JPH08108282A - 鋼の溶接方法および鋼材の製造方法 - Google Patents
鋼の溶接方法および鋼材の製造方法Info
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- JPH08108282A JPH08108282A JP26812994A JP26812994A JPH08108282A JP H08108282 A JPH08108282 A JP H08108282A JP 26812994 A JP26812994 A JP 26812994A JP 26812994 A JP26812994 A JP 26812994A JP H08108282 A JPH08108282 A JP H08108282A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 鋼のアーク溶接の能率向上と、その熱影響部
の材質の向上を図り、優れた大型鋼構造部材を提供す
る。 【構成】 温度８００〜１４００℃、厚さ１０〜２００
ｍｍの鋼を、開先ルートフェース１０〜６０ｍｍ、入熱
３〜３０ｋＪ／ｍｍでガスシールドアーク溶接またはサ
ブマージアーク溶接をする。 【効果】 高温鋼材を大入熱溶接することで能率よく溶
接でき、溶接材料も少なくできる。さらにこれを圧延す
ることで、溶接部が母材と同化した鋼材ができる。
の材質の向上を図り、優れた大型鋼構造部材を提供す
る。 【構成】 温度８００〜１４００℃、厚さ１０〜２００
ｍｍの鋼を、開先ルートフェース１０〜６０ｍｍ、入熱
３〜３０ｋＪ／ｍｍでガスシールドアーク溶接またはサ
ブマージアーク溶接をする。 【効果】 高温鋼材を大入熱溶接することで能率よく溶
接でき、溶接材料も少なくできる。さらにこれを圧延す
ることで、溶接部が母材と同化した鋼材ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鋼片もしくは鋼構造物
の溶接方法および鋼板、鋼管もしくは形鋼等の鋼材の製
造方法に関する。
の溶接方法および鋼板、鋼管もしくは形鋼等の鋼材の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋼構造物の組立はアーク溶接が多く使わ
れる。このため、用途に適した多くのアーク溶接装置や
材料が開発されている。さらに高品質、高能率化をめざ
して検討がされている。しかし、アークエネルギーに起
因しての制約がある。例えば、溶込みが限られることで
ある。大入熱にするほど溶込みは深く、溶接材料の溶融
量も大きくなり高能率化するが、ビード形状が安定しな
い等があり入熱制限がある。また、溶接部の近傍は入熱
や母材板厚によってある範囲加熱される。この部分を熱
影響部と言い、変態温度以上に加熱された領域は組織が
変化し、靱性あるいは強度が母材とは異なるものとな
る。入熱が大きくなるほど、熱影響部の品質劣化は大き
く、この点からも入熱制限等が行われる。
れる。このため、用途に適した多くのアーク溶接装置や
材料が開発されている。さらに高品質、高能率化をめざ
して検討がされている。しかし、アークエネルギーに起
因しての制約がある。例えば、溶込みが限られることで
ある。大入熱にするほど溶込みは深く、溶接材料の溶融
量も大きくなり高能率化するが、ビード形状が安定しな
い等があり入熱制限がある。また、溶接部の近傍は入熱
や母材板厚によってある範囲加熱される。この部分を熱
影響部と言い、変態温度以上に加熱された領域は組織が
変化し、靱性あるいは強度が母材とは異なるものとな
る。入熱が大きくなるほど、熱影響部の品質劣化は大き
く、この点からも入熱制限等が行われる。
【０００３】これに対して、アーク以外の熱源、レーザ
ーあるいは電子ビームの高エネルギー密度の熱源を使用
して深い溶込みを得る方法もあるが、これらは設備が大
掛りになる等アーク溶接とは根本的に異なる問題を抱え
ている。例えば特開平６−１１４５５２号公報には高エ
ネルギービーム溶接とアーク溶接の組合せで開先断面積
を小さくする高能率溶接方法も提案されているが、これ
も複数の溶接方法の組合せのため、設備が複数また工程
が不連続になる等で経済性等多くの問題がある。
ーあるいは電子ビームの高エネルギー密度の熱源を使用
