JPS6116229B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6116229B2 JPS6116229B2 JP12445181A JP12445181A JPS6116229B2 JP S6116229 B2 JPS6116229 B2 JP S6116229B2 JP 12445181 A JP12445181 A JP 12445181A JP 12445181 A JP12445181 A JP 12445181A JP S6116229 B2 JPS6116229 B2 JP S6116229B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- tab
- welded
- joint
- cracking
- Prior art date
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- Expired
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 14
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Description
この発明は、片面溶接における溶接継手の溶接
終端部の終端割れを防止し、品質の向上を図るよ
うにした片面自動溶接の終端割れ防止方法に関す
る。 一般に、片面自動溶接は造船界を中心に、生産
形態の合理化を目的として大幅な実用化がなされ
ている。しかし、溶接の際に、溶接継手の溶接始
端部および溶接終端部に割れが発生することが問
題となつており、このうち、終端割れの発生挙動
については、各種の基礎的研究がなされ、溶接熱
応力による被溶接物の回転変形により、終端割れ
が発生することが解明されている。 そこで、従来、種々の終端割れ防止方法が行な
われており、つぎにその各方法について、第１図
ないし第５図とともに説明する。 まず、シーリングビード法は、第１図に示すよ
うに、各被溶接物１の溶接継手２の溶接始端部３
および溶接終端部４の各端面に、それぞれ始端タ
ブ５および終端タブ６を設けるとともに、終端部
４の開先内に、シーリングビード７を設け、溶接
時に該シーリングビード７を溶断しないように
し、回転変形を小さくするものである。 つぎに、クレータ会合法は、第２図に示すよう
に、各被溶接物８の溶接継手９の両端にタブ１０
を設けるとともに、継手９の一端から溶接を始
め、継手９のほぼ中央部で溶接を中断してクレー
タ１１を形成し、前記と逆に、継手９の他端から
溶接を始め、継手９の前記中央部のクレータ１１
に、新たなクレータ１２を会合して重ねることに
より、継手９の端部の回転変形を回避しようとす
るものである。 つぎに、外部拘束法は、第３図ａに示すよう
に、各被溶接物１３の溶接継手１４における溶接
終端部１５の端面に、タブ１６を溶接するととも
に、該タブ１６を同図ａ中の実線矢印方向に油圧
による外部力により拘束し、回転変形の変形量と
変形速度を低減化しようとするものである。ま
た、同図ｂの破線矢印に示すように、終端部１５
に直接外部力を加えることも考えられている。 つぎに、溶接部強化法は、２極以上の電極を有
する溶接機により溶接を行なうものであり、第４
図に示すように、各電極１７，１８，１９間の距
離を所定の距離Ｌ１，Ｌ２に調整した溶接機によ
り、各被溶接物２０の溶接継手２１を溶接して階
段状のビード２２を形成し、溶接部を強化すると
ともに、回転変形発生時に、凝固直後の溶着金属
の延性不足による割れを防止しようとするもので
ある。 つぎに、スリツトタブ法は、第５図に示すよう
に、各被溶接物２３の溶接継手２４における溶接
終端部２５の仮付を行なわず、終端部２５の端面
に、スリツト２６を形成したタブ２７を溶接する
ことにより、終端部の仮付溶断後、タブ内へアー
クが移動した場合に生じる被溶接物の回転変形を
防止するとともに、タブ２７のアーク熱をスリツ
ト２６内に保持し、タブの急膨張から起こる回転
変形を緩和するものである。 しかし、前述の各終端割れ防止方法では、終端
割れの原因である被溶接物の回転変形の変形量お
よび変形速度を緩和、あるいはある程度まで抑制
するにとどまり、終端割れの発生を完全になくす
ことはできない。 この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、つぎにこの発明を、その１実施例を示し
た第６図とともに詳細に説明する。 ２８は被溶接物である２個の母材、２９は両母
材２８の片面溶接における溶接継手、３０は継手
２９の溶接終端部であり、端面から1000mmにわた
