KR20120046269A - Out-of-plane gusset welded joint and fabrication method thereof - Google Patents

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Abstract

베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 표면으로부터 돌출되는 거싯 플레이트와 필렛 용접부를 구비하는 이 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법에서는, 상기 거싯 플레이트의 길이 방향의 단부의 판 폭 방향의 일단부를 판 폭(w)의 방향으로 절결하여 절결부를 형성하고, 상기 베이스 플레이트의 표면에 상기 거싯 플레이트를 배치하여, 상기 거싯 플레이트측의 예정 다리 길이(d2)가 절결 높이(a) 이상으로 되도록 필렛 용접을 행하고, 상기 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 상기 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상이고, 또한 이 다리 길이(d2')와 상기 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와 용입 길이(x')와 용입 각도(θ')가 x'+d1'>d2'/sinθ'를 만족시키는 상기 필렛 용접부를 형성하고, 상기 필렛 용접부 중, 적어도 돌림 용접부의 상기 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 피로 특성을 개선시키는 타격 처리를 실시한다.In the manufacturing method of this out-of-plane gusset welding joint provided with a base plate, a gusset plate projecting from the surface of this base plate, and a fillet welding part, one end part of the plate width direction of the edge part of the longitudinal direction of the said gusset plate is plate width w. Cut out in the direction of to form a cutout, arrange the gusset plate on the surface of the base plate, and perform fillet welding so that the predetermined leg length (d 2 ) on the gusset plate side is not less than the cutout height (a), The leg length d 2 ′ on the gusset plate side is 1/3 or more of the plate thickness t 2 of the gusset plate, and the leg length d 2 ′ and the leg length d on the base plate side. Forming a fillet weld where 1 '), penetration length x' and penetration angle θ 'satisfy x' + d 1 '> d 2 ' / sin θ ', and wherein at least the Bay The impact treatment which improves a fatigue characteristic is performed to the weld toe part on the plate | board side.

Description

면외 거싯 용접 조인트 및 그 제작 방법 {OUT-OF-PLANE GUSSET WELDED JOINT AND FABRICATION METHOD THEREOF}Out-of-plane gusset welded joint and its manufacturing method {OUT-OF-PLANE GUSSET WELDED JOINT AND FABRICATION METHOD THEREOF}

본 발명은 필렛 용접에 의해 2개의 판 부재를 용접한 면외 거싯 용접 조인트 및 그 제작 방법에 관한 것이다. 특히, 피로 특성이 우수한 면외 거싯 용접 조인트 및 그 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an out-of-plane gusseted welded joint in which two plate members are welded by fillet welding, and a method of manufacturing the same. In particular, the present invention relates to an out-of-plane gusset welded joint having excellent fatigue properties and a method of manufacturing the same.

본원은 2009년 8월 24일에, 일본에 출원된 일본 특허 출원 제2009-193201호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.This application claims priority in August 24, 2009 based on Japanese Patent Application No. 2009-193201 for which it applied to Japan, and uses the content for it here.

구조체의 판 부재를 보강하거나, 혹은 이 구조체의 판 부재를 다른 부재(예를 들어, 다른 판 부재)에 설치하기 위해, 구조체의 판 부재에는, 부속 철물로서, 판 부재의 판면으로부터 돌출되도록 다른 판 부재가 필렛 용접하여 설치되고, 면외 거싯 용접 조인트가 형성되어 있다.In order to reinforce the plate member of the structure or to install the plate member of the structure on another member (for example, another plate member), the plate member of the structure is an accessory hardware, so as to protrude from the plate surface of the plate member. The member is provided by fillet welding, and the out-of-plane gusset welding joint is formed.

이 용접 조인트에 반복 응력이 작용한 경우, 예를 들어 용접 지단부에 현저한 응력 집중이 발생하거나, 용접 지단부에 인장 잔류 응력이 형성되므로, 이 용접 지단부로부터 피로 균열이 발생하여, 피로 특성이 현저하게 저하되는 것이 알려져 있다.When the cyclic stress is applied to the weld joint, for example, a significant stress concentration occurs at the weld end portion, or a tensile residual stress is formed at the weld end portion, so that a fatigue crack is generated from the weld end portion, whereby fatigue characteristics are improved. It is known that it will fall remarkably.

그 대책으로서, 종래, 용접 지단부의 응력 집중을 억제하기 위해, 예를 들어 용접 조인트의 용접 지단부에 그라인더 처리, TIG 드레싱 처리, 화장 패딩 용접 등을 실시하여 지단부의 곡률을 크게 하는 방법이 채용되어 왔다. 또한, 용접 지단부의 인장 잔류 응력을 저감시키기 위해, 예를 들어 용접 지단부에 쇼트 피닝, 해머 피닝, 레이저 피닝, 워터 제트 피닝 등의 타격 처리(피닝 처리) 혹은 용접 후 열처리를 실시하는 방법이 채용되어 왔다.As a countermeasure, conventionally, in order to suppress stress concentration at the weld end portion, for example, a method of increasing the curvature of the edge portion by applying grinder treatment, TIG dressing treatment, makeup padding welding, etc. to the weld edge portion of the weld joint is adopted. come. Moreover, in order to reduce the tensile residual stress of a weld toe part, the method of performing a hit treatment (pinning process), such as a shot peening, a hammer peening, a laser peening, a water jet peening, or a post-weld heat treatment, is used, for example in a weld toe part. Has been.

최근, 초음파 진동을 사용한 타격 처리[이하, UIT 처리(Ultrasonic Impact Treatment)라고 기재하는 경우도 있음]를 실시하여, 용접 지단부에 압축 잔류 응력을 도입하거나, 용접 지단부의 형상을 개선하는 방법이 제안되어 있다.Recently, a method of applying a blow treatment using ultrasonic vibration (hereinafter sometimes referred to as UIT treatment (Ultrasonic Impact Treatment)) is introduced to introduce a compressive residual stress to the weld edge or to improve the shape of the weld edge. It is.

예를 들어, 특허 문헌 1에는 재료의 피로 특성을 압축 잔류 응력의 도입에 의해 향상시키기 위해, 피로 특성을 개선시키고 싶은 방향에 대해 직각 방향의 재료 표면 상에 초음파 타격 처리에 의한 복수조의 가공대를 형성하고, 이 가공대 중 적어도 가공대와 직각 방향으로 3개소 이상의 테두리를 형성시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 2에는 용접부의 피로 강도를 향상시키기 위해, 초음파 타격 처리 장치를 사용하여 용접 지단부의 근방에 곡률 반경(R)이 2㎜ 이상, 폭이 1㎜ 이상인 홈을, 용접 지단부의 단위 길이당 타격 밀도를 11회/㎜ 이상으로 형성하는 방법이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 3에는 초음파를 이용한 타격 처리 장치 및 타격 처리 방법이 개시되어 있다.For example, in Patent Document 1, in order to improve the fatigue characteristics of a material by the introduction of compressive residual stress, a plurality of sets of working tables by ultrasonic blow treatment are applied on the surface of the material perpendicular to the direction in which the fatigue characteristics are to be improved. The method of forming and forming three or more edges in the direction orthogonal to at least a processing stand among these working tables is disclosed. Further, in Patent Document 2, a groove having a radius of curvature R of at least 2 mm and a width of at least 1 mm is formed in the vicinity of the weld end portion by using an ultrasonic striking treatment device to improve the fatigue strength of the weld portion. A method of forming a sugar strike density of 11 times / mm or more is disclosed. In addition, Patent Document 3 discloses a blow treatment apparatus and a blow treatment method using ultrasonic waves.

도 7a 내지 도 7d는 종래의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 수순을 도시하는 사시 모식도로, 면외 거싯 용접 조인트(101)의 돌림 용접부(110) 근방의 상황을 도시하고 있다.7A to 7D are perspective schematic diagrams illustrating the manufacturing procedure of a conventional out-of-plane gusset welded joint, showing a situation near the turning weld 110 of the out-of-plane gusseted weld joint 101.

베이스 플레이트(102)에 거싯 플레이트(103)가 필렛 용접되고(도 7a 내지 도 7b), 필렛 용접부(109)에 용접 지단부(107, 107')가 형성되어 있다.The gusset plate 103 is fillet welded to the base plate 102 (FIGS. 7A to 7B), and the weld ends 107 and 107 ′ are formed in the fillet weld 109.

그리고, 도 7c 내지 도 7d에 도시한 바와 같이, 필렛 용접부(109) 중, 돌림 용접부(110)의 용접 지단부(107)에 타격 처리가 실시되어, 타격 처리 자국(111)이 형성되어 있다. 또한, 도 7a 내지 도 7d는 베이스 플레이트(102)측의 용접 지단부(107)에 타격 처리를 실시한 상태를 도시하고 있다.As shown in FIGS. 7C to 7D, the impact treatment is applied to the weld short end portion 107 of the torsion welding portion 110 among the fillet welds 109 to form the impact treatment mark 111. 7A to 7D show a state where the hitting treatment is performed on the weld toe portion 107 on the base plate 102 side.

일본 특허 출원 공개 제2006-167724호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-167724 일본 특허 출원 공개 제2006-175512호 공보Japanese Patent Application Publication No. 2006-175512 미국 특허 제6,171,415호 공보US Patent No. 6,171,415

상기와 같이 면외 거싯 용접 조인트의 용접 지단부에 타격 처리를 실시함으로써, 용접 지단부의 형상을 응력이 집중하기 어려운 매끄러운(곡선적인) 형상으로 하는 동시에, 용접 지단부 및 그 근방의 인장 잔류 응력을 완화시켜, 압축 잔류 응력을 부여하고 있다. 그 결과, 용접 지단부 및 그 근방으로부터의 균열의 발생을 방지하여, 피로 특성을 개선할 수 있다. 이와 같은 방법에서는, 용접 지단부로부터의 피로 균열의 발생에 의한 피로 수명의 저하가 대폭으로 억제되어, 피로 특성이 각별히 향상되었지만, 필렛 용접에 의한 면외 거싯 용접 조인트에서는, 피로 특성의 향상에 한계가 있었다.By applying a hit treatment to the weld end of the out-of-plane gusset weld joint as described above, the shape of the weld end is made into a smooth (curve) shape where stress is hard to concentrate, and the tensile residual stress in the weld end and its vicinity is alleviated. The compressive residual stress is imparted. As a result, generation | occurrence | production of a crack from a weld toe part and its vicinity can be prevented, and a fatigue characteristic can be improved. In such a method, the reduction of the fatigue life due to the occurrence of fatigue cracks from the weld edge is greatly suppressed, and the fatigue characteristics are significantly improved. However, in the out-of-plane gusset welding joint by fillet welding, there is a limit to the improvement of the fatigue characteristics. there was.

본 발명자들은 면외 거싯 용접 조인트의 피로 특성을 더욱 향상시키기 위해, 면외 거싯 용접 조인트의 돌림 용접부의 용접 지단부에 초음파 충격 처리를 실시하여, 그 피로 수명에 대해 검토하였다. 그 결과, 많은 피로 균열이 용접 루트부로부터 발생하여, 피로 특성의 개선을 방해하고 있는 것이 판명되었다. 즉, 용접 지단부로의 타격 처리에 의해, 용접 지단부로부터의 균열의 발생이 억제되었으므로, 용접 지단부의 다음에 피로 균열이 발생하기 쉬운 용접 루트부로부터 피로 균열이 발생 및 진전되어, 면외 거싯의 피로 수명에 영향을 미치고 있는 것을 알 수 있었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to further improve the fatigue characteristic of an out-of-plane gusset welding joint, the present inventors performed the ultrasonic shock treatment to the weld toe part of the turning welding part of an out-of-plane gusset welding joint, and examined the fatigue life. As a result, it has been found that many fatigue cracks are generated from the weld route, which hinders the improvement of the fatigue characteristics. That is, since the occurrence of the crack from the weld edge is suppressed by the blow treatment to the weld edge, fatigue cracks are generated and developed from the weld root portion where fatigue cracks tend to occur after the weld edge, and fatigue of the out-of-plane gusset is caused. It was found that it affects the lifespan.

이와 같은 필렛 용접부의 용접 루트부로부터의 피로 균열의 발생에 대해, 필렛 용접의 용접부를 완전 용입의 용접부로 하면, 용접 루트부가 없어지므로 피로 특성이 향상되는 것이 명백하다. 그러나, 완전 용입의 용접을 행하는 경우에는, 광범위에 걸쳐서 개선(bevel) 가공을 실시할 필요가 있어, 용접 작업에 장시간을 필요로 하고, 거싯 플레이트의 가용접 시에 거싯 플레이트를 구속하기 어렵다. 그로 인해, 용접 작업의 부담이 크고, 비용이 증가한다.As for the generation of the fatigue crack from the weld root portion of the fillet welded portion, when the weld portion of the fillet welded portion is a welded portion of full penetration, it is obvious that the weld root portion is eliminated, so that the fatigue characteristic is improved. However, in the case of performing full penetration welding, it is necessary to perform a beveling process over a wide range, it takes a long time for welding work, and it is difficult to restrain the gusset plate at the time of tack welding the gusset plate. Therefore, the burden of welding work is large and cost increases.

본 발명에서는, 상기의 상황을 감안하여, 용접 지단부에 타격 처리를 실시하여 피로 특성을 향상시킨 면외 거싯 용접 조인트에 있어서, 피로 특성을 더욱 향상시킨 용접 조인트 및 그 제작 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above situation, an object of the present invention is to provide a weld joint and a method of manufacturing the same in an out-of-plane gusset welded joint in which a blow treatment is applied to the weld end to improve fatigue characteristics. do.

본 발명자들은 용접 루트부로의 응력 집중을 해소하는 효율적인 방법을 검토하였다.The present inventors examined an efficient method for releasing stress concentration to the weld root portion.

도 6a 및 도 6b는 반복 응력이 작용한 경우의 면외 거싯 용접 조인트(1)의 돌림 용접부(10)로의 응력 집중을 설명하는 단면 모식도이다. 본 발명자들은, 도 6a에 도시한 바와 같이, 용접 루트부(8)의 위치를, 도 6b에 도시하는 종래의 위치(C)[거싯 플레이트(3)의 베이스 플레이트(2)측의 길이 방향 단부]로부터 이 위치(C)보다도 거싯 플레이트(3)의 내측의 위치(B)로 이동시켜, 필렛 용접의 다리 길이를 제어함으로써, 피로 특성을 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다. 즉, 도 6a에 도시한 바와 같이, 필렛 용접의 다리 길이를 제어함으로써 응력의 분산 경로의 급준을 완화시키고 용접 루트부(8)로의 응력 집중을 회피하여, 스로트 두께를 효과적으로 증가시키고 있다. 그로 인해, 용접 루트부(8) 및 스로트 두께부에서의 균열 발생을 억제할 수 있다. 따라서, 용접 지단부에 대한 타격 처리의 효과를 충분히 발휘시켜, 피로 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 본 발명자들은 상술한 검토의 결과, 본 발명에 이르렀다.6A and 6B are cross-sectional schematic diagrams illustrating stress concentration of the out-of-plane gusseted weld joint 1 to the turning welded portion 10 when cyclic stress is applied. The present inventors show the position of the welding root part 8 as shown in FIG. 6A in the conventional position C shown in FIG. 6B (the longitudinal direction edge part of the base plate 2 side of the gusset plate 3). It was found that the fatigue characteristics can be improved by moving from] to the position B inside the gusset plate 3 from this position C and controlling the leg length of the fillet welding. That is, as shown in FIG. 6A, by controlling the leg length of fillet welding, the steepness of the stress dispersion path is alleviated, stress concentration to the welding root 8 is avoided, and the throat thickness is effectively increased. Therefore, crack generation in the welding root part 8 and the throat thickness part can be suppressed. Therefore, the effect of the impact treatment on the weld toe portion can be sufficiently exhibited, and the fatigue characteristic can be further improved. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors came to this invention as a result of the above-mentioned examination.

