JPH11239879A - 極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法および極厚溶接部材 - Google Patents
極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法および極厚溶接部材Info
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- JPH11239879A JPH11239879A JP36431998A JP36431998A JPH11239879A JP H11239879 A JPH11239879 A JP H11239879A JP 36431998 A JP36431998 A JP 36431998A JP 36431998 A JP36431998 A JP 36431998A JP H11239879 A JPH11239879 A JP H11239879A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 極厚鋼板を大入熱で溶接する場合に懸念され
た高温割れの発生を効果的に防止して、高能率の大入熱
多層サブマージアーク溶接を可能とする。 【解決手段】 少なくとも初層を大入熱とする４パス以
上の多層サブマージアーク溶接を施すに際し、２パス目
の溶接を、１パス目の溶融金属の凝固割れ危険部を再溶
融するに足る溶接条件下で、しかも２パス目の溶接金属
が被処理鋼板に接しないように行う。
た高温割れの発生を効果的に防止して、高能率の大入熱
多層サブマージアーク溶接を可能とする。 【解決手段】 少なくとも初層を大入熱とする４パス以
上の多層サブマージアーク溶接を施すに際し、２パス目
の溶接を、１パス目の溶融金属の凝固割れ危険部を再溶
融するに足る溶接条件下で、しかも２パス目の溶接金属
が被処理鋼板に接しないように行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、極厚鋼板の多層
サブマージアーク溶接方法および極厚溶接部材に関し、
特に高層ビルの柱に用いられるボックス柱等の極厚鋼板
を溶接する場合に、高温割れの発生を効果的に防止しつ
つ、高能率の溶接施工を可能ならしめようとするもので
ある。
サブマージアーク溶接方法および極厚溶接部材に関し、
特に高層ビルの柱に用いられるボックス柱等の極厚鋼板
を溶接する場合に、高温割れの発生を効果的に防止しつ
つ、高能率の溶接施工を可能ならしめようとするもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビルの高層化および柱なし空間を
創出するための大スパン化により、ボックス柱に用いら
れる鋼板の板厚が極厚化する傾向にある。このような極
厚鋼板の溶接には、能率を重視して、可能な限り２電極
以上の多電極による１パスのサブマージアーク溶接が適
用されているが、設備的な制約や技術的限界から１パス
溶接が適用できない場合には何らかの多層溶接が施され
る。多層溶接法としては、 CO2溶接による多層溶接と大
入熱サブマージアーク溶接との組み合わせ、またはサブ
マージアーク溶接単独による多層溶接等がある。
創出するための大スパン化により、ボックス柱に用いら
れる鋼板の板厚が極厚化する傾向にある。このような極
厚鋼板の溶接には、能率を重視して、可能な限り２電極
以上の多電極による１パスのサブマージアーク溶接が適
用されているが、設備的な制約や技術的限界から１パス
溶接が適用できない場合には何らかの多層溶接が施され
る。多層溶接法としては、 CO2溶接による多層溶接と大
入熱サブマージアーク溶接との組み合わせ、またはサブ
マージアーク溶接単独による多層溶接等がある。
【０００３】このうち CO2溶接による多層溶接とサブマ
ージアーク溶接との組み合わせでは、 CO2溶接のパス数
が非常に多くなるため、能率が低いところに問題が残
る。また、パス数が多いため、融合不良などの溶接欠陥
が発生し易いところにも問題を残していた。
ージアーク溶接との組み合わせでは、 CO2溶接のパス数
が非常に多くなるため、能率が低いところに問題が残
る。また、パス数が多いため、融合不良などの溶接欠陥
が発生し易いところにも問題を残していた。
【０００４】一方、サブマージアーク溶接による多層溶
接法としては、特開平２−179392号公報に開示されてい
るような、溶接入熱：200 kJ/cm 前後で多層溶接を行う
方法がある。この方法は、 CO2溶接の多層溶接に比べる
と、パス数は大幅に減少するものの、製造ラインで溶接
するようになることから、ボックス柱１本のライン占有
時間が長くなり、オフラインでロボットを利用して溶接
できる CO2溶接に比べると、トータルの能率はパス回数
の減少から期待されるほどは改善されないという問題が
ある。とはいえ、能率を高めるために入熱を高めると、
初層においては、溶接金属の最終凝固部に割れが発生す
るおそれがあり、また２層目以降の溶接においては、溶
融した溶接金属が開先中央に向かって流れ、溶接止端部
がオーバーラップ形状になり易く、開先内部での融合不