つてシーリング溶接がなされている。３１は終端
部３０の端面に強固に溶接された軟鋼材からなる
タブ、３２は中央部にタブ拘束用の凹部３３が形
成された拘束治具であり、凹部３３をタブ３１に
配置し、タブ３１と凹部３３の側壁との間隙に鋼
製の２本のくさび３４を嵌入し、第６図の実線矢
印方向から、タブ３１に外部拘束力を加えて拘束
する。 そして、溶接に際し、予めブ３１の中心を裏側
からガスバーナあるいは電熱線などにより600〜
800℃に加熱する。このとき、タブ３１が膨張
し、拘束治具３２およびくさび３４により拘束さ
れた状態となる。そして、継手２９のアーク溶接
を開始し、アークが終端部３０に近づくにつれ、
終端部３０に回転変形が生じようとするが、拘束
治具３２およびくさび３４によりタブ３１が拘束
されているため、大きな回転変形は抑えられる。 つぎに、アークが終端部３０に到達する前にタ
ブ３１への加熱を止めるとともに、500℃以下に
ならないように保温する。このとき、前記加熱を
止めたことにより、タブ３１が徐々に冷却され、
600℃以下の温度になると、タブ３１がわずかに
収縮を始め、拘束治具３２およびくさび３４によ
る拘束が無関係になり、この場合のタブ３１に対
する拘束は、母材２８の溶接部のみとなる。そし
て、アークがタブ３１に到達すると、タブ３１が
予め加熱されているため、タブ３１が急膨張する
ことはなく、終端部３０の急激な変形が抑制さ
れ、終端割れの発生が完全に防止される。 さらに、溶接終了後、溶着金属が400〜500℃に
なるまで、終端部３０を母材２８とタブ３１との
溶接により拘束した状態を保持し溶着金属に十分
な延性を持たせることにより、終端部３０以外の
割れも防止される。 また、継手２９の終端部３０近傍にシーリング
溶接を行なうことにより、片面溶接時に該シーリ
ング溶接部が順次溶断し、短い仮付溶接の場合
に、仮付溶接部が溶断するときに生じる急激な変
形を防止できる。また、シーリング溶接部を1000
mmとすることにより、700mm以下の場合に比べ、
終端割れの発生率を低下させることができ、さら
に、くさび３４によりタブ３１を拘束し、タブ３
１を予熱することにより、母材２８の板厚が10mm
以下のものであつても確実な拘束を行なうことが
でき、板厚の異なる母材２８であつても、終端割
れが発生することはなく、したがつて、FCB溶
接にも適用することができる。 つぎに、前記第３図ａに示した従来の外部拘束
法による場合Ａと、さらに予めタブを加熱してお
くこの発明の場合Ｂとの実験結果は、つぎの表の
とおりである。
終端部の終端割れを防止し、品質の向上を図るよ
うにした片面自動溶接の終端割れ防止方法に関す
る。 一般に、片面自動溶接は造船界を中心に、生産
形態の合理化を目的として大幅な実用化がなされ
ている。しかし、溶接の際に、溶接継手の溶接始
端部および溶接終端部に割れが発生することが問
題となつており、このうち、終端割れの発生挙動
については、各種の基礎的研究がなされ、溶接熱
応力による被溶接物の回転変形により、終端割れ
が発生することが解明されている。 そこで、従来、種々の終端割れ防止方法が行な
われており、つぎにその各方法について、第１図
ないし第５図とともに説明する。 まず、シーリングビード法は、第１図に示すよ
うに、各被溶接物１の溶接継手２の溶接始端部３
および溶接終端部４の各端面に、それぞれ始端タ
ブ５および終端タブ６を設けるとともに、終端部
４の開先内に、シーリングビード７を設け、溶接
時に該シーリングビード７を溶断しないように
し、回転変形を小さくするものである。 つぎに、クレータ会合法は、第２図に示すよう
に、各被溶接物８の溶接継手９の両端にタブ１０
を設けるとともに、継手９の一端から溶接を始
め、継手９のほぼ中央部で溶接を中断してクレー
タ１１を形成し、前記と逆に、継手９の他端から
溶接を始め、継手９の前記中央部のクレータ１１
に、新たなクレータ１２を会合して重ねることに
より、継手９の端部の回転変形を回避しようとす
るものである。 つぎに、外部拘束法は、第３図ａに示すよう
に、各被溶接物１３の溶接継手１４における溶接
終端部１５の端面に、タブ１６を溶接するととも
に、該タブ１６を同図ａ中の実線矢印方向に油圧
による外部力により拘束し、回転変形の変形量と
変形速度を低減化しようとするものである。ま
た、同図ｂの破線矢印に示すように、終端部１５
に直接外部力を加えることも考えられている。 つぎに、溶接部強化法は、２極以上の電極を有
する溶接機により溶接を行なうものであり、第４
図に示すように、各電極１７，１８，１９間の距
離を所定の距離Ｌ１，Ｌ２に調整した溶接機によ
り、各被溶接物２０の溶接継手２１を溶接して階
