JPWO2016208131A1 - Double-sided submerged arc welding method - Google Patents

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Abstract

上下に並ぶNi鋼板(1)の端部同士をフラックス(5)で覆いながら両側から溶接する両側サブマージアーク溶接方法において、Ni基合金からなる第1ワイヤ(21)および第2ワイヤ(22)を電極として用い、第1ワイヤ(21)を端部同士が近接する接合領域に向けて繰り出す第1トーチ(31)を接合領域に沿って移動させるとともに、第1トーチ(31)と反対側から第2ワイヤ(22)を接合領域に向けて繰り出す第2トーチ(32)を、第2ワイヤ(22)の先端を第1ワイヤ(21)の先端から10mm以上60mm以下の所定距離だけ後方に保ちながら、接合領域(15)に沿って移動させる。In a double-sided submerged arc welding method in which the ends of Ni steel plates (1) arranged vertically are covered with a flux (5) and welded from both sides, a first wire (21) and a second wire (22) made of a Ni-based alloy are used. The first torch (31) that is used as an electrode and feeds the first wire (21) toward the joining region where the ends are close to each other is moved along the joining region, and the first torch (31) is moved from the opposite side to the first torch (31). The second torch (32) that feeds the two wires (22) toward the joining region is kept behind the tip of the second wire (22) by a predetermined distance of 10 mm to 60 mm from the tip of the first wire (21). And move along the joining region (15).

Description

本発明は、両側(double side)サブマージアーク溶接方法に関する。  The present invention relates to a double side submerged arc welding method.

上下に並ぶ鋼板同士を突合せ溶接(横向き溶接)する方法としては、まずは板厚方向の一方および他方に開口する2つの開先の一方の底で溶接を行い、ついで他方の開先の底をガウジングにより裏ハツリした後に、この開先の底で溶接を行う方法がある。これに対し、裏ハツリを省略するために、両側から同時に溶接する方法もある。  As a method of butt welding (horizontal welding) between the steel plates lined up and down, first, welding is performed at one bottom of two grooves opened in one and the other in the thickness direction, and then the bottom of the other groove is gouged. There is a method of performing welding at the bottom of the groove after crushing the back side. On the other hand, there is also a method of welding from both sides at the same time in order to omit the back chip.

例えば、特許文献1には、母材の両側に先行電極および後行電極をそれぞれ配置するとともに、先行電極同士の間隔を0〜50mmとする溶接方法が開示されている。なお、特許文献1に開示された溶接方法の実施例では、母材および溶接材料(ワイヤ)が共に軟鋼であるとともに、溶接の際にシールドガスが用いられている。  For example, Patent Document 1 discloses a welding method in which a leading electrode and a trailing electrode are disposed on both sides of a base material, and the distance between the leading electrodes is 0 to 50 mm. In the embodiment of the welding method disclosed in Patent Document 1, both the base material and the welding material (wire) are mild steel, and shield gas is used during welding.

特開昭61−206564号公報JP-A-61-206564

ところで、LNG(液化天然ガス)やLPG(液化石油ガス)などの液化ガスを貯蔵する低温タンクでは、低温靱性に優れたNi鋼板が側壁に使用されることがある。低温タンクは巨大であるため、上下に並ぶNi鋼板同士の突合せ溶接は屋外の現場で行う必要がある。また、溶接作業場所は、高所となることが多い。このような観点からは、上下に並ぶNi鋼板を現場で突合せ溶接する方法として、シールドガスを用いない、端部同士をフラックスで覆いながら両側から溶接する両側サブマージアーク溶接方法を用いることが望ましい。  By the way, in the low temperature tank which stores liquefied gas, such as LNG (liquefied natural gas) and LPG (liquefied petroleum gas), Ni steel plate excellent in low temperature toughness may be used for a side wall. Since the low-temperature tank is huge, butt welding of Ni steel plates arranged in the upper and lower sides needs to be performed outdoors. Also, the welding work place is often a high place. From such a point of view, it is desirable to use a double-sided submerged arc welding method that does not use shield gas and welds from both sides while covering the ends with a flux, as a method of butt-welding Ni steel sheets arranged vertically.

また、屋外の現場では均一な溶接作業を行うことが困難である。従って、溶接作業のバラつきによって溶接部である継手の性能が低くなることを防止するために、電極となるワイヤとして、Ni鋼板よりも高靱性のNi基合金からなるワイヤを用いることが有効である。  In addition, it is difficult to perform uniform welding work outdoors. Therefore, in order to prevent the performance of the joint as a welded portion from being deteriorated due to variations in welding work, it is effective to use a wire made of a Ni-based alloy having higher toughness than the Ni steel plate as the wire serving as the electrode. .

