(57)【要約】【課題】溶接終始端部における溶接欠陥の発生を抑制することのできる溶接用エンドタブを提供する。【解決手段】金属製の開先片３と、開先片３を支持するセラミック製の基体２とを有して成り、母材４の開先面４ａと裏当て材５とで構成される溶接溝６の端部を、開先片３によって溶接線方向に沿って側方へと延長すると共に、この延長された溶接溝６の端部を基体２の障壁部２ａで塞き止めるように構成した溶接用エンドタブであって、開先片３には、裏当て材５近傍の位置において切除部３ａを設け、この切除部３ａによって、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分及びその近傍を側方へと露出させている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の開先片（３）と、開先片（３）を支持するセラミック製の基体（２）とを有して成り、母材（４）の開先面（４ａ）と裏当て材（５）とで構成される溶接溝（６）の端部を、上記開先片（３）によって溶接線方向に沿って側方へと延長すると共に、この延長された溶接溝（６）の端部を基体（２）の障壁部（２ａ）で塞き止めるように構成した溶接用エンドタブであって、上記開先片（３）には、裏当て材（５）近傍の位置において切除部（３ａ）を設け、この切除部（３ａ）によって、上記開先面（４ａ）が裏当て材（５）と当接する部分及びその近傍を側方へと露出させることを特徴とする溶接用エンドタブ。
【請求項２】
上記溶接溝（６）はレ型状のものであって、裏当て材（５）に直交して延びる縦側の開先片（３）に切除部（３ａ）を設けていることを特徴とする請求項１の溶接用エンドタブ。
【請求項３】
上記溶接溝（６）はレ型状のものであって、裏当て材（５）から斜めに延びる傾斜した開先片（３）に切除部（３ａ）を設けていることを特徴とする請求項１または請求項２の溶接用エンドタブ。
【請求項４】
上記開先片（３）は概略四角柱状のものであって、上記開先面（４ａ）側に位置する表面側角部に面取り（３ｂ）を施してあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項５】
上記開先片（３）は概略四角柱状のものであって、上記障壁部（２ａ）側に位置する表面側角部に面取り（３ｃ）を施してあることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項６】
上記基体（２）は、障壁部（２ａ）と、この障壁部（２ａ）から母材（４）に向かって延出された側壁部（２ｂ）を備え、上記開先片（３）を障壁部（２ａ）と側壁部（２ｂ）との交差部（２ｃ）で支持すべく構成し、上記開先片（３）は概略四角柱状のものであって、上記交差部（２ｃ）に位置する角部に面取り（３ｄ）を施してあることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの溶接用エンドタブ。
【請求項７】
上記開先片（３）は概略四角柱状のものであって、その四角部に面取り（３ｂ）（３ｃ）（３ｄ）（３ｅ）を施してあることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの溶接用エンドタブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、母材同士を溶接するに際して、溶接金属の流出を防止するために溶接溝の端部に取り付けられる溶接用エンドタブに関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接用エンドタブとしては、セラミックと金属とを組み合わせた複合型エンドタブが知られている。これは、図９に示すように、母材２０の溶接溝２１の端部に配設され、溶接溝２１を溶接線方向に延長する金属製の開先片２２と、この開先片２２を支持するとともに、溶接線と直交し、開先片２２の端部からの溶接金属を塞き止める障壁部２３を備えたセラミック製の基体２４とからなる溶接用エンドタブ２５である。この溶接用エンドタブ２５においては、開先片２２と基体２４とが接着剤によって接着されている。そして、この溶接用エンドタブ２５によれば、溶接後の切断や仕上げ作業を不要とするとともに、エンドタブ内においてアーク発生を安定させ、さらに、母材２０との熱伝導率の差を解消して、溶接欠陥の発生を抑えることができるとの利点が生じる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０６７８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されたエンドタブでは、溶接終始端部において、ルート部に融合不良が発生し易いという欠点がある。レ型開先を例にして説明すると、レ型開先は、垂直に延びる第１開先と、斜めに延びる第２開先と、これら開先の下部に配置された裏当て材とで構成されるが、この継ぎ手において、特に第１開先のルート部、すなわち第１開先と裏当て材との間に融合不良が発生する傾向が強い。これは、開先角度が狭いことに加えて溶接終始端部であることから、溶接トーチの角度や狙い位置が大きく制限されるためである。
【０００５】
