TWI605899B

TWI605899B - 極厚鋼板的對頭熔接構造及對頭熔接方法

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Publication number: TWI605899B
Application number: TW104130264A
Authority: TW
Inventors: 山内暁彦; 木治昇; 豊田昌信
Original assignee: 日本日聯海洋股份有限公司
Priority date: 2015-04-14
Filing date: 2015-09-14
Publication date: 2017-11-21
Also published as: CN106041345A; PH12015000310A1; JP2016198811A; KR20160122624A; TW201636146A; KR102055032B1; PH12015000310B1

Description

極厚鋼板的對頭熔接構造及對頭熔接方法

本發明係關於板厚超過70mm之極厚鋼板的對頭熔接(butt-welding)構造及對頭熔接方法。

所謂的「對頭熔接」，係指將板厚大致相同的材料在同一個面內熔接起來之熔接構造及熔接方法。對頭熔接係使所熔接的構件一體化，使應力透過熔接部而直接傳遞。而且，對頭熔接係在母材之要施行熔接的部分(熔接部)設置稱為“坡口”之凹槽，然後使熔接金屬融入該坡口之中，並且使母材的一部分也融入該坡口之中而一體化。

關於對頭熔接，在例如非專利文獻1、及專利文獻1至5中都有揭示。

非專利文獻1係揭示“二電極電熱氣體電弧熔接法”。

專利文獻1之「韌性良好的電熱氣體熔接接頭」，係揭示電熱氣體熔接的熔接金屬成分。

專利文獻2之「金屬厚板的兩面對頭熔接方法及裝置」，係使先行的消耗熔接電極群移動至下側的坡口內而進行背面熔接，使後行的消耗熔接電極群移動至上側的坡口內而進行正面熔接。使後行的消耗熔接電極群比先行的消耗熔接電極群慢開始，並朝相同方向移動而同時進行正面熔接及背面熔接。

專利文獻3之「熔接接頭的形成方法」，係在使單肉板厚構件相互對頭熔接時，在兩板材的對接部分形成複數段的坡口，然後在兩板材的坡口施行熔接後，依序在上段或上段及下段的坡口配置薄板構件，且在該薄板構件與對接構件之間相互分離的兩處形成坡口而進行熔接。

專利文獻4之「熔接接頭用坡口」，係在厚板側的被熔接端部設置相當於兩板材的板厚差之第一段差部、及相當於與薄板側坡口面的根部(root)面的尺寸相當的厚度之第二段差部，以在兩板材對接的狀態下使平坦部形成在坡口凹槽的底部。

專利文獻5之「兩側熔接方法及兩側熔接構造物」，係對形成於兩面U形坡口接頭的板厚的中央部或中央部附近之表側的坡口的底部進行初層裏波熔接(uranami welding)，接著進行表側積層熔接直到到達剩餘的坡口深度附近為止，然後從背側的U形坡口接頭的坡口底部開始進行背側積層熔接直到坡口上部的最終層為止，然後從表側的剩餘的坡口部分開始進行表側積層熔接直到坡口上部的最終層為止。

(先前技術文獻) (非專利文獻)

(非專利文獻1)笹木聖人等5人、「高能率2電極電熱氣體電弧熔接法之開發」、新日鐵技報第380號、2004年、P57至63

(專利文獻)

(專利文獻1)日本特開2005-330578號公報

(專利文獻2)日本特開平9-262662號公報

(專利文獻3)日本特開平6-210487號公報

(專利文獻4)日本特開平9-206979號公報

(專利文獻5)日本特開2009-61483號公報

在例如大型貨櫃輪的艙口邊緣圍板(hatch side coaming)或上甲板、外板、縱通隔壁(vertical bulkhead)等，一直以來都採用板厚50至70mm的YP390級鋼板(屈服應力超過390MPa之鋼板)。

以下，將板厚50至70mm之鋼板稱為「厚鋼板」。

在如此的厚鋼板的對頭熔接中，就坡口形狀而言，一直以來都是使用V形坡口或X形坡口。例如，V形坡口係用於平銲(downhand welding)、或難以從背面進行熔接之熔接，X形坡口係用於從兩面進行之熔接。