ところで、本発明の発明者らは、上記のような母材(Ni鋼板)と溶接材料(ワイヤ)とが異なる異材継手を用いた場合には、母材が厚い場合は十分に高い継手強度を得ることができるが、母材が薄い場合には継手強度が低くなることを発見した。  By the way, the inventors of the present invention have a sufficiently high joint strength when the base material is thick when using a dissimilar joint with a different base material (Ni steel plate) and welding material (wire) as described above. Although it can be obtained, it has been found that the joint strength decreases when the base material is thin.

そこで、本発明は、突き合わされるNi鋼板が薄い場合でも十分に高い継手強度を得ることができる両側サブマージアーク溶接方法を提供することを目的とする。  Therefore, an object of the present invention is to provide a double-sided submerged arc welding method capable of obtaining a sufficiently high joint strength even when the Ni steel plates to be abutted are thin.

前記課題を解決するために、本発明の発明者らは、鋭意研究の結果、異材継手において母材の板厚が小さい場合の継手強度の低下は、溶接部中への母材の溶け込み量(希釈率)が大きくなることに起因することを突き止めた。そして、母材の両側に配置される電極の先端を互いにずらせば、希釈率を低く抑えられることを見出した。本発明は、このような観点からなされたものである。  In order to solve the above-mentioned problem, the inventors of the present invention, as a result of intensive research, have found that the decrease in joint strength when the thickness of the base metal is small in the dissimilar joint is the amount of penetration of the base material into the weld ( We found out that this was caused by an increase in the dilution ratio. And it discovered that a dilution rate could be restrained low if the front-end | tip of the electrode arrange | positioned on both sides of a base material was shifted mutually. The present invention has been made from such a viewpoint.

すなわち、本発明の両側サブマージアーク溶接方法は、上下に並ぶNi鋼板の端部同士をフラックスで覆いながら両側から溶接する両側サブマージアーク溶接方法であって、Ni基合金からなる第1ワイヤおよび第2ワイヤを電極として用い、前記第1ワイヤを前記端部同士が近接する接合領域に向けて繰り出す第1トーチを前記接合領域に沿って移動させるとともに、前記第1トーチと反対側から前記第2ワイヤを前記接合領域に向けて繰り出す第2トーチを、前記第2ワイヤの先端を前記第1ワイヤの先端から10mm以上60mm以下の所定距離だけ後方に保ちながら、前記接合領域に沿って移動させる、ことを特徴とする。  That is, the double-sided submerged arc welding method of the present invention is a double-sided submerged arc welding method of welding from both sides while covering ends of Ni steel plates arranged vertically with a flux, wherein the first wire and the second wire made of a Ni-based alloy are used. A wire is used as an electrode, and a first torch that feeds the first wire toward a joining region where the ends are close to each other is moved along the joining region, and the second wire is moved from the opposite side of the first torch. Moving the second torch extending toward the joining region along the joining region while keeping the tip of the second wire behind the tip of the first wire by a predetermined distance of 10 mm or more and 60 mm or less. It is characterized by.

上記の構成によれば、第2ワイヤの先端が第1ワイヤの先端から10mm以上後方に配置されるため、それらを同じ位置に配置する場合に比べ、Ni鋼板の端部における高温となる範囲が狭くなる。従って、溶接部中へのNi鋼板の溶け込み量が小さくなり、希釈率を低く抑えることができる。これにより、十分に高い継手強度を得ることができる。一方、第2ワイヤの先端は、第1ワイヤの先端から60mmを超えて離されないため、溶接部内での溶け込み不良などの欠陥を抑制することができる。  According to said structure, since the front-end | tip of a 2nd wire is arrange | positioned 10 mm or more back from the front-end | tip of a 1st wire, compared with the case where they are arrange | positioned in the same position, the range used as the high temperature in the edge part of Ni steel plate Narrow. Therefore, the amount of penetration of the Ni steel sheet into the welded portion is reduced, and the dilution rate can be kept low. Thereby, a sufficiently high joint strength can be obtained. On the other hand, since the tip of the second wire is not separated beyond 60 mm from the tip of the first wire, it is possible to suppress defects such as poor penetration in the welded portion.

前記端部の少なくとも一方には、他方に向かって尖る、前記Ni鋼板の板厚方向の両側に傾斜面を有するルートフェイスが形成されており、前記ルートフェイスの先端は、前記Ni鋼板の中心に対して前記第1ワイヤ側または前記第2ワイヤ側に位置していてもよい。ルートフェイスの先端がNi鋼板の中心に位置している場合には、溶接によって上側のNi鋼板が第2ワイヤ側に倒れることがある。これに対し、前記構成のようにルートフェイスの先端がNi鋼板の中心に対して第1ワイヤ側または第2ワイヤ側に位置していれば、そのような上側のNi鋼板の倒れを抑制することができる。  At least one of the end portions is formed with a root face that is pointed toward the other and has inclined surfaces on both sides in the thickness direction of the Ni steel plate, and the tip of the root face is at the center of the Ni steel plate. On the other hand, it may be located on the first wire side or the second wire side. When the tip of the root face is located at the center of the Ni steel plate, the upper Ni steel plate may fall to the second wire side by welding. On the other hand, if the tip of the root face is located on the first wire side or the second wire side with respect to the center of the Ni steel plate as in the above configuration, the upper Ni steel plate is prevented from falling. Can do.

