(57)【要約】本発明は、別体に設けられた杭体と掘削チップとを備え、掘削チップは尖端部と円錐台形の尾部とを備え、掘削チップの挿接部は杭体の嵌接孔に挿入され、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させ、杭体と掘削チップが、環状の溶接開先において一体構造に溶接される別体式螺旋杭およびその溶接方法を開示している。別体式螺旋杭の溶接方法は：１）継手突き合わせステップと、２）溶接前クリ−ニングステップと、３）予熱ステップと、４）ニッケル基の溶接ワイヤＥＲＮｉＣｒＭｏ−３を選択し、タングステン不活性ガス溶接を採用してル−ト溶接を行い、被覆ア−ク溶接で充填溶接および外層溶接を行う溶接ステップと、５）溶接後熱処理ステップと、により行われる。本発明はＱ２３５Ｂの杭体と１２Ｃｒ１ＭｏＶの掘削チップの効果的な溶接を実現しており、継手の間の突き合わせが簡単かつ確実であり、作業効率を高め、有効な溶接面積を増やし、ビ−ドの強度を高め、加工・生産コストを低減する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
別体に設けられた管状の杭体と円錐形の掘削チップとを備え、螺旋帯状体を呈する螺旋ブレ−ドが前記杭体の周囲に嵌設されている別体式螺旋杭であって、前記掘削チップは尖端部と円錐台形の尾部とを備え、前記円錐台形の尾部は、杭体の内壁面に組み合わされる挿接部と、直径が前記挿接部よりも大きい斜面部とを備え、前記掘削チップの挿接部は杭体の嵌接孔に挿入され、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させ、前記環状の溶接開先の軸方向断面は直角三角形または直角台形であり、前記杭体と掘削チップが、環状の溶接開先において一体構造に溶接されることを特徴とする別体式螺旋杭。
【請求項２】
前記杭体は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の材質を採用した杭体であることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項３】
前記掘削チップは、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の材質を採用した掘削チップであることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項４】
前記環状の溶接開先の断面面積は８ｍｍ２以上であることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項５】
前記杭体の末端に、外部本体構造に固定するためのフランジ構造または締め付けボルト構造が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項６】
前記杭体の後端部に、円弧状の補強板と、補強板および杭体を貫通する貫通孔とが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項７】
前記尖端部が、先端の突破式テ−パと両側のカッタ刃とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項８】
前記尖端部に円形の排水孔がさらに設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項９】
前記螺旋ブレ−ドは連続螺旋ブレ−ドまたは多段螺旋ブレ−ドであることを特徴とする、請求項１に記載の別体式螺旋杭。
【請求項１０】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の別体式螺旋杭の溶接方法であって、
１）掘削チップの挿接部を杭体の嵌接孔に挿入し、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させ、前記環状の溶接開先の軸方向断面は直角三角形または直角台形であるステップにおいて、前記杭体は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の材質を採用した杭体であり、前記掘削チップは、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の材質を採用した掘削チップである継手突き合わせステップと、
２）杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部分の表面の油汚れや不純物を清掃する溶接前クリ−ニングステップと、