就熔接手段而言，係採用CO₂熔接(自動或半自動)之多層熔接、或電熱氣體電弧熔接(electrogas arc welding)法。

另一方面，隨著船舶的大型化，在例如大型貨櫃輪的艙口邊緣圍板或上甲板、外板、縱通隔壁等，希望採用更高強度的YP460級鋼板(屈服應力超過460MPa之鋼板)且為板厚超過70mm之鋼板(以下將此種鋼板稱為「極厚鋼板」)。

在此情況下，極厚鋼板的對頭熔接變得不可或缺，但若採用以往的熔接構造及熔接方法，則有以下的問題點。

(1)使用於接頭部之熔接金屬(熔材)會變得很大量，且因厚度化所致之入熱量(heat input)變大，所以接頭性能(例如接頭韌性)會降低。

(2)要同時兼顧到接頭部的拉伸強度及接頭韌性很困難。

(3)入熱量較小之熔接法(例如CO₂熔接)，由於要重覆地實施每一通道(pass)為6至7mm徑左右之熔接，所以熔接通道數會變多，熔接工序會拖很長。

在例如非專利文獻1及專利文獻1之電熱氣體電弧熔接中，雖然有YP390級鋼板且厚達70mm之實施例，但因為使用的熔接金屬(熔材)很多，且因厚度化而使入熱量變大，所以接頭韌性會降低。

本發明係為了解決上述問題點而創作完成者。亦即，本發明的目的係在於提供：可將板厚超過70mm之極厚鋼板予以對頭熔接(butt welding)，且可確保對頭熔接接頭(joint)的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性 (toughness)之降低，且熔接通道數(number of passes)較少而可較短時間完成熔接之極厚鋼板的對頭熔接構造及對頭熔接方法。

根據本發明，提供一種極厚鋼板的對頭熔接構造，其係板厚超過70mm之極厚鋼板的對頭熔接構造，係在與第一極厚鋼板及第二極厚鋼板的對接部正交之剖面具有：相隔著可避免相互的熱影響之偏置(offset)量而偏置的複數個對頭熔接接頭、以及連結相鄰接的前述對頭熔接接頭且與表面或背面平行地延伸之一個以上的交界面，且各對頭熔接接頭分別具有可維持對頭熔接時的接頭性能之容許厚度。

前述第一極厚鋼板及前述第二極厚鋼板分別為單一的極厚鋼板，且前述第一極厚鋼板係具有：具有前述容許厚度之板厚之第一前端部、及位於前述第一前端部的末端且具有相當於前述容許厚度之段差之第一段差部，前述第二極厚鋼板係具有：具有相當於前述第一前端部的板厚之段差之第二段差部、及具有相當於前述第一段差部的段差之厚度之第二前端部，前述對頭熔接接頭係具有：從表側將前述第一前端部與前述第二段差部予以對頭熔接而成之表側熔接部、及從背側將前述第一段差部與前述第二前端部予以對頭熔接而成之背側熔接部。

前述第一極厚鋼板及前述第二極厚鋼板係具有：前述容許厚度的三倍以上的板厚、及具有前述板厚減去前述容許厚度之2倍所得的段差之一個以上的餘厚部(本說明書中取此名稱係指前述前端部及前述段差部之外的厚度部分)，此外，更具有：兩端與前述第一極厚鋼板及前述第二極厚鋼板的各餘厚部對頭熔接，且板厚為前述容許厚度之一個以上的輔助鋼板。

前述第一極厚鋼板及前述第二極厚鋼板係分別由板厚為前述容許厚度之複數個鋼板所構成，前述對頭熔接接頭係具有將前述複數個鋼板分別予以對頭熔接而成之複數個對頭熔接部。

前述第一極厚鋼板係單一的極厚鋼板，且前述第一極厚鋼板係具有：具有前述容許厚度之板厚之第一前端部、及位於前述第一前端部的末端且具有相當於前述容許厚度之段差之第一段差部，前述第二極厚鋼板係具有板厚為前述容許厚度之兩片鋼板，前述對頭熔接接頭係具有：從表側將前述第一前端部與前述兩片鋼板之一方予以對頭熔接而成之表側熔接部、及從背側將前述第一段差部與前述兩片鋼板之另一方予以對頭熔接而成之背側熔接部。

