JPH1158018A - 厚板横向きサブマージドアーク溶接装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 横向きの厚板サブマージドアーク溶接におい
て、十分なフラックスを深い開先溶接部に供給充填し、
オープンエアによる溶接不良を防止する。 【解決手段】トーチホルダー３５に溶接トーチ３の両側
に伸びるガイドフィン４６Ａ，４６Ｂを設けるととも
に、前部のガイドフィン３６Ａから垂下して溶接台車の
前進によりフラックスを開先溶接部Ｗ内に押込む押込フ
ィン４８を設け、受けベルトコンベヤ４３上の溶接トー
チ３の前部に溢れたフラックスを開先溶接部Ｗに押込む
押込ガイド板５０を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば石油液化
プラントなどの大口径の高圧容器の胴部を現場溶接施工
するための４０ｍｍを越える厚板横向きサブマージドア
ーク溶接装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば石油液化プラントの大型高温高
圧容器は、最大板厚が約１００ｍｍで直径が約１０ｍあ
り、１基の重量が１６００トンに達するものがある。こ
の種の容器は、１基当りの重量が大きいために工場内で
一体組み立て後、搬送して現場でそのまま据付施工する
ことが、搬送時の重量制限や揚重設備の制約から、困難
なため、図１３に示すように、工場でリング状のタンク
構成材Ｔに分割して製作され、輸送後、現場で立置き架
設されて溶接により組立が行われている。

【０００３】しかしながら、現場での組立作業は、横向
きの周継手溶接が主な作業となるが、板厚が４０ｍｍを
越える厚板の容器を横向き溶接するための溶接装置は市
販されていないの現状である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の下向きサブマー
ジドアーク溶接では、開先部内で溶接トーチとの間に形
成されるアークと溶融プールとが、上方から送給される
フラックスに充分に包まれて空気と遮断され、溶接欠陥
のない良好な溶接が可能である。しかし、この横向きサ
ブマージドアーク溶接では、特に被溶接材の板厚が４０
ｍｍを越えると、フラックスが深い開先部の奥にまで届
かずにオープンアーク状態となり、溶接の欠陥が発生し
やすく、さらに連続溶接ができない状態となるおそれが
あった。

【０００５】本発明のうち請求項１記載の発明は、上記
問題点を解決して、板厚が４０ｍｍを越える厚板のサブ
マージドアーク溶接において、開先部の奥までフラック
スを良好に充填できてアークおよび溶融プールを充分に
フラックスで覆うことができ、連続した溶接が良好に実
施可能な厚板横向きサブマージドアーク溶接装置を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１記載の発明は、被溶接材に架設され
たガイド部材に案内されて溶接開先部に沿って走行自在
な溶接台車に、溶接トーチおよび溶接ワイヤー送給装置
ならびにフラックス送給・回収装置が設けられた厚板横
向きサブマージドアーク溶接装置であって、フラックス
送給・回収装置は、溶接トーチの溶接台車走行方向の前
後位置にそれぞれ送給口が開口されて溶接開先部にフラ
ックスを送給する２台のフラックス送給部と、溶接トー
チまたは溶接トーチの近傍に配置されて前記送給口から
投下されたフラックスを溶接開先部内に充填するフラッ
クスガイド手段と、前記溶接トーチの前後方向で溶接開
先部の下部に配置されフラックスの落下を防止するフラ
ックス受け部材とを具備したものである。

【０００７】上記構成によれば、２台のフラックス送給
部により溶接トーチの前後からそれぞれフラックスを送
給し、フラックスガイド手段によりフラックスを溶接開
先部内に案内充填し、フラックス受け部材によりフラッ
クスの落下を防止するので、４０ｍｍを越える厚板で深
い開先部であっても、フラックスを溶接開先部の奥にま
で充分に充填してアークと溶融プールの間にフラックス
を充満させることができ、オープンアークとなることが
ない。したがって、溶接欠陥が生じることが無く、連続
して溶接を行うことができる。

【０００８】また請求項２記載の発明は、上記構成にお
いて、フラックスガイド手段は、溶接トーチの近傍に配
置され、投下されるフラックスを溶接開先部内に案内す
るガイドフィンと、溶接トーチの前部に配置されて溶接
台車の前進により溢れたフラックスを溶接開先部内に押
込む押込部材とを有するものである。