즉, 본 발명의 요지는 이하와 같다.That is, the summary of this invention is as follows.

(1) 본 발명의 일 형태에 관한 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법은, 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 표면으로부터 돌출되는 거싯 플레이트와 필렛 용접부를 구비하는 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법이며, 상기 거싯 플레이트의 길이 방향의 단부의 판 폭 방향의 일단부를 판 폭(w)의 방향으로 절결하여, 절결 높이(a)와 절결 길이(x)와 80° 이하의 절결 각도(θ)를 갖는 절결부를 형성하고, 상기 절결부를 갖는 상기 거싯 플레이트의 상기 판 폭(w)의 방향의 단부면과 상기 베이스 플레이트의 표면이 대향하도록 상기 거싯 플레이트를 배치하여, 상기 거싯 플레이트측의 예정 다리 길이(d2)가 상기 절결 높이(a) 이상으로 되도록 필렛 용접을 행하고, 상기 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 상기 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상이고, 또한 이 다리 길이(d2')와 상기 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와 용입 길이(x')와 용입 각도(θ')가 x'+d1'>d2'/sinθ'를 만족시키는 상기 필렛 용접부를 형성하고, 상기 필렛 용접부 중, 적어도 돌림 용접부의 상기 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 피로 특성을 개선시키는 타격 처리를 실시한다.(1) The manufacturing method of the out-of-plane gusset welding joint which concerns on one form of this invention is a manufacturing method of the out-of-plane gusset welding joint provided with a base plate, a gusset plate, and a fillet welding part which protrude from the surface of this base plate, The said gusset One end in the plate width direction of the end portion in the longitudinal direction of the plate is cut out in the direction of the plate width w, and a cutout portion having a cutout height a, a cutout length x and a cutout angle θ of 80 ° or less And the gusset plate is disposed so that the end face in the direction of the plate width w of the gusset plate having the cutout faces the surface of the base plate, and thus the predetermined leg length d 2 on the gusset plate side. ), and that the cut-out height (a) is performed such that the fillet welding as described above, the gusset plate side leg length (d 2 ') of the, at least one-third of the plate thickness (t 2) of the gusset plate, A bridge length (d 2 ') and the side leg of the base plate (d 1') and the penetration length (x ') and the penetration angle (θ') is x '+ d 1'> d 2 '/ sinθ' The said fillet welding part which satisfy | fills is formed, and the hitting process which improves a fatigue characteristic at least in the weld toe part of the said base plate side of a turning welding part is performed among the said fillet welding parts.

(2) 상기 (1)에 기재된 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법에서는, 상기 절결 각도(θ)가 45° 이상 75° 이하라도 좋다.(2) In the manufacturing method of the out-of-plane gusset welding joint as described in said (1), the said notch angle (theta) may be 45 degrees or more and 75 degrees or less.

(3) 본 발명의 일 형태에 관한 면외 거싯 용접 조인트는, 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 표면으로부터 돌출되는 거싯 플레이트와, 필렛 용접부를 구비하고, 상기 필렛 용접부에서는 상기 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 상기 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상이고, 또한 이 다리 길이(d2')와 상기 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와 용입 길이(x')와 용입 각도(θ')가 x'+d1'>d2'/sinθ'를 만족시키고, 또한 상기 필렛 용접부 중, 적어도 돌림 용접부의 상기 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 타격 처리 자국이 형성되어 있다.(3) The out-of-plane gusseted welded joint according to one embodiment of the present invention includes a base plate, a gusset plate projecting from the surface of the base plate, and a fillet welded portion, and in the fillet welded portion, the leg length on the gusseted plate side ( d 2 ′ is 1/3 or more of the thickness t 2 of the gusset plate, the leg length d 2 ′, the leg length d 1 ′ on the side of the base plate, and the penetration length x ') And penetration angle [theta]' satisfy x '+ d 1 '> d 2 '/ sinθ', and at least one of the fillet welds is provided with a strike mark on the welded end portion of the base welded portion of the turning welded portion. It is.

(4) 상기 (3)에 기재된 면외 거싯 용접 조인트에서는, 상기 용입 각도(θ')가 30° 이상 75° 이하라도 좋다.(4) In the out-of-plane gusset welding joint as described in said (3), the said penetration angle (theta) 'may be 30 degrees or more and 75 degrees or less.

단, 거싯 플레이트의 길이 방향의 단면의 단부에 있어서, 용입 길이(x')는 거싯 플레이트측의 용접 지단부(7')로부터 베이스 플레이트로 내린 수선의 발인 점(C')으로부터 용접 루트부(8)까지의 길이이다. 용입 각도(θ')는 선분 7'8과 선분 8C'가 이루는 각도이다. 또한, 절결 높이(a)는 베이스 플레이트의 표면으로부터 거싯 플레이트의 절결부의 절결 위치(A)까지의 높이이다. 절결 길이(x)는 절결부를 형성하기 전의 거싯 플레이트에 있어서의 베이스 플레이트측의 길이 방향의 단부의 코너(C)로부터 절결부를 형성한 후의 거싯 플레이트에 있어서의 베이스 플레이트측의 길이 방향의 단부의 위치(B)까지의 길이이다. 절결 각도(θ)는 절결부의 선분 AB와 선분 BC가 이루는 각도이다.However, at the end of the cross section in the longitudinal direction of the gusset plate, the penetration length x 'is the weld root portion (from the point C' which is the starting point of the waterline lowered from the weld ground end portion 7 'on the gusset plate side to the base plate). 8) length. The penetration angle θ 'is an angle formed by line segment 7'8 and line segment 8C'. Further, the cutout height a is the height from the surface of the base plate to the cutout position A of the cutout portion of the gusset plate. The notch length x is the edge part of the longitudinal direction at the base plate side in the gusset plate after forming a notch from the corner C of the longitudinal direction edge part of the base plate side in a gusset plate before forming a notch. Is the length up to the position (B). The notch angle θ is an angle formed by the line segment AB and the line segment BC of the notched portion.

거싯 플레이트의 길이 방향 단부면의 베이스 플레이트측의 코너부를 절결하여, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하고, 이 거싯 플레이트를 베이스 플레이트에 필렛 용접하여 얻어진 용접 조인트에서는, 용접 루트부가, 거싯 플레이트에 절결을 형성하지 않는 경우의 용접 루트부보다도 거싯 플레이트의 길이 방향으로 확실하게 크게 용입되어, 스로트 두께를 크게 하는 것이 가능해진다. 또한, 이 용접 조인트에서는, 용접 루트부의 위치에 따라서 다리 길이를 조정하고 있으므로, 거싯 플레이트측의 다리 길이와 베이스 플레이트측의 다리 길이를 동일한 길이로 필렛 용접을 행하는 경우에 비해, 스로트 두께를 보다 크게 할 수 있다.In the weld joint obtained by notching the corner part of the base plate side of the longitudinal end surface of a gusset plate, forming a notch in a gusset plate, and fillet-welding this gusset plate to a base plate, a weld root part cuts off a gusset plate. It is possible to reliably penetrate larger in the longitudinal direction of the gusset plate than the weld route in the case of not forming, thereby increasing the throat thickness. Moreover, in this weld joint, since the leg length is adjusted according to the position of a welding root part, the throat thickness is compared with the case where fillet welding is performed with the leg length on the gusset plate side, and the leg length on the base plate side in the same length. I can make it big.

이와 같이, 종래의 용접 조인트에 비해 스로트 두께를 대략 25% 이상 크게 할 수 있으므로, 도 6a에 도시한 바와 같이, 돌림 용접부로의 응력의 집중이 완화되어, 용접 루트부로부터의 피로 파괴를 방지하여, 면외 거싯 용접 조인트의 돌림 용접부의 피로 강도를 대폭으로 향상시키는 것이 가능해진다.Thus, since the throat thickness can be increased by approximately 25% or more as compared with the conventional weld joint, as shown in Fig. 6A, the concentration of stress in the welding portion is alleviated, and the fatigue breakage from the weld root portion is prevented. In this way, it is possible to significantly improve the fatigue strength of the turning welding portion of the out-of-plane gusset welding joint.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 용접 후의 면외 거싯 용접 조인트를 모식적으로 도시하는 도 4b의 A-A 부분 단면도이다.
도 2는 본 실시 형태에 있어서의 타격 처리 후의 면외 거싯 용접 조인트를 모식적으로 도시하는 도 4d의 B-B 부분 단면도이다.
도 3은 본 실시 형태에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트의 다른 형태를 도시하는 부분 단면도이다.
도 4a는 본 실시 형태에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 4b는 본 실시 형태에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 4c는 본 실시 형태에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 4d는 본 실시 형태에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 5는 본 실시 형태에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트의 거싯 플레이트의 다른 형태를 도시하는 사시 모식도이다.
도 6a는 본 실시 형태에 있어서 반복 응력이 작용한 경우의 면외 거싯 용접 조인트의 돌림 용접부로의 응력의 집중 상황을 설명하는 단면 모식도이다.
도 6b는 반복 응력이 작용한 경우의 면외 거싯 용접 조인트의 돌림 용접부로의 응력의 집중 상황을 설명하는 단면 모식도이다.
도 6c는 반복 응력이 작용한 경우의 면외 거싯 용접 조인트의 돌림 용접부로의 응력의 집중 상황을 설명하는 단면 모식도이다.
도 7a는 종래의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 7b는 종래의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 7c는 종래의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 7d는 종래의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 순서를 도시하는 사시 모식도이다.
도 8은 스로트 두께 및 스로트 두께의 위치를 도시하는 단면 모식도이다.
1: is AA partial sectional drawing of FIG. 4B which shows typically the out-of-plane gusset welding joint after welding in one Embodiment of this invention.
FIG. 2: is BB partial sectional drawing of FIG. 4D which shows typically the out-of-plane gusset welding joint after the striking process in this embodiment.
3 is a partial cross-sectional view showing another embodiment of the out-of-plane gusseted welded joint in the present embodiment.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the out-of-plane gusset welding joint in this embodiment.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the out-of-plane gusset welding joint in this embodiment.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the out-of-plane gusset welding joint in this embodiment.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the out-of-plane gusset welding joint in this embodiment.
It is a perspective schematic diagram which shows another form of the gusset plate of the out-of-plane gusset welding joint in this embodiment.
FIG. 6A is a cross-sectional schematic diagram illustrating a concentration state of stress in a turning welding part of an out-of-plane gusset welded joint when a cyclic stress is applied in the present embodiment. FIG.
It is a cross-sectional schematic diagram explaining the concentration situation of the stress in the turning welding part of the out-of-plane gusset welding joint when a cyclic stress is applied.
It is a cross-sectional schematic diagram explaining the concentration situation of the stress in the turning welding part of the out-of-plane gusset welding joint when a cyclic stress is applied.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the conventional out-of-plane gusset welding joint.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the conventional out-of-plane gusset welding joint.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the conventional out-of-plane gusset welding joint.
It is a perspective schematic diagram which shows the manufacturing procedure of the conventional out-of-plane gusset welding joint.
8 is a schematic cross-sectional view showing the throat thickness and the position of the throat thickness.

이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1은 도 4b에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트(1)의 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 종단면, 즉 도 4b의 A-A 단면을 도시하는 모식도로, 용접 지단부(7)로의 타격 처리를 실시하기 전의 상태를 도시하고 있다. 도 2는 도 4d의 B-B 단면을 도시하는 모식도로, 용접 지단부(7)에 타격 처리를 실시하여 타격 처리 자국이 형성된 상태를 도시하고 있다.FIG. 1: is a schematic diagram which shows the longitudinal cross section of the gusset plate 3 of the out-of-plane gusset welding joint 1 in FIG. 4B, ie, AA cross section of FIG. 4B, and hits the welding edge part 7 with a welding process. The state before doing so is shown. FIG. 2: is a schematic diagram which shows the B-B cross section of FIG. 4D, and has shown the state in which the hit process mark was formed by performing the hit process to the weld toe part 7. FIG.

본 발명의 일 실시 형태에서는 용접 조인트의 피로 특성을 향상시키기 위해, 거싯 플레이트의 코너부에 절결부를 형성하여 큰 스로트 두께를 확보하여, 용접 루트부로의 반복 응력의 집중을 감소시키고 있다. 즉, 도 6a 및 도 6b로부터 알 수 있는 바와 같이, 스로트 두께가 커진다. 또한, 스로트 두께는 JIS Z 3001에 있어서, 필렛 용접의 단면의 루트[용접 루트부(8)]로부터 표면까지의 거리로 정의되어 있고, 도 8에 있어서의 거리(t)이다. 그로 인해, 용접 금속 표면과 모재 표면이 교차하는 용접 지단부(7, 7')의 위치나 용접 금속의 용입 형상에 따라서는, 용접 루트부(8)로부터 용접 금속 표면까지의 최단 거리가, 용접 루트부(8)와 용접 지단부(7)의 거리 또는 용접 루트부(8)와 용접 지단부(7')의 거리로 되는 경우가 있다. 즉, 용접 루트부(8)로부터 용접 금속(5)의 표면까지의 거리가 최소인 용접 금속(5)의 표면 상의 점 13(스로트 두께의 단부점)이 용접 지단부(7) 또는 용접 지단부(7')와 일치하는 경우가 있다.In one Embodiment of this invention, in order to improve the fatigue characteristic of a weld joint, the notch part is formed in the corner part of a gusset plate, ensuring a large throat thickness, and reducing the concentration of cyclic stress to a weld root part. That is, as can be seen from Figs. 6A and 6B, the throat thickness becomes large. In addition, throat thickness is defined in JIS Z 3001 as the distance from the root (welding root part 8) of the cross section of a fillet welding to the surface, and is the distance t in FIG. Therefore, the shortest distance from the welding root part 8 to the welding metal surface is welded depending on the position of the welding edge portions 7 and 7 'where the weld metal surface and the base material surface intersect, and the penetration shape of the weld metal. The distance between the root portion 8 and the weld end portion 7 or the distance between the weld root portion 8 and the weld edge portion 7 'may be set. That is, the point 13 (end point of throat thickness) on the surface of the weld metal 5 having the minimum distance from the weld root 8 to the surface of the weld metal 5 is the weld edge 7 or the weld edge. It may coincide with part 7 '.

