JPH0947878A - ステンレス鋼管の仮付け溶接方法 - Google Patents
ステンレス鋼管の仮付け溶接方法Info
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- JPH0947878A JPH0947878A JP21417695A JP21417695A JPH0947878A JP H0947878 A JPH0947878 A JP H0947878A JP 21417695 A JP21417695 A JP 21417695A JP 21417695 A JP21417695 A JP 21417695A JP H0947878 A JPH0947878 A JP H0947878A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ステンレス鋼管の周継ぎ手接合を形成するた
めに、プラズマアーク溶接により突き合わせ接合を行う
に際し、突き合わせ部のギャップを所定通りに収めるた
めに、溶接現場で適用し易い実用的な開先のフィットア
ップ方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る開先のフィットアップ方法
は、接合するステンレス鋼管の双方の接合端部に開先加
工を施した後、接合端部をを突き合わせ、次いで、本溶
接のためのプラズマアーク溶接時の動作ガス流量より低
い動作ガス流量でプラズマアーク溶接により突き合わせ
部のルート部に仮付け溶接を施す。
めに、プラズマアーク溶接により突き合わせ接合を行う
に際し、突き合わせ部のギャップを所定通りに収めるた
めに、溶接現場で適用し易い実用的な開先のフィットア
ップ方法を提供する。 【解決手段】 本発明に係る開先のフィットアップ方法
は、接合するステンレス鋼管の双方の接合端部に開先加
工を施した後、接合端部をを突き合わせ、次いで、本溶
接のためのプラズマアーク溶接時の動作ガス流量より低
い動作ガス流量でプラズマアーク溶接により突き合わせ
部のルート部に仮付け溶接を施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼管、
特にオーステナイト系ステンレス鋼管の仮付け溶接方法
に関し、更に詳細には、ステンレス鋼製のエルボ、ティ
ー等のフィッティング同士、それらとステンレス鋼管、
又はステンレス鋼管同士の周継ぎ手形成のための突き合
わせ接合をプラズマアーク溶接により行うに際し、開先
のフィットアップに最適な仮付け溶接方法に関するもの
である。
特にオーステナイト系ステンレス鋼管の仮付け溶接方法
に関し、更に詳細には、ステンレス鋼製のエルボ、ティ
ー等のフィッティング同士、それらとステンレス鋼管、
又はステンレス鋼管同士の周継ぎ手形成のための突き合
わせ接合をプラズマアーク溶接により行うに際し、開先
のフィットアップに最適な仮付け溶接方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】プラズマアーク溶接方法は、溶接金属の
清浄度が高く、じん性、延性、更には耐食性にも優れて
いるので、ステンレス鋼管、特にオーステナイト系ステ
ンレス鋼管の周継ぎ手形成のための突き合わせ溶接に盛
んに使用されている。ところで、周継ぎ手形成のための
突き合わせ接合にプラズマアーク溶接を施す場合には、
開先加工を施したステンレス鋼管又はステンレス鋼製フ
ィッティングを突き合わせるに際し、その突き合わせ部
のギャップ（図１のＧを参照）を所定間隙以下、例えば
１mm以下に厳密に制御する必要がある。それは、プラズ
マアーク溶接が直径２〜５mm程度のプラズマアークの中
に高密度なエネルギーを集中させて行う溶接であるの
で、他のアーク溶接法に比べてビート幅が狭く、そのた
め、ギャップが開いていると、溶融金属が落下して、溶
接不良が生じたり、或いは溶接不能になったりするから
である。
清浄度が高く、じん性、延性、更には耐食性にも優れて
いるので、ステンレス鋼管、特にオーステナイト系ステ
ンレス鋼管の周継ぎ手形成のための突き合わせ溶接に盛
んに使用されている。ところで、周継ぎ手形成のための
突き合わせ接合にプラズマアーク溶接を施す場合には、
開先加工を施したステンレス鋼管又はステンレス鋼製フ
ィッティングを突き合わせるに際し、その突き合わせ部
のギャップ（図１のＧを参照）を所定間隙以下、例えば
１mm以下に厳密に制御する必要がある。それは、プラズ
マアーク溶接が直径２〜５mm程度のプラズマアークの中
に高密度なエネルギーを集中させて行う溶接であるの
で、他のアーク溶接法に比べてビート幅が狭く、そのた
め、ギャップが開いていると、溶融金属が落下して、溶
接不良が生じたり、或いは溶接不能になったりするから
である。
【０００３】そこで、突き合わせ部のギャップを所定寸
法に収めるには、ステンレス鋼管の接合端部に高精度の