良や余盛り不足などを発生させるという問題がある。こ
のような欠陥が発生した場合、溶接後、アークガウジン
グではつり、 CO2溶接ではつった部分を埋め戻す作業が
必要となり、溶接自体は高能率になっても補修が必要と
なるため、総合的な能率の向上には結びつかない。
接法としては、特開平２−179392号公報に開示されてい
るような、溶接入熱：200 kJ/cm 前後で多層溶接を行う
方法がある。この方法は、 CO2溶接の多層溶接に比べる
と、パス数は大幅に減少するものの、製造ラインで溶接
するようになることから、ボックス柱１本のライン占有
時間が長くなり、オフラインでロボットを利用して溶接
できる CO2溶接に比べると、トータルの能率はパス回数
の減少から期待されるほどは改善されないという問題が
ある。とはいえ、能率を高めるために入熱を高めると、
初層においては、溶接金属の最終凝固部に割れが発生す
るおそれがあり、また２層目以降の溶接においては、溶
融した溶接金属が開先中央に向かって流れ、溶接止端部
がオーバーラップ形状になり易く、開先内部での融合不
良や余盛り不足などを発生させるという問題がある。こ
のような欠陥が発生した場合、溶接後、アークガウジン
グではつり、 CO2溶接ではつった部分を埋め戻す作業が
必要となり、溶接自体は高能率になっても補修が必要と
なるため、総合的な能率の向上には結びつかない。
【０００５】初層の大入熱溶接金属の高温割れを防止す
る溶接法としては、特開平２-25819号公報に、多段階に
開先角度を変化させた開先形状を適用することが提案さ
れている。また、特開平３−118978号公報には、Ｖ開先
の開先角度を40°以上とし、溶接条件を最適化すること
により、初層における大入熱溶接金属割れを防止する方
法が提案されている。しかしながら、溶接金属の化学組
成が高温割れに対して敏感な組成になっている場合に
は、これらの方法を適用しても必ずしも高温割れを完全
に防止することはできなかった。
る溶接法としては、特開平２-25819号公報に、多段階に
開先角度を変化させた開先形状を適用することが提案さ
れている。また、特開平３−118978号公報には、Ｖ開先
の開先角度を40°以上とし、溶接条件を最適化すること
により、初層における大入熱溶接金属割れを防止する方
法が提案されている。しかしながら、溶接金属の化学組
成が高温割れに対して敏感な組成になっている場合に
は、これらの方法を適用しても必ずしも高温割れを完全
に防止することはできなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記の問
題を有利に解決するもので、初層に大入熱溶接を施した
としても、初層溶接金属における高温割れの発生や開先
内部における融合不良、余盛り不足などの発生を効果的
に防止して、高能率の下で安定した溶接施工を実施する
ことができる極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法
を、かかる溶接施工によって得られる極厚溶接部材と共
に提案することを目的とする。
題を有利に解決するもので、初層に大入熱溶接を施した
としても、初層溶接金属における高温割れの発生や開先
内部における融合不良、余盛り不足などの発生を効果的
に防止して、高能率の下で安定した溶接施工を実施する
ことができる極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法
を、かかる溶接施工によって得られる極厚溶接部材と共
に提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】さて、発明者らは、上記
の目的を達成すべく、種々検討を重ねた結果、初層を凝
固割れの発生し易い大入熱で溶接したとしても、２パス
目の狙い位置を開先中央として溶接を行い、初層溶接金
属に発生する可能性のある高温割れ発生位置を２パス目
の溶接で溶解することによって、従来懸念された初層に
おける割れの発生を効果的に防止することができ、ま
た、２パス目の溶接金属を１パス目の溶接金属のみに接
するようにすることによって、２パス目溶接金属と開先
内壁との間に発生し易い融合不良を防止することがで
き、さらに、後続のパスによる開先中央部への溶接金属
の流れ込みを防止することによって、後続のパスの大入
熱化およびビード止端部のオーバーラップ発生による融
合不良を効果的に防止することができ、かくして極厚鋼
板のサブマージアーク溶接をより高品質かつ高能率の下
で実施できることの知見を得た。この発明は、上記の知
見に立脚するものである。
の目的を達成すべく、種々検討を重ねた結果、初層を凝
固割れの発生し易い大入熱で溶接したとしても、２パス
目の狙い位置を開先中央として溶接を行い、初層溶接金
属に発生する可能性のある高温割れ発生位置を２パス目
の溶接で溶解することによって、従来懸念された初層に
おける割れの発生を効果的に防止することができ、ま
た、２パス目の溶接金属を１パス目の溶接金属のみに接
するようにすることによって、２パス目溶接金属と開先
内壁との間に発生し易い融合不良を防止することがで
き、さらに、後続のパスによる開先中央部への溶接金属
