JPH1177385A

JPH1177385A - 溶接におけるパス間温度低下方法

Info

Publication number: JPH1177385A
Application number: JP23864797A
Authority: JP
Inventors: Hideo Otsuka; 英郎大塚
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】裏当て金を用いた溶接において、溶接部近傍
をより速く冷やすことによってパス間温度を下げるよう
にした、溶接におけるパス間温度低下方法を提供する。【解決手段】裏当て金を用いた溶接において、前記裏
当て金は凹凸形状部を有し、その凹凸形状部を有する面
を被溶接部材の開先部と反対方向に向けて前記裏当て金
を前記被溶接部材に密着させて多層溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、裏当て金を用い
た溶接において、多層溶接時のパス間温度を低下する方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、鉄骨、橋梁等の溶接構造物を作
る際には、継手部の両面溶接が困難な場合が多く、ま
た、溶接工程の能率を上げるために、ガスシールドアー
ク溶接等による片面溶接が広く行われている。この片面
溶接では、片面からの溶接で十分な溶込みを確保し、か
つ溶融金属の溶落ちを防止するために平板状の裏当て金
を用いた溶接が行われる。しかも、鉄骨などの部材の厚
い鋼材の溶接に当たっては、多層溶接がなされる。

【０００３】この多層溶接では、下層溶接ビードの温度
が著しく高い状態のままで上層溶接ビードを累積してい
くと、冷却速度が遅くなり過ぎ、溶接金属とボンド部の
靱性の低下や軟化による強度低下を招く可能性が高い。
元来、建築の柱梁接合部は地震時に高い応力を受け、ス
カラップなどにより応力が集中されるので、この部位が
溶接によって劣化している場合、非常に破断し易くな
る。事実、ノースリッジ地震や兵庫県南部地震ではこの
ような破断が非常に多かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の裏
当て金を用いた多層溶接において、通常連続で溶接を行
うと、パス間温度は容易に５００℃を越えてしまう。パ
ス間温度を下げようとして、溶接を中断して冷却（放
冷）するのでは、通常の溶接工程に比べて作業能率が劣
ることになる。一方、溶接が終了した後でパス間温度を
非破壊検査で確認する技術は未だないため、所定のパス
間温度以下で実際に溶接が行われたか否か判断できず、
結局、パス間温度に関しては実質的な管理ができなかっ
た。

【０００５】ところで、溶接部近傍がより速く冷えれ
ば、パス間温度は下がり、連続での溶接作業が可能とな
るため、上記のような問題は解消されることになる。

【０００６】そこで、この発明は、このような従来の課
題に着目してなされたもので、裏当て金を用いた溶接に
おいて、溶接部近傍をより速く冷やすことによってパス
間温度を下げるようにした、溶接におけるパス間温度低
下方法を提供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】上記目的を達成するため
に、この発明の溶接におけるパス間温度低下方法は、裏
当て金を用いた溶接において、前記裏当て金は凹凸形状
部を有し、その凹凸形状部を有する面を被溶接部材の開
先部と反対方向に向けて前記裏当て金を前記被溶接部材
に密着させて多層溶接することを特徴とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明の好ましい実施の形態に
ついて、以下、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１（ａ），（ｂ）は、裏当て金を用いて行う下向き片
面溶接の状況の例を示す図である。

【０００９】（ａ）図、（ｂ）図ともに、レ型の開先形
状をなしているが、（ａ）図では突き合わせ継手を構成
し、（ｂ）図ではＴ継手を構成している。溶接部を挟ん
で裏当て金２を一対の鋼材１の下面に密着するように設
けて、開先部に差し込まれた溶接ワイヤ４からのアーク
５によって溶接する。その際、鋼材の種類、厚さ，開先
形状・角度，ルートギャップ等のパラメータを基に、溶
接電流、溶接入熱、予熱・パス間温度等の溶接条件を決
めて、下向き姿勢で溶接継手を作製する。

【００１０】また、図２は、図１の（ａ）図の突き合わ
せ継手を作成する場合において、この発明の方法を用い
て鋼材１を溶接した場合の開先付近の状況を示した断面
図である。（ｂ）図のＴ継手を作成する場合も基本構成
は同じであるから、説明を省略する。