して深い溶込みを得る方法もあるが、これらは設備が大
掛りになる等アーク溶接とは根本的に異なる問題を抱え
ている。例えば特開平６−１１４５５２号公報には高エ
ネルギービーム溶接とアーク溶接の組合せで開先断面積
を小さくする高能率溶接方法も提案されているが、これ
も複数の溶接方法の組合せのため、設備が複数また工程
が不連続になる等で経済性等多くの問題がある。
【０００４】一方、形鋼等の製造においては熱間圧延が
多用されている。例えばＨ形鋼はまず断面形状がドッグ
ボーンに似た素材を製造し、これから何段かの圧延を経
て、断面形状をＨ形に整える。このため、多数のロール
形状を必要とし、このロール組替え等が生産性を制約し
ている。これに対してビルト型Ｈ形鋼がある。これは鋼
板を切断して、これを溶接を用いてＨ形に組立てるもの
であるが、これは溶接の能率等から板厚２５〜３０ｍｍ
程度以下のものに限られている。
多用されている。例えばＨ形鋼はまず断面形状がドッグ
ボーンに似た素材を製造し、これから何段かの圧延を経
て、断面形状をＨ形に整える。このため、多数のロール
形状を必要とし、このロール組替え等が生産性を制約し
ている。これに対してビルト型Ｈ形鋼がある。これは鋼
板を切断して、これを溶接を用いてＨ形に組立てるもの
であるが、これは溶接の能率等から板厚２５〜３０ｍｍ
程度以下のものに限られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】アーク溶接において経
済的溶接方法としては開先断面積を小さくすることが最
も効果がある。小断面積開先は少ない溶接材料と少ない
入熱で、短時間に溶接できる。このためには深い溶込み
にする必要がある。一方、溶接熱影響部の品質改善に
は、熱影響部がないことが最も好ましく、あっても小さ
くまたそれが母材と同等の性能を持つ必要がある。熱影
響部を小さくする方策として入熱を小さくする方法が一
般的である。しかし、小入熱は作業効率の点からは好ま
しくない。
済的溶接方法としては開先断面積を小さくすることが最
も効果がある。小断面積開先は少ない溶接材料と少ない
入熱で、短時間に溶接できる。このためには深い溶込み
にする必要がある。一方、溶接熱影響部の品質改善に
は、熱影響部がないことが最も好ましく、あっても小さ
くまたそれが母材と同等の性能を持つ必要がある。熱影
響部を小さくする方策として入熱を小さくする方法が一
般的である。しかし、小入熱は作業効率の点からは好ま
しくない。
【０００６】また形鋼の製造において、先に述べたよう
に圧延だけでなく、溶接工程の組合せで製造する方法も
あるが現状では溶接からの制約で板厚の薄い形鋼に限ら
れている。これらに対して、本発明は鋼片または鋼構造
物、鋼材の溶接に際して、溶込みが深く、熱影響部のな
いあるいは小さい溶接方法を提供し、その品質と経済性
の向上とを図るものであり、また、溶込みの深い溶接方
法と圧延との組合せで、大型の形鋼等の鋼材を効率良く
製造することを目的とするものである。
に圧延だけでなく、溶接工程の組合せで製造する方法も
あるが現状では溶接からの制約で板厚の薄い形鋼に限ら
れている。これらに対して、本発明は鋼片または鋼構造
物、鋼材の溶接に際して、溶込みが深く、熱影響部のな
いあるいは小さい溶接方法を提供し、その品質と経済性
の向上とを図るものであり、また、溶込みの深い溶接方
法と圧延との組合せで、大型の形鋼等の鋼材を効率良く
製造することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するものであって、温度８００〜１４００℃、厚さ１０
〜２００ｍｍの鋼を、開先ルートフェース１０〜６０ｍ
ｍ、入熱３〜３０ｋＪ／ｍｍでアーク溶接をすることを
特徴とする鋼の溶接方法である。また、ここにおいてア
ーク溶接がガスシールドアーク溶接またはサブマージア
ーク溶接であることも特徴とする。また前記溶接をした
後圧延することを特徴とする鋼材の製造方法である。
するものであって、温度８００〜１４００℃、厚さ１０
〜２００ｍｍの鋼を、開先ルートフェース１０〜６０ｍ
ｍ、入熱３〜３０ｋＪ／ｍｍでアーク溶接をすることを
特徴とする鋼の溶接方法である。また、ここにおいてア
ーク溶接がガスシールドアーク溶接またはサブマージア
