JPH02252549A

JPH02252549A - アーク溶接性に優れる樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板

Info

Publication number: JPH02252549A
Application number: JP7464489A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Kino; 木野　信幸; Akitoshi Kato; 加藤　昭年; Yukio Tomita; 冨田　幸男
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1990-10-11

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）本発明はアーク溶接性に優れる樹脂サンドイッチ型制振
厚鋼板に関するものである。

（従来の技術）船舶、産業機械、建築構造物等の分野で、近年、エンク
ン等から発生する振動、音を低減したいとするニーズが
鳥より、このニーズに合致した制振材料が望まれている
。これに関し、日本鋼管株式会社発行のカタログＮ　ｏ
、　１３１−００７　％に示されている樹脂サンドイン
チ型制振厚鋼板は制振性能が商く、船舶、産業機械、建
築構造物の振動や音を低減する効果が高（、有望な素材
である。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板は樹脂層
が存在するため、アーク溶接を行う際に樹脂が燃焼して
多量のガスを発生し、作業環境を劣化させるだけでなく
、ガスが溶接アークを不安定にしたり、溶接部にブロー
ホールを作ることによって：＃後部の強度を低下させる
等、アーク溶接部の品質を劣化させ、その施工方法が限
定される結果、その用途も着しく狭められているのが現
状である。

Ａη記カタログにはアーク溶接に、関し、五つのタイプ
の溶接施工における溶接Ｊｊ法が開示されている。たと
えば、突き合せ溶接では突き合せ溶接を行う開先面から
１０〜２０ｍｍ樹脂を除去する方法が開示されているが
、船舶等の人外な構造物を製造する際、溶接を行う開先
面から鋼板の間にある薄い樹脂層を除去することは極め
て困難である、また、同様の理由でシールド溶接、重ね
合せ溶接についても樹脂を除去１．た後溶接する方法が
開示されているが、これも困難である。

このように、樹脂サントイフチ型制振厚鋼板は高い割振
性能を有するが、アーク溶接が実用上困難であるため広
く使用されておらず、アーク溶接性の改善が望まれてい
る。

（課題を解決するための手段）本発明は、片側の表皮鋼板Ｉ！！−０゜５−４＋ｍｍ、
他側の表皮鋼板厚６〜３〇−一で、０．０２〜２．Ｏｓ
−厚の樹脂を挾んだことを特徴とするアーク溶接性に優
れる樹脂サントイ７チ型制振厚鋼板、および、厚さ０．
５〜４畷諭の表皮鋼板、厚さ０．０２へ・２．０＋ｍ−
の樹脂、厚さ６〜３０論曽の鋼板、厚さ０００２〜２．
０１の樹脂、厚さ０．５〜Ａｓｉ論の表皮鋼板を順次積
層したことをＶｊ徴とするアーク溶接性に優れる樹脂サ
ンドイッチ型制振厚鋼板である。

（作用）本発明はアーク溶接が容易に実施可能で、かつその他の
特性すなわち強度、成形性に有利なＰＡＭサントイγチ
型制振厚鋼板である、すなわち、本発明の樹脂サンドイ
ッチ型制振厚鋼板は、溶接強度や剛性を担う厚い鋼板の
少なくとも片側にａ＋脂と薄い表皮鋼板とを積Ｍした構
造を有することを特徴とし、溶接開先近傍の薄い表皮鋼
板を切断して樹脂とともに剥離した後、アーク溶接を（
テうことによりで、優れたアーク溶接性を発揮する。

〃スの発生を少なくし、かつアークの安定を図り、ブロ
ーホールを溶＃に部に作らないために、少なくとも片側
に配置する表皮鋼板の厚さは４＋＊ＩＩ以ドとする。す
なわち、厚さが４■以ｆであるとアーク溶接に先立って
その表皮鋼板のみ溶接開先面位置を好ましくは開先から
５〜３０−だけ切断し、表皮鋼板と樹脂を同時に剥離す
ることが者しく容易になる。切断はがス切断、グフィン
グーカフター等でできるが、切断される鋼板が厚くなる
と切断速度が低下し、切断に時間が着しくかかり、溶接
作業性を損なう、このため切断する表皮鋼板の厚さは４
１以下とする。

このように、溶接に先立って開先面位置で表皮鋼板を切
断し、樹脂とともに剥離した後溶接を行うと、アーク溶
接に際し樹脂が燃焼することによるブスの発生が着しく
少なくなるとともに、溶接アークが安定し、かつ溶接部
中のブローホールが着しく少なくなり、溶接部の健全性
が非常に高ν１ものとなる。

この際、樹脂のＴビール接着強度が低（）と表皮鋼板を
樹脂とともに剥離するために必要な力が減少し、剥離作
業性が向上する。樹脂のＴビール後着強度は好ましくは
２５　ｋＨｆ／２５　ｍ−以下、さらに好ましくは１０
　ｋｇｆ／２５　ｍｍ以下、最も好ましくは８　ｋｇｆ
７２５　ｍｍ以Ｆｔ’アル。

