JPH04210874A - 厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 - Google Patents
厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法Info
- Publication number
- JPH04210874A JPH04210874A JP40203490A JP40203490A JPH04210874A JP H04210874 A JPH04210874 A JP H04210874A JP 40203490 A JP40203490 A JP 40203490A JP 40203490 A JP40203490 A JP 40203490A JP H04210874 A JPH04210874 A JP H04210874A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［０００１１
【産業上の利用分野］本発明は主に板厚５０ｍｍを超え
る極厚鋼板の大入熱潜弧溶接に関し、溶接欠陥のない溶
接継手を高能率に得る方法を提供するものである。 ［０００２］ 【従来の技術】近年、高層ビルに代表されるような構造
物の大型化にともない、板厚が５０’ｍｍを超える極厚
鋼板を用いた部材の需要が増加している。このような極
厚鋼板の溶接には通常、多層潜弧溶接が適用されている
ため施工に長時間を要する問題があり、溶接施工の高能
率化が強く求められている。 ［０００３］従来、鉄骨などに適用されている高能率溶
接としては、鉄粉人りフラックスを用いた片面１パス溶
接があり、例えば特開昭５１１０８８３９号公報には１
パス溶接用のフラックスが提案されており、最近では板
厚５０ｍｍまでの厚鋼板への適用が一般的になりつつあ
る。一方、板厚５０ｍｍを超える極厚鋼板に対しては多
層盛溶接が一般的であり、例えば特開昭６３−１９２５
９３号公報のように多層盛溶接に鉄粉人りフラックスを
適用して大入熱多層盛り潜弧溶接の能率向上を図るフラ
ックスが提案されている。 ［０００４］多層盛溶接では潜弧溶接ラインを一部材が
長時間専有することになるため潜弧溶接ラインを多数有
することが必要となる。潜弧溶接ラインは専用ラインで
あり他の部位の溶接に転用することは難しく、広い場所
が必要であり、また設備も高価なものとなるため多数の
潜弧溶接ラインを保有することは、経済的に問題がある
。このため、１〜２パスの潜弧溶接で仕上がるところま
でＣＯ２溶接等の下盛溶接を行う施工方法が採用される
ことが多い。 ［０００５］
る極厚鋼板の大入熱潜弧溶接に関し、溶接欠陥のない溶
接継手を高能率に得る方法を提供するものである。 ［０００２］ 【従来の技術】近年、高層ビルに代表されるような構造
物の大型化にともない、板厚が５０’ｍｍを超える極厚
鋼板を用いた部材の需要が増加している。このような極
厚鋼板の溶接には通常、多層潜弧溶接が適用されている
ため施工に長時間を要する問題があり、溶接施工の高能
率化が強く求められている。 ［０００３］従来、鉄骨などに適用されている高能率溶
接としては、鉄粉人りフラックスを用いた片面１パス溶
接があり、例えば特開昭５１１０８８３９号公報には１
パス溶接用のフラックスが提案されており、最近では板
厚５０ｍｍまでの厚鋼板への適用が一般的になりつつあ
る。一方、板厚５０ｍｍを超える極厚鋼板に対しては多
層盛溶接が一般的であり、例えば特開昭６３−１９２５
９３号公報のように多層盛溶接に鉄粉人りフラックスを
適用して大入熱多層盛り潜弧溶接の能率向上を図るフラ
ックスが提案されている。 ［０００４］多層盛溶接では潜弧溶接ラインを一部材が
長時間専有することになるため潜弧溶接ラインを多数有
することが必要となる。潜弧溶接ラインは専用ラインで
あり他の部位の溶接に転用することは難しく、広い場所
が必要であり、また設備も高価なものとなるため多数の
潜弧溶接ラインを保有することは、経済的に問題がある
。このため、１〜２パスの潜弧溶接で仕上がるところま
でＣＯ２溶接等の下盛溶接を行う施工方法が採用される
ことが多い。 ［０００５］
【発明が解決しようとする課題】近年、高層ピル等の大
型構造物では、板厚が５０ｍｍを超える極厚鋼板を用い
た部材が数多く使用されるようになり、下盛り溶接に要
する工数の増加が顕著になり、現状では最も高能率な片
面１パス潜弧溶接方法を５０ｍｍを超える極厚鋼板に適
用することが強く求められるようになった。 ［０００６］板厚５０ｍｍを超える極厚鋼板の１パス溶
接は、実験的には２電極または３電極潜弧溶接で板厚７
０ｍｍ程度まで実験可能であるが、工業的には先行極の
溶接電流電圧の安定性を保ち安定した溶は込みを得るこ
とが困難であることから、はとんど実用化されていない
のが実状である。本発明は、上記の現状にかんがみて開
発されたもので、特に極厚鋼板の大入熱潜弧溶接におけ
