(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が設けられた第一の半閉鎖空間と、
内周側に前記開口部が配置された環状開口部が設けられた第二の半閉鎖空間と、
前記第一の半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、
前記第二の半閉鎖空間内と、前記外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備え、
前記環状開口部の内周側輪郭線と、前記環状開口部の外周側輪郭線とが、略面一を成すことを特徴とする溶接用治具。
【請求項２】
前記第一の半閉鎖空間を形成すると共に、前記開口部が設けられた第一の筐体と、
前記第一の筐体の外周面側を囲うように配置され、かつ、前記第一の筐体と共に前記第二の半閉鎖空間および前記環状開口部を形成する第二の筐体と、
前記第一の筐体に接続され、かつ、前記ガス排気通路を形成するガス排気管と、
前記第二の筐体に接続され、かつ、前記シールドガス供給通路を形成するシールドガス供給管と、
を少なくとも備えることを特徴とする請求項１に記載の溶接用治具。
【請求項３】
開口部が設けられた第一の半閉鎖空間と、
内周側に前記開口部が配置された環状開口部が設けられた第二の半閉鎖空間と、
前記第一の半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、
前記第二の半閉鎖空間内と、前記外部とを連通するシールドガス供給通路と、
を少なくとも備え、
前記環状開口部の内周側に配置された前記開口部も２分割するように、前記環状開口部を１本の仮想直線により２分割した際に、
前記直線の一方側の領域に存在する前記環状開口部の内周側輪郭線と外周側輪郭線とが、第一の仮想平面と略面一を成し、
前記直線の他方側の領域に存在する前記環状開口部の内周側輪郭線と外周側輪郭線とが、第一の仮想平面と交差する第二の仮想平面と略面一を成す、
ことを特徴とする溶接用治具。
【請求項４】
前記第一の半閉鎖空間を形成すると共に、前記開口部が設けられた第一の筐体と、
前記第一の筐体の外周面側を囲うように配置され、かつ、前記第一の筐体と共に前記第二の半閉鎖空間および前記環状開口部を形成する第二の筐体と、
前記第一の筐体に接続され、かつ、前記ガス排気通路を形成するガス排気管と、
前記第二の筐体に接続され、かつ、前記シールドガス供給通路を形成するシールドガス供給管と、
を少なくとも備えることを特徴とする請求項３に記載の溶接用治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶接用治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
溶接を行う場合、作業性の改善や溶接品質の向上など、種々の目的に応じて、様々な溶接用治具が用いられることが多い。たとえば、特許文献１には、裏波溶接に用いる溶接用治具として不活性ガス溜り用の溝を有する裏当て部材が開示されている。この技術では、被溶接物どうしの開先部裏側に、開先部に対向した不活性ガス溜り用の溝を有する裏当て部材を差渡した状態で溶接を行う。この際、溶接トーチ側から供給された不活性ガスが裏当て部材の溝に溜まってバックシールドガスの機能を果たす。
【０００３】
また、非特許文献１には、配管の溶接用治具が開示されている。この技術では、１対の管を突合せて溶接する際に、管内に、溶接対象部を挟んで１対のバルーン状部材を配置した後、バルーン状部材を膨らませて、バルーン状部材の外周部と管状部材の内壁とを密着させる。そして、管状部材の内壁と１対のバルーン状部材とで囲まれた密閉空間内にバックシールドガスを供給しならが溶接を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０６８３０号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】http://www.asada.co.jp/product/s786000.html（アサダ株式会社、バックシールド治具：「パージダム」、「パージリング」）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、本発明者らは、溶接対象部の裏側の酸化や凹みなどの溶接欠陥を発生を抑制するためには、溶接対象部の裏側近傍におけるバックシールドガスの圧力を負圧とすることが有効であることを見出した。このような効果が得られる理由は、以下の（１）〜（３）に示す作用に起因するものと推定される。
（１）不活性なバックシールドガス自体に起因する酸化防止効果。
（２）溶接作業開始前に、溶接対象部の裏側近傍の空気がバックシールドガスに置換される過程で減圧されるために、ガス置換処理後における活性ガス（酸素）の残留濃度が著しく低くなること。
（３）溶接対象部の表側（正圧）と裏側（負圧）との圧力差によって、表側から裏側へと向かう力が作用し続けるため、このような力が、裏側の凹みを阻害する力として作用すること。
【０００７】
しかしながら、特許文献１や非特許文献１などに例示される溶接用治具は、実質的に大気圧のバックシールドガスを利用する溶接方法での使用を前提としているため、上述した溶接方法では用いることができない。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、溶接対象部の裏側近傍におけるバックシールドガスの圧力を負圧とした状態で溶接を行う溶接方法において好適に用いることができる溶接用治具を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は以下の本発明により達成される。すなわち、
第一の本発明の溶接用治具は、開口部が設けられた第一の半閉鎖空間と、内周側に開口部が配置された環状開口部が設けられた第二の半閉鎖空間と、第一の半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、第二の半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備え、環状開口部の内周側輪郭線と、環状開口部の外周側輪郭線とが、略面一を成すことを特徴とする。
【００１０】
第一の本発明の溶接用治具の一実施形態は、第一の半閉鎖空間を形成すると共に、開口部が設けられた第一の筐体と、第一の筐体の外周面側を囲うように配置され、かつ、第一の筐体と共に第二の半閉鎖空間および環状開口部を形成する第二の筐体と、第一の筐体に接続され、かつ、ガス排気通路を形成するガス排気管と、第二の筐体に接続され、かつ、シールドガス供給通路を形成するシールドガス供給管と、を少なくとも備えることが好ましい。
【００１１】
第二の本発明の溶接用治具は、開口部が設けられた第一の半閉鎖空間と、内周側に開口部が配置された環状開口部が設けられた第二の半閉鎖空間と、第一の半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、第二の半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備え、環状開口部の内周側に配置された開口部も２分割するように、環状開口部を１本の仮想直線により２分割した際に、直線の一方側の領域に存在する環状開口部の内周側輪郭線と外周側輪郭線とが、第一の仮想平面と略面一を成し、直線の他方側の領域に存在する環状開口部の内周側輪郭線と外周側輪郭線とが、第一の仮想平面と交差する第二の仮想平面と略面一を成す、ことを特徴とする。
【００１２】
第二の本発明の溶接用治具の一実施形態は、第一の半閉鎖空間を形成すると共に、開口部が設けられた第一の筐体と、第一の筐体の外周面側を囲うように配置され、かつ、第一の筐体と共に第二の半閉鎖空間および環状開口部を形成する第二の筐体と、第一の筐体に接続され、かつ、ガス排気通路を形成するガス排気管と、第二の筐体に接続され、かつ、シールドガス供給通路を形成するシールドガス供給管と、を少なくとも備えることが好ましい。
【００１３】
第三の本発明の溶接用治具は、中心軸と直交する径方向の外方側に開口し、かつ、中心軸の周方向に沿って連続的に形成された第一の帯状開口部が設けられた第一の半閉鎖空間と、径方向の外方側に開口し、周方向に沿って連続的に形成され、かつ、中心軸に対して第一の帯状開口部の両側に位置する第二の帯状開口部が設けられた第二の半閉鎖空間と、第一の半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、第二の半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備えることを特徴とする。
【００１４】
第三の本発明の溶接用治具の一実施形態は、第一の半閉鎖空間を形成するように離間して配置された１対の第一の遮蔽部材と、第一の遮蔽部材の第一の半閉鎖空間が形成された側と反対側に、第一の遮蔽部材と共に第二の半閉鎖空間を形成するように配置された１対の第二の遮蔽部材と、１対の第一の遮蔽部材からなる群より選択される少なくとも一方の遮蔽部材に接続され、かつ、ガス排気通路を形成するガス排気管と、中心軸に対して、第一の半閉鎖空間の一方側に存在する第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材からなる群より選択される少なくとも一方の遮蔽部材に接続され、かつ、第一の半閉鎖空間の一方側に位置する第二の半閉鎖空間内にシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路を形成する第一のシールドガス供給管と、中心軸に対して、第一の半閉鎖空間の他方側に存在する第一の遮蔽部材および第二の遮蔽部材からなる群より選択される少なくとも一方の遮蔽部材に接続され、かつ、第一の半閉鎖空間の他方側に位置する第二の半閉鎖空間内にシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路を形成する第二のシールドガス供給管と、を少なくとも備えることが好ましい。
