JPS5921269B2 - 管板と管のシ−ル溶接方法 - Google Patents
管板と管のシ−ル溶接方法Info
- Publication number
- JPS5921269B2 JPS5921269B2 JP10182377A JP10182377A JPS5921269B2 JP S5921269 B2 JPS5921269 B2 JP S5921269B2 JP 10182377 A JP10182377 A JP 10182377A JP 10182377 A JP10182377 A JP 10182377A JP S5921269 B2 JPS5921269 B2 JP S5921269B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tube
- welding
- start point
- pipe
- gap
- Prior art date
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- Expired
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、各種熱交換器や蒸気発生器などの管と管板を
気密状に固着させるシール溶接法の改良 。
気密状に固着させるシール溶接法の改良 。
に関する。第１図ａ、ｂは、熱交換器等の管１と管板２
の代表的な継手形式を示す正面図と側面図である。
の代表的な継手形式を示す正面図と側面図である。
管１を管板２ｖｃ固着させ気密を保たせるには、一般に
拡管法が広く採用されている力ζ胴側、管側の流体が接
触すると危険な場合や流体が有毒な場合、管側の圧力が
高い場合、あるいは高い熱効率を維持させたい場合には
第２図ａ、ｂに示すようなシール溶接が併用される。こ
のシール溶接は上述した理由により完全な継手品質が要
求される。ところが、第３図に示すようにこのシール溶
接部３Ｖｃは、内部にときどき気孔４が生じることがあ
る。著しい場合には、内部のみならず表面にまで現われ
る程大きい気孔４が生じるのである。従来のシール溶接
は溶接トーチ５を円周状の溶接線に沿つて回転移動させ
ながら管１と管板２を円周隅肉溶接する。そして、アー
クが溶接開始点６に戻つてきた時にこれを５ｗｗｎ程越
えてすでに溶接し終えた溶接開始部分を重ねて溶接し溶
接を完了させる。既述の気孔４の大部分は上述の重ねて
溶接される溶接部すなわぢ溶接開始点６近傍に発生する
のである。勿論、この従来のシール溶接方法においても
気孔が発生するのを妨げる工夫は為されている。（１）
溶接部への酸化スケール・油脂類の付着（２）風やシー
ルドガスの不足のために十分なシールド効果が得られな
い（３）管や管板の材質が含ガス性である。などの気孔
発生原因に十分に対処されているのである。にもかかわ
らず気孔がときどき発生する。この問題力体発明の解決
しようとする点である。本発明は、より完全なシール溶
接継手を得るためにときどき生じる気孔の発生を防止し
得る管板と管のシール溶接方法を提供することを目的と
する。期かる目的を達成するため本発明者が種々研究し
た結果、以下に述べることがわかつた。本発明が問題と
している代表的な気孔発生状態を示す第３図を今一度参
照し説明する。気孔４に隣接して管１と管板２との間に
極く僅かな間隙１が見受けられる。この間隙Ｔは、アー
ク熱により管１が軸方向に熱膨張することにより内径方
向に縮少変形する結果生じる。管板２の熱容量は管１に
比較して非常に大きく無視できる。間隙１内のガスはお
そらく溶接のシールドガスと考えられる。このｉｌ隙Ｔ
はアークが接近するにつれて生じ、アークが遠ざかると
消滅する。つまり、アークの回転移動と共に円周方向に
移動するのである。勿論、間隙７内のガスも当然間隙７
の移動に伴つて移動する。そして、このガスは溶接開始
点６を越えて重ねて溶接される部分（溶接開始点近傍）
において、圧縮され外部へ噴き出そうとするのであるが
、溶接部３の反対側は十分に密着されているために再溶
解されている溶着部から噴き出そうとしてここに気孔４
を生じることを発見するに至つた。本発明は斯かる発見
に基づき溶接開始点近傍に発生する管と管板との間の間
隙を溶接前にあらかじめ潰すことにより気孔の発生を防
ごうとするもので、熱交換器等の管板と管をシール溶接
する方法において、円周状の溶接線に沿つて隅肉溶接を