【０００９】上記構成によれば、ガイドフィンと押込部
材により、効果的にフラックスを溶接開先部に充填する
ことができる。さらに請求項３記載の発明は、請求項１
または２において、フラックス受け部材は、ベルトの上
面縁部が溶接開先部下部の被溶接材に接触してその摩擦
により移動される遊転式受けベルトコンベヤにより構成
され、フラックス送給・回収装置に、吸引手段によりフ
ラックス受け部材の後部から使用後のフラックスを回収
してフラックス送給部のフラックスホッパに戻すフラッ
クス回収装置を具備し、フラックス送給部に、フラック
スを収容するフラックスホッパと、基端部がフラックス
ホッパに接続され先端部に送給口が形成された螺旋状ス
クリュー内蔵の円筒形ケーシングを有するスクリュフィ
ーダを具備したものである。

【００１０】上記構成によれば、受けベルトコンベヤに
より溢れたフラックスを確実に受けて保持し、フラック
ス回収装置により余剰のフラックスを回収して循環使用
することができる。また粒状のフラックスをスクリュフ
ィーダによりスムーズに正確に送り込んで充分なフラッ
クスを送給することができる。

【００１１】さらに請求項４記載の発明は、請求項１ま
たは２において、フラックス受け部材に、ベルトの上面
縁部が溶接開先部下部の被溶接材に接触してその摩擦に
より移動される遊転式受けベルトコンベヤと、溶接開先
部の下部に沿って被溶接材に着脱自在に装着されフラッ
クスを下方から保持可能なフラックス受け部材とを具備
し、溶接開先部の奥側を受けベルトコンベヤによりフラ
ックスを保持して溶接し、溶接開先部の開口側をフラッ
クス受け部材によりフラックスを保持して溶接するよう
に構成したものである。

【００１２】上記構成によれば、溶接開先部の奥側から
溶接を開始し、複数パスを溶接した後、開口側に接近す
ると幅が広くなってフラックスの被りが薄くなりやすく
なるが、受けベルトコンベヤからフラックス受け部材に
変更することで、静止状態でフラックスを広い範囲で多
量に安定して保持することができ、フラックスの被りを
厚くしてブローホールの発生を防止することができ、ま
た開先溶接部の開口側に多く見られる溶接金属中の窒素
含有量の増加を抑制することができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】ここで、本発明に係る厚板横向き
サブマージドアーク溶接装置の実施の形態を図１〜図１
３に基づいて説明する。

【００１４】この溶接装置は、図１，図２に示すよう
に、板厚が４０ｍｍを越える被溶接材であるタンク構成
材Ｔの継ぎ目、すなわち対称または非対称レ型開先部
（以下、溶接開先部Ｗという）を外周面および内周面か
ら溶接するもので、溶接開先部Ｗの上方に沿って配置さ
れたガイド部材である走行レール１に案内されて溶接開
先部Ｗに沿って走行自在な溶接台車２に、溶接トーチ３
および溶接ワイヤー送給装置４ならびにフラックス送給
・回収装置５が設けられている。また、この溶接装置
は、図１２に示すように、溶接開先部Ｗの表面Ｓ１を溶
接後、図１１に示すように、裏面側に走行レール１を設
置し、走行台車１に溶接トーチ３に代えてガウジングト
ーチ６を搭載し、裏面側から表面Ｓ１溶接部のルート部
をはつり作業を行った後、ガウジングトーチ６を内面用
の溶接トーチ３にセットし直し、裏面Ｓ２のはつり部Ｇ
および溶接開先部Ｗを溶接するものである。

【００１５】前記走行レール１は、タンク構成材Ｔと平
行なＩ型状で、吸着パッド７および吸着磁石８からなる
レール保持具により溶接開先部Ｗの表面および裏面に、
溶接開先部Ｗの上方に沿って平行に設置される。

【００１６】前記溶接台車２は、走行方向の後部に配置
される駆動台車２ａと後部に配置される従動台車２ｂと
で構成され、駆動台車２ａの走行駆動装置１１と従動台
車２の従動走行装置２３とが、連結ロッド２４を介して
着脱自在に連結され、走行される。

