(57)【要約】【課題】アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接で片面突合せ溶接するときに用いられる裏当て部材において、裏ビードのルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生を抑制可能なことである。【解決手段】裏当て部材１０は、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に設けられ、金属材料またはセラミックス材料で形成される裏当て部材本体１６を備え、裏当て部材本体１６は、被溶接材を突合せたルート面（溶接前では突合せ線、溶接後では溶接線）に沿って形成され、ガスを排出するためのガス排出口としてのスリット２０を有している。【選択図】図１
2016016447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接で片面突合せ溶接するときに用いられる裏当て部材であって、
前記被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に設けられ、金属材料またはセラミックス材料で形成される裏当て部材本体を備え、
前記裏当て部材本体は、前記被溶接材を突合せたルート面に沿って形成され、ガスを排出するためのガス排出口を有していることを特徴とする裏当て部材。
【請求項２】
請求項１に記載の裏当て部材であって、
前記裏当て部材本体は、前記ルート面に沿って設けられ、裏ビードを形成するための裏ビード形成溝を有し、
前記ガス排出口は、前記裏ビード形成溝と連通して形成されていることを特徴とする裏当て部材。
【請求項３】
請求項１または２に記載の裏当て部材であって、
前記裏当て部材本体は、複数に分割された分割片で構成されており、
前記ガス排出口は、一方の前記被溶接材に裏当てされる分割片と、他方の前記被溶接材に裏当てされる分割片との間に前記ルート面に沿って形成され、前記ガスを排出するためのスリットからなることを特徴とする裏当て部材。
【請求項４】
請求項１または２に記載の裏当て部材であって、
前記裏当て部材本体は、一体的に形成されており、
前記ガス排出口は、前記ルート面に沿って形成され、前記ガスを排出するためのガス排出孔からなることを特徴とする裏当て部材。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の裏当て部材であって、
前記裏当て部材本体を保持する保持材を備え、
前記保持材は、前記ルート面に沿って形成され、前記ガスを抜くためのガス抜き穴を有していることを特徴とする裏当て部材。
【請求項６】
アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に、請求項１から５のいずれか１つに記載の裏当て部材を取り付けて、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接することを特徴とする溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裏当て部材及びそれを用いた溶接方法に係り、特に、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接するときに用いられる裏当て部材及びそれを用いた溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼板等の被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接するときには、開先の裏面側にも健全な裏ビード（溶接ビード）を形成するために、裏当て部材が用いられている。特許文献１には、鋼板をガスシールドアーク溶接で片面突合せ溶接するときに、開先の裏面側にセラミックス製のバッキング材を取り付けることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４１０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、液化天然ガス（ＬＮＧ）を貯蔵するアルミタンク等の製造では、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接することが行われている。ガスシールドアーク溶接による片面突合せ溶接では、被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側にも、シールドガスや空気等のガスの流れ込みが生じる。アルミニウム材で形成される被溶接材をガスシールドアーク溶接で片面突合せ溶接する場合には、アルミニウムは鉄よりも熱伝導率が大きいことから凝固速度が速く、開先の裏面側に流れ込んだシールドガスや空気等のガスが十分抜けて、溶融したアルミニウムが開先の裏面側に流れる前に、溶融したアルミニウムが凝固する可能性がある。このように、アルミニウム材のガスシールドアーク溶接による片面突合せ溶接では、開先の裏面側に溜まったガスにより、溶融したアルミニウムの開先の裏面側への流れが阻害され、裏ビードにルートコンキャビティ（ルート凹み）が発生する場合がある。
【０００５】