도 1 및 도 2에 있어서, 다음과 같이 용접 금속(5)에 있어서의 각 점 및 각 치수를 정의한다. 베이스 플레이트(2)측의 용접 지단부(7)의 위치를 점 7, 거싯 플레이트(3)측의 용접 지단부(7')의 위치를 점 7', 용접 루트부(8)의 위치를 점 8, 거싯 플레이트(3)측의 용접 지단부(7')로부터 용접 전의 베이스 플레이트(2)의 표면(선분 78)으로 내린 수선의 발을 점(C')으로 정의한다. 또한, 용접 후의 용접 루트부(8)와 점(C')의 거리를 용입 길이(x')(㎜), 선분 7'8과 선분 8C'가 이루는 각도를 용입 각도(θ')(°), 선분 7C'의 크기를 베이스 플레이트(2)측의 다리 길이(d1')(㎜), 선분 7'C'의 크기를 거싯 플레이트(3)측의 다리 길이(d2')(㎜)로 정의한다. 또한, 다리 길이를 점(C')으로부터 필렛 용접의 지단[용접 지단부(7, 7')]까지의 거리로 정의하고 있다. 후술하는 바와 같이, 용접 조건, 다리 길이 등의 조건을 바꾸어 절결부(4)를 형성한 거싯 플레이트(3)를 베이스 플레이트(2)에 필렛 용접하여, 도 1에 도시한 바와 같은 용접 조인트(1)를 제작하였다. 이 용접 조인트(1)의 돌림 용접부(10)의 용접 지단부(7')에 초음파 타격 처리를 실시한 후, 피로 시험에 의해 도 2에 도시한 바와 같은 용접 조인트(1)의 피로 특성을 조사하였다. 또한, 베이스 플레이트(2)측의 다리 길이(d1')(㎜), 거싯 플레이트(3)측의 다리 길이(d2')(㎜), 용입 각도(θ')(°), 용입 길이(x')(㎜)의 각각과 피로 특성의 관계를 조사하였다. 또한, 돌림 용접부(10)는 돌림 용접에 의해 형성되는 용접부와 거싯 플레이트의 길이 방향의 단부면에 형성되는 용접부로 이루어진다.In FIG. 1 and FIG. 2, each point and each dimension in the weld metal 5 are defined as follows. The position of the welded edge 7 on the side of the base plate 2 is point 7, and the position of the welded edge 7 'on the gusseted plate 3 side is 7'. 8, the foot of the waterline which fell from the welding edge part 7 'of the gusset plate 3 side to the surface (line segment 78) of the base plate 2 before welding is defined as point C'. Further, the angle formed by the penetration length x '(mm), the line segment 7'8 and the line segment 8C' is determined by the distance between the welding root portion 8 and the point C 'after welding. , The length of the line segment 7C 'is the leg length (d 1 ') (mm) at the base plate 2 side, and the size of the line segment 7'C 'is the leg length (d 2 ') (mm) at the gusset plate 3 side. Defined as The leg length is defined as the distance from the point C 'to the end of the fillet welding (welding ends 7, 7'). As described later, the gusset plate 3 in which the cutout portion 4 was formed by changing conditions such as welding conditions and leg lengths is fillet welded to the base plate 2, and the weld joint 1 as shown in FIG. ) Was produced. After the ultrasonic impact treatment was performed on the weld end 7 'of the turning weld 10 of the weld joint 1, the fatigue characteristics of the weld joint 1 as shown in Fig. 2 were examined by a fatigue test. . Further, the base plate (2) side leg length (d 1 ') (㎜) , the gusset plate (3) side leg length (d 2 a'), (㎜), penetration angle (θ ') (°), the penetration length of the The relationship between each of (x ') (mm) and fatigue characteristics was investigated. In addition, the turning welding part 10 consists of the welding part formed by the turning welding, and the welding part formed in the end surface of the gusset plate in the longitudinal direction.

그 결과, 거싯 플레이트(3)에 절결부(4)를 형성하여 용접을 행함으로써 얻어진 용접 조인트(1)에서는, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하고 있지 않은 용접 조인트보다도 스로트 두께를 크게 할 수 있어, 피로 특성이 우수한 것을 알 수 있었다. 그러나, 다리 길이(d1')가 작은 경우, 스로트 두께부[용접 금속(5)이 가장 얇은 부분]의 단부점(도 8에 있어서의 점 13)이 거싯 플레이트(3)측으로부터 가장 피로 균열의 발생이 우려되는 베이스 플레이트(2)측의 용접 지단부(7)로 치우치는 경우가 있다. 그로 인해, 베이스 플레이트(2)측의 용접 지단부(7)의 피로 특성을 향상시키는 관점으로부터, 다리 길이(d1')를 작게 하는 것은 바람직하지 않은 것을 알 수 있었다.As a result, in the weld joint 1 obtained by forming the notch 4 in the gusset plate 3 and performing welding, the throat thickness can be made larger than the weld joint in which the notch is not formed in the gusset plate. It was found that the fatigue characteristics were excellent. However, when the leg length d 1 ′ is small, the end point (point 13 in FIG. 8) of the throat thickness portion (the portion where the welding metal 5 is the thinnest) is the most fatigued from the gusset plate 3 side. It may be biased by the weld toe part 7 on the side of the base plate 2 which may generate | occur | produce a crack. Accordingly, It is from the viewpoint of improving the fatigue property of the base plate (2) welded on the side of Gdansk portion 7, the reduced leg length (d 1 ') has been found that undesirable.

이로 인해, 본 실시 형태에서는, 용입 길이(x')와 다리 길이(d1')가, 하기 수학식 1을 만족시키도록, 용접 후의 베이스 플레이트(2)측의 용접 지단부(7)의 위치와 최저한의 용입량을 규정하고 있다. 이에 의해, 스로트 두께부의 단부점 13이 베이스 플레이트(2)측의 용접 지단부(7)로 되는 것을 피할 수 있어, 우수한 피로 특성을 확보할 수 있다.Thus, in the present embodiment, the position of the penetration length (x ') and the bridge length (d 1') are, to the welding of the equation (1) side of the base plate (2), so as to satisfy after welding Zidane section 7 And minimum penetration rates. As a result, it is possible to avoid the end point 13 of the throat thickness portion from becoming the weld toe portion 7 on the side of the base plate 2, thereby ensuring excellent fatigue characteristics.

Figure pct00001
Figure pct00001

또한, 용입 길이(x')와 다리 길이(d1')가, 하기 수학식 2를 만족시켜도 좋다.In addition, the penetration length (x ') and the bridge length (d 1') is or may even satisfies the following equation (2).

Figure pct00002
Figure pct00002

또한, 거싯 플레이트(3) 중으로의 용입[용융선(6)의 거싯 플레이트(3) 중으로의 이동]이 깊어질수록, 용입 각도(θ')가 작아지므로, 스로트 두께의 확보의 점에서 적합하다. 그러나, 예를 들어 미리 필요로 하는 개선 가공에 수고가 들거나, 용입을 확보하기 위해 복수의 용접 패스가 필요해지거나, 용접 전의 부재의 구속에 수고가 들기 때문에, 용접 작업 시간이 길어진다. 그로 인해, 용입 각도(θ')가 35° 내지 60°인 것이 바람직하다. 또한, 용입 각도(θ')가 75°를 초과하는 경우에는, 용입 길이(x')가 작으므로, 충분히 큰 스로트 두께를 확보하기 위해 다리 길이(d2')를 크게 할 필요가 있어, 다층 패딩 등의 용접 작업에 의한 수고가 든다.Further, the deeper the penetration (movement of the melting line 6 into the gusset plate 3) into the gusset plate 3, the smaller the penetration angle [theta] 'becomes, which is suitable in terms of securing the throat thickness. Do. However, for example, it takes a long time for improvement work required in advance, a plurality of welding passes are required to secure penetration, or labor is required for restraint of a member before welding, so that the welding work time becomes long. Therefore, it is preferable that penetration angle (theta) 'is 35 degrees-60 degrees. In addition, "in the case of more than the 75 °, the penetration length (x penetration angle (θ)") is therefore small, and it is necessary to increase the bridge length (d 2 ') in order to secure a sufficiently large throat thickness, It takes effort by welding work such as multilayer padding.

본 발명자들은 면외 거싯 용접 조인트의 피로 특성을 더욱 향상시키기 위해, 절결부를 형성한 거싯 플레이트를 구비하는 용접 조인트에 있어서의 다리 길이의 영향을 조사하였다. 즉, 절결부를 형성한 거싯 플레이트를 사용하여, 거싯 플레이트측의 용접 다리 길이(d2')를, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3배로부터 판 두께(t2)의 5/7배까지의 사이에서 변화시켜 필렛 용접을 행하여, 용접 조인트를 제작하였다. 또한, 수학식 1을 만족시키도록, 용입 각도(θ')를 30° 내지 75° 사이에서 변화시키고, 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')를 대략 일정하게 하였다. 이와 같이 하여 제작한 용접 조인트의 돌림 용접부의 용접 지단부에 피로 특성을 개선하기 위한 초음파 타격 처리를 실시한 후, 피로 시험에 의해 용접 조인트의 피로 특성을 조사하였다.In order to further improve the fatigue characteristics of the out-of-plane gusseted welded joint, the inventors investigated the influence of the leg length in the welded joint provided with the gusseted plate with the cutout. That is, using the gusset plate with the cutout, the weld leg length d 2 ′ on the gusset plate side is 5 times the plate thickness t 2 from 1/3 times the plate thickness t 2 of the gusset plate. The weld joint was produced by performing a fillet welding by changing between / 7 times. Moreover, in order to satisfy Formula (1), penetration angle (theta) 'was changed between 30 degrees-75 degrees, and the leg length (d 1 ') of the base plate side was made substantially constant. After the ultrasonic impact treatment for improving the fatigue characteristics at the welded end portions of the welded joints of the welded joints thus manufactured, the fatigue characteristics of the welded joints were examined by a fatigue test.

그 결과, 절결부를 형성한 거싯 플레이트를 사용한 용접 조인트에서는, 거싯 플레이트측의 다리 길이가 작으면, 도 6c에 도시한 바와 같이 스로트 두께부에 큰 응력이 흘러, 거싯 플레이트(3)측의 용접 지단부(7') 부근으로부터 피로 균열이 발생하거나, 용접 루트부(8)로부터 피로 균열이 발생하여 용접 금속(5)을 관통하는 경우가 있다. 그로 인해, 피로 특성을 향상시키는 점으로부터 거싯 플레이트측의 다리 길이를 작게 하는 것은, 바람직하지 않은 것이 판명되었다. 이로 인해, 거싯 플레이트측의 다리 길이에 대해 더욱 검토한 결과, 용접 금속의 스로트 두께부를 흐르는 응력을 저하시키기 위해 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')를, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상으로 함으로써, 피로 특성이 대폭으로 향상되는 것을 알 수 있었다.As a result, in the weld joint using the gusset plate in which the notch is formed, if the leg length on the gusset plate side is small, a large stress flows to the throat thickness portion as shown in Fig. 6C, and the gusset plate 3 side A fatigue crack may generate | occur | produce from the welding edge part 7 'vicinity, or a fatigue crack may generate | occur | produce from the welding root part 8, and may penetrate the weld metal 5. Therefore, it turned out that it is not desirable to make the leg length on the gusset plate side small from the point which improves a fatigue characteristic. For this reason, as a result of further examining the leg length on the gusset plate side, in order to reduce the stress flowing through the throat thickness portion of the weld metal, the leg length d 2 ′ on the gusset plate side is determined by the thickness of the gusset plate (t 2). By setting it as 1/3 or more of), it turned out that a fatigue characteristic improves significantly.

이로 인해, 본 실시 형태에 있어서는, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')는 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상이다. 본 실시 형태의 면외 거싯 용접 조인트에 있어서, 거싯 플레이트의 판 두께에 의해 거싯 플레이트측의 다리 길이를 결정함으로써, 스로트 두께부에서의 응력 집중을 완화시킬 수 있다. 그로 인해, 용접 지단부(7)로의 타격 처리에 의한 피로 특성의 개선 효과가 유효하게 발휘되어, 용접 조인트의 피로 특성을 대폭으로 향상시킬 수 있다. 또한, 거싯 플레이트의 치수를 고려하면, 다리 길이(d2')는 거싯 플레이트의 판 폭(w) 이하로 된다.Thus, in this embodiment, the length of the leg gusset plate side (d 2 ') is at least one-third of the thickness of the gusset plate (t 2). In the out-of-plane gusset welding joint of this embodiment, the stress concentration in the throat thickness portion can be alleviated by determining the leg length on the gusset plate side by the plate thickness of the gusset plate. Therefore, the improvement effect of the fatigue characteristic by the hitting process to the weld toe part 7 is exhibited effectively, and the fatigue characteristic of a weld joint can be improved significantly. In addition, taking into account the dimensions of the gusset plate, the leg length d 2 ′ is equal to or less than the plate width w of the gusset plate.

본 실시 형태의 면외 거싯 용접 조인트에 있어서, 상술한 바와 같이 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')와 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 관계를 규정하는 동시에, 용입 길이(x')와, 용입 각도(θ')와, 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2') 사이의 관계를 수학식 1로 규정하고 있다. 이들의 관계에 의해, 용접부의 스로트 두께를 충분히 확보하여, 스로트 두께부에서의 응력 집중을 완화시키고 있다. 또한, 돌림 용접부의 용접 지단부에 피로 특성을 개선하기 위한 초음파 충격 처리를 실시하여, 피로 특성을 향상시키고 있다. 또한, 응력 집중을 저감시키기 위해서는, 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')를 크게 하거나, 용접 지단부(7)의 형상을 미리 매끄럽게 마무리하는 것이 유효하다.In the out-of-plane gusset welding joint of the present embodiment, as described above, the relationship between the leg length d 2 ′ on the gusset plate side and the plate thickness t 2 of the gusset plate is defined, and the penetration length x 'and , The relationship between the penetration angle θ ', the leg length d 1 ′ on the base plate side, and the leg length d 2 ′ on the gusset plate side is defined by equation (1). By these relationships, the throat thickness of the weld portion is sufficiently secured, and the stress concentration in the throat thickness portion is alleviated. Moreover, the ultrasonic shock treatment for improving a fatigue characteristic is performed to the weld toe part of a torsion welding part, and the fatigue characteristic is improved. In addition, in order to reduce stress concentration, it is effective to increase the leg length d 1 ′ on the base plate side or to smoothly finish the shape of the weld end portion 7 in advance.

이하에 있어서, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 면외 거싯 용접 조인트의 효율적인 제작 방법을 설명한다.Below, the efficient manufacturing method of the out-of-plane gusset welding joint which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated.

도 4a 내지 도 4d는 본 실시 형태의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법의 수순을 모식적으로 설명하는 부분 사시도이다. 면외 거싯 용접 조인트(1)는 베이스 플레이트(2)[판 두께(t1)(㎜)]와 베이스 플레이트(2)의 표면 상에 필렛 용접된 거싯 플레이트(3)[판 두께(t2)(㎜)]를 구비한다. 또한, 베이스 플레이트(2)의 표면에 수직인 방향[베이스 플레이트(2)의 판 두께(t1)의 방향]과, 거싯 플레이트(3)의 판 폭(w)의 방향(높이 방향)이 일치하고 있다. 또한, 거싯 플레이트(3)의 판 폭(w)의 방향과 판 두께(t2)의 방향에 직교하는 방향이 거싯 플레이트(3)의 길이 방향이다. 이 길이 방향의 단부면에 있어서의 판 두께(t2)와 동일 방향의 변(구석)을 포함하는 부분이 거싯 플레이트(3)의 코너부이다.4A to 4D are partial perspective views schematically illustrating the procedure of the manufacturing method of the out-of-plane gusset welded joint of the present embodiment. The out-of-plane gusseted weld joint 1 is a base plate 2 (plate thickness t 1 (mm)) and a gusset plate 3 (plate thickness t 2 ) (fillet welded on the surface of the base plate 2 ). Mm)]. In addition, the direction (direction of the plate thickness t 1 of the base plate 2) perpendicular to the surface of the base plate 2 and the direction (height direction) of the plate width w of the gusset plate 3 coincide with each other. Doing. Further, the direction orthogonal to the direction of the plate width w of the gusset plate 3 and the direction of the plate thickness t 2 is the longitudinal direction of the gusset plate 3. The portion including the side (corner) of the plate thickness (t 2) in the same direction at the end face of the longitudinal direction is a corner of the gusset plate (3).