の流れ込みを防止することによって、後続のパスの大入
熱化およびビード止端部のオーバーラップ発生による融
合不良を効果的に防止することができ、かくして極厚鋼
板のサブマージアーク溶接をより高品質かつ高能率の下
で実施できることの知見を得た。この発明は、上記の知
見に立脚するものである。
【０００８】すなわち、この発明の要旨構成は次のとお
りである。 １．極厚鋼板に、少なくとも初層を大入熱とする４パス
以上の多層サブマージアーク溶接を施すに際し、２パス
目の溶接を、１パス目の溶融金属の凝固割れ危険部を再
溶融するに足る溶接条件下で、しかも２パス目の溶接金
属が被処理鋼板に接しないように行うことを特徴とす
る、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法。
りである。 １．極厚鋼板に、少なくとも初層を大入熱とする４パス
以上の多層サブマージアーク溶接を施すに際し、２パス
目の溶接を、１パス目の溶融金属の凝固割れ危険部を再
溶融するに足る溶接条件下で、しかも２パス目の溶接金
属が被処理鋼板に接しないように行うことを特徴とす
る、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法。
【０００９】２．上記１において、サブマージアーク溶
接を、２電極以上の多電極で行うものとし、その際、２
パス目の第１電極の溶接電流を1150Ａ以上とすることを
特徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方
法。
接を、２電極以上の多電極で行うものとし、その際、２
パス目の第１電極の溶接電流を1150Ａ以上とすることを
特徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方
法。
【００１０】３．上記１において、サブマージアーク溶
接を、２電極以上の多電極で行うものとし、その際、２
パス目の第１電極の溶接電流を1200Ａ以上とすることを
特徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方
法。
接を、２電極以上の多電極で行うものとし、その際、２
パス目の第１電極の溶接電流を1200Ａ以上とすることを
特徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方
法。
【００１１】４．上記１，２または３において、２パス
目およびそれ以降の連続する少なくとも１パスについ
て、溶接金属が鋼板に接しないように溶接することを特
徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法。
目およびそれ以降の連続する少なくとも１パスについ
て、溶接金属が鋼板に接しないように溶接することを特
徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法。
【００１２】５．少なくとも初層を大入熱とする多層サ
ブマージアーク溶接によって接合した極厚溶接部材であ
って、多層肉盛り溶接部における２パス目の溶接金属が
被処理鋼板に接していないことを特徴とする極厚溶接部
材。
ブマージアーク溶接によって接合した極厚溶接部材であ
って、多層肉盛り溶接部における２パス目の溶接金属が
被処理鋼板に接していないことを特徴とする極厚溶接部
材。
【００１３】この発明において、大入熱溶接とは、少な
くとも初層について溶接入熱：300kJ/cm 以上で行う溶
接のことをいい、形成される初層の深さが40mm以上であ
れば、大入熱溶接であるといえる。また、この発明で対
象とする極厚鋼板とは、板厚が少なくとも55mmのものを
意味するが、この発明は特に板厚が60mm以上さらには70
mm以上の極厚部材に適用して好適なものである。
くとも初層について溶接入熱：300kJ/cm 以上で行う溶
接のことをいい、形成される初層の深さが40mm以上であ
れば、大入熱溶接であるといえる。また、この発明で対
象とする極厚鋼板とは、板厚が少なくとも55mmのものを
意味するが、この発明は特に板厚が60mm以上さらには70
mm以上の極厚部材に適用して好適なものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、この発明を具体的に説明す
る。さて、ボックス柱の角継手部を大入熱で溶接するに
当たっては、通常、ルートフェースを数mmとり、開先角
度30°以上のＶ開先が使用される。この時、多パス溶接
ということになると、初層の高温割れとスラグ剥離が問
題となることから、前述したような２段開先や40°以上
の開先角度のＶ開先が用いられることもある。
る。さて、ボックス柱の角継手部を大入熱で溶接するに
当たっては、通常、ルートフェースを数mmとり、開先角
度30°以上のＶ開先が使用される。この時、多パス溶接
ということになると、初層の高温割れとスラグ剥離が問
題となることから、前述したような２段開先や40°以上
の開先角度のＶ開先が用いられることもある。
【００１５】この発明における大入熱溶接において、電
極については、１極でも２極以上でも良いが、十分な入
熱を与えるためには、２極以上とすることが好ましい。