３）杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部位を１５０〜１８０℃まで予熱する予熱ステップと、
４）杭体と掘削チップを水平な回転位置において溶接し、ニッケル基の溶接ワイヤＥＲＮｉＣｒＭｏ−３を選択し、タングステン不活性ガス溶接を採用してル−ト溶接を行い、被覆ア−ク溶接で充填溶接および外層溶接を行い、層間温度が１８０〜２００℃に制御される溶接ステップと、
４−１）質量百分率含有量がそれぞれ８０％であるＡｒと２０％であるＨｅとを保護ガスとして採用し、ガス流量を８Ｌ／ｍｉｎに制御し、電源極性は直流正極性であり、電流は１００Ａであり、電圧は１２Ｖである、タングステン不活性ガス溶接のル−ト溶接ステップと、
４−２）電源極性は直流正極性であり、電流は１２０Ａであり、電圧は１５Ｖである、被覆ア−ク溶接の充填溶接ステップと、
４−３）電源極性は直流正極性であり、電流は１２０Ａであり、電圧は１５Ｖである、被覆ア−ク溶接の外層溶接ステップと、
５）溶接終了後、直ちに保温材を用いてビ−ドおよびビ−ド付近を覆って保温し、継手をゆっくりと冷却させ、続いて、溶接物全体を７６０℃まで加熱し、３０分間にわたり温度を一定に保った後、室温まで冷却する溶接後熱処理ステップと、
により行うことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は螺旋杭に関し、具体的には、別体式螺旋杭およびその溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
建設工事における杭の応用範囲は広く、太陽光発電や風力発電など建築系の業種に幅広く応用されている。杭は、建築および鉄骨フレ−ム構造の業種で一般的に採用されている、地面を連結するための連結本体構造である。従来の螺旋杭はいずれも一体化構造を採用しており、杭体は管状構造であり、杭体の周囲に螺旋ブレ−ドが連結されており、杭体の先端は尖形構造である。螺旋杭全体は単一の特性の土壌にのみ適用可能であり、他の特性の土壌に対しては、このタイプの螺旋杭は使用価値を失うことになり、杭の使用範囲が制約される一方、従来の螺旋杭を用いて硬度の高い凍土地質に施工する場合には、螺旋杭全体に超硬質材料を採用しなければならず、コストが高く資源の浪費になる問題が存在する。中国特許出願番号「２０１１１０１９４４８３．Ｘ」は、杭体と杭尖端を備え、前記杭尖端はテ−パ形であり、前記杭体の外面に、水平横断面と鋭角をなすブレ−ドが設けられており、前記ブレ−ドは少なくとも１枚であり、前記ブレ−ドは螺旋状、インペラ羽根形または鋤刃形であり、杭体の外面に軸方向に沿って連続的または断続的に分布しており、前記杭体の外面に間隔を置いて螺旋板を設け、前記螺旋板は杭体の外面３６０度の範囲内に連続的または断続的に設けられ、杭体はフランジまたはビ−ド連結により杭尖端に連結される回転ドリル式既成複合杭、およびその施工方法を開示している。ただし、該螺旋杭は通常の溶接方法を採用しており、硬度の高い凍土地質に施工する場合には、螺旋杭全体に超硬質材料（１２Ｃｒ１ＭｏＶなど）を採用しなければならず、コストが高く資源の浪費になる問題が存在する。
【０００３】
上記の問題を解決するため、発明者は、材質がＱ２３５炭素鋼である杭体と材質が１２Ｃｒ１ＭｏＶ鋼である杭尖端とを溶接することで、コストを低減する目的を達成することを初めて提案した。ただし、通常の溶接継手の開先形式は一般にＶ字形またはＵ字形の開先であるため、杭体および杭尖端のいずれにも開先加工を行う必要があり、加工と突き合わせが煩雑であり、有効な溶接面積が小さく、ビ−ドの強度が低く、溶接作業の効率が低いという欠点が存在している。また、１２Ｃｒ１ＭｏＶ鋼はパ−ライト耐熱鋼に属し、炭素含有量および合金元素が多いため、ビ−ドおよび熱影響領域に焼き入れ組織が出現して、塑性、靱性を低下させ、溶接性が悪化し、溶接物の剛性および継手の応力が大きい場合には割れが生じやすい。１２Ｃｒ１ＭｏＶ鋼とＱ２３５Ｂ炭素鋼の化学成分の違いが大きいので、これらの溶接は異種鋼溶接に属し、融接の条件において信頼性の高い溶接継手を得るには、次のような多くの問題が存在する。１、両者の熱伝導率と比熱容量の違いのため、両者の熔融が同期せず、溶融池の形成および金属の結合が不良となり、ビ−ドの結晶条件が悪化することになり、ビ−ドの特性および成形が不良となる。２、両者の線膨張係数が異なり、それらが溶接連結を形成した後の冷却過程において、ビ−ド両側の収縮量が異なることにつながり、溶接継手に複雑な高応力状態が生じることになり、ひいては割れの発生を加速する。３、ビ−ドの希釈と、移行層が形成される問題が存在する。