【００１７】前記駆動台車２ａには、図３，図４に示す
走行駆動装置１１が配設されており、この走行駆動装置
１１は、走行部フレーム１２に走行レール１の上部表裏
面および上面に当接する３個の上走行ローラー１３と、
走行レール１の下部表面に当接する下走行ローラー１４
が前後２組配設されている。また走行部フレーム１２の
前後にそれぞれ２本のクランパー１５により回動固定自
在なＬ型アーム１６が配設され、Ｌ型アーム１６に走行
レール１の下部裏面に当接可能な可動走行ローラー１７
がそれぞれ設けられている。これにより走行レール１に
走行台車２を着脱することができる。そして、走行部フ
レーム１２に、走行モータ１８により回転駆動される駆
動ローラー１９が調整フレーム２０を介して配設されて
おり、前記調整フレーム２０は、走行部フレーム１２の
ブラケットに走行方向に沿う支持ピン２１を介して揺動
自在に支持されている。さらに調整フレーム２０の上部
に、調整フレーム２０を支持ピンを２１を中心に揺動さ
せる雌ねじ部およびねじ軸を有する加圧調整具２２が設
けられており、この加圧調整具２２により調整フレーム
２０および走行モータ１８を揺動させ、走行モータ１８
の出力軸に取付けられた駆動ローラー１９が走行レール
１の表面に当接する圧力、すなわち摩擦力を調整するこ
とができる。また、前記従動台車２ｂには、連結ロッド
２４が連結される従動走行装置２３が設けられ、複数の
ガイドローラにより従動台車２ｂが走行レール１に案内
支持される。

【００１８】溶接トーチ３は、図２に示すように、タン
ク構成材Ｔの表面に沿って上下方向に位置調整するＹ軸
方向調整部３１、タンク構成材Ｔに対して接近離間する
方向に位置調整するＺ軸方向調整部３２、溶接トーチ３
を走行方向に沿う軸心周りに回動して溶接角を調整する
溶接角調整部３３および溶接トーチ３の迎え角を調整す
る迎え角調整部３４を介してトーチホルダー３５が取り
付けられている。

【００１９】溶接ワイヤー送給装置４はドラム支持部材
３６に上下方向に長い昇降用長穴３６ａが形成され、こ
の昇降用長穴３６ａにリール支持部材３６ｂが高さ調整
自在に配設されている。そしてこのリール支持部材３６
ｂにワイヤーリール３７が回転自在に支持され、公知の
回転駆動装置（図示せず）により所定の速度で溶接ワイ
ヤー３８が繰出される。またワイヤーリール３７を昇降
することにより、タンク構成部材Ｔに突出されたノズル
等の突出物とワイヤーリール３７との干渉を回避するこ
とができる。

【００２０】前記フラックス送給・回収装置５は、図
１，図９に示すように、溶接台車２の走行方向の前部位
置に粒状のフラックスを送給するメインフラックス送給
部４１Ａと、溶接台車２の走行方向の後部位置に粒状の
フラックスを送給するサブフラックス送給部４１Ｂと、
溶接トーチ３に配設されて送給されたフラックスを溶接
開先部Ｗの奥側に案内するフラックスガイド手段４２
（図５）と、前記溶接トーチ３の前後の溶接開先部Ｗの
下部に配置されフラックスの落下を防止するフラックス
受け部材である遊転式受けベルトコンベヤ４３と、受け
ベルトコンベヤ４３上のフラックスを回収してメインフ
ラックス送給部４１Ａに送給するフラックス回収装置４
４とで構成されている。

