KR20100057080A

KR20100057080A - Ｔ형 이음매의 용접방법

Info

Publication number: KR20100057080A
Application number: KR1020107007600A
Authority: KR
Inventors: 도루 나카지마; 히카루 야마모토
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2010-05-28
Also published as: EP2199003A4; WO2009048017A1; JP4908476B2; US8283599B2; US20100176108A1; CN101687267B; EP2199003A1; CN101687267A; JP2009107016A

Abstract

본 발명의 판재 조립공정에서는, 입판(2)에 설치한 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1)의 사이에 갭(5)을 형성한다. 이 상태에서, 제 1 용접 공정에서, 용접 와이어(7)로부터 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측을 향하여 아크를 발생함으로써, 개선(3)의 이면(3C)측에 양호한 백 비드(8)를 형성한다. 다음에, 제 2 용접 공정에서는, 용접 와이어(7), 하판(1), 입판(2)의 개선(3) 및 백 비드(8)를 용융시켜, 1층째의 용접 비드(9)를 형성하고, 하판(1)과 입판(2)의 개선(3)을 강고하게 접합한다. 이 경우, 판재 조립공정을 실시한 후에, 제 1 용접 공정과 제 2 용접 공정을 연속하여 실시할 수 있기 때문에, 하판(1)과 입판(2)을 용접할 때의 작업성을 높일 수 있다.

Description

Ｔ형 이음매의 용접방법{METHOD OF WELDING A T-JOINT}

본 발명은, T자형으로 배치한 하판(下板)과 입판(入板)을 용접하는 데 적합하게 사용되는 T형 이음매의 용접방법에 관한 것이다.

유압셔블의 작업장치를 구성하는 부움, 아암 등에 사용되는 중공의 구조체는, 예를 들면 2개의 T형 이음매를 조합하여 용접함으로써, 사각형의 단면형상을 가지는 강고한 박스형의 구조체로서 형성된다.

이 경우, T형 이음매는, 통상, 하판의 상면측에 입판을 T자형으로 배치한 상태에서, 입판의 선단측에 형성한 개선(開先)과 하판의 상면과의 사이에 필렛용접을 실시함으로써 형성되는 것이다.

여기서, 상기한 바와 같이 T형 이음매를 형성할 때에, 입판의 판 두께 방향의 한쪽측(표면측)으로부터 필렛용접을 행한 경우에는, 입판의 표면측과 하판의 사이는 충분히 용착할 수 있다. 그러나, 입판의 표면측으로부터 필렛용접을 행한 경우에는, 입판의 이면측과 하판의 사이에 미용착 부분이 남는 경우가 있어, T형 이음매의 강도가 저하된다는 단점이 있다.

이것에 대하여, 미리 하판의 상면에 비드[백 비드(penetration bead)]를 형성하고, 한편, 입판의 표면측에 개선을 형성하여 둔다. 그리고, 입판의 이면을, 하판의 백 비드에 맞닿게 한 상태에서, 또는 백 비드로부터 이간하여 입판을 배치한 상태에서, 개선의 표면측으로부터 하판과 입판의 사이에 아크 용접 등을 행하는 용접방법이 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 : 일본국 특개평4-238670호 공보, 특허문헌 2 : 일본국 특개평6-23544호 공보 참조).

그러나, 종래기술에 의한 용접방법은, 하판의 상면측에, 용접해야 할 입판을 배치하는 작업의 전단계에서, 하판의 상면에 백 비드를 미리 형성하여 둘 필요가 있다. 따라서, 종래기술에 의한 용접방법에서는, 하판의 상면에 백 비드를 형성하는 용접작업(제 1 용접 공정)을 행한다. 다음에, 이 백 비드를 따라 하판의 상면측에 입판을 배치하는 작업(판재 조립공정)을 행한다. 또한, 판재 조립공정 후에, 하판에 형성된 백 비드와 입판에 설치한 개선의 이면측을 용융시켜 용접 비드를 형성하는 용접작업(제 2 용접 공정)을 행하게 된다.

이 경우, 제 1 용접 공정과, 판재 조립공정 및 제 2 용접 공정은, 서로 다른 작업장소에서 실시되는 것이 일반적이다. 이 때문에, 종래기술과 같이 제 1 용접 공정과, 판재 조립공정 및 제 2 용접 공정을 실시하는 경우에는, 다른 작업장소를 몇번이나 왕복할 필요가 있어, T형 이음매를 형성할 때의 작업성이 저하된다는 문제가 있다.

또, 종래기술에 의한 용접방법에서는, 제 2 용접 공정에서 형성되는 용접 비드의 형상은, 하판에 미리 형성된 백 비드에 대한 입판의 위치에 따라 결정된다. 이 때문에, 판재 조립공정에서, 하판에 미리 형성되어 있는 백 비드에 대한 입판의 위치 결정을 엄밀하게 행할 필요가 있어, 이 위치 결정 작업의 작업성이 저하한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 입판에 설치된 개선의 이면측에 양호한 백 비드를 형성할 수 있고, 또한, 하판과 입판을 T자형으로 배치하여 용접할 때의 작업성을 높일 수 있게 한 T형 이음매의 용접방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(1). 상기한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, T자형으로 배치한 하판과 입판을 용접하여 이루어지는 T형 이음매의 용접방법에 적용된다.

그리고, 본 발명에 의한 용접방법은, 상기 입판의 하단부와 상기 하판의 상면의 사이에 갭을 형성한 상태에서 상기 하판 상에 상기 입판을 T자형으로 조립하는 판재 조립공정과, 상기 판재 조립공정에서 상기 하판과 상기 입판을 T자형으로 조립한 상태에서, 상기 입판의 표면측에 배치한 용접 전극으로부터 아크를 발생하고, 상기 용접 전극과 하판을 용융시켜 상기 입판의 이면과 상기 하판의 사이에 상기 갭을 남기면서 상기 하판에 백 비드를 형성하는 제 1 용접 공정과, 상기 제 1 용접 공정 후에, 상기 입판의 표면측에 배치한 상기 용접 전극으로부터 아크를 발생하고, 상기 용접 전극, 하판, 입판의 하단부, 및 백 비드를 용융시켜 용접 비드를 형성하고, 상기 하판과 상기 입판의 하단부를 접합하는 제 2 용접 공정으로 이루어진다.

이 용접방법에 의하면, 판재 조립공정에서 하판 상에 입판을 배치할 때에, 입판의 하단부와 하판의 사이에 갭을 형성한다. 이에 의하여, 제 1 용접 공정에서, 입판의 표면측에 배치한 용접 전극으로부터 아크를 발생시키면, 이 아크가 입판의 하단부와 하판 사이의 갭을 통하여 입판의 이면측으로 도출된다. 이 때문에, 용접 전극과 하판을 용융시켜 입판의 이면측에서 하판의 상면측에 백 비드를 형성할 수 있다. 그리고, 제 2 용접 공정에서, 용접 전극, 하판, 입판의 하단부 및 백 비드를 용융시켜 용접 비드를 형성함으로써, 하판과 입판의 하단부를 접합할 수 있다.