前述第一極厚鋼板係具有：前述容許厚度的三倍以上的板厚、及具有前述板厚減去前述容許厚度之2倍所得的段差之一個以上的餘厚部，前述第二極厚鋼板更具有：與各餘厚部對頭熔接，且板厚為前述容許厚度之一個以上的鋼板。

前述偏置量的最小值，係鄰接的前述對頭熔接接頭的板厚之和的40%以上、50%以上、或兩片板厚的最大值以上。

根據本發明，提供一種極厚鋼板的對頭熔接方法，其係板厚超過70mm之極厚鋼板的對頭熔接方法，係在與第一極厚鋼板及第二極厚鋼板的對接部正交之剖面中準備：相隔著可避免相互的熱影響之偏置量而偏置的複數個對接部、以及連結相鄰接的前述對接部且與表面或背面平行地延伸之一個以上的交界面，然後將各對接部分別予以對頭熔接起來，而形成具有可維持接頭性能的容許厚度之複數個對頭熔接接頭。

根據上述的本發明，複數個對頭熔接接頭係在與第一極厚鋼板及第二極厚鋼板的對接部正交之剖面，相隔著可避免相互的熱影響之偏置量而偏置，所以可避免在對頭熔接時對於鄰接的對接部造成之熱影響。

而且，各對頭熔接接頭係分別具有可維持對頭熔接時的接頭性能之容許厚度，所以可確保對頭熔接接頭的拉伸強度。

因此，可形成複數個對頭熔接接頭的組合而將合計板厚超過70mm之極厚鋼板予以對頭熔接，且可確保各個對頭熔接接頭的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性之降低。

而且，只要可確保對頭熔接接頭的拉伸強度，就可採用各種熔接手段，且熔接量亦少，所以可減少熔接通道數，可用較短時間完成熔接。

1‧‧‧第一極厚鋼板

1a‧‧‧第一前端部

1b‧‧‧第一段差部

1c、1d‧‧‧餘厚部

2‧‧‧第二極厚鋼板

2a‧‧‧第二段差部

2b‧‧‧第二前端部

2c、2d‧‧‧餘厚部

4‧‧‧對頭熔接接頭

4a‧‧‧表側熔接部

4b、4c‧‧‧背側熔接部

5‧‧‧輔助鋼板

6‧‧‧交界面

7‧‧‧鋼板

e‧‧‧突起

F‧‧‧熱影響部

t、t1、t2、t3、t4、ta‧‧‧板厚

L、La、Lb、Lc‧‧‧偏置量

T‧‧‧容許厚度

tb‧‧‧段差

第1圖(A)至(C)係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第一實施形態圖。

第2圖(A)至(C)係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第二實施形態圖。

第3圖(A)及(B)係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第三實施形態圖。

第4圖(A)及(B)係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第四實施形態圖。

第5圖係單一個對頭熔接接頭的示意剖面圖。

第6圖係兩片重疊時的偏置量的說明圖。

第7圖(A)至(D)係兩倍厚或兩片重疊時的偏置量的說明圖。

第8圖(A)至(D)係三倍厚或三片重疊時的偏置量的說明圖。

第9圖(A)至(D)係四倍厚或四片重疊時的偏置量的說明圖。

以下，根據圖式來說明本發明的較佳實施形態。各圖中共通的部分都標以相同的符號，並將重複的說明予以省略。

第1圖係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第一實施形態圖。

本發明之對頭熔接構造，係板厚超過70mm之極厚鋼板的對頭熔接構造。

在以下的說明中，圖的上側為表側，下側為背側。而且，上側(表側)及下側(背側)即使上下相反亦無妨。另外，上側(表側)及下側(背側)可為水平面、鉛直面、或傾斜面。

第1圖(A)、(B)、(C)係與第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2的對接部正交之剖面圖。在此剖面中，本發明之對頭熔接構造係具有複數個對頭熔接接頭4及一個以上的交界面6。對接部及對頭熔接接頭4係在與紙面垂直之方向延伸。