表皮鋼板があまりに薄いと、剥離する際鋼板の破断荷重
より樹脂の接着強度が高くなって鋼板を剥離することが
難しくなるので、板厚は０　、５　ｍｗａ以上必要であ
る。

アーク溶接の＋ｉｆｆに切断剥離しない鋼板は、アーク
溶接後被溶接材に溶接され、溶接強度を担うため厚いこ
とが必要である。船舶、産業機械、建築構造物に求めら
れる溶接強度を確保するためにはその板厚ｔ６＋＊−以
上＊−ることが必要である。また、厚いほど溶接強度が
＾くなり好ましいが、上記用途に対し一ζ必要以上に厚
いと重量増やコストアップを招くので、その上限を３０
ｍｍとする。

鋼の強度については、その用途に要求される強度や靭性
のレベルに応じて２５〜１５０　ｋｇｆ／ａｍ”程度の
鋼まで使用することができる。

樹脂の厚さに関しでは、鋼板の粗度に対し樹脂厚が着し
く薄くなると鋼板全面の樹脂による接着が図れなくなる
ので、厚さの一ド限を０．０２ｍｍとする、また、必要
以上に厚くすると樹脂サントイフチ型制振厚鋼板を製造
するとき樹脂を多量に必要とし、コストアップとなるの
で、厚さの上限を２．０−輪とする。

一般に、厚鋼板には剛性、曲げ性などの強度特性や成形
性が必要どされる。２枚の表皮鋼板の板厚が同程度の従
来の樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板の剛性は、一般に同
一板厚の単一鋼板のそれの７〜９ｖｓであり、同一の剛
性を得るには制振厚鋼板の板厚を増加させることになり
、重量増となるが、本発明では制振厚鋼板の板厚に対し
非常に厚い鋼板が存在するため、はとんど重量増になる
ことがない、＊た、曲げ性に関しても、従来の割振厚鋼
板では曲げにより表皮鋼板の剥離や、表皮鋼板の相対的
なずれを生じるが、本発明では薄い鋼板を表皮に用いる
ので、曲げに際しこの表皮鋼板が容易に延びたり縮んだ
りし、表皮鋼板の剥離が発生しにくく、表皮鋼板のずれ
も極めて小さいという利点がある。表皮鋼板が相対的に
ずれることにより端面に段差が生じ、これが問題になる
用途に対しては、厚さ０．５〜４蕩曽の表皮鋼板の降伏
強度を３０に、ｆ／輪論２以下、好ましくは２２　ｋｇ
ｆ／ｍｍ２以ド、最も好ましくは１８　ｋ、ｆ／論ｍ２
以下とする。

また、制振厚鋼板を曲げて使用する場合には、曲げの内
側に薄い表皮鋼板を配置ｌ−て曲げると、長期使用にお
いても表皮鋼板が剥離しない。

片側の表皮鋼板の板厚に対し他方の表皮鋼板の板厚を厚
くすると制振性は低下するが、片側の表皮鋼板の板厚が
０．５〜４−輪、他方の表皮鋼板の板厚が６〜３０■で
あれば単一鋼板に比べ極めて優れた制振性が得られ、船
舶、産業機械、建築構造物等に使用することによって振
動や音を着しく低減する。

極めて商い制振性が求められる用途には、表皮鋼板、樹
脂、鋼板、樹脂、表皮鋼板の順で積層するとよい。

高い防錆性が要求される船舶等の用途に月１．では、表
皮鋼板に亜鉛めっｂ鋼板、アルミ−亜鉛合金めっ！鋼板
等を用いると高い防錆性が得られる。

極めて畠い防錆性が要求される用途に対しては、ステン
レス鋼板を表皮鋼板とするとよい０表皮鋼板、樹脂、鋼
板、樹脂、表皮鋼板の順で積層１−た樹脂サンドイッチ
型制振厚鋼板では、外面の表皮鋼板のみにステンレス鋼
板を使用すれば高い防錆性が安価に得られる。その際、
アーク溶接は、表皮鋼板を樹脂とともに切断剥離するた
め、普通鋼板と同一でよく、従来ステンレス鋼と普通鋼
板とのクラツド鋼板で行われているような特殊なアーク
溶接を行わなくてもよいので溶接作業が容易である。

樹脂はゴム系、ポリエチレン系、ポリオレフィン系、ポ
リイソブチル系、エボキン系等、樹脂サンドイッチ型制
振厚鋼板に一般に用いられる樹脂でよく、熱硬化型、熱
可塑型、架樹反応を利用する樹脂等いずれでもよい、ま
た、樹脂中に金属粉、木粉、紙粉、重役、カーボン粉、
樹脂粉等の粉を目的に応じて混合した樹脂でもよい。

