JPH01170580A - アーク溶接方法と溶接用エンドタブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンドタブを用いたアーク溶接技術に係り、特
に簡単な運棒法により溶接欠陥のない継手が得られるア
ーク溶接方法並びにそれに用いるエンドタブに関するも
のである。

（従来の技術） 鋼材等の溶接部材を各種の開先形状にてアーク溶接する
場合、特に手動で溶接棒を溶接線に沿って運棒すること
により継手開先を溶融接合する場合には、溶接線の端部
での溶融技術が重要であり、端部に溶接欠陥が発生しな
いようにするために、通常、エンドタブを溶接線端部に
当接して施工されている。

エンドタブとしては、従来より、鋼製のエンドタブが使
用されているが、この鋼製エンドタブ施工法では、エン
ドタブが鋼製であるために溶接により母材の鋼材に溶融
接合されることを避けることができず、したがって、溶
接後、溶接線の両端部を切断除去し、端部を研磨する等
の煩雑な作業が必要であった。

このため、エンドチブとして鋼製のものに代えて、フラ
ックスを固化した固形フラックス製エン　゛ドタブや、
焼成したセラミック製エンドタブが開発され、溶接後の
煩雑な作業を回避可能となり、産業上極めて大きなメリ
ットが得られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし乍ら、このような固形フラックス製又はセラミッ
ク製エンドタブを使用した溶接施工法は、上記メリット
は得られるものの、アークスタートの位置運棒方法等の
施工基準が確立されていないため、溶接技能者の判断に
委ねられており、通常は鋼製エンドタブの場合と同様の
施工要領で行われている。そのため、溶接継手の特にア
ークスタート部の近傍に溶接欠陥が発生することが多い
という問題がある。

例えば、第１図に示すように、溶接線の両端部にセラミ
ック製エンドタブを当接した場合、溶接線の端部より（
約２０１１！１手前）にスタート位置を設定し、この位
置でアークをスタートさせ、ウェービングしながらバッ
クステップし、エンドタブ上でもウェービングしながら
反転した後、緩やかにウェービングしなから他端に向か
って運棒したり、或いは第２図に示すように、溶接線の
中央をスタート位置とし、この位置から第１図の場合と
同様の運棒法により施工している。

これらの施工方法は、次層口からのアークスタートも初
層の場合と同じ位置でスタートする必要があり、実際に
は極めて難しい作業で熟練を要する。また、アークスタ
ート部は、溶接機器の技術開発によって改善されたとは
いえ、溶接母材が適温になるには時間がかかり、融合不
良やブロー等の諸欠陥が発生し易い箇所で、いわば溶接
欠陥の巣窟と云える処であり、上記施工法でも例外では
ない。更に、上記施工法ではバックステップ及びウェー
ビングのために溶接棒の使用量が増大し、また余盛が高
くなるので溶接後に削り取る等の作業が必要となる等、
コスト高となる。

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになさ
れたものであって、簡単な運棒法により溶接欠陥のない
継手を形成できるアーク溶接方法を提供すること、並び
に新規な形状の溶接用エンドタブを提供することを目的
とするものである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者は、従来の固形フラ
ックス製又はセラミック製エンドタブではアークスター
ト施工を変更し得ないことに鑑みて、エンドタブの形状
構造について種々の改良を試みた。

その結果、エンドタブにアークスタート部を特設するな
らば、スタート位置が一点に指定され、且つ溶接欠陥の
生じ易いアークスタート部が溶接後世材からカットされ
ることに想到し、更にエンドタブにアークスタート部を
設ける態様について鋭意研究を重ねた結果、エンドタブ
に切欠きを設けることを見い出し、ここに本発明をなし
たものである。

すなわち、本発明に係るアーク溶接方法は、各種形状の
溶接継手を固形フラックス爬又はセラミック製エンドタ
ブを用いてアーク溶接するに際し、溶接線の延長線と交
わる面上に、溶接継手端部を臨む空隙を有する切欠き部
を設けたエンドタブを使用し、該切欠き部にてアークス
タート、アーク切りを行い、且つウェービングすること
なく運棒することを特徴とするものである。

また溶接用エンドタブに係る本発明は、溶接継手端部に
当接する固形フラックス製又はセラミック製エンドタブ
において、溶接線の延長線と交わる面上に、溶接継手端
部を臨む深さ１３ｍｍ以下の空隙と該空隙から連続的に
延在するアークスタート部とを有する切欠き部を設けた
ことを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳述する。