ーク溶接であることも特徴とする。また前記溶接をした
後圧延することを特徴とする鋼材の製造方法である。
【０００８】
【作用】本発明の原理とするところは高温の鋼を溶接す
ると室温〜３００℃程度で溶接したものと比較して、同
じ溶接条件でも溶込みが著しく増大することを見い出し
た点にある。すなわち、鋼の温度が７００℃を越える
と、溶接に際して鋼材の加熱に要するエネルギーが少な
くなるため、溶込みが深くなる。１２００℃では常温で
溶接するのに比較して溶込みは２〜３倍になり、さらに
融点近傍の１４００℃になると４〜５倍になる。
ると室温〜３００℃程度で溶接したものと比較して、同
じ溶接条件でも溶込みが著しく増大することを見い出し
た点にある。すなわち、鋼の温度が７００℃を越える
と、溶接に際して鋼材の加熱に要するエネルギーが少な
くなるため、溶込みが深くなる。１２００℃では常温で
溶接するのに比較して溶込みは２〜３倍になり、さらに
融点近傍の１４００℃になると４〜５倍になる。
【０００９】鋼を加熱して溶接することは一般的に行わ
れている。これは高強度鋼の低温割れ防止、あるいは鋳
鉄等の割れ防止等を目的としている。低温割れ防止には
５０〜２５０℃、鋳鉄等の割れ防止で５００〜６００℃
程度である。これに対して本発明では溶接するときの鋼
材温度を８００〜１４００℃とした。鋼はＡ1 変態点が
７１０℃で、溶接後におけるＡ1 変態点以下の冷却速度
が材質に大きく影響する。このため、Ａ1 変態点以上で
溶接を終了し、その後母材と同じ熱履歴を与えれば熱影
響部はないかあるいは小さく、その材質変化も小さくな
る。よって溶接終了は７１０℃以上が必要であり、下限
温度を８００℃とした。また、１４００℃を越えると鋼
の酸化が著しい、あるいは溶け始めることがあり、上限
を１４００℃とした。加熱は鋼材製造工程途中の高温鋼
材をそのまま利用することが加熱エネルギーを節約でき
好ましい。しかし再加熱することも可能である。
れている。これは高強度鋼の低温割れ防止、あるいは鋳
鉄等の割れ防止等を目的としている。低温割れ防止には
５０〜２５０℃、鋳鉄等の割れ防止で５００〜６００℃
程度である。これに対して本発明では溶接するときの鋼
材温度を８００〜１４００℃とした。鋼はＡ1 変態点が
７１０℃で、溶接後におけるＡ1 変態点以下の冷却速度
が材質に大きく影響する。このため、Ａ1 変態点以上で
溶接を終了し、その後母材と同じ熱履歴を与えれば熱影
響部はないかあるいは小さく、その材質変化も小さくな
る。よって溶接終了は７１０℃以上が必要であり、下限
温度を８００℃とした。また、１４００℃を越えると鋼
の酸化が著しい、あるいは溶け始めることがあり、上限
を１４００℃とした。加熱は鋼材製造工程途中の高温鋼
材をそのまま利用することが加熱エネルギーを節約でき
好ましい。しかし再加熱することも可能である。
【００１０】鋼の板厚は１０〜２００ｍｍとした。鋼材
の厚さが１０ｍｍより薄いと通常の常温での溶接も可能
で本発明の効果は小さく、板厚１０ｍｍ以上とした。ま
た、板厚２００ｍｍを越えると開先深さが深くなり、ス
ラグの除去が困難になったりガスシールドが充分でない
などの問題があり２００ｍｍ以下とした。
の厚さが１０ｍｍより薄いと通常の常温での溶接も可能
で本発明の効果は小さく、板厚１０ｍｍ以上とした。ま
た、板厚２００ｍｍを越えると開先深さが深くなり、ス
ラグの除去が困難になったりガスシールドが充分でない
などの問題があり２００ｍｍ以下とした。
【００１１】開先のルートフェースは１０〜６０ｍｍと
した。開先のルートフェースを大きくとることで、小さ
い開先断面積になり溶接材料使用量が低減できる。本発
明は１０ｍｍ以上の溶込みが容易にできることから１０
ｍｍとし、６０ｍｍを越える条件になるとビード形状が
安定しないため、６０ｍｍ以下とした。なお、開先形状
はＹ，レ，ＵあるいはＪ開先でよい。また２００ｍｍの
ような極厚の場合は両面溶接もよくＫ開先等も用いられ
る。また、ルートギャップは０〜５ｍｍ程度でよい。
した。開先のルートフェースを大きくとることで、小さ
い開先断面積になり溶接材料使用量が低減できる。本発
明は１０ｍｍ以上の溶込みが容易にできることから１０
ｍｍとし、６０ｍｍを越える条件になるとビード形状が