【００２１】メインフラックス送給部４１Ａおよびサブ
フラックス送給部４１Ｂは、図９，図１０に示すよう
に、フラックスを収容するフラックスホッパ４６Ａ，４
６Ｂと、スクリュフィーダ４７Ａ，４７Ｂとを具備して
いる。フラックスホッパ４６Ａ，４６Ｂは、ホッパ本体
４６ａに流量調整弁４６ｂを有する送給筒４６ｃおよび
出退ノズル４６ｄが垂下されている。また、前記スクリ
ュフィーダ４７Ａ，４７Ｂは、円筒状ケーシング４７ａ
内に送給用モータ４７ｂにより回転駆動される螺旋状ス
クリュー羽根４７ｃが内蔵され、ケーシング４７ａの基
端部に送給筒４６ｃからフラックスを受ける受けトレイ
４７ｄおよび送入口４７ｅが設けられている。また、ケ
ーシング４７ａの先端部には、送給口４７ｆとフラック
スをフラックスガイド板４２上に案内する送給ガイド部
４７ｇが設けられている。したがって、図１０に示すよ
うに、流量調整弁４６ｂおよび出退ノズル４６ｄが調整
されることにより、ホッパ本体４６ａから送給筒４６ｃ
を介してフラックスが所定量ずつ受けトレイ４７ａに送
給されて所定の高さＨに山積みされ、フラックスの安息
角を利用して一定量ずつ送入口４７ｅに送給するように
構成される。

【００２２】フラックスガイド手段４２は、図５〜図７
に示すように、溶接トーチ３に設けられた前後一対のガ
イドフィン４８Ａ，４８Ｂと、このガイドフィン４８
Ａ，４８Ｂに形成された押込部材である押込フィン４９
と、受けベルトコンベヤ４３に設けられた押込部材であ
る押込ガイド板５０とで構成される。前記ガイドフィン
４８Ａ，４８Ｂは、溶接トーチ３の絶縁筒３ａに取り付
けられて先端側に伸び、先端部が溶接ワイヤー３８の突
出位置手前で溶接開先部Ｗと平行に切断されるととも
に、溶接トーチ３よりわずかに先端側下方に傾斜されて
いる。また押込フィン４９は、走行方向前部のガイドフ
ィン４８Ａの先端部から下方に垂設され、溶接台車２の
前進に従ってフラックスを溶接開先部Ｗ内に保持するよ
うに前部外側から後部内側に傾斜されている。さらに押
込ガイド板５０は、溶接トーチ３の走行方向前部位置
で、受けベルトコンベヤ４３の支持フレーム５１に昇降
自在に立設された昇降ロッド５０ａの上端部にピンを介
して上下揺動自在に取り付けられており、溶接状況およ
びフラックスの送給状態に応じて傾斜角および高さ位置
を調整して溶接開先部Ｗから溢れ出したフラックスを受
け止めて保持するように設定される。

【００２３】したがって、スクリュフィーダ４７Ａ，４
７Ｂにより送給口４７ｆから送給ガイド部４７ｇを介し
て落下されたフラックスは、ガイドフィン４８Ａ，４８
Ｂ上で受け止められて、溶接開先部Ｗの奥側に案内され
て充填される。また溶接台車２の移動により、前方のフ
ラックスが押込フィン４９により奥に押込まれる。さら
に受けベルトコンベヤ４３側に溢れ出したフラックスは
傾斜ガイド板５０により零れ落ちが防止されて充満状態
が保持される。これにより、溶接開先部Ｗの奥まで充分
にフラックスを充填することができ、オープンアーク状
態が生じるのを未然に防止することができる。

【００２４】受けベルトコンベヤ４３は、溶接台車２に
支持フレーム５１を介して前後一対の片鍔付の遊転プー
リ５２Ａ，５２Ｂが溶接トーチ３の前後位置に配設さ
れ、これら遊転プーリ５２Ａ，５２Ｂはタンク構成材Ｔ
側が下方となるように傾斜されている。そして遊転プー
リ５２Ａ，５２Ｂ間に無端状コンベヤベルト５３が巻張
され、コンベヤベルト５３の上面で外縁部がタンク構成
材Ｔに摺接されている。ところで、摺接面が凸状に湾曲
するタンク構成材Ｔの外周面では問題がないが、凹状に
湾曲するタンク構成材Ｔの内面では中央部に隙間が生じ
てフラックスが零れ落ちるおそれがある。そのため、図
８に示すように、遊転プーリ５２Ａ，５２Ｂ間の中央部
で上面のコンベヤベルト５３を外側に付勢する押出ロー
ラー５４が配置されている。この押出ローラ５４はリン
クアーム５５とねじ軸５６とにより押圧位置を調整する
ことができる。また、コンベヤベルト５３の上面で後部
には、使用後のフラックスを回収するためのフラックス
回収装置４４の吸引ノズル６１が配設されており、コン
ベヤベルト５３上には、図５に示すように、フラックス
を吸引ノズル６１に案内するためのガイド堰５７Ａ，５
７Ｂが配置されている。