【００１５】
第四の本発明の溶接用治具は、開口部が設けられた半閉鎖空間と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備えることを特徴とする。
【００１６】
第五の本発明の溶接用治具は、中心軸と平行を成す開口面を有し、中心軸と直交する径方向の外方側に開口し、かつ、周方向に沿って連続的に形成された帯状開口部が設けられた半閉鎖空間と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備えることを特徴とする。
【００１７】
第六の本発明の溶接用治具は、第一の遮蔽部材と、第二の遮蔽部材と、第一の遮蔽部材と前記第二の遮蔽部材とを連結する連結部材と、を含む溶接用治具本体部を有し、筒状部材の内部に、第一の遮蔽部材の外周部および第二の遮蔽部材の外周部が筒状部材の内周面と密着するように溶接用治具本体部を配置した際に、筒状部材の内周面と溶接用治具本体部との間には密閉空間が形成可能であり、溶接用治具本体部には、密閉空間と外部とを連通し、密閉空間内のガスを密閉空間外へと排気するためのガス排気通路と、密閉空間と外部とを連通し、密閉空間内へとシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路と、が設けられており、少なくとも溶接時において、下式（１）を満たすことが可能であることを特徴とする。
・式（１）  Ｐｍｉｎ＜Ｅｍｉｎ
〔式（１）中、Ｐｍｉｎは、シールドガス供給通路の通路断面における最小面積を表し、Ｅｍｉｎは、ガス排気通路の通路断面における最小面積を表す。〕
【００１８】
第七の本発明の溶接用治具は、第一の遮蔽部材と、第二の遮蔽部材と、第一の遮蔽部材と第二の遮蔽部材とを連結すると共に、部材の全体または主要部が剛性部材から構成される連結部材と、を含む溶接用治具本体部を有し、筒状部材の内部に、第一の遮蔽部材の外周部および第二の遮蔽部材の外周部が筒状部材の内周面と密着するように溶接用治具本体部を配置した際に、筒状部材の内周面と溶接用治具本体部との間には密閉空間が形成可能であり、溶接用治具本体部には、密閉空間と外部とを連通し、密閉空間内のガスを密閉空間外へと排気するためのガス排気通路と、密閉空間と外部とを連通し、密閉空間内へとシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路と、が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、溶接対象部の裏側近傍におけるバックシールドガスの圧力を負圧とした状態で溶接を行う溶接方法において好適に用いることができる溶接用治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第一の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図である。
【図２】図１および図３に示す溶接用治具を開口部側（図１および図３中の矢印Ｓ方向）から見た場合の開口部外周端部の形状の一例を示す図である。
【図３】第一の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す模式断面図である。
【図４】第二の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図である。
【図５】図４および図６に示す溶接用治具を開口部側（図４および図６中の矢印Ｓ方向）から見た場合の開口部外周端部の形状の一例を示す図である。
【図６】第二の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す模式断面図である。
【図７】第三の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図である。
【図８】第三の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す模式断面図である。
【図９】第三の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す模式断面図である。
【図１０】第六および第七の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に本実施形態の溶接用治具を図面により説明する。ここで、図中、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向は互いに直交する方向を意味する。また、特段の説明が無い限り、Ｚ方向は鉛直方向であり、Ｚ１方向が上方側であり、Ｚ２方向が下方側を意味する。
【００２２】
（第一の溶接用治具）
図１は、第一の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図であり、図２は、図１および図３に示す溶接用治具を開口部側（図１および図３中の矢印Ｓ方向）から見た場合の開口部外周端部の形状の一例を示す図である。
【００２３】
第一の本実施形態の溶接用治具１０は、図１、図２および後述する図３に例示するように、開口部１１０Ａが設けられた第一の半閉鎖空間１００と、内周側に開口部１１０Ａが配置された環状開口部２１０Ａが設けられた第二の半閉鎖空間２００と、第一の半閉鎖空間１００内と、外部とを連通するガス排気通路３００と、第二の半閉鎖空間２００内と、外部とを連通するシールドガス供給通路４００と、を少なくとも備え、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２と、環状開口部２１０Ａの外周側輪郭線２１４とが、略面一を成すものである。
【００２４】
ここで、図１および図２に示す溶接用治具１０Ａ（１０）の構造をより具体的に言えば、溶接用治具１０Ａは、第一の半閉鎖空間１００を形成すると共に、立方体を構成する６つの面のうちの１つの面の略全面に方形状あるいは帯状形状等の開口部１１０Ａが設けられた第一の筐体１２０Ａと、第一の筐体１２０Ａの外周面側を囲うように配置され、かつ、第一の筐体１２０Ａと共に第二の半閉鎖空間２００および環状開口部２１０Ａを形成する第二の筐体２２０Ａと、第一の筐体１２０Ａに接続され、かつ、ガス排気通路３００を形成するガス排気管３００Ａと、第二の筐体２２０Ａに接続され、かつ、シールドガス供給通路４００を形成するシールドガス供給管４００Ａと、を少なくとも備えたものである。
【００２５】
なお、第二の筐体２２０Ａも立方体を構成する６つの面のうちの１つの面の略全面に開口部（開口部１１０Ａと環状開口部２１０Ａとに対応する形状・サイズを有する開口部）が設けられた部材であり、第一の筐体１２０Ａを一回り大きくしたサイズを有する部材である。また、ガス排気管３００Ａは、第一の筐体１２０Ａに対して脱着可能に設けられていてもよく、シールドガス供給管４００Ａは、第二の筐体２２０Ａに対して脱着可能に設けられていてもよく、これらの点は、図３以降に例示する他の溶接用治具についても同様である。
【００２６】
そして、溶接に際しては、末端が溶接用治具１０Ａの外部に開放された状態のガス排気管３００Ａが、不図示の真空ポンプ（ロータリーポンプなど）に接続され、末端が溶接用治具１０Ａの外部に開放された状態のシールドガス供給管４００Ａが、不図示のシールドガス供給源（Ａｒガスボンベなど）に接続された状態で溶接用治具１０Ａが使用される。
【００２７】
溶接用治具１０Ａを用いた溶接に際しては、図１に例示したように、被溶接物２０として２枚の板状の被溶接物（第一の被溶接物２０Ａおよび第二の被溶接物２０Ｂ）を用い、第一の被溶接物２０Ａの上面２２Ａおよび下面２４Ａと第二の被溶接物２０Ｂの上面２２Ｂおよび下面２４Ｂとが各々面一を成すと共に、これら４つの表面２２Ａ、２２Ｂ、２４Ａ、２４ＢをＸ方向と平行を成すように配置した状態で、第一の被溶接物２０Ａの開先側端部２６Ｅと、第二の被溶接物２０Ｂの開先側端部２６Ｅとを突き合わせることで断面形状がＶ形を成し、上面２２Ａ、２２Ｂ側に開口部を有する開先Ｇを形成する。ここで、開先Ｇおよびその近傍が、溶接対象部となる部分である。なお、図１に示す例では、開先Ｇの断面形状はＶ形であるが、Ｉ形、Ｋ形、Ｘ形などのその他公知の断面形状であってもよい。
【００２８】
また、溶接時には、溶接用治具１０Ａの開口部（開口部１１０Ａ、環状開口部２１０Ａ）は、溶接対象部となる開先Ｇが開口部１１０Ａ内に位置するように１対の被溶接物２０の下面２４Ａ、２４Ｂ（ＸＹ平面と平行な面）に密着させる。このため、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２と、環状開口部２１０Ａの外周側輪郭線２１４とは、図２に示すようにＸＹ平面と面一を成している。なお、溶接用治具１０Ａを適用する被溶接物２０の表面が緩やかに彎曲しているなど、完全な平坦面では無い場合、このような表面と溶接用治具１０Ａの開口部とを密着させることを容易とすべく、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２および外周側輪郭線２１４を含む面は、ＸＹ平面と完全に面一でなくてもよい。
【００２９】