在以下的說明中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2亦可為相反的配置。另外，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2雖較佳為平板，交界面6也較佳為平面，但亦可分別為曲面板及曲面。再者，對接部及對頭熔接接頭4雖較佳為直線，但亦可為曲線。

複數個對頭熔接接頭4係相互間隔著可避免相互的熱影響之偏置量L而偏置。所謂的偏置量L，係指相鄰接的兩個對頭熔接接頭4之除了熔融金屬部分以外之最短距離。在此圖中，偏置量L雖為與表面或背面平行之距離，但只要是最短距離即可，亦可為斜向的距離。

偏置量L係以在例如相疊合的兩片厚鋼板的板厚的最大值以上為佳。偏置量L的詳細內容係在後面說明。

一個以上的交界面6，係連結相鄰接的對頭熔接接頭4，且與表面或背面平行地延伸。交界面6係平板彼此間的交界面、或曲面板彼此間的交界面，間隙最好實質為0。

作為本發明之對象之極厚鋼板(第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2)最好使用於大型貨櫃輪的艙口邊緣圍板或上甲板、外板、縱通隔壁等。因此，作用於極厚鋼板者主要為拉伸應力，而該拉伸張力係平行於交界面6而作用。因此，交界面彼此並不需要熔接，但若基於操縱處理(handling)的目的則亦可加以熔接或接合。

在第1圖(A)、(B)、(C)中，各對頭熔接接頭4分別具有可維持對頭熔接時的接頭性能之容許厚度T。容許厚度T係為例如與以往的厚鋼板相當之50至70mm。

第5圖係單一個對頭熔接接頭4的示意剖面圖。

如第5圖所示，在將板厚t之兩片鋼板對頭熔接起來的情況時，會在該對頭熔接接頭4的表面及背面形成有從表面隆起之突起e。突起e係可視需要而以切削或研磨的方式去除。

以下，所謂的容許厚度T係指去除掉突起e後之對頭熔接接頭4的熔接部的厚度(板厚方向的長度)。因此，容許厚度T實質上係與板厚t相同。

第1圖(A)中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係分別為單一的極厚鋼板。

在本例中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係具有容許厚度T的兩倍之板厚。

第1圖(A)中，第一極厚鋼板1係由具有容許厚度T之板厚ta之第一前端部1a、及位於第一前端部1a的末端且具有相當於容許厚度T之段差tb之第一段差部1b所構成。

第二極厚鋼板2係由具有相當於第一前端部1a的板厚ta之段差ta之第二段差部2a、及具有相當於第一段差部1b的段差tb之厚度tb之第二前端部2b所構成。

板厚ta,tb只要是在可維持接頭性能之容許厚度T以下，則可為相同亦可為不同。

同樣地，後述的第7至9圖中的板厚t1至t4亦只要在容許厚度T以下，則可為相同亦可為不同。

第一前端部1a與第二段差部2a的對接部、及第一段差部1b與第二前端部2b的對接部，分別設有對頭熔接用的坡口。此坡口的形狀最好為V形，但亦可為I形、U形、X形。

X形在將板重疊的狀態並不適用，所以可適用於後述之第2圖(A)的第一片的熔接等。

在第1圖(A)中，對頭熔接接頭4係為從表側將第一前端部1a與第二段差部2a予以對頭熔接而成之表側熔接部4a、及從背側將第一段差部1b與第二前端部2b予以對頭熔接而成之背側熔接部4b。

對頭熔接手段最好為電熱氣體電弧熔接，但只要可確保對頭熔接接頭4的拉伸強度即可，亦可為其他的熔接法，例如CO₂熔接、遮護金屬電弧熔接(shielded metal arc welding)、埋弧熔接(submerged arc welding)等。

根據上述的第1圖(A)之構成，就可用容許厚度T之兩個對頭熔接接頭4將具有容許厚度T的兩倍之板厚之兩片極厚鋼板(第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2)予以對頭熔接起來，且可將兩個對頭熔接接頭4的間隔設定為可避免相互的熱影響之偏置量L。

