(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏当材本体が少なくとも、複数個に分割されることなく裏当材本体全長にわたって延びる固形フラックスと、該固形フラックス上に固形フラックス全長にわたって積層されるガラス繊維シートとにより構成されている片面サブマージアーク溶接用裏当材において、前記裏当材本体に対して、粘着シートが、該裏当材本体の一方側の側面から裏当材本体底面を経て他方側の側面にわたって、かつ、裏当材本体全長にわたって接着されており、前記粘着シートは、前記裏当材本体の厚み寸法をＴとすると、前記両方の側面それぞれにおいて裏当材本体厚み方向における裏当材本体底面からの長さｔが、Ｔ×（２／３）≦ｔ<Ｔの範囲に設定されたものであることを特徴とする片面サブマージアーク溶接用裏当材。
【請求項２】
前記粘着シートが、厚み５０μｍ以上のアルミ箔粘着シートであることを特徴とする請求項１記載の片面サブマージアーク溶接用裏当材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造船、橋梁などの現場溶接において被溶接鋼板をサブマージアーク溶接にて片面溶接する際に用いられる片面サブマージアーク溶接用裏当材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】
周知のように、片面サブマージアーク溶接は、継手を構成する被溶接鋼板の開先部の裏面に片面サブマージアーク溶接用裏当材（以下、片面ＳＡＷ用裏当材という。）を押し当て、開先部の表側からサブマージアーク溶接を行って開先部裏面側にも裏ビードを出すようにしたもので、前記被溶接鋼板を反転することなく片側からの一層溶接にて溶接を完了させるものである。
【０００３】
図３は従来の片面サブマージアーク溶接用裏当材の構成を説明するための図である。従来の片面ＳＡＷ用裏当材は、図３に示すように、裏当材本体５１と、この裏当材本体５１上に設けられて被溶接鋼板裏面に該裏当材本体５１を仮止めするための両面接着テープ５６，５６とを備えている。裏当材本体５１は、ダンボールパットなどのような衝撃を緩衝する緩衝材（支持板）５２と、この緩衝材５２上に積層され、円弧状の溝部５３ａを有して裏ビードの余盛り高さを調整するための固形フラックス５３と、この固形フラックス５３上に積層されて裏ビードを形成するためのガラス繊維シート５４と、これらの積層された、緩衝材５２、固形フラックス５３及びガラス繊維シート５４を一まとめにして被包する被包材５５とにより構成されている。なお、被包材５５の折り重ね部（緩衝材５２の底面側位置につくられる）は図示しないクラフトテープによってとめられている。耐火性の前記固形フラックス５３は、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ（又はＺｒＯ2 ）を主成分としてフラックスを固化形成したものである。ガラス繊維シート５４は、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｎａ2 Ｏなどを主成分とするガラス繊維からなるものである。また、被包材５５は、ポリプロピレンなどの熱収縮性フィルムからなるものである。裏当材本体５１の標準的寸法は、厚み１１ｍｍ×幅５５ｍｍ×長さ６００ｍｍである。
【０００４】
このように構成される片面ＳＡＷ用裏当材は、両面接着テープ５６，５６により開先部の被溶接鋼板裏面に仮止めされた後、裏当材押え治具として複数個のマグネットクランプを用いて開先部の被溶接鋼板裏面に密着させた状態で固定される。そして溶接終了後、マグネットクランプを取り外して溶接使用済み裏当材を被溶接鋼板裏面より取り外す。
【０００５】
ところが、作業者がこの裏当材押え治具であるマグネットクランプを取り外して溶接使用済み裏当材を手で支えたとき、溶接熱によって被包材が焼かれ、また他の構成部材も焼かれて脆くなった溶接使用済み裏当材がばらけてしまい、床面上に落下して該溶接使用済み裏当材の固形フラックス５３やガラス繊維シート５４の粉塵が発生する。この細かな粉塵が作業場を浮遊し、作業者にとって作業環境を悪くしている。
【０００６】
そこで、このような溶接使用済み裏当材のばらけを防止するために、溶接使用済み裏当材がマグネットクランプを取り外したときに落下しないような形状にした鋼あるいはアルミ製の裏当治具を併用することも考えられる。また、固形フラックス５３に代えて高温で焼いたセラミックスを用いて粉塵が発生し難くした片面ＳＡＷ用裏当材も考えられる。
【０００７】