【００２５】フラックス回収装置４４は、図９に示すよ
うに、メインのフラックスホッパ４６Ａに真空ホース６
４を介して接続された真空ポンプ６２と、この真空ポン
プ６２の吸引力により、受けベルトコンベヤ４３上から
吸引ノズル６１を介して使用後のフラックスを回収する
回収ホース６３とで構成されている。サブのフラックス
ホッパ４６Ｂは、送給量も少ないために、必要に応じて
作業員により送給される。したがって、使用後の余った
フラックスを効率よく回収して循環使用することができ
る。

【００２６】次に上記構成における溶接手順を説明す
る。 １．タンク構成材Ｔが組み立てられるとともに、タンク
構成材Ｔの外周面所定位置に走行レール１が吸着パッド
７および吸着磁石８により取り付けられる。そしてこの
走行レール１に複数組の駆動台車２ａおよび従動台車２
ｂを組み付けて連結固定し、複数台の溶接台車２を周方
向所定間隔毎に組み立てるとともに、溶接トーチ３、溶
接ワイヤ送給装置４およびフラックス送給・回収装置５
をそれぞれ装着する。

【００２７】２．まず溶接トーチ３を溶接ねらい位置に
セットした後、溶接開先部Ｗにフラックスが送給されて
充填される。そして電源装置（図示せず）から溶接用電
流が溶接トーチ３に送給されて溶接が開始されるととも
に、溶接台車２が走行される。さらにフラックス送給・
回収装置５が駆動され、フラックスホッパ４６Ａ，４６
Ｂからスクリュフィーダ４７Ａ，４７Ｂを介して溶接ト
ーチ３の前後位置の上方からフラックスが送給され、フ
ラックスはガイドフィン４８Ａ，４８Ｂに受け止められ
た後、下方に案内されて溶接開先部Ｗの奥に送り込まれ
る。また、溶接開先部Ｔから溢れ出たフラックスが溶接
台車２の前進に従って押込みフィン４９により溶接開先
部Ｗの奥側に押込まれるとともに、押込ガイド板５０に
より溶接開先部Ｗ保持されることから、溶接開先部Ｗ内
には常に充分なフラックスが充満されて溶融プールとア
ークの周辺がオープンアーク状態になることもなく、良
好に連続溶接される。

【００２８】３．溶接開先部Ｗから溢れ出たフラックス
は、受けベルトコンベヤ４３により受け止められ、フラ
ックス回収装置４４の吸引ノズル６１により吸引回収さ
れ、回収ホース６３からフラックスホッパ４６Ａに循環
される。フラックスの送給量が少ない他方のフラックス
ホッパ４６Ｂには、適宜作業員によりフラックスが補給
される。

【００２９】４．周溶接時の開先溶接が複数回にわたっ
て行われ、溶接開先部Ｗの開口部近くに達した場合で
も、図７に示すように、受けベルトコンベヤ４３により
フラックスが保持されて溶接トーチ３と溶融プールとは
常にフラックスに覆われ、オープンアークになることな
く良好に溶接を継続することができる。

【００３０】５．表面側の溶接開先部Ｗの溶接作業が終
了後、タンク構成材Ｔの裏面に走行レール１が取り付け
られ、さらに溶接台車２が装着された後、図１１に示す
ように、フラックス回収装置４４に代えてガウジングコ
ントローラが取り付けられるとともに、受けベルトコン
ベヤ４３に代えてガウジング装置６が装着され、裏面側
の溶接開先部Ｗの底部（表側溶接部のルート部）に裏は
つりが施される。

【００３１】６．ガウジング装置６に代えてフラックス
送給・回収装置５および溶接トーチ３が装着され、上記
と同様の手順で裏面側の溶接開先部Ｗの開先周溶接が行
われる。