開先加工を機械加工によって施し、しかも開先の厳密な
フィットアップを行うことが必要であった。また、フィ
ッティング同士又はフィッティングと管との突き合わせ
溶接に際しては、フィッティングの開先加工が難しいた
めに、例えばフィッティングの両端部に短い直管を取り
付けて開先加工の便を図った特別仕様のフィッティング
を使用する必要があった。
法に収めるには、ステンレス鋼管の接合端部に高精度の
開先加工を機械加工によって施し、しかも開先の厳密な
フィットアップを行うことが必要であった。また、フィ
ッティング同士又はフィッティングと管との突き合わせ
溶接に際しては、フィッティングの開先加工が難しいた
めに、例えばフィッティングの両端部に短い直管を取り
付けて開先加工の便を図った特別仕様のフィッティング
を使用する必要があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ステンレス鋼
管を連結してパイプラインを敷設する施工現場で、ステ
ンレス鋼管に機械加工による開先加工を施すことは、加
工設備の手配困難、加工設備用の用地の確保困難等の事
情から実際的に難しいことが多かった。また、フィッテ
ィングに関しても、特別仕様のフィッティングはコスト
が高く、また長納期を必要とするために施工スケジュー
ルに間に合わないこともあって不都合が多かった。ま
た、仮にステンレス鋼管等の配管材に所定寸法通りの開
先加工を施すことができたとしても、それらを突き合わ
せてギャップを所定寸法に収めるフィットアップ作業
は、大掛かりな治具等を使用して行ったとしても、実際
には極めて難しく、多くの人手と時間を要していた。そ
こで、このような問題を解消するために、本発明の目的
は、ステンレス鋼管の周継ぎ手を形成するためにプラズ
マアーク溶接により突き合わせ接合を行うに際し、突き
合わせ部のギャップを所定通りに収めるために、溶接現
場で適用し易い実用的な開先のフィットアップ方法を提
供することである。
管を連結してパイプラインを敷設する施工現場で、ステ
ンレス鋼管に機械加工による開先加工を施すことは、加
工設備の手配困難、加工設備用の用地の確保困難等の事
情から実際的に難しいことが多かった。また、フィッテ
ィングに関しても、特別仕様のフィッティングはコスト
が高く、また長納期を必要とするために施工スケジュー
ルに間に合わないこともあって不都合が多かった。ま
た、仮にステンレス鋼管等の配管材に所定寸法通りの開
先加工を施すことができたとしても、それらを突き合わ
せてギャップを所定寸法に収めるフィットアップ作業
は、大掛かりな治具等を使用して行ったとしても、実際
には極めて難しく、多くの人手と時間を要していた。そ
こで、このような問題を解消するために、本発明の目的
は、ステンレス鋼管の周継ぎ手を形成するためにプラズ
マアーク溶接により突き合わせ接合を行うに際し、突き
合わせ部のギャップを所定通りに収めるために、溶接現
場で適用し易い実用的な開先のフィットアップ方法を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、溶接現場で
適用し易い実用的な方法を開発するに当たり、プラズマ
アーク溶接による溶接金属の収縮現象に着目し、プラズ
マアーク溶接を仮付けに応用することを考え、実験を重
ねて本発明方法を完成するに到った。上記目的を達成す
るために、本発明に係るステンレス鋼管の仮付け溶接方
法は、ステンレス鋼管の周継ぎ手を形成するためにプラ
ズマアーク溶接により突き合わせ接合を行うに際し、接
合するステンレス鋼管の双方の接合端部に開先加工を施
した後、接合端部を突き合わせ、次いで、本溶接のため
のプラズマアーク溶接時の動作ガス流量より低い動作ガ
ス流量でプラズマアーク溶接により突き合わせ部のルー
ト部に仮付け溶接を施すことを特徴としている。
適用し易い実用的な方法を開発するに当たり、プラズマ
アーク溶接による溶接金属の収縮現象に着目し、プラズ
マアーク溶接を仮付けに応用することを考え、実験を重
ねて本発明方法を完成するに到った。上記目的を達成す
るために、本発明に係るステンレス鋼管の仮付け溶接方
法は、ステンレス鋼管の周継ぎ手を形成するためにプラ
ズマアーク溶接により突き合わせ接合を行うに際し、接
合するステンレス鋼管の双方の接合端部に開先加工を施
した後、接合端部を突き合わせ、次いで、本溶接のため
のプラズマアーク溶接時の動作ガス流量より低い動作ガ
ス流量でプラズマアーク溶接により突き合わせ部のルー
ト部に仮付け溶接を施すことを特徴としている。
【０００６】本発明方法は、ステンレス鋼管の開先のフ
ィットアップ、特にオーステナイト系のステンレス鋼の
配管材の開先のフィットアップに好適である。本明細書
で、ステンレス鋼管とは、ステンレス鋼管自体及びステ
ンレス鋼製のエルボ、ティー、レジューサ等のフィッテ
ィングをも含めたものを意味する。また、仮付け溶接と
は、配管材を突き合わせ接合する際に、それらの接合端