そこで本発明の目的は、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接で片面突合せ溶接するときに、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生を抑制可能な裏当て部材及びそれを用いた溶接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る裏当て部材は、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接で片面突合せ溶接するときに用いられる裏当て部材であって、前記被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に設けられ、金属材料またはセラミックス材料で形成される裏当て部材本体を備え、前記裏当て部材本体は、前記被溶接材を突合せたルート面に沿って形成され、ガスを排出するためのガス排出口を有していることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る裏当て部材において、前記裏当て部材本体は、前記ルート面に沿って設けられ、裏ビードを形成するための裏ビード形成溝を有し、前記ガス排出口は、前記裏ビード形成溝と連通して形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る裏当て部材において、前記裏当て部材本体は、複数に分割された分割片で構成されており、前記ガス排出口は、一方の前記被溶接材に裏当てされる分割片と、他方の前記被溶接材に裏当てされる分割片との間に前記ルート面に沿って形成され、前記ガスを排出するためのスリットからなることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る裏当て部材において、前記裏当て部材本体は、一体的に形成されており、前記ガス排出口は、前記ルート面に沿って形成され、前記ガスを排出するためのガス排出孔からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る裏当て部材は、前記裏当て部材本体を保持する保持材を備え、前記保持材は、前記ルート面に沿って形成され、前記ガスを抜くためのガス抜き穴を有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る溶接方法は、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に、上記に記載の裏当て部材を取り付けて、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上記構成によれば、裏当て部材は、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せたルート面に沿って形成され、ガスを排出するためのガス排出口を有しているので、開先の裏面側に流れ込むシールドガスや空気等のガスがガス排出口から排出され、開先の裏面側のガス溜まりが低減される。これにより、溶融したアルミニウムの開先の裏面側への流れが促進されて、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生が抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態において、裏当て部材の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態において、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に、裏当て部材を取り付けた状態を示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態において、保持材の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第２実施形態において、裏当て部材の構成を示す正面図である。
【図５】本発明の第３実施形態において、裏当て部材の構成を示す正面図である。
【図６】本発明の第４実施形態において、裏当て部材の構成を示す正面図である。
【図７】本発明の第５実施形態において、裏当て部材の分割片の構成を示す側面図である。
【図８】本発明の第６実施形態において、裏当て部材の構成を示す斜視図である。
【図９】比較例１の溶接方法で片面突合せ溶接したときの裏ビードの外観写真である。
【図１０】実施例１の溶接方法で片面突合せ溶接したときの裏ビードの外観写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１５】
[第１実施形態]
図１は、第１実施形態の裏当て部材１０の構成を示す斜視図である。図２は、アルミニウム材で形成される被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せて形成した開先１４の裏面側に、裏当て部材１０を取り付けた状態を示す正面図である。なお、図１及び図２において、ルート面Ｘ（溶接前では突合せ線、溶接後では溶接線）は、被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せた位置を表している。