次に、溶接用治具１０Ａを用いた溶接方法の具体例について説明する。まず、溶接用治具１０Ａを、開口部１１０Ａおよび環状開口部２１０Ａが塞がれると共に開先Ｇが開口部１１０Ａ内に位置するように、１対の被溶接物２０の下面２４Ａ、２４Ｂ（ＸＹ平面と平行な面）に密着させる。この状態で、開口部１１０Ａが塞がれた状態の第一の半閉鎖空間１００内の空気を、ガス排気管３００Ａを介して排気することで第一の半閉鎖空間１００内の圧力を負圧にすると共に、シールドガス供給管４００Ａを介して環状開口部２１０Ａが塞がれた状態の第二の半閉鎖空間２００内にシールドガスを供給する。
【００３０】
この際、第二の半閉鎖空間２００内の圧力Ｐｒ２と第一の半閉鎖空間１００内の圧力Ｐｒ１との間には大きな圧力差（Ｐｒ２＞Ｐｒ１）が生じる。このため、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２に対応する第一の筐体１２０Ａの開口部外周端部２１２Ｅと、１対の被溶接物２０の下面２４Ａおよび／または下面２４Ｂとの間に形成される僅かな隙間から、第二の半閉鎖空間２００内のシールドガスが第一の半閉鎖空間１００内へと漏れ出る。これにより第一の半閉鎖空間１００内は、最終的に圧力Ｐｒ１（大気圧未満の圧力）の高濃度のシールドガス（言い換えれば、残存酸素濃度の極めて低いシールドガス）で置換されることになる。
【００３１】
そして、次に、開先Ｇの上方側にアーク溶接に用いる溶接トーチ（図中、不図示）を配置して、溶接対象部の上面２２Ａ、２２Ｂ近傍にも大気圧下にてシールドガスを供給しながら溶接対象部を溶接する。
【００３２】
溶接用治具１０Ａにおいて、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２に対応する第一の筐体１２０の開口部外周端部２１２Ｅ、および、環状開口部２１０Ａの外周側輪郭線２１４に対応する第二の筐体２２０の開口部外周端部２１４Ｅは、ゴム、軟質樹脂、スポンジ状部材など、被溶接物２０に対して密着性の確保しやすい部材から構成されていることが好適である。これは、図１に例示した溶接用治具１０Ａ以外のその他の第一の本実施形態の溶接用治具１０や、図４〜図６に例示する第二の本実施形態の溶接用治具１２についても同様である。これにより、溶接時に開口部外周端部２１２Ｅ、２１４Ｅにおける不必要なガスリークを防ぎつつ、第一の半閉鎖空間１００内の圧力Ｐｒ１を安定させることで、シールドガスの消費量を抑制することも容易となる。また、第二の半閉鎖空間２００内のシールドガスを、第一の半閉鎖空間１００内へと微量づつ供給するシールドガス供給経路としては、開口部外周端部２１２Ｅと、１対の被溶接物２０との間に形成される僅かな隙間に限定されるものでは無い。たとえば、第一の筐体１２０に、第一の半閉鎖空間１００と第二の半閉鎖空間２００とを連通する微小なガスリーク孔を設け、このガスリーク孔をシールドガス供給経路として利用することもできる。これらの点は、図１に例示した溶接用治具１０Ａ以外のその他の第一の本実施形態の溶接用治具１０や、図４〜図６に例示する第二の本実施形態の溶接用治具１２についても同様である。
【００３３】
次に、図３に、第一の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す。図３に示す溶接用治具１０Ｂ（１０）は、図１に示す溶接用治具１０Ａを構成する２つの筐体１２０Ａ、２２０Ａを一体化した構造を持つ筐体１３０Ａを用いた点に主な特徴がある。
【００３４】
この筐体１３０Ａは、立方体を構成する６つの面のうちの１つの面の略全面に開口部（開口部１１０Ａおよび環状開口部２１０Ａに対応する開口部）が設けられている。そして、筐体１３０Ａ内には、筐体１３０Ａ内の空間を、ＸＹ平面（水平面）において、内周側の空間（第一の半閉鎖空間１００）と外周側の空間（第二の半閉鎖空間２００）とに区分する四角筒状の遮蔽板１３２が設けられている。
【００３５】
また、筐体１３０Ａの底面１３４（開口面と反対側の面）のうち、第一の半閉鎖空間１００に対応する領域内には、ガス排気通路３００を形成するガス排気孔３００Ｂが設けられており、筐体１３０Ａの底面１３４のうち、第二の半閉鎖空間２００に対応する領域内には、シールドガス供給通路４００を形成するシールドガス供給孔４００Ｂが設けられている。ここで、溶接に際しては、一端が不図示の真空ポンプに接続されたガス配管の他端がガス排気孔３００Ｂに接続され、一端が不図示のシールドガス供給源に接続されたガス配管の他端がシールドガス供給孔４００Ｂに接続される。
【００３６】
そして、上述した点を除けば、図３に示す溶接用治具１０Ｂは、図１および図２に示す溶接用治具１０Ａと実質同様である。
【００３７】
なお、第一の本実施形態の溶接用治具１０は、図１、３に例示した２枚の板状の被溶接物を用いた突合せ継手の開先溶接（但し、裏波溶接を行う場合）以外の溶接継手の溶接にも必要に応じて適宜利用することができる。たとえば、Ｔ字継手の隅肉溶接を行う際に、溶接対象となる部材の溶接トーチが配置された側と反対外に溶接用治具１０を配置して溶接することができる。この場合、溶接用治具１０で覆われた部分の凹みや酸化の防止がより容易となる。また、溶接時に利用できる溶接方式としては特に限定されず、アーク溶接（ティグ溶接、プラズマ溶接、被覆アーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接、セルフシールドアーク溶接など）、ガス溶接、レーザー溶接などが適宜利用できる。
【００３８】
（第二の溶接用治具）
図４は、第二の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図であり、図５は、図４および後述ずる図６に示す溶接用治具を開口部側（図４および図６中の矢印Ｓ方向）から見た場合の開口部外周端部の形状の一例を示す図である。
【００３９】
第二の本実施形態の溶接用治具１２は、図４、図５および後述する図６に例示するように、開口部１１０Ａが設けられた第一の半閉鎖空間１００と、内周側に開口部１１０Ａが配置された環状開口部２１０Ａが設けられた第二の半閉鎖空間２００と、第一の半閉鎖空間１００内と、外部とを連通するガス排気通路３００と、第二の半閉鎖空間２００内と、外部とを連通するシールドガス供給通路４００と、を少なくとも備える。
【００４０】
また、図４、図６に示す溶接用治具１２を図５に示すように開口部１１０Ａ側（図４中の矢印Ｓ方向）から見た場合において、環状開口部２１０の内周側に配置された開口部１１０Ａも２分割するように、環状開口部２１０Ａを１本の仮想直線Ｌにより２分割したと仮定する。この場合において、第二の本実施形態の溶接用治具１２は、さらに下記（ａ）および（ｂ）に示す特徴も備える。
（ａ）仮想直線Ｌの一方側の領域Ｄ１に存在する環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２Ｄ１と外周側輪郭線２１４Ｄ１とが、第一の仮想平面Ｐ１と略面一を成す。
（ｂ）仮想直線Ｌの他方側の領域Ｄ２に存在する環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２Ｄ２と外周側輪郭線２１４Ｄ２とが、第一の仮想平面Ｐ１と交差する第二の仮想平面Ｐ２と略面一を成す。
【００４１】
ここで、図４中において、（ｉ）第一の仮想平面Ｐ１はＸＹ平面と平行を成す面であり、図５中に示す領域Ｄ１に対応しており、（ｉｉ）第二の仮想平面Ｐ２はＺＹ平面と平行を成す面であり、図５中に示す領域Ｄ２に対応している。なお、図４において、図中に矢印として図示されるＸ軸およびＺ軸は紙面と平行な方向であり、Ｙ軸は紙面と直交する方向である。
【００４２】
図４および図５に示す溶接用治具１２Ａ（１２）の構造をより具体的に言えば、溶接用治具１２Ａは、第一の半閉鎖空間１００を形成すると共に、立方体を構成する６つの面のうちの隣り合う２つの面の略全面に開口部１１０Ａが設けられた第一の筐体１２０Ｂと、第一の筐体１２０Ｂの外周面側を囲うように配置され、かつ、第一の筐体１２０Ｂと共に第二の半閉鎖空間２００および環状開口部２１０Ａを形成する第二の筐体２２０Ｂと、第一の筐体１２０Ｂに接続され、かつ、ガス排気通路３００を形成するガス排気管３００Ａと、第二の筐体２２０Ｂに接続され、かつ、シールドガス供給通路４００を形成するシールドガス供給管４００Ａと、を少なくとも備えたものである。なお、第二の筐体２２０Ｂも立方体を構成する６つの面のうちの隣り合う２つの面の略全面に開口部（開口部１１０Ａと環状開口部２１０Ａとに対応する開口部）が設けられた部材であり、第一の筐体１２０Ｂを一回り大きくしたサイズを有する部材である。
【００４３】
そして、溶接に際しては、末端が溶接用治具１２Ａの外部に開放された状態のガス排気管３００Ａが、不図示の真空ポンプ（ロータリーポンプなど）に接続され、末端が溶接用治具１２Ａの外部に開放された状態のシールドガス供給管４００Ａが、不図示のシールドガス供給源（Ａｒガスボンベなど）に接続された状態で溶接用治具１２Ａが使用される。
【００４４】
溶接用治具１２Ａを用いた溶接に際しては、図４に例示したように、被溶接物２０として２枚の板状の被溶接物（第一の被溶接物２０Ｃおよび第二の被溶接物２０Ｄ）を用いる。ここで、第二の被溶接物２０Ｄの開先側端部３２Ｅの端面３２Ｃは、第二の被溶接物２０Ｄの板厚方向（Ｘ方向）に対して、第二の被溶接物２０Ｄの右面３２Ａから左面３２Ｂへと向かうに従い左斜め上方へと傾斜している。そして、第一の被溶接物２０Ｃおよび第二の被溶接物２０Ｄは、第一の被溶接物２０Ｃの開先側端部３０Ｅの端面３０Ｃと、第二の被溶接物２０Ｄの左面３２Ｂとが面一を成すように、第一の被溶接物２０Ｃの開先側端部３０Ｅと第二の被溶接物２０Ｄの開先側端部３２Ｅとを突き合わせて、Ｌ字を形成するように配置される。この際、第一の被溶接物２０Ｃの開先側端部３０Ｅの上面３０Ａと、
