JPH0195874A

JPH0195874A - Ａｌ材の片面溶接法

Info

Publication number: JPH0195874A
Application number: JP25225687A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shiga; 志賀　厚; Akihiro Kamimura; 明弘上村
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-04-13

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】〈発明の目的〉産業上の利用分野本発明はＡｌ若しくはＡｌ合金材Ｃ以下、単にＡｌ材と
いう。）の片面溶接法に係り、詳しくは、Ａｌ材、とく
に、Ａｌ合金が使用される船舶、圧力容器、橋梁等の構
造物における片面溶接法であって、この溶接時に裏当材
等をセットすることなく高能率で溶接できる片面溶接法
に係る。

従来の技術従来から、Ａｌ材の片面溶接方法として、例えば、特開
昭６１−２１９４８４号公報に記載されるように、被溶
接材のＡｌ材より融点の高いステンレス鋼、銅あるいは
セラミックなどの裏当材を被溶接材の裏側に取付け、表
面から突合せ溶接する方法や、特開昭５６−１３１０８
２号公報に記載されるように、突合せ開先の底部にイン
サートメタルを挿入してから突合せ溶接する方法が提案
されている。

しかし、前者の裏当材を用いる方法は、裏当材の裏波ビ
ードを出すための溝を溶接線に合わせてセットすること
がきわめてむづかしく、溶接線が長くなると、裏当材の
セット状態の悪い場所がどうしても発生し、正常な裏波
ビードが仲々得られない。また、後者のインサートを使
用する方法は、インサートの使用自体がきわめてはん雑
で、裏当材と較べると、均一な田波ビードが得られにく
い。

すなわち、特開昭６１−２１９４８４号公報に示すＡｌ
材の片面溶接法では、溶接開先の表面にステンレス鋼な
どの高融点材料の薄板材とＡｌｔ材とから成る層状裏当
材を取付けて、表面から例えばＭＩＧ又はＴＩＧで突合
せ溶接している。この溶接法で、裏当材を用いるのは裏
波ビードの形成であって、この裏波ビードを正常かつ良
好に形成するために、裏当材を層状に、しかも、溶接金
属の接触部はわざわざ高融点のステンレス鋼などから構
成する。従って、前者の溶接法によると、溶接金属がス
テンレス鋼などの高融点材料に溶着しないため、所望形
状に裏波ビードが形成できる利点がある。しかしながら
、何れの構造のものであっても、裏当材を用いることは
溶接法としてはん雑である。また、裏当材の表面には裏
波ビードに対応して溝が設けられ、裏当材セットのとき
には、この溝に対し溶接線又は開先線を全長にわたって
正確に一致させなければならない。しかし、この作業が
きわめてむづかしく、溶接線又は開先線が長くなると、
正確に一致させることは実際上は不可能に近い。

また、特開昭５６−１３１０８２号公報に示すＡｌ材の
片面溶接法では、突合せ開先の底部にインサートメタル
を挿入し、このインサートメタルを外部加熱によりロウ
付けして補間溶接部を形成してから、この初請の上に溶
接金属を肉盛して突合せ溶接している。しかし、この溶
接法であると、−インサートメタルの挿入とロウ付けに
手間がかかり、裏波ビードを形成しないため、強度の大
きい継手が得られない。また、ロウ付は部の消滅により
裏波ビードを形成することもできるが、裏当材が別に存
在しないこともあって、均一でかつ形状の良好な裏波ビ
ードが得られない。

発明が解決しようとする問題点本発明は上記欠点の解決を目的とし、具体的には、被溶
接材のＡｌ材の展延性などの特性にすぐれることに看目
し、これを有効に利用し、被溶接材を開先加工し、しか
も、十分な溶込みを行なって溶接する方法を提案する。

更に詳しく説明すると、一対の被溶接材の端面を、その
裏側に突起が突出するよう、例えば、型押し等により開
先加工し、その後、これら端面を互いに突合せ、その開
先に、裏当材やインサート材などを挿入することなく、
十分に溶込みをもって溶接する方法を提案する。

従って、本発明方法によると、裏当材のセットやインサ
ート材の挿入を行なわないため、準備時間を全くとらず
、溶接後の処理に時間がある程度かかっても、きわめて
高能率に溶接を行なうことができる。また、裏当材を使
用しないが、良好な裏波ビードが形成でき、強度の大き
い溶接継手が得られる。

〈発明の構成〉問題点を解決するための手段ならびにその作用すなわち、本発明方法は、ＡＩ若しくはＡｌ合金の被溶
接材の端面を、裏側に突起が突出するよう、加工してか
ら、これら端面を突合せて裏面に前記突起を具えるＹ若
しくはＶ開先を形成し、その後、この開先を、溶込みが
前記被溶接材の裏面より深くなるよう溶接し、続いて、
前記突起の少なくとも一部を前記被溶接材の裏面から切
除することを特徴とする。

そこで、これら手段たる構成ならびにその作用について
図面により具体的に説明すると、次の通りである。

なお、第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）ならびに
（ｅ）は本発明方法によって溶接する際の各過程を示す
説明図である。

まず、溶接に先立って、一対のＡｌ材から成る被溶接材
１．２の端面、つまり、対向端面を、例えば、型押しに
よって、第１図（ａ）に示す通りに加工する。すなわち
、各被溶接材１．２の端面は、その裏側１ａ、２ａから
それぞれ突起３．４が突出する形状に加工する。各突起
３．４は第１図（ａ）に示す如く角状に構成しても、角
状でなく、例えば、丸型などの形状、他の形状に構成で
きる。

