JPS5912152Y2 - 管材の溶接補助装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、管材相互を突き合わせ溶接する際に使用す
る溶接補助装置に関する。

管材相互を突き合わせ溶接する場合に発生し易い曲り、
歪等の溶接変形あるいは裏ビードの不揃いの発生を防止
するため、従来から様々な手段が講じられている。

一般には溶接継手部を嵌合構造としたソケット継手が多
く用いられるが、このものは原子カプラントのように厳
重な溶接強度が要求される場合には耐圧部の継手形状と
して満足なものが得られない。

そこで外力により強制的に溶接予定部を拘束して変形を
防止するようにしたり、溶接予定部を複数箇所にて対称
的に溶接するバランス溶接あるいは低入熱溶接法を採用
し、さらには所定の溶接完了後に熱的または機械的に歪
を修正するなどの手段を講じるなどしている。

しかしながらこれらの各手段ではいずれも寸法精度や品
質、ある″いは作業効率の点で問題があり、高品質で能
率良く溶接が行なえるような補助装置の開発が望まれて
いた。

この考案は上記事情にもとずきなされたものでその目的
とするところは、管材相互を高精度で能率良く高品質で
溶接することのできる管材の溶接補助装置を提供するこ
とにある。

以下この考案は一実施例の図面を参照して説明する。

図中Ａ１，Ａ２は溶接すべき管材を示し、これら管材Ａ
１，Ａ２内に本考案に係る溶接補助装置１が収容される
ようになっている。

以下この溶接補助装置１について説明する。

２は溶接予定部Ｂの内面側に当接される当て材である。

この当て材２は、銅または銅合金のように良熱伝導性の
金属を素材とする複数の当て材構戒体２ａ・・・を溶接
予定部Ｂの周方向に等間隔で連結して環状に形威したも
のであり、各当て材構戒体２ａ・・・は互いに拘束し合
うことなく径方向にある程度の範囲で動き得るような自
由度を持たせて連結してある。

すなわち当て材２は各構或体２ａ・・・相互が近接する
ことにより縮径し、また各構或体２ａ・・・相互が離間
することにより拡径するようなリング状に構或されてい
る。

また、上記当て材２の外周面側には、溶接予定部Ｂの裏
面と対向した位置に、周方向に沿う凹部３が形威されて
いる。

さらに当て材２の両端部内側にはそれぞれ管材の軸線方
向に沿うテーパ面４，４が設けられている。

そして上記当て材２に当て材操作機構５が挿通されてい
る。

この操作機構５は、センターロツド６と、このセンタ〒
ロツド６に対して移動自在に挿通される環状のテーパス
リーブ７と、ロックスリーブ８とを備えて構或されてい
る。

上記センターロツド６は、細長棒状の本体部６ａの途中
にねじ部９を設けるとともに、この本体部６ａの先端に
、テーパ面１０を備えた頭部６ｂを設けたものであり、
本体部６ａの一端側には操作部６Ｃとして管材Ａ２の開
口から外部に導出されている。

そして上記ねじ部９にロックスリーブ８が螺合され、こ
のロックスリーブ８と頭部６ｂとの間にテーパスリーブ
７が介在されている。

このテーパスリーブ７の外周面には、前記テーパ面４に
摺接するテーパ面１１が形或されている。

以上のように構或された本実施例装置は、センターロツ
ド６に対するロックスリーブ８の螺進量を加減すること
により、当て材２の縮径および拡径の操作を管材外部か
ら行なうことができる。

すなわち、センターロツド６の操作部６Ｃを図示しない
固定具で固定し、ロックスリーブ８を回転させてロック
スリーブ８の螺進量を減らし、テーパスリーブ７を頭部
から６ｂから離間させれば、テーパ面１０．１１間の距
離が広がるから当て材２は縮径する。

