このように各寸法関係が決められるのは、実験
乃至経験上知ることができる母材の溶け込み巾
W₁と、スラグ発生量との関係から溶け込みが直
接的にエンドタブ１ａ，１ｂにて冷却されず、か
つ、スラグ溜り４に発生スラグ６が十分溜められ
る容積を有するように決められる。

次に、このように構成した本実施例の作用につ
いて説明する。第１図において、エンドタブ１
ａ，２ａは、母材２０に接触して装着され、冷却
管３にて冷却されている。

エレクトロスラグ溶接の最終端において、中心
の溶接開先孔は、下方から溶接されてきた溶接熱
の伝導によつて昇温し、かつ、これに溶接熱が加
えられて加熱され溶け込み５を生ずる。

そして、溶融金属７の表面にスラグ６が発生す
る。最初の溶け込み時において溶融スラグ６は、
溶融金属７の表面に浮遊しながら、溶け込み５が
進むにつれて溶融金属７に押されスラグ溜り４に
流入して溜められる。

スラグ溜り４に溜つた溶融スラグ６は、スラグ
溜り４にて冷却されて次第に固化する。このスラ
グの冷却固化の過程で、溶け込み５の溶融金属７
は溶融スラグ６により冷却される。

この熱移動は、エンドタブ１ａ，２ａによつて
先ず溶融スラグ６が冷却され、この溶融スラグ６
にて溶け込み５の溶融金属７が冷却されるように
移動する。そして、溶融スラグ６にて冷却される
溶け込み５の溶融金属７は、エンドタブ１ａ，２
ａに直ちに接触する前に溶け込み５がなくなる。

上記の熱移動において、溶融スラグ６と溶融金
属７との境界線９では、溶融スラグ６と溶融金属
７の温度は同一であり、従つてこの境界線９での
両者の固化は同時に進行する。これにより、溶融
金属７内への溶融スラグ６の巻き込みはなく、溶
け込み５にアンダカツトは生じない。

第２図に示す例は、エンドタブ１ａ，２ａが熱
変形して、母材２０との間に隙間Ｃが生じている
場合である。

このような場合も、溶融金属７は溶融スラグ６
によつて間接的に冷却され、溶け込み５は、スラ
グ溜り４、および、隙間Ｃ内に侵入した溶融スラ
グ６により冷却されてその溶け込み５が、ある熱
バランスの所で停止する。

従つて、溶融スラグ６と溶融金属７との境界に
おいて両者は同時に固化し、スラグの巻き込みは
起こらない。

［考案の効果］上述のように本考案の構成によれば、次のよう
な効果が得られる。

(a) エンドタブに設けた縦孔にスラグ溜りを設
け、このスラグ溜りに溶融スラグを溜めるよう
にして、溶融金属を溶融スラグを介して間接的
に冷却することにより、スラグの巻き込みはな
く、アンダカツトの発生が抑制しうることは勿
論のこと、 (b) 特に本考案においては、エレクトロスラグ溶
接用エンドタブにおいて、エンドタブに形成さ
れた縦孔の径ｄを溶接開先孔の巾W₂よりも大
きく、かつ、被溶接物の溶け込み５の上端８間
の溶け込み巾W₁より小さく形成し、また、ス
ラグ溜り４の直径Ｄを溶け込み５の上端８間の
溶け込み巾W₁より大きく形成したので、特に
溶接エンド部において溶接入熱が著しく高まり
被溶接物の溶接開先部の溶け込み巾が大きくな
つても、溶融スラグのスラグ溜り４への逃げ込
みが十分に行え、溶融スラグの溶融金属への巻
き込みによるアンダカツトの発生を阻止するこ
とができるとともに、エンドタブの冷却作用と
相俟つて溶融スラグと溶融金属との境界におい
て両者を同時に固化させ、被溶接物の溶け込み
を合理的に停止させることができる。その結
果、溶接エンド部における溶接後の手直し加工
は全く不要となり、生産性の大巾な向上が図れ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は母材とエンドタブとの間に隙間が生じた場
合の溶接端の縦断面図、第３図は箱型断面構造物
を斜視図で示した説明用図、第４図は本考案の一
実施例の斜視図、第５図は従来のエンドタブの縦
断面図である。１ａ，２ａ……エンドタブ本体、１ｂ，２ｂ…
…縦孔、３……冷却管、４……スラグ溜り、５…
…溶け込み、６……スラグ、７……溶融金属。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】冷却用水路３を有するエンドタブ本体に縦孔を
形成し、該縦孔の被溶接物との接触側に、縦孔の
径ｄよりも大きい直径Ｄで、かつ、所定の高さＨ
のスラグ溜り４を形成したエレクトロスラグ溶接
用エンドタブにおいて、前記縦孔の径ｄを溶接開先孔の巾W₂よりも大
きく、かつ、被溶接物の溶け込み５の上端８間の
溶け込み巾W₁より小さく形成するとともに、前
記スラグ溜り４の直径Ｄを前記溶け込み５の上端
８間の溶け込み巾W₁より大きく形成したことを
特徴とするエレクトロスラグ溶接用エンドタブ。