第二の被溶接物２０Ｄの開先側端部３２Ｅの端面３２Ｃとの間に、断面形状がレ形を成し、左面３２Ｂおよび端面３０Ｃ側に開口部を有する開先Ｇが形成される。ここで、開先Ｇおよびその近傍が、溶接対象部となる部分である。
【００４５】
また、溶接時には、溶接用治具１２Ａの開口部（開口部１１０Ａ、環状開口部２１０Ａ）を、溶接対象部となる開先Ｇが開口部１１０Ａ内に位置するように第一の被溶接物２０Ｃの上面３０Ａ（ＸＹ平面と平行な面）と第二の被溶接物２０Ｄの右面３２Ａ（ＹＺ平面と平行な面）とに密着させる。この場合、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２Ｄ１と外周側輪郭線２１４Ｄ１とが、第一の被溶接物２０Ｃの上面３０Ａと面一を成し、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２Ｄ２と外周側輪郭線２１４Ｄ２とが、第二の被溶接物２０Ｄの右面３２Ａと面一を成す。ここで、第一の被溶接物２０Ｃの上面３０Ａは、第一の仮想平面Ｐ１に対応する面であり、第二の被溶接物２０Ｄの右面３２Ａは、第二の仮想平面Ｐ２に対応する面である。
【００４６】
なお、溶接用治具１２Ａを適用する被溶接物２０の面が緩やかに彎曲しているなど、完全な平坦面では無い場合、このような面と溶接用治具１２Ａの開口部とを密着させることを容易とすべく、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２Ｄ１および外周側輪郭線２１４Ｄ１を含む面は、第一の仮想平面Ｐ１と完全に面一でなくてもよく、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２Ｄ２および外周側輪郭線２１４Ｄ２を含む面は、第二の仮想平面Ｐ２と完全に面一でなくてもよい。
【００４７】
次に、溶接用治具１２Ａを用いた溶接方法の具体例について説明する。まず、溶接用治具１２Ａを、開口部１１０Ａおよび環状開口部２１０Ａが塞がれると共に、開先Ｇが開口部１１０Ａ内に位置するように、第一の被溶接物２０Ｃの上面３０Ａおよび第二の被溶接物２０Ｄの右面３２Ａに密着させる。この状態で、開口部１１０Ａが塞がれた状態の第一の半閉鎖空間１００内の空気を、ガス排気管３００Ａを介して排気することで第一の半閉鎖空間１００内の圧力を負圧にすると共に、シールドガス供給管４００Ａを介して環状開口部２１０Ａが塞がれた状態の第二の半閉鎖空間２００内にシールドガスを供給する。
【００４８】
この際、第二の半閉鎖空間２００内の圧力Ｐｒ２と第一の半閉鎖空間１００内の圧力Ｐｒ１との間には大きな圧力差（Ｐｒ２＞Ｐｒ１）が生じる。このため、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２に対応する第一の筐体１２０Ｂの開口部外周端部２１２Ｅと、第一の被溶接物２０Ｃの上面３０Ａおよび／または第二の被溶接物２０Ｄの右面３２Ａとの間に形成される僅かな隙間から、第二の半閉鎖空間２００内のシールドガスが第一の半閉鎖空間１００内へと漏れ出る。これにより第一の半閉鎖空間１００内は、最終的に圧力Ｐｒ１（大気圧未満の圧力）の高濃度のシールドガス（言い換えれば、残存酸素濃度の極めて低いシールドガス）で置換されることになる。
【００４９】
そして、次に、開先Ｇの左方側にアーク溶接に用いる溶接トーチ（図中、不図示）を配置して、溶接対象部の左面３２Ｂ、端面３０Ｃ近傍にも大気圧下にてシールドガスを供給しながら溶接対象部を溶接する。
【００５０】
次に、図６に、第二の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す。図６に示す溶接用治具１２Ｂ（１２）は、図４に示す溶接用治具１２Ａを構成する２つの筐体１２０Ｂ、２２０Ｂを一体化した構造を持つ筐体１３０Ｂを用いた点に主な特徴がある。
【００５１】
この筐体１３０Ｂは、（１）図４に示す第一の筐体１２０Ｂと実質同一の基本形状を有する部材（内側筐体１３０Ｂ１）と、（２）３つの方形状側面および２つの三角形状の端面から構成される三角柱状の五面体において、この五面体を構成する３つの方形状側面のうち、隣り合う２つの側面の略全面を開口部とした部材（外側筐体１３０Ｂ２）とを一体化した構造を有する。ここで、外側筐体１３０Ｂ２の内側に内側筐体１３０Ｂ１が配置されており、外側筐体１３０Ｂ２の側面遮蔽板１３６の中央部近傍と、内側筐体１３０Ｂ１の開口部１１０Ａに対向する角部１３８とが接合されることで、両部材は一体化されている。また、側面遮蔽板１３６と角部１３８とが重複する部分には、ガス排気通路３００を形成するガス排気孔３００Ｂが設けられており、側面遮蔽板１３６の角部１３８と重複しない部分には、シールドガス供給通路４００を形成するシールドガス供給孔４００Ｂが設けられている。ここで、溶接に際しては、一端が不図示の真空ポンプに接続されたガス配管の他端がガス排気孔３００Ｂに接続され、一端が不図示のシールドガス供給源に接続されたガス配管の他端がシールドガス供給孔４００Ｂに接続される。
【００５２】
そして、上述した点を除けば、図６に示す溶接用治具１２Ｂは、図４および図５に示す溶接用治具１０Ａと実質同様である。
【００５３】
なお、第二の溶接用治具１２において、溶接時に利用できる溶接方式としては特に限定されず、アーク溶接（ティグ溶接、プラズマ溶接、被覆アーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接、セルフシールドアーク溶接など）、ガス溶接、レーザー溶接などが適宜利用できる。
【００５４】
（第三の溶接用治具）
図７〜図９は、第三の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図である。図７〜図９に示す溶接用治具１４は、中心軸Ａと直交する径方向Ｄの外方側に開口し、かつ、中心軸Ａの周方向Ｃに沿って連続的に形成された第一の帯状開口部１１０Ｂが設けられた第一の半閉鎖空間１００と、径方向Ｄの外方側に開口し、周方向Ｃに沿って連続的に形成され、かつ、中心軸Ａに対して第一の帯状開口部１１０Ｂの両側に位置する第二の帯状開口部２１０Ｂが設けられた第二の半閉鎖空間２００と、第一の半閉鎖空間１００内と、外部とを連通するガス排気通路３００と、第二の半閉鎖空間２００内と、外部とを連通するシールドガス供給通路４００と、を少なくとも備える。
【００５５】
ここで、第二の半閉鎖空間２００は、たとえば、図７および図８に例示したように、第一の半閉鎖空間１００により２つに分断されるように、第一の半閉鎖空間１００の一方側に存在する第二の半閉鎖空間２００Ｒと、第一の半閉鎖空間１００の他方側に存在する第二の半閉鎖空間２００Ｌと、から構成されていてもよく、図９に例示したように１つの連続した半閉鎖空間（第二の半閉鎖空間２００Ｃ）のみから構成されるものであってもよい。但し、第二の半閉鎖空間２００の形態が如何様である場合でも、第二の帯状開口部２１０Ｂは、中心軸Ａに対して、第一の帯状開口部１１０Ｂの一方側に設けられた第二の帯状開口部２１０ＢＲと、第一の帯状開口部１１０Ｂの他方側に設けられた第二の帯状開口部２１０ＢＬと、から構成される。
【００５６】
そして、図７〜図９に例示する第三の本実施形態の溶接用治具１４は、２つの筒状部材（円筒状パイプなど）を用いた突合せ継手の開先溶接（但し、裏波溶接を行う場合）に用いられる。それゆえ、溶接用治具１４の中心軸Ａは、溶接対象となる筒状部材の中心軸と実質的に一致することになる。以下に、図７〜図９に示す溶接用治具１４についてより具体的に説明する。
【００５７】
図７に示す溶接用治具１４Ａ（１４）は、下記（ｉ）〜（ｖ）に示す部材を少なくとも備えるものである。
（ｉ）第一の半閉鎖空間１００を形成するように離間して配置された１対の平板状部材等から構成される第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌ。
（ｉｉ）第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌの第一の半閉鎖空間１００が形成された側と反対側に、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌと共に第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌを形成するように配置された１対の平板状部材等から構成される第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌ。
（ｉｉｉ）１対の第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌからなる群より選択される少なくとも一方の遮蔽部材（図７では第一の遮蔽部材１６０Ｒ）に接続され、かつ、ガス排気通路３００を形成するガス排気管３００Ａ。
（ｉｖ）中心軸Ａに対して、第一の半閉鎖空間１００の一方側に存在する第一の遮蔽部材１６０Ｒおよび第二の遮蔽部材１７０Ｒからなる群より選択される少なくとも一方の遮蔽部材（図７では第二の遮蔽部材１７０Ｒ）に接続され、かつ、第一の半閉鎖空間１００の一方側に位置する第二の半閉鎖空間２００Ｒ内にシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路４００を形成する第一のシールドガス供給管４００Ａ。
なお、シールドガス供給通路４００として、第一のシールドガス供給管４００Ａを設ける代わりに、第二の遮蔽部材１７０Ｒにシールドガス供給孔を設けてもよい。