【００１６】
被溶接材１２ａ、１２ｂは、アルミニウム材で形成されたシートまたはプレート等で構成されている。アルミニウム材については、特に限定されないが、純アルミニウムであってもよいし、アルミニウム合金であってもよい。アルミニウム合金としては、例えば、Ａ１０００番台の工業用純アルミニウム、Ａ２０００番台のＡｌ−Ｃｕ−Ｍｇ系合金、Ａ３０００番台のＡｌ−Ｍｎ系合金、Ａ４０００番台のＡｌ−Ｓｉ系合金、Ａ５０００番台のＡｌ−Ｍｇ系合金、Ａ６０００番台のＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金、Ａ７０００番台のＡｌ−Ｚｒ−Ｍｇ−Ｃｕ系合金がある。また、アルミニウム合金については、Ａ１０００番台からＡ７０００番台以外のアルミニウム合金（例えば、Ａｌ−Ｌｉ合金等）であるＡ８０００番台の合金であってもよい。開先１４は、被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せてＵ形やＶ形等に形成されている。
【００１７】
裏当て部材１０は、健全な裏ビードを形成するために、開先１４の裏面側に取り付けられる。裏当て部材１０は、被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せて形成した開先１４の裏面側に設けられ、金属材料またはセラミックス材料で形成される裏当て部材本体１６を備えている。
【００１８】
裏当て部材本体１６は、複数に分割された分割片１６ａ〜１６ｈから構成される。より詳細には、裏当て部材本体１６は、被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せたルート面Ｘの方向と、ルート面Ｘと交差する方向（例えば、ルート面Ｘと直交する方向）とに分割された分割片１６ａ〜１６ｈで構成されている。分割片１６ａ〜１６ｄと、分割片１６ｅ〜１６ｆとは、ルート面Ｘに沿って対向して配置されている。分割片１６ａ〜１６ｄは、一方の被溶接材１２ａの裏面側に裏当てされ、分割片１６ｅ〜１６ｆは、他方の被溶接材１２ｂの裏面側に裏当てされる。
【００１９】
分割片１６ａ〜１６ｈは、例えば、矩形状等に形成される。分割片１６ａ〜１６ｈについては、略同じ大きさで形成されることが好ましい。分割片１６ａ〜１６ｈの大きさについては、例えば、幅が１０ｍｍから３０ｍｍ、高さが５ｍｍから１５ｍｍ、長さが１５ｍｍから５０ｍｍである。
【００２０】
分割片１６ａ〜１６ｈは、被溶接材１２ａ、１２ｂに裏当てされる面のルート面Ｘ側の側縁に、ルート面Ｘに沿って凹状の曲面部が設けられている。この曲面部の曲率半径（Ｒ）については、例えば、０．１ｍｍから１０ｍｍである。これにより、分割片１６ａ〜１６ｄと、分割片１６ｅ〜１６ｆとをルート面Ｘに沿って対向配置させたときに、裏ビードを形成するための裏ビード形成溝１８がルート面Ｘに沿って円弧状に形成される。なお、曲面部については、円弧形状だけでなく、Ｓ字形状としてもよく、単純な凹形状としてもよい。
【００２１】
分割片１６ａ〜１６ｈは、ステンレス鋼等の鉄合金、Ｎｉ合金、アルミナ、ムライト等のアルミニウムの融点よりも高い融点の金属材料またはセラミックス材料で形成されることが好ましい。また、分割片１６ａ〜１６ｈについては、セラミックス材料で形成されることがより好ましい。セラミックス材料の方が金属材料よりも熱膨張率が小さく、溶接時の熱変形が少ないからである。なお、分割片１６ａ〜１６ｈをアルミニウムの融点より低い融点の金属材料やセラミックス材料で形成する場合には、溶接時に水冷等により冷却することが好ましい。分割片１６ａ〜１６ｈの形成方法については、一般的な金属材料の機械加工等や、セラミックス材料の焼結等により形成可能である。
【００２２】
分割片１６ａ〜１６ｄと、分割片１６ｅ〜１６ｈとの間には、ルート面Ｘに沿ってスリット２０が形成されている。このスリット２０は、溶接時にシールドガスや空気等のガスを排出するためのガス排出口としての機能を有している。溶接時にスリット２０からシールドガスや空気等のガスが排出されるので、開先１４の裏面側のガス溜りが低減し、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生を抑制可能となる。また、スリット２０は、ルート面Ｘと対向していると共に、開先１４の表面側から平面視したときに、ルート面Ｘと重なる位置関係にあることが好ましい。これにより、シールドガスや空気等のガス排出特性が更に向上するからである。スリット２０については、裏ビード形成溝１８と連通して形成することが可能である。スリット２０は、シールドガスや空気等を排出可能な幅で形成されている。スリット幅については、例えば、０．１ｍｍから５ｍｍである。
【００２３】
また、ルート面Ｘと交差する方向（例えば、ルート面Ｘと直交する方向）に沿って、溶接時にシールドガスや空気等のガスを排出するためのスリット２２を形成するようにしてもよい。スリット２２は、分割片１６ａ、１６ｅと、分割片１６ｂ、１６ｆとの間等に形成される。ルート面Ｘと交差する方向にもスリット２２を設けることにより、更に、シールドガスや空気等を排出し易くなるので、裏ビードのルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生を抑制可能となるからである。