高温割れの発生は、溶接金属の形状に大きな影響を受
け、ビードの深さが幅に対して大きい場合、すなわち大
入熱で開先内部に溶接金属を留めるような溶接を行った
場合に発生し易く、発生場所は溶接金属の最終凝固部、
すなわち溶接金属の中央上部である。この発明では、こ
の割れが発生する可能性のある開先中央部に集中させ
て、２パス目の溶接を高電流で行い、割れが発生する可
能性のある場所を積極的に再溶解することによって、初
層の凝固割れを防止するのである。
極については、１極でも２極以上でも良いが、十分な入
熱を与えるためには、２極以上とすることが好ましい。
高温割れの発生は、溶接金属の形状に大きな影響を受
け、ビードの深さが幅に対して大きい場合、すなわち大
入熱で開先内部に溶接金属を留めるような溶接を行った
場合に発生し易く、発生場所は溶接金属の最終凝固部、
すなわち溶接金属の中央上部である。この発明では、こ
の割れが発生する可能性のある開先中央部に集中させ
て、２パス目の溶接を高電流で行い、割れが発生する可
能性のある場所を積極的に再溶解することによって、初
層の凝固割れを防止するのである。
【００１６】このような２パス目の溶接としては、１電
極の場合は勿論のこと、２極以上の多電極の場合でも、
第１電極の電流を1150Ａ以上、特に鋼板板厚が60mm以上
の場合には1200Ａ以上として行うことが望ましい。とい
うのは、２パス目における先行電極の電流が1150Ａより
小さいと、２パス目の溶込みが浅くなり、初層溶接金属
を溶かし込む深さが浅くなるために、完全に凝固割れの
発生を防止することが難しくなるからである。ここに、
凝固割れの発生を完全に防止するためには、２パス目に
よる初層溶接金属の溶かし込み深さは13mm以上、鋼板板
厚が60mm以上の場合には15mm以上とすることが望まし
い。
極の場合は勿論のこと、２極以上の多電極の場合でも、
第１電極の電流を1150Ａ以上、特に鋼板板厚が60mm以上
の場合には1200Ａ以上として行うことが望ましい。とい
うのは、２パス目における先行電極の電流が1150Ａより
小さいと、２パス目の溶込みが浅くなり、初層溶接金属
を溶かし込む深さが浅くなるために、完全に凝固割れの
発生を防止することが難しくなるからである。ここに、
凝固割れの発生を完全に防止するためには、２パス目に
よる初層溶接金属の溶かし込み深さは13mm以上、鋼板板
厚が60mm以上の場合には15mm以上とすることが望まし
い。
【００１７】また、２パス目の溶接金属は、１パス目の
溶接金属のみに接するようにすることが重要である。と
いうのは、２パス目が開先内壁と接するような施工で
は、開先内壁と２パス目溶接金属との間に未溶融部つま
り融合不良が生じる場合が発生し、この融合不良部は後
続の溶接で溶解しきれずに欠陥として残る可能性が高い
ためである。なお、２パス目の溶接金属を１パス目の溶
接金属のみに接するようにするには、ワイヤの狙い位置
を開先中央付近とすると共に、溶接金属が過多にならな
いように溶接条件（電極速度など）を調整すれば良い。
従って、２パス目の溶接は、多電極の場合でも単一電極
だけの使用としてもかまわない。
溶接金属のみに接するようにすることが重要である。と
いうのは、２パス目が開先内壁と接するような施工で
は、開先内壁と２パス目溶接金属との間に未溶融部つま
り融合不良が生じる場合が発生し、この融合不良部は後
続の溶接で溶解しきれずに欠陥として残る可能性が高い
ためである。なお、２パス目の溶接金属を１パス目の溶
接金属のみに接するようにするには、ワイヤの狙い位置
を開先中央付近とすると共に、溶接金属が過多にならな
いように溶接条件（電極速度など）を調整すれば良い。
従って、２パス目の溶接は、多電極の場合でも単一電極
だけの使用としてもかまわない。
【００１８】さらに、２パス目のビードを、開先中央部
のみに置くことによって、３パス目以降の溶接金属が開
先中央部に向かって流れ込み、オーバーラップとなるの
を有利に防止することができる。オーバーラップとなる
とその部分が最後まで未溶融部として残る場合があり、
好ましくない。特に大入熱化するほど溶融池が大きくな
り、溶融金属が流れ易くなるが、上記したように２パス
目のビードを開先中央部に置くことによって、かような
溶融金属の流れ込みを防止できるため、大入熱化が可能
となる。
のみに置くことによって、３パス目以降の溶接金属が開
先中央部に向かって流れ込み、オーバーラップとなるの
を有利に防止することができる。オーバーラップとなる
とその部分が最後まで未溶融部として残る場合があり、
好ましくない。特に大入熱化するほど溶融池が大きくな
り、溶融金属が流れ易くなるが、上記したように２パス
目のビードを開先中央部に置くことによって、かような
溶融金属の流れ込みを防止できるため、大入熱化が可能
となる。
【００１９】なお、上述したような、溶接金属の中央部
のみにビードを置くような溶接は、２パス目だけに限る
ものではなく、連続的に行うのであれば、２パス目＋３
パス目、さらには２パス目＋３パス目＋４パス目のよう
に多パスとしても良い。このように、溶接金属の中央部
のみにビードを置くような溶接を複数回にわたって行う