（実施例） 前述の如く１本発明は、固形フラックス製又はセラミッ
クス製のエンドタブに切欠きを設けたことを最も特徴と
する点ある。

すなわち、第３図にその一例を示すように、従来のこの
種のエンドタブ１は、溶接線の延長線と交わる面（ａ）
は、フラットな面がらなっている。

場合によっては、この面（ａ）に母材開先形状とほぼ同
じ形状の堰２が設けられているものの、やはりフラット
な面からなっている。したがって、エンドタブ１を母材
の溶接継手端部に当接した場合、堰２が設けられている
ときは端部との間に堰２の深さ分だけの空間が形成され
るものの、上記平面（ａ）が母材端部に密着乃至略密着
することになるので、エンドタブ１の機能としては、単
に開先内の溶融金属が母材端部から流れ出すのを防止す
るだけの役割を有するにすぎない。

一方、エンドタブ１の上記面（ａ）に切欠部３を設ける
と、第４図乃至第６図に示すように、この切欠部３はそ
の底部に適宜深さの空隙４とこの空隙から上方に延在す
るアークスタート部５（図示の場合、傾斜角７０°の曲
面）を有するので、従来のエンドタブの溶融金属保持機
能を具備することは勿論のこと、アークスタート部５に
てアークを発生させることができ、アークスタート機能
をも具備することが可能となる。

すなわち、切欠部を有するエンドタブ１を使用すると、
第７図及び第８図に示すように、母材Ｗ、Ｗ′の溶接継
手開先６の端部にエンドタブ１を当接すると共に当て板
７を置くことは従来と同じであるが、エンドタブ１に切
欠部３が設けられているので、母材端部とエンドタブ面
（ａ）との間に充分な深さの空間が形成され、この空間
が当て板７により保持されている状態になる。

したがって、アークスタート部でアークを発生させても
、この空間に充分な量の溶融金属を保持でき、アークス
タートに要する所定時間を担保できるため、従来、溶接
線の端部以外で行っていたアークスタートと同様にアー
クをスタートさせることが可能となる。しかも、この間
、母材端部が所定の温度に予熱されると同時に、アーク
スタート部が母材以外の場所となるので、継手にはアー
クスタートに起因する溶接欠陥が生じることはなく、た
とえ欠陥が生じても溶接後にアークスタート部が除去さ
れ、母材に悪影響を及ぼすことがない。

更に、エンドタブ上でアークをスタートさせることがで
き、アークスタート後はバックステップ及びウェービン
グすることなく溶接線上を運棒すればよいので、運棒法
が極めて容易となり、アークスタート位置のずれの問題
が解消できるし、従来のようにスタート後のバックステ
ップ、ウェービングによる余盛の増大の問題が解消され
、溶接棒の使用量が少なくて済み、経済的である。更に
は溶接後エンドタブを除去するだけで、母材端面が当初
のままのきれいな面が得られ、余盛の研削等の作業も不
要である。

勿論、このような効果は、初層の溶接の場合に限らず、
２Ｍ以上の場合にも同位置にてアークスタートでき、ま
たアーク切りの場合にも切欠部を利用することが可能で
ある。

次に、このような多機能を有する本発明のエンドタブの
態様について、更に詳細に説明する。

第９図〜第１１図は切欠部の様々な形状の一例を示して
いる。第９図は半月錐状、第１０図は半円筒状、第１１
図は半円錐放射状の切欠部を表わしている。

切欠部の底部には、第４図に示す如く、深さ１３ｍｍ以
下、好ましくは５〜８ｍｍの空隙を有し、この空隙から
上記形状のアークスタート部が上方に延在している。図
示の場合、アークスタート部は底面図にて深さ８ｍｍ、
幅８ｍｍの空間が形成されている。幅は開先形状寸法に
応じて任意に設計されるものである。

半円錐状及び半円錐放射状の場合、傾斜角θは約７０＠
であるが、７０°以下３０°以上であってもよく、要す
るに、アークスタート可能な角度に設計すればよい。

このような形状の切欠部は、エンドタブの片面又は両面
に１個又は２個設けることができ、２個設ける場合には
反対方向に設けるとエンドタブを２回使用することがで
きる。

第１２図〜第１７図は切欠き部の形状が半円錐状の場合
の様々な寸法の態様を示しており、同様に第１８図〜第
２３図は半円筒状の場合、第２４図〜第２９図は半円錐
放射状の場合の各種態様を示している。

（使用例） 次に、本発明によるアーク溶接方法の一例を示す。

エンドタブとして、第３図乃至第６図に示す形状寸法の
セラミック製エンドタブを用い、板厚２５ｍｍの鋼板を
ＣＯ２アーク溶接した。なお、溶接条件としては、ワイ
ヤー径１．２ｍｍ、し開先（開先角３５＠、ルートギャ
ップ７　ｍｍ）、２６０〜２８０Ａ、３０〜３２ｖ、下
向き溶接法、溶接長２゜Ｏｍ＋ａで、エンドタブの切欠
部にてアークスタートし、ウェービングすることなく溶
接線上を運棒し、アークスタート部にてアーク切りした
。