行なう一方、前記管内に装置されこの管の溶接開始点近
傍だけを内方から押し拡げる拡管治具にて溶接によつて
溶接開始点近傍に生じる管と管板との間の間隙を押し潰
して密着させ、この密着状態下に溶接開始点近傍の管と
管板とを溶接開始点を越えて重ねて溶接し溶接を完了す
るようにしたことを特徴とする。更に、図面に示す一具
体例に基づいて本発明方法を詳細に説明する。
拡管法が広く採用されている力ζ胴側、管側の流体が接
触すると危険な場合や流体が有毒な場合、管側の圧力が
高い場合、あるいは高い熱効率を維持させたい場合には
第２図ａ、ｂに示すようなシール溶接が併用される。こ
のシール溶接は上述した理由により完全な継手品質が要
求される。ところが、第３図に示すようにこのシール溶
接部３Ｖｃは、内部にときどき気孔４が生じることがあ
る。著しい場合には、内部のみならず表面にまで現われ
る程大きい気孔４が生じるのである。従来のシール溶接
は溶接トーチ５を円周状の溶接線に沿つて回転移動させ
ながら管１と管板２を円周隅肉溶接する。そして、アー
クが溶接開始点６に戻つてきた時にこれを５ｗｗｎ程越
えてすでに溶接し終えた溶接開始部分を重ねて溶接し溶
接を完了させる。既述の気孔４の大部分は上述の重ねて
溶接される溶接部すなわぢ溶接開始点６近傍に発生する
のである。勿論、この従来のシール溶接方法においても
気孔が発生するのを妨げる工夫は為されている。（１）
溶接部への酸化スケール・油脂類の付着（２）風やシー
ルドガスの不足のために十分なシールド効果が得られな
い（３）管や管板の材質が含ガス性である。などの気孔
発生原因に十分に対処されているのである。にもかかわ
らず気孔がときどき発生する。この問題力体発明の解決
しようとする点である。本発明は、より完全なシール溶
接継手を得るためにときどき生じる気孔の発生を防止し
得る管板と管のシール溶接方法を提供することを目的と
する。期かる目的を達成するため本発明者が種々研究し
た結果、以下に述べることがわかつた。本発明が問題と
している代表的な気孔発生状態を示す第３図を今一度参
照し説明する。気孔４に隣接して管１と管板２との間に
極く僅かな間隙１が見受けられる。この間隙Ｔは、アー
ク熱により管１が軸方向に熱膨張することにより内径方
向に縮少変形する結果生じる。管板２の熱容量は管１に
比較して非常に大きく無視できる。間隙１内のガスはお
そらく溶接のシールドガスと考えられる。このｉｌ隙Ｔ
はアークが接近するにつれて生じ、アークが遠ざかると
消滅する。つまり、アークの回転移動と共に円周方向に
移動するのである。勿論、間隙７内のガスも当然間隙７
の移動に伴つて移動する。そして、このガスは溶接開始
点６を越えて重ねて溶接される部分（溶接開始点近傍）
において、圧縮され外部へ噴き出そうとするのであるが
、溶接部３の反対側は十分に密着されているために再溶
解されている溶着部から噴き出そうとしてここに気孔４
を生じることを発見するに至つた。本発明は斯かる発見
に基づき溶接開始点近傍に発生する管と管板との間の間
隙を溶接前にあらかじめ潰すことにより気孔の発生を防
ごうとするもので、熱交換器等の管板と管をシール溶接
する方法において、円周状の溶接線に沿つて隅肉溶接を
行なう一方、前記管内に装置されこの管の溶接開始点近
傍だけを内方から押し拡げる拡管治具にて溶接によつて
溶接開始点近傍に生じる管と管板との間の間隙を押し潰
して密着させ、この密着状態下に溶接開始点近傍の管と
管板とを溶接開始点を越えて重ねて溶接し溶接を完了す
るようにしたことを特徴とする。更に、図面に示す一具
体例に基づいて本発明方法を詳細に説明する。
まず、管１の溶接開始点６近傍だけを内方から押し拡げ
る拡管治具について説明すると、第４図Ａ，ｂに示すよ
うに、拡管治具は、管１の内面に接する二片の当て金具
８と軸方向に移動しこの当て金具８を径方向に押し拡げ
るテーパ金具９とより構成されている。
る拡管治具について説明すると、第４図Ａ，ｂに示すよ
うに、拡管治具は、管１の内面に接する二片の当て金具
８と軸方向に移動しこの当て金具８を径方向に押し拡げ
るテーパ金具９とより構成されている。
前記当て金具８は二片以上あれば良い。管１内全域に位
置するように３〜４片あるいはそれ以上に具備しても良
いが、溶接開始点６近傍に接する当て金具８以外の金具
にはぬすみ１０が設けられ、溶接開始点６を除く他の溶
接部３を押し拡げぬように設けられている。これは、定