部を突き合わせて形成した突き合わせ部を固定するため
に突き合わせ部を仮に溶接することを意味し、本溶接前
に施される。
ィットアップ、特にオーステナイト系のステンレス鋼の
配管材の開先のフィットアップに好適である。本明細書
で、ステンレス鋼管とは、ステンレス鋼管自体及びステ
ンレス鋼製のエルボ、ティー、レジューサ等のフィッテ
ィングをも含めたものを意味する。また、仮付け溶接と
は、配管材を突き合わせ接合する際に、それらの接合端
部を突き合わせて形成した突き合わせ部を固定するため
に突き合わせ部を仮に溶接することを意味し、本溶接前
に施される。
【０００７】プラズマアーク溶接装置は、図２に示すよ
うな構成を備えており、タングステン電極の周りから動
作ガスが流出して動作ガス内でプラズマを発生させ、更
にその外側からシールドガスを流出してアーク及び溶接
部を大気から遮断している。仮付け溶接時の動作ガスの
流量は、溶け込みを浅くして本溶接に対する影響を抑制
するために、本溶接時の動作ガスの流量より小さくすべ
きで、好適には、仮付け溶接時の動作ガスの流量は５０
０scm3／min から１２００scm3／min の範囲の流量で良
い。例えば、板厚６mmのステンレス鋼管の本溶接時で
は、６０００scm3／min 程度の流量の動作ガスを流出さ
せているが、仮付け溶接時は溶け込みを浅くするために
同じ板厚のステンレス鋼管に対して１０００scm3／min
程度でよい。また、動作ガスの種類も本溶接時と同じで
よい。
うな構成を備えており、タングステン電極の周りから動
作ガスが流出して動作ガス内でプラズマを発生させ、更
にその外側からシールドガスを流出してアーク及び溶接
部を大気から遮断している。仮付け溶接時の動作ガスの
流量は、溶け込みを浅くして本溶接に対する影響を抑制
するために、本溶接時の動作ガスの流量より小さくすべ
きで、好適には、仮付け溶接時の動作ガスの流量は５０
０scm3／min から１２００scm3／min の範囲の流量で良
い。例えば、板厚６mmのステンレス鋼管の本溶接時で
は、６０００scm3／min 程度の流量の動作ガスを流出さ
せているが、仮付け溶接時は溶け込みを浅くするために
同じ板厚のステンレス鋼管に対して１０００scm3／min
程度でよい。また、動作ガスの種類も本溶接時と同じで
よい。
【０００８】本発明方法では、本発明に係る仮付け溶接
を突き合わせ部のルート部に施し、その際に発生する溶
融金属の収縮応力によりルート部のギャップを収縮さ
せ、ギャップの大きさをプラズマアーク溶接が可能なギ
ャップ寸法内に収めることができる。仮付け溶接は、突
き合わせ部の全周にわたって施してもよく、また部分的
に施してもよい。
を突き合わせ部のルート部に施し、その際に発生する溶
融金属の収縮応力によりルート部のギャップを収縮さ
せ、ギャップの大きさをプラズマアーク溶接が可能なギ
ャップ寸法内に収めることができる。仮付け溶接は、突
き合わせ部の全周にわたって施してもよく、また部分的
に施してもよい。
【０００９】ルート部のギャップが大きく、溶融金属の
収縮応力による収縮量のみではギャップの縮小に不十分
な場合には、突き合わせ部のルート部に仮付け溶接を施
す際に、溶加棒を添加することもできる。これにより、
溶融金属量を増やして収縮量を増大できるからである。
収縮応力による収縮量のみではギャップの縮小に不十分
な場合には、突き合わせ部のルート部に仮付け溶接を施
す際に、溶加棒を添加することもできる。これにより、
溶融金属量を増やして収縮量を増大できるからである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に、実施例を挙げ、添付図面
を参照して本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明
する。図３に示すように、ステンレス鋼管Ａの端部及び
エルボの端部Ｂに開先加工を施し、開先加工を施した双
方の端部を突き合わせ、クランプ等の適当な常用の治具
（図示せず）を使用して相互に固定する。次いで、突き
合わせ部のルート部に対して、本溶接時の動作ガスより
少ない流量より小さい流量で動作ガスを流しつつ仮付け
溶接を施す。例えば、ステンレス鋼管及びエルボの板厚
が６mmの場合には、１０００scm3／min 程度の流量で動
作ガスを流して、突き合わせ部のルート部Ｒの全周にわ
たり連続して、または断続して溶け込みの浅いプラズマ
アーク溶接を施す。仮付け溶接の動作ガスは、本溶接時
の動作ガス、例えばアルゴン又はアルゴンと水素との混
合ガス等で良い。また、プラズマアーク溶接トーチの走
行速度も本溶接と同じ速度で良い。
を参照して本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明
する。図３に示すように、ステンレス鋼管Ａの端部及び
エルボの端部Ｂに開先加工を施し、開先加工を施した双
