JPS6059080B2 - 薄板突き合せ溶接用裏当て金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、薄板の突き合せ溶接用裏当て金に関するも
のてある。

薄板を突き合せ溶接する場合、その被溶接材の裏面側
へ裏ヒートを形成させるには、溝付きの裏当て金を使用
する。

裏当て金に設けられる溝は、溶接が安定でしかも均一な
裏波が形成できるように、ある一定の幅と深さを有して
いる。たとえば、非消耗電極方式のプラズマアーク溶接
の場合、第１図イ、口に示すような方法が従来から用い
られている。一定の深さの平行溝１を設けた裏当て金２
の上へ２枚の被溶接材３、３’を突き合せて置き、クラ
ンプ治具４、４’で固定する。通 常、裏当て金の溝深
さは、溶接中裏ヒートが溝面へ接触しないように設けら
れる。 このようにして薄板を突き合せ溶接する場合の
問題点の１つに第２図に示すようなものがある。

継手の両端てあるスタート部およびエンド部に、ニツキ
ングと呼ばれる溶接欠陥が生じる。すなわち、図におい
て、５は溶接ヒートであり、６、 ６’はエンド部また
はスタート部において発生したニツキングで、溶接欠陥
となる。この現象は、被溶接材３、３’の端部が溶融さ
れる時、溶融プールの表面張力のバランスがくすれて、
溶融金属が材料側へ引かれるために生ずるもので、端部
に切り欠き状の溶接欠陥が残るものである。特に裏面側
へ裏ヒートを形成させる場合には、上記の溶・接欠陥が
著しくなる。 溶接はその大半が下向き姿勢で行なわれ
るが、薄板の場合には他の姿勢での溶接も可能であり、
製品の形状、大きさや施工法、生産性等の要求から、横
向き、文面き等の全姿勢溶接が実用化されフつつある。
しかしどの姿勢においても、溶接のス タート・エンド
部は、上記の溶接欠陥等で問題になる。さらに、その中
でも文面き姿勢で突き合せ溶接を行なう場合には、重力
作用に起因する溶融プールの挙動の違いによつて、ビー
ド形状が下向き溶接の場合とはまつたく異つた形となる
。下向き姿勢での溶接ビードは、第３図イに示すような
断面形状になるが、立向き姿勢（立向き下進溶接）の場
合は、溶接ビード中央部に凹みが生じた形の断面が形成
され、裏ヒート幅が広くなるほど、ビード中央の凹みは
大きくなり、のど厚が小さくなる傾向にある口。特に裏
ヒートが形成し始めるスタート側において、著しく凹み
やすく、溶接強度の低下および割れ発生の原因になる。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなしたもので、溶接の
スタート●エンド部に生じやすい溶接欠陥の防止をはか
るとともに、施行が簡単、操作が容易で、しさも良好な
溶接処理が行なえる薄板突き合せ溶接用裏当て金を提供
するものである。以下本発明の実施例を図にしたがつて
説明する。第４図は本発明の薄板突き合せ溶接用裏当て
金で、裏当て金７には一定の深さの平行棒８が設けられ
ており、この両端にさらに匂配を有した傾斜溝９，９″
が設けられている。