（ｖ）中心軸Ａに対して、第一の半閉鎖空間１００の他方側に存在する第一の遮蔽部材１６０Ｌおよび第二の遮蔽部材１７０Ｌからなる群より選択される少なくとも一方の遮蔽部材（図７では第一の遮蔽部材１６０Ｌ）に接続され、かつ、第一の半閉鎖空間１００の他方側に位置する第二の半閉鎖空間２００Ｌ内にシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路４００を形成する第二のシールドガス供給管４００Ａ。
【００５８】
そして、溶接に際しては、末端が溶接用治具１４Ａの外部に開放された状態のガス排気管３００Ａが、不図示の真空ポンプ（ロータリーポンプなど）に接続され、末端が溶接用治具１４Ａの外部に開放された状態のシールドガス供給管４００Ａが、不図示のシールドガス供給源（Ａｒガスボンベなど）に接続された状態で溶接用治具１４Ａが使用される。
【００５９】
溶接用治具１４Ａを用いた溶接に際しては、図７に例示したように、被溶接物２０として２本の筒状の被溶接物（第一の被溶接物２０Ｅおよび第二の被溶接物２０Ｆ）を用い、第一の被溶接物２０Ｅの外周面４２Ａおよび内周面４４Ａと第二の被溶接物２０Ｆの外周面４２Ｂおよび内周面４４Ｂとが各々面一を成すと共に、これら４つの表面４２Ａ、４２Ｂ、４４Ａ、４４Ｂを中心軸Ａと平行を成すように配置した状態で、第一の被溶接物２０Ｅの開先側端部４６Ｅと、第二の被溶接物２０Ｆの開先側端部４６Ｅとを突き合わせることで断面形状がＶ形を成し、外周面４２Ａ、４２Ｂ側に開口部を有する開先Ｇを形成する。ここで、開先Ｇおよびその近傍が、溶接対象部となる部分である。
【００６０】
また、溶接時には、溶接用治具１４Ａの開口部（第一の帯状開口部１１０Ｂ、第二の帯状開口部２１０ＢＲ、２１０ＢＬ）は、溶接対象部となる開先Ｇが第一の帯状開口部１１０Ｂ内に位置するように１対の被溶接物２０の内周面４４Ａ、４４Ｂに密着させる。このため、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌおよび第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌの平面形状（中心軸Ａと直交する平面の形状）は、内周面４４Ａ、４４Ｂに対応したものとなっている。
【００６１】
次に、溶接用治具１４Ａを用いた溶接方法の具体例について説明する。まず、溶接用治具１４Ａを、第一の帯状開口部１１０Ｂおよび第二の帯状開口部２１０ＢＲ、２０１ＢＬが塞がれると共に開先Ｇが第一の帯状開口部１１０Ｂ内に位置するように、第一の被溶接物２０Ｅの内周面４４Ａおよび第二の被溶接物２０Ｆの内周面４４Ｂに密着させる。この状態で、第一の帯状開口部１１０Ｂが塞がれた状態の第一の半閉鎖空間１００内の空気を、ガス排気管３００Ａを介して排気することで第一の半閉鎖空間１００内の圧力を負圧にすると共に、シールドガス供給管４００Ａを介して第二の帯状開口部２１０ＢＲ、２１０ＢＬが塞がれた状態の第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌ内にシールドガスを供給する。
【００６２】
この際、第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌ内の圧力Ｐｒ２と第一の半閉鎖空間１００内の圧力Ｐｒ１との間には大きな圧力差（Ｐｒ２＞Ｐｒ１）が生じる。このため、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌの外周端部１６２と、内周面４４Ａ、４４Ｂとの間に形成される僅かな隙間から、第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌ内のシールドガスが第一の半閉鎖空間１００内へと漏れ出る。これにより第一の半閉鎖空間１００内は、最終的に圧力Ｐｒ１（大気圧未満の圧力）の高濃度のシールドガス（言い換えれば、残存酸素濃度の極めて低いシールドガス）で置換されることになる。
【００６３】
そして、次に、開先Ｇの外周側にアーク溶接に用いる溶接トーチ（図中、不図示）を配置して、溶接対象部の外周面４２Ａ、４２Ｂ近傍にも大気圧下にてシールドガスを供給しながら溶接対象部を溶接する。
【００６４】
次に、図８に、第三の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す。図８に示す溶接用治具１４Ｂ（１４）は、図７に示す溶接用治具１４Ａを構成する第一の遮蔽部材１６０Ｒ（あるいは１６０Ｌ）と第二の遮蔽部材１７０Ｒ（あるいは１７０Ｌ）とを一体化した構造を持つ１対の遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌを用いた点に主な特徴がある。
【００６５】
ここで、遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌは、盤状あるいは板状の本体部１８２と、本体部１８２の第一の半閉鎖空間１００が位置する側と反対側の面に設けられた筒状の筒体部１８４と、筒体部１８４の本体部１８２が設けられた側と反対の端部に設けられたリング状の鍔部１８６と、から構成されている。
【００６６】
そして、第一の半閉鎖空間１００は、遮蔽部材１８０Ｒの本体部１８２と、遮蔽部材１８０Ｌの本体部１８２との間に形成されており、第二の半閉鎖空間２００は、本体部１８２と、筒体部１８４と、鍔部１８６とにより囲まれた空間として形成されている。言い換えれば、本体部１８２は、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌに対応する部材である。また、第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌを形成するという観点で、筒体部１８４および鍔部１８６は、第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌに対応する部材であり、第二の帯状開口部２１０ＢＲ、２１０ＢＬを形成するという観点で、鍔部１８６は、第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌに対応する部材である。このため、溶接用治具１４Ａと異なり、溶接用治具１４Ｂにおいては、第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌの形状は、環状を成している。
【００６７】
また、ガス排気管３００Ａは、遮蔽部材１８０Ｒの本体部１８２に接続されており、第一のシールドガス供給管４００Ａは、遮蔽部材１８０Ｒの鍔部１８６に接続されており、第二のシールドガス供給管４００Ａは、遮蔽部材１８０Ｌの本体部１８２に接続されている。
【００６８】
そして、上述した構造上の違いはあるものの、溶接用治具としての機能は、図８に示す溶接用治具１４Ｂと、図７に示す溶接用治具１４Ａとで実質同一である。
【００６９】
次に、図９に、第三の本実施形態の溶接用治具の他の例を示す。図９に示す溶接用治具１４Ｃ（１４）は、図７に示す溶接用治具１４Ａを構成する１対（２個）の第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌを一体化した構造を持つ１個の第一の遮蔽部材１６０Ｃを用いた点に主な特徴がある。
【００７０】
ここで、第一の遮蔽部材１６０Ｃは、筒状の筒体部１６４と、筒体部１６４の両端に設けられたリング状の鍔部１６６Ｒ、１６６Ｌとから構成される。
【００７１】
そして、第一の半閉鎖空間１００は、第一の遮蔽部材１６０Ｃの筒体部１６４と、鍔部１６６Ｒと、鍔部１６６Ｌとにより囲まれた空間として形成されており、第二の半閉鎖空間２００は、第一の遮蔽部材１６０Ｃと、第二の遮蔽部材１７０Ｒと、第二の遮蔽部材１７０Ｌとにより囲まれた空間として形成されている。言い換えれば、第一の半閉鎖空間１００を形成するという観点で、第一の遮蔽部材１６０Ｃは、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌに対応する部材であり、第一の帯状開口部１１０Ｂを形成するという観点で、鍔部１６６Ｒ、１６６Ｌは、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌに対応する部材である。このため、溶接用治具１４Ａと異なり、溶接用治具１４Ｃにおいては、第一の半閉鎖空間１００の形状は、環状を成しており、第二の半閉鎖空間２００は、断面がＨ型の形状を成す１つの連続した空間を形成している。
【００７２】
また、ガス排気管３００Ａは、第一の遮蔽部材１６０Ｃの鍔部１６６Ｒに接続されており、シールドガス供給管４００Ａは、第二の遮蔽部材１７０Ｒに接続されている。
【００７３】
そして、上述した構造上の違いはあるものの、溶接用治具としての機能は、図９に示す溶接用治具１４Ｃと、図７に示す溶接用治具１４Ａとで実質同一である。
【００７４】
第三の本実施形態の溶接用治具１４において、（ｉ）第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌ、遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌの本体部１８２、および、第一の遮蔽部材１６０Ｃの鍔部１６６Ｒ、１６６Ｌにおける外周端部１６２、ならびに、（ｉｉ）第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌ、および、遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌの鍔部１８６における外周端部１７２などのように、溶接用治具１４を構成する部材のうち、内周面４４Ａ、４４Ｂと接する部分は、ゴム、軟質樹脂、スポンジ状部材など、被溶接物２０に対して密着性の確保しやすい部材から構成されていることが好適である。これにより、溶接時に溶接用治具１４と内周面４４Ａ、４４Ｂとの間から不必要なガスリークを防ぎつつ、第一の半閉鎖空間１００内の圧力Ｐｒ１を安定させることで、シールドガスの消費量を抑制することも容易となる。