と、中央部のビード高さが高くなるので、それ以降のパ
スによる溶接金属層が開先中央部への流れ込みのために
薄くなることを効果的に防止でき、必要な溶接パス数を
削減できる利点がある。
のみにビードを置くような溶接は、２パス目だけに限る
ものではなく、連続的に行うのであれば、２パス目＋３
パス目、さらには２パス目＋３パス目＋４パス目のよう
に多パスとしても良い。このように、溶接金属の中央部
のみにビードを置くような溶接を複数回にわたって行う
と、中央部のビード高さが高くなるので、それ以降のパ
スによる溶接金属層が開先中央部への流れ込みのために
薄くなることを効果的に防止でき、必要な溶接パス数を
削減できる利点がある。
【００２０】
【実施例】以下、実施例について述べる。供試鋼材の成
分組成を表１に示す。表１中、鋼板Ａは板厚：70mmの 4
90 MPa級鋼板、鋼板Ｂは板厚：70mmの 590 MPa級鋼板、
鋼板Ｃは板厚：80mmの 490 MPa級鋼板、鋼板Ｄは板厚：
55mmの 490 MPa級鋼板である。また、溶接ワイヤとして
は、直径：6.4mm のものと 5.1mmのものを用いた。供試
ワイヤの成分組成を表２に示す。表２中、ワイヤａは直
径：6.4 mmの 490 MPa級鋼溶接用ワイヤ、ワイヤｂは直
径：6.4 mmの 590 MPa級鋼溶接用ワイヤ、ワイヤｃは直
径：5.1 mmの 490 MPa級鋼溶接用ワイヤである。さら
に、フラックスとしては、SiO2-MgO-CaO-Al2O3を主成分
として鉄粉を添加した焼成型のものを用いた。
分組成を表１に示す。表１中、鋼板Ａは板厚：70mmの 4
90 MPa級鋼板、鋼板Ｂは板厚：70mmの 590 MPa級鋼板、
鋼板Ｃは板厚：80mmの 490 MPa級鋼板、鋼板Ｄは板厚：
55mmの 490 MPa級鋼板である。また、溶接ワイヤとして
は、直径：6.4mm のものと 5.1mmのものを用いた。供試
ワイヤの成分組成を表２に示す。表２中、ワイヤａは直
径：6.4 mmの 490 MPa級鋼溶接用ワイヤ、ワイヤｂは直
径：6.4 mmの 590 MPa級鋼溶接用ワイヤ、ワイヤｃは直
径：5.1 mmの 490 MPa級鋼溶接用ワイヤである。さら
に、フラックスとしては、SiO2-MgO-CaO-Al2O3を主成分
として鉄粉を添加した焼成型のものを用いた。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】実施例１ 表１のＡに示した成分組成の板厚：70mmの 490 MPa級鋼
板に図１に示すような２段開先加工を施し、これに２電
極サブマージアーク溶接により、表３に示す条件下で４
パス溶接を行った。用いたワイヤは先行極（Ｌ極）およ
び後行極（Ｔ極）とも表２にａで示した直径：6.4mm の
ものを用いた。なお、ワイヤの狙い位置は図２に示すと
おりである。図３にビードの積層状態を、また図４にそ
の断面外観を示したが、この発明に従って溶接施工を行
った場合には、内部欠陥もなく、良好な溶接ビードが得
られた。また、この時、２パス目の溶接による初層溶接
金属の溶かし込み深さは17mm以上であった。
板に図１に示すような２段開先加工を施し、これに２電
極サブマージアーク溶接により、表３に示す条件下で４
パス溶接を行った。用いたワイヤは先行極（Ｌ極）およ
び後行極（Ｔ極）とも表２にａで示した直径：6.4mm の
ものを用いた。なお、ワイヤの狙い位置は図２に示すと
おりである。図３にビードの積層状態を、また図４にそ
の断面外観を示したが、この発明に従って溶接施工を行
った場合には、内部欠陥もなく、良好な溶接ビードが得
られた。また、この時、２パス目の溶接による初層溶接
金属の溶かし込み深さは17mm以上であった。
【００２４】比較例１ 実施例１と同じ鋼種および開先形状の鋼板に対し、図５
に示す積層法で多層サブマージアーク溶接を行った。溶
接条件を表３に併記する。その結果、初層溶接金属に割
れが発生しただけでなく、２パス目止端部が余盛り不足
となった。また、２パス目の溶接による初層溶接金属中
央部の溶かし込み深さはせいぜい９mm程度であった。
に示す積層法で多層サブマージアーク溶接を行った。溶
接条件を表３に併記する。その結果、初層溶接金属に割
れが発生しただけでなく、２パス目止端部が余盛り不足
となった。また、２パス目の溶接による初層溶接金属中
央部の溶かし込み深さはせいぜい９mm程度であった。
【００２５】
【表３】
【００２６】実施例２ 表１のＢに示した成分組成の板厚：70mmの 590 MPa級鋼
板に図６に示すような開先加工を施し、２電極サブマー
ジアーク溶接により、表４に示す条件下で４パス溶接を
行った。図７に、ビードの積層状態を示したが、この発
明に従い溶接施工を行った場合には、内部欠陥もなく、
良好な溶接ビードが得られた。また、この時、２パス目
の溶接による初層溶接金属の溶かし込み深さは16mm以上
であった。
板に図６に示すような開先加工を施し、２電極サブマー
ジアーク溶接により、表４に示す条件下で４パス溶接を
行った。図７に、ビードの積層状態を示したが、この発
明に従い溶接施工を行った場合には、内部欠陥もなく、
良好な溶接ビードが得られた。また、この時、２パス目