安定しないため、６０ｍｍ以下とした。なお、開先形状
はＹ，レ，ＵあるいはＪ開先でよい。また２００ｍｍの
ような極厚の場合は両面溶接もよくＫ開先等も用いられ
る。また、ルートギャップは０〜５ｍｍ程度でよい。
【００１２】溶接方法はアーク溶接のうちでも大入熱溶
接ができるガスシールドアーク溶接またはサブマージア
ーク溶接が好ましい。ガスシールドアーク溶接のシール
ドガスは一般的な炭酸ガスあるいは炭酸ガスとアルゴン
の混合ガスでよく、場合によっては酸素，ヘリウム，水
素を数％まで加えたものでもよい。ガスシールドアーク
溶接はサブマージアーク溶接に比較して、スラグ生成量
が少なく好ましい。トーチ，ノズル等は鋼からの高熱に
曝されるため、常温溶接のそれに比較して、水冷の強化
あるいは素材の選択等で耐熱性を高める必要がある。サ
ブマージアーク溶接のフラックスは予め散布しておくと
高温のため軟化あるいは溶融をしてしまうこともあり、
溶接直前に散布することが好ましい。また、常温溶接の
ものと比較して耐熱性の高めの物が良く、溶融型フラッ
クスより焼成型フラックスが好ましい。サブマージアー
ク溶接は生成したスラグの凝固が遅いため除去が煩雑な
面があるが酸化防止の点からは好ましい。
接ができるガスシールドアーク溶接またはサブマージア
ーク溶接が好ましい。ガスシールドアーク溶接のシール
ドガスは一般的な炭酸ガスあるいは炭酸ガスとアルゴン
の混合ガスでよく、場合によっては酸素，ヘリウム，水
素を数％まで加えたものでもよい。ガスシールドアーク
溶接はサブマージアーク溶接に比較して、スラグ生成量
が少なく好ましい。トーチ，ノズル等は鋼からの高熱に
曝されるため、常温溶接のそれに比較して、水冷の強化
あるいは素材の選択等で耐熱性を高める必要がある。サ
ブマージアーク溶接のフラックスは予め散布しておくと
高温のため軟化あるいは溶融をしてしまうこともあり、
溶接直前に散布することが好ましい。また、常温溶接の
ものと比較して耐熱性の高めの物が良く、溶融型フラッ
クスより焼成型フラックスが好ましい。サブマージアー
ク溶接は生成したスラグの凝固が遅いため除去が煩雑な
面があるが酸化防止の点からは好ましい。
【００１３】入熱は３〜３０ｋＪ／ｍｍとする。入熱が
３ｋＪ／ｍｍより小さいと溶込み増大効果は小さく、溶
接材料消費量の減少も少ない。また熱影響部の品質改善
効果も小さい。また３０ｋＪ／ｍｍを越える大入熱にな
るとビード形状が安定しない。入熱制限により、板厚に
よっては１パスで可能なものもあるが、多数パスが必要
なものもあり、板厚によって、入熱とパス数を適正なも
のに選択する。また、板厚が極めて厚く、片面からの溶
接が困難なものは両面溶接とする。
３ｋＪ／ｍｍより小さいと溶込み増大効果は小さく、溶
接材料消費量の減少も少ない。また熱影響部の品質改善
効果も小さい。また３０ｋＪ／ｍｍを越える大入熱にな
るとビード形状が安定しない。入熱制限により、板厚に
よっては１パスで可能なものもあるが、多数パスが必要
なものもあり、板厚によって、入熱とパス数を適正なも
のに選択する。また、板厚が極めて厚く、片面からの溶
接が困難なものは両面溶接とする。
【００１４】さらに、これで溶接した中空角材，Ｈ形鋼
あるいは鋼管等を中間製品とし、これを溶接後直ちにあ
るいは再加熱して圧延，冷却すると、製造工程の短縮，
形状精度向上や材質の向上ができる。この場合の圧延
量、あるいは温度は鋼材の成分あるいは要求品質に合致
したものでよく、さらに場合により加速冷却処理をする
と低炭素当量で強度が高くできる。なお、本発明は普通
鋼だけでなく、ステンレス鋼等の特殊鋼にも適用可能で
ある。また、厚鋼材に対しては、本発明の溶接をした
後、従来の溶接、例えば温度が８００℃以下の溶接を併
用することもできる。
あるいは鋼管等を中間製品とし、これを溶接後直ちにあ
るいは再加熱して圧延，冷却すると、製造工程の短縮，
形状精度向上や材質の向上ができる。この場合の圧延
量、あるいは温度は鋼材の成分あるいは要求品質に合致
したものでよく、さらに場合により加速冷却処理をする
と低炭素当量で強度が高くできる。なお、本発明は普通
鋼だけでなく、ステンレス鋼等の特殊鋼にも適用可能で
ある。また、厚鋼材に対しては、本発明の溶接をした
後、従来の溶接、例えば温度が８００℃以下の溶接を併