【００３２】上記実施の形態によれば、下記の作用効果
を奏することができる。 Ａ．溶接台車２を駆動台車２ａと従動台車２ｂとで分割
可能に構成したので、軽量で運搬および装着も容易で、
操作性に優れている。

【００３３】Ｂ．フラックスをメインフラックス送給部
４１Ａおよびサブフラックス送給部４１Ｂにより溶接ト
ーチ３の前後から送給するように構成したので、従来の
ように前方からのみフラックスを送給する場合に比べ
て、アーク発生点間近まで充分にフラックスを送給する
ことが可能となり、溶接欠陥の発生頻度をほとんどなく
すことができる。またフラックスの送給にスクリュフィ
ーダ４７Ａ，４７Ｂを使用したので、適当な粒度分布を
有するフラックスを良好に溶接トーチ３の近傍まで搬送
することができる。また受けトレイ４７ｄにおいてフラ
ックスの安息角を利用して送入口４７ｅに送給するの
で、適正量のフラックスをスムーズに送給することがで
きる。

【００３４】Ｃ．溶接トーチ３の近傍にガイドフィン４
８Ａ，４８Ｂおよび押込フィン４９ならびに傾斜ガイド
板５０を設けたので、送給されたフラックスを良好に溶
接開先部Ｗの奥に送り込むことができ、オープンアーク
を防止できる。また受けベルトコンベヤ４３により表面
側にあふれたフラックスを保持してフラックスの零れ落
ちを防止し、フラックス回収装置４４により回収して再
利用できるので、有効利用が図れる。

【００３５】次に図１４〜図１９に基づいて他の実施の
形態を説明する。なお、先の実施の形態と同一の部材に
は同一の符号を付して説明を省略する。先の実施の形態
では、フラックスの保持を受けベルトコンベヤ４３のみ
で実施したが、この実施の形態では、図示するように、
表面側の開先開口部Ｗの奥側を溶接後、開口側になった
時に、受けベルトコンベヤ４３に代えて、フラックス受
け部材であるフラックス受けリング７１を装着し、フラ
ックスを保持するものである。

【００３６】すなわち、溶接手順の４．において、溶接
開先部Ｗの開口幅Ｗｏに対して溶接幅ＷｍがＷｏのたと
えば２／３となった時に、受けベルトコンベヤ４３を取
り外し、フラックス受けリング７１をタンク構成材Ｔの
溶接開先部Ｗの下部に沿って装着する。これにより、溶
接開先部Ｗの開口側に接近すると溶接幅Ｗｍが広くな
り、フラックスの被りが薄くなりやすくなるが、受けベ
ルトコンベヤ４３からフラックス受けリング７１に変更
することで、静止状態でフラックスを広い範囲で多量に
保持することができ、フラックスを十分に保持してフラ
ックスの被りを厚くでき、ブローホールの発生や溶接金
属中の窒素含有量の増加を抑制することができる。

【００３７】前記フラックス受けリング７１は、表面側
の溶接開先部Ｗにのみ使用されるもので、図１３に示す
ように、周方向に複数（図面では８個）に分割された受
けリングパーツ７２により構成されている。各受けリン
グパーツ７２は、リング構成材Ｔの表面に押し付けられ
るフランジ板７３と、このフランジ板７３から外周側に
取付けられ複数のリブ板７５により補強された保持底板
７４と、保持底板７４の外縁部から立ち上げられた落下
防止板７６とを具備し、両端部に連結部７７が形成され
ている。前記保持底板７４は、内周側下部から外周側上
部に傾斜する傾斜部７４ａと、傾斜部７４ａの外縁部か
ら外周に伸びる平面部７４ｂとからなり、Ｌ字形断面に
比べて被りに必要なフラックス量を軽減できるように構
成されている。また、落下防止板７６は固定式とした
が、止めねじと長穴とを組み合わせにより昇降調整可能
として、保持するフラックス量を調整できるようにして
もよい。