の溶接による初層溶接金属の溶かし込み深さは16mm以上
であった。
【００２７】比較例２ 実施例２と同じ鋼種および開先形状の鋼板に対し、同じ
積層法にて２電極サブマージアーク溶接を行った。ただ
し、２パス目は、溶接入熱は同じとしたが、先行極電流
を1100Ａとした。溶接条件を表４に併記する。その結
果、初層溶接金属の一部に割れが発生した。２パス目の
溶接による初層溶接金属の溶かし込み深さは11〜14mm程
度であり、割れが発生したのは溶かし込み深さが13mmよ
り少ない場合であった。
積層法にて２電極サブマージアーク溶接を行った。ただ
し、２パス目は、溶接入熱は同じとしたが、先行極電流
を1100Ａとした。溶接条件を表４に併記する。その結
果、初層溶接金属の一部に割れが発生した。２パス目の
溶接による初層溶接金属の溶かし込み深さは11〜14mm程
度であり、割れが発生したのは溶かし込み深さが13mmよ
り少ない場合であった。
【００２８】
【表４】
【００２９】実施例３ 表１のＣに示した成分組成の板厚：80mmの 490 MPa級鋼
板に図８に示すような開先加工を施し、２電極サブマー
ジアーク溶接により、表５に示す条件下で４パス溶接を
行った。図９に、ビードの積層状態を示したが、内部欠
陥もなく、良好な溶接ビードが得られていた。また、こ
の時、２パス目の溶接による初層溶接金属の溶かし込み
深さは16mm以上であった。
板に図８に示すような開先加工を施し、２電極サブマー
ジアーク溶接により、表５に示す条件下で４パス溶接を
行った。図９に、ビードの積層状態を示したが、内部欠
陥もなく、良好な溶接ビードが得られていた。また、こ
の時、２パス目の溶接による初層溶接金属の溶かし込み
深さは16mm以上であった。
【００３０】比較例３ 実施例３と同じ鋼種および開先形状の鋼板に対し、同じ
積層法にて２電極サブマージアーク溶接を行った。ただ
し、２パス目は電極速度を下げて入熱量を増やし、２パ
ス目の溶接金属が開先壁に達する条件とした。その結
果、２パス目溶接金属と開先壁との間に融合不良が発生
した。また、２パス目の溶接による初層溶接金属の溶か
し込み深さは16mm以上であった。
積層法にて２電極サブマージアーク溶接を行った。ただ
し、２パス目は電極速度を下げて入熱量を増やし、２パ
ス目の溶接金属が開先壁に達する条件とした。その結
果、２パス目溶接金属と開先壁との間に融合不良が発生
した。また、２パス目の溶接による初層溶接金属の溶か
し込み深さは16mm以上であった。
【００３１】
【表５】
【００３２】実施例４ 表１のＤに示した成分組成の板厚：55mmの 490 MPa級鋼
板に図10に示すような開先加工を施し、２電極サブマー
ジアーク溶接により、表６に示す条件下で４パス溶接を
行った。その結果、内部欠陥もなく、良好な溶接ビード
が得られていた。また、この時、２パス目の溶接による
初層溶接金属の溶かし込み深さは13mm以上であった。
板に図10に示すような開先加工を施し、２電極サブマー
ジアーク溶接により、表６に示す条件下で４パス溶接を
行った。その結果、内部欠陥もなく、良好な溶接ビード
が得られていた。また、この時、２パス目の溶接による
初層溶接金属の溶かし込み深さは13mm以上であった。
【００３３】比較例４ 実施例４と同じ鋼種および開先形状の鋼板に対し、同じ
積層法にて２電極サブマージアーク溶接を行った。ただ
し、２パス目は、溶接入熱は同じであるが、先行極電流
を1100Ａとした。溶接条件を表６に併記する。その結
果、初層溶接金属の一部に割れが発生した。また、２パ
ス目の溶接による初層溶接金属の溶かし込み深さは12〜
13mm程度でり、割れが発生したのは溶かし込み深さが13
mmより少ない場合であった。
積層法にて２電極サブマージアーク溶接を行った。ただ
し、２パス目は、溶接入熱は同じであるが、先行極電流
を1100Ａとした。溶接条件を表６に併記する。その結
果、初層溶接金属の一部に割れが発生した。また、２パ
ス目の溶接による初層溶接金属の溶かし込み深さは12〜
13mm程度でり、割れが発生したのは溶かし込み深さが13
mmより少ない場合であった。
【００３４】
【表６】
【００３５】以上、実施例では、４パスでサブマージア
ーク溶接を行った場合について開示したが、この発明は
これだけに限るものではなく、図11に積層状態を、また
図12に断面外観を示すように、溶接金属が１パス目の溶
接金属のみに接するように施工した２パス目の溶接金属
の上に、引き続く３パス目のビードを置き、その後に４
パス目および５パス目を実施するようにしても良い。と
くに、２パス目の溶接が終了した時点で開先部が広く残
されている場合には、開先中央部に３パス目のビードを
置かないと、ビードが開先部に広がりすぎて厚みがとれ
ず、開先部を埋めるのに必要なパス数が増加する（図13
参照）不利が生じる。なお、３パス目においても、開先
内壁との間に融合不良を生じさせないためには、溶接金
属が鋼板に接しないように溶接することが重要である。
ーク溶接を行った場合について開示したが、この発明は
これだけに限るものではなく、図11に積層状態を、また
図12に断面外観を示すように、溶接金属が１パス目の溶
接金属のみに接するように施工した２パス目の溶接金属
