(57)【要約】      （修正有）【課題】構造が簡単で調整が必要なく低コストで効率よく溶接部を冷却する方法を提供する。【解決手段】鋼材溶接装置１は、スキンプレート２の内面２ａに固定した一対のガイド鋼で形成する凹溝内にダイアフラム３の端部を設置させた状態で、溶接部材１０を凹溝内の間隙で下方から上方に向けて移動させながら溶接部４で溶接して溶接金属９を形成させる。スキンプレート２の外面２ｂに断面略コの字状の遮蔽部材１２を設置し、遮蔽部材１２の背板１２ａの上端部に形成した穴部１４に冷却水噴射ノズル１５を装着した。スキンプレート２のダイアフラム３との溶接部４に対向する外面２ｂの上端部に冷却水噴射ノズル１５によって冷却水を噴射させ、冷却水を外面２ｂに沿って下方に流れ落とす。スキンプレート２の外面２ｂは噴射された冷却水及び外面２ｂを流れ落ちる冷却水で冷却できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材冷却装置において、
前記第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を下方から上方に向けて移動しながら溶接する溶接部材と、
前記第一鋼材の溶接部に対向する外面の上端部に冷却水を噴射する冷却水噴射ノズルと、
を備えたことを特徴とする鋼材冷却装置。
【請求項２】
前記第一鋼材の外面に遮蔽部材が設置され、
前記冷却水噴射ノズルは前記第一鋼材の外面の上端部に対向して前記遮蔽部材に取り付けられている請求項１に記載された鋼材冷却装置。
【請求項３】
第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材冷却装置において、
下方から上方に向けて移動しながら前記第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を溶接する溶接部材と、
前記第一鋼材における前記溶接部に対向する外面に冷却用エアを噴射するエア噴射ノズルと、
を備えたことを特徴とする鋼材冷却装置。
【請求項４】
第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材溶接方法において、
前記第一鋼材における溶接部に対向する外面の上端部に冷却水を噴射させて該冷却水を前記外面に沿って上端部から下方に流れ落としながら、
前記第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を溶接部材によって下方から上方に移動させつつ溶接する
ことを特徴とする鋼材溶接方法。
【請求項５】
第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材溶接方法において、
前記第一鋼材における溶接部に対向する外面において前記溶接部に沿って上下方向に設置されたエア噴射ノズルから冷却用エアを噴射させながら、
前記第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を溶接部材によって下方から上方に移動させつつ溶接する、
ことを特徴とする鋼材溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば高層建築等の鉄骨や支柱等の第一鋼材に補強材等をなす第二鋼材を継手としてＴ字型に溶接する鋼材冷却装置及び鋼材溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高層建築で採用されている代表的な鉄骨の柱部材として４面ビルトボックス柱が用いられ、このビルトボックス柱に梁部材としてＨ形鋼等がボルト締めや溶接等で連結されている。例えば、ビルトボックス柱の内ダイアフラムと柱スキンプレートの溶接継手部に、エレクトロスラグ溶接が用いられている。
このエレクトロスラグ溶接は高性能である反面、入熱量が大きく冷却速度が小さいため、柱スキンプレートの靭性低下が懸念されている。靭性を改善させる方法として、スキンプレート外側から一定量の水を噴射させて冷却速度を大きくする技術が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された溶接方法では、鋼材であるスキンプレートの一方の面に設けた一対の当金間の凹溝にダイアフラムの端部を設置してＴ字状に配設させ、垂直方向の凹溝内にエレクトロスラグ溶接を行った。溶接は凹溝内で下方から上方に向けてエレクトロスラグ溶接を行う。また、スキンプレートにおける溶接部の外面に箱型の噴射水遮蔽カバーを設置し、遮蔽カバーの縦板に鋼材の溶接部外面に向かって冷却水を噴射する多数本、例えば９本の噴射管を上下方向に所定間隔で配設した。