第1圖(B)中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係分別為單一的極厚鋼板。

在本例中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係具有容許厚度T的三倍之板厚。

第1圖(B)中，第一極厚鋼板1係除了第1圖(A)所示的第一前端部1a及第一段差部1b之外，還具有餘厚部1c，此餘厚部1c具有板厚減去容許厚度T之2倍所得的段差。另外，第二極厚鋼板2係除了第1圖(A)所示的第二段差部2a及第二前端部2b之外，還具有餘厚部2c，此餘厚部2c係具有板厚減去容許厚度T之2倍所得的段差。餘厚部1c及餘厚部2c的段差(厚度)係為容許厚度T。

第1圖(B)中，本發明之對頭熔接構造更具有：兩端與餘厚部1c,2c對頭熔接，且板厚為容許厚度T之輔助鋼板5。在此例中，位於背面之兩個對頭熔接接頭4係為從背側將餘厚部1c,2c與輔助鋼板5的兩端予以對頭熔接而成的背側熔接部4c。

根據上述的第1圖(B)之構成，就可用容許厚度T之四個對頭熔接接頭4將具有容許厚度T的三倍之板厚之兩片極厚鋼板(第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2)予以對頭熔接起來，且可將四個對頭熔接接頭4之相鄰接的間隔設定為可避免相互的熱影響之偏置量L。

第1圖(C)係顯示第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2的板厚為容許厚度T的四倍以上之情況。

在此情況下，除了第1圖(B)的構成以外，本發明之對頭熔接構造還具有：兩端與餘厚部1d,2d對頭熔接，且板厚為容許厚度T之輔助鋼板5。

輔助鋼板5並不限於一片，亦可為兩片以上。

根據上述的第1圖(C)之構成，就可用容許厚度T之複數個對頭熔接接頭4將具有容許厚度T的三倍以上之板厚之兩片極厚鋼板(第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2)予以對頭熔接起來，且可將複數個對頭熔接接頭4之相鄰接的間隔設定為可避免相互的熱影響之偏置量L。

本發明之方法係為板厚超過70mm之極厚鋼板的對頭熔接方法。

本發明之方法係如第1圖(A)、(B)、(C)所示，在與第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2的對接部正交之剖面中準備：相隔著可避免相互的熱影響之偏置量L而偏置的複數個對接部、以及連結相鄰接的對接部且與表面或背面平行地延伸之一個以上的交界面6。

然後，將各對接部分別予以對頭熔接起來，而形成具有可維持接頭性能的容許厚度T之複數個對頭熔接接頭4。

因此，根據上述的第1圖(A)、(B)、(C)之構成，即使第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2的板厚在容許厚度T的兩倍以上，也可進行對頭熔接，且可確保各個對頭熔接接頭4的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性之降低。

第2圖係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第二實施形態圖。

第2圖(A)、(B)、(C)中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係分別由板厚為容許板厚T之複數個鋼板7所構成。而且，對頭熔接接頭4係具有將複數個鋼板7分別予以對頭熔接起來而形成之複數個對頭熔接部。

在第2圖(A)中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係分別由板厚為容許板厚T之兩片鋼板7所構成。

此例中之對頭熔接接頭4係為從表側將表側的兩片鋼板7的前端彼此對頭熔接起來而成之表側熔接部4a、及從背側將背側的兩片鋼板7的前端彼此對頭熔接起來而成之背側熔接部4b。

其他的構成係與第一實施形態相同。

第2圖(B)中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係分別由板厚為容許板厚T之三片鋼板7所構成。

此例中，第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2係除了上述的兩片鋼板7之外，還分別在背側具有一片鋼板7。

在此例中，係將背側熔接部4b的表面加工成齊平，且在其上重疊兩片鋼板7之後進行對頭熔接。對頭熔接接頭4係為從背側將追加的鋼板7的兩端予以對頭熔接起來而成之背側熔接部4c。

如第2圖(C)所示，可分別利用四片以上的鋼板7來構成第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2。

根據上述的第2圖(A)、(B)、(C)之構成，即使第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2的板厚為容許厚度T的兩倍以上，也可進行對頭熔接，且可確保各個對頭熔接接頭4的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性之降低。

第3圖係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第三實施形態圖。

第3圖(A)中，第一極厚鋼板1係具有容許板厚T的兩倍之板厚之單一的極厚鋼板。

第一極厚鋼板1係具有：具有容許厚度T之板厚ta之第一前端部1a、及位於第一前端部1a的末端且具有相當於容許厚度T之段差tb之第一段差部1b。此外，第二極厚鋼板2係具有板厚為容許厚度T之兩片鋼板7。

