(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の厚板材の突き合わせ面部に、板厚方向に貫通する溶接用の孔を、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で形成し、上記２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、１個所置きに溶接して行くようにすることを特徴とする厚板材の接合方法。
【請求項２】
２枚の厚板材の突き合わせ面部に、板厚方向に貫通する溶接用の孔を、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で形成し、上記２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにすることを特徴とする厚板材の接合方法。
【請求項３】
２枚の厚板材の突き合わせ面の間に、板厚方向に延びるスペーサを、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置し、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ間に溶接用の空隙を形成させ、該空隙の部分を、１個所置きに溶接して行くようにすることを特徴とする厚板材の接合方法。
【請求項４】
２枚の厚板材の突き合わせ面の間に、板厚方向に延びるスペーサを、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置し、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ間に溶接用の空隙を形成させ、該空隙の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにすることを特徴とする厚板材の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は比較的板厚の大きな金属材料構造物の如き２枚の厚板材の接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
２枚の厚板材を接合する場合の方法としては、図５にその一例の概要を示す如く、２枚の厚板材ａの突き合わせ面部にＶ開先ｂを形成し、このＶ開先ｂ内を下向き溶接して、下層から順次溶着金属ｃを積層して板厚の全厚を仕上げることにより、２枚の厚板材ａを接合するようにした開先溶接法が広く知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記従来の開先溶接法の場合には、次の如き問題がある。
▲１▼Ｖ開先ｂ内での溶接量が上層に行くに従い大きくなるため、二点鎖線で示すように、厚板材ａ間に溶接角変形が発生する。
▲２▼厚板材ａではＶ開先ｂが狭開先となることから、溶接初期の段階で溶接角変形が発生すると、溶接トーチがＶ開先ｂ内に入らなくなることがある。
▲３▼下向き溶接となるため、溶け込みが浅くなり、融合不良や溶け込み不足等の溶接欠陥が入り易くなる。
▲４▼下向き溶接となることから、溶着速度を大きくできず溶接能率が上がらない。▲５▼溶接欠陥の補修が困難である。
【０００４】
一方、溶接角変形が発生しにくい開先溶接法として、厚板材の突き合わせ面部にＸ開先を形成して、このＸ開先を両面から溶接するようにした開先溶接法も採用されているが、この場合、厚板材間に収納が発生する問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、溶接角変形や収縮を抑えることができ、溶接欠陥を発生しにくくでき、溶接能率を向上でき、溶接欠陥の補修を容易に行うことができるような厚板材の接合方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、２枚の厚板材の突き合わせ面部に、板厚方向に貫通する溶接用の孔を、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で形成し、上記２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、１個所置きに溶接して行くようにしたり、上記２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにする厚板材の接合方法とする。
【０００７】
ある孔の部分を溶接しても他の孔の部分の大きさは変化せず、しかも孔と孔の間の突き合わせ面は互いに面接触しているため、溶接角変形や収縮が抑えられる。
【０００８】
又、２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、１個所置きに溶接して行くようにさせたり、あるいは、２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにさせることによって、溶け込み状態を確認しつつ溶接でき、熱の分散化により厚板材の変形を抑制することができる。
【０００９】
一方、２枚の厚板材の突き合わせ面の間に、板厚方向に延びるスペーサを、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置し、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ間に溶接用の空隙を形成させ、該空隙の部分を、１個所置きに溶接して行くようにすると、上記のほかに溶接前の段取りが楽になる。
【００１０】
更に、２枚の厚板材の突き合わせ面の間に、板厚方向に延びるスペーサを、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置し、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ間に溶接用の空隙を形成させ、該空隙の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにしても同様である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態を示すもので、予め、接合すべき２枚の厚板材１の突き合わせ面部に、予め、板厚方向に貫通する溶接用の孔２を、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で形成しておいた状態とする。上記の場合、孔２の形成は、２枚の厚板材１を突き合わせた状態において、突き合わせ面部に順次ドリル加工を施したり、あるいは、それぞれの突き合わせる面に半円筒状の溝加工を施して、これらを突き合わせるようにする。次に、上記の状態において、各孔２の部分を立向き溶接により溶かし込んで上記２枚の厚板材１の突き合わせ面部を接合させるようにする。この際、図１（ロ）に示す如く、各孔２の部分の溶け込み部３が、隣りの孔２の溶け込み部３と重なるように調整することによって、板幅方向に連続した継手を得ることができる。