そして、凹溝内の下端部からエレクトロスラグ溶接を開始して上方に向けて溶接位置の移動に追随させて、冷却水を噴射する噴射管を下方の噴射管から上方の噴射管に順次切り替えていく。噴射を切り替える噴射管は同時に２本の噴射管のフラットスプレーノズルからダイアフラムの溶接位置外面に冷却水を噴射し、移動する溶接部を順次冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６３４５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような鋼材溶接装置や鋼材溶接方法では、ダイアフラムの上下方向の溶接部外面に対向して９本の噴射管を上下に配列させ、溶接位置の上昇に応じて冷却水を噴射する噴射管のスプレーノズルを２本ずつ順次切り換えて噴射する必要があった。しかも、凹溝における溶接位置の上昇に伴って９本の噴射管による冷却水の噴射をタイムリーに切り換えて溶接部の外面に噴射する必要がある。
そのため、多数の噴射管の配置構成とスプレーノズルの噴射の切り換え制御装置が必要であり、噴射設備が大型化する上に噴射タイミングの調整が煩雑でコスト高になるという問題があり、実用的でなかった。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、構造が簡単で調整が必要なく低コストで効率よく溶接部を冷却できる鋼材冷却装置及び鋼材溶接方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による鋼材冷却装置は、第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材溶接装置において、第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を下方から上方に向けて移動しながら溶接する溶接部材と、第一鋼材の溶接部に対向する外面の上端部に冷却水を噴射する冷却水噴射ノズルと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に連結した状態で、第一鋼材における溶接部の外面の上端部に冷却水噴射ノズルから冷却水を噴射させると共に、第一鋼材及び第二鋼材の溶接部において溶接部材を下方から上方に向けて溶接させながら移動させる。第一鋼材の外面の上端部に冷却水を噴射させると上端部から第一鋼材の外面に沿って下方に冷却水が流れ落ちるため、下方から上方に移動しながら溶接する溶接部の外面を確実に冷却できることになり、溶接部材で溶接する溶接部が下方から上方に移動しても噴射する冷却ノズルを切り換える必要がなく、簡単な構成で効率よく溶接部を冷却できる。
【０００８】
また、第一鋼材の外面側に遮蔽部材が設置され、冷却水噴射ノズルは第一鋼材の外面の上端部に対向して遮蔽部材に取り付けられていることが好ましい。
遮蔽部材に取り付けられた冷却水噴射ノズルから第一鋼材の溶接部に対向する外面に噴射される冷却水は第一鋼材の外面と遮蔽部材との間の間隙内で外面に沿って流れ落ちるため、冷却水が飛び散ることを防止して溶接部の外面を上側から効率よく冷却できる。
【０００９】
本発明による鋼材冷却装置は、第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材溶接装置において、下方から上方に向けて移動しながら第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を溶接する溶接部材と、第一鋼材における溶接部に対向する外面に冷却用エアを噴射するエア噴射ノズルと、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に連結した状態で、第一鋼材の外面にエア噴射ノズルから冷却用エアを噴射させると共に、溶接部材を下方から上方に向けて移動させながら第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を移動させる。そのため、下方から上方に移動する第一鋼材及び第二鋼材の溶接部の移動領域に対向する第一鋼材の外面を溶接部の移動領域の全長に亘って冷却用エアで冷却させることができる。
