JPH09234585A - 溶接残留応力の低減装置付き溶接装置 - Google Patents
溶接残留応力の低減装置付き溶接装置Info
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- JPH09234585A JPH09234585A JP6940396A JP6940396A JPH09234585A JP H09234585 A JPH09234585 A JP H09234585A JP 6940396 A JP6940396 A JP 6940396A JP 6940396 A JP6940396 A JP 6940396A JP H09234585 A JPH09234585 A JP H09234585A
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- torch
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄板鋼板の溶接による板骨構造の製作に当た
って、溶接後の冷間加工及び加熱法による作業を不要と
し、しかも溶接残留応力による製品の疲労強度の低下を
防止する長寿命の溶接を可能とする溶接残留応力の低減
装置付き溶接装置を提供する。 【解決手段】 鋼板の板骨構造などの溶接に用いる溶接
装置のトーチの直後に垂設された超音波振動子２ａを取
り付けたこと。なお、図２に示すように、超音波振動子
２ｂの下端部を溶接トーチ１に向かって折り曲げその先
端を溶接トーチの下端部に当接しておく。
って、溶接後の冷間加工及び加熱法による作業を不要と
し、しかも溶接残留応力による製品の疲労強度の低下を
防止する長寿命の溶接を可能とする溶接残留応力の低減
装置付き溶接装置を提供する。 【解決手段】 鋼板の板骨構造などの溶接に用いる溶接
装置のトーチの直後に垂設された超音波振動子２ａを取
り付けたこと。なお、図２に示すように、超音波振動子
２ｂの下端部を溶接トーチ１に向かって折り曲げその先
端を溶接トーチの下端部に当接しておく。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板鋼板の溶接に
よる板骨構造等の製作に好適な溶接残留応力の低減装置
付き溶接装置に関する。
よる板骨構造等の製作に好適な溶接残留応力の低減装置
付き溶接装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄板鋼板の溶接においては、溶接部の熱
により発生する過大な固有ひずみのために残留応力が存
在する。このような溶接部の残留応力は製品の疲労強度
の低下をもたらすことになるので、この種の疲労強度の
低下を防止するために、従来、溶接後に冷間加工や加熱
法により残留応力を除去している。
により発生する過大な固有ひずみのために残留応力が存
在する。このような溶接部の残留応力は製品の疲労強度
の低下をもたらすことになるので、この種の疲労強度の
低下を防止するために、従来、溶接後に冷間加工や加熱
法により残留応力を除去している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな手段では、溶接後のアフターケアのためにかなりの
コスト及び時間を要するという問題がある。
うな手段では、溶接後のアフターケアのためにかなりの
コスト及び時間を要するという問題がある。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みて提案され
たもので、薄板鋼板の溶接による板骨構造の製作に当た
って、溶接後の冷間加工及び加熱法による作業を不要と
し、しかも溶接残留応力による製品の疲労強度の低下を
防止する長寿命の溶接を可能とする溶接残留応力の低減
装置付き溶接装置を提供することを目的とする。
たもので、薄板鋼板の溶接による板骨構造の製作に当た
って、溶接後の冷間加工及び加熱法による作業を不要と
し、しかも溶接残留応力による製品の疲労強度の低下を
防止する長寿命の溶接を可能とする溶接残留応力の低減
装置付き溶接装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、請求項１の発明は、鋼板の板骨構造の溶接に
用いる溶接装置において、その溶接トーチの直後に超音
波振動子を並設したことを特徴とする。
るために、請求項１の発明は、鋼板の板骨構造の溶接に
用いる溶接装置において、その溶接トーチの直後に超音
波振動子を並設したことを特徴とする。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１において、そ
の超音波振動子の下端に突設された拡散子の下端をその
溶接トーチ下端直後の開先中の溶湯に浸漬したことを特
徴とする。
の超音波振動子の下端に突設された拡散子の下端をその
溶接トーチ下端直後の開先中の溶湯に浸漬したことを特
徴とする。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１において、そ
の超音波振動子の下端部をその溶接トーチの下端部に向
かって前方に屈曲し、その先端を同溶接トーチに当接し
たことを特徴とする。
の超音波振動子の下端部をその溶接トーチの下端部に向
かって前方に屈曲し、その先端を同溶接トーチに当接し
たことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面につい
て説明すると、図１はその第１実施例を示し、同図
（Ａ）はその全体的斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の
Ｂ−Ｂ矢視縦断面図、図２はその第２実施例を示し、同
図（Ａ）はその全体的斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
て説明すると、図１はその第１実施例を示し、同図
（Ａ）はその全体的斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）の