본 실시 형태의 면외 거싯 용접 조인트에 있어서, 직사각형의 거싯 플레이트(3)에는 그 베이스 플레이트(2)측의 코너부(각 구석부)가 높이[판 폭(w)] 방향으로 절결된 절결부(4)가 형성되어 있다(도 4a). 이 절결부(4)는 베이스 플레이트(2)에 대향하는 거싯 플레이트(3)의 코너부로부터 거싯 플레이트(3)의 높이 방향[거싯 플레이트(3)의 판 폭(w) 방향]으로 a(㎜), 또한 베이스 플레이트(2)에 대향하는 거싯 플레이트(3)의 코너부로부터 거싯 플레이트(3)의 길이 방향[거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 중심을 향하는 방향]으로 x(㎜)의 치수를 갖는다.In the out-of-plane gusset welding joint of the present embodiment, the rectangular gusset plate 3 has a cutout portion in which corner portions (each corner portion) on the side of the base plate 2 are cut out in the height (plate width w) direction ( 4) is formed (FIG. 4A). The cutout portion 4 is a (mm) in the height direction of the gusset plate 3 (in the plate width w direction of the gusset plate 3) from the corner portion of the gusset plate 3 opposite the base plate 2. ) And also the dimension of x (mm) in the longitudinal direction of the gusset plate 3 (direction toward the center of the longitudinal direction of the gusset plate 3) from the corner of the gusset plate 3 opposite the base plate 2. Has

절결부(4)를 갖는 거싯 플레이트(3)의 판 폭(w)의 방향의 단부면과 베이스 플레이트(2)의 표면이 대향하도록 거싯 플레이트가 베이스 플레이트(2) 상에 배치된다. 그 후, 절결부(4)를 갖는 거싯 플레이트(3)는 베이스 플레이트(2)에 필렛 용접된다. 그 결과, 거싯 플레이트(3)가 베이스 플레이트(2)와 대향하는 면의 주위(4변 근방)에 필렛 용접부(9)가 형성되고, 이 필렛 용접부(9) 중, 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 단부[도 4b에 도시되는 거싯 플레이트(3)의 우측의 단부]의 주위에는 돌림 용접부(10)가 형성된다(도 4b). 이와 같이 형성된 필렛 용접부(9) 중, 적어도 돌림 용접부(10)의 용접 지단부(7, 7')의 근방에, 예를 들어 초음파 충격 처리 장치(12)에 의해, 피로 특성을 개선시키는 타격 처리를 실시한다(도 4c). 그 결과, 용접 지단부(7, 7')에 타격 처리 자국(11)이 형성된다(도 4d).The gusset plate is arranged on the base plate 2 such that the end face in the direction of the plate width w of the gusset plate 3 with the cutout 4 and the surface of the base plate 2 face each other. Thereafter, the gusset plate 3 having the cutout 4 is fillet welded to the base plate 2. As a result, the fillet welding part 9 is formed in the circumference | surroundings (near 4 sides) of the surface in which the gusset plate 3 opposes the base plate 2, and the length of the gusset plate 3 among these fillet welding parts 9 is formed. A turning weld 10 is formed around the end of the direction (the end of the right side of the gusset plate 3 shown in FIG. 4B) (FIG. 4B). Of the fillet welds 9 formed in this manner, at least in the vicinity of the weld ends 7, 7 ′ of the torsion weld 10, for example, by the ultrasonic impact treatment apparatus 12, a blow treatment for improving fatigue characteristics. (FIG. 4C). As a result, the impact treatment mark 11 is formed in the weld toe portions 7 and 7 '(FIG. 4D).

면외 거싯 용접 조인트는 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 통상, 거싯 플레이트의 높이 방향의 길이[판 폭(w)]가 판 두께 방향의 길이[판 두께(t2)] 이상인 형상(t2≤w)을 갖고 있는 경우가 많다. 즉, 판 두께 방향의 단부면이 베이스 플레이트의 판면과 대향하도록 거싯 플레이트를 배치하고, 이 단부면의 주위(4변)를 베이스 플레이트에 필렛 용접하여 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같은 형상의 면외 거싯 용접 조인트를 형성하고 있다. 그로 인해, 도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같은 형상의 면외 거싯 용접 조인트를 예로 들어 설명한다.As shown in Figs. 4A to 4D, the out-of-plane gusset welded joint generally has a shape t in which the length in the height direction (plate width w) of the gusset plate is equal to or greater than the length in the thickness direction (plate thickness t 2 ). 2 <= w) in many cases. That is, the gusset plate is disposed so that the end face in the plate thickness direction faces the plate face of the base plate, and the circumference (four sides) of the end face is fillet welded to the base plate to have a shape as shown in FIGS. 4A to 4D. An out-of-plane gusseted weld joint is formed. Therefore, the out-of-plane gusset welding joint of the shape as shown to FIG. 4A-FIG. 4D is demonstrated as an example.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 거싯 플레이트의 형상은, 도 4a 내지 도 4d에서 도시된 바와 같은 형상(t2≤w)으로 한정되지 않는다. 예를 들어, 거싯 플레이트의 형상이 도 5에 도시된 바와 같은 형상(t2>w)이라도 좋다. 즉, 거싯 플레이트의 높이 방향의 길이[판 폭(w)]가 판 두께 방향의 길이[판 두께(t2)]보다도 작은 형상이라도 좋다.In the embodiment, the present invention is not limited to the shape of the gusset plate has a shape (t 2 ≤w) as shown in Figure 4a to Figure 4d. For example, the shape of the gusset plate may be a shape t 2 > w as shown in FIG. 5. That is, it may be the length of the height direction of the gusset plate - plate width (w)] is smaller than the length of the shape in the sheet thickness direction [plate thickness (t 2)].

또한, 돌림 용접부는 절결부를 갖는 거싯 플레이트의 코너부(판 두께 방향의 단부면의 4코너)에 형성된다. 여기서는, 설명을 간결하게 하기 위해, 거싯 플레이트의 길이 방향의 단부에 형성되는 돌림 용접부를 예로 들어 설명한다.Further, the turning welding portion is formed at the corner portion (four corners of the end face in the plate thickness direction) of the gusset plate having the cutout portion. Here, in order to simplify description, it demonstrates taking the turning welding part provided in the edge part of the gusset plate in the longitudinal direction as an example.

도 1은 도 4b에 있어서의 면외 거싯 용접 조인트(1)의 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 종단면을 도시하고 있다. 즉, 도 1은 도 4b의 A-A 단면을 도시하는 모식도로, 용접 지단부(7)로의 타격 처리를 실시하기 전의 상태를 도시하고 있다. 도 2는 도 4d의 B-B 단면을 도시하는 모식도로, 용접 지단부(7)에 피로 특성을 개선시키는 타격 처리를 실시한 후의 타격 처리 자국(11)이 형성된 상태를 도시하고 있다.FIG. 1 shows a longitudinal section in the longitudinal direction of the gusset plate 3 of the out-of-plane gusseted weld joint 1 in FIG. 4B. That is, FIG. 1: is a schematic diagram which shows the A-A cross section of FIG. 4B, and has shown the state before performing the hit process to the weld toe part 7. As shown in FIG. FIG. 2: is a schematic diagram which shows the B-B cross section of FIG. 4D, Comprising: The impact processing trace 11 after the impact treatment which improves a fatigue characteristic to the weld edge part 7 is formed.

도 1 및 도 4b에 도시한 바와 같이, 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 단부[돌림 용접부(10)가 형성되는 단부]의 코너부 중, 베이스 플레이트(2)측의 코너부가 절결되어 절결부(4)를 형성하고 있다. 이 절결부(4)는 용접 금속(5)에 의해 접합되는 면적을 크게 하여, 스로트 두께를 충분히 확보하기 위해 형성되어 있다.As shown in FIG. 1 and FIG. 4B, the corner portion on the side of the base plate 2 is cut out and cut out of the corner portion of the end portion in the longitudinal direction of the gusset plate 3 (the end portion at which the welding weld 10 is formed). (4) is formed. This notch part 4 is formed in order to enlarge the area joined by the welding metal 5, and to ensure the throat thickness fully.

도 1에 있어서, 필렛 용접 전의 절결부(4)에 있어서의 각 점 및 각 치수를 정의한다. 절결 전의 사각 형상의 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 단부의 베이스 플레이트(2)측의 코너를 코너(C)로 정의한다. 또한, 거싯 플레이트(3)측의 베이스 플레이트(2)의 표면으로부터 베이스 플레이트(2)의 높이 방향으로 절결 높이(a)(㎜) 이격된 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 단부면의 위치를 위치(A)로 정의한다. 즉, 도 1에 있어서의 위치(A)는 코너(C)로부터 거싯 플레이트(3)의 폭(w) 방향[베이스 플레이트(2)의 높이 방향]으로 절결 높이(a)(㎜) 이격된 위치이다. 또한, 거싯 플레이트(3)의 코너(C)로부터 거싯 플레이트(3)의 내측[거싯 플레이트(3)의 단부로부터 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 중심을 향하는 방향]으로 절결 길이(x)(㎜) 이격된 위치를 위치(B)로 정의한다. 또한, 위치(A)로부터 용접 전의 베이스 플레이트(2)의 표면(선분 78)으로 내린 수선의 발을 점(C")으로 정의한다. 이 점(C")과 위치(B) 사이의 거리를 외견의 절결 길이(x")라고 정의한다. 도 1에서는 위치(A), 위치(B) 및 코너(C)로 둘러싸인 삼각형의 범위가 판 두께 방향으로 절결되어, 절결부(4)를 형성하고 있다. 또한, 도 1에서는 절결 길이(x)와 외견의 절결 길이(x")는 일치하고 있다.In FIG. 1, each point and each dimension in the notch 4 before fillet welding are defined. The corner | corner on the side of the base plate 2 of the edge part of the longitudinal direction of the square gusset plate 3 before a notch is defined as the corner C. As shown in FIG. Further, the position of the end face in the longitudinal direction of the gusset plate 3 spaced apart from the surface of the base plate 2 on the gusset plate 3 side in the height direction of the base plate 2 in the cutout height a (mm) is shown. Defined by position (A). That is, the position A in FIG. 1 is a position spaced apart from the corner C in the width w direction of the gusset plate 3 (the height direction of the base plate 2) by the notch height a (mm). to be. Further, the cut length x from the corner C of the gusset plate 3 to the inner side of the gusset plate 3 (the direction from the end of the gusset plate 3 toward the center of the longitudinal direction of the gusset plate 3) ( Mm) A spaced position is defined as a position B. In addition, the foot of the waterline which fell from the position A to the surface (line segment 78) of the base plate 2 before welding is defined as point C ". The distance between this point C" and the position B is In Fig. 1, the range of triangles surrounded by the position A, the position B and the corner C is cut in the sheet thickness direction to form the cut portion 4. In Fig. 1, the notch length x coincides with the apparent notch length x ".

여기서, 도 1 및 도 2에 있어서는 코너(C)와 점(C')이 일치하고 있다. 즉, 절결 위치(A)로부터 용접 전의 베이스 플레이트(2)의 표면(선분 78)으로 내린 수선의 발과, 거싯 플레이트(3)측의 지단부(7')로부터 용접 전의 베이스 플레이트(2)의 표면(선분 78)으로 내린 수선의 발이, 포개진 동일한 위치로 도시되어 있다. 이 경우, 거싯 플레이트(3)의 길이 방향의 단부면이 베이스 플레이트(2)의 상면에 대해 직교하고 있다.Here, in FIG. 1 and FIG. 2, the corner C and the point C 'coincide. That is, the foot of the waterline which fell from the notch position A to the surface (line segment 78) of the base plate 2 before welding, and the base plate 2 of the base plate 2 before welding from the branch end 7 'of the gusset plate 3 side. The foot of the waterline lowered to the surface (line segment 78) is shown in the same position, superimposed. In this case, the end surface of the gusset plate 3 in the longitudinal direction is orthogonal to the upper surface of the base plate 2.

또한, 이 양자가 직교하지 않는 관계에 있는 경우가 있다. 예를 들어, 도 3에 모식적으로 도시하는 용접 조인트의 부분 단면도에서는, 절결 전의 거싯 플레이트(3)의 형상이 도 1에 도시되는 형상과 다르다. 이와 같이, 도 3에 도시한 바와 같은 사다리꼴 형상의 거싯 플레이트의 경우에는, 코너(C)와 점(C')의 위치가 다르다. 또한, 도 3 중 절결 길이(x)는 도 1 중의 절결 길이(x)에 비해 코너(C)와 점(C") 사이의 거리만큼 길어진다. 이하에 있어서는, 도 1의 면외 거싯 용접 조인트(1)의 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 스캘럽부의 필렛 용접의 경우에는, 절결 길이(x)가, 코너(C)와 점(C") 사이의 거리만큼 짧아진다.In addition, there may be a case in which these two are not orthogonal. For example, in the partial sectional view of the weld joint shown typically in FIG. 3, the shape of the gusset plate 3 before a notch differs from the shape shown in FIG. Thus, in the case of a trapezoidal gusset plate as shown in FIG. 3, the position of the corner C and the point C 'differ. In addition, the notch length x in FIG. 3 becomes longer by the distance between the corner C and the point C "compared with the notch length x in FIG. 1. In the following, the out-of-plane gusset weld joint of FIG. The case of 1) will be described as an example, and in the case of fillet welding of the scallop portion, the notch length x is shortened by the distance between the corner C and the point C ".

이 절결 높이(a)[위치(A)로부터 코너(C)까지의 길이]는 용접 조인트(1)의 거싯 플레이트(3)측의 예정 다리 길이(d2) 이하로 되도록 설정될 필요가 있다. 절결 높이(a)가 예정 다리 길이(d2)를 초과하면, 거싯 플레이트(3)측의 돌림 용접부에 용접 금속(5)으로 덮이지 않은 절결부가 남아, 건전한 용접부가 얻어지지 않을 가능성이 있다. 또한, 절결부(4)가 거싯 플레이트(3)에 형성되면 되므로, 절결 높이(a)의 하한을 특별히 규정하지 않는다. 그러나, 절결 높이(a)가 지나치게 작으면, 용접에 의해 접합되는 면적이 작아지므로, 피로 균열의 발생을 억제하는 효과가 저하된다. 거싯 플레이트(3)의 용접을 3패스 이하로 행하는 일반적인 경우에는, 절결 높이(a)가 거싯 플레이트(3)측의 예정 다리 길이(d2)의 80 내지 90%인 것이 바람직하다.This cutout height a (length from position A to corner C) needs to be set to be equal to or less than a predetermined leg length d 2 on the gusset plate 3 side of the weld joint 1. When the notch height a exceeds the predetermined leg length d 2 , there is a possibility that the notched part not covered with the welding metal 5 remains in the turning weld part on the gusset plate 3 side, and a healthy weld part may not be obtained. . In addition, since the notch 4 should just be formed in the gusset plate 3, the lower limit of notch height a is not specifically defined. However, when the notch height a is too small, the area joined by welding becomes small, and the effect which suppresses generation | occurrence | production of a fatigue crack falls. In the general case where welding of the gusset plate 3 is performed in three passes or less, it is preferable that the notch height a is 80 to 90% of the predetermined leg length d 2 on the gusset plate 3 side.