【００７５】
なお、第二の半閉鎖空間２００内のシールドガスを、第一の半閉鎖空間１００内へと微量づつ供給するシールドガス供給経路としては、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌ、遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌの本体部１８２、および、第一の遮蔽部材１６０Ｃの鍔部１６６Ｒ、１６６Ｌにおける外周端部１６２と、１対の被溶接物２０との間に形成される僅かな隙間に限定されるものでは無い。たとえば、第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌ、１６０Ｃおよび遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌの本体部１８２などのような第一の半閉鎖空間１００を形成する部材に、第一の半閉鎖空間１００と第二の半閉鎖空間２００とを連通する微小なガスリーク孔を設け、このガスリーク孔をシールドガス供給経路として利用することもできる。
【００７６】
なお、溶接用治具１４を構成する第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌ、遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌの本体部１８２、第一の遮蔽部材１６０Ｃの鍔部１６６Ｒ、１６６Ｌ、第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌ、および、遮蔽部材１８０Ｒ、１８０Ｌの鍔部１８６は、その径方向Ｄの寸法を任意に変更可能な部材であることが好ましい。これにより、１つの溶接用治具１４で、様々な内径の被溶接物２０Ｅ、２０Ｆを用いた溶接に対応できる。ここで、上記に列挙した部材の径方向Ｄの寸法を任意の寸法に変更可能にするための方法は特に限定されないが、たとえば、（ｉ）上記に列挙した部材の一部分（特に外周側部分）または全体を、ガスや液体を内部に適量充填することで径方向Ｄに伸縮可能な袋状部材で構成する方法や、（ｉｉ）上記に列挙した部材に対して、所望の外径に調整するために脱着式の外径調整用アタッチメント（たとえば、リング状アタッチメント、円盤状アタッチメントなど）を取り付ける方法などが挙げられる。
【００７７】
また、第三の溶接用治具１４において、溶接時に利用できる溶接方式としては特に限定されず、アーク溶接（ティグ溶接、プラズマ溶接、被覆アーク溶接、マグ溶接、ミグ溶接、セルフシールドアーク溶接など）、ガス溶接、レーザー溶接などが適宜利用できる。
【００７８】
（第四〜第五の溶接用治具）
第一〜第三の本実施形態の溶接用治具１０、１２、１４は、第一の半閉鎖空間１００と第二の半閉鎖空間２００とを有する２室構造の溶接用治具である。これに対して、以下に１つの半閉鎖空間のみを有する１室構造の溶接用治具について説明する。
【００７９】
第四の本実施形態の溶接用治具は、開口部が設けられた半閉鎖空間と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備える。
【００８０】
ここで、第四の本実施形態の溶接用治具の第一の具体例としては、図１に示す溶接用治具１０Ａにおいて、第二の筐体２２０Ａを省略すると共に、第一の筐体１２０Ａに対してさらにシールドガス供給通路４００としてシールドガス供給管４００Ａを接続した溶接用治具が挙げられる。また、第二の具体例としては、図４に示す溶接用治具１２Ａにおいて、第二の筐体２２０Ｂを省略すると共に、第一の筐体１２０Ｂに対してさらにシールドガス供給通路４００としてシールドガス供給管４００Ａを接続した溶接用治具が挙げられる。
【００８１】
なお、第一の具体例においては、開口部の輪郭線の全体が、実質的に同一平面上に位置する。これに対して、第二の具体例においては、開口部を１本の直線により２分割した際に、直線の一方側の領域に存在する開口部の輪郭線が、第一の仮想平面と略面一を成し、直線の他方側の領域に存在する開口部の輪郭線が、第一の仮想平面と交差する第二の仮想平面と略面一を成すことになる。
【００８２】
第四の本実施形態の溶接用治具では、溶接時に、半閉鎖空間内が常に大気圧未満の圧力が維持されるように、ガス排気通路を介して半閉鎖空間内のガスを外部へと排出しつつ、その一方で、シールドガス供給通路を介して半閉鎖空間内にシールドガスを供給する。以上に説明した点を除けば、第四の本実施形態の溶接用治具は、第一の本実施形態の溶接用治具１０あるいは第二の本実施形態の溶接用治具１２と同様にして溶接を行うことができる。
【００８３】
また、第五の本実施形態の溶接用治具は、中心軸と平行を成す開口面を有し、中心軸と直交する径方向の外方側に開口し、かつ、周方向に沿って連続的に形成された帯状開口部が設けられた半閉鎖空間と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するガス排気通路と、半閉鎖空間内と、外部とを連通するシールドガス供給通路と、を少なくとも備える。
【００８４】
第五の本実施形態の溶接用治具の具体例としては、図７に示す溶接用治具１４Ａにおいて、第二の遮蔽部材１７０Ｒ、１７０Ｌおよび第一の遮蔽部材１６０Ｌに接続された（第二の半閉鎖空間２００Ｌにシールドガスを供給するための）シールドガス供給管４００Ａを省略すると共に、第一の遮蔽部材１６０Ｒ対して（第一の半閉鎖空間１００にシールドガスを供給するための）シールドガス供給管４００Ａを新たに接続した溶接用治具が挙げられる。
【００８５】
第五の本実施形態の溶接用治具では、溶接時に、半閉鎖空間内が常に大気圧未満の圧力が維持されるように、ガス排気通路を介して半閉鎖空間内のガスを外部へと排出しつつ、その一方で、シールドガス供給通路を介して半閉鎖空間内にシールドガスを供給する。以上に説明した点を除けば、第五の本実施形態の溶接用治具は、第三の本実施形態の溶接用治具１４と同様にして溶接を行うことができる。
【００８６】
なお、１室構造の第四および第五の本実施形態の溶接用治具は、溶接時に溶接対象部を囲うように位置しかつ圧力が大気圧未満に制御される半閉鎖空間の外側が大気雰囲気であるため、被溶接物と溶接用治具との密着不良などにより意図せぬガスリークが発生した際などにおいて、半閉鎖空間内の圧力やシールドガス濃度が不安定になりやすい。
【００８７】
これに対して、２室構造の第一〜第三の本実施形態の溶接用治具１０、１２、１４は、溶接時に溶接対象部を囲うように位置しかつ圧力が大気圧未満に制御される第一の半閉鎖空間１００の外側に、シールドガスが供給される第二の半閉鎖空間２００が設けられ、さらに第二の半閉鎖空間２００の外側が大気雰囲気となっている。このため、上述したような意図せぬガスリークが発生したとしても、第二の半閉鎖空間２００が意図せぬガスリークの影響を緩和する緩衝空間として作用するため、第一の半閉鎖空間１００内の圧力やシールドガス濃度を安定させることが容易である。これらの点を踏まえると、第四および第五の本実施形態の溶接用治具を用いた溶接よりも、第一〜第三の本実施形態の溶接用治具１０、１２、１４を用いた溶接の方が、溶接個所の品質をより安定させることが容易である。
【００８８】
（第六〜第七の溶接用治具）
図１０は、第六および第七の本実施形態の溶接用治具の一例を示す模式断面図である。図１０に示す溶接用治具１６は、図７〜図９に例示した場合と同様に２つの筒状部材（円筒状パイプなど）を用いた突合せ継手の開先溶接（但し、裏波溶接を行う場合）に用いられるものである。ここで、図１０中に示す溶接用治具１６以外の部材・部分については、図７〜図９において説明した場合と同様の符号が付してある。
【００８９】
まず、以下に、第六の本実施形態の溶接用治具と、第七の本実施形態の溶接用治具とに共通する基本的な構造等について説明する。図１０に示す溶接用治具１６は、第一の遮蔽部材５１０と、第二の遮蔽部材５２０と、第一の遮蔽部材５１０と前記第二の遮蔽部材５２０とを連結する連結部材５３０と、を含む溶接用治具本体部５００を有している。また、筒状部材（図１０では、開先Ｇを形成するように配置された被溶接物２０Ｅ、２０Ｆ）の内部に、第一の遮蔽部材５１０の外周部５１０Ｓおよび第二の遮蔽部材５２０の外周部５２０Ｓが筒状部材の内周面と密着するように溶接用治具本体部５００を配置した際に、筒状部材の内周面と溶接用治具本体部５００との間には密閉空間６００が形成可能である。
【００９０】
さらに溶接用治具本体部５００には、密閉空間６００と外部６１０とを連通し、密閉空間６００内のガスを密閉空間６００外へと排気するためのガス排気通路５４０と、密閉空間６００と外部６１０とを連通し、密閉空間６００内へとシールドガスを供給するためのシールドガス供給通路５５０と、が設けられている。ここで、外部６１０とは、溶接用治具１６の外側に存在する空間のうち密閉空間６００を除いた部分を言い、図１０に示す状態においては、第一の遮蔽部材５１０の連結部材５３０が配置された側と反対側の空間および第二の遮蔽部材５２０の連結部材が配置された側と反対側の空間を意味する。
【００９１】
なお、溶接時には、ガス排気通路５４０のガス出口側の端部が真空ポンプに接続され、シールドガス供給通路５５０のガス入口側の端部が、アルゴンガスボンベなどのシールドガス供給源に接続され、シールドガス供給源からシールドガス供給通路５５０を介して、シールドガスが密閉空間６００内に供給されると共に、密閉空間６００内のガスが真空ポンプによりガス排気通路５４０を介して排気される。そして、この状態で、開先Ｇおよびその近傍の溶接対象部が溶接される。