對頭熔接接頭4係具有從表側將第一前端部1a與兩片鋼板7之一方予以對頭熔接而成之表側熔接部4a、及從背側將第一段差部1b與兩片鋼板7之另一方予以對頭熔接而成之背側熔接部4b。

其他的構成係與第1圖(A)相同。

第3圖(B)中，第一極厚鋼板1係具有容許板厚T的三倍之板厚，且具有一個餘厚部1c，此餘厚部1c具有板厚減去容許厚度T之一倍所得的段差。另外，第二極厚鋼板2更具有與餘厚部1c對頭熔接且板厚為容許厚度T之一片鋼板7。

其他的構成係與第3圖(A)相同。

同樣地，第一極厚鋼板1亦可為具有容許厚度T的四倍以上的板厚之單一的極厚鋼板。

根據上述的第3圖(A)、(B)之構成，即使第一極厚鋼板1的板厚為容許厚度T的兩倍以上，也可進行對頭熔接，且可確保各個對頭熔接接頭4的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性之降低。

第4圖係根據本發明之極厚鋼板的對頭熔接構造的第四實施形態圖。

第4圖(A)中，第一極厚鋼板1係具有容許板厚T的三倍之板厚之單一的極厚鋼板。第二極厚鋼板2係由板厚為容許厚度T的兩倍之極厚鋼板、及板厚為容許厚度T之鋼板7所構成。

其他的構成係與第3圖(B)相同。

第4圖(B)中，第一極厚鋼板1係具有容許板厚T的兩倍之板厚之極厚鋼板、及板厚為容許厚度T之鋼板7所構成。

其他的構成係與第3圖(B)相同。

根據上述的第4圖(A)、(B)之構成，即使第一極厚鋼板1的板厚為容許厚度T的三倍以上，也可進行對頭熔接，且可確保各個對頭熔接接頭4的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性之降低。

以下，針對偏置量L進行說明。

第6圖係兩片重疊時之偏置量L的說明圖。

偏置量L係可依所採用的熔接法而考慮熱影響部F的範圍來決定。

實施板厚50mm以上的厚鋼板的對頭熔接試驗之結果，熱影響部F之從熔接金屬算起的範圍，係在低入熱量之CO₂自動熔接時為5至12mm，在高入熱量之電熱氣體電弧熔接時為15至20mm。

因此，在板厚50mm以上的厚鋼板之情況時，至板厚的最大40%程度為止都可能會受到熱影響。

因此，用來避免熱影響之偏置量L的最小值，若將如第6圖所示之重疊的兩片厚鋼板的板厚設為t1,t2，則較佳為兩板厚的和(t1+t2)的40%以上，更佳為50%以上，最佳為兩板厚的最大值以上。

偏置量L的最大值只要在偏置量L的最小值以上即可。另外，偏置量L的最大值係從讓極厚鋼板的加工及操縱處理容易的觀點來看，以在兩片厚鋼板的板厚的總和(t1+t2)的十倍以下為佳。

從以上的觀點來看，偏置量L係以設定在至少滿足以下的式(1)之範圍內為佳。

Max(t1,t2)≦偏置量L≦10(t1+t2)…(1)

第7圖係兩倍厚或兩片重疊時之偏置量L的說明圖。在第7圖中，(A)為兩倍厚的板與板(兩面)，(B)為與兩倍厚的板之組合(單面)，(C)為兩片重疊(兩面)，(D)為兩片重疊(單面)之例。

以下，所謂「兩倍厚的板」係指板厚為容許厚度T的兩倍之極厚鋼板，所謂「兩片重疊」係指將板厚為容許厚度T之兩片鋼板重疊而成之極厚鋼板。另外，所謂「兩面」係指從兩側進行對頭熔接，所謂「單面」係指從單側進行對頭熔接。

第7圖之例中，若將兩個段差部或兩片鋼板的板厚設為t1,t2，則偏置量La係以設定在至少滿足以下的式(2)之範圍內為佳。

Max(t1,t2)≦偏置量La≦10(t1+t2)…(2)

