JPS5922626B2 - 低合金高張力鋼の溶接方法 - Google Patents
低合金高張力鋼の溶接方法Info
- Publication number
- JPS5922626B2 JPS5922626B2 JP8264779A JP8264779A JPS5922626B2 JP S5922626 B2 JPS5922626 B2 JP S5922626B2 JP 8264779 A JP8264779 A JP 8264779A JP 8264779 A JP8264779 A JP 8264779A JP S5922626 B2 JPS5922626 B2 JP S5922626B2
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- Japan
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- metal
- weld
- weld metal
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- Arc Welding In General (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は溶接継手に係り、特に母材よりも高強度の溶接
金属と低強度の溶接金属とを複合させる低合金高張力鋼
の溶接方法に関する。
金属と低強度の溶接金属とを複合させる低合金高張力鋼
の溶接方法に関する。
構造物を溶接する場合、一般に母材よりも高強度の溶接
金属で溶接しているが、母材よりも高強度の溶接金属を
用いた溶接継手では、溶接割れをフ 起し易く、これを
防止するために高い予熱温度を必要とすること、高い残
留応力が発生し、溶接継手の信頼性が低下することなど
の欠点がある。
金属で溶接しているが、母材よりも高強度の溶接金属を
用いた溶接継手では、溶接割れをフ 起し易く、これを
防止するために高い予熱温度を必要とすること、高い残
留応力が発生し、溶接継手の信頼性が低下することなど
の欠点がある。
溶接割れや溶接残留応力の防止を目的として、母材より
も低強度の溶接金属を用いることも行なわれているが、
この場合には、溶接継手の強度及び伸び率が低下すると
いう欠点がある。本発明の目的は、母材よりも高強度の
溶接金属を用いた溶接継手及び母材よりも低強度の溶接
金属を用いた溶接継手の上記したような欠点を改良し、
溶接割れや溶接残留応力を防止することができる低合金
高張力鋼の溶接方法を提供するにある。
も低強度の溶接金属を用いることも行なわれているが、
この場合には、溶接継手の強度及び伸び率が低下すると
いう欠点がある。本発明の目的は、母材よりも高強度の
溶接金属を用いた溶接継手及び母材よりも低強度の溶接
金属を用いた溶接継手の上記したような欠点を改良し、
溶接割れや溶接残留応力を防止することができる低合金
高張力鋼の溶接方法を提供するにある。
上記目的を達成するため、本発明者らは種々の検討を重
ねた結果、初層溶接を含め母材開先の全面に、その強度
が母材の強度よりも好ましくは１〜２０チ低い溶着金属
層を形成した後、開先突合せ空間に溶接金属、好ましく
はその強度が母材の強度より好ましくは１〜５０％高い
高強度溶接金属を形成して突合せ溶接することによつて
本発明の目的が達成されることを見い出し本発明を完成
するに至つた。以下に図表に基づいて本発明の実施例を
説明する。
ねた結果、初層溶接を含め母材開先の全面に、その強度
が母材の強度よりも好ましくは１〜２０チ低い溶着金属
層を形成した後、開先突合せ空間に溶接金属、好ましく
はその強度が母材の強度より好ましくは１〜５０％高い
高強度溶接金属を形成して突合せ溶接することによつて
本発明の目的が達成されることを見い出し本発明を完成
するに至つた。以下に図表に基づいて本発明の実施例を
説明する。
第１表は、下記実施例において使用される母材、溶着層
および突合せ溶接金属の種類、化学組成及び機械的性質
を示したものであるが、本発明においては、第１表記載
以外の母材及び溶接金属が用いられることはもちろんで
ある。第１図に突合せ溶接継手試験片において、母材１
として第１表〔１〕の金属を用い、初層を含め母材開先
の全面に第１表Ａ〜Ｆに示す組成および化学組成の溶接
金属から成る溶着を形成し、次いで中央部に形成される
突合せ開先空間に母材より約１４％高強度の第１表Ｄの
金属を用いて突合せ溶接を行つた。
および突合せ溶接金属の種類、化学組成及び機械的性質
を示したものであるが、本発明においては、第１表記載
以外の母材及び溶接金属が用いられることはもちろんで
ある。第１図に突合せ溶接継手試験片において、母材１
として第１表〔１〕の金属を用い、初層を含め母材開先