段状のビード２２を形成し、溶接部を強化すると
ともに、回転変形発生時に、凝固直後の溶着金属
の延性不足による割れを防止しようとするもので
ある。 つぎに、スリツトタブ法は、第５図に示すよう
に、各被溶接物２３の溶接継手２４における溶接
終端部２５の仮付を行なわず、終端部２５の端面
に、スリツト２６を形成したタブ２７を溶接する
ことにより、終端部の仮付溶断後、タブ内へアー
クが移動した場合に生じる被溶接物の回転変形を
防止するとともに、タブ２７のアーク熱をスリツ
ト２６内に保持し、タブの急膨張から起こる回転
変形を緩和するものである。 しかし、前述の各終端割れ防止方法では、終端
割れの原因である被溶接物の回転変形の変形量お
よび変形速度を緩和、あるいはある程度まで抑制
するにとどまり、終端割れの発生を完全になくす
ことはできない。 この発明は、前記の点に留意してなされたもの
であり、つぎにこの発明を、その１実施例を示し
た第６図とともに詳細に説明する。 ２８は被溶接物である２個の母材、２９は両母
材２８の片面溶接における溶接継手、３０は継手
２９の溶接終端部であり、端面から1000mmにわた
つてシーリング溶接がなされている。３１は終端
部３０の端面に強固に溶接された軟鋼材からなる
タブ、３２は中央部にタブ拘束用の凹部３３が形
成された拘束治具であり、凹部３３をタブ３１に
配置し、タブ３１と凹部３３の側壁との間隙に鋼
製の２本のくさび３４を嵌入し、第６図の実線矢
印方向から、タブ３１に外部拘束力を加えて拘束
する。 そして、溶接に際し、予めブ３１の中心を裏側
からガスバーナあるいは電熱線などにより600〜
800℃に加熱する。このとき、タブ３１が膨張
し、拘束治具３２およびくさび３４により拘束さ
れた状態となる。そして、継手２９のアーク溶接
を開始し、アークが終端部３０に近づくにつれ、
終端部３０に回転変形が生じようとするが、拘束
治具３２およびくさび３４によりタブ３１が拘束
されているため、大きな回転変形は抑えられる。 つぎに、アークが終端部３０に到達する前にタ
ブ３１への加熱を止めるとともに、500℃以下に
ならないように保温する。このとき、前記加熱を
止めたことにより、タブ３１が徐々に冷却され、
600℃以下の温度になると、タブ３１がわずかに
収縮を始め、拘束治具３２およびくさび３４によ
る拘束が無関係になり、この場合のタブ３１に対
する拘束は、母材２８の溶接部のみとなる。そし
て、アークがタブ３１に到達すると、タブ３１が
予め加熱されているため、タブ３１が急膨張する
ことはなく、終端部３０の急激な変形が抑制さ
れ、終端割れの発生が完全に防止される。 さらに、溶接終了後、溶着金属が400〜500℃に
なるまで、終端部３０を母材２８とタブ３１との
溶接により拘束した状態を保持し溶着金属に十分
な延性を持たせることにより、終端部３０以外の
割れも防止される。 また、継手２９の終端部３０近傍にシーリング
溶接を行なうことにより、片面溶接時に該シーリ
ング溶接部が順次溶断し、短い仮付溶接の場合
に、仮付溶接部が溶断するときに生じる急激な変
形を防止できる。また、シーリング溶接部を1000
mmとすることにより、700mm以下の場合に比べ、
終端割れの発生率を低下させることができ、さら
に、くさび３４によりタブ３１を拘束し、タブ３
１を予熱することにより、母材２８の板厚が10mm
以下のものであつても確実な拘束を行なうことが
でき、板厚の異なる母材２８であつても、終端割
れが発生することはなく、したがつて、FCB溶
接にも適用することができる。 つぎに、前記第３図ａに示した従来の外部拘束
法による場合Ａと、さらに予めタブを加熱してお
くこの発明の場合Ｂとの実験結果は、つぎの表の
とおりである。
【表】
【表】
【表】
すなわち、従来の場合の割れ率が7.9％に対
し、この発明の場合の割れ率は０％であつた。 以上のように、この発明の片面自動溶接の終端
割れ防止方法によると、片面溶接における溶接継
手の溶接終端部の端面にタブを溶接し、タブを拘
束治具により拘束し、前記継手から前記タブまで
アークを移動する片面自動溶接の終端割れ防止方
法において、アークが溶接終端部に到達する前
に、予めタブを加熱しておくことにより、片面溶
接における溶接継手の溶接終端部の終端割れを防
止することができるとともに、品質の向上を図る
ことができる。
し、この発明の場合の割れ率は０％であつた。 以上のように、この発明の片面自動溶接の終端
割れ防止方法によると、片面溶接における溶接継
手の溶接終端部の端面にタブを溶接し、タブを拘
束治具により拘束し、前記継手から前記タブまで
アークを移動する片面自動溶接の終端割れ防止方
法において、アークが溶接終端部に到達する前
に、予めタブを加熱しておくことにより、片面溶