しかし、前者のような裏当治具では可撓性がないので、造船の曲がり外板などの溶接には使えず、適用範囲が相当に制限される。また、後者の片面ＳＡＷ用裏当材の場合、被溶接鋼板裏面への密着性が悪く、目違いのある継手や、板厚差のあるサーピン継手では、開先部の鋼板裏面と裏当材との間に隙間が発生して、裏ビードに鋳バリが発生したり、裏ビードがオーバーラップ形状になったりするという不具合が生じることになる。
【０００８】
本発明はこのような事情のもとになされたものであり、その目的は、裏当材取り外し時における溶接使用済み裏当材のばらけを防止することにより、溶接使用済み裏当材の固形フラックスやガラス繊維シートがばらけて床面上に落下してこれらの粉塵が発生することをなくし、作業環境の改善を図ることができる片面サブマージアーク溶接用裏当材を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、請求項１の発明は、裏当材本体が少なくとも、複数個に分割されることなく裏当材本体全長にわたって延びる固形フラックスと、該固形フラックス上に固形フラックス全長にわたって積層されるガラス繊維シートとにより構成されている片面サブマージアーク溶接用裏当材において、前記裏当材本体に対して、粘着シートが、該裏当材本体の一方側の側面から裏当材本体底面を経て他方側の側面にわたって、かつ、裏当材本体全長にわたって接着されており、前記粘着シートは、前記裏当材本体の厚み寸法をＴとすると、前記両方の側面それぞれにおいて裏当材本体厚み方向における裏当材本体底面からの長さｔが、Ｔ×（２／３）≦ｔ<Ｔの範囲に設定されたものであることを特徴とする片面サブマージアーク溶接用裏当材である。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１記載の片面サブマージアーク溶接用裏当材において、前記粘着シートが、厚み５０μｍ以上のアルミ箔粘着シートであることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明による片面ＳＡＷ用裏当材によれば、裏当材本体に対して、該裏当材本体の一方側の側面から裏当材本体底面を経て他方側の側面にわたって粘着シートが接着されているので、溶接終了後、作業者が裏当材押え治具であるマグネットクランプを取り外したときに、溶接使用済み裏当材がばらけてしまうことを防ぐことができる。これにより、溶接使用済み裏当材の固形フラックスやガラス繊維シートがばらけて床面上に落下してこれらの粉塵が発生することをなくすことができる。
【００１２】
本発明による片面ＳＡＷ用裏当材において、ばらけ防止用の粘着シートは、前記のように、裏当材本体に対して、裏当材本体の一方側の側面から裏当材本体底面を経て他方側の側面にわたって接着されている。ここで、裏当材本体の厚みをＴとすると、裏当材本体の両方の側面それぞれにおいて、粘着シートの裏当材本体厚み方向における裏当材本体底面からの長さｔは、裏当材本体の厚みＴの２／３以上、かつ、裏当材本体の厚みＴ未満の範囲の値であることがよい（図２参照）。粘着シートの前記長さｔがＴ×（２／３）の値よりも短いと、溶接終了後にマグネットクランプを取り外したときに、溶接熱によって焼かれた状態にある固形フラックスやガラス繊維シートがばらけてしまうことを防止できない。一方、裏当材本体の厚みＴと同じにすると、被溶接鋼板裏面にセットする際に、粘着シートが接着された裏当材本体の可撓性が低下して該裏当材本体の被溶接鋼板裏面への密着性が悪くなる。よって、粘着シートの前記長さｔは、Ｔ×（２／３）≦ｔ<Ｔの範囲がよく、その最適範囲は［Ｔ×（２／３）］〜［Ｔ×（２／３）＋１ｍｍ］である。
【００１３】
前記粘着シートとしては、加工性、耐熱性、可撓性及び使いやすさ等の点から、アルミ箔粘着シートがよい。そして、このアルミ箔粘着シートの厚みは、溶接使用済み裏当材のばらけを防ぐために５０μｍ以上がよく、より好ましくは７０μｍ以上がよい。なお、厚みの上限値はＪＩＳ規格から２００μｍである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態による片面サブマージアーク溶接用裏当材の構成を説明するための図、図２は図１における粘着シートの長さについて説明するための図である。
【００１５】
本発明の片面サブマージアーク溶接用裏当材は、粘着シートが付加された点以外は従来のものと同じ構成である。すなわち、本実施形態による片面ＳＡＷ用裏当材は、図１に示すように、裏当材本体１と、この裏当材本体１に接着された粘着シートとしてのアルミ箔粘着シート７と、該粘着シート７が接着された裏当材本体１上に設けられて、被溶接鋼板裏面に該裏当材本体１を仮止めするための両面接着テープ６，６とを備えている。
【００１６】