何れの形状であっても、各突起３．４は裏側から突出し
、しかも、後記の如く、突起のところに十分に溶込みで
きることが必要である。

そこで、以上の通りに各被溶接材１．２の端面の裏側か
ら突起３．４を突出し、その上で各端面の一部を、突合
せた時にν開先またはＹ開先が形成されるよう、切除す
る。つまり、第１図（ｉｌ）において点線部分を切除す
る。

次に、以上の通りに端面を加工した各溶接材１．２を互
いに突合せて、第１図（Ｃ’ｌに示す如く、Ｖ開先また
はＹ開先５を形成し、その後、この開先５をＭＩＧまた
はＴＩＧで溶接する。この溶接において、第１図ｆｄｌ
に示す如く、溶込み深さは各被溶接材１．２の裏面１ａ
、２ａより深くなるようにする。つまり、第１図（ｉｎ
で示す如く、溶込みが各突起３．４の一部に達するまで
溶接する。

最後に、溶接後は、第１図（ｅ’ｌに示す如く、各突起
３．４を被溶接材１．２の裏面１ａ、２ａに沿って除去
する。

以上の通りの各工程を経て溶接すると、溶込みは被溶接
材１．２の裏側１ａ、２ａまで達し、溶接金Ｒ６によっ
て、第１図（ｅｌに示す如く、裏波ビ一ドロａが形成さ
れ、その形状は上記の如く除去時に調整されるため、良
好かつ均一となり、所定の継手強度が与えられる。

また、上記の通りに、被溶接材１．２のＡｌ材としての
特性を利用して開先５を形成するが、この際の寸法ａ（
第１図（ａ）参照）は最大で１０ｍ。

寸法ｂ（第１図（ａ）参照）は最大で１０＠、さらに、
寸法Ｃ（第１図ｒｂ）参照）は＋２〜−２１１１ｍの範
囲にするのが好ましい。すなわち、寸法ａは溶込みがあ
る程度確保できれば、何れの値でも良い。しかし、Ａｌ
材等を、例えば型押しのときに、あまり寸法ａが大きく
なると、加工がむづかしくなり、１０ｍｍ以内であると
、加工が容易である。

また、寸法すが小さいと、溶接条件によっては溶落ちが
生じる。これを防止する上からは、ある程度大きいこと
、最大で１０ｍｍ程度である。更に、寸法Ｃは上記の範
囲であると、十分な溶込みが確保できる。

また、溶接は通常ＴＩＧ、　ＭＵＧで行なわれ、溶接条
件は溶込みが被溶接材の裏側に達すれば何れの条件でも
良い。例えば、１．Ｃ１ｍｍ径程度のＡ３１８３系ワイ
ヤを使用して、Ａ３０８３系の被溶接材を溶接スルトキ
ハ、電流が２５０〜３５０Ａ、電圧２０〜３５Ｖ、溶接
速度１０〜６０Ｃ１ｌｌＩ’分の範囲が好適である。

実施例まず、厚さ１５胴のＡ３０８３系のＡｌ材を一対の被溶
接材とし、口れらの端面を第１図（ａ）に示すように加
工し、これらを第１図（ｂ’ｌに示すようにしてから突
合せ、この開先線を第１表に示す条件でＭＩＧ溶接し、
その後、第１図ｒｅ）に示す如く、裏側の突起を切除し
た。

この際に、各被溶接材の端面ば、はじめに、第１図（ａ
）に示す如く、寸法ａは７１１１ｍ、寸法すは７ｍｍと
して型押しによって加工した。その後、第１図（ｂ’＋
に示す如く、点線部分Ｃθは３０°）を切除し、寸法Ｃ
は一２ｍｍとし、つまり、第１図（Ｃ’ｌに示す寸法ｄ
は５Ｉｌｌ１１１として、一対の被溶接材の端面を突合
せて、ν若しくはＹ開先を形成した。

また、比較のために、従来例によって上記の被溶接材を
裏当材を用いて、同じ条件でＭＩＧ溶（９’１接した。

そこで、本発明法と従来法とについて溶接長さ１ｍの溶
接所要時間を較べたところ、第２表の通りであった。

第１表　ＭＩＧ溶接条件第２表　溶接長１ｍの所要時間第２表から明らかな通り、本発明法によると、従来例に
対し、溶接後の突起除去にやや時間がかかるが、溶接前
の準備が全く必要でなく、溶接時間が従来例より２０−
３０％短縮できた。

〈発明の効果〉以上詳しく説明した通り、本発明法は、被溶接材のＡＪ
材の展延性などの特性を有効に利用して、その端面を、
裏側に突起が突出するよう加工してから突合せ、この開
先を、溶込みが裏側の突起の一部に達するよう溶接し、
その後、突起を除去するものである。従って、溶接に先
立って、裏当材やインサート材などをセットする必要が
なく、高能率で被溶接材を突合せ溶接できる。

また、裏当材を使用しないにも拘らず、溶込みは被溶接
材の裏側まで行なわれるため、良好な裏波ビードが形成
でき、強度の大きい溶接継手が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（０）、（ｄ）ならびに（ｅ）
は本発明方法によって溶接する際の各過程を示す説明図
である。符号１．２・・・・・・被溶接材　　１ａ、２ａ・・・
・・・褒面３．４・・・・・・突起５・・・・・・Ｖ若しくはＶ開先６・・・・・・溶接金属

Claims

【特許請求の範囲】

Ａｌ若しくはＡｌ合金の被溶接材の端面を、裏側に突起
が突出するよう、加工してから、これら端面を突合せて
裏面に前記突起を具えるＹ若しくはＶ開先を形成し、そ
の後、この開先を、溶込みが前記被溶接材の裏面より深
くなるよう溶接し、続いて、前記突起の少なくとも一部
を前記被溶接材の裏面から切除することを特徴とするＡ
ｌ材の片面溶接法。