例えば、前記Ni鋼板の板厚は20mm以下であってもよい。  For example, the thickness of the Ni steel plate may be 20 mm or less.

下側の前記Ni鋼板の両側に前記Ni鋼板に接するようにベルトを配置し、このベルト上に、前記接合領域を覆い隠すように前記フラックスを堆積させてもよい。この構成によれば、溶接位置に合わせてフラックスの堆積位置を簡単に変更することができる。  A belt may be disposed on both sides of the lower Ni steel plate so as to contact the Ni steel plate, and the flux may be deposited on the belt so as to cover the joining region. According to this configuration, the flux accumulation position can be easily changed in accordance with the welding position.

本発明によれば、突き合わされるNi鋼板が薄い場合でも十分に高い継手強度を得ることができる。  According to the present invention, a sufficiently high joint strength can be obtained even when the Ni steel plates to be abutted are thin.

本発明の一実施形態に係る両側サブマージアーク溶接方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the both-sides submerged arc welding method which concerns on one Embodiment of this invention. 第1トーチおよび第2トーチの位置関係を示す平面図である。It is a top view which shows the positional relationship of a 1st torch and a 2nd torch. 別のルートフェイスの形状を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the shape of another route face. 実施例1〜4および比較例1,2の継手構造を示す図である。It is a figure which shows the joint structure of Examples 1-4 and Comparative Examples 1 and 2. FIG.

図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る両側サブマージアーク溶接方法を説明する。この両側サブマージアーク溶接方法は、上下に並ぶNi鋼板1同士を突合せ溶接(横向き溶接)するものである。具体的には、下側のNi鋼板1の上端部と上側のNi鋼板1の下端部とをフラックス5で覆いながら両側から溶接する。  With reference to FIG. 1 and FIG. 2, the both-sides submerged arc welding method which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated. This double-sided submerged arc welding method involves butt welding (lateral welding) of Ni steel plates 1 arranged vertically. Specifically, welding is performed from both sides while covering the upper end portion of the lower Ni steel plate 1 and the lower end portion of the upper Ni steel plate 1 with the flux 5.

Ni鋼板1の端部同士が近接する接合領域15(いわゆる、溶接線)の両側には、電極として用いられる第1ワイヤ21および第2ワイヤ22が配置される。第1ワイヤ21は、片側で先行して溶接を行うためのものであり、第2ワイヤ22は、反対側で少し遅れて溶接を行うためのものである。第1ワイヤ21は、接合領域15に向けて第1トーチ31により繰り出され、第2ワイヤ22は、第1トーチ31と反対側から、接合領域15に向けて第2トーチ32により繰り出される。  A first wire 21 and a second wire 22 used as electrodes are disposed on both sides of a joining region 15 (so-called welding line) where the ends of the Ni steel plate 1 are close to each other. The first wire 21 is for performing welding in advance on one side, and the second wire 22 is for performing welding on the opposite side with a slight delay. The first wire 21 is drawn out by the first torch 31 toward the bonding region 15, and the second wire 22 is drawn out by the second torch 32 toward the bonding region 15 from the side opposite to the first torch 31.

まず、母材であるNi鋼板1ならびに溶接材料である第1および第2ワイヤ21,22について説明する。  First, the Ni steel plate 1 as a base material and the first and second wires 21 and 22 as welding materials will be described.

Ni鋼板1は、主添加物としてNi(ニッケル)を含む鉄合金である。この鉄合金中のニッケル以外の添加物としては、例えば、C(炭素)、Si(ケイ素)、Mn(マンガン)などがある(例えば、日本工業規格 JIS G 3127参照)。例えば、Ni鋼板1のニッケルの含有量は、質量パーセントで3%以上15%以下である。中でも、液化ガスを貯蔵する低温タンク用としては、Ni鋼板1として7%Ni鋼や9%Ni鋼を用いることが好ましい。Ni鋼板1は、典型的にはフェライト構造を有する。  The Ni steel plate 1 is an iron alloy containing Ni (nickel) as a main additive. Examples of additives other than nickel in the iron alloy include C (carbon), Si (silicon), and Mn (manganese) (for example, see Japanese Industrial Standard JIS G 3127). For example, the nickel content of the Ni steel sheet 1 is 3% or more and 15% or less in mass percent. Among them, it is preferable to use 7% Ni steel or 9% Ni steel as the Ni steel plate 1 for a low temperature tank for storing liquefied gas. The Ni steel sheet 1 typically has a ferrite structure.