【００３８】前記連結部７７は、図１７，図１８に示す
ように、フランジ板７３と保持底板７４の下面に固着さ
れた連結板７８Ａ，７８Ｂ間に、正逆方向のねじを利用
して伸縮自在なターンバックル式締結具７９が連結され
ている。また、保持底板７４および落下防止板７６に
は、互いにスライド自在に重なるように一方の端部にス
ライド部７４ｃ，７６ｃが形成されている。この連結部
７７により、リング構成材Ｔの表面を傷つけることな
く、締結具７９により受けリングパーツ７２を緊張させ
て固定することができる。また、溶接作業中であって
も、締結具７９により溶接によるタンク構成材Ｔの熱膨
張に対応してフラックス受けリング７１の径を容易に変
更することができる。

【００３９】なお、最初からこのフラックス受けリング
７１を使用することも考えられるが、開先溶接部Ｗの奥
部の溶接作業では、溶接トーチ３およびトーチホルダー
３５が接近移動してフラックス受けリング７１に干渉し
やすいため、ねらい位置のセッティングに時間を要し作
業性が悪く、溶接作業の途中で受けベルトコンベヤ４３
からフラックス受けリング７１に交換するほうがよい。
また、裏面側の溶接は、先の実施の形態と同様に実施さ
れる。

【００４０】

【発明の効果】以上に述べたごとく本発明の請求項１記
載の発明によれば、２台のフラックス送給部により溶接
トーチの前後からそれぞれフラックスを送給し、フラッ
クスガイド手段によりフラックスを溶接開先部に案内
し、フラックス受け部材によりフラックスの落下を防止
するので、４０ｍｍを越える厚板で深い溶接開先部であ
っても、フラックスを溶接開先部の奥にまで充分に充填
してアークと溶融プールの間にフラックスを充満させる
ことができ、オープンアークとなることがない。したが
って、溶接欠陥が生じることが無く、連続して溶接を行
うことができる。

【００４１】また請求項２記載の構成によれば、ガイド
フィンと押込部材により、効果的にフラックスを溶接開
先部に充填することができる。さらに請求項３記載の構
成によれば、受けベルトコンベヤにより溢れたフラック
スを確実に受けて保持し、フラックス回収装置により余
剰のフラックスを回収して循環使用することができる。
また粒状のフラックスをスクリュフィーダによりスムー
ズに送り込んで充分にフラックスを送給することができ
る。

【００４２】さらにまた請求項４記載の発明によれば、
溶接ねらい位置が開口側に接近すると幅が広くなり、フ
ラックスの被りが薄くなりやすくなるが、受けベルトコ
ンベヤからフラックス受け部材に変更することで、静止
状態でフラックスを広い範囲で多量に安定して保持する
ことができ、フラックスの被りを厚くしてブローホール
の発生を防止できるとともに、開先溶接部の開口側に多
く見られる溶接金属中の窒素含有量の増加を抑制するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る厚板横向きサブマージドアーク溶
接装置の実施の形態を示す全体側面図である。