【００１０】
本発明による鋼材溶接方法は、第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材溶接方法において、第一鋼材における溶接部に対向する外面の上端部に冷却水を噴射させて該冷却水を外面に沿って上端部から下方に流れ落としながら、第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を溶接部材によって下方から上方に移動させつつ溶接する、ことを特徴とする。
【００１１】
本発明による鋼材溶接方法は、第一鋼材に対して第二鋼材をＴ字状に溶接して結合する鋼材溶接方法において、第一鋼材における溶接部に対向する外面において溶接部に沿って上下方向に設置されたエア噴射ノズルから冷却用エアを噴射させながら、第一鋼材及び第二鋼材の溶接部を溶接部材によって下方から上方に移動させつつ溶接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る鋼材冷却装置及び鋼材溶接方法によれば、冷却水噴射ノズルは第一鋼材の溶接部の外面上端部に冷却水を噴射させて第一鋼材の溶接部に対向する外面に沿って冷却水を流れ落とすことで冷却でき、下方から上方に移動する溶接部に対向する外面を確実に冷却できて第一鋼材の靭性を改善できる。そのため、冷却水噴射ノズルによる冷却水の噴出と停止を制御する必要がなく、構成が簡単で低コストである。
【００１３】
本発明に係る鋼材冷却装置及び鋼材溶接方法によれば、エア噴射ノズルを第一鋼材の溶接部の外面に沿って上下方向に配設して冷却用エアを第一鋼材の溶接部に対向する外面に噴射させて冷却することで、下方から上方に移動する溶接部に対向する外面を確実に冷却できる。そのため、エア噴射ノズルによる冷却用エアの噴出と停止を制御する必要がなく、構成が簡単で低コストである。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第一実施形態による鋼材の溶接継手を示すものであり、（ａ）はスキンプレート側から見た斜視図、（ｂ）はダイアフラム側から見た斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態による鋼材溶接装置を示すもので、（ａ）は水平断面図、（ｂ）はスキンプレート側から見た正面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＡ−Ａ線縦断面図である。
【図３】第一実施形態による鋼材溶接装置の側断面模式図である。
【図４】本発明の第二実施形態による鋼材溶接装置の側断面模式図である。
【図５】図４に示す鋼材溶接装置を示すものであり、（ａ）は水平断面図、（ｂ）はスキンプレート側から見た正面図、（ｃ）は同図（ｂ）のＢ−Ｂ線縦断面図である。
【図６】実施例と比較例の温度チャートを示す図であり、（ａ）は比較例の図、（ｂ）は実施例１、（ｃ）は実施例２、（ｄ）は実施例３の図である。
【図７】シャルピー衝撃試験結果を示すもので、（ａ）は溶接部と試験片の切り出し位置を示す水平断面図、（ｂ）は各実施例と比較例の試験片の吸収エネルギーを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態による鋼材溶接装置（鋼材冷却装置）と鋼材溶接方法について添付図面を参照して説明する。
先ず、第一実施形態による鋼材溶接装置１と鋼材溶接方法について図１乃至図３により説明する。図１（ａ）、（ｂ）は、ビルトボックス柱の一の面であるスキンプレート２とその内面２ａに溶接された補強材としてのダイアフラム３とを溶接部４でＴ字状に溶接した構造を示す要部斜視図である。スキンプレート２は例えば５０ｍｍ厚で７８０Ｎ級鋼材であり、ダイアフラム３は例えば６０ｍｍ厚の鋼材である。スキンプレート２は第一鋼材に含まれ、ダイアフラム３は第二鋼材に含まれる。
【００１６】
スキンプレート２の内面２ａは溶接面であり、内面２ａの溶接部４の両側で上下方向に延びる一対のガイド鋼６が溶接等で予め固定されている。スキンプレート２と一対のガイド鋼６との間に凹溝７が形成され、この凹溝７内にダイアフラム３の端部が設置されている。凹溝７とダイアフラム３の端部との間の凹溝７の間隙８内に、上方から挿入した溶接部材１０によってスキンプレート２の内面２ａとダイアフラム３の端部を溶接して結合する。溶接に際して、溶接部材１０を下端部から上端部に向けて移動させながら溶接位置の溶接部４で溶接して生成される溶接金属９を下端部から上端部に向けて形成させていく。