Ｂ−Ｂ矢視縦断面図、図２はその第２実施例を示し、同
図（Ａ）はその全体的斜視図、同図（Ｂ）は同図（Ａ）
のＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
【０００９】まず、図１に示す第１実施例において、１
は移動式溶接装置１ａに垂設された溶接トーチであり、
溶接トーチ１の後方には超音波振動子２ａが溶接トーチ
１に平行的に垂設されている。３は移動式溶接装置１ａ
に付設された超音波振動子２ａの付勢のための増幅器、
４は開先に沿って形成された前後方向の溶接部、６は超
音波振動子２ａの下端に突設された拡散子である。
は移動式溶接装置１ａに垂設された溶接トーチであり、
溶接トーチ１の後方には超音波振動子２ａが溶接トーチ
１に平行的に垂設されている。３は移動式溶接装置１ａ
に付設された超音波振動子２ａの付勢のための増幅器、
４は開先に沿って形成された前後方向の溶接部、６は超
音波振動子２ａの下端に突設された拡散子である。
【００１０】このような装置において、溶接作業中は、
溶接トーチ１は溶接線に沿って一定の速度ｖで矢印に示
すように、前方へ移動する。溶接方向に対して溶接トー
チ１の後方に超音波振動子２ａを配置する。超音波振動
子２ａにはその先端に針状突起の拡散子６が突設されて
いる。超音波振動子２ａは増幅器３により高周波で振動
し、溶接直後の溶融部４の内部に拡散子６の下端部を挿
入し、溶融部に拡散子６を介して高周波の超音波エネル
ギーを作用させることができる。溶接が終わったとき
は、素早く拡散子６の針状突起は溶融部から引き上げ
る。なお、溶接トーチ１と振動子２ａとは、一体的挙動
を行うタイプであってもよく、互いに別の挙動を行うも
のでもよい。つまり、固定タイプ，オシレートタイプい
ずれであってもよい。
溶接トーチ１は溶接線に沿って一定の速度ｖで矢印に示
すように、前方へ移動する。溶接方向に対して溶接トー
チ１の後方に超音波振動子２ａを配置する。超音波振動
子２ａにはその先端に針状突起の拡散子６が突設されて
いる。超音波振動子２ａは増幅器３により高周波で振動
し、溶接直後の溶融部４の内部に拡散子６の下端部を挿
入し、溶融部に拡散子６を介して高周波の超音波エネル
ギーを作用させることができる。溶接が終わったとき
は、素早く拡散子６の針状突起は溶融部から引き上げ
る。なお、溶接トーチ１と振動子２ａとは、一体的挙動
を行うタイプであってもよく、互いに別の挙動を行うも
のでもよい。つまり、固定タイプ，オシレートタイプい
ずれであってもよい。
【００１１】その結果、このような溶接装置によれば、
溶接直後の高温の溶融部に超音波を作用させ、溶融金属
を拡散させることにより、冷却時の相変態の制御がで
き、溶接部やその近傍に生じる残留応力を低減する。
溶接直後の高温の溶融部に超音波を作用させ、溶融金属
を拡散させることにより、冷却時の相変態の制御がで
き、溶接部やその近傍に生じる残留応力を低減する。
【００１２】次に、図２に示す第２実施例において、図
１と同一の符号はそれぞれ同図と同一の部材を示し、本
第２実施例が第１実施例と相違するところは、その超音
波振動子２ｂにある。すなわち、本第２実施例では、溶
接トーチ１の基部は移動式溶接装置１ａに振動自在に付
設され、停止状態においては、ほぼ鉛直に垂下する構造
とする。溶接トーチ１は溶接線に沿って一定の速度で移
動する。溶接方向に対して溶接トーチ１の背後に下部が
溶接トーチ１に向かって前方へ屈曲した超音波振動子２
ｂが配設され、その先端は溶接トーチ１の下端部に当接
している。
１と同一の符号はそれぞれ同図と同一の部材を示し、本
第２実施例が第１実施例と相違するところは、その超音
波振動子２ｂにある。すなわち、本第２実施例では、溶
接トーチ１の基部は移動式溶接装置１ａに振動自在に付
設され、停止状態においては、ほぼ鉛直に垂下する構造
とする。溶接トーチ１は溶接線に沿って一定の速度で移
動する。溶接方向に対して溶接トーチ１の背後に下部が
溶接トーチ１に向かって前方へ屈曲した超音波振動子２
ｂが配設され、その先端は溶接トーチ１の下端部に当接
している。
【００１３】このような溶接装置において、超音波振動
子２ｂは増幅器３により高周波で振動し、溶接トーチを
励振することにより溶融流体に拡散作用を生じさせる。
子２ｂは増幅器３により高周波で振動し、溶接トーチを
励振することにより溶融流体に拡散作用を生じさせる。
【００１４】
【発明の効果】溶接時の残留応力を低減するために、従
来は、予熱・後熱や冷間加工等の処理を実施していたの
であるが、本発明によって溶接と同時に熱処理ができ、
さらに高温状態での作用であるため高効率の残留応力の
低減が可能となるのである。
来は、予熱・後熱や冷間加工等の処理を実施していたの
であるが、本発明によって溶接と同時に熱処理ができ、
さらに高温状態での作用であるため高効率の残留応力の
低減が可能となるのである。
【００１５】要するに請求項１の発明によれば、鋼板の
板骨構造の溶接に用いる溶接装置において、その溶接ト
ーチの直後に超音波振動子を並設したことにより、薄板
鋼板の溶接による板骨構造の製作に当たって、溶接後の
冷間加工及び加熱法による作業を不要とし、しかも溶接
残留応力による製品の疲労強度の低下を防止する長寿命
の溶接を可能とする溶接残留応力の低減装置付き溶接装
置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
板骨構造の溶接に用いる溶接装置において、その溶接ト
ーチの直後に超音波振動子を並設したことにより、薄板
鋼板の溶接による板骨構造の製作に当たって、溶接後の
冷間加工及び加熱法による作業を不要とし、しかも溶接
残留応力による製品の疲労強度の低下を防止する長寿命
の溶接を可能とする溶接残留応力の低減装置付き溶接装
置を得るから、本発明は産業上極めて有益なものであ
る。
【００１６】請求項２の発明によれば、請求項１におい
て、その超音波振動子の下端に突設された拡散子の下端
をその溶接トーチ下端直後の開先中の溶湯に浸漬したこ
とにより、その溶接トーチ直後の開先中の溶融部を拡散