【図２】同溶接装置の全体正面図である。

【図３】同溶接台車の走行駆動部を示す正面図である。

【図４】同溶接台車の走行駆動部を示す側面断面図であ
る。

【図５】同溶接装置のフラックスガイド手段を示す平面
図である。

【図６】同溶接装置のフラックスガイド手段を示す初層
溶接状態の正面断面図である。

【図７】同溶接装置のフラックスガイド手段を示す中層
溶接状態の正面断面図である。

【図８】同溶接装置の受けベルトコンベヤ平面図であ
る。

【図９】同溶接装置のフラックス回収装置の構成を示す
側面図である。

【図１０】同溶接装置のスクリュフィーダの送入口部分
を示す断面図である。

【図１１】同溶接装置のガウジング装置の使用時様態を
示す正面図である。

【図１２】同溶接装置によるタンク構成材の溶接開先部
を示す断面図である。

【図１３】同溶接装置により溶接するタンク構成材の分
解状態の縦断面図である。

【図１４】本発明に係る厚板横向きサブマージドアーク
溶接装置の他の実施の形態を示し、フラックス受けリン
グ装着状態のタンクの平面断面図である。

【図１５】同フラックス受けリング装着状態の部分拡大
断面図である。

【図１６】同フラックス受けリングを使用した溶接状態
を示す断面図である。

【図１７】同フラックス受けリングを使用した溶接状態
を示す正面図である。

【図１８】同フラックス受けリングの接続部を示す平面
図である。

【図１９】同フラックス受けリングの接続部を示す正面
図である。

【符号の説明】

Ｔ タンク構成材 Ｗ 溶接開先部 １ 走行レール ２ 溶接台車 ２ａ 駆動台車 ２ｂ 従動台車 ３ 溶接トーチ ４ 溶接ワイヤ送給装置 ５ フラックス送給・回収装置 ６ ガウジング装置 ７ 吸着パッド ８ 吸着磁石 １１ 走行駆動装置 ３５ トーチホルダー ４１Ａ メインフラックス送給部 ４１Ｂ サブフラックス送給部 ４２ フラックスガイドし手段 ４３ 受けベルトコンベヤ ４４ フラックス回収装置 ４６Ａ，４６Ｂ フラックスホッパ ４７Ａ，４７Ｂ スクリュフィーダ ４８Ａ，４８Ｂ ガイドフィン ４９ 押込フィン ５０ 押込ガイド板 ５４ 押出ローラー ６１ 吸引ノズル ６２ 真空ポンプ ６３ 回収ホース ７１ フラックス受けリング ７２ 受けリングパーツ ７３ フランジ板 ７７ 連結部 ７９ 締結具

フロントページの続き (72)発明者 中島 宏幸 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 松永 尊美 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 村上 俊三 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内 (72)発明者 八木 崇晴 大阪府大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立造船株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被溶接材に架設されたガイド部材に案内さ
   れて溶接開先部に沿って走行自在な溶接台車に、溶接ト
   ーチおよび溶接ワイヤー送給装置ならびにフラックス送
   給・回収装置が設けられた厚板横向きサブマージドアー
   ク溶接装置であって、 フラックス送給・回収装置は、 溶接トーチの溶接台車走行方向の前後位置にそれぞれ送
   給口が開口されて溶接開先部にフラックスを送給する２
   台のフラックス送給部と、 溶接トーチまたは溶接トーチの近傍に配置されて前記送
   給口から投下されたフラックスを溶接開先部内に充填す
   るフラックスガイド手段と、 前記溶接トーチの前後方向で溶接開先部の下部に配置さ
   れフラックスの落下を防止するフラックス受け部材とを
   具備したことを特徴とする厚板横向きサブマージドアー
   ク溶接装置。
2. 【請求項２】フラックスガイド手段は、 溶接トーチの近傍に配置され、投下されるフラックスを
   溶接開先部内に案内するガイドフィンと、溶接トーチの
   前部に配置されて溶接台車の前進により溢れたフラック
   スを溶接開先部内に押込む押込部材とを有することを特
   徴とする請求項１記載の厚板横向きサブマージドアーク
   溶接装置。
3. 【請求項３】フラックス受け部材は、ベルトの上面縁部
   が溶接開先部下部の被溶接材に接触してその摩擦により
   移動される遊転式受けベルトコンベヤにより構成され、 フラックス送給・回収装置に、吸引手段によりフラック
   ス受け部材の後部から使用後のフラックスを回収してフ
   ラックス送給部のフラックスホッパに戻すフラックス回
   収装置を具備し、フラックス送給部に、フラックスを収
   容するフラックスホッパと、基端部がフラックスホッパ
   に接続され先端部に送給口が形成された螺旋状スクリュ
   ー内蔵の円筒形ケーシングを有するスクリュフィーダを
   具備したことを特徴とする請求項１または２記載の厚板
   横向きサブマージドアーク溶接装置。
4. 【請求項４】フラックス受け部材に、ベルトの上面縁部
   が溶接開先部下部の被溶接材に接触してその摩擦により
   移動される遊転式受けベルトコンベヤと、溶接開先部の
   下部に沿って被溶接材に着脱自在に装着されフラックス
   を下方から保持可能なフラックス受け部材とを具備し、 溶接開先部の奥側を受けベルトコンベヤによりフラック
   スを保持して溶接し、溶接開先部の開口側をフラックス
   受け部材によりフラックスを保持して溶接するように構
   成したことを特徴とする請求項１または２記載の厚板横
   向きサブマージドアーク溶接装置。