【０００４】
上記から、従来の溶接継手の構造と溶接プロセスを採用してこれら２種類の異種鋼を溶接しても、これら２種類の異種鋼の間の有効な溶接を実現することはできないため、溶接継手の構造と溶接プロセスを改良する必要があることが分かる。
【発明の概要】
【０００５】
従来技術の欠点に対し、本発明の第１の目的は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の杭体と１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐熱鋼の掘削チップを一体構造に溶接したものであり、溶接時の継手の間の突き合わせが簡単かつ確実であり、作業効率を高め、有効な溶接面積を増やし、溶接後のビ−ド強度を高め、これら２種類の異種鋼の間の有効な溶接を実現することができ、加工・生産コストを低減する別体式螺旋杭を提供することである。
【０００６】
本発明の第２の目的は、防止ビ−ドでの割れの発生を防止することができ、炭素の拡散を減少させており、粒界腐食を軽減しており、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の杭体と１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐熱鋼の掘削チップの間の有効な溶接を実現した、別体式螺旋杭の溶接方法を提供することである。
【０００７】
上記第１の目的を実現するため、本発明は下記の技術案を採用する。
【０００８】
別体に設けられた管状の杭体と円錐形の掘削チップとを備え、螺旋帯状体を呈する螺旋ブレ−ドが前記杭体の周囲に嵌設されている別体式螺旋杭であって、前記掘削チップは尖端部と円錐台形の尾部とを備え、前記円錐台形の尾部は、杭体の内壁面に組み合わされる挿接部と、直径が前記挿接部よりも大きい斜面部とを備え、前記掘削チップの挿接部は杭体の嵌接孔に挿入され、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させ、前記環状の溶接開先の軸方向断面は直角三角形または直角台形であり、前記杭体と掘削チップが、環状の溶接開先において一体構造に溶接されることを特徴とする別体式螺旋杭。
【０００９】
前記杭体は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の材質を採用した杭体であり、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の化学成分（％）は次の通りである。Ｃ：０．１２〜０．２０、Ｓｉ：≦０．３０、Ｍｎ：０．３０〜０．７０、Ｓ：≦０．０４５、Ｐ：≦０．０４５、Ｃｒ：許容残存含有量≦０．０３０、Ｎｉ：許容残存含有量≦０．０３０、Ｃｕ：許容残存含有量≦０．０３０。
【００１０】
前記掘削チップは、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の材質を採用した掘削チップであり、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の化学成分（％）は次の通りである。Ｃ：０．０７〜０．１５、Ｓｉ：０．１８〜０．３７、Ｍｎ：０．４１〜０．７０、Ｃｒ：０．９０〜１．２０、Ｍｏ：０．２５〜０．３５、Ｖ：０．１５〜０．３０。
【００１１】
本発明を実現する実施形態は次の通りである：前記環状の溶接開先の断面面積は８ｍｍ２以上である。
【００１２】
本発明を実現する実施形態は次の通りである：前記杭体の末端に、外部本体構造に固定するためのフランジ構造または締め付けボルト構造が設けられている。
【００１３】
本発明を実現する実施形態は次の通りである：前記杭体の後端部に、円弧状の補強板と、補強板および杭体を貫通する貫通孔とが設けられている。
【００１４】
本発明を実現する実施形態は次の通りである：前記尖端部が、先端の突破式テ−パと両側のカッタ刃とを備える。
【００１５】
本発明を実現する実施形態は次の通りである：前記尖端部に円形の排水孔がさらに設けられている。
【００１６】
本発明を実現する実施形態は次の通りである：前記螺旋ブレ−ドは連続螺旋ブレ−ドまたは多段螺旋ブレ−ドである。
【００１７】
上記第２の目的を実現するため、本発明は下記の技術案を採用する。
【００１８】
別体式螺旋杭の溶接方法であって、