즉, 절결 높이(a)와 예정 다리 길이(d2)의 관계가 하기 수학식 3을 만족시킬 필요가 있고, 하기 수학식 4를 만족시키는 것이 바람직하다.That is, the relationship between the notch height a and the predetermined leg length d 2 needs to satisfy the following formula (3), and preferably the following formula (4).

Figure pct00003
Figure pct00003

Figure pct00004
Figure pct00004

또한, 절결 높이(a)와 거싯 플레이트(3)측의 다리 길이(d2')의 관계가 하기 수학식 5를 만족시킨다.Further, the relationship between the cutout height a and the leg length d 2 ′ on the gusset plate 3 side satisfies the following expression (5).

Figure pct00005
Figure pct00005

또한, 예정 다리 길이(d1, d2)는 필렛 용접 시의 목표로 하는 다리 길이이다.In addition, the predetermined leg lengths d 1 and d 2 are target leg lengths at the time of fillet welding.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 선분 AB와 선분 BC가 이루는 각도를 절결 각도(θ)로 정의한다. 이 절결 각도(θ)는 거싯 플레이트(3)의 절결부(4)의 절결면(S)과 용접 전의 베이스 플레이트(2)의 표면이 이루는 각도(절결면을 형성하는 선분과 용접 전의 베이스 플레이트의 상면을 형성하는 선분이 이루는 각도)이다. 절결 각도(θ)와 절결 길이(x)와 절결 높이(a) 사이의 관계는, 하기 수학식 6을 만족시키므로, 하기 수학식 7로부터, 하기 수학식 8이 도출된다.On the other hand, as shown in FIG. 1, the angle formed by the line segment AB and the line segment BC is defined as the notch angle θ. This cut angle θ is an angle between the cut surface S of the cutout portion 4 of the gusset plate 3 and the surface of the base plate 2 before welding (the line segment forming the cut surface and the base plate before welding). Angle formed by the line segments forming the upper surface). Since the relationship between the cutout angle θ, the cutout length x, and the cutout height a satisfies the following expression (6), the following expression (8) is derived from the following expression (7).

Figure pct00006
Figure pct00006

Figure pct00007
Figure pct00007

Figure pct00008
Figure pct00008

따라서, 상기 수학식 8을 만족시키도록 절결부(4)의 치수[절결 길이(x) 및 절결 각도(θ)]를 설정할 필요가 있다. 단, 도 3의 경우를 고려하면, 겉보기의 절결 길이(x")와 절결 각도(θ)가 하기 수학식 9를 만족시킬 필요가 있다.Therefore, it is necessary to set the dimensions (cut length x and cut angle θ) of the cutout portion 4 so as to satisfy the above expression (8). However, considering the case of Fig. 3, the apparent cut length x " and the cut angle θ need to satisfy the following expression (9).

Figure pct00009
Figure pct00009

절결 길이(x)(㎜)[또는, 겉보기의 절결 길이(x")]는 상기 관계를 만족시키면 되고, 특별히 규정되지 않는다. 그러나, 절결 길이(x)가 지나치게 길어지면, 절결 각도(θ)가 지나치게 작아진다. 그로 인해, 선분 AB와 선분 BC로 둘러싸이는 부분의 간극이, 위치(B)의 근방에서 특히 좁아져, 용접 시에 용접 와이어나 용접봉 등의 용접 재료를 보내는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 이 경우에는, 용접 금속이 위치(B)까지 충분히 전해지지 않게 되어, 용접 금속의 충전 부족이나 용입 부족 등의 용접 불량이 발생하기 쉬워질 가능성이 있다.The notch length x (mm) (or the apparent notch length x ") should just satisfy | fill the said relationship, and is not specifically prescribed. However, if the notch length x becomes too long, the notch angle (theta) As a result, the gap between the line segment AB and the portion surrounded by the line segment BC is particularly narrow in the vicinity of the position B, which makes it difficult to send a welding material such as a welding wire or a welding rod during welding. In this case, the weld metal is not sufficiently delivered to the position B, and there is a possibility that welding defects such as insufficient filling of the weld metal and insufficient penetration are likely to occur.

또한, 절결 각도(θ)가 커지면, 절결 길이(x)가 짧아져, 절결부의 표면적이 작아진다. 그로 인해, 용접에 의해 접합하는 면적을 크게 하여, 루트부에 발생하는 응력을 저감시키는 절결부(4)의 효과가 작아진다.In addition, when the notch angle (theta) becomes large, the notch length x becomes short and the surface area of a notch part becomes small. Therefore, the effect of the notch part 4 which enlarges the area joined by welding and reduces the stress which arises in a root part becomes small.

따라서, 용접에 의해 접합하는 면적을 크게 하기 위해서는, x가 상기 수학식 1을 만족시키는 범위에서, 용접 불량이 발생하지 않고 절결 면적을 크게 확보할 수 있도록 절결 각도(θ)와 절결 길이(x)를 선정하면 된다.Therefore, in order to enlarge the area joined by welding, in the range which x satisfy | fills the said Formula (1), a notch angle (theta) and a notch length (x) so that a weld area may be largely secured and a notch area may be secured. Select.

또한, 다리 길이(d1')는 용접 지단부(7)의 응력 집중을 작게 하기 위해 가능한 한 큰 것이 바람직하다. 또한, 용접 지단부(7 및 7')는 그 후의 초음파 타격 처리를 용이하게 하기 위해, 가능한 한 매끄럽게 용접되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the leg length d 1 ′ is as large as possible in order to reduce the stress concentration of the weld end 7. In addition, the weld ends 7 and 7 'are preferably welded as smoothly as possible in order to facilitate the subsequent ultrasonic striking treatment.

본 발명자들은 절결 높이(a), 절결 각도(θ), 절결 길이(x) 중 적어도 1개의 조건이 다르도록 절결부를 형성한 각종 거싯 플레이트를 준비하여, 일정한 예정 다리 길이(d2)의 필렛 용접에 의해 용접 조인트를 제작하였다. 이 용접 조인트의 돌림 용접부의 용접 지단부에 초음파 타격 처리를 행한 후, 피로 시험에 의해 피로 특성을 조사하였다. 그 결과, 절결 각도(θ)가 80° 이하이고, 용접 조인트의 피로 특성을 확실하게 향상시킬 수 있었다. 그로 인해, 절결부의 절결 각도(θ)는 80° 이하이다. 또한, 절결 각도(θ)의 하한은 특별히 제한되지 않는다. 절결 각도(θ)가 45° 이상에서는, 베이스 플레이트와 거싯 플레이트 사이의 간극(절결부의 간극)이 충분하므로, 용접 루트부에 용접 와이어를 확실하게 도달시킬 수 있었다. 이 경우, 충분한 용입을 비교적 단시간에 효율적이고 안정적으로 얻을 수 있었다. 또한, 절결 각도(θ)가 75°이하에서는, 절결 길이(x)와 스로트 두께를 충분히 확보할 수 있다. 이 경우에는, 용접 조인트의 피로 특성이 충분히 향상되었다. 따라서, 절결 각도(θ)는 45° 이상 75° 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 이 절결 각도(θ)는 50° 이상 70° 이하이다.The present inventors prepared various gusset plates in which cutouts were formed so that at least one condition among cutout height a, cutout angle θ, and cutout length x was different, the fillet having a predetermined predetermined leg length d 2 was prepared. The weld joint was produced by welding. After the ultrasonic striking treatment was performed on the weld edge of the welded portion of the weld joint, the fatigue characteristics were examined by a fatigue test. As a result, the notch angle (theta) was 80 degrees or less, and the fatigue characteristic of the weld joint could be improved reliably. Therefore, the notch angle (theta) of a notch part is 80 degrees or less. In addition, the minimum of cutout angle (theta) is not specifically limited. When the notch angle (theta) is 45 degrees or more, since the clearance gap (gap of notch) between a base plate and a gusset plate was enough, the welding wire could be reached reliably to a welding route part. In this case, sufficient penetration could be obtained efficiently and stably in a comparatively short time. Moreover, when notch angle (theta) is 75 degrees or less, the notch length x and throat thickness can be ensured enough. In this case, the fatigue property of a weld joint fully improved. Therefore, it is preferable that cutout angle (theta) is 45 degrees or more and 75 degrees or less. More preferably, this notch angle (theta) is 50 degrees or more and 70 degrees or less.

이상과 같이, 돌림 용접이 실시되는 거싯 플레이트의 길이 방향의 단부에 절결부를 형성하여 필렛 용접함으로써, 절결을 형성하지 않은 경우에 비해 필렛 용접의 용접 루트부를 용접 지단부로부터 이격할 수 있어, 스로트 두께를 증가시킬 수 있다. 그 결과, 반복 응력에 의한 힘의 흐름이, 용접 루트부에 집중되는 것을 완화시킬 수 있어, 용접 조인트의 피로 특성을 향상시킬 수 있다(도 6a 참조). 상술한 바와 같이 필렛 용접부에 용입 부족 등의 용접 불량이 발생하는 경우가 없도록, 통상 충분한 용입을 확보하면서 용접을 행한다. 본 실시 형태에 있어서도, 용접 루트부인 위치(B)(도 1, 도 2 참조)를 포함하는 부분에 용입 부족 등의 용접 불량이 발생하지 않도록, 충분한 용입을 확보하면서 용접을 행한다.As described above, by forming a cutout at the end portion in the longitudinal direction of the gusset plate subjected to the turning welding and fillet welding, the weld root portion of the fillet welding can be spaced apart from the weld end portion, as compared with the case where no cutout is formed. Lot thickness can be increased. As a result, it is possible to alleviate the concentration of the force flow due to the cyclic stress in the weld root portion, and improve the fatigue property of the weld joint (see FIG. 6A). As mentioned above, welding is normally performed while ensuring sufficient penetration so that welding defects, such as insufficient penetration, may not arise in a fillet welding part. Also in this embodiment, welding is performed, ensuring sufficient penetration so that welding defects, such as a penetration shortage, may not generate | occur | produce in the part containing position B (refer FIG. 1, FIG. 2) which is a welding route part.

전술한 바와 같이, 용입 길이(x')와 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')가, 상기 수학식 1을 만족시키도록, 다리 길이(d1',d2')와 용입 각도(θ')를 감안하여 용접을 행한다. 그 결과, 용접 후의 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 최저한의 용입량을 확보할 수 있다. 따라서, 스로트 두께의 가장 얇은 부분이 베이스 플레이트측의 지단부로 되는 것을 피할 수 있어, 우수한 피로 특성을 확보할 수 있다.As described above, the leg lengths d 1 ′, d 2 ′ and the penetration angle θ are such that the penetration length x 'and the leg length d 1 ′ on the base plate side satisfy the above expression ( 1 ). The welding is carried out in consideration of '). As a result, the minimum penetration amount can be ensured in the weld toe part on the base plate side after welding. Therefore, the thinnest part of the throat thickness can be avoided to be the end portion of the base plate side, and excellent fatigue characteristics can be secured.

또한, 다리 길이(d1',d2')는 각각 예정 다리 길이(d1, d2)에 대해, 하기 수학식 10 및 수학식 11을 만족시킨다.Further, the leg lengths d 1 ′, d 2 ′ satisfy the following equations (10) and (11) for the predetermined leg lengths (d 1 , d 2 ), respectively.

Figure pct00010
Figure pct00010

Figure pct00011
Figure pct00011

상기와 같이 절결부를 형성함으로써, 상기 수학식 1을 만족시키는 용접 조인트를 효율적으로 제작하는 것이 가능해진다.By forming a notch as mentioned above, it becomes possible to manufacture the weld joint which satisfy | fills said Formula (1) efficiently.

본 발명자들은, 전술한 바와 같이 면외 거싯 용접 조인트의 피로 특성을 더욱 향상시키기 위해, 절결부를 형성한 거싯 플레이트를 사용하여 필렛 용접부에 있어서의 다리 길이(d1', d2')의 영향을 조사하였다. 그 결과, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가 작으면, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)에 대해 스로트 두께가 작아지므로, 스로트 두께부에서의 응력이 높아지는 것을 발견하였다. 또한, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')를, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상으로 함으로써, 용접 조인트의 피로 특성이 대폭으로 향상되는 것을 발견하였다.In order to further improve the fatigue characteristics of the out-of-plane gusset welded joint as described above, the inventors have used the gusset plate having the cutout to influence the influence of the leg lengths d 1 ′, d 2 ′ in the fillet welds. Investigate. As a result, when the leg length d 2 ′ on the gusset plate side is small, the throat thickness decreases with respect to the plate thickness t 2 of the gusset plate, so that the stress at the throat thickness portion is found to be high. In addition, it was found that the fatigue property of the weld joint is greatly improved by setting the leg length d 2 ′ on the gusset plate side to 1/3 or more of the plate thickness t 2 of the gusset plate.

이로 인해, 본 실시 형태의 용접 조인트의 제작 방법에 있어서는, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상(하기 수학식 12)으로 되도록 용접을 행한다. 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')와 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 관계를 제어함으로써, 더욱 충분한 스로트 두께를 확보할 수 있으므로, 용접 루트부의 발생 응력을 저하시켜, 용접 조인트의 피로 특성을 대폭으로 향상시킬 수 있다.For this reason, in the manufacturing method of the weld joint of this embodiment, the leg length d 2 ′ on the gusset plate side is equal to or greater than 1/3 of the plate thickness t 2 of the gusset plate (Equation 12 below). Weld. By controlling the relationship between the leg length d 2 ′ on the gusset plate side and the plate thickness t 2 of the gusset plate, a more sufficient throat thickness can be ensured, thereby reducing the stress generated at the weld root portion, Fatigue properties can be significantly improved.

Figure pct00012
Figure pct00012

또한, 통상의 용접에서는, 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가 대략 동등한 길이인 경우가 많다. 그러나, 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')가, 상술한 수학식 1을 만족시키고, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 상기 수학식 1 및 상기 수학식 12를 만족시킬 필요가 있다.In normal welding, the leg length d 1 ′ on the base plate side and the leg length d 2 ′ on the gusset plate side are often substantially equal lengths. However, the leg length d 1 ′ on the base plate side satisfies Equation 1 described above, and the leg length d 2 ′ on the gusset plate side satisfies Equation 1 and Equation 12 above. There is.

상술한 바와 같이, 본 실시 형태의 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법에 있어서는, 거싯 플레이트에 소정의 절결부를 형성하여, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상으로 되도록, 또한 수학식 1을 만족시키도록, 충분한 용입을 얻으면서 필렛 용접을 행한다.As described above, in, the gusset to form the desired cut-out in the plate, the plate thickness of the gusset plate leg gusset plate side (d 2 ') in the production method of this embodiment of the out-of-plane gusset welded joint (t 2 Fillet welding is performed while obtaining sufficient penetration so that it becomes 1/3 or more of () and satisfy | fills Formula (1).

