JPS6384790A - 金属板材の溶接補修方法 - Google Patents
金属板材の溶接補修方法Info
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- JPS6384790A JPS6384790A JP23168786A JP23168786A JPS6384790A JP S6384790 A JPS6384790 A JP S6384790A JP 23168786 A JP23168786 A JP 23168786A JP 23168786 A JP23168786 A JP 23168786A JP S6384790 A JPS6384790 A JP S6384790A
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Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明は、金属板材の溶接補修方法に係り、特に、容器
や配管等を構成している金属板材に発生した亀裂等の欠
陥部を当て仮で覆って補修する方法に関するものである
。
や配管等を構成している金属板材に発生した亀裂等の欠
陥部を当て仮で覆って補修する方法に関するものである
。
「従来の技術」
プラント等には、各種構造物の構成材料として、炭素鋼
、低合金綱等の金属板材が多用されている。
、低合金綱等の金属板材が多用されている。
また、金属板材によって構成されている容器壁や配管壁
に、疲労や応力腐食割れによる亀裂が生じた場合は、一
般的に亀裂の上を覆うように当て仮を取り付ける補修方
法が実施される。
に、疲労や応力腐食割れによる亀裂が生じた場合は、一
般的に亀裂の上を覆うように当て仮を取り付ける補修方
法が実施される。
「発明が解決しようとする問題点」
しかしながら、当て板によって欠陥部を覆うと、目視に
よって確認することができなくなるとともに、補修後に
欠陥部がさらに進展する可能性らあるので、補修の信頼
性が低下する。
よって確認することができなくなるとともに、補修後に
欠陥部がさらに進展する可能性らあるので、補修の信頼
性が低下する。
本発明は、これらの問題点を解決するとともに、補修後
における欠陥部の成長を抑制するものである。
における欠陥部の成長を抑制するものである。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、金属板材に生じた欠陥部の上に、補強板を当
てて該補強板の縁部を溶接することにより補修を行なう
場合、溶接する補強板の大きさを欠陥部の長さより大き
くするとともに、大きくする程度について、欠陥部にお
ける端部と、欠陥部を覆う補強板における縁部との寸法
を、縁部の溶接によって生じる引っ張り応力の範囲の寸
法以上とするようにして、補強板の溶接によって金属板
材の一部に圧縮残留応力が発生することを利用して、欠
陥部に圧縮残留応力を付与した状態とし、欠陥部がさら
に成長することを抑制するものである。
てて該補強板の縁部を溶接することにより補修を行なう
場合、溶接する補強板の大きさを欠陥部の長さより大き
くするとともに、大きくする程度について、欠陥部にお
ける端部と、欠陥部を覆う補強板における縁部との寸法
を、縁部の溶接によって生じる引っ張り応力の範囲の寸
法以上とするようにして、補強板の溶接によって金属板
材の一部に圧縮残留応力が発生することを利用して、欠
陥部に圧縮残留応力を付与した状態とし、欠陥部がさら
に成長することを抑制するものである。
「実施例」
本発明に係わる溶接補修方法の実施例においても、欠陥
部に補強板を当てて溶接する点は、従来技術と共通する
が、溶接によって金属板材の一部に残留応力が発生ずる
ことを利用して、欠陥部に圧縮残留応力を付与した状態
とするために、溶接入熱ｌを、板厚及び残留応力との関
連において調整する点を特徴としている。
部に補強板を当てて溶接する点は、従来技術と共通する
が、溶接によって金属板材の一部に残留応力が発生ずる
ことを利用して、欠陥部に圧縮残留応力を付与した状態
とするために、溶接入熱ｌを、板厚及び残留応力との関
連において調整する点を特徴としている。
以下、実施例を図面に基づいて説明する。第１図に示す
ように、容器または配管等を構成している炭素鋼板から
なる金属板材１の一部に、亀裂等の欠陥部２が発生して
いる場合には、該欠陥部２の上に、同材料である炭素鋼
板からなる補強板３を当てて覆い、該補強板３の縁部を
溶接して密封する補修を行なうのであるが、この場合に
おけろ補強板３の大きさは、欠陥部２の長さ寸法（欠陥
部の半分の長さＡｘ２ ）に、余裕寸法ＢＸ２を加えた
ものとなるが、さらに、溶接部４を形成するときの入熱
ｆｆ１Ｑと、板厚Ｈとの関係において設定するものであ
る。
ように、容器または配管等を構成している炭素鋼板から
なる金属板材１の一部に、亀裂等の欠陥部２が発生して
いる場合には、該欠陥部２の上に、同材料である炭素鋼
板からなる補強板３を当てて覆い、該補強板３の縁部を
溶接して密封する補修を行なうのであるが、この場合に
おけろ補強板３の大きさは、欠陥部２の長さ寸法（欠陥
部の半分の長さＡｘ２ ）に、余裕寸法ＢＸ２を加えた
ものとなるが、さらに、溶接部４を形成するときの入熱
ｆｆ１Ｑと、板厚Ｈとの関係において設定するものであ
る。
［残留応力の発生］
まず、金属板材ｌに溶接を行なうことによって発生ずる