の全面に第１表Ａ〜Ｆに示す組成および化学組成の溶接
金属から成る溶着を形成し、次いで中央部に形成される
突合せ開先空間に母材より約１４％高強度の第１表Ｄの
金属を用いて突合せ溶接を行つた。
溶着層を形成する方法たとえば肉盛溶接は、電流１８０
Ａ，電圧２４Ｖ、溶接速度１４Ｃ！！ｌ／Ｍｉｎの条件
で、予熱、バス間温度を室温〜１５０℃の範囲として施
工された。高強度の溶接金属による突合せ溶接は、電流
、電圧、溶接速度をいずれも肉盛溶接と同様にし、予熱
、バス間温度を５０〜１５０℃の範囲に変えて施工した
。なお母材の板．厚は５ｎｔとした。低強度溶接金属か
らなる溶着層２と高強度溶接金属３の両者の横断面積の
和を母材の板厚を徐して得られる平均幅（以下、開先の
平均幅という）が母材の板厚ｔに対する比（Ｘｗ／ｔ）
は１．０とすると共に、開先の全面に溶着層を形成した
後高強度溶接金属３の横断面積を母材の板厚で徐して得
られる平均幅（以下、高強度溶接金属の平均幅という）
Ｘ９の母材の板厚に対する比Ｘ↓／ｔが０．１５となる
ように突き合せ溶接してなる。
Ａ，電圧２４Ｖ、溶接速度１４Ｃ！！ｌ／Ｍｉｎの条件
で、予熱、バス間温度を室温〜１５０℃の範囲として施
工された。高強度の溶接金属による突合せ溶接は、電流
、電圧、溶接速度をいずれも肉盛溶接と同様にし、予熱
、バス間温度を５０〜１５０℃の範囲に変えて施工した
。なお母材の板．厚は５ｎｔとした。低強度溶接金属か
らなる溶着層２と高強度溶接金属３の両者の横断面積の
和を母材の板厚を徐して得られる平均幅（以下、開先の
平均幅という）が母材の板厚ｔに対する比（Ｘｗ／ｔ）
は１．０とすると共に、開先の全面に溶着層を形成した
後高強度溶接金属３の横断面積を母材の板厚で徐して得
られる平均幅（以下、高強度溶接金属の平均幅という）
Ｘ９の母材の板厚に対する比Ｘ↓／ｔが０．１５となる
ように突き合せ溶接してなる。
第２図は本発明方法による突合せ溶接継手の引張強度と
溶着層の強度との関係を示す線図である。図から明らか
なように、溶接層に第１表に示した母材より約４４％低
強度の（４）の溶接金属を用いると、溶接継手の引張強
さは、母材より低くなるが、母材よりも約２０％低強度
の第１表に示す１）の溶接金属を用いて突合せ溶接した
溶接継手の引張強さは、母材とほぼ同等であつた。した
がつて、溶着層に用いる溶接金属の強度は母材に比べて
２０％低下にすることが好ましい。同様に母材として第
１表〔１〕及び〔〕の金を、低強度溶接金属及び高強度
溶接金属として第１表Ａ−Ｆの金属を用い、Ｘｗ／ｔを
１．０と固定し、Ｘ↓／ｔを０．０７〜０．１５に変動
させた場合の溶接継手の引張強度を第２表に示したが、
この表より低強度溶接金属として母材よりもｌ〜２０％
低強度のものを、高強度溶接金属として母材よりもｌ〜
５０％高強度のものを用いることにより、溶接継手の引
張強度が母材の強度とほぼ同等となることが明らかにな
つた。
溶着層の強度との関係を示す線図である。図から明らか
なように、溶接層に第１表に示した母材より約４４％低
強度の（４）の溶接金属を用いると、溶接継手の引張強
さは、母材より低くなるが、母材よりも約２０％低強度
の第１表に示す１）の溶接金属を用いて突合せ溶接した
溶接継手の引張強さは、母材とほぼ同等であつた。した
がつて、溶着層に用いる溶接金属の強度は母材に比べて
２０％低下にすることが好ましい。同様に母材として第
１表〔１〕及び〔〕の金を、低強度溶接金属及び高強度
溶接金属として第１表Ａ−Ｆの金属を用い、Ｘｗ／ｔを
１．０と固定し、Ｘ↓／ｔを０．０７〜０．１５に変動
させた場合の溶接継手の引張強度を第２表に示したが、
この表より低強度溶接金属として母材よりもｌ〜２０％
低強度のものを、高強度溶接金属として母材よりもｌ〜
５０％高強度のものを用いることにより、溶接継手の引
張強度が母材の強度とほぼ同等となることが明らかにな
つた。
これに対して、母材として強度が６３！Ｌ４Ｊの第１表
〔１〕の金属を用い、溶接金属として第１表Ａ−Ｆの金
属をそれぞれ単独で用いた場合の溶接継手の引張強度を
第３図に示したが、この図より溶接金属を複合せずに単
独で使用した場合には、第１表Ｃの溶接金属の如く溶接
金属の強度が母材よりも５％低くなると、溶接継手の引
張強度が母材よりも５０ｔ）低くなることが示された。
〔１〕の金属を用い、溶接金属として第１表Ａ−Ｆの金
属をそれぞれ単独で用いた場合の溶接継手の引張強度を
第３図に示したが、この図より溶接金属を複合せずに単
独で使用した場合には、第１表Ｃの溶接金属の如く溶接
金属の強度が母材よりも５％低くなると、溶接継手の引
張強度が母材よりも５０ｔ）低くなることが示された。
第４図は、第３表に示した条件に従つて母材として表１
表〔Ｋ．Ｋ〕の金属を、低強度溶接金属として第１表Ｃ