또한, 거싯 플레이트의 절결 각도(θ)가 45° 이상 75° 이하로 되도록 절결부를 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 충분한 용입이 얻어지도록 용접함으로써, 용입각(θ')이 30° 이상 75° 이하인 필렛 용접부가 얻어지는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to form a notch so that the notch angle (theta) of a gusset plate may be 45 degree or more and 75 degrees or less. Moreover, it is preferable to obtain the fillet weld part whose penetration angle (theta) 'is 30 degrees or more and 75 degrees or less by welding so that sufficient penetration may be obtained.

이와 같이, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하여, 용입을 충분히 확보하면서 용접함으로써, 용접 금속에 의해 접합되는 각 부재의 단면적이 증가하여, 스로트 두께를 크게 확보할 수 있다. 그로 인해, 용접 루트부에 발생하는 응력을 저하시켜, 효율적으로 용접 조인트의 피로 특성을 크게 향상시킬 수 있다.Thus, by forming a notch in a gusset plate and welding while ensuring sufficient penetration, the cross-sectional area of each member joined by the weld metal increases, and the throat thickness can be largely secured. Therefore, the stress which generate | occur | produces in a welding root part can be reduced, and the fatigue characteristic of a weld joint can be improved significantly.

다음에, 본 실시 형태의 용접 조인트에 있어서는, 상기와 같이 형성된 필렛 용접부 중, 적어도 돌림 용접부의 용접 지단부에, 용접 지단부 자체의 피로 특성을 개선시키는 타격 처리를 실시한다.Next, in the weld joint of the present embodiment, at least the weld end portion of the turning weld portion among the fillet welds formed as described above is subjected to a blow treatment to improve the fatigue characteristics of the weld edge portion itself.

이 타격 처리는 반복 응력이 가해졌을 때에 피로 균열이 발생하기 쉬운 돌림 용접부의 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 적어도 실시될 필요가 있다. 그러나, 돌림 용접부 또는 필렛 용접부의 모든 용접 지단부에 타격 처리를 실시해도 된다.This striking treatment needs to be carried out at least on the weld toe portion on the base plate side of the torsion welded portion that is prone to fatigue cracking when cyclic stress is applied. However, the impact treatment may be applied to all the weld ends of the turning welded portion or the fillet welded portion.

피로 특성을 개선시키는 타격 처리는 쇼트 피닝, 해머 피닝 등의 피닝 처리라도 좋다. 이 타격 처리의 방법은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 타격 처리 전의 용접 지단부의 지단 라인의 위치를 판별할 수 없을 정도까지 용접 지단부를 타격하고, 용접 지단부에 매끄러운 골부를 형성시켜, 소성 유동에 의해 압축 잔류 응력을 부여할 수 있으면 된다.The blow treatment for improving the fatigue characteristics may be a peening treatment such as shot peening or hammer peening. The method of this hitting process is not specifically limited. That is, it is only necessary to hit the weld end portion to the extent that the position of the edge line of the weld edge portion before the striking treatment cannot be discriminated, to form a smooth valley portion in the weld edge portion, and to provide a compressive residual stress by plastic flow.

그러나, 초음파 충격 처리 장치에 의한 타격 처리(UIT 처리)가 효율적이므로 바람직하다. 용접 지단부로의 이 UIT 충격 처리의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 이 경우, 재료(부재)에 필요로 하는 피로 특성에 따라서 적절한 UIT 충격 처리를 행하는 것이 바람직하다.However, the hitting treatment (UIT treatment) by the ultrasonic impact treatment apparatus is preferable because it is efficient. The conditions of this UIT impact treatment to a weld toe part are not specifically limited. In this case, it is preferable to perform an appropriate UIT impact treatment in accordance with the fatigue characteristics required for the material (member).

이하에 있어서는, 타격 처리를 초음파 충격 장치에 의해 실시하는 경우(UIT 처리)에 대해 예시한다. 타격 처리에서는, 용접 지단부의 용접선에 수직인 단면에 있어서의 곡률 반경(r)이 1.0㎜ 이상 10.0㎜ 이하이고, 강재(베이스 플레이트 또는 거싯 플레이트) 표면으로부터 강재의 두께 방향으로의 깊이(f)가 0.05㎜ 이상 1.0㎜ 이하인 초음파 충격 자국(11)을 형성시키는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 이 깊이(f)는 0.1㎜ 이상 0.4㎜ 이하이다.Below, the case where a hit process is performed by an ultrasonic impact apparatus (UIT process) is illustrated. In the striking treatment, the radius of curvature r in the cross section perpendicular to the weld line of the weld edge is 1.0 mm or more and 10.0 mm or less, and the depth f in the thickness direction of the steel material from the steel (base plate or gusset plate) surface is determined. It is preferable to form the ultrasonic impact trace 11 which is 0.05 mm or more and 1.0 mm or less. More preferably, this depth f is 0.1 mm or more and 0.4 mm or less.

타격 처리 자국(초음파 충격 자국)(11)의 곡률 반경(r)이 1.0㎜ 이상에서는, 필렛 용접부로의 응력 집중을 충분히 완화시킬 수 있다. 또한, 이 곡률 반경(r)이 10.0㎜ 이하에서는, 곡률 반경(r)의 증가와 함께 응력 집중을 완화시키는 효과가 증가한다. 이 경우, 용접 조인트의 내피로 특성을 더욱 향상시킬 수 있다. 이 곡률 반경(r)은 처리 시간을 고려하여 적절하게 결정할 수 있다. 또한, 타격 처리 자국(초음파 충격 자국)(11)은, 통상, 용접 지단부(7, 7')를 중심으로 하여 형성된다. 그러나, 타격 처리 자국(초음파 충격 자국)(11)은 용접 금속(5) 및 용접 열영향부 중 적어도 일부를 포함하도록 형성되는 것이 바람직하다. 그로 인해, 타격 처리 자국(11)을 형성시키는 위치를 감안하여 초음파 충격 위치 및 초음파 충격 자국의 곡률 반경(r)을 선정하는 것이 바람직하다.When the radius of curvature r of the impact treatment mark 11 (ultrasound impact mark) 11 is 1.0 mm or more, stress concentration to the fillet weld can be sufficiently relaxed. Moreover, when this radius of curvature r is 10.0 mm or less, the effect of relieving stress concentration increases with the increase of the radius of curvature r. In this case, the fatigue resistance of the weld joint can be further improved. This radius of curvature r can be appropriately determined in consideration of the processing time. In addition, the striking process mark (ultrasound impact mark) 11 is normally formed centering on the welding edge parts 7 and 7 '. However, it is preferable that the hit treatment mark (ultrasound impact mark) 11 is formed to include at least a part of the weld metal 5 and the weld heat affected zone. Therefore, it is preferable to select the ultrasonic impact position and the curvature radius r of the ultrasonic impact trace in consideration of the position at which the impact treatment trace 11 is formed.

또한, 베이스 플레이트(2) 또는 거싯 플레이트(3)로의 타격 처리 자국(초음파 충격 자국)(11)의 깊이(f)가 1.0㎜ 이하이면, 이 깊이(f)의 증가와 함께, 용접 지단부(7) 근방의 인장 잔류 응력을 해방하는 효과, 혹은 압축 잔류 응력을 부여하는 효과가 증가한다. 그로 인해, 용접 조인트의 내피로 특성의 대폭적인 향상을 기대할 수 있다. 또한, 깊이(f)를 크게 하면, 충분한 시간이 필요해지므로, 효율을 고려하여 깊이(f)를 결정한다. 따라서, 초음파 충격 자국(11)의 깊이(f)는 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 초음파 충격 자국(11)의 깊이(f)는 특별히 제한되지 않는다. 타격 처리 전의 용접 지단부의 지단 라인의 위치를 판별할 수 없는 양으로서, 예를 들어, 초음파 충격 자국(11)의 깊이(f)는 0.05㎜ 이상이라도 좋다.In addition, when the depth f of the hit treatment mark (ultrasound impact mark) 11 to the base plate 2 or the gusset plate 3 is 1.0 mm or less, the weld edge portion (with the increase of the depth f) is increased. 7) The effect of releasing tensile residual stress in the vicinity or giving compressive residual stress increases. Therefore, a significant improvement in the fatigue resistance of the weld joint can be expected. In addition, when the depth f is increased, sufficient time is required, so the depth f is determined in consideration of the efficiency. Therefore, it is preferable that the depth f of the ultrasonic impact trace 11 is 1.0 mm or less. In addition, the depth f of the ultrasonic impact marks 11 is not particularly limited. As a quantity which cannot determine the position of the edge line of the weld toe part before a hitting process, the depth f of the ultrasonic impact trace 11 may be 0.05 mm or more, for example.

또한, 초음파 충격 처리를 실시하기 위한 초음파 충격 장치(12)는, 예를 들어 전술한 특허 문헌 1 내지 3에 개시되어 있는 장치를 사용할 수 있다. 형성시키는 초음파 충격 자국(11)의 형상 등의 조건을 감안하여 초음파 충격 장치(12)의 진동 단자(핀)의 형상을 선정할 수 있다.In addition, the apparatus disclosed in the above-mentioned patent documents 1-3 can be used for the ultrasonic impact apparatus 12 for performing an ultrasonic impact treatment. The shape of the vibration terminal (pin) of the ultrasonic impact apparatus 12 can be selected in consideration of conditions, such as the shape of the ultrasonic impact trace 11 to form.

예를 들어, 초음파 충격 장치(12)의 선단의 축 방향 단면의 곡률 반경을 1.0㎜ 이상 10㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 이 선단의 형상은 타격 처리 후의 초음파 충격 자국(11)의 형상으로 된다. 그로 인해, 이 곡률 반경이 지나치게 작으면, 절결 형상의 홈이 용접 지단부에 형성되어, 응력 집중이 높아진다. 한편, 곡률 반경이 지나치게 크면, 용접 비드의 형상에 따라서는 타격 처리에 의해 용접 지단부를 타격해도 소정의 곡률 반경(r)의 초음파 충격 자국(11)을 형성시키는 것이 곤란하다. 따라서, 확실하게 소정의 곡률 반경(r)의 초음파 충격 자국을 형성하기 위해서는, 초음파 충격 장치(12)의 선단의 축 방향 단면의 곡률 반경이 1.0㎜ 이상 10㎜ 이하인 것이 바람직하다. 또한, 이 곡률 반경은 1.5㎜ 이상 5.0㎜ 이하인 것이 더욱 바람직하다.For example, it is preferable to make the curvature radius of the axial cross section of the front end of the ultrasonic impact apparatus 12 into 1.0 mm or more and 10 mm or less. The shape of this tip becomes the shape of the ultrasonic impact trace 11 after the striking process. Therefore, when this radius of curvature is too small, a notch-shaped groove is formed in the weld end portion, whereby the stress concentration becomes high. On the other hand, if the radius of curvature is too large, it is difficult to form the ultrasonic impact marks 11 of a predetermined radius of curvature r even if the weld end is hit by the striking treatment depending on the shape of the weld bead. Therefore, in order to reliably form the ultrasonic impact trace of predetermined curvature radius r, it is preferable that the curvature radius of the axial cross section of the front-end | tip of the ultrasonic impact apparatus 12 is 1.0 mm or more and 10 mm or less. Moreover, it is more preferable that this radius of curvature is 1.5 mm or more and 5.0 mm or less.

초음파 충격 처리의 조건에 대해서도, 용도에 필요로 하는 피로 특성에 따라서 적절하게 선택하면 된다. 그로 인해, 초음파 충격 처리의 조건은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 진동 단자를 20㎑ 이상 50㎑ 이하의 주파수로 진동시켜, 0.01㎾ 이상 4㎾ 이하의 일률로 초음파 충격을 실시하는 것이 바람직하다. 그러나, 반드시 초음파 진동에 의해 타격할 필요는 없으므로, 20㎑ 이하의 저주파수 또는 불연속인 주기로 타격해도 좋다. 이에 의해, 용접 지단부의 표면의 금속이 소성 유동하고, 필렛 용접부의 냉각에 수반하여 형성되는 인장 잔류 응력을 해방하여, 압축의 잔류 응력장을 형성시킬 수 있다. 또한, 가공에 의해 발생한 열이 용접 지단부의 표면으로부터 유실되지 않는 단열 상태에서 반복해서 초음파 충격 처리를 부여함으로써, 열간 단조와 동일한 작용을 용접 지단부 근방에 부여할 수 있다. 그 결과, 용접 지단부 근방의 결정 조직이 미세화되어, 용접 조인트의 피로 특성이 개선된다.What is necessary is just to select suitably the conditions of an ultrasonic shock treatment according to the fatigue characteristic required for a use. Therefore, the conditions of the ultrasonic shock treatment are not particularly limited. For example, it is preferable to vibrate a vibration terminal at the frequency of 20 Hz or more and 50 Hz or less, and to give an ultrasonic shock at the uniformity of 0.01 Hz or more and 4 Hz or less. However, since it is not necessary to strike by ultrasonic vibration, you may strike with low frequency or discontinuous period of 20 Hz or less. Thereby, the metal of the surface of a weld toe part plastic-flows, and releases the tensile residual stress formed with cooling of a fillet weld part, and can form a compressive residual stress field. Further, by repeatedly applying the ultrasonic impact treatment in a heat-insulated state in which heat generated by processing is not lost from the surface of the weld toe portion, the same action as that of hot forging can be given to the vicinity of the weld toe portion. As a result, the crystal structure near the weld edge is refined, and the fatigue property of the weld joint is improved.

(실시예)(Example)

베이스 플레이트에는 JIS G3106에 기재된 강종 JIS SM490B의 강판(판 두께 14㎜×폭 50㎜×길이 500㎜)을 사용하였다. 또한, 거싯 플레이트에는 베이스 플레이트와 동일 강종의 강판(판 두께 14㎜×폭 50㎜×길이 100㎜)을 사용하였다. 이 거싯 플레이트를, 도 4a에 도시한 바와 같이 베이스 플레이트 상에 배치하였다. 즉, 거싯 플레이트의 길이 방향과 베이스 플레이트(2)의 길이 방향을 일치시켜, 거싯 플레이트의 폭 방향과 베이스 플레이트의 상면에 수직인 방향을 일치시켰다. 또한, 베이스 플레이트의 길이 방향 및 폭 방향의 대략 중앙부(상면의 중심부)에 거싯 플레이트가 배치되었다.The steel plate (plate thickness 14mm x width 50mm x length 500mm) of the steel grade JIS SM490B described in JIS G3106 was used for the base plate. In addition, the steel plate (plate thickness 14mm x width 50mm x length 100mm) of the same steel grade was used for the gusset plate. This gusset plate was placed on the base plate as shown in FIG. 4A. That is, the longitudinal direction of the gusset plate and the longitudinal direction of the base plate 2 were matched to match the width direction of the gusset plate and the direction perpendicular to the upper surface of the base plate. Moreover, the gusset plate was arrange | positioned in the substantially center part (center part of upper surface) of the longitudinal direction and the width direction of a base plate.