積層に際しでは、ホットプレスノｊ法、ロール圧着方法
等を用いることがでトる。

また、アーク溶接方法については、ガスメタルアーク溶
接、シールドメタルアーク溶接等、どのようなアーク溶
接方法に対しても優れたアーク溶接性を示す。

次に、本発明のアーク溶接性に優れる樹脂サンドイッチ
型制振厚鋼板の構成とアーク溶接施工後の形態を図面に
より説明する。

第１図は０．５〜４１厚の表皮鋼板１と６〜３０誼曽厚
の表皮鋼板３とで０．０２〜２．ＯＩ６ｍ厚の樹脂２を
挟んだ樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板４の断面図であｌ
）、第２図は０．５〜４■厚の表皮鋼板１．０．０２−
２．０ａ＋ｍ厚の樹脂２．６〜３０論−厚の鋼板３ｍ、
０．０２−２．０ｍｍ厚の樹脂２ａ。

０．５〜４■厚の表皮鋼板１ａの順に積層した制振厚鋼
板４ａの断面図である。

これらの樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板を溶接施工した
後のｆ＃接ビードに直角な断面を第３．４図に示す。

第３図は樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板４を単一鋼板５
と突き合せ溶接した後の形態を示す、アーク溶接の曲に
溶接開先７近くの表皮鋼板１を切断し、樹脂２とともに
剥離した後、アーク溶接を行ったものである。表皮鋼板
１とともに樹脂２を剥離した後には表皮鋼板３にも樹脂
２が若干残るが、これは燃焼飛散し、アーク溶接性やア
ーク溶接後の溶接部°のプローホールに影響を与えない
。

第４図は表皮鋼板１、樹脂２、鋼板３ａ、樹脂２ａ、表
皮鋼板１ｍの順に積層した樹脂サントイフチ型制振厚鋼
板４ｍ、４ｂ同志を突き合せ溶接した後の形態を示す。

外面の表皮側１．１ａの溶接開先７近くをアーク溶接前
に切断し、樹脂２．２ａとともに剥離し、アーク溶接施
工を行う。

（実施例）本発明の実施例を比較例ととらに第１表に示す。

割振厚鋼板はホットプレス方法で製造した。その際、最
高加熱温度を２１０℃と１１、加圧力を５ｋｇｆ／ｃ噛
２とした。樹脂はポリオレフィン系の熱可塑型の樹脂を
用いた。ホットプレス後のＴビール強度は７　ｋＨｆ／
　２５　ｍｍであった。

アーク溶接はガスメタルアーク溶接で行い、開先形状を
■型と１−１樹脂サンドイツチ型制振厚鋼板と同一板厚
の普通鋼板（引張強度５０　ｋｇｆ／Ｉ’）と突き合せ
溶接した０割振厚鋼板と普通鋼板との開先間の間隔は１
−纏とした。シールドガスはＡｒ：８０％、Ｃｏ、：２
０％とし、２０　ｃｍ／ｗｉｎの溶接速度で自動溶接し
た。溶接ワイヤーにはＹＭ−２６を用いた。

制振厚鋼板の薄い方の表皮鋼板はグライングーカッター
で切り取った。

溶接中、ガスの発生および溶接アークの安定性を目視観
察した。さらに、溶接後、アーク溶接線に直角に溶接部
を切断し、ブローホールの発生状況を調べた。溶接中ボ
スの発生が非常に少ない場合を◎、少ない場合を○、多
い場合を×と判定した。また、アークの安定性について
は、連続溶接可能の場合をＯ１断続溶接となる場合をＸ
と判定した。さらに、ブローホールの発生については、
少ない場合を○、多い場合を×と判定した。

第１表から明らかなように、実施例はいずれも比較例に
比ベアーク溶接時のガス発生が少なく、アークが安定し
、溶接部のブローホールが少なく、優れたアーク溶接性
発示した。

（発明の効果）以上説明したように、本発明の樹脂サンドイッチ型制振
厚鋼板はアーク溶接性に優れる。これは船舶、産業機械
、建築構造物等を中心とした＾いアーク溶接性を必要と
する樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板の用途に対し寄与す
るところ大である。

【図面の簡単な説明】

第１．２図は本発明の樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板の
断面図、第３．４図は本発明の樹脂サントイ７チ型制振
厚鋼板をアーク溶接した後のアーク溶接ビードに垂直な
断面図である。１．１ａ・・・表皮鋼板、２．２ａ・・・樹脂、３・・
・表皮鋼板、３ａ・・・鋼板、４．４ａ、４ｂ・・・樹
脂サンドイツ千望制振厚鋼板、５・・・単一鋼板、６・
・・溶接ビード部、７・・・溶接開先。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）片側の表皮鋼板厚０．５〜４ｍｍ、他側の表皮鋼
板厚６〜３０ｍｍで、０．０２〜２．０ｍｍ厚の樹脂を
挾んだことを特徴とするアーク溶接性に優れる樹脂サン
ドイッチ型制振厚鋼板。
（２）厚さ０．５〜４ｍｍの表皮鋼板、厚さ０．０２〜
２．０ｍｍの樹脂、厚さ６〜３０ｍｍの鋼板、厚さ０．
０２〜２．０ｍｍの樹脂、厚さ０．５〜４ｍｍの表皮鋼
板を順次積層したことを特徴とするアーク溶接性に優れ
る樹脂サンドイッチ型制振厚鋼板。