の上に、引き続く３パス目のビードを置き、その後に４
パス目および５パス目を実施するようにしても良い。と
くに、２パス目の溶接が終了した時点で開先部が広く残
されている場合には、開先中央部に３パス目のビードを
置かないと、ビードが開先部に広がりすぎて厚みがとれ
ず、開先部を埋めるのに必要なパス数が増加する（図13
参照）不利が生じる。なお、３パス目においても、開先
内壁との間に融合不良を生じさせないためには、溶接金
属が鋼板に接しないように溶接することが重要である。
【００３６】
【発明の効果】かくして、この発明によれば、従来、大
入熱溶接を実施する場合に懸念された初層における高温
割れの発生は勿論のこと、開先内部における融合不良や
余盛り不足などの発生を効果的に防止することができ、
ひいては、高品質、高能率の下で極厚鋼板の多層サブマ
ージアーク溶接を実施することができる。
入熱溶接を実施する場合に懸念された初層における高温
割れの発生は勿論のこと、開先内部における融合不良や
余盛り不足などの発生を効果的に防止することができ、
ひいては、高品質、高能率の下で極厚鋼板の多層サブマ
ージアーク溶接を実施することができる。
【図１】 実施例１および比較例１における開先形状を
示した図である。
示した図である。
【図２】 ワイヤの狙い位置を示した図である。
【図３】 実施例１に従い多層サブマージアーク溶接を
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
【図４】 実施例１に従い多層サブマージアーク溶接を
実施した場合のビードの断面外観を示した図である。
実施した場合のビードの断面外観を示した図である。
【図５】 比較例１に従い多層サブマージアーク溶接を
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
【図６】 実施例２および比較例２における開先形状を
示した図である。
示した図である。
【図７】 実施例２に従い多層サブマージアーク溶接を
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
【図８】 実施例３および比較例３における開先形状を
示した図である。
示した図である。
【図９】 実施例３に従い多層サブマージアーク溶接を
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
実施した場合のビードの積層状態を示した図である。
【図１０】 実施例４および比較例４における開先形状
を示した図である。
を示した図である。
【図１１】 この発明に従い５パスのサブマージアーク
溶接を実施した場合のビードの積層状態を示した図であ
る。
溶接を実施した場合のビードの積層状態を示した図であ
る。
【図１２】 この発明に従い５パスのサブマージアーク
溶接を実施した場合のビードの断面外観を示した図であ
る。
溶接を実施した場合のビードの断面外観を示した図であ
る。
【図１３】 ２パス目の溶接が終了した時点で開先部が
広く残されている場合に、それ以降のビードが開先部に
広がりすぎて厚みがとれず、開先部を埋めるのに必要な
パス数が増加した状態を示した図である。
広く残されている場合に、それ以降のビードが開先部に
広がりすぎて厚みがとれず、開先部を埋めるのに必要な
パス数が増加した状態を示した図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 極厚鋼板に、少なくとも初層を大入熱と
する４パス以上の多層サブマージアーク溶接を施すに際
し、 ２パス目の溶接を、１パス目の溶融金属の凝固割れ危険
部を再溶融するに足る溶接条件下で、しかも２パス目の
溶接金属が被処理鋼板に接しないように行うことを特徴
とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法。 - 【請求項２】 請求項１において、サブマージアーク溶
接を、２電極以上の多電極で行うものとし、その際、２
パス目の第１電極の溶接電流を1150Ａ以上とすることを
特徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方
法。 - 【請求項３】 請求項１において、サブマージアーク溶
接を、２電極以上の多電極で行うものとし、その際、２
パス目の第１電極の溶接電流を1200Ａ以上とすることを
特徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方
法。 - 【請求項４】 請求項１，２または３において、２パス
目およびそれ以降の連続する少なくとも１パスについ
て、溶接金属が鋼板に接しないように溶接することを特
徴とする、極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法。 - 【請求項５】 少なくとも初層を大入熱とする多層サブ
マージアーク溶接によって接合した極厚溶接部材であっ
て、多層肉盛り溶接部における２パス目の溶接金属が被
処理鋼板に接していないことを特徴とする極厚溶接部