なお、比較のため、同一寸法で切欠部のないエンドタブ
を使用して、溶接線の中間でアークスタート後、バック
ステップスル運棒法によりアーク溶接した。

溶接後、継手部をＪＩＳＺ３１０５に準拠してＸ線透過
検査を行ったところ、比較例では母材のアークスタート
部に欠陥が数個認められたのに対し、本発明例では母材
に欠陥は全く認められなかった。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、固形フラックス
製又はセラミック製エンドタブに切欠部を設けたので、
切欠部でアークスタート、アーク切りを行うことができ
、特にアークスタートに起因する溶接欠陥を母材外に回
避させることが可能となり、溶接欠陥のない健全な継手
を得ることができ、しかも、エンドタブ上でアークスタ
ートすればよいので、アークスタート可能が１点に指定
されてスタートずれが防止でき、且つバックステップ、
ウェービング等の操作が不要となるので、運棒法が極め
て簡単になり、運棒方法の基準化が可能になり、熟練度
や技能による品質のバラツキが解消される。更には、溶
接棒の消費量も節減可能でコストダウンの効果もある。

勿論、固形フラックス製及びセラミック製エンドタブの
利点も発揮され、継手端部処理がなくなるが、本発明に
よれば更に余盛の研削等の作業を必要とせず、能率向上
の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図はそれぞれ従来の運棒法による溶接施
工法を示す説明図、 第３図〜第６図は本発明におけるエンドタブの一例を示
す図で、第３図は斜視図、第４図は対面図、第５図は側
面図、第６図は側面透視図、第７図及び第８図は上記エ
ンドタブを使用した溶接施工を声明する図で、第７図は
平面図、第８図は第７図のＡ−Ａ線からみた図、 第９図〜第１１図はそれぞれ異なる形状の切欠部を示す
図で、第９図は半円錐状の場合、第１０図は半円筒状の
場合、第１１図は半円錐放射状の場合を示し、各図中、
（ａ）は立体図、（ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図であ
り、 第１２図〜第１７図は半円錐状の切欠部を設けたエンド
タブの形状例を示す斜視図、 第１８図〜第２３図は半円筒状の切欠部を設けたエンド
タブの形状例を示す斜視図、 第２４図〜第２９図は半円錐放射状の切欠部を設けたエ
ンドタブの形状例を示す斜視図である。 １・・・エンドタブ、２・・・堰、３・・・切欠部、４
・・・空隙、５・・・アークスタート部、６・・・溶接
継手開先、７・・・当て板、ｗ、ｗ’・・・母材（被溶
接材）。 第７図 第８図 第９図 （Ｃ１）　　　　　　（ｂ）　　　　　　（ｃ）第１０
図 （Ｑ）　　　　　　（ｂ）　　　　　　　（Ｃ）第１１
図 （Ｑ）　　　　（ｂ）　　　　（ｃ） 第１４図 第２４図

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）各種形状の溶接継手を固形フラックス製又はセラ
   ミックス製エンドタブを用いてアーク溶接するに際し、
   溶接線の延長線と交わる面上に、溶接継手端部を臨む空
   隙と該空隙から連続的に延在するアークスタート部とを
   有する切欠部を設けたエンドタブを使用し、該切欠部に
   てアークスタート、アーク切りを行い、且つウェービン
   グすることなく運棒することを特徴とするアーク溶接方
   法。
2. （２）溶接継手端部に当接する固形フラックス製又はセ
   ラミックス製エンドタブにおいて、溶接線の延長線と交
   わる面上に、溶接継手端部を臨む深さ１３ｍｍ以下の空
   隙と該空隙に連続的に延在するアークスタート部とを有
   する切欠部を設けたことを特徴とする溶接用エンドタブ
   。
3. （３）前記切欠部を片面又は両面に設けた特許請求の範
   囲第２項記載の溶接用エンドタブ。
4. （４）前記切欠部を片面につき１個設けた特許請求の範
   囲第２項記載の溶接用エンドタブ。
5. （５）前記切欠部は片面につき反対向きに２個設けた特
   許請求の範囲第２項記載の溶接用エンドタブ。
6. （６）前記アークスタート部を有する切欠部は半月錐状
   、半月筒状又は半円錐放射状のいずれかの形状を有する
   特許請求の範囲第２項記載の溶接用エンドタブ。
7. （７）前記切欠部の空隙は、溶接線の延長線と交わる面
   に直交する面を部分的に切欠いて形成したものである特
   許請求の範囲第２項記載の溶接用エンドタブ。