の金属を、高強度溶接金属として第１表Ｆの金属を用い
て、Ｘｗ，／ｔを０．６、Ｘ器／ｔを０．０６として得
た溶接継手について拘束応力（残留応力）を完全拘束割
れ試験機（ＲＲＣＴｅｓｔｅｒ）により求めた結果を示
すものであり、この図より本発明の溶接継手（図中）の
最大拘束応力（σω）は４８ＫｆＬ４Ｊであることが確
認されたのに対し、溶接金属として、第１表〔〕の母材
とほぼ同等の強度を有する第１表Ｅの金属を単独で使用
した場合の溶接継手（図中２）の最大拘束応力（σω）
は６２Ｋｆｆ／ｌ！ｌであり、このことから本発明の溶
接継手は、残留応力が著るしく低減されることが明らか
である。母材板厚（ｔ）に対する開先平均巾（Ｘｗ）の
比、即ちＷｗ／ｔは、上記実施例において０．６及び１
．０の値が採用された如く、１以下にするのが好ましい
Ｏ又、母材板厚（ｔ）に対する高強度溶接金属の巾（Ｘ
９）の比、即ちＸ番／ｔは、０．０５以上とするのが実
用土好ましく、特に０．０７以上とするのが良い。
表〔Ｋ．Ｋ〕の金属を、低強度溶接金属として第１表Ｃ
の金属を、高強度溶接金属として第１表Ｆの金属を用い
て、Ｘｗ，／ｔを０．６、Ｘ器／ｔを０．０６として得
た溶接継手について拘束応力（残留応力）を完全拘束割
れ試験機（ＲＲＣＴｅｓｔｅｒ）により求めた結果を示
すものであり、この図より本発明の溶接継手（図中）の
最大拘束応力（σω）は４８ＫｆＬ４Ｊであることが確
認されたのに対し、溶接金属として、第１表〔〕の母材
とほぼ同等の強度を有する第１表Ｅの金属を単独で使用
した場合の溶接継手（図中２）の最大拘束応力（σω）
は６２Ｋｆｆ／ｌ！ｌであり、このことから本発明の溶
接継手は、残留応力が著るしく低減されることが明らか
である。母材板厚（ｔ）に対する開先平均巾（Ｘｗ）の
比、即ちＷｗ／ｔは、上記実施例において０．６及び１
．０の値が採用された如く、１以下にするのが好ましい
Ｏ又、母材板厚（ｔ）に対する高強度溶接金属の巾（Ｘ
９）の比、即ちＸ番／ｔは、０．０５以上とするのが実
用土好ましく、特に０．０７以上とするのが良い。
初層溶接及び母材近傍の溶接に供せられる低強度溶接金
属として、第１表〔１〕の母材（６３Ｋｆｈ７１）に対
する第１表Ｂの金属（５２Ｋ９Ｌ４Ｊ）の如く、低強度
溶接金属の中でも比較的低強度のものを用いた場合には
、溶接金属中央部の高強度溶接金属として、第１表Ｆの
金属（９４！Ｌ４ｄ）の如く、高強度溶接金属の中でも
比較的高強度のものを用いるか又はＸ番／ｔを大きくす
る（高強度溶接金属の量を増加させる）ことにより、溶
接継手の引張強度を増加させることができ。
属として、第１表〔１〕の母材（６３Ｋｆｈ７１）に対
する第１表Ｂの金属（５２Ｋ９Ｌ４Ｊ）の如く、低強度
溶接金属の中でも比較的低強度のものを用いた場合には
、溶接金属中央部の高強度溶接金属として、第１表Ｆの
金属（９４！Ｌ４ｄ）の如く、高強度溶接金属の中でも
比較的高強度のものを用いるか又はＸ番／ｔを大きくす
る（高強度溶接金属の量を増加させる）ことにより、溶
接継手の引張強度を増加させることができ。
第５図は、本発明の変形例を示す溶接継手であり、母材
１として第１表〔〕の金属を、低強度溶接金属２として
第１表Ｃの金属を、高強度溶接金属３として第１表Ｆの
金属を用い、第１図と異なり高強度溶接金属３を横方向
に配置して溶接したものである。
１として第１表〔〕の金属を、低強度溶接金属２として
第１表Ｃの金属を、高強度溶接金属３として第１表Ｆの
金属を用い、第１図と異なり高強度溶接金属３を横方向
に配置して溶接したものである。
この溶接継手において高強度溶接金属の面積比を全溶接
金属の０．１２とした場合の引張強度は母材の強度とほ
ぼ同等の８０！Ｌ４Ｊの値が得られ、高強度溶接金属を
第１図の如く溶接したのと同様の効果が得られることが
証明された。更に高強度溶接金属の面積比を０Ｊ０〜α
１５の範囲で板厚方向に位置を変化させた場合にも同様
な結果が得られた。第５図による溶接継手の場合には、
高強度溶接金属の溶接巾を広くできるので比較的に溶接
が容易であるという利点を有する。本発明の溶接継手は
、初層溶接を含む母材近傍の溶接に母材よりも高強度の
溶接金属を使用しているので溶接割れの危険が少なく、
又、溶接金属中央部の溶接金属として母材よりも高強度
の溶接金属を用いているので引張強度が母材とほぼ同等
であるという利点を有する。
金属の０．１２とした場合の引張強度は母材の強度とほ
ぼ同等の８０！Ｌ４Ｊの値が得られ、高強度溶接金属を
第１図の如く溶接したのと同様の効果が得られることが
証明された。更に高強度溶接金属の面積比を０Ｊ０〜α
１５の範囲で板厚方向に位置を変化させた場合にも同様
な結果が得られた。第５図による溶接継手の場合には、