本実施形態では裏当材本体１は、ダンボールパットなどのような衝撃を緩衝する緩衝材（支持板）２と、この緩衝材２上に積層され、円弧状の溝部３ａを有して裏ビードの余盛り高さを調整するための固形フラックス３と、この固形フラックス３上に積層されて裏ビードを形成するためのガラス繊維シート４と、これらの積層された、緩衝材２、固形フラックス３及びガラス繊維シート４を一まとめにして被包する被包材５とにより構成されている。なお、被包材５の折り重ね部は図示しないクラフトテープによってとめられている。これらの部材の構成材料も従来と同様であって、固形フラックス３は、ＳｉＯ2 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ（又はＺｒＯ2 ）を主成分としてフラックスを固化形成したものであり、ガラス繊維シート４は、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｎａ2 Ｏなどを主成分とするガラス繊維からなるものである。また、被包材５は、ポリプロピレンなどの熱収縮性フィルムからなっている。
【００１７】
このような裏当材本体１に対して、該裏当材本体１の一方側の側面から裏当材本体１底面を経て他方側の側面にわたって前記アルミ箔粘着シート７が接着されている。そして、図２に示すように、裏当材本体１の厚みをＴとすると、裏当材本体１の両方の側面それぞれにおいて、アルミ箔粘着シート７の裏当材本体１厚み方向における裏当材本体１底面からの長さｔは、Ｔ×（２／３）≦ｔ<Ｔという範囲にて設定されている。
【００１８】
【実施例】
本発明による片面ＳＡＷ用裏当材の効果を確認するため、実施例１〜４、及び比較例１〜５の裏当材をつくり、これらを用いて片面サブマージアーク溶接をそれぞれ実施した。その際、溶接終了後、裏当材押え治具であるマグネットクランプを取り外したときに、溶接使用済み裏当材のばらけの有無を調べた。結果を表１に示す。
【００１９】
なお、実施例１〜４、及び比較例１〜５ともに、裏当材本体１の構成は共通で、前述した図１に示すものである。この裏当材本体１の寸法は、厚み（Ｔ）１１ｍｍ×幅５５ｍｍ×長さ６００ｍｍである。被溶接鋼板による突合せ継手の開先形状は、Ｖ形開先角度：４５°、ルート間隔：５ｍｍとした。
【００２０】
【表１】
0004119617.tif 000002
【００２１】
表１に示すように、比較例１〜５では裏当材本体のばらけが発生した。すなわち、従来のものと同じ構成である比較例１では、アルミ箔粘着シートが設けられていないので、溶接終了後、裏当材押え治具であるマグネットクランプを取り外して溶接使用済み裏当材を手で支えたときに、裏当材本体の全ての構成部材がばられて床面上に落下してしまった。比較例２及び比較例４では、アルミ箔粘着シートの厚みが薄くて５０μｍ未満であるために裏当材本体の全ての構成部材を一まとめにして保持できず、これらがばられて床面上に落下してしまった。比較例３では、アルミ箔粘着シートが裏当材本体底面にしか接着されていないために、裏当材本体の全ての構成部材がばられて床面上に落下してしまった。また、比較例５では、アルミ箔粘着シートの裏当材本体側面における長さが短くてＴ×（２／３）の値を下回っているために溶接使用済み裏当材の固形フラックスやガラス繊維シートがばらけ、これらが床面上に落下してしまった。
【００２２】
これに対して、実施例１〜４ではいずれも、溶接使用済み裏当材のばらけの発生を防止できた。また、被溶接鋼板にセットする際の取扱い性は従来と同様に良好であるとともに、健全な裏ビードが得られた。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による片面サブマージアーク溶接用裏当材によれば、裏当材本体に対して、該裏当材本体の一方側の側面から裏当材本体底面を経て他方側の側面にわたって粘着シートを接着したものであるから、裏当材取り外し時における溶接使用済み裏当材のばらけを防止することができ、これにより溶接使用済み裏当材の固形フラックスやガラス繊維シートがばらけて床面上に落下してこれらの粉塵が発生することをなくして、作業環境の改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による片面サブマージアーク溶接用裏当材の構成を説明するための図である。
【図２】図１における粘着シートの長さについて説明するための図である。
【図３】従来の片面サブマージアーク溶接用裏当材の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１…裏当材本体１  ２…緩衝材  ３…固形フラックス  ３ａ…溝部  ４…ガラス繊維シート  ５…被包材  ６…両面接着テープ  ７…アルミ箔粘着シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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