【００９２】
＜＜第六の溶接用治具＞＞
ここで、第六の本実施形態の溶接用治具１６では、少なくとも溶接時において、下式（１）を満たすことが可能であることを特徴とする。
・式（１）  Ｐｍｉｎ＜Ｅｍｉｎ
〔式（１）中、Ｐｍｉｎは、シールドガス供給通路５５０の通路断面における最小面積を表し、Ｅｍｉｎは、ガス排気通路５４０の通路断面における最小面積を表す。〕
【００９３】
既述したように、溶接対象部の裏側の酸化や凹みなどの溶接欠陥を発生を抑制するためには、溶接対象部の裏側近傍におけるバックシールドガスの圧力を負圧とすることが有効である。一方、式（１）を満たす場合、シールドガス供給通路５５０を介して密閉空間６００内に供給されるシールドガスの供給量に対して、ガス排気通路５４０を介して密閉空間６００外へと排気されるガスの排気量を相対的により大きくすることが容易となる。ガスの流量（あるいは流路抵抗）は、ガス流路のうち、一番流路の狭い部分の影響を強く受けるためである。このため溶接時において、密閉空間６００内を負圧のシールドガスで満たすように制御することが極めて容易になる。なお、密閉空間６００内の圧力をより最適な値の負圧とするために、密閉空間６００の体積等に応じて、シールドガス供給源から供給されるシールドガスの流量・圧力や、真空ポンプの排気速度などを適宜調整することができる。
【００９４】
少なくとも溶接時において式（１）を満たすための具体的な実施態様としては特に限定されないが、たとえば下記（ｉ）および（ｉｉ）に示す実施態様が挙げられ、これらをさらに組み合わせた実施態様でもよい。
【００９５】
（ｉ）ガス排気通路５４０の最小内径を、シールドガス供給通路５５０の最小内径よりも大きくした実施態様。
ここで、実施態様（ｉ）では、溶接時および非溶接時（すなわち、溶接用治具１６を使用しない状態）を問わず、常に式（１）を満たすことになる。なお、図１０に例示したようにシールドガス供給通路５５０の全区間のうち一部の区間が、中空部５６０により構成されている場合、シールドガス供給通路５５０の全区間のうち、最小内径示す部分は、中空部５６０よりも下流側の区間（図１０では、密閉空間６００側の区間であるシールドガス流路５５０Ｂ）に設けられることが好ましい。
【００９６】
（ｉｉ）シールドガス供給通路５５０に、流量調整部が設けられた実施態様。
ここで、流量調整部としては特に限定されないが、流量調整弁や、シールドガス供給通路５５０のガス出口側近傍の最小内径を様々に変化させられるように、内径の様々に異なる脱着式アダプタが取り付け可能なプラグと、当該脱着式アダプタとの組み合わせなどが例示できる。なお、実施態様（ｉｉ）では、非溶接時においては式（１）を満たしていても満たしていなくてもよいが、非溶接時において式（１）を満たさない場合においても溶接時においては流量調整部が式（１）を満たすように設定される。なお、図１０に例示したようにシールドガス供給通路５５０の全区間のうち一部の区間が、中空部５６０により構成されている場合、シールドガス供給通路５５０の全区間のうち、流量調整部は、中空部５６０よりも下流側の区間（図１０では、密閉空間６００側の区間であるシールドガス流路５５０Ｂ）に設けられることが好ましい。
【００９７】
次に、第六の本実施形態の溶接用治具１６のより具体的な態様の一例についてさらに説明する。まず、第六の本実施形態の溶接用治具１６では、図１０に例示したように中空部５６０が設けられていることが特に好ましい。なお、図１０に示す例では、中空部５６０は、第一の遮蔽部材５１０、第二の遮蔽部材５２０および連結部材５３０の内部に、これら３つの部材間を連通するように設けられている。このため、中空部５６０は、シールドガス供給通路５５０の一部も兼用する空間を構成している。しかし、中空部５６０を設ける場合、中空部５６０は、第一の遮蔽部材５１０、第二の遮蔽部材５２０および連結部材５３０からなる群より選択される少なくとも１つの部材内に設けられていればよく、また、密閉空間６００へと通じるシールドガス供給通路５５０の一部を兼用する空間を構成するものでなくてもよい。
【００９８】
また、図１０に例示した溶接用治具１６においては、ガス排気通路５４０は、ガス入口側が、第二の遮蔽部材５２０の連結部材５３０が設けられた側に位置するように設けられたガス排気チューブ５４０Ａから構成されている。また、シールドガス供給通路５５０は、（ａ）第二の遮蔽部材５２０の連結部材５３０が設けられた側と反対側に接続されることで、中空部５６０と連通するシールドガス供給チューブ５５０Ａと、（ｂ）シールドガス供給通路５５０としての機能を兼用する中空部５６０と、（ｃ）第二の遮蔽部材５２０内に位置する中空部５６０と、第二の遮蔽部材５２０の連結部材５３０側とを連通するするように第二の遮蔽部材５２０に設けられた断面円形のシールドガス流路５５０Ｂと、から構成されている。
【００９９】
ここで、ガス排気チューブ５４０Ａの内径は、シールドガス流路５５０Ｂの内径よりも十分に大きな値に設定されている。これにより式（１）を満たすことができ、溶接時においては、密閉空間６００内のガス圧を負圧に維持することが容易となる。また、シールドガス供給通路５５０のガス入口側の部分を構成するシールドガス供給チューブ５５０Ａの内径も、シールドガス流路５５０Ｂの内径よりも十分に大きな値に設定されている。これにより、溶接時において、シールドガス供給源から、十分な圧力でシールドガスをシールドガス供給チューブ５５０Ａを介して中空部５６０内へと供給した際には、中空部５６０内の圧力は正圧に維持されると共に、溶接用治具本体部５００全体、特に、第一の遮蔽部材５１０および第二の遮蔽部材５２０が常に外方へと強く膨張する力が作用し続けることになる。
【０１００】
このため、密閉空間６００内が負圧となることにより、溶接用治具本体部５００がその中心方向に向かって収縮することで密閉空間６００が押し潰されるのを抑制できる。これに加えて、第一の遮蔽部材５１０の外周部５１０Ｓが被溶接物２０Ｆの内周面４４Ｂに強く密着し、第二の遮蔽部材５２０の外周部５２０Ｓが被溶接物２０Ｅの内周面４４Ａに強く密着するため、外部６１０の大気圧下の空気が、外周部５１０Ｓと内周面４４Ｂとの界面や、外周部５２０Ｓと内周面４４Ａとの界面を介して、密閉空間６００内へと漏れ出るのを抑制できる。その結果、溶接時においては、密閉空間６００内の圧力を負圧に保ちつつ、外部６１０からリークした空気による密閉空間６００内に存在する空気の濃度（言い換えれば、溶接欠陥（酸化）をもたらす酸素濃度）の上昇も抑制できる。
【０１０１】
なお、上述したような密着性向上をより確実なものとするために、溶接用治具１６は、たとえば、下記（ａ）、（ｂ）あるいはこれらの組み合わせから構成されていることがさらに好適である。
（ａ）第一の遮蔽部材５１０の外周部５１０Ｓおよび第二の遮蔽部材５２０の外周部５２０Ｓが、中空部５２０内の圧力に応じて変形・伸縮可能な部材で構成されている。たとえば、外周部５１０Ｓおよび外周部５２０Ｓは、ゴムなどの変形可能な部材で構成したり、蛇腹状の伸縮可能な構造を有する部材で構成することができる。なお、外周部５１０S,５２０Sを構成する部材として、上述したような部材を採用した場合において、シールドガスの供給圧力をより高く設定するなどにより、溶接時に中空部５６０の内圧を高めることでより密着性を向上させることもできる。
（ｂ）第一の遮蔽部材５１０および第二の遮蔽部材５２０は、円盤状の本体部と、本体部の外周面側に脱着可能に取り付けることができるリング状のアタッチメントとから構成されている。なお、アタッチメントは外径の異なるものを複数種類準備する。この場合、溶接対象となる被溶接物２０Ｅ，２０Ｆの内径に応じて、この内径に適合するアタッチメントを適宜選択して本体部に取り付ければよい。
【０１０２】
＜＜第七の溶接用治具＞＞
一方、第七の本実施形態の溶接用治具１６では、連結部材５３０の全体または主要部が剛性部材から構成されることを特徴とする。
【０１０３】
図１０に示す溶接用治具１６では、溶接時において、密閉空間６００内の圧力が負圧に維持される一方、外部６１０の圧力は大気圧のままであるため、外部６１０と密閉空間６００との間には常に圧力差が生じる。このため、第一の遮蔽部材５１０および第二の遮蔽部材５２０には、密閉空間６００を押し潰すそうとする力（押潰力）が作用する。その一方で、溶接時に必要となる密閉空間６００を形成するために、第一の遮蔽部材５１０および第二の遮蔽部材５２０の外周部５１０Ｓ、５２０Ｓには、被溶接物２０Ｅ，２０Ｆの内周面４４Ａ、４４Ｂと隙間なく密着しようとする力（密着力）も作用する。
【０１０４】
ここで、押潰力よりも密着力の方が相対的に大きければ密閉空間６００が押し潰されることはないが、その逆の状態が生じた場合、連結部材５３０の略全体がビニールホースや、メッシュ状のステンレスを編むことで作られたステンレスホース（ステンレスメッシュホース）などのように柔軟かつ大きく変形可能な部材から構成されているときは密閉空間６００がほぼ完全に押し潰されてしまう可能性がある。この場合、溶接作業自体が実施できなくなる。たとえば、被溶接物２０Ｅ、２０Ｆの内周面４４Ａ、４４Ｂが非常に滑りやすい低摩擦の面である場合や、ガス排気通路５４０のガス出口側に接続された真空ポンプの排気速度に比べて密閉空間６００の容積が相対的に小さいなどにより密閉空間６００の圧力がより低くなる場合などにおいて、連結部材５３０の全体が変形容易な部材から構成されているときは密閉空間６００がほぼ完全に押し潰されてしまい易くなる。しかしながら、全体または主要部が剛性部材から構成される連結部材５３０を用いた場合は、押潰力が必要以上に作用しても剛性部材は変形しない。このため、溶接作業が出来なくなるほどに密閉空間６００が押し潰されるのをより確実に抑制できる。