接における溶接継手の溶接終端部の終端割れを防
止することができるとともに、品質の向上を図る
ことができる。
第１図ないし第５図は従来の片面自動溶接の終
端割れ防止方法を示し、第１図はシーリングビー
ド法を示し、ａは平面図、ｂは切断正面図、第２
図はクレータ会合法を示し、ａは正面図、ｂは切
断正面図、第３図は外部拘束法を示し、ａはある
状状態の平面図、ｂは他の状態の平面図、第４図
は溶接部強化法を示し、ａは平面図、ｂは切断正
面図、第５図はスリツトタブ法を示し、ａは平面
図、ｂは一部の平面図、第６図はこの発明の片面
自動溶接の終端割れ防止方法の１実施例の要部の
拡大平面図である。 ２９…溶接継手、３０…溶接終端部、３１…タ
ブ、３２…拘束治具。
端割れ防止方法を示し、第１図はシーリングビー
ド法を示し、ａは平面図、ｂは切断正面図、第２
図はクレータ会合法を示し、ａは正面図、ｂは切
断正面図、第３図は外部拘束法を示し、ａはある
状状態の平面図、ｂは他の状態の平面図、第４図
は溶接部強化法を示し、ａは平面図、ｂは切断正
面図、第５図はスリツトタブ法を示し、ａは平面
図、ｂは一部の平面図、第６図はこの発明の片面
自動溶接の終端割れ防止方法の１実施例の要部の
拡大平面図である。 ２９…溶接継手、３０…溶接終端部、３１…タ
ブ、３２…拘束治具。
Claims (1)
- １ 片面溶接における溶接継手の溶接終端部の端
面にタブを溶接し、前記タブを拘束治具により拘
束し、前記継手から前記タブまでアークを移動す
る片面自動溶接の終端割れ防止方法において、ア
ークが前記溶接終端部に到達する前に、予め前記
タブを加熱しておくことを特徴とする片面自動溶
接の終端割れ防止方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12445181A JPS5825892A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 片面自動溶接の終端割れ防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12445181A JPS5825892A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 片面自動溶接の終端割れ防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825892A JPS5825892A (ja) | 1983-02-16 |
| JPS6116229B2 true JPS6116229B2 (ja) | 1986-04-28 |
Family
ID=14885836
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12445181A Granted JPS5825892A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | 片面自動溶接の終端割れ防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825892A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6120665A (ja) * | 1984-07-09 | 1986-01-29 | Hitachi Zosen Corp | 片面自動溶接の終端割れ防止方法 |
| US9393640B2 (en) * | 2012-12-19 | 2016-07-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Welded material manufacturing method and welding jig |
| NL1040574C2 (en) * | 2013-12-24 | 2015-06-26 | Bosch Gmbh Robert | Method for forming a carrier ring suitable for use in a drive belt for a continuously variable transmission. |
-
1981
- 1981-08-07 JP JP12445181A patent/JPS5825892A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5825892A (ja) | 1983-02-16 |
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