이 경우, 제 1 용접 공정에서 하판에 형성된 백 비드와 입판의 하단부의 사이에는 갭이 남아 있다. 이 때문에, 제 2 용접 공정에서 용접 전극으로부터 발생한 아크는, 백 비드와 입판의 하단부 사이의 갭을 통하여 확실하게 입판의 뒷쪽으로 도출된다. 이에 의하여, 백 비드와 입판의 하단부를 충분히 용융시키고, 입판의 이면측과 하판의 사이에 각장(脚長)이 큰 용접 비드를 형성할 수 있기 때문에, 하판과 입판의 하단부를 강고하게 접합할 수 있다.

또한, 판재 조립공정을 실시한 후, 제 1 용접 공정과 제 2 용접 공정을 연속하여 실시할 수 있다. 따라서, 판재 조립공정, 제 1 용접 공정, 제 2 용접 공정을 하나의 작업장소에서 효율적으로 실시할 수 있다. 이에 의하여, 종래기술과 같이, 제 1 용접 공정과, 판재 조립공정 및 제 2 용접 공정을, 각각 다른 작업장소에서 실시하는 경우에 비하여, 하판과 입판을 용접할 때의 작업성을 높일 수 있다.

또, 제 1 용접 공정에서 하판에 형성되는 백 비드는, 하판과 당해 하판 상에 배치된 입판의 하단부와의 사이의 갭을 따라 형성된다. 이 때문에, 예를 들면 하판에 백 비드를 형성한 후에, 이 백 비드에 대하여 입판을 위치 결정하는 작업을 불필요하게 할 수 있어, 하판과 입판을 용접할 때의 작업성을 한층 높일 수 있다.

(2). 이 경우, 본 발명에 의하면, 상기한 (1)항의 발명에 더하여, 상기 제 2 용접 공정 후에, 상기 용접 전극으로부터 상기 제 2 용접 공정에서 형성된 1층째의 용접 비드를 향하여 아크를 발생하고, 상기 용접 전극, 1층째의 용접 비드, 하판, 및 입판의 하단부를 용융시키고, 상기 1층째의 용접 비드에 더하여 2층째의 용접 비드를 형성하는 제 3 용접 공정을 가진다.

이 용접방법에 의하면, 제 2 용접 공정에서, 입판의 이면측과 하판의 사이에 각장이 큰 1층째의 용접 비드를 형성한 후, 제 3 용접 공정에서, 입판의 표면측과 하판의 사이에 각장이 큰 2층째의 용접 비드를 형성할 수 있다. 따라서, 입판의 이면측과 하판의 사이, 입판의 표면측과 하판의 사이에 각각 각장이 큰 용접 비드를 형성할 수 있어, T자형으로 배치한 하판과 입판을 한층 강고하게 접합할 수 있다.

(3). 본 발명에 의하면, 상기 용접 전극으로서 소모 전극을 사용하고, 상기 갭의 치수는 당해 소모 전극의 외경 치수보다 크게 설정한 것에 있다.

이것에 의하여, 소모 전극으로부터 발생하는 아크는, 소모 전극의 선단으로부터 서서히 지름방향으로 확경(擴徑)하면서, 입판의 하단부와 하판 사이의 갭을 통하여 입판의 이면측으로 도출된다. 이 때, 갭의 치수는 소모 전극의 외경 치수보다 크기 때문에, 제 1 용접 공정에서 입판의 하단부가 아크에 의해 용융되는 것을 억제하고, 입판의 이면측에 위치하는 하판에 대하여 양호한 백 비드를 형성할 수 있다.

(4). 본 발명에 의하면, 상기 입판의 하단부에는 개선을 설치하고, 상기 제 1 용접 공정에서, 상기 용접 전극은, 상기 개선의 선단부로부터 내려지는 가상선과 상기 하판과의 교점 위치의 근방에 아크를 발생시키는 구성으로 한 것에 있다.

이에 의하여, 제 1 용접 공정에서, 용접 전극은, 개선의 선단부로부터 내려지는 가상선과 하판의 교점 위치의 근방에 아크를 발생할 수 있다. 이 때문에, 개선의 표면측에서 아크가 발생하지 않고, 개선의 이면측에 양호한 백 비드를 형성할 수 있다.

(5). 본 발명에 의하면, 상기 입판의 하단부는 평탄한 바닥면을 가지는 평탄면으로 하고, 상기 제 1 용접 공정에서, 상기 용접 전극은, 상기 평탄면을 상기 하판과 대면시킨 상태에서 상기 입판의 이면으로부터 내려지는 가상선과 상기 하판의 교점 위치의 근방에 아크를 발생시키는 구성으로 한 것에 있다.

이에 의하여, 제 1 용접 공정에서, 하단부가 평탄면이 된 입판의 이면으로부터 내려지는 가상선과 하판의 교점 위치의 근방에, 용접 전극으로부터 아크를 발생시킬 수 있다. 이에 의하여, 입판의 표면측에서 아크가 발생하지 않고, 이 아크에 의하여 입판의 이면측에 양호한 백 비드를 형성할 수 있다.

또한, 입판의 하단부를 평탄면으로 함으로써, 입판에 개선을 형성하는 공정을 생략할 수 있고, 그 만큼, T형 이음매의 제조 비용을 저감할 수 있다.

(6). 본 발명에 의하면, 상기 제 2 용접 공정에서, 상기 용접 전극은, 상기제 1 용접 공정에 의한 아크의 발생방향과 동일한 방향으로 아크를 발생시키는 구성으로 한 것에 있다.

이에 의하여, 제 2 용접 공정에서, 용접 전극은 제 1 용접 공정에 의한 아크의 발생방향과 동일 방향, 즉, 입판의 표면측으로부터 갭을 통하여 입판의 이면측에 아크를 발생시킬 수 있다. 따라서, 이 아크에 의하여 백 비드와 하판과 입판의 하단부의 3개의 부재를 확실하게 용융시킬 수 있다.

(7). 본 발명에 의하면, 상기 아크를 덮는 시일드 가스로서 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스를 사용하는 구성으로 한 것에 있다.