【０１０５】
ここで、連結部材５３０を構成する剛性部材としては、ステンレス、アルミニウムなどの金属材料、硬質プラスチックなどの剛性材料を用いた剛直性を有する部材であれば特に制限なく利用でき、たとえば、金属製や硬質プラスチック製のパイプ状部材や棒状部材などが挙げられる。また、連結部材５３０は、その長手方向（第一の遮蔽部材５１０側から第二の遮蔽部材５２０へと向かう方向）の一部分が屈曲可能に構成されていてもよい。また、屈曲可能に構成された部分は、長手方向に対して複数個所設けられていてもよい。具体例としては、２本の金属製パイプと、これら２本の金属製パイプを接続するゴム製パイプとを有する連結部材５３０などが挙げられる。連結部材５３０の長手方向の一部分を屈曲可能に構成することにより、湾曲した筒状部材の溶接に、第七の本実施形態の溶接用治具１６を利用することがより容易となる。
【０１０６】
なお、金属製パイプなどの剛性体部分とゴム製パイプなどの屈曲可能な部分とを含む連結部材５３０において、剛性体部分の長さや屈曲可能な部分の最大屈曲角度は、被溶接物２０Ｅ，２０Ｆの内径や、被溶接物２０Ｅ，２０Ｆが湾曲した部分を有するのであればその湾曲度合いなどに応じて適宜設定することができる。
【０１０７】
一方、第一の遮蔽部材５１０および第二の遮蔽部材５２０の略全体がゴムなどの柔軟に変形可能な材料から構成されている場合において、押潰力が溶接用治具１６に作用したときは、これらの部材が必要以上に変形し易くなる。そして、第一の遮蔽部材５１０および第二の遮蔽部材５２０の外周部５１０Ｓ、５２０Ｓと、被溶接物２０Ｅ，２０Ｆの内周面４４Ａ、４４Ｂとの間に隙間が形成されることで、外部６１０の空気が密閉空間６００内へと漏れ出すと密閉空間６００内の酸素濃度が上昇し、結果的に溶接欠陥（酸化）が生じる可能性が高くなる。このような問題をより確実に防ぐ観点からは、遮蔽部材５１０、５２０のうち、（ａ）連結部５３０側の面および（ｂ）連結部５３０側と反対側の面から選択される少なくとも一方の面の略全面を、金属や硬質プラスチックなどの剛性を有する板状部材から構成してもよい。また、この板状部材の外周部には、密着性をさらに向上させるために、リング状のパッキンなどのシール部材を設けてもよい。
【０１０８】
以上に説明した第一〜第七の本実施形態の溶接用治具については、いずれか１つの本実施形態の溶接用治具に対して、溶接用治具としての機能を損なわない限り、他の本実施形態の溶接用治具の構造・形状等を適宜適用することができる。
【実施例】
【０１０９】
以下に本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明は以下の実施例にのみ限定されるものではない。
【０１１０】
（実施例１）
図７に示す溶接用治具１４Ａを用いて、以下に説明する溶接テストを実施した。まず、被溶接物２０Ｅ、２０Ｆとして、２本のステンレスパイプ（外径：１１５ｍｍ、肉厚：３ｍｍ）を用い、断面形状がＩ形となる開先Ｇが形成されるように配置した。次に、溶接トーチを開先Ｇの外周面４２Ａ、４２Ｂ側に配置した後、開先Ｇの表面側（外周面４２Ａ、４２Ｂ側）近傍に大気圧下にてシールドガスとしてアルゴンガスを供給し続けると共に、開先Ｇの裏面側（内周面４４Ａ、４４Ｂ側）近傍もアルゴンガス雰囲気となるように、２本のステンレスパイプ（被溶接物２０Ｅ、２０Ｆ）内にシールドガスとして正圧のアルゴンガスを供給し続けた。この状態で、溶加材を用いずに１層目の溶接（ナメ付溶接）を実施した。なお、１層目の溶接を実施した目的は、これに続いて行う２層目の溶接において、開先Ｇを介して２本のステンレスパイプ（被溶接物２０Ｅ、２０Ｆ）内へと空気が流れ込むのを防ぐためである。
【０１１１】
次に、ナメ付溶接された後の２本のステンレスパイプ（被溶接物２０Ｅ、２０Ｆ）内に、図７に示す溶接用治具１４Ａを、図７に示す場合と同様の位置に配置した。この状態で、ガス排気管３００Ａを介して第一の半閉鎖空間１００内のガスを溶接用治具１４Ａの外部へと排気し続けると共に、シールドガス供給管４００Ａを介して第二の半閉鎖空間２００Ｌ、２００Ｒ内へと、シールドガスとしてアルゴンガスを一定の流量で供給し続けた。これにより、溶接用治具１４Ａを構成する第一の遮蔽部材１６０Ｒ、１６０Ｌの外周端部１６２と、２本のステンレスパイプ（被溶接物２０Ｅ、２０Ｆ）の内周面４４Ａ、４４Ｂとの間に形成される僅かな隙間から、第二の半閉鎖空間２００Ｒ、２００Ｌ内に供給されたアルゴンガスが第一の半閉鎖空間１００内へと漏れ出続けた。それゆえ、２層目の溶接時においては第一の半閉鎖空間１００内は、常に負圧のアルゴンガスで満たされ続けた。また、溶接トーチを開先Ｇの外周面４２Ａ、４２Ｂ側に配置した後、開先Ｇの表面側（外周面４２Ａ、４２Ｂ側）近傍に大気圧下にてシールドガスとしてアルゴンガスを供給し続けた。そして、この状態で溶加材を用いて２層目の溶接を実施した。
【０１１２】
２層目の溶接終了後に、溶接した部分の外観を周方向に沿って確認したところ、表面側（外周面４２Ａ、４２Ｂ側）および裏面側（内周面４４Ａ、４４Ｂ側）共に周方向のいずれの部位においても酸化は生じていなかった。また、裏面側（内周面４４Ａ、４４Ｂ側）においても周方向のいずれの部位にも凹みも生じておらず、適度な高さの凸状の盛り上がりが形成されていた。
【符号の説明】
【０１１３】
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１２、１２Ａ、１２Ｂ、１４、１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃ、１６    ：溶接用治具
２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ、２０Ｄ、２０Ｅ、２０Ｆ    ：被溶接物
２２Ａ、２２Ｂ      ：上面（表面）
２４Ａ、２４Ｂ      ：下面（表面）
２６Ｅ      ：開先側端部
３０Ａ      ：上面
３０Ｃ      ：端面
３０Ｅ      ：開先側端部
３２Ａ      ：右面
３２Ｂ      ：左面
３２Ｃ      ：端面
３２Ｅ      ：開先側端部
４２Ａ、４２Ｂ      ：外周面（表面）
４４Ａ、４４Ｂ      ：内周面（表面）
４６Ｅ      ：開先側端部
１００      ：第一の半閉鎖空間
１１０Ａ    ：開口部
１１０Ｂ    ：第一の帯状開口部
１２０、１２０Ａ、１２０Ｂ      ：第一の筐体
１３０Ａ、１３０Ｂ    ：筐体
１３０Ｂ１  ：内側筐体
１３０Ｂ２  ：外側筐体
１３２      ：遮蔽板
１３４      ：底面
１３６      ：側面遮蔽板
１３８      ：角部
１６０Ｒ、１６０Ｌ、１６０Ｃ    ：第一の遮蔽部材
１６２      ：外周端部
１６４      ：筒体部
１６６Ｒ、１６６ＬＬ    ：鍔部
１７０Ｒ、１７０Ｌ    ：第二の遮蔽部材
１７２      ：外周端部
１８０Ｒ、１８０Ｌ    ：遮蔽部材
１８２      ：本体部
１８４      ：筒体部
１８６      ：鍔部
２００、２００Ｒ、２００Ｌ、２００Ｃ      ：第二の半閉鎖空間
２１０Ａ    ：環状開口部
２１０Ｂ、２１０ＢＲ、２１０ＢＬ    ：第二の帯状開口部
２１２、２１２Ｄ１、２１２Ｄ２      ：内周側輪郭線
２１２Ｅ    ：開口部外周端部
２１４、２１４Ｄ１、２１４Ｄ２      ：外周側輪郭線
２１４Ｅ    ：開口部外周端部
２２０、２２０Ａ、２２０Ｂ      ：第二の筐体
３００      ：ガス排気通路
３００Ａ    ：ガス排気管
３００Ｂ    ：ガス排気孔
４００      ：シールドガス供給通路
４００Ａ    ：シールドガス供給管
４００Ｂ    ：シールドガス供給孔
５００      ：溶接用治具本体部
５１０      ：第一の遮蔽部材
５１０Ｓ    ：外周部
５２０      ：第二の遮蔽部材
５２０Ｓ    ：外周部
５３０      ：連結部材
５４０      ：ガス排気通路
５４０Ａ    ：ガス排気チューブ
５５０      ：シールドガス供給通路
５５０Ａ    ：シールドガス供給チューブ（シールドガス供給通路５５０の一部）
５５０Ｂ    ：シールドガス流路（シールドガス供給通路５５０の一部）
５６０      ：中空部（シールドガス供給通路５５０の一部）
６００      ：密閉空間
６１０      ：外部
Ａ          ：中心軸
Ｃ          ：周方向
Ｄ          ：径方向
Ｄ１        ：領域
Ｄ２        ：領域
Ｇ          ：開先
Ｌ          ：仮想直線
Ｐ１        ：第一の仮想平面
Ｐ２        ：第二の仮想平面
【要約】
【課題】溶接対象部の裏側近傍におけるバックシールドガスの圧力を負圧とした状態で溶接を行う溶接方法において好適に用いることができる溶接用治具を提供すること。
【解決手段】開口部１１０Ａが設けられた第一の半閉鎖空間１００と、内周側に開口部１１０Ａが配置された環状開口部２１０Ａが設けられた第二の半閉鎖空間２００と、第一の半閉鎖空間１００内と、外部とを連通するガス排気通路３００と、第二の半閉鎖空間２００内と、外部とを連通するシールドガス供給通路４００と、を少なくとも備え、環状開口部２１０Ａの内周側輪郭線２１２と、環状開口部２１０Ａの外周側輪郭線２１４とが、略面一を成す溶接用治具１０。
【選択図】図１【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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