常的な溶接部３の膨張・収縮に外乱を与えるとむしろ気
孔発生の危険性が高まるからである。この当て金具８と
テーパ金具９とは、ほぞと溝によつて軸方向にのみ摺動
し得るように接合されている。また、前記テーパ金具９
は、その中央にめねじ１１が穿たれており、これにねじ
棒（図示省略）を螺入して回転させることにより当該テ
ーパ金具９を軸方向に移動させるように設けられている
。このテーパ金具９の移動によつて前記当て金具８を径
方向に押し出すように設けられている。斯様に構成した
拡管治具を用いた本発明方法を以下において詳細に説明
する。まず、上述の如く構成された拡管治具を管１内に
装置してからねじ棒を回転させてテーパ金具９を引つ張
り当て金具８によつて管１の溶接開始点６近傍のみを管
板２に向けて押し出す。この時、溶接開始点６近傍を除
く他の部分に接する当て金具８にはぬすみ１０が取つて
あるので溶接部３から離れた部分には拡管のための力が
働いても溶接部３には働かか八この状態で溶接開始点６
から円周状の溶接線に沿つて隅肉溶接を進める。前述し
たように、この溶接のアーク熱によつて管１と管板２と
の間には間隙７が生じる。そして、この間隙７はアーク
の移動に伴つて一緒に移動する。アークが溶接開始点６
近傍にかかつた時この部分も熱膨張して管１と管板２と
の間に間隙７が生じようとするのであるが、もともと拡
管治具によつて管１が外に向けて押し拡げられているた
めにこの当て金具８で押されている溶接開始点６近傍に
は間隙７は生じない。而して、アークの移動に伴つて移
動してきた間隙７内のガスは、溶接開始点６ＶＣ至る直
前にこのすでに溶接済みの溶接開始点６と最前部のピー
ドとの間の未溶接部側から噴き出されてしまう。第６図
に示すのは、この拡管治具を用いた本発明方法によるシ
ール溶接と従前の方法によるシール溶接とによる気孔発
生頻度を比較した実験結果で、溶接法はＴＩＧ溶接、開
先は隅肉（重ね）溶接、アーク電流は９０アンペア、溶
接速度は１１ｃｍ／Ｍｉｎｌ総継手数は１００である。
この実験結果より明かなように、従来方法によると１０
（！）前後の発生率で気孔４が発生していたのに、本発
明によると１〜２％程度の著しく低い発生率で気孔４が
発生することが分かる。ほとんど気孔が発生することを
考慮する必要がないほどである。勘様に、本発明方法に
よれば気孔の発生をほとんど防止し得、完全なシール溶
接継手を提供することができる。
置するように３〜４片あるいはそれ以上に具備しても良
いが、溶接開始点６近傍に接する当て金具８以外の金具
にはぬすみ１０が設けられ、溶接開始点６を除く他の溶
接部３を押し拡げぬように設けられている。これは、定
常的な溶接部３の膨張・収縮に外乱を与えるとむしろ気
孔発生の危険性が高まるからである。この当て金具８と
テーパ金具９とは、ほぞと溝によつて軸方向にのみ摺動
し得るように接合されている。また、前記テーパ金具９
は、その中央にめねじ１１が穿たれており、これにねじ
棒（図示省略）を螺入して回転させることにより当該テ
ーパ金具９を軸方向に移動させるように設けられている
。このテーパ金具９の移動によつて前記当て金具８を径
方向に押し出すように設けられている。斯様に構成した
拡管治具を用いた本発明方法を以下において詳細に説明
する。まず、上述の如く構成された拡管治具を管１内に
装置してからねじ棒を回転させてテーパ金具９を引つ張
り当て金具８によつて管１の溶接開始点６近傍のみを管
板２に向けて押し出す。この時、溶接開始点６近傍を除
く他の部分に接する当て金具８にはぬすみ１０が取つて
あるので溶接部３から離れた部分には拡管のための力が
働いても溶接部３には働かか八この状態で溶接開始点６
から円周状の溶接線に沿つて隅肉溶接を進める。前述し
たように、この溶接のアーク熱によつて管１と管板２と
の間には間隙７が生じる。そして、この間隙７はアーク
の移動に伴つて一緒に移動する。アークが溶接開始点６
近傍にかかつた時この部分も熱膨張して管１と管板２と
の間に間隙７が生じようとするのであるが、もともと拡
管治具によつて管１が外に向けて押し拡げられているた
めにこの当て金具８で押されている溶接開始点６近傍に
は間隙７は生じない。而して、アークの移動に伴つて移
動してきた間隙７内のガスは、溶接開始点６ＶＣ至る直
前にこのすでに溶接済みの溶接開始点６と最前部のピー
ドとの間の未溶接部側から噴き出されてしまう。第６図
に示すのは、この拡管治具を用いた本発明方法によるシ