이와 같이, 시일드 가스로서 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스를 사용함으로써, 제 1 용접 공정에서, 입판의 이면과 하판의 사이에 비드 토우의 형상이 매끄러운 백 비드를 형성할 수 있다. 이에 의하여, 백 비드의 비드 토우에 응력이 집중하는 것을 억제하고, 하판과 입판의 접합강도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 T형 이음매의 용접방법에 사용되는 하판, 입판, 용접 와이어 등을 나타내는 사시도,
도 2는 판재 조립공정을 도 1에서의 화살표 II-II 방향에서 본 단면도,
도 3은 제 1 용접 공정을 나타내는 도 2와 동일한 위치의 단면도,
도 4는 제 2 용접 공정을 나타내는 도 2와 동일한 위치의 단면도,
도 5는 제 3 용접 공정을 나타내는 도 2와 동일한 위치의 단면도,
도 6은 제 2 실시형태에 의한 T형 이음매의 용접방법에 사용되는 하판, 입판, 용접 와이어 등을 나타내는 사시도,
도 7은 판재 조립공정을 도 6에서의 화살표 VIl-VII 방향에서 본 단면도,
도 8은 제 1 용접 공정을 나타내는 도 7과 동일한 위치의 단면도,
도 9는 제 2 용접 공정을 나타내는 도 7과 동일한 위치의 단면도,
도 10은 제 3 용접 공정을 나타내는 도 7과 동일한 위치의 단면도,
도 11은 본 발명에 관한 T형 이음매의 용접방법을 사용하여 형성한 중공 구조체를 나타내는 단면도,
도 12는 한쪽의 플랜지판에 한쪽의 웹판을 용접하는 상태를 나타내는 사시도,
도 13은 한쪽의 플랜지판에 다른쪽의 웹판을 용접하는 상태를 나타내는 사시도,
도 14는 다른쪽의 플랜지판에 한쪽의 웹판을 용접하는 상태를 나타내는 사시도,
도 15는 다른쪽의 플랜지판에 다른쪽의 웹판을 용접하는 상태를 나타내는 사시도이다.

이하, 본 발명에 관한 T형 이음매의 용접방법의 실시형태에 대하여, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

먼저, 도 1 내지 도 5는 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내고, 본 실시형태는, 입판의 하단부에 개선을 설치한 경우를 예시하고 있다.

도면에서, 1은 T형 이음매를 구성하는 하판이고, 당해 하판(1)은, 예를 들면 강판재 등을 사용하여 평판 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 하판(1)은 정반(定盤)(도시 생략) 상에 탑재되고, 당해 하판(1)의 상면(1A)측에는, 뒤에서 설명하는 입판(2)이 조립되도록 되어 있다.

2는 하판(1)과 함께 T형 이음매를 구성하는 입판이고, 당해 입판(2)은, 예를 들면 강판재 등을 사용하여 평판 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 입판(2)은, 하판(1)에 대하여 대략 직교한 상태에서, 당해 하판(1)의 상면(1A)측에 T자형으로 조립되는 것이다. 또, 입판(2)의 하단부[하판(1)의 표면측]에는, レ형으로 경사진 レ형 개선(3)[이하, 개선(3)이라 함]이 형성되고, 이 개선(3)과 하판(1)이 용접되도록 되어 있다.

그리고, 도 1에 나타내는 바와 같이, 입판(2)은, 하판(1)의 상면(1A) 상에 박판 형상의 스페이서(4)를 거쳐 T자형으로 조립되어 있다. 그리고, 도 2에 나타내는 바와 같이, 입판(2)에 설치된 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1)의 상면(1A)과의 사이에는, 상, 하방향의 갭(5)이 형성되어 있다. 또, 개선(3)의 표면(3B)측에는, 뒤에서 설명하는 용접 와이어(7)가 배치되도록 되어 있다.

여기서, 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1)의 상면(1A)의 사이에 형성된 갭(5)의 치수(G1)는, 용접 와이어(7)의 직경(d)보다 크게 설정되어 있다. 이에 의하여, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 아크가 발생하였을 때에, 이 아크가 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측으로 도출되도록 되어 있다.

6은 아크 용접용의 용접 토치이고, 당해 용접 토치(6)는, 입판(2)의 개선(3)과 하판(1)의 용접부를 향하여 용접 와이어(7)를 연속적으로 공급하는 것이다. 또, 용접 토치(6)는, 용접 와이어(7)에 대하여, 아크 용접용의 전원장치(도시 생략)로부터의 용접 전류를 공급하는 것이다. 그리고, 용접 토치(6)는, 입판(2)의 개선(3)과 하판(1)의 용접부를 향하여 용접 와이어(7)를 연속적으로 공급하면서, 입판(2)의 길이방향(도 1에서 화살표 A 방향)으로 이동하는 구성으로 되어 있다.

7은 개선(3)의 표면(3B)측에 배치된 용접 전극으로서의 용접 와이어를 나타내고 있다. 이 용접 와이어(7)는, 용접 토치(6)에 의하여, 입판(2)의 개선(3)과 하판(1)의 용접부를 향하여 연속적으로 공급되는 것이다. 여기서, 용접 와이어(7)는, 아크 용접용의 전원장치(도시 생략)로부터 용접 전류가 공급됨으로써, 도 2에 나타내는 바와 같이, 하판(1)의 상면(1A)을 향하여 아크를 발생시킨다. 그리고, 이 아크에 의한 발열에 의해 용접 와이어(7) 등이 용융됨으로써, 뒤에서 설명하는 백 비드(8)를 형성할 수 있게 되어 있다.

또, 용접 토치(6)는, 입판(2)의 개선(3)과 하판(1)의 용접부를 향하여, 예를 들면 아르곤 가스를 80% 포함하는 아르곤 - 이산화탄소 혼합가스로 이루어지는 시일드 가스를 공급한다. 그리고, 이 시일드 가스는, 용접 와이어(7)로부터 발생하는 아크, 및 개선(3)과 하판(1)의 용접부 등을 덮어 대기로부터 차단한다. 이에 의하여, 용접 결함의 원인이 되는 산화물, 질화물이 생성되는 것을 억제할 수 있다.

다음에, 하판(1)과 입판(2)의 개선(3)을 용접하여 T형 이음매를 형성하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 판재 조립공정에 대하여 설명한다. 이 판재 조립공정에서는, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 하판(1)의 상면(1A)측에, 스페이서(4)를 거쳐 입판(2)를 T자형으로 조립한다. 이에 의하여, 입판(2)은, 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1)의 상면(1A) 사이에 갭(5)을 형성한 상태에서, 당해 하판(1) 상에 T자형으로 배치된다. 이 경우, 입판(2)은, 조립 지그 등(도시 생략)을 사용하여 이 위치에 유지된다.