１）掘削チップの挿接部を杭体の嵌接孔に挿入し、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させ、前記環状の溶接開先の軸方向断面は直角三角形または直角台形であるステップにおいて、前記杭体は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の材質を採用した杭体であり、前記掘削チップは、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の材質を採用した掘削チップである継手突き合わせステップと、
２）杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部分の表面の油汚れや不純物を清掃する溶接前クリ−ニングステップと、
３）杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部位を１５０〜１８０℃まで予熱するステップであって、予熱はパ−ライト耐熱鋼の溶接の重要な措置であり、予熱は、ビ−ドおよび熱影響領域の冷却速度を遅くすることができ、焼き入れ組織が生じるのを避けるのに役立ち、溶接領域の水素の逸出の助けになり、溶接割れが生じるのを防止し、１２Ｃｒ１ＭｏＶ鋼の炭素含有量および合金元素の含有量が高いため、予熱温度１５０〜１８０℃を選択する予熱ステップと、
４）杭体と掘削チップを水平な回転位置において溶接し、ニッケル基の溶接ワイヤＥＲＮｉＣｒＭｏ−３を選択し、タングステン不活性ガス溶接（ＴＩＧ）を採用してル−ト溶接を行い、被覆ア−ク溶接（ＳＭＡＷ）で充填溶接および外層溶接を行い、層間温度が１８０〜２００℃に制御され、溶接過程全体で、予熱温度を下回らないように層間温度を保たなければならない溶接ステップと、
４−１）質量百分率含有量がそれぞれ８０％であるＡｒと２０％であるＨｅとを保護ガスとして採用し、ガス流量を８Ｌ／ｍｉｎに制御し、電源極性は直流正極性であり、電流は１００Ａであり、電圧は１２Ｖである、タングステン不活性ガス溶接（ＴＩＧ）のル−ト溶接ステップと、
４−２）電源極性は直流正極性であり、電流は１２０Ａであり、電圧は１５Ｖである、被覆ア−ク溶接の充填溶接ステップと、
４−３）電源極性は直流正極性であり、電流は１２０Ａであり、電圧は１５Ｖである、被覆ア−ク溶接の外層溶接ステップと、
５）溶接終了後、直ちに保温材を用いてビ−ドおよびビ−ド付近を覆って保温し、継手をゆっくりと冷却させ、続いて、溶接物全体を７６０℃まで加熱し、３０分間にわたり温度を一定に保った後、室温まで冷却するステップであって、溶接後に応力を除去する熱処理を行えば、影響領域に出現する焼き入れ組織を除去または減少させ、塑性および靱性を高め、効果的に溶接残存応力を減少させることができると同時に、水素の逸出を拡散することにより、低温割れの傾向を低減するのに役立つ溶接後熱処理ステップと、
により行うことを特徴とする方法。
【００１９】
本発明の有益な効果は以下の点にある。
【００２０】
１、本発明は溶接継手の構造を改良しており、掘削チップに円錐台形の尾部を設けており、掘削チップの挿接部を杭体の嵌接孔に挿入し、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させることができ、継手の間の突き合わせが簡単かつ確実であり、作業効率を高める。前記環状の溶接開先の軸方向断面が直角三角形または直角台形であるため、従来の開先形式に比べ、有効な溶接面積を増やし、溶接後のビ−ド強度を高めることができ、これら２種類の異種鋼の間の有効な溶接を実現することができる。また、本発明は、開先加工を行う必要があるのが掘削チップ部分のみであることにより、加工・生産コストを低減している。
【００２１】
２、本発明は溶接プロセスを改良している。まず、本発明は杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部位を１５０〜１８０℃まで予熱し、ビ−ドおよび熱影響領域の冷却速度を遅くすることができ、焼き入れ組織が生じるのを避けるのに役立ち、溶接領域の水素の逸出の助けになり、溶接割れが生じるのを防止する。次いで、本発明は、ニッケル基の溶接ワイヤＥＲＮｉＣｒＭｏ−３を選択し、タングステン不活性ガス溶接（ＴＩＧ）を採用してル−ト溶接を行い、被覆ア−ク溶接（ＳＭＡＷ）で充填溶接および外層溶接を行い、アルゴン−ヘリウム混合ガスのガスタングステンアーク溶接を採用してル−ト溶接を行い、すなわち製品ビ−ドには８０％Ａｒ＋２０％Ｈｅを使用し、Ａｒガスの、アークが安定しており穏やかである特徴と、Ｈｅガスの、アーク発熱量が大きく集中しており溶融深さが増加する特徴とを利用し、該異種鋼製品ビ−ド溶接において層間に融合不良が生じることを解消する。最後に、本発明は溶接後熱処理を行っており、影響領域に出現する焼き入れ組織を除去または減少させ、塑性および靱性を高め、効果的に溶接残存応力を減少させることができると同時に、水素の逸出を拡散することにより、低温割れの傾向を低減するのに役立つ。