また、従来の溶接用エンドタブにおいては、エンドタブの設置部分において、スラグの残留に起因するスラグ巻込みやガスの残留に起因するピット、ブローホール等の溶接欠陥が生じ易いという傾向も伺える。なお、ガスが残留し易いのは、開先片と基体とを有機系接着剤によって接着していることが原因であろうと推察されるが、有機系接着剤は、開先片と基体との接着作業に好適で、且つ溶接後の取外し作業も容易である等、様々な利点があり、代替品を見出すに至っていない。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の不具合を解消して、溶接終始端部における溶接欠陥の発生を抑制することのできる溶接用エンドタブの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の溶接用エンドタブ１は、金属製の開先片３と、開先片３を支持するセラミック製の基体２とを有して成り、母材４の開先面４ａと裏当て材５とで構成される溶接溝６の端部を、上記開先片３によって溶接線方向に沿って側方へと延長すると共に、この延長された溶接溝６の端部を基体２の障壁部２ａで塞き止めるように構成した溶接用エンドタブであって、上記開先片３には、裏当て材５近傍の位置において切除部３ａを設け、この切除部３ａによって、上記開先面４ａが裏当て材５と当接する部分及びその近傍を側方へと露出させることを特徴としている。
【０００８】
具体的には、溶接溝６はレ型状のものであって、裏当て材５に直交して延びる縦側の開先片３に切除部３ａを設けている。また、裏当て材５から斜めに延びる傾斜した開先片３に切除部３ａを設けている。
【０００９】
また、開先片３は概略四角柱状のものであって、開先面４ａ側に位置する表面側角部に面取り３ｂを施している。加えて、障壁部２ａ側に位置する表面側角部に面取り３ｃを施している。
【００１０】
さらに、基体２は、障壁部２ａと、この障壁部２ａから母材４に向かって延出された側壁部２ｂを備え、開先片３を障壁部２ａと側壁部２ｂとの交差部２ｃで支持すべく構成し、開先片３においては、交差部２ｃに位置する角部に面取り３ｄを施してある。なお、開先片３の四角部に面取り３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅを施しても良い。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の溶接用エンドタブにおいては、開先片に切除部を設け、開先面が裏当て材と当接する部分及びその近傍を側方へと露出させているため、これら部分が直接アークに曝されることとなり、ルート部での融合不良の発生を抑制することができる。また、切除部にスラグを退避させることもでき、母材（母材側溶接金属）内へのスラグ巻込みを抑制することができる。
【００１２】
特に、裏当て材に直交して延びる縦側の開先片に切除部を設けることによって、開先角度が狭く、融合不良の発生し易い部分に対して、母材溶解に十分な熱量を与えることができ、融合不良の発生を抑制することができる。また、裏当て材から斜めに延びる傾斜した開先片に切除部を設けても、同様の効果が得られる。
【００１３】
また、開先片が概略四角柱状とされ、開先面側に位置する表面側角部に面取りが施されていることで、開先面が裏当て材と当接する部分やその近傍だけに限らず、母材の板厚方向の全域が側方に露出することとなり、母材と開先片との境界部分における融合不良の発生を抑制することができる。また、面取りによって生じた溝をスラグ退避部として利用することができ、母材内へのスラグ巻込みを抑制することができる。
【００１４】
さらに、障壁部側に位置する表面側角部に面取りが施されていることで、開先片と障壁部との間に溝が形成されるため、スラグ退避部として利用することができる。また、溶接金属が回り込むようにして溝内に入り込むため、アンダーカットを抑制することにもつながる。
【００１５】
また、障壁部と側壁部との交差部に位置する角部に面取りが施されていることによって、交差部にガス抜き用の通路が形成されることとなり、溶接によって生じたガスを外部に良好に排出でき、ガスの残留に起因するピット、ブローホール等の溶接欠陥の発生を抑制することができる。
【００１６】
なお、四角部全てに面取りを施すと平面形状が対称となるため、例えば、開先片を加工するに際して、また基体に開先片を取り付けるに際して、方向を気にする必要が無くなり、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る溶接用エンドタブの配置状態を示す斜視図である。
【図２】溶接用エンドタブの分解斜視図である。
【図３】溶接用エンドタブの配置状態を示す断面図である。
【図４】溶接後の状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る溶接用エンドタブの分解斜視図である。
【図６】溶接用エンドタブの配置状態を示す平面図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る溶接用エンドタブの配置状態を示す斜視図である。
【図８】溶接用エンドタブの配置状態を示す断面図である。