【００１３】
上記において、ある孔２の部分を溶接しても、溶接していない孔２の部分の大きさを変化させることはなく、しかも、孔２と孔２との間の突き合わせ面は互いに面接触により密着しているので、溶接角変形や収縮を発生させることはない。又、立向き溶接の採用により、溶融池が大きくなるので、溶接速度を速くすることができ、能率よく溶接作業を行うことができ、且つ溶け込みを大きくすることができることから、溶け込み不足等の溶接欠陥を発生しにくくすることができる。更に、立向き溶接では、欠陥除去に伴うはつり滓が孔２の中に溜まらないことから、溶接欠陥があったとしても、その補修を容易に行うことができる。
【００１４】
次に、孔２の部分のより好適な溶接手順の例を、図２を参照して説明する。なお、図２では、説明の便宜上、孔を示す符号「２」に添字が付してある。
【００１５】
詳述すると、孔２の部分の溶接作業を２つの工程に分け、先ず、第１工程として、厚板材１の板幅方向の端部に位置する孔２1 の部分から順次１個所置きの孔２3 ，２5 ，２7 …の部分を溶接し、しかる後、第２工程として、孔２2 の部分から順に１個所置きの孔２4 ，２6 ，２8 …の部分を溶接して行くようにする。この際、第１工程では、溶け込み部３ａが隣りの孔に達しないように制御し、第２工程では、その溶け込み部３ｂが隣りの溶け込み部３ａと重なるように制御する。したがって、この場合、電極に流す電流を、第１工程では低電流とし、第２工程ではそれよりも高電流とするように制御する。
【００１６】
上述したような溶接手順を採用することにより、溶け込み状況を確認しつつ溶接作業を行うことができ、又、熱の分散を図ることができるので、厚板材１の変形を抑えることができて、高精度に仕上げることができる。
【００１７】
なお、２枚の厚板材１の突き合わせ面部の孔２の部分を１個所置きに溶接して行くようにすることに代えて、各孔２の部分を、板幅方向の中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにさせても、熱を分散させることができて、厚板材１の変形を抑制することができる。
【００１８】
次いで、図３（イ）（ロ）は本発明の他の実施の形態を示すもので、上記実施の形態における、２枚の厚板材１の突き合わせ面部に溶接用の孔２を形成させるようにすることに代えて、２枚の厚板材１の突き合わせ面の間に、矩形断面とした板厚方向に延びるスペーサ４を、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置して、仮り止めし、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ４間に、それぞれ溶接用の空隙５を形成し、これら空隙５の部分を上述したいずれかの手順にて溶接して行くようにしたものである。６は端部の当て金を示す。
【００１９】
図３（イ）（ロ）に示すようにした場合、空隙５の形成は孔２の形成に比して容易であるため、溶接前の段取りに要する手間を軽減でき、接合作業全体としての能率化を更に図ることができる。
【００２０】
なお、厚板材１の突き合わせ面部における孔２又は空隙５の溶接には、エレクトロスラグ溶接法、ティグ溶接法、マグ溶接法、炭酸ガス溶接法、レーザー溶接法をはじめとするあらゆる溶接法を採用し得ること、又、孔２の形状としては、図４（イ）（ロ）（ハ）に示す如く、長円形、六角形、四角形等、あらゆる形状を採用し得ること、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の厚板材の接合方法によれば、次の如き優れた効果を発揮する。
(1)  ２枚の厚板材の突き合わせ面部に、板厚方向に貫通する溶接用の孔を、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で形成し、上記２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、１個所置きに溶接して行くようにしたり、上記２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにするので、孔の部分を溶接しても厚板材の互いの突き合わせ面を密着維持できることから、厚板材の溶接角変形や収縮を防止することができる。
(2)  ２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、１個所置きに溶接して行くようにさせたり、２枚の厚板材の突き合わせ面部の孔の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにさせることにより、熱を分散させることができるので、変形を抑制することができて厚板材を高精度に接合することができる。
(3)  ２枚の厚板材の突き合わせ面の間に、板厚方向に延びるスペーサを、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置し、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ間に溶接用の空隙を形成させ、該空隙の部分を、１個所置きに溶接して行くようにすることによって、上記（２）の効果のほかに、溶接前の段取りが楽になるので、作業能率をより向上できる。
(4)  ２枚の厚板材の突き合わせ面の間に、板厚方向に延びるスペーサを、板幅方向に所要の配列ピッチ間隔で介在配置し、これら板幅方向に並ぶ各スペーサ間に溶接用の空隙を形成させ、該空隙の部分を、板幅方向中央部の個所から両端へ向けて交互に溶接して行くようにしても上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態を示すもので、（イ）は厚板材を突き合わせた状態を示す概略斜視図、（ロ）は（イ）の部分平面図である。
【図２】溶接手順の一例を説明するための概要図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示すもので、（イ）は厚板材を突き合わせた状態を示す概略斜視図、（ロ）は（イ）の部分平面図である。
【図４】厚板材の突き合わせ部に形成する孔の形状例を示すもので、それぞれ（イ）は長円形に、（ロ）は六角形に、（ハ）は四角形に形成した場合の概略部分平面図である。
【図５】開先溶接法の一例を示す概要図である。
【符号の説明】
１  厚板材
２  孔
３，３ａ，３ｂ  溶け込み部
４  スペーサ
５  空隙
【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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