本実施形態の両側サブマージアーク溶接方法は、Ni鋼板1が厚い場合にも用いることができるが、Ni鋼板1が薄い場合(例えば、Ni鋼板1の板厚が20mm以下の場合)に用いれば、溶接部である継手の強度の低下を防止できるという効果が得られる。なお、Ni鋼板1の板厚は、18mm以下でもよいし、16mm以下でもよい。  The both-side submerged arc welding method of the present embodiment can be used even when the Ni steel plate 1 is thick, but if the Ni steel plate 1 is thin (for example, when the thickness of the Ni steel plate 1 is 20 mm or less), The effect that the fall of the intensity | strength of the joint which is a welding part can be prevented is acquired. In addition, the plate | board thickness of the Ni steel plate 1 may be 18 mm or less, and may be 16 mm or less.

本実施形態では、下側のNi鋼板1の上端部はフラットであるが、上側のNi鋼板1の下端部に、下側のNi鋼板1の上端部に向かって尖る、Ni鋼板1の板厚方向の両側に傾斜面を有するルートフェイス12が形成されている。これにより、Ni鋼板1の端部同士の間に、Ni鋼板1の板厚方向の一方および他方に開口する2つの開先11が形成されている。ただし、ルートフェイス12は、下側のNi鋼板の上端部にも形成されていてもよい。あるいは、下側のNi鋼板の上端部のみにルートフェイス12が形成されていてもよい。  In the present embodiment, the upper end of the lower Ni steel plate 1 is flat, but the thickness of the Ni steel plate 1 sharpened toward the upper end of the lower Ni steel plate 1 at the lower end of the upper Ni steel plate 1. A root face 12 having inclined surfaces on both sides in the direction is formed. Thereby, between the edge parts of the Ni steel plate 1, the two groove | channels 11 opened to one side and the other of the plate | board thickness direction of the Ni steel plate 1 are formed. However, the root face 12 may also be formed at the upper end of the lower Ni steel plate. Or the root face 12 may be formed only in the upper end part of the lower Ni steel plate.

Ni鋼板1の端部同士の間のルートギャップは、例えば、1〜3mmである。  The root gap between the ends of the Ni steel plate 1 is, for example, 1 to 3 mm.

本実施形態では、ルートフェイス12のフラットな先端13が、Ni鋼板1の中心CLに位置している。ただし、図3に示すように、ルートフェイス12の先端13は、Ni鋼板1の中心CLに対して第2ワイヤ22側に位置していてもよい。ルートフェイス12の先端13がNi鋼板1の中心CLに位置している場合には、溶接によって上側のNi鋼板1が後行する第2ワイヤ22側に倒れることがある。これに対し、図3に示すようにルートフェイス12の先端13がNi鋼板1の中心CLに対して第2ワイヤ22側に位置していれば、そのような上側のNi鋼板1の倒れを抑制することができる。この効果は、ルートフェイスの先端がNi鋼板1の中心CLに対して第1ワイヤ21側に位置していても、同様に得ることができる。あるいは、ルートフェイス12のフラットな先端13がNi鋼板1のどちらかの一面側に位置するように、ルートフェイス12が1つの傾斜面のみを有していてもよい。  In the present embodiment, the flat tip 13 of the root face 12 is located at the center CL of the Ni steel plate 1. However, as shown in FIG. 3, the tip 13 of the root face 12 may be located on the second wire 22 side with respect to the center CL of the Ni steel plate 1. When the tip 13 of the root face 12 is located at the center CL of the Ni steel plate 1, the upper Ni steel plate 1 may fall down to the second wire 22 side that is followed by welding. On the other hand, if the tip 13 of the root face 12 is positioned on the second wire 22 side with respect to the center CL of the Ni steel plate 1 as shown in FIG. can do. This effect can be similarly obtained even when the tip of the root face is located on the first wire 21 side with respect to the center CL of the Ni steel plate 1. Alternatively, the root face 12 may have only one inclined surface so that the flat tip 13 of the root face 12 is located on one surface side of the Ni steel plate 1.

第1ワイヤ21および第2ワイヤ22は、Ni鋼板1よりも高靱性のNi基合金からなる。例えば、このようなNi基合金は、Niを質量パーセントで55%以上含む。Ni基合金のNi以外の成分は、例えば、Cu(銅)、Cr(クロム)、Fe(鉄)、Mo(モリブテン)などである。Ni基合金は、典型的にはオーステナイト構造を有する。第1および第2ワイヤ21,22の直径は、例えば1.0〜3.2mmである。  The first wire 21 and the second wire 22 are made of a Ni-based alloy having higher toughness than the Ni steel plate 1. For example, such a Ni-based alloy contains 55% or more of Ni by mass percentage. Components other than Ni in the Ni-based alloy include, for example, Cu (copper), Cr (chromium), Fe (iron), Mo (molybdenum), and the like. Ni-based alloys typically have an austenite structure. The diameters of the first and second wires 21 and 22 are, for example, 1.0 to 3.2 mm.