高強度溶接金属の溶接巾を広くできるので比較的に溶接
が容易であるという利点を有する。本発明の溶接継手は
、初層溶接を含む母材近傍の溶接に母材よりも高強度の
溶接金属を使用しているので溶接割れの危険が少なく、
又、溶接金属中央部の溶接金属として母材よりも高強度
の溶接金属を用いているので引張強度が母材とほぼ同等
であるという利点を有する。
第１図は、本発明の実施例で使用した溶接継手引張試験
片の斜視図、第２図は、本発明の溶接継手の引張強度を
示すグラフ、第３図は、溶接金属として単一の金属を用
いた従来の溶接継手の引張強度を示すグラフ、第４図は
、本発明の溶接継手及び溶接金属として単一の金属を用
いた従来の溶接継手の残留応力（拘束応力）の発生状況
を示すグラフ、第５図は、本発明の溶接継手の変形例を
示す斜視略図である。 １・・・・・・母材、２・・・・・・低強度溶接金属、
３・・・・・・高強度溶接金属。
片の斜視図、第２図は、本発明の溶接継手の引張強度を
示すグラフ、第３図は、溶接金属として単一の金属を用
いた従来の溶接継手の引張強度を示すグラフ、第４図は
、本発明の溶接継手及び溶接金属として単一の金属を用
いた従来の溶接継手の残留応力（拘束応力）の発生状況
を示すグラフ、第５図は、本発明の溶接継手の変形例を
示す斜視略図である。 １・・・・・・母材、２・・・・・・低強度溶接金属、
３・・・・・・高強度溶接金属。
Claims (1)
- １ 低合金高張力鋼板同志を突き合せて母材と同等ある
いは母材より高い強度を有する溶接金属で突合せ溶接す
る方法において、前記母材の板厚（ｔ）に対する開先平
均幅（Ｘ＿ｗ）の比（Ｘ＿ｗ／ｔ）を１以下とする開先
を設け、前記両開先の全面に母材の強度より低い溶接金
属の溶着層を形成した後、母材（ｔ）に対する突合せ溶
接部の平均幅（Ｘ＾ｈ＿ｗ）の比（Ｘ＾ｈ＿ｗ／ｔ）が
０．０５以上になるように突合せ溶接することを特徴と
する低合金高張力鋼板の溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264779A JPS5922626B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 低合金高張力鋼の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264779A JPS5922626B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 低合金高張力鋼の溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS569092A JPS569092A (en) | 1981-01-29 |
| JPS5922626B2 true JPS5922626B2 (ja) | 1984-05-28 |
Family
ID=13780214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8264779A Expired JPS5922626B2 (ja) | 1979-07-02 | 1979-07-02 | 低合金高張力鋼の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5922626B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103527U (ja) * | 1986-12-19 | 1988-07-05 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5708331B2 (ja) * | 2011-07-15 | 2015-04-30 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼材の溶接継手構造 |
| JP2013139047A (ja) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 鋼材の溶接接合部 |
-
1979
- 1979-07-02 JP JP8264779A patent/JPS5922626B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63103527U (ja) * | 1986-12-19 | 1988-07-05 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS569092A (en) | 1981-01-29 |
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