そのため、スキンプレート２における内面２ａの溶接部４に対向する反対側の外面２ｂが冷却面となる。図１（ａ）に示すように、外面２ｂにおける上下方向に上部、中央部、下部が位置し、試験体として温度計測される。なお、スキンプレート２の凹溝７の内面２ａに上下方向に形成される溶接部４の溶接線（溶接金属９）に対向する外面２ｂの上下方向の仮想線を対向溶接線Ｌとする。
【００１７】
次に鋼材溶接装置１について図２及び図３により説明する。
図２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び図３において、スキンプレート２の外面２ｂ側には断面視略コの字状の遮蔽部材１２が設置され、外面２ｂ及び遮蔽部材１２によって冷却箱が形成されている。遮蔽部材１２は例えばステンレス製の背板１２ａとその両側部に連結された例えばシリコンゴム等の弾性部材からなる側板１２ｂとで断面略コの字状に形成され、側板１２ｂをスキンプレート２の外面２ｂに押圧している。遮蔽部材１２の下端部には、外面２ｂに沿って落下する冷却水を受け止める底部１２ｃが形成されている。
【００１８】
そして、遮蔽部材１２の背板１２ａの上端部には凹部形状の穴部（または切欠）１４が形成され、穴部１４を貫通して冷却水噴射ノズル１５が装着されてその吐出口が外面２ｂの対向溶接線Ｌの上端部に対向している。冷却水噴射ノズル１５の後部には冷却水を供給するホース１６が接続されている。ホース１６は図示しないポンプを介して冷却水の供給タンクに接続されている。また、遮蔽部材１２の背板１２ａの下端部には排出口１８が設置され、遮蔽部材１２の底部１２ｃに落下した冷却水は排出口１８から排出されて図示しない供給タンクに戻される。
【００１９】
本実施形態による鋼材溶接装置１は上述した構成を有しており、次に鋼材溶接方法について図３を中心に説明する。
スキンプレート２とダイアフラム３をＴ字型に溶接するに際し、スキンプレート２の内面２ａと一対のガイド鋼６とで形成された凹溝７内にダイアフラム３の端部を設置させる。この状態で、溶接部材１０を凹溝７内の下端部に挿入してスキンプレート２の内面２ａとダイアフラム３の端部とを自動的に溶接して溶接金属９を生成する。そして、スキンプレート２とダイアフラム３を溶接部４で溶接しながら溶接部材１０を下端部から上方に引き上げることで溶接部４の溶接金属９を下端部から上方に形成させていく。
【００２０】
一方、溶接に先立ってまたは溶接と同時に、鋼材溶接装置１における遮蔽部材１２の背板１２ａ上部に設けた冷却水噴射ノズル１５から冷却水をスキンプレート２の溶接部４に対向する外面２ｂの上端部に噴射する。冷却水はスキンプレート２の外面２ｂにおける対向溶接線Ｌの上端部に噴射される。冷却水は外面２ｂの上端部から対向溶接線Ｌに沿って下方に直線的に流れ落ちて外面２ｂを冷却し、溶接位置である内面２ａ下端部の溶接部４をスキンプレート２の厚みを通して冷却する。
なお、外面２ｂに噴射される冷却水の一部は遮蔽部材１２の空間内で跳ね返って背板１２ａの内面を流れ落ちるが、遮蔽部材１２の外側に飛び散らない。多くの冷却水は溶接部４に対向する外面２ｂの対向溶接線Ｌに沿って略直線的に流れ落ちる。これによって、外面２ｂ及び内面２ａの溶接部４を冷却することができる上に、噴射水量が少なくて済む。
【００２１】
凹溝７とダイアフラム３の端部との間隙８内で溶接部材１０を上方に移動させながらスキンプレート２とダイアフラム３を次第に溶接して溶接金属９を上方に形成させていく。その際、冷却水噴射ノズル１５から噴射された冷却水は、スキンプレート２の外面２ｂに沿って流れ落ちるため、上昇する溶接部４を連続して冷却できる。しかも、冷却水噴射ノズル１５はスキンプレート２の外面２ｂの上端部に冷却水を噴射するだけで、外面２ｂを冷却水が対向溶接線Ｌに沿って流れ落ち、外面２ｂと共に溶接部４の直前の上部領域から溶接中の溶接部４、そして、溶接後の下部領域の溶接金属９をも連続して冷却することができる。
【００２２】
上述のように本実施形態による鋼材溶接装置１及び鋼材溶接方法によれば、冷却水噴射ノズル１５によってスキンプレート２の外面２ｂの上端部に冷却水を噴射することで、外面２ｂの表面温度を冷却できる。しかも、スキンプレート２の溶接による熱影響部の靭性低下を抑制することができる。