用することもできる。
【００１５】
【実施例】表１に実施例の概要を示す。表において番号
１は本発明例でＨＴ４９０相当の１０ｍｍ鋼板をサブマ
ージアーク溶接した。開先はギャップ２ｍｍの突合せ
（ルートフェース１０ｍｍ）で、７ｍｍ鋼板を裏当し
た。鋼板温度は８００℃に再加熱して使用し、フラック
スは焼成型、ワイヤは４．８ｍｍ、電流９００Ａ、電圧
３４Ｖ、速度４５ｃｍ／ｍｉｎ、入熱４．１ｋＪ／ｍｍ
の片面１パス溶接をおこなった。その結果、ルートフェ
ースが１０ｍｍあるにもかかわらず、良好な溶接ができ
た。１０ｍｍ厚はルートフェース２〜３ｍｍのＹ型開先
で常温でも４ｋＪ／ｍｍ程度の入熱で溶接できるが、加
熱することで開先加工なしでも溶接できた。また溶接部
の硬さを測定した結果、熱影響部の硬化部分もなく良好
な品質であった。
１は本発明例でＨＴ４９０相当の１０ｍｍ鋼板をサブマ
ージアーク溶接した。開先はギャップ２ｍｍの突合せ
（ルートフェース１０ｍｍ）で、７ｍｍ鋼板を裏当し
た。鋼板温度は８００℃に再加熱して使用し、フラック
スは焼成型、ワイヤは４．８ｍｍ、電流９００Ａ、電圧
３４Ｖ、速度４５ｃｍ／ｍｉｎ、入熱４．１ｋＪ／ｍｍ
の片面１パス溶接をおこなった。その結果、ルートフェ
ースが１０ｍｍあるにもかかわらず、良好な溶接ができ
た。１０ｍｍ厚はルートフェース２〜３ｍｍのＹ型開先
で常温でも４ｋＪ／ｍｍ程度の入熱で溶接できるが、加
熱することで開先加工なしでも溶接できた。また溶接部
の硬さを測定した結果、熱影響部の硬化部分もなく良好
な品質であった。
【００１６】
【表１】
【００１７】番号２も本発明例でＳＭ４００相当の２０
０ｍｍ材であって、鋼板温度は連続鋳造直後のスラブを
開先加工した後加熱炉に保管し、１３７０℃とした。図
１に示すルートフェース６０ｍｍ、ルートギャップ３ｍ
ｍのＵ開先で、ワイヤ径４ｍｍで３電極の２０％ＣＯ2
−Ａｒのガスシールドアーク溶接を行い、その後５０ｍ
ｍ厚まで加速冷却処理付き圧延をした。電流は９００
Ａ、電圧はそれぞれ２８，３３，３６Ｖとし、溶接速度
２０ｃｍ／ｍｉｎ、入熱２６ｋＪ／ｍｍ、片側７パスの
溶接をおこなった。ルートフェース６０ｍｍにもかかわ
らずルート部の良好な溶接ができ、その後圧延仕上がり
したものは熱影響部もない良好な鋼板が得られた。
０ｍｍ材であって、鋼板温度は連続鋳造直後のスラブを
開先加工した後加熱炉に保管し、１３７０℃とした。図
１に示すルートフェース６０ｍｍ、ルートギャップ３ｍ
ｍのＵ開先で、ワイヤ径４ｍｍで３電極の２０％ＣＯ2
−Ａｒのガスシールドアーク溶接を行い、その後５０ｍ
ｍ厚まで加速冷却処理付き圧延をした。電流は９００
Ａ、電圧はそれぞれ２８，３３，３６Ｖとし、溶接速度
２０ｃｍ／ｍｉｎ、入熱２６ｋＪ／ｍｍ、片側７パスの
溶接をおこなった。ルートフェース６０ｍｍにもかかわ
らずルート部の良好な溶接ができ、その後圧延仕上がり
したものは熱影響部もない良好な鋼板が得られた。
【００１８】番号３も本発明例で図２に示すように板厚
６０ｍｍ、鋼板温度１２００℃のＳＭ４００相当材をＨ
形に溶接して、その後、図３に示すＨ形鋼に圧延したも
のである。炭酸ガスシールドアーク溶接で電流７００
Ａ、電圧３３Ｖの２電極で、速度６０ｃｍ／ｍｉｎの両
面溶接をした。溶接後、直ちに圧延してＨ形鋼とした。
溶接部は外見的には認められず、圧延Ｈ形と同一の形状
であった。溶接部の断面組織を観察した結果、溶接の熱
影響部はなく、母材と同一組織であった。溶接金属は圧
延で形状は変化しており、母材に比較して介在物の多い
組織であったが靱性には相違が認められなかった。これ
は炭酸ガスシールドアーク溶接のため、母材に比較し溶
接金属の酸素が高いことに原因している。
６０ｍｍ、鋼板温度１２００℃のＳＭ４００相当材をＨ
形に溶接して、その後、図３に示すＨ形鋼に圧延したも
のである。炭酸ガスシールドアーク溶接で電流７００
Ａ、電圧３３Ｖの２電極で、速度６０ｃｍ／ｍｉｎの両
面溶接をした。溶接後、直ちに圧延してＨ形鋼とした。
溶接部は外見的には認められず、圧延Ｈ形と同一の形状
であった。溶接部の断面組織を観察した結果、溶接の熱
影響部はなく、母材と同一組織であった。溶接金属は圧
延で形状は変化しており、母材に比較して介在物の多い