例えば、Ni鋼板1が9%Ni鋼である場合、第1および第2ワイヤ21,22としては、日本工業規格 JIS G 3333 YS9Niを準拠する任意のワイヤを使用することができる。また、この場合、フラックス5としては、例えば、日本工業規格 JIS G 3333 FS9Ni-Hを準拠する任意のフラックスを使用することができる。  For example, when the Ni steel plate 1 is 9% Ni steel, any wire that conforms to the Japanese Industrial Standard JIS G 3333 YS9Ni can be used as the first and second wires 21 and 22. In this case, as the flux 5, for example, any flux that conforms to the Japanese Industrial Standard JIS G 3333 FS9Ni-H can be used.

次に、本実施形態の両側サブマージアーク溶接方法を詳細に説明する。  Next, the double-sided submerged arc welding method of this embodiment will be described in detail.

まず、下側のNi鋼板1の両側に、当該Ni鋼板1に接するようにベルト4を配置する。このベルト4は、図略のフラックス供給装置の一部である。ついで、ベルト4上に、粉末であるフラックス5を、接合領域15を両側から覆い隠すように、換言すれば双方の開先11内にフラックス5が充填されるように堆積する。  First, the belt 4 is disposed on both sides of the lower Ni steel plate 1 so as to be in contact with the Ni steel plate 1. This belt 4 is a part of an unillustrated flux supply device. Next, the flux 5 that is powder is deposited on the belt 4 so as to cover the joining region 15 from both sides, in other words, so that the flux 5 is filled in both the grooves 11.

その後、第1トーチ31および第2トーチ32を、第1ワイヤ21が一方の開先11内に挿入され、かつ、第2ワイヤ22が他方の開先11内に挿入されるように、配置する。このとき、図2に示すように、第1ワイヤ31が溶接方向の前方に位置し、第2ワイヤ32が溶接方向の後方に位置するように、第1トーチ31および第2トーチ32を配置する。換言すれば、第2ワイヤ32の先端は、第1ワイヤ31の先端から所定距離Lだけ後方に位置する。  Thereafter, the first torch 31 and the second torch 32 are arranged such that the first wire 21 is inserted into one groove 11 and the second wire 22 is inserted into the other groove 11. . At this time, as shown in FIG. 2, the first torch 31 and the second torch 32 are arranged so that the first wire 31 is located in front of the welding direction and the second wire 32 is located behind in the welding direction. . In other words, the distal end of the second wire 32 is located behind the distal end of the first wire 31 by a predetermined distance L.

所定距離Lは、10mm以上60mm以下であることが好ましい。所定距離Lが小さくなりすぎたり大きくなりすぎたりすると、継手強度が低下するためである。所定距離Lは、15mm以上であることがより好ましく、20mm以上であることがさらに好ましい。また、所定距離Lは、50mm以下であることがより好ましく、40mm以下であることがさらに好ましい。  The predetermined distance L is preferably 10 mm or more and 60 mm or less. This is because the joint strength decreases if the predetermined distance L becomes too small or too large. The predetermined distance L is more preferably 15 mm or more, and further preferably 20 mm or more. The predetermined distance L is more preferably 50 mm or less, and further preferably 40 mm or less.

その後、第1ワイヤ21および第2ワイヤ22に電圧を印加しながら、第1トーチ31を接合領域15に沿って移動させるとともに、第2トーチ32を、第2ワイヤ22の先端を第1ワイヤ21の先端から所定距離Lだけ後方に保ちながら、接合領域15に沿って移動させる。これにより、双方の開先11の底に初層61が形成される。初層61の形成後は、同様にして第2層62を形成する。なお、初層61のみで開先11内が埋まるのであれば、第2層62の形成は不要である。  Thereafter, while applying a voltage to the first wire 21 and the second wire 22, the first torch 31 is moved along the joining region 15, and the second torch 32 is moved to the tip of the second wire 22. It moves along the joining area | region 15, keeping only the predetermined distance L back from the front-end | tip. As a result, the first layer 61 is formed at the bottom of both the grooves 11. After the formation of the first layer 61, the second layer 62 is formed in the same manner. If the inside of the groove 11 is filled only with the first layer 61, the formation of the second layer 62 is unnecessary.

第1ワイヤ21および第2ワイヤ22のそれぞれに印加される電圧は、交流電圧であってもよいが、直流電圧であることが好ましい。直流電圧の場合、電圧値は、例えば20〜40Vであり、電流値は、例えば200〜400Aである。また、第1および第2トーチ31,32の移動速度は、例えば20〜70cm/分である。  The voltage applied to each of the first wire 21 and the second wire 22 may be an AC voltage, but is preferably a DC voltage. In the case of a DC voltage, the voltage value is 20 to 40 V, for example, and the current value is 200 to 400 A, for example. Moreover, the moving speed of the 1st and 2nd torch 31, 32 is 20-70 cm / min, for example.