다음에, 제 1 용접 공정에 대하여 설명한다. 이 제 1 용접 공정에서는, 입판(2)에 설치한 개선(3)의 표면(3B)측에, 용접 토치(6) 및 당해 용접 토치(6)에 의해 공급되는 용접 와이어(7)를 배치한다. 여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1)의 상면(1A)과의 사이에 형성된 상, 하 방향의 갭(5)의 치수(G1)는, 용접 와이어(7)의 직경(d)보다 크게 설정되어 있다.

또, 개선(3)의 선단부(3A)로부터 하판(1)을 향하여 내려지는 가상선을 S1-S1이라 하고, 이 가상선(S1-S1)과 하판(1)의 상면(1A)과의 교점을 P1이라 하면, 용접 와이어(7)는, 그 중심선(O-O)이 교점(P1) 위치의 근방에서 하판(1)의 상면(1A)과 교차하는 위치에 배치되어 있다. 이에 의하여, 용접 와이어(7)는, 개선(3)의 선단부(3A)로부터 내려지는 가상선(S1-S1)과 하판(1)의 상면(1A)과의 교점(P1)보다 개선(3)의 이면(3C)측, 즉 교점(P1)보다 앞쪽에 아크를 발생시키도록 되어 있다.

이 상태에서, 용접 토치(6)를 입판(2)의 길이 방향(도 1에서의 화살표 A 방향)으로 이동시키면서, 용접 와이어(7)에 대하여, 아크 용접용의 전원장치(도시 생략)로부터 용접 전류를 공급한다. 또, 용접 토치(6)로부터 입판(2)의 개선(3)과 하판(1)의 용접부를 향하여, 예를 들면 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스로 이루어지는 시일드 가스를 공급한다.

이에 의하여, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 아크가 발생한다. 그리고, 이 아크는, 입판(2)에 설치한 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1) 사이의 갭(5)을 통하여, 하판(1)의 상면(1A) 중 개선(3)의 이면(3C)측으로 도출된다. 이와 같이 하여, 개선(3)의 표면(3B)측에 배치된 용접 와이어(7)로부터, 하판(1) 중 개선(3)의 이면(3C)측을 향하여 아크가 발생한다. 그리고, 이 아크에 의한 발열에 의해 용접 와이어(7)와 하판(1)의 상면(1A)측이 용융됨으로써, 도 3에 나타내는 바와 같이, 개선(3)의 이면(3C)측에 백 비드(8)가 형성된다. 이 백 비드(8)는, 개선(3)[입판(2)]의 사이에 갭을 남긴 상태에서, 입판(2)의 길이 방향을 따라 직선 형상으로 연속하여 형성된다.

이 경우, 용접 와이어(7)는, 개선(3)의 선단부(3A)로부터 내려지는 가상선(S1-S1)과 하판(1)의 교점(P1) 근방에 아크를 발생시킨다. 이 때문에, 개선(3)의 표면(3B)측에서 아크가 발생하는 일이 없고, 개선(3)의 이면(3C)측이고, 하판(1)의 상면(1A) 위치에 아크를 발생시킬 수 있다. 이 결과, 아크에 의해 확실하게 백 비드(8)를 형성할 수 있다.

또한, 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1) 사이의 갭(5)의 치수(G1)는, 용접 와이어(7)의 직경(d)보다 크게 설정되어 있다. 이 경우, 용접 와이어(7)로부터 발생하는 아크는, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 서서히 지름방향으로 확경하면서 개선(3)과 하판(1) 사이의 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측으로 도출된다. 그러나, 갭(5)의 치수(G1)를 용접 와이어(7)의 직경(d)보다 크게 설정함으로써, 개선(3)의 선단측이 아크에 의해 용융되는 것을 억제하여, 개선(3)의 이면(3C)측에 위치하는 하판(1) 상에 양호한 백 비드(8)를 형성할 수 있다.

또, 아크를 덮는 시일드 가스로서 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스를 사용하고 있다. 이에 의하여, 도 3에 나타내는 바와 같이, 용접 토치(6)를 하판(1)에 대하여 비스듬하게 경사시킨 상태에서 용접 와이어(7)로부터 아크를 발생시켜 백 비드(8)를 형성한 경우에도, 이 백 비드(8)의 비드 토우를 매끄러운 형상으로 할 수 있다. 따라서, 예를 들면 시일드 가스로서 탄산 가스를 사용함으로써 백 비드의 비드 토우에 응력이 집중하는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 제 2 용접 공정에 대하여 설명한다. 이 제 2 용접 공정에서는, 하판(1)의 상면(1A)측에 입판(2)의 길이 방향을 따라 백 비드(8)를 형성한 후에, 다시 용접 토치(6)를 입판(2)의 길이 방향으로 이동시키면서, 용접 와이어(7)에 용접 전류를 공급한다. 이에 의하여, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 백 비드(8)를 향하여 아크를 발생시키고, 용접 와이어(7), 하판(1)의 상면(1A)측, 입판(2)의 개선(3), 백 비드(8)를 용융시킨다. 이 때문에, 도 4에 나타내는 바와 같이, 하판(1)과 개선(3)과 백 비드(8)의 사이에 1층째의 용접 비드(9)가 형성되고, 당해 1층째의 용접 비드(9)는, 입판(2)의 길이 방향을 따라 직선 형상으로 연속하여 형성된다.

이 경우, 도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 용접 공정에서 하판(1)에 형성된 백 비드(8)와 개선(3)의 선단부(3A)의 사이에는, 갭(5)이 잔존하고 있다. 이 때문에, 제 2 용접 공정에서, 용접 와이어(7)는, 제 1 용접 공정에 의한 아크의 발생방향과 동일한 방향, 즉, 개선(3)의 표면(3B)측으로부터 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측으로 아크를 발생시킨다. 이에 의하여, 용접 와이어(7)로부터 발생한 아크를, 갭(5)을 통하여 확실하게 개선(3)의 이면(3C)측으로 도출할 수 있다. 이 때, 하판(1)의 상면(1A) 중 입판(2)의 이면(3C)측에 형성된 백 비드(8)가, 아크의 방파제로서의 역할을 한다. 따라서, 이 아크에 의해, 백 비드(8)와 하판(1)과 입판(2)의 개선(3)을 확실하게 용융시킬 수 있다.

또, 제 2 용접 공정에서의 용접 토치(6)의 이동 속도는, 제 1 용접 공정에서의 용접 토치(6)의 이동 속도보다 작게 설정되어 있다. 이에 의하여, 백 비드(8), 개선(3)의 선단측, 하판(1)을 충분히 용융시키고, 도 4에 나타내는 바와 같이, 개선(3)의 이면(3C)과 하판(1)의 사이에, 큰 각장(L1)을 가지는 1층째의 용접 비드(9)를 형성할 수 있다. 이에 의하여, 하판(1)과 입판(2)의 개선(3)을 강고하게 접합할 수 있다.