【００１１】溶接部となる開先部を挟んで、一対の鋼材
１の底面に裏当て金２の上面を密着させるように、鋼製
板状部材である裏当て金２が固定され、その開先部には
パス３が４層分形成されている。そして、裏当て金２の
下面には、凹凸形状部が形成されている。

【００１２】楕円形状の枠内に示した部分拡大図はＡ−
Ａ断面（紙面に垂直な面）で裏当て金２を切断したとき
の断面図である。この部分拡大図では、裏当て金２の下
面に複数本の溝を鋼材１の長手方向（紙面に平行な左右
方向）に設けることによって凹凸形状部を構成した場合
を示している。

【００１３】この場合、裏当て金２の凹凸形状部内に形
成される空隙部２０による放熱・空冷効果によって、パ
ス間温度を下げることができる。つまり、この凹凸形状
部は放熱フィンとしての機能を果たすものである。従っ
て、放熱フィンとしての機能が高まるように、適宜なパ
ターンの凹凸形状部を設けるようにする。その結果、パ
ス間温度の上昇を伴うことなく多層連続溶接が可能とな
る。

【００１４】さて、実際の溶接においては、多層溶接ロ
ボットを用いて均一な入熱で統一して溶接を行うことが
できる。その際、このパス間温度低下方法を使うことに
よって、長時間連続して効率よく溶接作業を行うことが
できる。

【００１５】なお、この発明の溶接におけるパス間温度
低下方法は、上記実施例の実施の態様のものに限定され
るものではなく、各請求項に記載された構成の範囲内に
おいて、種々の態様のものを採用することができる。

【００１６】例えば、裏当て金を取り付けることができ
ればよいので、開先形状はレ型に限定されない。すなわ
ち、Ｊ型などの傾斜開先が形成されるような溶接継ぎ手
を構成するようにして、被溶接部材の下面に上記の凹凸
形状部を有する裏当て金を固定するようにする。また、
裏当て金の片面に形成される凹凸部の断面形状は、四角
形鋸刃状に限定されず、三角形鋸刃状等種々の形状であ
ってよい。さらに、裏当て金の片面に、規則的ないしラ
ンダムに、円柱状または半球状等の凹部あるいは凸部を
設けることによって、凹凸形状部を構成することもでき
る。

【００１７】具体的には、裏当て金２の全体厚を１２ｍ
ｍ（±３ｍｍ）程度とし、その片面にプレスにより空隙
部２０を形成させる。そして、空隙部２０の谷の深さは
３ｍｍ（±１ｍｍ）程度とすることが好ましい。また、
好ましくは、空隙部２０の谷の幅を谷の深さにほぼ等し
くし、空隙部２０の見付け面積（谷の底の面積）を裏当
て金２全体の見付け面積のおよそ半分（約５０％）にす
る。

【００１８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明の
溶接におけるパス間温度低下方法によれば、裏当て金の
凹凸面が放熱フィンとしての役割を果たし、パス間温度
を迅速に低下させることができ、多層溶接の際、パス間
での作業を中断する必要がなくなり、作業効率が向上す
る。

【００１９】このように、この発明は、特別な装置を導
入することなく、簡単な構成で溶接作業の能率面を向上
させたパス間温度低下方法を提供するものである。従っ
て、種々の溶接において、この方法を採用することがで
きる。すなわち、この方法を用いれば、フラックス入り
ワイヤ、ソリッドワイヤによる自動および半分自動溶
接、サブマージアーク溶接、被覆アーク溶接等において
良好な作業効率が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】裏当て金を用いて行う下向き片面溶接状況の例
を示す図である。

【図２】この発明の一実施形態に係るパス間温度低下方
法を用いて溶接を行った場合の溶接部付近の状況を示す
断面図である。

【符号の説明】

１鋼材（被溶接部材）２裏当て金３パス４溶接ワイヤ５アーク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】裏当て金を用いた溶接において、前記裏
当て金は凹凸形状部を有し、その凹凸形状部を有する面
を被溶接部材の開先部と反対方向に向けて前記裏当て金
を前記被溶接部材に密着させて多層溶接することを特徴
とする溶接におけるパス間温度低下方法。