【００２２】
以上から、本発明は溶接継手の構造と溶接プロセスを改良することによって、防止ビ−ド箇所の割れの発生を防止することができ、炭素の拡散を減少させており、粒界腐食を軽減しており、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の杭体と１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐熱鋼の掘削チップとの間の有効な溶接を実現しており、継手の断裂強度は７３５ＭＰａにまで達し、ビ−ド継手領域の力学特性は母材よりも優れており、金相組織の観察により、継手は組織が緻密であり、結晶粒が細かいことが分かり、継手の割れ目を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、破断領域のディンプルが大きくて深く、靱性破断の特徴を呈しており、継手には、介在物や気孔、微小割れ等の欠陥は見られなかった。また、本発明は、溶接時の継手の間の突き合わせが簡単かつ確実であり、作業効率を高めており、有効な溶接面積を増やしており、溶接後のビ−ド強度を高めており、加工・生産コストを低減している長所をさらに有する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本考案の別体式螺旋杭の構造概略図である。
【図２】図２は、本考案の杭体および掘削チップの、溶接連結方式を採用した場合の構造概略図である。
【図３】図３は、図２中の溶接箇所Ａの局部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
具体的実施例：
以下、図面および具体的実施形態を参照しながら、本発明についてさらに記述する。
【００２５】
図１〜図３を参照すると、本実施例に記載の別体式螺旋杭は、別体に設けられた管状の杭体２と円錐形の掘削チップ１とを備え、螺旋帯状体を呈する螺旋ブレ−ド２０２が前記杭体２の管状体２０１の外面に嵌設されており、前記掘削チップ１は尖端部１０２と円錐台形の尾部１０１とを備え、前記円錐台形の尾部１０１は、杭体２の内壁面に組み合わされる挿接部１０１ａと、直径が前記挿接部よりも大きい斜面部１０１ｂとを備え、前記掘削チップの挿接部１０１ａは杭体２の嵌接孔に挿入され、掘削チップ１の斜面部１０１ｂと杭体２の開口端面２０３との間に環状の溶接開先３を形成させ、前記環状の溶接開先３の軸方向断面は直角三角形または直角台形であり、前記杭体と掘削チップが、環状の溶接開先において一体構造に溶接される。
【００２６】
本実施例において、
前記杭体２は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の材質を採用した杭体であり、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の化学成分（％）は次の通りである。Ｃ：０．１２〜０．２０、Ｓｉ：≦０．３０、Ｍｎ：０．３０〜０．７０、Ｓ：≦０．０４５、Ｐ：≦０．０４５、Ｃｒ：許容残存含有量≦０．０３０、Ｎｉ：許容残存含有量≦０．０３０、Ｃｕ：許容残存含有量≦０．０３０。
【００２７】
前記掘削チップ１は、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の材質を採用した掘削チップであり、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の化学成分（％）は次の通りである。Ｃ：０．０７〜０．１５、Ｓｉ：０．１８〜０．３７、Ｍｎ：０．４１〜０．７０、Ｃｒ：０．９０〜１．２０、Ｍｏ：０．２５〜０．３５、Ｖ：０．１５〜０．３０。
【００２８】
前記環状の溶接開先３の断面面積は８ｍｍ２以上である。前記杭体２の末端に、外部本体構造に固定するためのフランジ構造または締め付けボルト構造２０４が設けられている。前記杭体の後端部に、円弧状の補強板と、補強板および杭体を貫通する貫通孔とが設けられている。前記尖端部は、先端の突破式テ−パと両側のカッタ刃とを備える。前記尖端部１０２に円形の排水孔１０２ａがさらに設けられている。前記螺旋ブレ−ドは連続螺旋ブレ−ドまたは多段螺旋ブレ−ドである。
【００２９】
別体式螺旋杭の溶接方法であって、