또한, 제 2 용접 공정 후에 행하여지는 제 3 용접 공정에 대하여 설명한다. 이 제 3 용접 공정에서는, 백 비드(8)와 개선(3)과 하판(1)의 사이에 1층째의 용접 비드(9)를 형성한 후에, 다시 용접 토치(6)를 입판(2)의 길이 방향으로 이동시키면서, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 1층째의 용접 비드(9)를 향하여 아크를 발생시킨다. 그리고, 이 아크에 의한 발열에 의해 용접 와이어(7), 1층째의 용접 비드(9), 입판(2)의 개선(3), 및 하판(1)의 상면(1A)측이 용융함으로써, 도 5에 나타내는 바와 같이, 1층째의 용접 비드(9)와 개선(3)과 하판(1)의 사이에 2층째의 용접 비드(10)가 형성된다. 이 경우, 2층째의 용접 비드(10)는, 입판(2)의 길이 방향을 따라 직선형상으로 연속하여 형성된다.

이상, 설명한 바와 같이, 제 2 용접 공정에서는, 개선(3)과 하판(1)의 사이에, 개선(3)의 이면(3C)측에 큰 각장(L1)을 가지는 1층째의 용접 비드(9)가 형성된다. 또, 제 3 용접 공정에서는, 1층째의 용접 비드(9)와 개선(3)과 하판(1)의 사이에, 개선(3)의 표면(3B)측에 큰 각장(L2)을 가지는 2층째의 용접 비드(10)가 형성된다.

이 결과, 입판(2)에 설치한 개선(3)의 표면(3B)측으로부터 편면(片面) 용접을 행하는 경우에서도, 개선(3)의 이면(3C)측에 큰 각장(L1)을 가지는 1층째의 용접 비드(9)와, 개선(3)의 표면(3B)측에 큰 각장(L2)을 가지는 2층째의 용접 비드(10)를 형성할 수 있다. 이에 의하여, T자형으로 배치한 하판(1)과 입판(2)을 강고하게 접합할 수 있다.

이와 같이 하여, 제 1 실시형태에 의하면, 판재 조립공정에서, 입판(2)에 설치한 개선(3)의 선단부(3A)와 하판(1)의 사이에 갭(5)을 형성한다. 다음에, 제 1용접 공정에서, 개선(3)의 표면(3B)측에 배치한 용접 와이어(7)로부터 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측에 아크를 발생시킴으로써, 개선(3)의 이면(3C)측에 백 비드(8)를 형성한다. 또한, 제 1 용접 공정에 계속되는 제 2 용접 공정에서, 하판(1)과 입판(2)의 개선(3)과 백 비드(8)를 용융시켜 1층째의 용접 비드(9)를 형성하고 있다.

이 때문에, 판재 조립공정을 실시한 후, 제 1 용접 공정과 제 2 용접 공정을 연속하여 실시할 수 있다. 따라서, 판재 조립공정, 제 1 용접 공정, 제 2 용접 공정을 하나의 작업장소에서 효율적으로 실시할 수 있다. 이 때문에, 제 1 실시형태에서는, 종래기술과 같이, 백 비드를 형성하는 제 1 용접 공정과, 판재 조립공정 및 제 2 용접 공정을, 각각 다른 작업 장소에서 실시하기 때문에, 다른 작업 장소를 몇번이나 왕복하는 경우와 비교하여, 하판(1)과 입판(2)을 용접할 때의 작업성을 높일 수 있다.

또, 제 1 용접 공정에서 하판(1)에 형성되는 백 비드(8)는, 하판(1)과 당해 하판(1) 상에 배치된 입판(2)의 개선(3)과의 사이의 갭(5)을 따라 형성된다. 이 때문에, 종래기술과 같이, 하판(1)에 백 비드(8)를 형성한 후에, 이 백 비드(8)에 대하여 입판(2)을 위치 결정하는 작업을 불필요하게 할 수 있어, 하판(1)과 입판(2)을 용접할 때의 작업성을 한층 높일 수 있다.

또, 제 1 실시형태에 의하면, 제 2 용접 공정에서 백 비드(8)와 개선(3)과 하판(1)의 사이에 1층째의 용접 비드(9)를 형성한 후, 제 3 용접 공정에서, 1층째의 용접 비드(9)와 개선(3)과 하판(1)의 사이에 2층째의 용접 비드(10)를 형성하고 있다.

이 결과, 입판(2)에 설치한 개선(3)의 표면(3B)측으로부터 편면 용접을 행하는 경우에도, 개선(3)의 이면(3C)측에 큰 각장(L1)을 가지는 1층째의 용접 비드(9)와, 개선(3)의 표면(3B)측에 큰 각장(L2)을 가지는 2층째의 용접 비드(10)를 형성할 수 있다. 이 때문에, 2층의 용접 비드(9, 10)에 의해, T자형으로 배치한 하판(1)과 입판(2)을 한층 강고하게 접합할 수 있다.

또, 입판(2)의 개선(3)과 하판(1) 사이의 갭(5)의 치수(G1)를, 용접 와이어(7)의 직경(d)보다 크게 설정하고 있다. 이에 의하여, 예를 들면 제 1 용접 공정에서 용접 와이어(7)로부터 발생하는 아크가, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 서서히 지름방향으로 확경하면서 개선(3)과 하판(1) 사이의 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측으로 도출된 경우에도, 개선(3)의 선단측이 아크에 의해 용융되는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 개선(3)의 이면(3C)측에 양호한 백 비드(8)를 형성할 수 있다.

또, 용접 와이어(7)는, 개선(3)의 선단부(3A)로부터 내려지는 가상선(S1-S1)과 하판(1)의 교점(P1) 위치의 근방에 아크를 발생시킨다. 이 때문에, 개선(3)의 표면(3B)측에서 아크가 발생하지 않고, 개선(3)의 이면(3C)측에서, 또한 하판(1)의 상면(1A)의 위치에, 아크를 발생시킬 수 있다. 이 결과, 이 아크에 의해 확실하게 개선(3)의 이면(3C)측에 백 비드(8)를 형성할 수 있다.

또한, 제 2 용접 공정에서, 용접 와이어(7)는, 제 1 용접 공정에 의한 아크의 발생방향과 동일한 방향, 즉, 개선(3)의 표면(3B)측으로부터 갭(5)을 통하여 개선(3)의 이면(3C)측에 아크를 발생시킨다. 이 때문에, 아크에 의해 백 비드(8), 하판(1), 입판(2)의 개선(3)의 3개의 부재를 확실하게 용융시킬 수 있어, 하판(1)과 입판(2)의 접합 강도를 높일 수 있다.