【図９】従来の溶接用エンドタブの配置状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。この発明の第１実施形態に係る溶接用エンドタブ１は、図１に示すように、基体２と、基体２に支持される一対の開先片３、３とから構成されており、互いに突き合わせた母材４、４の開先面４ａ、４ａと裏当て材５とで構成される溶接溝６の端部を、開先片３によって溶接線方向に沿って側方へと延長すると共に、この延長された溶接溝６の端部を基体２の障壁部２ａで塞き止めるようにして、母材４の側面４ｂに配置されるものである。
【００１９】
基体２は、例えば、酸化アルミニウムや二酸化ケイ素等を、凡そ１３００℃で焼結してなるセラミックス（所謂セラミック製）であって、図１及び図２に示すように、溶接線と略直交して設けられる障壁部２ａと、障壁部２ａの両端から母材４に向かって延出された側壁部２ｂ、２ｂとから構成されている。また、その形状は、母材４の溶接溝６より幅広な略板状とされた障壁部２ａと、障壁部２ａと略直交する方向に向かって延出された側壁部２ｂ、２ｂとで、平面視略コ字状とされており、障壁部２ａと側壁部２ｂとの交差部２ｃにおいて、開先片３を安定して支持できるよう構成されている。なお、図３に示すように、溶接溝６が、一方の開先面４ａは裏当て材５と直交し、他方の開先面４ａは斜めに傾いている形態、所謂レ型状とされているため、これに合わせて、一方の開先面４ａ側に位置される側壁部２ｂは、裏当て材５と直交するように、他方の開先面４ａ側に位置される側壁部２ｂは、開先角度に合わせて傾斜して設けられている。
【００２０】
開先片３は、例えば母材４の同材質の金属であって、図２に示すように、概略四角柱状とされている。また、その下端側には、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分及びその近傍を側方に露出するための切除部３ａが形成されている。具体的に説明すると、開先片３は、開先面４ａを延長すべく、開先面４ａと略面一となるようにして母材４の側面４ｂに当接されるが、開先片３の形状が単なる概略四角柱状であると、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分（ルート部）やその近傍に位置する母材４の側面４ｂが開先片３によって覆われてしまい、結果、母材４の溶解に十分な熱を与えることができず、融合不良が生じる虞がある。そこで、この発明の溶接用エンドタブ１においては、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分及びその近傍に位置する母材４の側面４ｂが側方に露出するように、開先片３の下端側（裏当て材５側）に切除部３ａを設けているのである。
【００２１】
従って、上記構成の溶接用エンドタブ１を、溶接溝６の端部に配置すると、図３に示すように、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分やその近傍に位置する母材４の側面４ｂが、切除部３ａによって溶接溝６と連通するようにして側方に露出することとなる。そのため、この状態で溶接を行うと、これら側面４ｂが直接アークに曝されることとなって、ルート部における融合不良の発生が抑制される。
【００２２】
なお、上記実施例においては、図３に示すように、裏当て材５に直交して延びる縦側の開先片３と、裏当て材５から斜めに延びる傾斜した開先片３との双方に切除部３ａを設けているが、いずれか一方の開先片３にのみ、切除部３ａを設けるようにしても良い。この場合、例えば、切除部３ａを設ける手間が省けるため、コスト削減を図ることができる。
【００２３】
図４は、溶接後の状態を示す図である。開先片３は、同図に示すように、溶接溝６側がアークによって溶融し、母材４や溶接ワイヤ等の溶接金属と一体となる。また、溶接線と略直交して、開先片３の端部からの溶接金属を塞き止める障壁部２ａは、アークによって僅かに溶解するが、溶解したセラミックによって溶接金属の表面が被覆されるため、仕上げの必要ない溶接端部が形成される。なお、図１及び図３に示すように、基体２の障壁部２ａ及び側壁部２ｂの鉛直方向の長さが開先片３よりも長く、開先片３上面から上方に突出しているため、開先片３、３間に余盛を形成する場合でも、溶接金属の漏出を防止することができる。また、図４において、基体２を取り外しているが、基体２に開先片３を支持させるにあたって接着剤、特に有機系接着剤を用いると、アーク熱によって分解され、接着力が低下するため、取外し作業が容易である。
【００２４】
次に、この発明の第２実施形態に係る溶接用エンドタブ１０について、図面に基づいて詳細に説明する。第２実施形態に係る溶接用エンドタブ１０は、図５に示すように、概略四角柱状とされた開先片３の角部全てに面取り３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅが施されている点で、第１実施形態の溶接用エンドタブ１とは相違している。
【００２５】
順次説明していくと、まず、開先面４ａ側（母材４側）に位置する表面（溶接溝６）側角部に面取り３ｂが施されている。この角部に面取り３ｂを施すと、図６に示すように、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分やその近傍に位置する母材４の側面４ｂだけに限らず、母材４の板厚方向の全域に亘って側面４ｂが側方に露出することとなるため、母材４と開先片３との境界部分における融合不良の発生を抑制することができる。また、面取りによって生じた溝をスラグ退避部としても利用することができ、母材４内へのスラグ巻込みを抑制することができる。