１）掘削チップの挿接部を杭体の嵌接孔に挿入し、掘削チップの斜面部と杭体の開口端面との間に環状の溶接開先を形成させ、前記環状の溶接開先の軸方向断面は直角三角形または直角台形であるステップにおいて、前記杭体は、Ｑ２３５Ｂ炭素鋼の材質を採用した杭体であり、前記掘削チップは、１２Ｃｒ１ＭｏＶ耐候性鋼の材質を採用した掘削チップである継手突き合わせステップと、
２）杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部分の表面の油汚れや不純物を清掃する溶接前クリ−ニングステップと、
３）杭体と掘削チップの突き合わせ溶接部位を１５０〜１８０℃まで予熱するステップであって、予熱はパ−ライト耐熱鋼の溶接の重要な措置であり、予熱は、ビ−ドおよび熱影響領域の冷却速度を遅くすることができ、焼き入れ組織が生じるのを避けるのに役立ち、溶接領域の水素の逸出の助けになり、溶接割れが生じるのを防止し、１２Ｃｒ１ＭｏＶ鋼の炭素含有量および合金元素の含有量が高いため、予熱温度１５０〜１８０℃を選択する予熱ステップと、
４）杭体と掘削チップを水平な回転位置において溶接し、ニッケル基の溶接ワイヤＥＲＮｉＣｒＭｏ−３を選択し、タングステン不活性ガス溶接（ＴＩＧ）を採用してル−ト溶接を行い、被覆ア−ク溶接（ＳＭＡＷ）で充填溶接および外層溶接を行い、層間温度が１８０〜２００℃に制御され、溶接過程全体で、予熱温度を下回らないよう層間温度を保たなければならない溶接ステップと、
４−１）質量百分率含有量がそれぞれ８０％であるＡｒと２０％であるＨｅとを保護ガスとして採用し、ガス流量を８Ｌ／ｍｉｎに制御し、電源極性は直流正極性であり、電流は１００Ａであり、電圧は１２Ｖである、タングステン不活性ガス溶接（ＴＩＧ）のル−ト溶接ステップと、
４−２）電源極性は直流正極性であり、電流は１２０Ａであり、電圧は１５Ｖである、被覆ア−ク溶接の充填溶接ステップと、
４−３）電源極性は直流正極性であり、電流は１２０Ａであり、電圧は１５Ｖである、被覆ア−ク溶接の外層溶接ステップと、
５）溶接終了後、直ちに保温材を用いてビ−ドおよびビ−ド付近を覆って保温し、継手をゆっくりと冷却させ、続いて、溶接物全体を７６０℃まで加熱し、３０分間にわたり温度を一定に保った後、室温まで冷却するステップであって、溶接後に応力を除去する熱処理を行えば、影響領域に出現する焼き入れ組織を除去または減少させ、塑性および靱性を高め、効果的に溶接残存応力を減少させることができると同時に、水素の逸出を拡散することにより、低温割れの傾向を低減するのに役立つ溶接後熱処理ステップと、
により行う方法。
【００３０】
上記溶接プロセスにより試験片の溶接を行い、試験片が外観検査、磁粉探傷、およびＸ線探傷を経て合格した後、試験片から力学特性試料を切り取り、金相試験の試料を試験する。試験結果については表１および表２を参照のこと。
【００３１】
【表１】
2015507109.tif 000003
【００３２】
【表２】
2015507109.tif 000004
【００３３】
結果から、引っ張り断裂領域は母材側に発生しており、継手の断裂強度は７３５ＭＰａにまで達し、ビ−ド継手領域の力学特性は母材よりも優れていることが分かる。金相組織の観察により、継手は組織が緻密であり、結晶粒が細かいことが分かる。継手の割れ目を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察すると、破断領域のディンプルが大きくて深く、靱性破断の特徴を呈しており、継手には、介在物や気孔、微小割れ等の欠陥は見られなかった。
【００３４】
当業者にとっては、上述の技術案および趣旨に基づき、その他の各種相応の変更および変形を行うことができるが、これらのあらゆる変更および変形は、いずれも本発明の特許請求の範囲の保護範囲に含まれていなければならない。
【符号の説明】
【００３５】
１…掘削チップ
２…杭体
３…溶接開先
１０１…尾部
１０１ａ…挿接部
１０１ｂ…斜面部
１０２…尖端部
１０２ａ…排水孔
２０１…管状体
２０２…螺旋ブレード
２０３…開口端面
２０４…締め付けボルト構造
【図１】
2015507109.tif 000005
【図２】
2015507109.tif 000006
【図３】
2015507109.tif 000007
【国際調査報告】
2015507109.tif 000008
2015507109.tif 000009
2015507109.tif 000010
2015507109.tif 000011
2015507109.tif 000012
2015507109.tif 000013
2015507109.tif 000014
2015507109.tif 000015