JPS5828039B2 - エレクトロスラグ溶接中断後の再溶接方法およびその開先 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエレクトロスラグ醇接方法およびその開先に係
り、特に酸液中断後の再溶接時、もしくは中空部分への
充填鼎接時に健全な酸液部を得ることのできるエレクト
ロスラグ醇接方法およびその醇接用開先に関する。

従来、エレクトロスラグ醇接中断後の再溶接にむいては
、カーボン電極棒もしくはＴＩＧ晦接法によるアーク酵
解によって凝固したスラグを再酵解した後、再溶接を開
始する方法が行われている。

しかし、この方法による場合には第１図に示す如く、再
酸液前の凝固終端部（クレータ）にエレクトロスラグ酪
接法による欠点でもある深さ１０〜４０ｍｙｎｌａ度の
収縮孔や収縮割れが発生する。

すなわち第１図において、母材ＩＡ、ＩＢをエレクトロ
スラグ醇接法によって溶接する場合に、複数個の電極ワ
イヤを使用し表面にスラグ２を生成せしめて母材ＩＡ、
１Ｂを尋融しつつ陪接金嘱３を虫取して酵着されるが、
事故発生等の原因で醇接を中断する場合には、凝固した
スラグ２の直下中央部に酸液金属３の収縮孔４や、その
近傍に収縮割れ５が発生する。

また凝固終端部６にはアンダーカットと称される内部に
凝固スラグ２を含んだ欠陥が生ずる。

前記従来法による場合には、中断後の再溶接時に前記の
如く凝固スラグ２を再廖解させても溶接金属３内に生じ
た収縮孔４、収縮割５等の欠陥を除去するほど、十分な
深さ１で再鹸融させることは甚だ困難である。

特に長尺極厚材の場合には、廖接継手部にむげる熱放散
が犬なるため前記欠陥を再躊融によって除去することは
不可能に近い。

その結果第２置台よび第３図に示すように、再溶接境界
部に収縮割れ５や溶は込み不良部８、残留スラグ９等の
諸欠陥を含む極めて不健全な再晦接継手部を生成すると
いう欠点があった。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点を解消して再爵接
時にも接合部に欠陥のない健全な再溶接継手を形成でき
るエレクトロスラグ溶接中断後の再溶接方法およびその
開先を提供するにある。

本発明の要旨は次のとむりである。

すなわち、被溶接部材間の酢液途中において溶接が中断
され、スラグ凝固後に溶接開先を形成して溶接を再開す
るエレクトロスラグ溶接中断後の再溶接方法において、
前記溶接開先の形成は、前記尚接中断部の凝固スラグと
ともに凝固終端部に生じた溶接欠陥を完全に除去する第
１＠接開先を設ける工程と、この第１＠接開先の底部中
央に第１＠接開先より小さな小溝形の第２啼接開先を設
ける工程とから戚ることを特徴とするエレクトロスラグ
溶接中断後の再溶接方法、および前記溶接中断部の凝固
スラグとともに凝固終端部に生じた溶接欠陥を完全に除
去して形成した溶接金属と前記被溶接部材とにわたる略
円形の円形溝と、この円形溝の底部中央の前記溶接金属
に形成した円形溝より小さい小溝とから成ることを特徴
とするエレクトロスラグ溶接中断後の再溶接用開先、で
ある。

すなわち本発明は、再溶接開始前に最初の溶接金属の収
縮孔、収縮割れ、スラグ等のすべての欠陥を除去する円
形溝を設け、その底部中央に更に小溝を設け、この小溝
にワイヤを送給してエレクトロスラグ再溶接スター１部
に非常に高い電流密度を生じさせることによって、最初
の溶接金属部との融合を完全に行い、健全な再廖接継手
部を形成させるものである。

本発明の詳細を従来法と比較して説明する。

第４図は従来法による再溶接用開先を示す斜視図である
。

すなわち最初の溶接金属部の収縮孔、収縮割れ、母材コ
ーナ一部の残留スラグを除去する円形溝１１を設けるの
みで再溶接を開始する方法である。

しかしこの方法による場合は円形溝１１を十分に尚接金
属が満たし得るように高電流を用いたとしても、第５図
にて示す如く円形溝の底部外周面に融合不良を生じる。

この融合不良は母材が凝固して冷えた状態にあるために
、再溶接金属は、この部分で急速に冷却して凝固するこ
とによるものである。

第６図は本発明による特殊開先を示す斜視図である。

すなわち第４図に示す従来法と同様に収縮孔、収縮割れ
等の欠陥を除去する第１醇接開先の円形溝１１をあげた
後、更にその底部中央に再スタート用の小溝型の第２酪
接開先１２を設けたものである。