組織であったが靱性には相違が認められなかった。これ
は炭酸ガスシールドアーク溶接のため、母材に比較し溶
接金属の酸素が高いことに原因している。
【００１９】番号４も本発明例で図４に示す板厚３０ｍ
ｍのＸ６０相当鋼板から肉厚１０ｍｍの円柱を製造した
ものである。温度１２５０℃に加熱した鋼板を円柱状に
整形し、これを４．８ｍｍ共金系ワイヤを用い１０％Ｃ
Ｏ2 −Ａｒガスシールドアーク溶接でシーム溶接した。
なお、開先形状はルートフェース１５ｍｍの５０°Ｖ開
先として電流１１５０Ａ、３６Ｖ、速度６０ｃｍ／ｍｉ
ｎでおこなった。なお、圧延は溶接後直ちにおこなっ
た。圧延後の鋼管の外観は目視では溶接部がはっきり区
別できないほどであり、またその断面組織も母材とほぼ
同じであった。これは溶接金属が共金系で、１０％ＣＯ
2 −Ａｒガスシールドのため酸素量が１２０ｐｐｍ程度
であったことによるものである。
ｍのＸ６０相当鋼板から肉厚１０ｍｍの円柱を製造した
ものである。温度１２５０℃に加熱した鋼板を円柱状に
整形し、これを４．８ｍｍ共金系ワイヤを用い１０％Ｃ
Ｏ2 −Ａｒガスシールドアーク溶接でシーム溶接した。
なお、開先形状はルートフェース１５ｍｍの５０°Ｖ開
先として電流１１５０Ａ、３６Ｖ、速度６０ｃｍ／ｍｉ
ｎでおこなった。なお、圧延は溶接後直ちにおこなっ
た。圧延後の鋼管の外観は目視では溶接部がはっきり区
別できないほどであり、またその断面組織も母材とほぼ
同じであった。これは溶接金属が共金系で、１０％ＣＯ
2 −Ａｒガスシールドのため酸素量が１２０ｐｐｍ程度
であったことによるものである。
【００２０】番号５は比較例でＨＴ４９０相当の１０ｍ
ｍ鋼板を５０℃で予熱でサブマージアーク溶接した。開
先はルートフェース２ｍｍの５０°、Ｖ開先でフラック
スは焼成型を使用、ワイヤは４．８ｍｍであり、電流９
００Ａ、電圧３４Ｖ、速度４５ｃｍ／ｍｉｎの片面１パ
ス溶接をおこなった。番号１と同じ入熱で溶接したが、
開先加工が必要であった。また、若干余盛が不足のビー
ドであった。また、熱影響部の最高硬さはＨｖ３００を
越えたものもあり、母材と比較して１２０ほども高かっ
た。
ｍ鋼板を５０℃で予熱でサブマージアーク溶接した。開
先はルートフェース２ｍｍの５０°、Ｖ開先でフラック
スは焼成型を使用、ワイヤは４．８ｍｍであり、電流９
００Ａ、電圧３４Ｖ、速度４５ｃｍ／ｍｉｎの片面１パ
ス溶接をおこなった。番号１と同じ入熱で溶接したが、
開先加工が必要であった。また、若干余盛が不足のビー
ドであった。また、熱影響部の最高硬さはＨｖ３００を
越えたものもあり、母材と比較して１２０ほども高かっ
た。
【００２１】番号６も比較例で、室温のＳＭ４００相当
の２００ｍｍ材をルートフェース１０ｍｍ、ルートギャ
ップ１ｍｍのＵ開先で、４ｍｍ径のワイヤを用いて３電
極で２０％ＣＯ2 −Ａｒのガスシールドアーク溶接をし
た。電流は９００Ａ、電圧はそれぞれ２８，３３，３６
Ｖとし、溶接速度２０ｃｍ／ｍｉｎ、入熱２６ｋＪ／ｍ
ｍの溶接をおこなった。なお、バックパスの１／２は能
率を上げるため電流を１０５０Ａ、入熱３０．５ｋＪ／
ｍｍとした。番号２と比較し、ルートフェースが小さい
分開先断面積は大きく、４倍のパス数が必要であった。
また、ルートフェース１０ｍｍのため、裏側溶接の時ル
ート部のガウジングが必要であった。また、入熱３０．
５ｋＪ／ｍｍとした箇所はビードが乱れ、融合不良が発
生した。
の２００ｍｍ材をルートフェース１０ｍｍ、ルートギャ
ップ１ｍｍのＵ開先で、４ｍｍ径のワイヤを用いて３電
極で２０％ＣＯ2 −Ａｒのガスシールドアーク溶接をし
た。電流は９００Ａ、電圧はそれぞれ２８，３３，３６
Ｖとし、溶接速度２０ｃｍ／ｍｉｎ、入熱２６ｋＪ／ｍ
ｍの溶接をおこなった。なお、バックパスの１／２は能
率を上げるため電流を１０５０Ａ、入熱３０．５ｋＪ／
ｍｍとした。番号２と比較し、ルートフェースが小さい
分開先断面積は大きく、４倍のパス数が必要であった。
また、ルートフェース１０ｍｍのため、裏側溶接の時ル
ート部のガウジングが必要であった。また、入熱３０．
５ｋＪ／ｍｍとした箇所はビードが乱れ、融合不良が発
生した。
【００２２】番号７も比較例で番号３の比較として、同
じ材質の室温の鋼材で図３に示す外観形状のＨ形鋼を電