ール溶接と従前の方法によるシール溶接とによる気孔発
生頻度を比較した実験結果で、溶接法はＴＩＧ溶接、開
先は隅肉（重ね）溶接、アーク電流は９０アンペア、溶
接速度は１１ｃｍ／Ｍｉｎｌ総継手数は１００である。
この実験結果より明かなように、従来方法によると１０
（！）前後の発生率で気孔４が発生していたのに、本発
明によると１〜２％程度の著しく低い発生率で気孔４が
発生することが分かる。ほとんど気孔が発生することを
考慮する必要がないほどである。勘様に、本発明方法に
よれば気孔の発生をほとんど防止し得、完全なシール溶
接継手を提供することができる。
第１図ａは熱交換器等の管束を示す正面図、ｂはその右
側面図、第２図ａは第１図に示す管束の一部である管と
管板とを拡大したＡ−Ａ矢視拡大断面図、ｂはその右側
面図で左半分を図示省略、第３図は更に管と管板のシー
ル溶接部を拡大したＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
側面図、第２図ａは第１図に示す管束の一部である管と
管板とを拡大したＡ−Ａ矢視拡大断面図、ｂはその右側
面図で左半分を図示省略、第３図は更に管と管板のシー
ル溶接部を拡大したＡ−Ａ矢視拡大断面図である。
Claims (1)
- １ 熱交換器等の管板と管をシール溶接する方法におい
て、円周状の溶接線に沿つて溶接を行なう一方、前記管
内に装置されこの管の溶接開始点近傍だけを内方から押
し拡げる拡管治具にて溶接によつて溶接開始点近傍に生
じる管と管板との間の間隙を押し潰して密着させ、この
密着状態下に溶接開始点近傍の管と管板とを溶接開始点
を越えて重ねて溶接し溶接を完了するようにしたことを
特徴とする管板と管のシール溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182377A JPS5921269B2 (ja) | 1977-08-25 | 1977-08-25 | 管板と管のシ−ル溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10182377A JPS5921269B2 (ja) | 1977-08-25 | 1977-08-25 | 管板と管のシ−ル溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5435145A JPS5435145A (en) | 1979-03-15 |
| JPS5921269B2 true JPS5921269B2 (ja) | 1984-05-18 |
Family
ID=14310825
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10182377A Expired JPS5921269B2 (ja) | 1977-08-25 | 1977-08-25 | 管板と管のシ−ル溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5921269B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0510688Y2 (ja) * | 1988-02-26 | 1993-03-16 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5647290A (en) * | 1979-09-28 | 1981-04-28 | Hitachi Ltd | Welding method of pipe and pipe plate |
| JPS56119002U (ja) * | 1980-02-13 | 1981-09-10 |
-
1977
- 1977-08-25 JP JP10182377A patent/JPS5921269B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0510688Y2 (ja) * | 1988-02-26 | 1993-03-16 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5435145A (en) | 1979-03-15 |
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