残留応力について説明する。第２図に示すように、鋼板
等の金属板材１に直線状の溶接部４を形成したときには
、溶接線の方向の溶接金属の収縮に起因して、溶接部４
及びその近傍の金属板材１の組織中に、溶接部４の長さ
く第２図において上下）方向の引っ張り応力が発生する
。
残留応力について説明する。第２図に示すように、鋼板
等の金属板材１に直線状の溶接部４を形成したときには
、溶接線の方向の溶接金属の収縮に起因して、溶接部４
及びその近傍の金属板材１の組織中に、溶接部４の長さ
く第２図において上下）方向の引っ張り応力が発生する
。
また、この上下方向の引っ張り応力において、溶接線と
直交するＸ−Ｙ方向の分布を考えると、溶接線から遠ざ
かるにつれて引っ張り応力σが次第に小さくなり、次い
で圧縮応力−σとなるとと □もに、０に近付いて
行く現象が生じる。
直交するＸ−Ｙ方向の分布を考えると、溶接線から遠ざ
かるにつれて引っ張り応力σが次第に小さくなり、次い
で圧縮応力−σとなるとと □もに、０に近付いて
行く現象が生じる。
［欠陥部の成長と抑制］
一般に、亀裂のように幅か狭い欠陥部２があるときは、
長さと直交する方向（幅方向）の応力が、欠陥部２を上
下両方向に引っ張る引っ張り残留応力であると、欠陥部
２が引き裂かれることになるため、さらに成長してしま
う現象か容易に起こり得るが、反対に欠陥部２に長さ方
向と直交する方向に圧縮力が作用する（つまり、欠陥部
２の幅を狭める力が作用する）と、欠陥部２の成長が抑
制されることになるので、補強板３を溶接したときに、
金属板材ｌの内部に、圧縮残留応力が部分的に発生する
と、これを利用することかできることになる。
長さと直交する方向（幅方向）の応力が、欠陥部２を上
下両方向に引っ張る引っ張り残留応力であると、欠陥部
２が引き裂かれることになるため、さらに成長してしま
う現象か容易に起こり得るが、反対に欠陥部２に長さ方
向と直交する方向に圧縮力が作用する（つまり、欠陥部
２の幅を狭める力が作用する）と、欠陥部２の成長が抑
制されることになるので、補強板３を溶接したときに、
金属板材ｌの内部に、圧縮残留応力が部分的に発生する
と、これを利用することかできることになる。
［溶接の方向］
そこで、第３図に示すように、欠陥部２の長さ方向と直
交する方向に溶接線を設定する七ともに、相互に平行な
溶接部４を形成するようにする。また、一対の溶接部４
・４の間隔（言い替えると補強板３の左右縁部の間隔）
Ｗを、欠陥部２の長さらに、引っ張り応力σの範囲を溶
接除外範囲りとして、欠陥部２の端部が溶接除外範囲り
に存在しないように設定すると、欠陥部２の端部か圧縮
応力範囲に位置して、欠陥部２に圧縮残留応力を付与す
ることができることになる。
交する方向に溶接線を設定する七ともに、相互に平行な
溶接部４を形成するようにする。また、一対の溶接部４
・４の間隔（言い替えると補強板３の左右縁部の間隔）
Ｗを、欠陥部２の長さらに、引っ張り応力σの範囲を溶
接除外範囲りとして、欠陥部２の端部が溶接除外範囲り
に存在しないように設定すると、欠陥部２の端部か圧縮
応力範囲に位置して、欠陥部２に圧縮残留応力を付与す
ることができることになる。
［サンプリングモデルによる検討］
この場合における溶接除外範囲りは、材料、板厚、溶接
条件によって相異するので、第４図に示すような寸法の
サンプリングモデル、厚さ０，５及び１．５ ｃｍの鋼
板について、実験を行ない、理論的検討より得られるパ
ラメータＱ ＋ Ｈ（ただしＱ：溶接線１ｃｍ当たりの
溶接入熱量ジュール／ｃｍ）で整理すると、第５図のよ
うになる。
条件によって相異するので、第４図に示すような寸法の
サンプリングモデル、厚さ０，５及び１．５ ｃｍの鋼
板について、実験を行ない、理論的検討より得られるパ
ラメータＱ ＋ Ｈ（ただしＱ：溶接線１ｃｍ当たりの
溶接入熱量ジュール／ｃｍ）で整理すると、第５図のよ
うになる。
また、第５図に示す結果から、
Ｌ ＝ ０，３ Ｘ １０−’Ｘ Ｑ ＋ ＩＩ・・・
・・・（ｉ）が得られる。
・・・（ｉ）が得られる。
したがって、補強板３の大きさＷ（ｃｍ）を次のにｉ）
式の条件を満足さ仕ることにより、圧縮残留応力の範囲
に設定することができる。
式の条件を満足さ仕ることにより、圧縮残留応力の範囲
に設定することができる。
ただし、Ａは亀裂半分の長さく ａｍ ）［他の実施態
様］ なお、前述した実施例に代えて次のようにすることもで
きる。
様］ なお、前述した実施例に代えて次のようにすることもで
きる。
（イ）炭素間に代えてステンレス鋼等の他の金属板材に
適用すること。
適用すること。
（ロ）欠陥部が金属板材の厚さの一部に発生している板
厚を貫通していない（クラックが一部に生じている ）
ような場合に適用すること。
厚を貫通していない（クラックが一部に生じている ）
ような場合に適用すること。
「発明の効果」
以上説明したように、本発明に係わる金属板材の溶接補
修方法は、補強板の大きさを欠陥部の長さより大きくし
て覆うとともに、欠陥部における端部と補強板の縁部に
おける溶接部との寸法を、縁部の溶接によって金属板材
に生じる引っ張り応力の範囲以上として、金属板材に部
分的に発生する圧縮応力を利用して、欠陥部に長さ方向
と直交する圧縮応力を付与した状態とし、欠陥部がさら
に成長する現象を抑制することができる。また、溶接入
熱量、板厚等の相対関係を利用して、圧縮応力範囲を積