流９００Ａ、電圧３３Ｖ、速度６０ｃｍ／ｍｉｎ、２．
９ｋＪ／ｍｍの溶融型フラックスを使用したサブマージ
アーク溶接で組み立てた。実施例３に比較し、溶接長さ
は当然増大すると共に、溶接熱影響部もあり、その最高
硬さはＨｖ２５０で母材より９０程高いものであった。
じ材質の室温の鋼材で図３に示す外観形状のＨ形鋼を電
流９００Ａ、電圧３３Ｖ、速度６０ｃｍ／ｍｉｎ、２．
９ｋＪ／ｍｍの溶融型フラックスを使用したサブマージ
アーク溶接で組み立てた。実施例３に比較し、溶接長さ
は当然増大すると共に、溶接熱影響部もあり、その最高
硬さはＨｖ２５０で母材より９０程高いものであった。
【００２３】
【発明の効果】鋼材製造工程中などの鋼が高温の状態を
利用して溶接すると、溶込みの深い溶接ができる。この
ため、ルートフェースを厚くでき、これにより開先断面
積が減少して、溶接材料使用量が少ない、溶接エネルギ
ー消費が小さい、作業能率が高い溶接ができる。また鋼
材を８００℃以上にすることにより、熱影響部をなくす
か、あるいは小さくすることができる。
利用して溶接すると、溶込みの深い溶接ができる。この
ため、ルートフェースを厚くでき、これにより開先断面
積が減少して、溶接材料使用量が少ない、溶接エネルギ
ー消費が小さい、作業能率が高い溶接ができる。また鋼
材を８００℃以上にすることにより、熱影響部をなくす
か、あるいは小さくすることができる。
【図１】実施例における溶接物の形状と開先形状を示す
断面図
断面図
【図２】実施例における溶接物の形状と開先形状を示す
断面図
断面図
【図３】図２に示した溶接物を圧延して製造したＨ形鋼
の断面図
の断面図
【図４】実施例における溶接物の形状と開先形状を示す
断面図
断面図
Claims (4)
- 【請求項１】 温度８００〜１４００℃、厚さ１０〜２
００ｍｍの鋼を、開先ルートフェース１０〜６０ｍｍ、
入熱３〜３０ｋＪ／ｍｍでアーク溶接をすることを特徴
とする鋼の溶接方法。 - 【請求項２】 アーク溶接がガスシールドアーク溶接で
あることを特徴とする請求項１記載の鋼の溶接方法。 - 【請求項３】 アーク溶接がサブマージアーク溶接であ
ることを特徴とする請求項１記載の鋼の溶接方法。 - 【請求項４】 請求項１ないし３記載の溶接をした後、
圧延することを特徴とする鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26812994A JPH08108282A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 鋼の溶接方法および鋼材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26812994A JPH08108282A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 鋼の溶接方法および鋼材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08108282A true JPH08108282A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17454293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26812994A Withdrawn JPH08108282A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | 鋼の溶接方法および鋼材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08108282A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615381A (zh) * | 2012-04-05 | 2012-08-01 | 永升建设集团有限公司 | -15℃～-35℃环境钢结构焊接方法 |
| CN102837105A (zh) * | 2012-09-27 | 2012-12-26 | 中铁山桥集团有限公司 | 一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法 |