一方、ロックスリーブ８の螺進量を大きくすればテーパ
面１０．１１間の距離がせばまるため、当て材２はテー
パ面１０，１１に押されて拡径する。

したがって管材Ａ１，Ａ２を溶接する際には、まず当て
材２を縮径させて補助装置１を挿入し、当て材２を溶接
予定部Ｂに位置させたのち、ロックスリーブ８を螺進さ
せて当て材２を拡径させ、管材Ａ１，Ａ２を内側から拘
束する。

こうすることによって管材Ａ１，Ａ２は自動的に芯出し
がなされるとともに、強固に仮止めされた状態となる。

そののち図示しない溶接装置を用いて溶接予定部Ｂの溶
接を行なう。

なお溶接手段としては通常のアーク溶接やガス溶接は勿
論のこと、エレクトロビーム溶接あるいはレーザ溶接で
あってもよい。

そして溶接終了後、上記とは逆の方向にロックスリーブ
８を回転させて当て材２を縮径させれば、管材Ａ１，Ａ
２から補助装置１を簡単に引き出すことができる。

このように本実施例によれば、当て材２を拡径させて管
材の突合わせ端部を内側から強固に固定できるから、熱
応力が強く作用する溶接部の近傍に生じる曲り、軸方向
および径方向への収縮などに対して強力な拘束力を与え
ることができ、管材の変形を防止する上できわめて効果
的である。

また、当て材２の取り付けと同時に管材Ａ１，Ａ２の芯
出しが自動的に行なえるから、管材の芯出し固定作業が
容易となる。

しかも当て材２に凹部３を設けたから、溶接予定部Ｂに
おける内面側（ルート部）への完全溶け込みが邪魔され
ないとともに、溶接時における溶接金属の溶け落ち、不
均一な裏ビードの発生などの溶接欠陥も防止できる。

また、本実施例の場合、当て材２として銅、銅合金など
のように熱伝導性の優れた素材を採用したから、当て材
２がいわゆる冷し金と七でも機能し、溶接部の熱応力の
発生を押える上で更に効果的である。

なお本実施例では当て材と当て材操作機構の双方にテー
パ面を設けて摺動の円滑化を図っているが、少なくとも
いずれか一方にテーパ面を備えていれば本願の初期の目
的は達威し得るものである。

以上説明したようにこの考案は、溶接部の内面側から環
状の当て材をテー５々面に沿って拡径させて溶接予定部
を芯出しと同時に固定するようにしたものであり、溶接
時に熱応力が集中する部分を強固に拘束できるから、熱
による変形を効果的に押えることができるとともに、溶
接金属の溶け落ち、裏ビードの不揃いなどの溶接欠陥を
防止する上でも効果的である。

したがって、たとえが原子力プラント用の機器、配管の
ように高精度、高品質が要求される場合に特に効果的で
ある。

しかも本願の装置は管材の内側に取付けられているから
、溶接作業の邪魔になることがなく、作業効率が向上す
るなど、種々優れた実用的効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 図面はこの考案の一実施例を示す溶接補助装置の縦断側
面図である。 １・・・・・・溶接補助装置、２・・曲当て材、２ａ・
・・・・・当て材構或体、３・・曲凹部、４， １０，
１１・・・・・・テーパ面、５・・・・・・当て材操
作機構、Ａ１，Ａ２・・・管材、Ｂ・・・・・・溶接予
定部。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）管材の突合わせ端部相互の溶接予定部にその内面
   側から当接される拡径および縮径自在な環状の当て材と
   、この当て材に挿通されテーパ面を介して当て材に摺接
   し管材の軸線方向に移動することによりその移動に伴な
   い上記テーパ面に沿って当て材を拡径させる当て材操作
   機構とを具備したことを特徴とする管材の溶接補助装置
   。
2. （２）上記当て材は、溶接予定部の裏面と対向した位置
   に、周方向に沿う四部を備えて構或されることを特徴と
   する実用新案登録請求の範囲第１項記載の管材の溶接補
   助装置。
3. （３）上記当て材の素材として、良熱伝導性の金属を用
   いたことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の管材の溶接補助装置。