【００２４】
裏当て部材１０は、裏当て部材本体１６を保持するための保持材２４を備えていることが好ましい。図３は、保持材２４の構成を示す斜視図である。
【００２５】
保持材２４は、裏当て部材本体１６を内側に保持するために、凹状に形成された凹部２６を備えている。凹部２６のルート面Ｘに沿った両側縁には、側方に突出して形成されており、被溶接材１２ａ、１２ｂに粘着等して取り付けるための取り付け部２８が設けられている。
【００２６】
保持材２４は、凹部２６の底面に、ルート面Ｘに沿って、シールドガスや空気等のガスを抜くためのガス抜き穴３０を有していることが好ましい。裏当て部材本体１６のスリット２０から排出されたガスが、保持材２４のガス抜き穴３０から排出されるので、開先１４の裏面側に流れ込むガスを効率よく排出することができるからである。また、ガス抜き穴３０は、ルート面Ｘと対向していると共に、開先１４の表面側から平面視したときに、ルート面Ｘと重なる位置関係にあることが好ましい。これにより、シールドガスや空気等のガス排出特性が更に向上するからである。
【００２７】
ガス抜き穴３０については、一つ設けてもよいし、複数設けてもよいが、より効率良くガスを排出するために複数設けられることが好ましい。複数のガス抜き穴３０を設ける場合において、ガス抜き穴３０のピッチについては、等間隔でもよいし、異なる間隔でもよいが、より効率よくガスを排出するために、等間隔であることが好ましい。ガス抜き穴３０の形状については、丸穴でもよいし、多角形状の角穴でもよいし、長穴でもよい。
【００２８】
また、凹部２６の側面に、シールドガスや空気等のガスを抜くためのガス抜き穴３２を設けるようにしてもよい。凹部２６の側面に設けられるガス抜き穴３２は、スリット２２に対応する位置に設けられることが好ましい。これにより、このスリット２２から排出されたガスをガス抜き穴３２から効率良く排出することが可能となる。
【００２９】
保持材２４は、アルミ粘着テープ、アルミ粘着シート等の金属粘着テープや金属粘着シート等で形成することが可能である。これらの金属粘着テープや金属粘着シートは、例えば、金属箔や金属シート等に、合成樹脂製の粘着剤を塗布することにより形成可能である。
【００３０】
次に、裏当て部材１０を用いた溶接方法について説明する。
【００３１】
アルミニウム材で形成される被溶接材１２ａ、１２ｂは、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接される。上述した図２に示すように、被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せて、Ｕ形やＶ形等の開先１４を形成する。ルート間隔については、例えば、０ｍｍから５ｍｍに設定される。ルート高さについては、例えば、０ｍｍから１０ｍｍに設定される。
【００３２】
被溶接材１２ａ、１２ｂを突合せて形成した開先１４の裏面側に、裏当て部材１０が取り付けられる。裏当て部材本体１６は、分割片１６ａ〜１６ｄと、分割片１６ｅ〜１６ｈとの間に形成されたスリット２０が、ルート面Ｘ（溶接前では突合せ線、溶接後では溶接線）に沿うようにして配置される。このようにして位置決めされた裏当て部材本体１６は、保持材２４で保持されて被溶接材１２ａ、１２ｂに粘着等して取り付けられる。
【００３３】
次に、アルゴンガスやヘリウムガス等の不活性ガスからなるシールドガスを開先１４の表面側から流し、電極（電極棒、ワイヤー電極等）と被溶接材１２ａ、１２ｂとの間にアーク放電を発生させることで被溶接材１２ａ、１２ｂを溶融させながら、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接する。開先１４の裏面側に流れ込むシールドガスや空気等のガスについては、スリット２０から排出される。そして、スリット２０から排出されたガスは、保持材２４のガス抜き穴３０から外へ排出される。なお、裏当て部材本体１６にスリット２２が形成されている場合や、保持材２４にガス抜き穴３２が形成されている場合には、スリット２２やガス抜き穴３２からもガスが排出される。
【００３４】
これにより、開先１４の裏面側に流れ込むシールドガスや空気等のガス溜りが低減し、溶融したアルミニウムにおける開先１４の裏面側への流れが促進されるので、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生が抑制される。
【００３５】
なお、上記構成では、裏当て部材本体１６は、ルート面Ｘの方向と、ルート面Ｘと交差する方向（例えば、ルート面Ｘと直交する方向）とに分割された分割片１６ａ〜１６ｈで構成されているが、裏当て部材本体を、ルート面Ｘの方向では非分割であり、ルート面Ｘと交差する方向（例えば、ルート面Ｘと直交する方向）で分割された２分割の分割片で構成してもよい。また、上記構成では、裏当て部材本体１６は、ルート面Ｘの方向に４分割した分割片で構成されているが、ルート面Ｘの方向の分割数については、特に限定されることはなく、被溶接材１２ａ、１２ｂの長さや分割片の材質等に応じて適宜、分割数を変更可能である。