다음에, 도 6 내지 도 10은 본 발명에 관한 T형 이음매의 용접방법의 제 2 실시형태를 나타내고 있다.

여기서, 본 실시형태의 특징은, 입판의 하단부를 평탄한 바닥면을 가지는 평탄면으로 한 것에 있다. 또한, 제 2 실시형태에서는, 상기한 제 1 실시형태와 동일한 구성요소에 동일부호를 붙이고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면에서, 11은 하판(1)과 함께 T형 이음매를 구성하는 입판이고, 당해 입판(11)은, 제 1 실시형태에 사용한 입판(2)을 대신하여 본 실시형태에 사용한 것이다. 여기서, 입판(11)은, 제 1 실시형태에 의한 입판(2)과 거의 동일하게, 예를 들면 강판재 등을 사용하여 평판 형상으로 형성되어 있다. 그러나, 입판(11)은, 그 하단부[하판(1)의 상면측]가 뒤에서 설명하는 평탄면(11C)으로 되어 있는 점에서, 제 1 실시형태에 의한 입판(2)과는 다른 것이다.

여기서, 입판(11)의 하단부에 설치된 평탄면(11C)은, 예를 들면 강판재를 절단하였을 때의 절단면이 되고, 개선 가공 등이 실시되어 있지 않은 평탄한 바닥면을 가지는 평탄면으로 되어 있다. 그리고, 입판(11)은, 도 6에 나타내는 바와 같이, 하판(1)의 상면(1A) 상에 박판 형상의 스페이서(12)를 거쳐 T자형으로 조립된다. 이에 의하여, 입판(11)의 평탄면(11C)과 하판(1)의 상면(1A)과의 사이에는, 상, 하방향의 갭(13)이 형성되어 있다.

여기서, 입판(11)의 평탄면(11C)과 하판(1)의 상면(1A) 사이의 갭(13)의 치수(G2)는, 입판(11)의 표면(11A)측에 배치된 용접 토치(6)로부터 공급되는 용접 와이어(7)의 직경(d)보다 크게 설정되어 있다. 이 때문에, 용접 와이어(7)는, 하판(1)의 상면(1A)과 입판(11)의 평탄면(11C)에 접촉하지 않고, 용접 토치(6)의 선단측으로부터 입판(11)의 이면(11B)측으로 연장되어 있다(도 7 참조).

이에 의하여, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 아크가 발생하였을 때에, 이 아크가 갭(13)을 통하여 입판(11)의 이면(11B)측으로 도출되도록 되어 있다. 또, 입판(11)의 이면(11B)으로부터 하판(1)을 향하여 내려지는 가상선을 S2-S2라 하고, 이 가상선(S2-S2)과 하판(1)의 상면(1A)과의 교점을 P2라 하면, 용접 와이어(7)는, 그 중심선(O-O)이 교점(P2)의 위치 근방에서 하판(1)의 상면(1A)과 교차하는 위치에 배치되어 있다. 이에 의하여, 용접 와이어(7)는, 가상선(S2-S2)과 하판(1)의 상면(1A)과의 교점(P2)보다 입판(11)의 이면(11B)측에 아크를 발생시키도록 되어 있다.

다음에, 하판(1)과 입판(11)의 평탄면(11C)을 용접하여 T형 이음매를 형성하는 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 6에 나타내는 판재 조립공정에서는, 하판(1)의 상면(1A)측에, 스페이서(12)를 거쳐 입판(11)을 T자형으로 조립한다. 이에 의하여, 입판(11)은, 평탄면(11C)과 하판(1)의 상면(1A)과의 사이에 갭(13)을 형성한 상태에서, 당해 하판(1) 상에 T자형으로 배치된다. 그리고, 입판(11)은, 조립 지그 등(도시 생략)을 사용하여 이 위치에 유지된다.

다음에, 도 7 및 도 8에 나타내는 제 1 용접 공정에서는, 입판(11)의 표면(11A)측에, 용접 토치(6) 및 용접 와이어(7)를 배치한다. 이 경우, 도 7에 나타내는 바와 같이, 입판(11)의 이면(11B)으로부터 하판(1)을 향하여 내려지는 가상선(S2-S2)과 하판(1)의 상면(1A)과의 교점을 P2라 하면, 용접 와이어(7)는, 그 중심선(O-O)이 교점(P2) 위치의 근방에서 하판(1)의 상면(1A)과 교차하는 위치에 배치되어 있다.

이 상태에서, 용접 토치(6)를 입판(11)의 길이 방향(도 6에서의 화살표 A 방향)으로 이동시키면서, 용접 와이어(7)로부터 아크를 발생시킨다. 또, 용접 토치(6)로부터 입판(11)의 평탄면(11C)과 하판(1)의 용접부를 향하여, 예를 들면 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스로 이루어지는 시일드 가스를 공급한다.

이에 의하여, 용접 와이어(7)로부터 발생한 아크는, 입판(11)의 평탄면(11C)과 하판(1) 사이의 갭(13)을 통하여, 입판(11)의 표면(11A)측으로부터 이면(11B)측으로 도출된다. 그리고, 이 아크에 의해 용접 와이어(7)와 하판(1)의 상면(1A)측이 용융됨으로써, 도 8에 나타내는 바와 같이, 입판(11)의 이면(11B)측에 백 비드(14)가 형성된다. 이 백 비드(14)는, 평탄면(11C)과의 사이에 갭(13)을 남긴 상태에서, 입판(11)의 길이 방향을 따라 직선형상으로 연속하여 형성된다.

이 경우, 용접 와이어(7)는, 입판(11)의 이면(11B)으로부터 내려지는 가상선(S2-S2)과 하판(1)의 교점(P2) 근방에 아크를 발생시킨다. 이 때문에, 입판(11)의 표면(11A)측, 또는 입판(11)과 하판(1) 사이의 갭(13) 내에서 아크가 발생하는 일이 없다. 이에 의하여, 입판(11)의 이면(11B)측에서 아크를 발생시킬 수 있어, 확실하게 백 비드(14)를 형성할 수 있다.

다음에, 도 9에 나타내는 제 2 용접 공정에서는, 입판(11)의 이면(11B)측에 백 비드(14)를 형성한 후에, 다시 용접 토치(6)를 입판(11)의 길이 방향으로 이동시킨다. 그리고, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 백 비드(14)를 향하여 아크를 발생하고, 용접 와이어(7), 하판(1)의 상면(1A), 입판(11)의 평탄면(11C) 및 백 비드(14)를 용융시킨다. 이에 의하여, 하판(1)과 입판(11)과 백 비드(14)의 사이에, 입판(11)의 길이 방향을 따라 직선 형상으로 연속된 1층째의 용접 비드(15)를 형성할 수 있다.