第8圖係三倍厚或三片重疊時之偏置量L的說明圖。在第8圖中，(A)為三倍厚的板與板(兩面)，(B)為與三倍厚的板之組合(單面)，(C)為三片重疊(兩面)，(D)為三片重疊(單面)之例。

第8圖之例中，若將三個段差部或三片鋼板的板厚設為t1,t2,t3，則偏置量Lb係以設定在至少滿足以下的式(3)之範圍內為佳。

Max(t2,t3)≦偏置量Lb≦10(t2+t3)…(3)

第9圖係四倍厚或四片重疊時之偏置量L的說明圖。在第9圖中，(A)為四倍厚的板與板(兩面)，(B) 為與四倍厚的板之組合(單面)，(C)為四片重疊(兩面)，(D)為四片重疊(單面)之例。

第9圖之例中，若將四個段差部或四片鋼板的板厚設為t1,t2,t3,t4，則偏置量Lc係以設定在至少滿足以下的式(4)之範圍內為佳。

Max(t3,t4)≦偏置量Lc≦10(t3+t4)…(4)

根據上述之本發明，可得到以下的效果。

(1)藉由使極厚鋼板的兩面的對頭熔接接頭4的位置間隔著偏置量L而偏置，而可減低熔接金屬量，且可提高施工效率及因減低入熱量而提高接頭性能。

(2)YP460級鋼之超過70mm之板，若以大入熱量的熔接法(單面進行一通道之電熱氣體電弧熔接)進行熔接會難以確保接頭韌性，所以以往係採用CO₂多層熔接。不過，根據本發明，因為入熱量會減低，所以可實現更厚鋼板的單面進行一通道之電熱氣體電弧熔接。例如，可實現YP460級鋼之板厚80至100mm之對頭熔接。

(3)由於在鐵工廠或在輸送上、或在造船廠內之製造或操縱處理有重量之限制，所以以往並無法將厚板的板尺寸做得很大。但是，如第2圖所示，將兩片以上的鋼板重疊來構成極厚鋼板，就可削減每一片的重量，且將板尺寸做得較大。結果，就可在船的長度方向加長。

具體而言，在造船廠或鐵工廠，通常很難處理每片超過20噸這樣重的鋼板。另一方面，為了要減少在渠中階段的組裝塊(block)的數目而有減小板厚以加大板尺寸之期望。此係與在船的性能方面希望使用厚板之條件相反的條件。

雖然在例如20噸的限制下板厚為100mm的話2m寬×13m長之尺寸就是極限，但根據本發明而採用50mm的二重板的話，組裝塊(block)的長度就可做到2m寬×26m長之尺寸。

(4)使兩片重疊，就可做到超極厚鋼板之艙口邊緣圍板(hatch side coaming)。在高入熱熔接(採用厚板之單面進行一通道之電熱氣體電弧熔接)之情況時，以一片65mm至70mm之板兩片重疊就可達到板厚130mm至140mm程度。

因此，在採用CO₂多層熔接之情況時，將一片厚達100mm程度之板重疊兩片，就可達到兩倍之200mm程度。

根據上述之本發明，使複數個對頭熔接接頭4在與第一極厚鋼板1及第二極厚鋼板2的對接部正交之剖面中相隔著可避免相互的熱影響之偏置量而偏置，所以可避免在熔接時對於鄰接的對接部造成熱影響。

另外，各對頭熔接接頭4係分別具有可維持對頭熔接時的接頭性能之容許厚度T，所以可確保對頭熔接接頭4的拉伸強度。

因此，就複數個對頭熔接接頭4的組合而言，可將合計板厚超過70mm之極厚鋼板予以對頭熔接，且可確保各個對頭熔接接頭4的拉伸強度，並抑制或防止接頭韌性之降低。

而且，只要可確保對頭熔接接頭4的拉伸強度，就可採用各種熔接手段，且熔接量亦少，所以可減少熔接通道數，可在短時間內完成熔接。

毋庸說，本發明並不限定於上述的實施形態，除了上述實施形態之外，還可在未脫離本發明的主旨之範圍內做各種變更。