本発明の裏当て金を用いて溶接した場合の実施例を第５
図に示す。

板厚１．２Ｔｍの被溶接材３，３″を裏当て金に固定し
、立向き下進溶接したときの結果である。溝巾Ｂ＝５〜
２０ｗ０ｎ１深さｈ＝，０．５〜３．０７ｍ１傾斜長さ
Ｓ＝０〜５『と種々変え、溶接速度Ｖ＝５００〜１００
０７ｒｒ！ｎ／Ｍｉｎで検討した。被溶接材３，３″の
裏面が裏当て金７に密着するいわゆる溝のない部分では
、裏当て金７の熱引き効果によつて、被溶接材３，３″
の裏面は溶融され！ない浅い溶け込みが得られ、ビード
はイで示すようになる。溝の深さがしだいに深くなつて
いく傾斜溝９に溶接が進むと熱引き効果が緩和されて、
裏波が形成され始め、溝面にバッキングされた状態の裏
波（裏ヒート）を保ちながら、溝の深さと３ともに大き
くなつていく。このときの裏ヒート形状は、口に示した
ように下へ凸形を有した溶け込みになる。そして溝深さ
がある深さ以上になると、裏ヒートはしだいに裏当て金
に接触しないようになり、溶接が平行棒８に達したころ
には、ハ４のような形のヒートが安定に形成される。こ
のように裏当て金７へ傾斜溝９を設けることによつて、
溶け込みが緩和されて裏ヒートの形成が制御できるので
、急激な凹みヒートやニツキング現象を生じることなく
良好な溶接結果が得られる。匂配を有した傾斜溝９の長
さｓは、あまり短かすぎると、溶け込みが緩和されずに
、第５図イから口のヒート形成へ移行することなくハの
形状へ移行するため、かえつてヒートは凹みを増す結果
になりやすい。したがつて、少なくても長さＳは５調以
上の長さをもたせるのが良い。またこの場合、傾斜溝９
と平行溝８との連結部は溝加工の作業性の観点から丸み
を有した曲線に加工しても、同じノ溶接結果を得ること
ができる。溝幅Ｂおよび深さｂは、主として被溶接材３
，３″の板厚、材質また溶接速度等によつて、その値を
決めることが、たとえば板厚が２７９！以下の場合には
、普通溝幅Ｂは３〜２０顛程度、深さｂは０．５〜３顛
程度を設け、板厚が厚くなるとそれに合せて大きくする
ことが好ましい。しかし、被溶接材３，３″の突き合せ
部にそり変形等を生じさせることなくうまくクランプす
るためには、また、溶接中の裏ヒートが酸化されること
なく均一で良好な溶接結果を得るためには、溝幅Ｂ１深
さｂはそれぞれ３０］Ｍｌ５藺以下にする必要がある。
一方、溶接速度の影響については速度が遅い場合は、速
い場合よりも裏ヒート形状が下へ凸形の溶け込みになり
やすいので、本発明の裏当て金は、その適用効果が大き
い。以上説明したように、本発明の裏当て金を用いて、
溶接を行うことによつて、溶接始端部、終端部の裏ヒー
トは、下に凸条の形へ改善され、しかも、裏当て金にバ
ッキングされたその部分は、ハッチ状の凝固線を現わす
ことなく均等な形をしたビードを形成できるので、溶接
強度の向上および割れの発生原因の解消がはかれる。

本実施例は、立向き下進溶接の結果について述べたが、
他の姿勢での溶接においても、ビード形状の改善および
ニツキング現象の低減がはかれる。また、溶接電流、溶
接速度等の制御を、本発明の裏当て金と合わせて溶接の
スタート・エンド処理を行なうとよソー層効果がある。
またプラズマアークやＴＩＧアーク等の非消耗電極方式
のアーーク溶接法にかぎらす、裏当て金を設けて被溶接
材の突き合せ継手部に裏波を形成させる他の溶接法にお
いても、本発明の裏当て金は応用てきる。

【図面の簡単な説明】

第１図イは、従来から用いられていた溶接法の概略図、
同図口はイの断面図、第２図は従来法によるビード形状
の説明図、第３図は、従来と本発明の裏当て金とを用い
た場合のビード断面の比較図、第４図は本発明の裏当て
金の外観図、第５図は溝各部におけるビード断面の説明
図である。 ７・・・・・・薄板突き合せ溶接用裏当て金、８・・・
・・・平行溝、９，９″・・・・・・傾斜溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被溶接剤の裏面側に裏ビートを形成させる突き合せ
   溶接で用いる溶接用裏当て金において、前記裏当て金に
   設ける溝を、一定深さの平行溝と溶接のスタート部及び
   エンド部に設けた匂配を有する傾斜溝とから構成したこ
   とを特徴とする薄板突き合せ溶接用裏当て金。 ２ 匂配を有した傾斜溝の長さは、少なくとも５ｍｍと
   することを特許とする特許請求の範囲第１項の薄板突き
   合せ溶接用裏当て金。