この小溝１２の中央に電極ワイヤを送給して再溶接のス
タートを行うが、その大きさは、使用する電極ワイヤの
直径および第１醇接開先の円形溝１１の大きさによって
変化させる必要がある。

小溝開先１２の大きさは、その幅をＡ、深さをＢとすれ
ばＡ／Ｂ＝２〜１／３の範囲が車重しく、Ａ／Ｂ＞２な
る場合にはスタート時にスラグの巻き込みなど生じ、躊
げ込みは不完全となる。

またＡ／Ｂ＜１／３なる場合には熱集中が過大となり、
接合境界部の結晶粒の粗大化を来たすむそれがあり、更
に小溝の深さが幅に比し著しく犬であるので開先の側面
からスタートするおそれがあるなど好１しくない影響が
現れる。

また小溝開先１２の大きさは次の要件をも満足しなげれ
ばならぬ。

すなわち欠陥の生じない適正な尚接スタートを得るため
に必要な熱量は２０〜４０ ｃａｂ／ ｓｅｃ／ＣｒＩ
Ｌであることが実験的に確認されていることから、−電
極当りの小溝開先の全表面積８２使用予定の熱量Ｑ２
（〜０．４２Ｘ電流×電圧）とすると、Ｑ２／ Ｓ２
＝ ２０〜４０ ｃａｌ／ ｓｅｃ／ｃｒｒｔになるよ
うな表面積Ｓ２をもつ大きさにすることが必要である。

一方、定常状態で良好な継手を得るために必要な入熱量
は実験的に６〜８ ａｔ／ｓｅｃ／ｃｒｉｔであること
が確認されている。

従って定常溶接時の開先表面積の約１１５の表面積の小
溝１２を円形溝１１の底部に作れは定常状態での溶接条
件で健全な溶接スタートが可能である。

実施例 母材として厚さ１５０ｍｍ、幅２００ｍｍ、長さ５００
ｍｍのＪＩＳ規格ＳＭ４１鋼を用いエレクトロスラグ溶
接用ワイヤとして３．２關φの低炭素鋼ヲ使用してエレ
クトロスラグ耐液を行い長さ２５０間で中断した。

冷却後酸液中断時のアンダーカッｔｌ−よび収縮孔等の
欠陥を除去するために、第７図に示す如く直径６０ｍｒ
ｎの円形溝１１を開け、次に直径１４關のドリルにより
半円の小溝１２を開先全長に亘ってあげた。

前記同一ワイヤを小溝１２に送給して再耐液のスタート
を行った。

その条件は尚接電流７００Ａ、電圧４８Ｖ、ワイヤ送給
速度は９０ｃｍ／ｍ１ｙｔであった。

第８図は再酸接部の断面写真である。

すなわち、最初の溶接金属３と再溶接金属１０とが完全
に融合して収縮割れ、残留スラグ、融合不良等の欠陥が
全くない健全な接合部であり、その引張強さは２８．５
ｋｇ／ ｍｔ？ｔであって、池の連続藩接部の溶接金
属と全く同一の信頼性のある継手を得ることができた。

本発明の実施例として上記の如く再酸液の場合について
のみ記載したが、本発明はエレクトロスラグ溶接の中断
後の再尋接のみならず、通常のエレクトロスラグ耐擦に
対しても応用できる。

特に第９図に示すような中空部への充填または補修耐液
、釦よび第１０図に示したようなエレクトロスラグ酸液
継手などの醇接スタート部が酸液構造物の内部に含１れ
る酸液構造に対しても応用が可能である。

すなわち第９図の場合には、中空部の直径と同一もしく
はやや大なる半球状の第１開先１３の底部中央に小溝１
２に相当する半球状の小穴１・４を設け、この小穴１４
からエレクトロスラグ直接をスタートすればよく、第１
０図の場合は第１１図に示す如き円形溝１１および小溝
１２を設けて本発明をその捷１適応すれば良い。