이 경우, 용접 와이어(7)는, 제 1 용접 공정에 의한 아크의 발생 방향과 동일한 방향, 즉, 입판(11)의 표면(11A)측으로부터 입판(11)의 이면(11B)측에 아크를 발생시킨다. 이 때, 하판(1)의 상면(1A) 중 입판(11)의 이면(11B)측에 형성된 백 비드(14)가, 아크의 방파제로서의 역할을 한다. 이에 의하여, 개선이 형성되어 있지 않은 입판(11)의 평탄면(11C), 하판(1), 백 비드(14)를 충분히 용융시킬 수 있다. 이 결과, 1층째의 용접 비드(15)에 의해, 하판(1)과 입판(11)의 평탄면(11C) 사이의 갭(13)을 막을 수 있다.

다음에, 도 10에 나타내는 제 3 용접 공정에서는, 하판(1)과 입판(11)의 평탄면(11C)과 백 비드(14)의 사이에 1층째의 용접 비드(15)를 형성한 후에, 다시 용접 토치(6)를 입판(11)의 길이 방향으로 이동시킨다. 그리고, 용접 와이어(7)의 선단으로부터 1층째의 용접 비드(15)를 향하여 아크를 발생시킨다.

이에 의하여, 용접 와이어(7), 1층째의 용접 비드(15), 입판(11)의 평탄면(11C) 및 하판(1)의 상면(1A)이 용융된다. 이 결과, 1층째의 용접 비드(15)와 평탄면(11C)과 하판(1)의 사이에, 입판(11)의 길이 방향을 따라 직선 형상으로 연속된 2층째의 용접 비드(16)를 형성할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 하단부가 개선 가공을 실시하지 않은 평탄면(11C)이 된 입판(11)의 표면(11A)측으로부터 편면 용접을 행하는 경우에도, 입판(11)의 이면(11B)측에 큰 각장(L1')을 가지는 1층째의 용접 비드(15)를 형성할 수 있다. 또, 입판(11)의 표면(11A)측에 큰 각장(L2')을 가지는 2층째의 용접 비드(16)를 형성할 수 있다. 이 결과, T자형으로 배치한 하판(1)과 입판(11)을 강고하게 접합할 수 있다.

또한, 제 2 실시형태에 의하면, 입판(11)의 하단부를 개선 가공을 실시하지 않은 평탄면(11C)으로 함으로써, 입판(11)에 개선을 형성하는 공정을 생략할 수 있다. 이 결과, T형 이음매의 제조 비용을 저감할 수 있다.

다음에, 본 발명에 관한 T형 이음매의 용접방법의 응용예로서, 하판으로서의 상, 하의 플랜지판과, 입판으로서의 좌, 우의 웹판에 의하여 중공 구조체를 형성하는 경우에 대하여, 도 11 내지 도 15를 참조하면서 설명한다.

먼저, 21은 본 발명에 관한 T형 이음매의 용접방법을 사용하여 형성된 중공구조체를 나타내고 있다. 이 중공 구조체(21)는, 예를 들면 유압셔블의 부움, 아암 등으로서 사용되는 것이다. 여기서, 중공 구조체(21)는, 도 11에 나타내는 바와 같이, 상, 하방향에서 대면하는 하부 플랜지판(22), 상부 플랜지판(23)과, 좌, 우방향에서 대면하면서 각 플랜지판(22, 23) 사이에 배치된 좌측 웹판(24), 우측 웹판(25)에 의하여, 폐단면 구조를 이루는 각통체(角筒體)로서 형성되어 있다.

그리고, 이 중공 구조체(21)를 형성하는 경우에는, 먼저, 도 12에 나타내는 바와 같이, 한쪽의 플랜지판, 예를 들면 하부 플랜지판(22)을 준비한다. 다음에, 하부 플랜지판(22) 상에 한쪽의 웹판, 예를 들면 좌측 웹판(24)을 T자형으로 조립한다. 이 경우, 좌측 웹판(24)의 상단측과 하단측에는, 각각 レ형으로 경사진 レ형 개선(24A)[이하, 개선(24A)이라 한다]이 형성되어 있다.

그리고, 하부 플랜지판(22) 중 좌, 우방향의 한쪽에 한쪽으로 치우친 위치에, 박판 형상의 스페이서(26)를 거쳐 좌측 웹판(24)을 T자형으로 조립한다. 이에 의하여, 하부 플랜지판(22)과 좌측 웹판(24)의 개선(24A)과의 사이에, 그 전체 길이에 걸쳐 갭(27)을 형성한다.

이 상태에서, 좌측 웹판(24)의 표면(24B)측에 용접 토치(6) 및 용접 와이어(7)를 배치하고, 용접 토치(6)를 좌측 웹판(24)의 길이 방향으로 이동시키면서 용접 와이어(7)의 선단으로부터 아크를 발생시킨다. 이에 의하여, 상기한 제 1 실시형태와 마찬가지로, 하부 플랜지판(22)과 좌측 웹판(24)의 사이에, 백 비드, 1층째의 용접 비드, 2층째의 용접 비드로 이루어지는 용접 비드(28)를 형성할 수 있다.

이에 의하여, 좌측 웹판(24)의 표면(24B)측으로부터 편면 용접을 행하는 것만으로, 좌측 웹판(24)의 개선(24A)과 플랜지판(22)의 사이에 산 형상의 용접 비드(28)를 형성하고, 하부 플랜지판(22)에 좌측 웹판(24)을 강고하게 접합할 수있다.

그리고, 하부 플랜지판(22)에 좌측 웹판(24)을 접합한 후에는, 예를 들면 도 13에 나타내는 바와 같이, 하부 플랜지판(22)을 수평방향으로 180도 회전시킨다. 그리고, 하부 플랜지판(22)의 상면측에 우측 웹판(25)을 T자형으로 조립한다. 이 경우, 우측 웹판(25)은, 좌측 웹판(24)과 마찬가지로, 그 상단측과 하단측에 レ형 개선(25A)[이하, 개선(25A)이라 한다]이 형성되어 있다.

다음에, 하부 플랜지판(22) 중 좌, 우방향의 다른쪽에 한쪽으로 치우친 위치에, 스페이서(26)를 거쳐 우측 웹판(25)을 T자형으로 조립한다. 이에 의하여, 하부 플랜지판(22)과 우측 웹판(25)의 개선(25A)과의 사이에, 그 전장에 걸쳐 갭(27)을 형성한다. 이 상태에서, 용접 토치(6)를 사용하여 우측 웹판(25)의 표면(25B)측으로부터 편면 용접을 행하여, 우측 웹판(25)과 하부 플랜지판(22)의 사이에 산 형상의 용접 비드(29)를 형성할 수 있다.