【００２６】
また、障壁部２ａ側に位置する表面（溶接溝６）側角部に面取り３ｃが施されている。この角部３ｃに面取り３ｃを施すと、図６に示すように、開先片３と障壁部２ａとの間に溝が形成されるため、スラグ退避部として利用することができる。また、溶接金属が回り込むようにして溝内に入り込むため、アンダーカットを抑制することにもつながる。なお、障壁部２ａに、母材４の溶接溝６と略同形状の凹部を設けると端部余盛の形成に好適である。
【００２７】
さらに、基体２の障壁部２ａと側壁部２ｂとの交差部２ｃに位置する角部に面取り３ｄが施されている。この角部に面取り３ｄを施すと、図６に示すように、基体２の障壁部２ａと側壁部２ｂとの交差部２ｃに上下方向に連通する通路が形成される。そのため、溶接時において、開先片３が熱せられ、開先片３に付着している加工油や汚れ、また、基体２と開先片３とを接着するための接着剤が分解、気化してガスが発生したとしても、この通路を介して外部に放出することができ、ピット、ブローホール等の溶接欠陥の発生を抑制することができる。
【００２８】
なお、上記実施例においては、図５及び図６に示すように、平面視四角形とされた開先片３の全角部が面取りされていたが、目的に合わせて、それぞれ別個に、または適宜組み合わせるようにして角部を面取りするようにしても良い。また、基体２の障壁部２ａ先端に位置する角部に面取り３ｅを施すことは、これ自体に意味を成さないが、この角部に面取り３ｅを施すことで、開先片３の平面形状が対称となる場合には、開先片３に切除部３ａを設ける場合や、基体２に開先片３を取り付けるにあたって、その方向を気にする必要がなくなり、作業効率が向上するといった効果がある。また、開先片３を引き抜き加工で形成する場合には、平面形状が対称であると加工し易く、好適である。
【００２９】
次に、この発明の第３実施形態に係る溶接用エンドタブ１１について、図面に基づいて詳細に説明する。第３の実施形態の溶接用エンドタブ１１は、図７に示すように、一方の母材４の幅が他方の母材４の幅に比べて狭く、溶接溝６の一方側面が、他方の母材４の開先面４ａによって既に溶接範囲から延長された状態となっている場合に用いられるものである。従って、この溶接用エンドタブ１１は、上記第１実施形態の溶接用エンドタブ１を中央近傍で切断し、片方の側壁部２ｂを取り除いたような形状、換言すれば、一方の側壁部２ｂ（傾斜した側壁部２ｂ）のみを有する平面視概略Ｌ字状とされている。
【００３０】
この溶接用エンドタブ１１は、図７に示すように、基体２の障壁部２ａ先端が広幅の母材４の開先面４ａに当接するように、且つ狭幅の母材４の開先面４ａと、開先片３の溶接溝６側の側面とが面一となるようにして母材４に取り付けられるが、この溶接用エンドタブ１１においても、図８に示すように、開先片３の下端側（裏当て材５側）に切除部３ａが設けられている。従って、開先面４ａが裏当て材５と当接する部分及びその近傍に位置する母材４の側面４ｂが側方に露出することとなり、溶接時には、側面４ｂが直接アークに曝されることとなって、上記実施例と同様に、ルート部における融合不良の発生を抑制することができる。なお、第２実施形態の溶接エンドタブ１０のように、開先片３の角部に面取りを施しても良いことは勿論である。
【００３１】
以上に、この発明の実施形態について説明したが、この発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施例においては、開先片３の材質を、母材４と同材質としていたが、必ずしも母材４と同材質である必要は無く、導電性であってアークを発生させることが可能な材質であれば良い。また、基体２の材質としては、セラミックスに限らず、フラックス等でも良い。すなわち、溶接金属の流出を防止できるとともに、開先片３を支持することができるものであれば良い。さらに、裏当て材５は、金属製の他、フラックスを原材料とするものを用いても良いし、その他、溶接金属の流出を防止できるものであれば、種々の材質のものを用いても良い。また、側壁部２ｂ、２ｂ間の形状（一対の開先片３、３によって形成される形状）は、上記実施例に示したレ型に限らず、例えばＶ型やＫ型等でも良い。さらに、開先片３が側壁部２ｂよりも母材４側に突出するようにしても良い。この場合、開先片３が母材４に確実に当接するようになるため、アークを安定して発生させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１、１０、１１・・溶接用エンドタブ、２・・基体、２ａ・・障壁部、２ｂ・・側壁部、２ｃ・・交差部、３・・開先片、３ａ・・切除部、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ・・面取り、４・・母材、４ａ・・開先面、５・・裏当て材、６・・溶接溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014028383.tif 000009
【図８】
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【図９】
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