第９図、第１０図に示す如き構造物に対して、従来のエ
レクトロスラグ酸接法では、スタート時には熱量が十分
与えられずスラグの巻込や融合不良が必然的に生ずるの
でエレクトロスラグ酵接法は適用できなかったか、本発
明による小溝１２４たは小溝に代るべき小穴１４を設け
ることによって容易に適応できるようになった。

本発明は、尚液中断部の凝固スラグとともに凝固終端部
に生じた耐液欠陥を完全に除去して形成した尚接金属と
被冶接部材とにわたる略円形の円形溝と、この円形溝の
底部中央の前記溶接金属に形成した円形溝より小さい小
溝とから収るエレクトロスラグ酸液中断後の再耐液用開
先を提供し、この特殊な開先によるエレクトロスラグ酸
液中断後の再醇接方法を提供したが、これにより、従来
、エレクトロスラグ酸液中断時のスタートにおいて、発
生していた接合部における収縮孔、収縮割れ、融合不良
、スラグ混入等の諸欠陥は完全に解消され、きわめて健
全な再敵接継手を提供することができた。

本発明は単にエレクトロスラグ敵接時の中断後のスター
ト時のみならず、例えは中空部の充填、その池にも広く
応用可能である等の効果を有する。

本発明は捷た定常耐液電流をスタート時から用いること
ができるので、従来の如きスタート時に大電流を流し、
次第に電流を低下させる等の煩が省けるので酸液作業性
を向上できる副次的効果も少くない。

【図面の簡単な説明】

第１図むよび第２図は、エレクトロスラグ耐液における
従来法による最初の溶接金属および再晦接部にむける欠
陥を示す断面図、第３図は従来の再醇接法によった再醇
接部の断面写真、第４図は従来法による開先を示す斜視
図、第５図は第４図にて示す従来の開先にて再酸液した
再尋接部の融合不良を示す断面写真、第６図は本発明に
よる大小２つの組合わせ開先を示す斜視図、第７図は本
発明の実施例を示す断面図、第８図は本発明による実施
例の再尚接部を示す断面写真、第９図および第１０図は
本発明の応用例を示す斜視図、第１１図は第１０図の場
合に設ける開先を示す斜視図である。 符号の説明、ＩＡ、ＩＢ・・・被酸接部材、２・・・ス
ラグ、３・・・最初の尚接金属、１１・・・第１酵接開
先〔円形溝）１２・・・第２酵接開先（小溝）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被酸接部材間の溶接途中において溶接が中断され、
   スラグ凝固後に酸液開先を形成して酸液を再開するエレ
   クトロスラグ酸液中断後の再溶接方法において、前記溶
   接開先の形成は、前記酸液中断部の凝固スラグとともに
   凝固終端部に生じた酸液欠陥を完全に除去する第１尋接
   開先を設ける工程と、この第１酸接開先の底部中央に第
   １醇接開先より小さな小溝形の第２尋接開先を設ける工
   程とから成ることを特徴とするエレクトロスラグ酸液中
   断後の再溶接方法。 ２ 被酪接部材間の溶接途中にあ・いて酸液が中断され
   、スラグ凝固後に酸液を再開するときに形成するエレク
   トロスラグ酸液中断後の再溶接用開先において、前記再
   溶接用開先は、前記躊接中断部の凝固スラグとともに凝
   固終端部に生じた酸液欠陥を完全に除去して形成した耐
   液金属と前記被溶接部材とにわたる略円形の円形溝と、
   この円形溝の底部中央の前記耐液金属に形成した円形溝
   より小さい小溝とから敗ることを特徴とするエレクトロ
   スラグ醇接中断後の再溶接用開先。 ３ 前記小溝の上部幅をＡ、その深さをＢとするとき、
   Ａ／Ｂ＝２〜１／３であり、かつ使用される酸液条件に
   よって与えられる熱量をＱ２、前記小溝の一電極当りの
   表面積を８２とするとき、Ｑ２／５２＝２０〜４０ｍ／
   ｓｅｃ／ｉ なる関係式を満足する表面積Ｓ２なる大きさの小溝を有
   して戊る特許請求の範囲の第２項に記載のエレクトロス
   ラグ溶接中断後の再溶接用開先。