本実施形態による鋼材溶接装置１は冷却水噴射ノズル１５を１つ設置して外面２ｂの上端部に冷却水を噴射して冷却すればよく、溶接部４の上昇移動に応じて複数の冷却水噴射ノズルによる噴射と停止を切り換え制御する必要がなく、構造が簡単で低コストに製造できる。
【００２３】
なお、本発明による鋼材溶接装置１及び鋼材溶接方法は、上述した第一の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜の変更や置換等が可能である。これらはいずれも本発明に含まれる。
以下に、本発明の他の実施形態や変形例による鋼材溶接装置及び鋼材溶接方法について説明するが、上述した実施形態と同一または同様な部材、部品等には同一の符号を用いて説明する。
【００２４】
次に図４及び図５により、本発明の第二実施形態による鋼材溶接装置１Ａ及び鋼材溶接方法について説明する。
第二実施形態による鋼材溶接装置１Ａにおいて、スキンプレート２の外面２ｂ側に断面略コの字状の遮蔽部材１２が配設されている。遮蔽部材１２の背板１２ａには、スキンプレート２の外面２ｂの略直線状の対向溶接線Ｌに沿って複数、例えば５個の穴部１４が上下方向に形成されている。各穴部１４には外面２ｂの対向溶接線Ｌに対向する位置に略直線状に複数、例えば５個のエア噴射ノズル２０が上下方向に装着されている。各エア噴射ノズル２０は溶接部４をスキンプレート２の厚みを介して冷却するための冷却用エアを例えば噴射圧力０．２ＭＰａの圧縮エアとして噴射することができる。
【００２５】
また、各エア噴射ノズル２０は遮蔽部材１２に設置されていて、圧縮エアを効率的にスキンプレート２の外面２ｂの対向溶接線Ｌに噴射させて溶接部４及び溶接金属９を冷却できるようにしている。本実施形態において、各エア噴射ノズル２０は、スキンプレート２及びダイアフラム３の溶接部４の上昇位置に関わらず、同時に圧縮エアを溶接部４の外面２ｂに噴射させて冷却できるようにしている。
各エア噴射ノズル２０の後部はそれぞれエアホース２１を介して分配器２３、そして圧縮エア供給源に接続された圧縮エア供給用ホース２４に接続されている。分配器２３にはエア噴射ノズル２０から噴射させる圧縮エアの圧力を計測し調整するための空圧計２２が設置されている。
【００２６】
本実施形態による鋼材溶接装置１Ａは上述の構成を有しており、エレクトロスラグ溶接による鋼材溶接方法は次のように行われる。
すなわち、スキンプレート２の凹溝７内にダイアフラム３の端部をＴ字型に配置させた状態で、溶接部材１０を凹溝７内の下端部に挿入してスキンプレート２の内面２ａとダイアフラム３の端部とを溶接して溶接金属９を形成する。スキンプレート２とダイアフラム３を溶接しながら溶接部材１０を下端部から上方に引き上げることで溶接部４を上方に移動させて、溶接金属９を下端部から上方に形成させていく。
【００２７】
一方、溶接に先立ってまたは溶接と同時に、鋼材溶接装置１における遮蔽部材１２の背板１２ａに上下方向に配列させた複数のエア噴射ノズル２０から圧縮エアをスキンプレート２の外面２ｂの対向溶接線Ｌに向けて同時に噴射する。そして、各エア噴射ノズル２０によって外面２ｂの対向溶接線Ｌに沿ってその全長を同時に冷却し、スキンプレート２の厚みを通して内面２ａの下端部から上方に移動する溶接部４の移動領域の全長を冷却する。
これによって、溶接部４がいずれの高さ位置にあっても、圧縮エアによって外面２ｂ及び内面２ａの溶接部４の全域を冷却することができる。
【００２８】
上述のように本実施形態による鋼材溶接装置１Ａ及び鋼材溶接方法によれば、溶接部４に沿って上下方向に配列された複数のエア噴射ノズル２０からスキンプレート２の外面２ｂに冷却用エアを噴射することで外面２ｂの表面温度を冷却できる。しかも、スキンプレート２の溶接による熱影響部の靭性低下を抑制することができる。
本実施形態による鋼材溶接装置１Ａは複数のエア噴射ノズル２０を同時に噴射させ続ければよく、しかも溶接部４の上昇に応じてエア噴射ノズル２０による噴射と停止を切り換え制御する必要がなく、構造が簡単で低コストに製造できる。
【００２９】
次に本発明の各実施例による鋼材溶接装置１、１Ａと比較例による鋼材溶接装置について具体的に試験した試験結果を説明する。