方の端部を突き合わせ、クランプ等の適当な常用の治具
（図示せず）を使用して相互に固定する。次いで、突き
合わせ部のルート部に対して、本溶接時の動作ガスより
少ない流量より小さい流量で動作ガスを流しつつ仮付け
溶接を施す。例えば、ステンレス鋼管及びエルボの板厚
が６mmの場合には、１０００scm3／min 程度の流量で動
作ガスを流して、突き合わせ部のルート部Ｒの全周にわ
たり連続して、または断続して溶け込みの浅いプラズマ
アーク溶接を施す。仮付け溶接の動作ガスは、本溶接時
の動作ガス、例えばアルゴン又はアルゴンと水素との混
合ガス等で良い。また、プラズマアーク溶接トーチの走
行速度も本溶接と同じ速度で良い。
【００１１】
【実施例】実施例１ 以下の溶接条件で、ステンレス鋼管同士の開先のフィッ
トアップのために本発明方法を実施した。 １．ステンレス鋼管 材質 ：ＳＵＳ３０４ 内径 ：９００mm 板厚 ：８mm 突き合わせ時の最大ギャップ：２mm ２．プラズマアーク溶接装置の操作条件 プラズマアーク溶接トーチの走行速度：３０cm/min 動作ガス 種類 ：アルゴンガス 流量 ：１０００scm3/min 溶接電流 ：１３０Ａ 仮付け溶接箇所：１５か所 ３．仮付け溶接終了時の最大ギャップ：０．７mm よって、本発明方法を適用することにより、突き合わせ
時の大きなギャップを縮小して、プラズマアーク溶接を
適用できる所定の大きさのギャップに収めることができ
た。
トアップのために本発明方法を実施した。 １．ステンレス鋼管 材質 ：ＳＵＳ３０４ 内径 ：９００mm 板厚 ：８mm 突き合わせ時の最大ギャップ：２mm ２．プラズマアーク溶接装置の操作条件 プラズマアーク溶接トーチの走行速度：３０cm/min 動作ガス 種類 ：アルゴンガス 流量 ：１０００scm3/min 溶接電流 ：１３０Ａ 仮付け溶接箇所：１５か所 ３．仮付け溶接終了時の最大ギャップ：０．７mm よって、本発明方法を適用することにより、突き合わせ
時の大きなギャップを縮小して、プラズマアーク溶接を
適用できる所定の大きさのギャップに収めることができ
た。
【００１２】実施例２ 本実施例は、突き合わせ部のギャップが大きいために、
溶加棒を添加してステンレス鋼管同士の仮付けのために
本発明方法を実施した例である。 １．ステンレス鋼管 材質 ：ＳＵＳ３０４ 内径 ：９００mm 板厚 ：８mm 突き合わせ時の最大ギャップ：２．５mm ２．プラズマアーク溶接装置の操作条件 プラズマアーク溶接トーチの走行速度：３０cm/min 動作ガス 種類 ：アルゴンガス 流量 ：１０００scm3/min 溶接電流 ：１３０Ａ 溶加棒の種類：ＳＵＳ３０８Ｌ 仮付け溶接箇所：２５か所 ３．仮付け溶接終了時の最大ギャップ：０．７mm よって、本発明方法を適用することにより、突き合わせ
時の大きなギャップを縮小して、プラズマアーク溶接を
適用できる所定の大きさのギャップに収めることができ
た。
溶加棒を添加してステンレス鋼管同士の仮付けのために
本発明方法を実施した例である。 １．ステンレス鋼管 材質 ：ＳＵＳ３０４ 内径 ：９００mm 板厚 ：８mm 突き合わせ時の最大ギャップ：２．５mm ２．プラズマアーク溶接装置の操作条件 プラズマアーク溶接トーチの走行速度：３０cm/min 動作ガス 種類 ：アルゴンガス 流量 ：１０００scm3/min 溶接電流 ：１３０Ａ 溶加棒の種類：ＳＵＳ３０８Ｌ 仮付け溶接箇所：２５か所 ３．仮付け溶接終了時の最大ギャップ：０．７mm よって、本発明方法を適用することにより、突き合わせ
時の大きなギャップを縮小して、プラズマアーク溶接を
適用できる所定の大きさのギャップに収めることができ
た。
【００１３】
【発明の効果】本発明に係るステンレス鋼管の仮付け溶
接方法によれば、本溶接のためのプラズマアーク溶接時
の動作ガス流量より低い動作ガス流量でプラズマアーク
溶接により突き合わせ部のルート部に仮付け溶接を施す
ことにより、溶け込みの浅いプラズマアーク溶接を行っ
て本溶接に対する影響を抑制しつつ溶融金属の収縮応力
を発生させて、所定寸法に収めるようにルート部のギャ
ップを縮小することができる。本発明方法を適用するこ
とにより、施工現場で容易にルート部のギャップを縮小
させて良好なプラズマアーク溶接をステンレス鋼管及び
フィッティングに適用することができる。また、本発明
方法を適用することにより、現場で簡単な機械加工によ
り開先加工を施したステンレス鋼管、或いは特別仕様で
ない通常仕様のフィッティングにも良好なプラズマアー
ク溶接を施すことができる。
接方法によれば、本溶接のためのプラズマアーク溶接時
の動作ガス流量より低い動作ガス流量でプラズマアーク
溶接により突き合わせ部のルート部に仮付け溶接を施す
ことにより、溶け込みの浅いプラズマアーク溶接を行っ
て本溶接に対する影響を抑制しつつ溶融金属の収縮応力
を発生させて、所定寸法に収めるようにルート部のギャ