【００３６】
以上、上記構成の裏当て部材によれば、アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて形成した開先の裏面側に設けられ、金属材料またはセラミックス材料で形成される裏当て部材本体を備え、裏当て部材本体は、被溶接材を突合せたルート面に沿って設けられ、ガスを排出するためのガス排出口としてのスリットを有していることから、ガスシールドアーク溶接時に、シールガスや空気等がガス排出口から排出されるので、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生が抑制される。
【００３７】
[第２実施形態]
図４は、第２実施形態の裏当て部材３４の構成を示す正面図である。第２実施形態の裏当て部材３４では、裏当て部材本体１６を保持した保持材２４を、更に補強するための補強部材３６を備えている点で、第１実施形態の裏当て部材１０と相違している。
【００３８】
裏当て部材３４では、裏当て部材本体１６は、保持材２４と補強部材３６とにより補強されて保持されるので、溶接時の位置ずれ等が抑制される。補強部材３６は、例えば、アルミ粘着テープ、アルミ粘着シート等の金属テープや金属シート等で形成することが可能である。なお、その他の要素については、第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３９】
[第３実施形態]
図５は、第３実施形態における裏当て部材３８の構成を示す正面図である。第３実施形態の裏当て部材３８では、アルミニウム材で形成される異なる厚みの被溶接材４０ａ、４０ｂを片面突合せ溶接するときに用いられる点で、第１実施形態の裏当て部材１０と相違している。
【００４０】
裏当て部材３８では、異なる厚みの被溶接材４０ａ、４０ｂを片面突合せ溶接するために、裏当て部材本体４２において、一方の被溶接材４０ａに裏当てされる分割片４２ａ〜４２ｄと、他方の被溶接材４０ｂに裏当てされる分割片４２ｅ〜４２ｈとを異なる高さで形成している。より詳細には、厚い板厚の被溶接材４０ａに裏当てされる分割片４２ａ〜４２ｄの高さが低く、薄い板厚の被溶接材４０ｂに裏当てられる分割片４２ｅ〜４２ｈの高さが高く形成されている。この裏当て部材３８によれば、被溶接材４０ａ、４０ｂが異なる厚みで形成されている場合でも片面突合せ溶接可能となる。なお、その他の要素については、第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４１】
[第４実施形態]
図６は、第４実施形態における裏当て部材４４、４６の構成を示す正面図である。第４実施形態の裏当て部材４４、４６では、少なくとも一方のアルミニウム材で形成される被溶接材の裏面が傾斜している場合に用いられる点で、第１実施形態の裏当て部材１０と相違している。
【００４２】
図６（ａ）に示す裏当て部材４４では、裏当て部材本体５０において、裏面が右下がりに傾斜している被溶接材４８ａに裏当てされる分割片５０ａ〜５０ｄの裏当て面が、右下がりに傾斜して形成されている。また、図６（ｂ）に示す裏当て部材４６では、裏当て部材本体５４において、裏面が右上がりに傾斜している被溶接材５２ａに裏当てられる分割片５４ａ〜５４ｄの裏当て面が、右上がりに傾斜して形成されている。
【００４３】
なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）では、一方の被溶接材４８ａ、５２ａの裏面が傾斜している場合の構成を示しているが、両方の被溶接材の裏面が傾斜していてもよい。この場合には、両方の被溶接材に裏当てされる分割片の裏当て面が、被溶接材の傾斜面に沿って形成される。
【００４４】
この裏当て部材４４、４６によれば、少なくとも一方の被溶接材の裏面が傾斜している場合でも片面突合せ溶接可能となる。なお、その他の要素については、第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【００４５】
[第５実施形態]
図７は、第５実施形態における裏当て部材の分割片５６の構成を示す側面図である。第５実施形態の裏当て部材では、分割片５６のルート面Ｘの方向における一端面５８ａと他端面５８ｂとに、ルート面Ｘの方向の前後に配置される分割片と嵌合させるために凹凸面が設けられている点で、第１実施形態の裏当て部材１０の分割片１６ａ〜１６ｈと相違している。第５実施形態の裏当て部材では、分割片５６のルート面Ｘの方向における一端面５８ａと他端面５８ｂとに凹凸面が設けられているので、他の分割片と嵌合させて、分割片５６をルート面Ｘに沿って配置し易くすることができる。なお、その他の要素については、第１実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。
【００４６】
[第６実施形態]
図８は、第６実施形態における裏当て部材６０の構成を示す斜視図である。第６実施形態の裏当て部材６０では、裏当て部材本体６２が一体的に構成されている点で、第１実施形態の裏当て部材１０と相違している。
【００４７】