상술한 바와 같이 배치된 거싯 플레이트를 베이스 플레이트에 필렛 용접하여 면외 거싯 용접 조인트의 시험체를 제작하였다. 또한, 베이스 플레이트의 상면의 거싯 플레이트와 동일한 거싯 플레이트를, 베이스 플레이트의 하면에도 설치하였다(도시하지 않음). 이 하면의 거싯 플레이트의 위치는 상면의 거싯 플레이트의 위치와 동일한 위치였다. 면외 거싯 용접 조인트의 시험체를 20체 제작하고, 이들 20체 중, 16체에 대해서는, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하였다. 또한, 이들 16체 중, 2체에 대해서는, 베이스 플레이트와 동일 강종이고, 다른 14체의 거싯 플레이트보다도 판 두께가 두꺼운 강판(판 두께 20㎜×폭 50㎜×길이 100㎜)을 거싯 플레이트로서 사용하였다. 또한, 절결부를 거싯 플레이트에 형성하지 않은 4체의 시험체는, 도 7b에 도시한 바와 같이 종래예의 면외 거싯 용접 조인트 시험체이다.The gusset plate arranged as mentioned above was fillet-welded to the base plate, and the test body of the out-of-plane gusset welded joint was produced. In addition, the same gusset plate as the gusset plate on the upper surface of the base plate was also provided on the lower surface of the base plate (not shown). The position of the gusset plate of this lower surface was the same position as the position of the gusset plate of the upper surface. 20 test bodies of the out-of-plane gusset welded joint were produced, and, among these 20 bodies, about 16 bodies, the notch part was formed in the gusset plate. In addition, among these 16 bodies, about 2 bodies are the same steel grade as a base plate, and the steel plate (plate thickness 20mm x width 50mm x length 100mm) thicker than other 14 gusset plates is used as a gusset plate. It was. In addition, the four test bodies which did not form a notch in a gusset plate are the out-of-plane gusset welding joint test bodies of a prior art example, as shown to FIG. 7B.

상기의 시험체 중, 16체의 시험체에 대해서는, 거싯 플레이트의 길이 방향의 양단부의 베이스 플레이트측의 코너부를 일부 절결하여, 절결부(4)를 형성하였다. 이때, 수학식 3을 만족시키도록 절결 높이(a)와 예정 다리 길이(d2)를 결정하는 동시에, 절결 각도(θ)(베이스 플레이트의 표면과 거싯 플레이트의 절결면이 이루는 각도)를 25 내지 80°까지 변화시켜, 절결 길이(x)를 바꾸었다.Of the 16 test specimens described above, the corner portions at the base plate side of both end portions in the longitudinal direction of the gusset plate were partially cut off to form the cutout portions 4. At this time, the cutting height a and the predetermined leg length d 2 are determined to satisfy the equation 3, and the cutting angle θ (the angle formed between the surface of the base plate and the cutting surface of the gusset plate) is 25 to By changing to 80 °, the cut length (x) was changed.

또한, 거싯 플레이트측의 예정 다리 길이(d2) 및 베이스 플레이트측의 예정 다리 길이(d1)는 용접 설계 기준 등에 기초하여 각각 설정하였다.In addition, the predetermined leg length d 2 of the gusset plate side, and the predetermined leg length d 1 of the base plate side were set based on welding design criteria etc., respectively.

상기 시험체는 모두 용접 와이어로서 YGW-11(JIS Z3321:와이어 직경 1.4㎜)을 사용한 탄산 가스 반자동 용접(GMAW:전압 35V, 전류 350A, 속도 3㎜/sec, 가스 조성 CO2 100%)에 의해 용접하였다.All the test bodies were welded by carbon dioxide semi-automatic welding (GMAW: voltage 35 V, current 350 A, speed 3 mm / sec, gas composition CO 2 100%) using YGW-11 (JIS Z3321: wire diameter 1.4 mm) as the welding wire. It was.

또한, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')는 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/4 이상 3/4 이하였다. 또한, 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')는 1체의 시험체를 제외하고, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')와 대략 동등한 길이였다. 이들 다리 길이(d1', d2')는 1체의 시험체를 제외하고, 각각 베이스 플레이트측의 예정 다리 길이(d1), 거싯 플레이트측의 예정 다리 길이(d2) 이상이었다.In addition, the bridge length (d 2 ') of the side gusset plate was less than 3/4 to more than 1/4 of the plate thickness (t 2) of the gusset plate. In addition, the leg length d 1 ′ on the base plate side was approximately the same length as the leg length d 2 ′ on the gusset plate side, except for one specimen. These leg lengths d 1 ′, d 2 ′ were the predetermined leg length d 1 on the base plate side and the predetermined leg length d 2 on the gusset plate side, respectively, except for one specimen.

이와 같이 하여 제작한 면외 거싯 용접 조인트의 시험체의 돌림 용접부의 베이스 플레이트측의 용접 지단부에, 초음파 충격 처리 장치에 의해 UIT 처리를 실시하여, 타격 처리 자국을 형성하였다. 이 초음파 충격 처리 장치의 진동 단자(핀)의 선단의 축 방향 단면의 곡률 반경이 1.0 내지 10.0㎜였다. 또한, UIT 처리의 조건은 27㎑의 진동수, 1㎾의 일률이었다. 또한, 돌림 용접부의 베이스 플레이트측의 용접 지단부의 근방에는 곡률 반경(r)이 1.0 내지 10.0㎜, 표면 깊이(f)가 1.0㎜ 이하인 타격 처리 자국이 형성되었다. 또한, 비교를 위해, 상기 20체의 시험체 중 2체에 대해서는, UIT 처리를 실시하지 않았다.Thus, the UIT process was performed to the weld toe part on the base plate side of the torsion welding part of the test body of the out-of-plane gusset welded joint by the ultrasonic impact treatment apparatus, and the impact process trace was formed. The radius of curvature of the cross section in the axial direction of the tip of the vibration terminal (pin) of the ultrasonic impact treatment apparatus was 1.0 to 10.0 mm. In addition, the conditions of UIT process were the frequency of 27 Hz and the uniformity of 1 Hz. In the vicinity of the weld toe portion on the base plate side of the turning weld portion, a strike treatment mark having a curvature radius r of 1.0 to 10.0 mm and a surface depth f of 1.0 mm or less was formed. In addition, UIT process was not performed about two of the said 20 test bodies for comparison.

최종적으로 제작된 면외 거싯 용접 조인트의 시험체의 전체에 대해, 피로 시험을 행하였다. 이 피로 시험에서는, 100㎫의 응력 진폭 및 0.1의 응력비의 조건에 있어서의 파단까지의 반복 횟수를 측정하였다.The fatigue test was done for the whole test body of the finally produced out-of-plane gusset welding joint. In this fatigue test, the number of repetitions until breakage under the conditions of a stress amplitude of 100 MPa and a stress ratio of 0.1 was measured.

또한, 피로 시험 후, 거싯 플레이트의 판 두께의 대략 중심을 길이 방향을 따라서 절단하여, 단면 관찰용 시료를 제작하였다. 이 시료(시험체)의 길이 방향의 양단부의 돌림 용접부 근방을 나이탈로 부식시켜, 용입 길이(용접 금속의 침입 길이)(x')와, 다리 길이(d1', d2')와, 스로트 두께(t)를 측정하였다. 또한, 용접 지단부의 타격 처리부의 형상을 관찰하였다.Moreover, after the fatigue test, the substantially center of the thickness of the plate thickness of a gusset plate was cut along the longitudinal direction, and the sample for cross section observation was produced. The vicinity of the turning welds at both ends in the longitudinal direction of the specimen (test body) was corroded with nitrile to induce penetration length (the penetration length of the weld metal) x ', leg lengths d 1 ′, d 2 ′, and Lot thickness t was measured. Furthermore, the shape of the hitting treatment part of the weld toe part was observed.

그 결과를 표 1에 나타낸다.The results are shown in Table 1.

또한, 표 1의 다리 길이(d1', d2') 및 스로트 두께(t)는 돌림 용접부가 형성된 각 위치(4개소)의 평균값이다. 즉, 다리 길이(d1', d2') 및 스로트 두께(t)에는, 거싯 플레이트의 길이 방향의 양단부의 돌림 용접부 및 베이스 플레이트의 양면의 돌림 용접부를 고려하고 있다. 피로 특성(파단까지의 반복 횟수)은 각 시험체의 값이다.In addition, the leg of the table 1 (d 1 ', d 2 ') and the throat thickness (t) is the average value of the angular position (4 positions) is turning the weld formed. That is, for the leg lengths d 1 ′, d 2 ′ and the throat thickness t, the turning welds on both ends of the gusset plate in the longitudinal direction and the turning welds on both sides of the base plate are considered. Fatigue characteristics (number of repetitions to failure) are the values of each specimen.

Figure pct00013
Figure pct00013

UIT 처리를 실시한 No.2 내지 5, 7 내지 20의 시험체에는, 모두 곡률 반경(r)이 1.0 내지 10.0㎜, 강재 표면으로부터 베이스 플레이트의 두께 방향으로의 깊이(f)가 1.0㎜ 이하인 타격 처리 자국이 용접 지단부에 형성되고, 용접 지단부의 형상은 곡선적이었다.In the specimens No. 2 to 5 and 7 to 20 subjected to UIT treatment, the impact treatment marks each having a curvature radius r of 1.0 to 10.0 mm and a depth f of 1.0 mm or less from the steel surface in the thickness direction of the base plate. It formed in this weld toe part, and the shape of the weld toe part was curved.

표 1에 나타낸 바와 같이, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하지 않은 경우에는, UIT 처리를 실시하지 않았던 종래예인 No.1의 시험편은 UIT 처리가 실시된 종래예인 No.2의 시험편에 비해 피로 특성이 떨어져 있었다. 이 비교에 의해, UIT 처리에 의한 피로 특성의 개선이 확인되었다. 또한, No.6의 시험편에서는, 거싯 플레이트에 충분한 절결부가 형성되고, 용접 조인트의 각 치수[예를 들어, 다리 길이(d1', d2')]가 수학식 1을 만족시키고 있었지만, UIT 처리가 실시되어 있지 않았다. 그로 인해, 파단까지의 반복 횟수가 30만회 전후였다. 이 반복 횟수는 UIT를 실시하지 않은 No.1의 시험체와 동일한 레벨이다. 이와 같이, 절결부를 형성하여, 다리 길이(d1', d2')를 확보한 경우라도, 스로트 두께의 확대에 의한 피로 특성의 개선 효과가 발휘되지 않았다.As shown in Table 1, in the case where no cutout was formed in the gusset plate, the test piece of No. 1, which was a conventional example which did not undergo UIT treatment, had a fatigue characteristic compared to the test piece of No. 2, which is a conventional example, which was subjected to UIT treatment. Was away. By this comparison, the improvement of the fatigue characteristic by UIT process was confirmed. In addition, in the test piece of No. 6, a sufficient cutout part was formed in a gusset plate, and each dimension (for example, leg lengths d 1 ', d 2 ') of the weld joint satisfied Equation 1, UIT processing has not been performed. Therefore, the number of repetitions until break was about 300,000 times. This number of repetitions is the same level as the test specimen of No. 1 which is not subjected to UIT. Thus, even when the cutout was formed and the leg lengths d 1 ′ and d 2 ′ were secured, the improvement effect of the fatigue characteristics by the enlargement of the throat thickness was not exhibited.

No.8 및 No.11의 시험체에서는 거싯 플레이트에 절결부를 형성하지 않아, 용접 조인트의 각 치수가 수학식 1을 만족시키지 않았다. 또한, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')도 충분하지 않았다. 그로 인해, UIT 처리를 실시했음에도, 용접 조인트의 피로 특성을 향상시킬 수 없었다.In the test bodies of Nos. 8 and 11, no cutout was formed in the gusset plate, and each dimension of the weld joint did not satisfy the equation (1). Also, the leg length d 2 ′ on the gusset plate side was not sufficient. Therefore, even if the UIT process was performed, the fatigue characteristics of the weld joint could not be improved.

또한, No.9, 10 및 12의 시험체에서는, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하고 있었지만, 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가 상기 수학식 12를 만족시키지 않았다. 그로 인해, 용접 조인트의 피로 특성을 향상시킬 수 없었다.In the test piece of No.9, 10 and 12, but to form a cut-out in the gusset plates, it did not satisfy the expression (12) foot length (d 2 ') of the side gusset plate. Therefore, the fatigue property of the weld joint could not be improved.

No.11 및 12의 시험체에서는, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)에 비해 다리 길이(d2')가 짧으므로, 거싯 플레이트의 판 두께(t2)에 따른 스로트 두께를 얻을 수 없었다. 그로 인해, 스로트 두께부에서의 응력이 높아지고, 용접 금속이 파단되어, No.11 및 12의 시험체의 전체 수명이 그다지 길지 않았다.In the test samples No.11 and 12, because the short leg length (d 2 ') than the thickness (t 2) of the gusset plate, it was not possible to obtain the throat thickness of the plate thickness of the gusset plate (t 2). Therefore, the stress in the throat thickness part became high, the weld metal broke, and the lifetime of the test bodies of Nos. 11 and 12 was not very long.

상기한 시험체에 대해, 충분한 치수를 갖는 절결부를 거싯 플레이트에 형성하고, 필렛 용접부의 치수(예를 들어, 상기 수학식 1)의 조건을 만족시키도록 필렛 용접하여, UIT 처리를 실시한 No.3 및 4의 시험체에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이 용접 조인트의 피로 특성이 각별히 향상되어 있는 것을 알 수 있다.No. 3 in which the cut-out portion having a sufficient dimension was formed in the gusset plate with respect to the above-described test body, and the fillet weld was made to satisfy the condition of the dimension of the fillet welded portion (for example, Equation 1), and the UIT treatment was performed. And in the test body of 4, as shown in Table 1, it turns out that the fatigue characteristic of a weld joint improves especially.

No.13의 시험체에서는 No.3의 시험체보다도 절결 각도(θ)가 작고, 초기의 절결 각도(θ)가 45°보다 작다. 따라서, 용접 루트부로의 용입을 충분히 확보하기 위해 용접 시간을 길게 하였다. 그 결과, 최종적인 용입량을 충분히 확보할 수 있어, 용입 길이(x')가 수학식 1을 만족시키고 있어, 피로 특성을 향상시키는 효과가 보였다. 또한, 절결 각도(θ)가 작은 경우에는, 용접 루트부로의 용입을 확보하기 위해 높은 용접 기량과 시간을 필요로 한다. 그로 인해, 절결 각도(θ)를 적절한 범위로 설정하는 것이 공업적으로 바람직하다.In the test body of No. 13, the notch angle (theta) is smaller than the test object of No. 3, and the initial notch angle (theta) is smaller than 45 degrees. Therefore, in order to ensure penetration into a welding route part, welding time was lengthened. As a result, the final penetration amount can be sufficiently secured, the penetration length x 'satisfies the expression (1), and the effect of improving the fatigue characteristics was seen. In addition, when the notch angle (theta) is small, high welding skill and time are required in order to ensure penetration to a welding route part. Therefore, it is industrially preferable to set the notch angle (theta) to an appropriate range.

No.5의 시험체에서는 충분한 치수의 절결부 및 필렛 용접부를 갖고 있다. 그로 인해, 거싯 플레이트에 절결부를 형성하지 않은 No.2의 시험체에 비해, 용접 조인트의 피로 특성이 개선되었다.The test body of No. 5 has cutouts and fillet welds of sufficient dimensions. Therefore, compared with the test body of No. 2 which did not form a cutout part in a gusset plate, the fatigue characteristic of the weld joint improved.