することで、その残留応力を低減することができるか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
て、その超音波振動子の下端に突設された拡散子の下端
をその溶接トーチ下端直後の開先中の溶湯に浸漬したこ
とにより、その溶接トーチ直後の開先中の溶融部を拡散
することで、その残留応力を低減することができるか
ら、本発明は産業上極めて有益なものである。
【００１７】請求項３の発明によれば、請求項１におい
て、その超音波振動子の下端部をその溶接トーチの下端
部に向かって前方に屈曲し、その先端を同溶接トーチに
当接したことにより、その溶接トーチ直下の開先中の溶
融部を拡散することで、その残留応力を低減することが
できるから、本発明は産業上極めて有益なものである。
て、その超音波振動子の下端部をその溶接トーチの下端
部に向かって前方に屈曲し、その先端を同溶接トーチに
当接したことにより、その溶接トーチ直下の開先中の溶
融部を拡散することで、その残留応力を低減することが
できるから、本発明は産業上極めて有益なものである。
【図１】本発明の第１実施例に係る溶接装置を示し、同
図（Ａ）はその溶接中の状態を示す全体的斜視図であ
り、同図（Ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
図（Ａ）はその溶接中の状態を示す全体的斜視図であ
り、同図（Ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る溶接装置を示し、同
図（Ａ）はその溶接中の状態を示す全体的斜視図であ
り、同図（Ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
図（Ａ）はその溶接中の状態を示す全体的斜視図であ
り、同図（Ｂ）はそのＢ−Ｂ矢視縦断面図である。
１ 溶接トーチ １ａ 移動式溶接装置 ２ａ 超音波振動子 ２ｂ 超音波振動子 ３ 超音波増幅器 ４ 溶接ビード（溶接部，） ５ 鋼板 ６ 拡散子
Claims (3)
- 【請求項１】 鋼板の板骨構造の溶接に用いる溶接装置
において、その溶接トーチの直後に超音波振動子を並設
したことを特徴とする溶接残留応力の低減装置付き溶接
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、その超音波振動子の
下端に突設された拡散子の下端をその溶接トーチ下端直
後の開先中の溶湯に浸漬したことを特徴とする溶接残留
応力の低減装置付き溶接装置。 - 【請求項３】 請求項１において、その超音波振動子の
下端部をその溶接トーチの下端部に向かって前方に屈曲
し、その先端を同溶接トーチに当接したことを特徴とす
る溶接残留応力の低減装置付き溶接装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06940396A JP3408687B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 溶接残留応力の低減装置付き溶接装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06940396A JP3408687B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 溶接残留応力の低減装置付き溶接装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09234585A true JPH09234585A (ja) | 1997-09-09 |
| JP3408687B2 JP3408687B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=13401613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06940396A Expired - Fee Related JP3408687B2 (ja) | 1996-02-29 | 1996-02-29 | 溶接残留応力の低減装置付き溶接装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3408687B2 (ja) |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004040023A1 (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Nippon Steel Corporation | 鋼材の溶接継手における熱影響部の靭性向上方法 |
| WO2004040022A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Nippon Steel Corporation | 耐環境助長割れ性の優れた金属構造製品および、金属構造製品の環境助長割れ抵抗性向上方法 |
| WO2004042093A1 (ja) * | 2002-11-06 | 2004-05-21 | Nippon Steel Corporation | 液体金属脆化抵抗性の優れた金属構造製品、鉄構製品およびそれらの製造方法 |
| WO2004046395A1 (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 金属材料の超音波衝撃処理条件の設定方法 |
| WO2004046393A1 (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 疲労強度に優れた長寿命回転体およびその製造方法 |
| WO2004046396A1 (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 超音波衝撃処理による金属切断面の疲労強度向上方法および長寿命の金属製品 |