裏当て部材６０は、金属材料またはセラミックス材料で形成される裏当て部材本体６２を備えている。裏当て部材本体６２は、ルート面Ｘに沿って設けられ、裏ビードを形成するための円弧状の裏ビード形成溝６３と、ルート面Ｘに沿って形成されるガス排出孔６４と、を有している。このガス排出孔６４は、溶接時にシールドガスや空気等のガスを排出するためのガス排出口としての機能を有している。溶接時にガス排出孔６４からシールドガスや空気等が排出されるので、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生を抑制可能となる。また、ガス排出孔６４は、ルート面Ｘと対向していると共に、開先１４の表面側から平面視したときに、ルート面Ｘと重なる位置関係にあることが好ましい。これにより、シールドガスや空気等のガス排出特性が更に向上するからである。ガス排出孔６４については、裏ビード形成溝６３と連通して形成することが可能である。
【００４８】
ガス排出孔６４は、シールドガスや空気等のガスを排出可能な孔径で形成されている。ガス排出孔６４の孔径については、例えば、０．５ｍｍから５ｍｍである。ガス排出孔６４は、少なくとも１つ設けられており、複数設けられていることが好ましい。ガス排出孔６４については、丸穴、多角形状の角穴、長穴等で形成することが可能である。複数のガス排出孔６４を設ける場合において、ガス排出孔６４のピッチについては、等間隔でもよいし、異なる間隔でもよいが、より効率よくガスを排出するために、等間隔であることが好ましい。なお、その他の要素については、第１実施形態と同様であるので、同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【実施例】
【００４９】
アルミニウム材で形成される被溶接材を突合せて、ガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接して溶接試験を行った。
【００５０】
被溶接材については、Ａ５０８３合金で形成したアルミ合金シート材を使用した。各アルミ合金シート材の寸法については、幅５００ｍｍ×長さ１５００ｍｍ×厚み１８ｍｍｔとした。アルミ合金シート材を突合せてＵ形の開先を形成した。ルート高さについては４ｍｍとした。
【００５１】
片面突合せ溶接については、２種類の溶接方法で行った。まず、実施例１の溶接方法について説明する。実施例１の溶接方法では、裏当て部材として、複数に分割された分割片にセラミックス片を使用し、一方のアルミ合金シート材に裏当てされるセラミックス片と、他方のアルミ合金シート材に裏当てされるセラミックス片との間に、ルート面（溶接前では突合せ線、溶接後では溶接線）に沿ってスリットからなる隙間を形成したものを使用した。セラミックス片を保持する保持材については、アルミ粘着テープを使用した。
【００５２】
次に、大電流のガスシールドアーク溶接方法により片面突合せ溶接を行った。シールドガスには、アルゴンガスを用いた。１層目については、電流を約４００Ａ、電圧を約３０Ｖ、ワイヤ送給量を約７ｍ／分とし、約４２ｃｍ／ｍｉｎの速度で溶接した。２層目については、電流を約３５０Ａ、電圧を約２７Ｖ、ワイヤ送給量を約６ｍ／分とし、約４２ｃｍ／ｍｉｎの速度で溶接した。
【００５３】
次に、比較例１の溶接方法について説明する。比較例１の溶接方法では、ルート面に沿ってスリットや穴等の隙間を形成していない裏当て部材を使用した点において、実施例１の溶接方法と相違している。すなわち、比較例１の溶接方法では、一方のアルミ合金シート材と他方のアルミ合金シート材に、ルート面に沿ってスリットや穴等の隙間のないセラミックス体を裏当てし、セラミックス体をアルミ粘着テープで保持して裏当て部材を構成した。比較例１の溶接方法で用いたセラミックス体の材質は、実施例１の溶接方法で用いたセラミックス片の材質と同じ材質である。そして、大電流のガスシールドアーク溶接方法により片面突合せ溶接した。なお、溶接条件については、実施例１の溶接方法と同じであるので詳細な説明を省略する。
【００５４】
次に、溶接試験の結果について説明する。溶接試験の評価については、裏ビードの外観観察により行った。図９は、比較例１の溶接方法で片面突合せ溶接したときの裏ビードの外観写真である。図１０は、実施例１の溶接方法で片面突合せ溶接したときの裏ビードの外観写真である。比較例１の溶接方法では、裏ビードにルートコンキャビティ（ルート凹み）が認められた。これに対して、実施例１の溶接方法では、裏ビードにルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生が認められず、健全な裏ビードが形成された。
【００５５】
この溶接試験結果から、ルート面に沿ってスリットを形成した裏当て部材を用いてガスシールドアーク溶接により片面突合せ溶接した場合には、裏ビードにおけるルートコンキャビティ（ルート凹み）の発生を抑制できることがわかった。
【符号の説明】
【００５６】
１０  裏当て部材、１２ａ、１２ｂ  被溶接材、１４  開先、１６  裏当て部材本体、１８  裏ビード形成溝、２０、２２  スリット、２４  保持材、２６  凹部、２８  取り付け部、３０、３２  ガス抜き穴。
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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