No.14의 시험체에서는 No.13의 시험체와는 달리, 절결 각도(θ)가 75°를 초과하고 있다. 이 시험체에서는 최종적으로 용접에 의해 충분히 절결부를 용입시켰다. 이 경우, 용입 각도(θ')가 75°이고, 필렛 용접부의 치수가 상기 수학식 1을 만족시키고 있었다. 그 결과, 용접 조인트의 피로 수명의 연장 효과가 보였다. 또한, No.14의 시험체의 용입 각도(θ')가 No.5의 시험체에 비해 작으므로, No.14의 시험체의 피로 특성은 No.5의 시험체보다도 높았다.In the test body of No. 14, unlike the test body of No. 13, the notch angle (theta) exceeds 75 degrees. In this test piece, the cutout part was finally sufficiently infiltrated by welding. In this case, penetration angle (theta) 'was 75 degrees, and the dimension of a fillet weld part met the said Formula (1). As a result, the fatigue life extension effect of the weld joint was seen. Moreover, since the penetration angle (theta) 'of the test body of No. 14 was small compared with the test body of No. 5, the fatigue characteristic of the test body of No. 14 was higher than the test body of No. 5.

No.15의 시험체에서는 용입 각도(θ')가 45°보다 작아, 피로 수명의 연장이 보였다. No.13의 시험체와 마찬가지로, 용입 각도(θ')가 작으면 작을수록 좋지만, 상술한 바와 같이 현실적인 용접에 의한 용입량을 고려하면 30° 이상인 것이 바람직하다.In the test body of No. 15, penetration angle (theta) 'was smaller than 45 degrees, and extension of fatigue life was seen. As with the test body of No. 13, the smaller the penetration angle θ ', the better. However, as described above, it is preferable that it is 30 ° or more in consideration of the penetration amount by realistic welding.

No.16 및 17의 시험체는 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')가 비교적 작은 예이다. No.16의 시험체에서는 필렛 용접부의 치수가 수학식 1을 만족시키고 있지 않으므로 용접 지단부의 응력 집중이 커져, 피로 수명의 연장 효과가 얻어지지 않았다. 한편, No.17의 시험체에서는 필렛 용접부의 치수가 수학식 1을 만족시키고 있어, 용접 조인트의 피로 특성을 향상시키는 효과가 인정되었다.The test bodies of Nos. 16 and 17 are examples in which the leg length d 1 ′ on the base plate side is relatively small. In the test body of No. 16, since the dimension of the fillet weld did not satisfy the equation (1), the stress concentration at the weld end was increased, and the effect of extending the fatigue life was not obtained. On the other hand, in the test body of No. 17, the dimension of a fillet weld part met Formula (1), and the effect which improves the fatigue characteristic of a weld joint was recognized.

또한, No.18의 시험체는 용입 길이(x')가 비교적 작은 예이다. 이 시험체에서는 필렛 용접부의 치수가 수학식 1을 만족시키지 않으므로 용접 지단부의 응력 집중이 커져, 피로 수명의 연장 효과가 얻어지지 않았다.In addition, the test body of No. 18 is an example in which penetration length x 'is comparatively small. In this test body, the fillet welded portion did not satisfy the equation (1), so that the stress concentration at the weld end was increased, and the effect of extending the fatigue life was not obtained.

No.19의 시험체는 절결 높이(a)가 예정 다리 길이(d2) 및 다리 길이(d2')보다도 큰 예이다. 이 시험체에서는 거싯 플레이트측의 돌림 용접부에 용접 금속으로 덮이지 않은 절결부가 남아, 거싯 플레이트측의 용접 지단부(7')로부터 균열이 발생하여, 충분한 피로 특성이 얻어지지 않았다. 또한, No.19의 시험체에서는 용입 각도(θ')(표 1 중 부호 *)를 정의할 수 없으므로, 용접 지단부(7') 대신에 위치(A)를 사용하여 용입 각도(θ')를 평가하였다.The test body of No. 19 is an example in which the cutout height a is larger than the predetermined leg length d 2 and the leg length d 2 ′. In this test body, a cutout portion not covered with the weld metal remained in the turning welded portion on the gusset plate side, and cracks occurred from the welded edge 7 'on the gusset plate side, and sufficient fatigue characteristics were not obtained. In addition, since the penetration angle (theta) '(symbol * in Table 1) cannot be defined in the test body of No. 19, position A is used instead of the welding edge part 7', and the penetration angle (theta) 'is used. Evaluated.

No.20의 시험체에서는 No.3 및 No.13의 시험체보다도 절결 각도(θ)가 작은 예이다. 이 시험체에서는 절결부의 선단까지 충분한 용입을 확보할 수 없었다. 그러나, 용입 길이(x')가 수학식 1을 만족시키고 있어, 피로 특성을 향상시키는 효과가 보였다. 또한, No.3 및 No.13의 시험체에서는 No.20의 시험체보다도 용접 작업의 부담이 작아, 용이하게 용접 루트부로의 용입을 확보할 수 있었다. 그로 인해, 절결 각도(θ)를 적절한 범위로 설정하는 것이 공업적으로 바람직하다.In the test body of No. 20, the cutting angle (theta) is smaller than the test body of Nos. 3 and 13. In this test specimen, sufficient penetration to the tip of the cutout could not be ensured. However, the penetration length x 'satisfies Equation 1, and the effect of improving the fatigue characteristics was seen. Moreover, in the test bodies of No. 3 and No. 13, the burden of welding work was smaller than the test body of No. 20, and the penetration to the welding root part could be ensured easily. Therefore, it is industrially preferable to set the notch angle (theta) to an appropriate range.

이들의 결과로부터, 상기 조건을 만족시키는 용접 조인트를 제작함으로써, 용접 조인트의 피로 특성을 대폭으로 향상시킬 수 있는 것이 확인되었다.From these results, it was confirmed that the fatigue property of a weld joint can be improved significantly by manufacturing the weld joint which satisfy | fills the said conditions.

본 발명에 따르면, 면외 거싯의 용접 조인트에 있어서, 효율적으로 용접 루트부의 용입을 깊게 하여, 스로트 두께를 크게 할 수 있으므로, 용접 루트부에 있어서의 응력의 집중을 완화시킬 수 있다. 따라서, 쇼트 피닝이나 UIT 처리와 같은 타격 처리에 의해 용접 지단부의 피로 특성을 향상시키는 효과를 충분히 살리고, 면외 거싯 용접 조인트 전체의 피로 특성을 한층 향상시킬 수 있다.According to the present invention, in the weld joint of the out-of-plane gusset, the penetration of the weld root portion can be efficiently deepened and the throat thickness can be increased, so that the concentration of stress in the weld root portion can be alleviated. Therefore, the effect of improving the fatigue property of the weld end portion by shot treatment such as shot peening or UIT treatment can be fully utilized, and the fatigue property of the entire out-of-plane gusset welded joint can be further improved.

1 : 면외 거싯 용접 조인트(용접 조인트)
2 : 베이스 플레이트(강판)
3 : 거싯 플레이트(강판)
4 : 거싯 플레이트의 절결부(절결부)
5 : 용접 금속
6 : 용융선(퓨전 라인)
7 : 용접 지단부(베이스 플레이트측의 용접 지단부)
7' : 용접 지단부(거싯 플레이트측의 용접 지단부)
8 : 용접 루트부
9 : 필렛 용접부
10 : 돌림 용접부
11 : 타격 처리 자국(초음파 충격 자국)
12 : 초음파 충격 처리 장치(타격 처리 장치)
13 : 용접 루트부로부터 최단 거리에 있는 용접 금속 표면의 위치
A : 거싯 플레이트의 절결부의 높이 방향 단부의 위치
B : 거싯 플레이트의 절결부의 길이 방향 단부의 위치
C : 절결부를 형성하기 전의 거싯 플레이트의 길이 방향 단부(코너)
C' : 거싯 플레이트측의 용접 지단부로부터 베이스 플레이트로 내린 수선과 베이스 플레이트의 표면의 교점
C" : 거싯 플레이트의 절결 위치(A)로부터 베이스 플레이트로 내린 수선과 베이스 플레이트의 표면의 교점
S : 거싯 플레이트의 절결면
a : 절결부의 높이(㎜)
x : 절결부의 길이(㎜)[절결부를 형성하기 전의 거싯 플레이트의 베이스 플레이트측 단부(C)로부터, 절결을 형성한 후의 거싯 플레이트의 베이스 플레이트측 단부(B)까지의 길이]
x' : 용입 길이(㎜)(거싯 플레이트측의 용접 지단부로부터 베이스 플레이트로 내린 수선과 베이스 플레이트의 표면의 교점으로부터 용접 루트부까지의 길이)
θ : 절결 각도(°)[베이스 플레이트의 표면과 절결면(S) 사이의 각도]
θ' : 용입 각도(°)(거싯 플레이트측의 용접 지단부와 용접 루트부를 연결하는 선과, 거싯 플레이트측의 용접 지단부로부터 베이스 플레이트로 내린 수선과 베이스 플레이트의 표면의 교점을 연결하는 선이 이루는 각도)
d1 : 베이스 플레이트측의 예정 다리 길이(㎜)
d2 : 거싯 플레이트측의 예정 다리 길이(㎜)
d1' : 베이스 플레이트측의 다리 길이(㎜)
d2' : 거싯 플레이트측의 다리 길이(㎜)
f : 타격 처리 자국의 깊이(㎜)
r : 타격 처리 자국의 곡률 반경(㎜)
t : 스로트 두께
1: out-of-plane gusseted welded joint (welded joint)
2: base plate (steel plate)
3: gusset plate (steel plate)
4: Notch of gusset plate (notch)
5: weld metal
6: melting line (fusion line)
7: welded edge part (welded edge part of base plate side)
7 ': welded edge part (welded edge part of gusset plate side)
8: welding root part
9: fillet weld
10: turning welding part
11: impact treatment mark (ultrasound impact mark)
12: ultrasonic shock treatment device (strike processing device)
13: position of the weld metal surface at the shortest distance from the weld root
A: position of the end in the height direction of the notch of the gusset plate
B: position of the longitudinal end of the notch of the gusset plate
C: Longitudinal end (corner) of gusset plate before forming cutout
C ': intersection point of the surface of the base plate and the repair which fell to the base plate from the welded edge part on the gusset plate side
C ": the intersection of the repaired surface (A) of the gusset plate to the base plate and the surface of the base plate
S: notch of gusset plate
a: height of cutout part (mm)
x: Length (mm) of cutout part [length from the base plate side edge part C of a gusset plate before forming a cutout part to the base plate side edge part B of a gusset plate after forming a notch]
x ': Penetration length (mm) (length from the intersection of the repair line which fell to the base plate from the weld end part on the gusset plate side, and the surface of a base plate to a welding root part)
θ: notch angle (°) [angle between the surface of the base plate and the notch (S)]
(theta) ': penetration angle (degree) (the line which connects the weld short part of a gusset plate side, and a welding root part, and the line which connects the intersection of the waterline which fell to the base plate from the weld short end part of a gusset plate side, and the surface of a base plate is formed. Angle)
d 1 : Predetermined leg length (mm) on the base plate side
d 2 : Predicted leg length on the gusset plate side (mm)
d 1 ′: Leg length on the side of the base plate (mm)
d 2 ′: Length of leg on gusset plate side (mm)
f: depth of impact treatment mark (mm)
r: radius of curvature of the striking mark (mm)
t: throat thickness

Claims (4)

베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 표면으로부터 돌출되는 거싯 플레이트와 필렛 용접부를 구비하는 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법이며,
상기 거싯 플레이트의 길이 방향의 단부의 판 폭 방향의 일단부를 판 폭(w)의 방향으로 절결하여, 절결 높이(a)와 절결 길이(x)와 80° 이하의 절결 각도(θ)를 갖는 절결부를 형성하고,
상기 절결부를 갖는 상기 거싯 플레이트의 상기 판 폭(w)의 방향의 단부면과 상기 베이스 플레이트의 표면이 대향하도록 상기 거싯 플레이트를 배치하여, 상기 거싯 플레이트측의 예정 다리 길이(d2)가 상기 절결 높이(a) 이상으로 되도록 필렛 용접을 행하고, 상기 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 상기 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상이고, 또한 이 다리 길이(d2')와 상기 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와 용입 길이(x')와 용입 각도(θ')가 x'+d1'>d2'/sinθ'를 만족시키는 상기 필렛 용접부를 형성하고,
상기 필렛 용접부 중, 적어도 돌림 용접부의 상기 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 타격 처리를 실시하는 것을 특징으로 하는, 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법.
It is a manufacturing method of the out-of-plane gusset welding joint provided with a base plate, a gusset plate, and a fillet welding part which protrude from the surface of this base plate,
One end in the plate width direction of the end portion in the longitudinal direction of the gusset plate is cut in the direction of the plate width w, and has a cutout height a, a cutout length x, and a cutout angle θ of 80 ° or less. Form a connection,
The gusset plate is disposed so that the end face in the direction of the plate width w of the gusset plate having the cutout faces the surface of the base plate, so that the predetermined leg length d 2 on the gusset plate side is Fillet welding is performed so as to be equal to or more than the notch height a, and the leg length d 2 ′ on the gusset plate side is 1/3 or more of the plate thickness t 2 of the gusset plate, and the leg length d 2 '), the fillet welded portion in which the leg length d 1 ', the penetration length x 'and the penetration angle θ' on the base plate side satisfy x '+ d 1 '> d 2 '/ sin θ'. Forming,
A method of producing an out-of-plane gusseted welded joint, characterized in that a striking treatment is performed on at least a weld toe of the base plate side of the fillet welded portion.
제1항에 있어서, 상기 절결 각도(θ)가 45° 이상 75° 이하인 것을 특징으로 하는, 면외 거싯 용접 조인트의 제작 방법.The said notch angle (theta) is 45 degrees or more and 75 degrees or less, The manufacturing method of the out-of-plane gusset welding joint of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 표면으로부터 돌출되는 거싯 플레이트와, 필렛 용접부를 구비하는 면외 거싯 용접 조인트이며,
상기 필렛 용접부에서는 상기 거싯 플레이트측의 다리 길이(d2')가, 상기 거싯 플레이트의 판 두께(t2)의 1/3 이상이고, 또한 이 다리 길이(d2')와 상기 베이스 플레이트측의 다리 길이(d1')와 용입 길이(x')와 용입 각도(θ')가 x'+d1'>d2'/sinθ'를 만족시키고, 또한 상기 필렛 용접부 중, 적어도 돌림 용접부의 상기 베이스 플레이트측의 용접 지단부에 타격 처리 자국이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 면외 거싯 용접 조인트.
It is an out-plane gusset welding joint provided with a base plate, a gusset plate which protrudes from the surface of this base plate, and a fillet weld part,
In the fillet welding part, the leg length d 2 ′ on the gusset plate side is 1/3 or more of the plate thickness t 2 of the gusset plate, and the leg length d 2 ′ and the base plate side The leg length d 1 ′, penetration length x 'and penetration angle θ' satisfy x '+ d 1 '> d 2 '/ sin θ', and at least the base of the turning weld portion of the fillet welded portion. An out-of-plane gusseted welded joint, characterized in that a strike treatment mark is formed at the welded end of the plate side.
제3항에 있어서, 상기 용입 각도(θ')가 30° 이상 75° 이하인 것을 특징으로 하는, 면외 거싯 용접 조인트.The out-of-plane gusseted weld joint according to claim 3, wherein the penetration angle θ 'is 30 ° or more and 75 ° or less.
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