| CN103273176A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-04 | 大唐山东电力检修运营有限公司 | Ｔ91钢及1Crl8Ni9Ti异种钢的焊接方法 |
| CN103737162A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 南车长江车辆有限公司 | 一种复合焊接方法 |
| CN103934544A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-23 | 沈阳大学 | 一种防止堆焊密封面产生裂纹的方法 |
| CN104308335A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 山东核电设备制造有限公司 | 熔化极气体保护焊焊接方法 |
| CN104439656A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-03-25 | 句容五星机械制造有限公司 | 一种搅拌机叶片手工电弧焊接工艺 |
| CN105414784A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 福建省马尾造船股份有限公司 | 一种圆钢对接焊接工艺 |
| CN112620888A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-09 | 中铁九桥工程有限公司 | 一种高寒地区Q500qENH耐候钢单面焊双面成型的工艺方法 |
| CN115007979A (zh) * | 2022-07-11 | 2022-09-06 | 南京钢铁股份有限公司 | 一种200mm以上特厚铸钢件缺陷修复方法 |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP26812994A patent/JPH08108282A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102615381A (zh) * | 2012-04-05 | 2012-08-01 | 永升建设集团有限公司 | -15℃～-35℃环境钢结构焊接方法 |
| CN102837105A (zh) * | 2012-09-27 | 2012-12-26 | 中铁山桥集团有限公司 | 一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法 |
| CN103273176A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-09-04 | 大唐山东电力检修运营有限公司 | Ｔ91钢及1Crl8Ni9Ti异种钢的焊接方法 |
| CN103737162A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-23 | 南车长江车辆有限公司 | 一种复合焊接方法 |
| CN103934544A (zh) * | 2014-04-18 | 2014-07-23 | 沈阳大学 | 一种防止堆焊密封面产生裂纹的方法 |
| CN104308335A (zh) * | 2014-09-05 | 2015-01-28 | 山东核电设备制造有限公司 | 熔化极气体保护焊焊接方法 |
| CN104439656A (zh) * | 2014-11-14 | 2015-03-25 | 句容五星机械制造有限公司 | 一种搅拌机叶片手工电弧焊接工艺 |
| CN105414784A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 福建省马尾造船股份有限公司 | 一种圆钢对接焊接工艺 |
| CN112620888A (zh) * | 2020-12-28 | 2021-04-09 | 中铁九桥工程有限公司 | 一种高寒地区Q500qENH耐候钢单面焊双面成型的工艺方法 |
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