以上説明したように、本実施形態の両側サブマージアーク溶接方法では、第2ワイヤ22の先端が第1ワイヤ21の先端から10mm以上後方に配置されるため、それらを同じ位置に配置する場合に比べ、Ni鋼板1の端部における高温となる範囲が狭くなる。従って、溶接部中へのNi鋼板1の溶け込み量が小さくなり、希釈率を低く抑えることができる。これにより、十分に高い継手強度を得ることができる。一方、第2ワイヤ22の先端は、第1ワイヤ21の先端から60mmを超えて離されないため、溶接部内での溶け込み不良などの欠陥を抑制することができる。  As described above, in the double-sided submerged arc welding method of the present embodiment, the tip of the second wire 22 is disposed 10 mm or more rearward from the tip of the first wire 21, so that compared to the case where they are disposed at the same position. The range of high temperature at the end of the Ni steel sheet 1 is narrowed. Therefore, the amount of penetration of the Ni steel sheet 1 into the welded portion is reduced, and the dilution rate can be kept low. Thereby, a sufficiently high joint strength can be obtained. On the other hand, since the tip of the second wire 22 is not separated from the tip of the first wire 21 by more than 60 mm, defects such as poor penetration in the welded portion can be suppressed.

また、本実施形態では、ベルト4上にフラックス5を堆積するため、溶接位置に合わせてフラックス5の堆積位置を簡単に変更することができる。  Moreover, in this embodiment, since the flux 5 is deposited on the belt 4, the deposition position of the flux 5 can be easily changed according to the welding position.

以下、本発明について実施例を用いてさらに詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。  Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1)
まず、上下に並べられる2枚のNi鋼板として、日本工業規格 JIS G 3127 SL9N590を準拠する、幅500mm、高さ200mm、板厚12mmの9%Ni鋼板を用意した。下側のNi鋼板の上端部はフラットとし、上側のNi鋼板の下端部に、図1に示すように、中央2mmがフラットで両側が45度傾斜するルートフェイスを形成した。ルートギャップは2mmとした。
Example 1
First, a 9% Ni steel plate having a width of 500 mm, a height of 200 mm, and a thickness of 12 mm, which conforms to Japanese Industrial Standard JIS G 3127 SL9N590, was prepared as two Ni steel plates arranged one above the other. The upper end of the lower Ni steel plate was flat, and a root face having a flat center of 2 mm and inclined at 45 degrees on both sides was formed at the lower end of the upper Ni steel plate as shown in FIG. The root gap was 2 mm.

電極として用いられる第1および第2ワイヤとして、日本工業規格 JIS G 3333 YS9Niを準拠する直径2.4mmの神戸製鋼所社製US-709Sを用意し、フラックスとして、日本工業規格 JIS G 3333 FS9Ni-Hを準拠する神戸製鋼所社製PF-N4を用意した。  US-709S made by Kobe Steel Co., Ltd. with a diameter of 2.4 mm conforming to Japanese Industrial Standard JIS G 3333 YS9Ni is prepared as the first and second wires used as electrodes, and the Japanese Industrial Standard JIS G 3333 FS9Ni- is used as the flux. PF-N4 manufactured by Kobe Steel, which complies with H, was prepared.

第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端との間の所定距離Lは40mmとし、第1および第2ワイヤに、電圧28V、電流360Aの直流電圧を印加して溶接を行った。第1および第2トーチは、40cm/分で移動させた。これにより、図4に示すような継手構造7を得た。  The predetermined distance L between the tip of the first wire and the tip of the second wire was 40 mm, and welding was performed by applying a DC voltage of voltage 28V and current 360A to the first and second wires. The first and second torches were moved at 40 cm / min. Thereby, the joint structure 7 as shown in FIG. 4 was obtained.

(実施例2)
まず、上下に並べられる2枚のNi鋼板として、米国試験材料協会規格 ASTM A553を準拠する、幅1500mm、高さ150mm、板厚9.6mmの9%Ni鋼板を用意した。下側のNi鋼板の上端部に、第1ワイヤ側の一面側2mmがフラットで、中央および他面側が15度傾斜のルートフェイスを形成した。上側のNi鋼板の上端部に、第1ワイヤ側の一面側2mmがフラットで、中央および他面側が40度傾斜のルートフェイスを形成した。すなわち、Ni鋼板の端部同士の間に、一面側から他面側に向かって角度55度で開く1つの開先のみを形成した。
(Example 2)
First, a 9% Ni steel plate having a width of 1500 mm, a height of 150 mm, and a plate thickness of 9.6 mm was prepared as two Ni steel plates arranged vertically. At the upper end of the lower Ni steel plate, a root face having a flat surface of 2 mm on one side of the first wire and an inclination of 15 degrees on the center and the other surface side was formed. On the upper end portion of the upper Ni steel plate, a root face having a flat surface of 2 mm on the first wire side and an inclination of 40 degrees on the center and the other surface side was formed. That is, only one groove opened at an angle of 55 degrees from one surface side to the other surface side was formed between the ends of the Ni steel plates.