| WO2004046392A1 (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 鋼構造物の遅れ破壊防止方法および鋼構造物の製造方法 |
| WO2004046397A1 (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 超音波衝撃処理による冷間加工部の強度向上方法および破壊靭性および疲労強度の高い金属製品 |
| WO2004046394A1 (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 表層部をナノ結晶化させた金属製品の製造方法 |
| CN103692063A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-02 | 华侨大学 | 一种新型焊接装置 |
| KR101388306B1 (ko) * | 2012-03-29 | 2014-04-22 | 현대제철 주식회사 | 폭발을 이용한 잔류응력저감장치 |
| CN105203625A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-30 | 中国特种设备检测研究院 | 焊后热处理消除残余应力效果的磁评价方法 |
| WO2018088699A1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 선문대학교 산학협력단 | 국부가열 및 초음파 나노크리스탈 표면개질을 이용한 표면처리방법 |
| CN112646971A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 五河县俊宝钢结构有限公司 | 一种改善钢结构焊接处应力集中的处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102046135B1 (ko) * | 2018-05-14 | 2019-11-18 | 두산중공업 주식회사 | 진공 챔버를 갖는 자동 용접 장치 |
-
1996
- 1996-02-29 JP JP06940396A patent/JP3408687B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2004040023A1 (ja) * | 2002-10-30 | 2004-05-13 | Nippon Steel Corporation | 鋼材の溶接継手における熱影響部の靭性向上方法 |
| KR100664003B1 (ko) * | 2002-10-31 | 2007-01-03 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 내환경 조장 균열성이 우수한 금속 구조 제품 및 금속 구조제품의 환경 조장 균열 저항성 향상 방법 |
| WO2004040022A1 (ja) * | 2002-10-31 | 2004-05-13 | Nippon Steel Corporation | 耐環境助長割れ性の優れた金属構造製品および、金属構造製品の環境助長割れ抵抗性向上方法 |
| WO2004042093A1 (ja) * | 2002-11-06 | 2004-05-21 | Nippon Steel Corporation | 液体金属脆化抵抗性の優れた金属構造製品、鉄構製品およびそれらの製造方法 |
| WO2004046393A1 (ja) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 疲労強度に優れた長寿命回転体およびその製造方法 |
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| KR100676332B1 (ko) * | 2002-11-19 | 2007-02-02 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 강 구조물의 지연 파괴 방지 방법 및 강 구조물의 제조방법 |
| WO2004046394A1 (ja) * | 2002-11-19 | 2004-06-03 | Nippon Steel Corporation | 表層部をナノ結晶化させた金属製品の製造方法 |
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| CN103692063A (zh) * | 2013-12-16 | 2014-04-02 | 华侨大学 | 一种新型焊接装置 |
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| CN105203625A (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-30 | 中国特种设备检测研究院 | 焊后热处理消除残余应力效果的磁评价方法 |
| WO2018088699A1 (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 선문대학교 산학협력단 | 국부가열 및 초음파 나노크리스탈 표면개질을 이용한 표면처리방법 |
| KR20180053150A (ko) * | 2016-11-11 | 2018-05-21 | 선문대학교 산학협력단 | 국부가열 및 초음파 나노크리스탈 표면개질을 이용한 표면처리방법 |
| CN112646971A (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-13 | 五河县俊宝钢结构有限公司 | 一种改善钢结构焊接处应力集中的处理方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3408687B2 (ja) | 2003-05-19 |
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