다음에, 하부 플랜지판(22)에 좌, 우의 웹판(24, 25)을 접합한 후에는, 도 14에 나타내는 바와 같이, 상부 플랜지판(23)을 준비한다. 그리고, 하부 플랜지판(22)에 접합된 좌, 우의 웹판(24, 25)의 개선(24A, 25A)을, 각각 스페이서(26)를 거쳐 상부 플랜지판(23) 상에 조립하고, 상부 플랜지판(23)과 좌측 웹판(24)의 개선(24A)과의 사이, 상부 플랜지판(23)과 우측 웹판(25)의 개선(25A)과의 사이에, 각각 전장에 걸쳐 갭(27)을 형성한다.

이 상태에서, 좌측 웹판(24)의 표면(24B)측으로부터 용접 토치(6)를 사용하여 편면 용접을 행한다. 이에 의하여, 좌측 웹판(24)과 상부 플랜지판(23)의 사이에, 좌측 웹판(24)의 표면(24B)측으로부터 이면측에 걸쳐 산 형상의 용접 비드(30)를 형성할 수 있다.

또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 우측 웹판(25)의 표면(25B)측으로부터 용접 토치(6)를 사용하여 편면 용접을 행한다. 이에 의하여, 우측 웹판(25)과 상부 플랜지판(23)의 사이에, 우측 웹판(25)의 표면(25B)측으로부터 이면측에 걸쳐 산 형상의 용접 비드(31)를 형성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 관한 T형 이음매의 용접방법에 의하면, 2매의 플랜지판(22, 23)과 2매의 웹판(24, 25)에 의하여 폐단면 구조를 이루는 중공 구조체(21)를 형성하는 경우에, 당해 중공 구조체(21)의 안쪽으로부터의 용접 작업을 행할 필요가 없다. 즉, 중공 구조체(21)의 바깥쪽[웹판(24, 25)의 표면(24B, 25B)측]으로부터 편면 용접을 행하는 것만으로, 플랜지판(22, 23)과 웹판(24, 25)의 접합부에 매끄러운 산 형상을 이루는 용접 비드(28, 29, 30, 31)를 형성할 수 있다.

이 결과, 중공 구조체(21)를 형성하기 위하여, 2매의 플랜지판(22, 23)과 2매의 웹판(24, 25)을 서로 용접할 때의 작업성을 높일 수 있다. 따라서, 중공 구조체(21)의 제조 비용의 저감에도 기여할 수 있다.

또한, 예를 들면 하부 플랜지판(22)과 좌측 웹판(24)을 용접하기 위하여 중공 구조체(21)의 안쪽으로부터 필렛 용접을 실시할 필요가 없다. 따라서, 하부 플랜지판(22) 등에 용접 작업용의 작업 구멍을 설치할 필요도 없어진다. 이 결과, 작업 구멍을 설치함에 의한 중공 구조체(21)의 강도 저하를 억제할 수 있어, 중공 구조체(21)의 신뢰성을 높일 수 있다. 이것은, 다른 플랜지판과 다른 웹판을 용접하는 경우도 마찬가지이다.

또한, 상기한 실시형태에서는, 하판(1)과 입판(2)의 개선(3)과의 용접부를 향하여 아크를 발생하는 용접 전극(소모 전극)으로서, 용접 와이어(7)를 사용한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정하는 것은 아니고, 예를 들면 막대 형상의 용가재를 용접 전극으로서 사용하여도 된다.

1 : 하판 1A : 상면
2, 11 : 입판 3 : 개선
3A : 선단부 3B, 11A : 표면
3C, 11B : 이면 5, 13, 27 : 갭
6 : 용접 토치
7 : 용접 와이어(용접 전극, 소모 전극)
8, 14 : 백 비드 9, 15 : 1층째의 용접 비드
10, 16 : 2층째의 용접 비드 11C : 평탄면
22, 23 : 플랜지판(하판) 24, 25 : 웹판(입판)
28, 29, 30, 31 : 용접 비드

Claims

T자형으로 배치한 하판과 입판을 용접하여 이루어지는 T형 이음매의 용접방법에 있어서,
상기 입판의 하단부와 상기 하판의 상면과의 사이에 갭을 형성한 상태에서 상기 하판 상에 상기 입판을 T자형으로 조립하는 판재 조립공정과,
상기 판재 조립공정에서 상기 하판과 상기 입판을 T자형으로 조립한 상태에서, 상기 입판의 표면측에 배치한 용접 전극으로부터 아크를 발생하고, 상기 용접 전극과 하판을 용융시켜 상기 입판의 이면과 상기 하판의 사이에 상기 갭을 남기면서 상기 하판에 백 비드를 형성하는 제 1 용접 공정과,
상기 제 1 용접 공정 후에, 상기 입판의 표면측에 배치한 상기 용접 전극으로부터 아크를 발생하고, 상기 용접 전극, 하판, 입판의 하단부, 및 백 비드를 용융시켜 용접 비드를 형성하고, 상기 하판과 상기 입판의 하단부를 접합하는 제 2 용접 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 용접 공정 후에, 상기 용접 전극으로부터 상기 제 2 용접 공정에서 형성된 1층째의 용접 비드를 향하여 아크를 발생하고, 상기 용접 전극, 1층째의 용접 비드, 하판, 및 입판의 하단부를 용융시키고, 상기 1층째의 용접 비드에 가하여 2층째의 용접 비드를 형성하는 제 3 용접 공정을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.
제 1항에 있어서,
상기 용접 전극으로서 소모 전극을 사용하고, 상기 갭의 치수는 당해 소모 전극의 외경 치수보다 크게 설정하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.
제 1항에 있어서,
상기 입판의 하단부에는 개선을 설치하고, 상기 제 1 용접 공정에서, 상기 용접 전극은, 상기 개선의 선단부로부터 내려지는 가상선과 상기 하판과의 교점 위치의 근방에 아크를 발생시키는 구성으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.
제 1항에 있어서,
상기 입판의 하단부는 평탄한 바닥면을 가지는 평탄면으로 하고, 상기 제 1 용접 공정에서, 상기 용접 전극은, 상기 평탄면을 상기 하판과 대면시킨 상태에서 상기 입판의 이면으로부터 내려지는 가상선과 상기 하판과의 교점 위치의 근방에 아크를 발생시키는 구성으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.
제 1항에 있어서,
상기 제 2 용접 공정에서, 상기 용접 전극은, 상기 제 1 용접 공정에 의한 아크의 발생방향과 동일한 방향으로 아크를 발생시키는 구성으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.
제 1항에 있어서,
상기 아크를 덮는 시일드 가스로서 아르곤 가스를 포함하는 혼합가스를 사용하는 구성으로 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 T형 이음매의 용접방법.