極的に設定することにより、当て板により欠陥部の目視
ができない場合においても、溶接？＋Ｉ７修作業の信頼
性を向上させることができる等の効果を奏するしのであ
る。
修方法は、補強板の大きさを欠陥部の長さより大きくし
て覆うとともに、欠陥部における端部と補強板の縁部に
おける溶接部との寸法を、縁部の溶接によって金属板材
に生じる引っ張り応力の範囲以上として、金属板材に部
分的に発生する圧縮応力を利用して、欠陥部に長さ方向
と直交する圧縮応力を付与した状態とし、欠陥部がさら
に成長する現象を抑制することができる。また、溶接入
熱量、板厚等の相対関係を利用して、圧縮応力範囲を積
極的に設定することにより、当て板により欠陥部の目視
ができない場合においても、溶接？＋Ｉ７修作業の信頼
性を向上させることができる等の効果を奏するしのであ
る。
図面は本発明に係わる金属板材の溶接補修方法の実施例
を説明するもので、第１図は欠陥部の大きさと当て仮関
係の概略図、第２図は縦溶接によって発生する残留応力
の分布図、第３図は当て板の大きさと発生応力との関係
図、第４図はサンプリングモデルの縦断面図、第５図は
入熱量、板厚、溶接位置の関係図である。 １・・・・・・金属板材、 ２・・・・・・欠陥部、 ３・・・・・・補強板、 ４・・・・・・溶接部、 Ａ・・・・・・欠陥部の半分の長さ、 Ｂ・・・・・・余裕寸法、 Ｑ・・・・・・入熱量、 Ｈ・・・・・・板厚、 Ｌ・・・・・・溶接除外範囲。 Ｗ・・・・・・補強板の大きさ
を説明するもので、第１図は欠陥部の大きさと当て仮関
係の概略図、第２図は縦溶接によって発生する残留応力
の分布図、第３図は当て板の大きさと発生応力との関係
図、第４図はサンプリングモデルの縦断面図、第５図は
入熱量、板厚、溶接位置の関係図である。 １・・・・・・金属板材、 ２・・・・・・欠陥部、 ３・・・・・・補強板、 ４・・・・・・溶接部、 Ａ・・・・・・欠陥部の半分の長さ、 Ｂ・・・・・・余裕寸法、 Ｑ・・・・・・入熱量、 Ｈ・・・・・・板厚、 Ｌ・・・・・・溶接除外範囲。 Ｗ・・・・・・補強板の大きさ
Claims (1)
- 金属板材に生じた欠陥部の上に、補強板を当てて該補強
板の縁部を溶接することにより補修を行なう方法におい
て、欠陥部における端部と、欠陥部を覆う補強板におけ
る縁部との寸法を、縁部の溶接によって生じる引っ張り
応力の範囲の寸法以上としていることを特徴とする金属
板材の溶接補修方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23168786A JPH0777673B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 金属板材の溶接補修方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23168786A JPH0777673B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 金属板材の溶接補修方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6384790A true JPS6384790A (ja) | 1988-04-15 |
| JPH0777673B2 JPH0777673B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=16927418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23168786A Expired - Lifetime JPH0777673B2 (ja) | 1986-09-30 | 1986-09-30 | 金属板材の溶接補修方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0777673B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008207234A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Toshiba Corp | 水中補修溶接方法 |
| CN106392360A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-02-15 | 徐州建机工程机械有限公司 | 一种新型焊接结构 |
-
1986
- 1986-09-30 JP JP23168786A patent/JPH0777673B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008207234A (ja) * | 2007-02-28 | 2008-09-11 | Toshiba Corp | 水中補修溶接方法 |
| CN106392360A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-02-15 | 徐州建机工程机械有限公司 | 一种新型焊接结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0777673B2 (ja) | 1995-08-23 |
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