試験体として、スキンプレート２は例えば７８０N／ｍｍ２鋼材を用い、板厚５０ｍｍとした。ダイアフラム３は例えば５９０N／ｍｍ２鋼材を用い、板厚６０ｍｍとした。スキンプレート２の凹溝７内における内面２ａとダイアフラム３の端部との距離（ギャップ）は例えば２３ｍｍ程度に設定した。溶接条件として、溶接部材１０の電流値３８０Ａ、電圧５４Ｖ、溶接速度１．４ｃｍ／ｍｉｎ、溶接用のワイヤ送給速度８．５ｍ／ｍｉｎとした。溶接時の入熱量は１０００ｋＪ／ｃｍとした。
【００３０】
各鋼材溶接装置におけるスキンプレート２の溶接部４の外面２ｂの冷却方法として、比較例では溶接時の冷却を無しとした。一方、実施例１及び実施例２では、第一実施形態に示すように、溶接時の冷却水噴射ノズル１５によるスキンプレート２の外面２ｂの対向溶接線Ｌにおける上端部への冷却水噴射量をそれぞれ０．５ｌ(リットル)／ｍｉｎ、１．０ｌ／ｍｉｎとした。実施例３では、第二実施形態に示すように溶接時のスキンプレート２の外面２ｂの対向溶接線Ｌに沿って５本のエア噴射ノズル２０を配列させてそれぞれ０．２ＭＰａのエアを同時に噴射させた。なお、実施例には含まれないが、噴射エア量は１０．０ｌ／ｍｉｎでもよい。
【００３１】
比較例、実施例１、２、３について、溶接時の温度測定位置として、図１（ａ）に示すようにスキンプレート２の外面２ｂにおける対向溶接線Ｌ上の上部、中央部、下部の温度を測定した。その結果は図６（ａ）〜（ｄ）に示されており、経過時間を示す横軸に対して縦軸はスキンプレート２の外面２ｂの表面温度を示している。
図６（ａ）に示す比較例では、溶接部４が外面２ｂの下部、中央部、上部に移行するに従って温度上昇が大きくなった。これに対し、同図（ｂ）、（ｃ）に示す実施例１、実施例２では冷却水の噴射による冷却効果が高かった。外面２ｂの対向溶接線Ｌの下部や中央部は外面２ｂの上端部に噴射されて流れ落ちる冷却水によって冷却されるため冷却効果を十分発揮でき、上部は直接冷却水が噴射されるため特に冷却効果が高い。同図（ｄ）に示す実施例３では、冷却用エアが外面２ｂの対向溶接線Ｌに直接噴射され、冷却水を噴射する場合より冷却効果は劣るが、比較例より有効な冷却効果を得られた。
【００３２】
次に「ＪIＳ  Z  ２２４２：２０１８（日本産業規格）金属材料の衝撃試験方法」に基づくシャルピー衝撃試験を行った。図７（ａ）はスキンプレート２及びダイアフラム３の溶接部４における溶接金属９のスキンプレート２側の断面における試験片採取位置を示す。比較例、実施例１〜３で取得した各衝撃試験片Ｓをシャルピー衝撃試験にかけてシャルピー吸収エネルギー（Ｊ）を測定した。この場合も比較例に対して実施例１、２、３の吸収エネルギーの方が高く、スキンプレート２の熱影響部の靭性低下を抑制する効果を確認できた。
【００３３】
なお、上述した第一実施形態による単一の冷却水噴射ノズル１５に代えて、複数の冷却水噴射ノズル１５を同時に且つ連続して外面２ｂの上端部及びその近傍の対向溶接線Ｌに向けて冷却水を噴射させてもよい。この場合でも、第一実施形態と同様の冷却効果を発揮できる。
【００３４】
また、上述した第二実施形態において、５本のエア噴射ノズル２０をスキンプレート２の外面２ｂの対向溶接線Ｌに沿って所定間隔で配列したが、エア噴射ノズル２０の本数と配列間隔は適宜選定できる。また、エア噴射ノズル２０として複数本の配列に代えて対向溶接線Ｌに沿って長く延びて連続する線状の開口を有するものを採用してもよい。この場合、１つのエア噴射ノズル２０によって外面２ｂの対向溶接線Ｌの全長に冷却エアを噴射し、外面２ｂと溶接部４の移動領域の全長を冷却できる。
【符号の説明】
【００３５】
１、１Ａ  鋼材溶接装置（鋼材冷却装置）
２  スキンプレート
２ａ  内面
２ｂ  外面
３  ダイアフラム
４  溶接部
７  凹溝
９  溶接金属
１０  溶接部材
１２  遮蔽部材
１５  冷却水噴射ノズル
２０  エア噴射ノズル
【図１】
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【図２】
2022001379.tif 000004
【図３】
2022001379.tif 000005
【図４】
2022001379.tif 000006
【図５】
2022001379.tif 000007
【図６】
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【図７】
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