電極として用いられる第1および第2ワイヤとして、直径1.6mmのリンカーン社製Techalloy 276を用意し、フラックスとして、リンカーン社製P2007を用意した。  Lincoln Techalloy 276 having a diameter of 1.6 mm was prepared as the first and second wires used as the electrodes, and Lincoln P2007 was prepared as the flux.

第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端との間の所定距離Lは25mmとし、第1および第2ワイヤに、電圧28V、電流300Aの直流電圧を印加して溶接を行った。第1および第2トーチは、35cm/分で移動させた。これにより、図4に示すような継手構造7を得た。  The predetermined distance L between the tip of the first wire and the tip of the second wire was 25 mm, and welding was performed by applying a direct current voltage of 28V and 300A to the first and second wires. The first and second torches were moved at 35 cm / min. Thereby, the joint structure 7 as shown in FIG. 4 was obtained.

(実施例3)
まず、上下に並べられる2枚のNi鋼板として、日本工業規格 JIS G 3127 SL9N590を準拠する、幅500mm、高さ200mm、板厚12mmの9%Ni鋼板を用意した。下側のNi鋼板の上端部はフラットとし、上側のNi鋼板の下端部に、図1に示すように、中央2mmがフラットで両側が45度傾斜するルートフェイスを形成した。ルートギャップは2mmとした。
(Example 3)
First, a 9% Ni steel plate having a width of 500 mm, a height of 200 mm, and a thickness of 12 mm, which conforms to Japanese Industrial Standard JIS G 3127 SL9N590, was prepared as two Ni steel plates arranged one above the other. The upper end of the lower Ni steel plate was flat, and a root face having a flat center of 2 mm and inclined at 45 degrees on both sides was formed at the lower end of the upper Ni steel plate as shown in FIG. The root gap was 2 mm.

電極として用いられる第1および第2ワイヤとして、日本工業規格 JIS G 3333 YS9Niを準拠する直径2.4mmの神戸製鋼所社製US-709Sを用意し、フラックスとして、日本工業規格 JIS G 3333 FS9Ni-Hを準拠する神戸製鋼所社製PF-N4を用意した。  US-709S made by Kobe Steel Co., Ltd. with a diameter of 2.4 mm conforming to Japanese Industrial Standard JIS G 3333 YS9Ni is prepared as the first and second wires used as electrodes, and the Japanese Industrial Standard JIS G 3333 FS9Ni- is used as the flux. PF-N4 manufactured by Kobe Steel, which complies with H, was prepared.

第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端との間の所定距離Lは30mmとし、第1および第2ワイヤに、電圧29V、電流300Aの直流電圧を印加して溶接を行った。第1および第2トーチは、40cm/分で移動させた。これにより、図4に示すような継手構造7を得た。  The predetermined distance L between the tip of the first wire and the tip of the second wire was 30 mm, and welding was performed by applying a direct current voltage of 29V and 300A to the first and second wires. The first and second torches were moved at 40 cm / min. Thereby, the joint structure 7 as shown in FIG. 4 was obtained.

(実施例4)
第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端との間の所定距離Lを50mmとした以外は、実施例3と同様にして継手構造7を得た。
Example 4
A joint structure 7 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the predetermined distance L between the tip of the first wire and the tip of the second wire was 50 mm.

(比較例1)
第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端とを同じ位置とした(すなわち、所定距離L=0mm)以外は、実施例1と同様にして継手構造7を得た。
(Comparative Example 1)
A joint structure 7 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the tip of the first wire and the tip of the second wire were at the same position (that is, the predetermined distance L = 0 mm).

(比較例2)
第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端との間の所定距離Lを80mmとした以外は、実施例3と同様にして継手構造7を得た。
(Comparative Example 2)
A joint structure 7 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the predetermined distance L between the tip of the first wire and the tip of the second wire was 80 mm.

(引張試験)
図4に示すように、実施例1〜4および比較例1,2の継手構造7から、溶接方向と直交する方向に延びる短冊状の2つのサンプル71を切り出し、これらのサンプル71に対して引張試験を行った。引張試験では、各サンプル71を長手方向に引っ張り、各サンプル71の溶接部が破断したときの応力を引張強さとして測定した。なお、Ni鋼板自体の引張強さは、750MPa程度である。
(Tensile test)
As shown in FIG. 4, two strip-shaped samples 71 extending in a direction orthogonal to the welding direction are cut out from the joint structures 7 of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, and are pulled against these samples 71. A test was conducted. In the tensile test, each sample 71 was pulled in the longitudinal direction, and the stress when the welded portion of each sample 71 broke was measured as the tensile strength. The tensile strength of the Ni steel sheet itself is about 750 MPa.