材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36431998A JP3624727B2 (ja) | 1997-12-24 | 1998-12-22 | 極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35448997 | 1997-12-24 | ||
| JP9-354489 | 1997-12-24 | ||
| JP36431998A JP3624727B2 (ja) | 1997-12-24 | 1998-12-22 | 極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2004154369A Division JP3801186B2 (ja) | 1997-12-24 | 2004-05-25 | 多層サブマージアーク溶接による極厚溶接部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239879A true JPH11239879A (ja) | 1999-09-07 |
| JP3624727B2 JP3624727B2 (ja) | 2005-03-02 |
Family
ID=26580069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36431998A Expired - Fee Related JP3624727B2 (ja) | 1997-12-24 | 1998-12-22 | 極厚鋼板の多層サブマージアーク溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3624727B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910495B1 (ko) | 2007-12-26 | 2009-07-31 | 주식회사 포스코 | 용접이음부의 저온 인성이 우수한 강판의 용접방법 |
| JPWO2013080523A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2015-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板のサブマージアーク溶接方法 |
| KR101634167B1 (ko) * | 2015-04-30 | 2016-06-30 | 주식회사 포스코 | 다층 용접방법 |
| CN108018968A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-05-11 | 重庆建工第三建设有限责任公司 | 一种用于直线加速器机房的板墙施工方法 |
| WO2018168896A1 (ja) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 住友重機械工業株式会社 | 溶接方法および溶接継手 |
-
1998
- 1998-12-22 JP JP36431998A patent/JP3624727B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100910495B1 (ko) | 2007-12-26 | 2009-07-31 | 주식회사 포스코 | 용접이음부의 저온 인성이 우수한 강판의 용접방법 |
| JPWO2013080523A1 (ja) * | 2011-11-29 | 2015-04-27 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 鋼板のサブマージアーク溶接方法 |
| KR101634167B1 (ko) * | 2015-04-30 | 2016-06-30 | 주식회사 포스코 | 다층 용접방법 |
| WO2018168896A1 (ja) * | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 住友重機械工業株式会社 | 溶接方法および溶接継手 |
| CN110402175A (zh) * | 2017-03-15 | 2019-11-01 | 住友重机械工业株式会社 | 焊接方法及焊接接头 |
| JPWO2018168896A1 (ja) * | 2017-03-15 | 2020-01-16 | 住友重機械工業株式会社 | 溶接方法および溶接継手 |
| CN110402175B (zh) * | 2017-03-15 | 2021-06-01 | 住友重机械工业株式会社 | 焊接方法及焊接接头 |
| CN108018968A (zh) * | 2017-10-26 | 2018-05-11 | 重庆建工第三建设有限责任公司 | 一种用于直线加速器机房的板墙施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3624727B2 (ja) | 2005-03-02 |
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