ップを縮小することができる。本発明方法を適用するこ
とにより、施工現場で容易にルート部のギャップを縮小
させて良好なプラズマアーク溶接をステンレス鋼管及び
フィッティングに適用することができる。また、本発明
方法を適用することにより、現場で簡単な機械加工によ
り開先加工を施したステンレス鋼管、或いは特別仕様で
ない通常仕様のフィッティングにも良好なプラズマアー
ク溶接を施すことができる。
【図１】ルート部のギャップを説明する模式的断面図で
ある。
ある。
【図２】プラズマアーク溶接装置の構成を説明する図で
ある。
ある。
【図３】本発明方法の実施を説明する模式的断面図であ
る。
る。
Ａ ステンレス鋼管 Ｂ エルボ Ｇ ギャップ Ｒ ルート部
Claims (3)
- 【請求項１】 ステンレス鋼管の周継ぎ手を形成するた
めにプラズマアーク溶接により突き合わせ接合を行うに
際し、 接合するステンレス鋼管の双方の接合端部に開先加工を
施した後、接合端部を突き合わせ、 次いで、本溶接のためのプラズマアーク溶接時の動作ガ
ス流量より低い動作ガス流量でプラズマアーク溶接によ
り突き合わせ部のルート部に仮付け溶接を施すことを特
徴とするステンレス鋼管の仮付け溶接方法。 - 【請求項２】 仮付け溶接時の動作ガスの流量を５００
scm3／min から１２００scm3／min の範囲にすることを
特徴とする請求項１に記載のステンレス鋼管の仮付け溶
接方法。 - 【請求項３】 突き合わせ部のルート部に仮付け溶接を
施す際に、溶加棒を添加することを特徴とする請求項１
又は２に記載のステンレス鋼管の仮付け溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21417695A JPH0947878A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | ステンレス鋼管の仮付け溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21417695A JPH0947878A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | ステンレス鋼管の仮付け溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0947878A true JPH0947878A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16651503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21417695A Pending JPH0947878A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | ステンレス鋼管の仮付け溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0947878A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008178894A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 両面溶接方法 |
| KR100966402B1 (ko) * | 2007-08-28 | 2010-06-28 | 대우조선해양 주식회사 | Ｐｃｔｃ 박판 주판용접의 변형량 최소화 용접방법 |
| FR2959949A1 (fr) * | 2010-05-12 | 2011-11-18 | Air Liquide | Procede de soudage circulaire ou longitudinal de tube |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP21417695A patent/JPH0947878A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008178894A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd | 両面溶接方法 |
| KR100966402B1 (ko) * | 2007-08-28 | 2010-06-28 | 대우조선해양 주식회사 | Ｐｃｔｃ 박판 주판용접의 변형량 최소화 용접방법 |
| FR2959949A1 (fr) * | 2010-05-12 | 2011-11-18 | Air Liquide | Procede de soudage circulaire ou longitudinal de tube |
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