実施例1〜4および比較例1,2の継手構造7の製造条件および引張強さを表1,2に示す。  Production conditions and tensile strength of the joint structures 7 of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Tables 1 and 2.

Figure 2016208131
Figure 2016208131

Figure 2016208131
Figure 2016208131

表2からは、第1ワイヤの先端と第2ワイヤの先端とを同じ位置とした比較例1では、引張強さが600MPaを下回り、継手強度が低くなっていることが分かる。これに対し、第2ワイヤの先端を第1ワイヤの先端から後方にある程度離した実施例1〜4では、引張強さが690MPaを超えており、高い継手強度が得られている。しかし、第2ワイヤの先端を第1ワイヤの先端から後方に大きく離した比較例2では、引張強さが680MPa(一方のサンプルでは650MPa)を下回り、継手強度が低くなっている。  From Table 2, it can be seen that in Comparative Example 1 in which the tip of the first wire and the tip of the second wire are in the same position, the tensile strength is less than 600 MPa and the joint strength is low. On the other hand, in Examples 1 to 4 in which the tip of the second wire is separated from the tip of the first wire to some extent, the tensile strength exceeds 690 MPa, and high joint strength is obtained. However, in Comparative Example 2 in which the tip of the second wire is greatly separated backward from the tip of the first wire, the tensile strength is less than 680 MPa (650 MPa in one sample), and the joint strength is low.

1 Ni鋼板
12 ルートフェイス
13 先端
15 接合領域
21 第1ワイヤ
22 第2ワイヤ
31 第1トーチ
32 第2トーチ
4 ベルト
5 フラックス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ni steel plate 12 Root face 13 Tip 15 Joining region 21 1st wire 22 2nd wire 31 1st torch 32 2nd torch 4 Belt 5 Flux

Claims (4)

上下に並ぶNi鋼板の端部同士をフラックスで覆いながら両側から溶接する両側サブマージアーク溶接方法であって、
Ni基合金からなる第1ワイヤおよび第2ワイヤを電極として用い、
前記第1ワイヤを前記端部同士が近接する接合領域に向けて繰り出す第1トーチを前記接合領域に沿って移動させるとともに、前記第1トーチと反対側から前記第2ワイヤを前記接合領域に向けて繰り出す第2トーチを、前記第2ワイヤの先端を前記第1ワイヤの先端から10mm以上60mm以下の所定距離だけ後方に保ちながら、前記接合領域に沿って移動させる、両側サブマージアーク溶接方法。
It is a double-sided submerged arc welding method of welding from both sides while covering the ends of Ni steel plates lined up and down with flux,
Using the first wire and the second wire made of Ni-based alloy as electrodes,
The first torch that feeds the first wire toward the joining region where the ends are close to each other is moved along the joining region, and the second wire is directed to the joining region from the side opposite to the first torch. A two-sided submerged arc welding method in which the second torch that is fed out is moved along the joining region while maintaining the tip of the second wire behind the tip of the first wire by a predetermined distance of 10 mm to 60 mm.
前記端部の少なくとも一方には、他方に向かって尖る、前記Ni鋼板の板厚方向の両側に傾斜面を有するルートフェイスが形成されており、前記ルートフェイスの先端は、前記Ni鋼板の中心に対して前記第1ワイヤ側または前記第2ワイヤ側に位置している、請求項1に記載の両側サブマージアーク溶接方法。  At least one of the end portions is formed with a root face that is pointed toward the other and has inclined surfaces on both sides in the thickness direction of the Ni steel plate, and the tip of the root face is at the center of the Ni steel plate. 2. The double-sided submerged arc welding method according to claim 1, wherein the two-sided submerged arc welding method is located on the first wire side or the second wire side. 前記Ni鋼板の板厚は20mm以下である、請求項1または2に記載の両側サブマージアーク溶接方法。  The double-sided submerged arc welding method according to claim 1 or 2, wherein a thickness of the Ni steel plate is 20 mm or less. 下側の前記Ni鋼板の両側に前記Ni鋼板に接するようにベルトを配置し、このベルト上に、前記接合領域を覆い隠すように前記フラックスを堆積させる、請求項1〜3のいずれか一項に記載の両側サブマージアーク溶接方法。  The belt is disposed on both sides of the lower Ni steel plate so as to contact the Ni steel plate, and the flux is deposited on the belt so as to cover the joining region. Double-sided submerged arc welding method described in 2.
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