る先行電極の短絡によるアーク切れを防止し、大電流を
用いて安定した溶は込みを確保し、深いルートフェイス
を有する開先の適用を可能にすることにより、従来工業
的に適用できなかった極厚鋼板の片面１パス施工を可能
にする方法を提案するものである。 ［０００７］
型構造物では、板厚が５０ｍｍを超える極厚鋼板を用い
た部材が数多く使用されるようになり、下盛り溶接に要
する工数の増加が顕著になり、現状では最も高能率な片
面１パス潜弧溶接方法を５０ｍｍを超える極厚鋼板に適
用することが強く求められるようになった。 ［０００６］板厚５０ｍｍを超える極厚鋼板の１パス溶
接は、実験的には２電極または３電極潜弧溶接で板厚７
０ｍｍ程度まで実験可能であるが、工業的には先行極の
溶接電流電圧の安定性を保ち安定した溶は込みを得るこ
とが困難であることから、はとんど実用化されていない
のが実状である。本発明は、上記の現状にかんがみて開
発されたもので、特に極厚鋼板の大入熱潜弧溶接におけ
る先行電極の短絡によるアーク切れを防止し、大電流を
用いて安定した溶は込みを確保し、深いルートフェイス
を有する開先の適用を可能にすることにより、従来工業
的に適用できなかった極厚鋼板の片面１パス施工を可能
にする方法を提案するものである。 ［０００７］
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、厚鋼
板の多電極大入熱潜弧溶接において、被溶接継手の開先
角度を３０〜５０°、ルートフェイスを板厚の１０〜３
０％とし、先行極に直流定電圧特性の＠源を用いて２０
００Ａを超える電流により溶接を行うことを特徴とする
厚鋼板の大入熱片面潜弧溶接方法である。 ［０００８］
板の多電極大入熱潜弧溶接において、被溶接継手の開先
角度を３０〜５０°、ルートフェイスを板厚の１０〜３
０％とし、先行極に直流定電圧特性の＠源を用いて２０
００Ａを超える電流により溶接を行うことを特徴とする
厚鋼板の大入熱片面潜弧溶接方法である。 ［０００８］
【作用】以下この発明を作用と共に具体的に説明する。
極厚鋼板の片面１パス溶接においては、多量の溶着金属
を得る必要があるため大電流かつ低速の溶接条件が用い
られる。本発明者らはこのような場合の溶融池現象を明
らかにするために、Ｘ線を用いた詳細な観察・検討を行
い、以下のような知見を得た。 ［０００９］すなわち、先行極の消耗電極による溶融金
属は開先の中で成極との間に盛り上がるように生成して
揺動しており、先行極の短絡・アーク切れは先行電極の
先端が溶融金属に接触しなくても、先行極と成極の開の
溶融金属の揺動によって発生し、溶は込み不良の原因と
なっていることが明らかになった。したがって安定した
溶は込みを得るためには、このような短絡現象を起こさ
ずに溶接を実施することが必要であり、このためには広
い開先を用いて比較的高い電圧の条件を用いる必要があ
り、板厚５０ｍｍを超えるような極厚鋼板では極めて大
きな溶接入熱が必要となるため、実用的な溶接条件を設
定することができなくなる。 ［００１０１そこで本発明者らは、溶接諸条件および電
流特性などについて広範な検討を行った結果、この短絡
現象による影響を軽減するためには、通常用いられる垂
下特性のＮ源に代えて直流定電圧特性を適用することが
効果的であり、これにより安定した溶は込みが得られる
ことが明らかになったのである。本発明はこの知見に注
目したものであり、２００ＯＡを超える大電流の直流定
電圧特性の電源を多電極潜弧溶接の先行極として用い、
開先角度を３０〜５０°、ルートフェイスを板厚の１０
〜３０％とした開先を、片面１パス溶接する。 ［００１１１開先角度は、溶は込み深さの確保や短絡現
象の抑制、高温割れ感受性の低減のためには大きいこと
が望ましく、少なくとも３００以上が好ましい。一方、
余りに大きくなると開先断面積が増加し、形成させなけ
ればならないピード幅が広くなり１パス溶接施工が困難
になるため５０°以下とした。ルートフェイスは、極厚
鋼板の１パス溶接を実施するためにはできるだけ入熱を
低減することが溶接継手特性の確保、高能率化の点から
必要であり、少なくとも板厚の１０％以上とすることが
望ましい。しかし、大きすぎると母材の希釈が過大とな
って高温割れの危険性が増すとともに溶は込み深さの確
保が難しくなるため板厚の３０％を上限とした。 ［００１２］
を得る必要があるため大電流かつ低速の溶接条件が用い
られる。本発明者らはこのような場合の溶融池現象を明
らかにするために、Ｘ線を用いた詳細な観察・検討を行
い、以下のような知見を得た。 ［０００９］すなわち、先行極の消耗電極による溶融金
属は開先の中で成極との間に盛り上がるように生成して
揺動しており、先行極の短絡・アーク切れは先行電極の
先端が溶融金属に接触しなくても、先行極と成極の開の
溶融金属の揺動によって発生し、溶は込み不良の原因と
なっていることが明らかになった。したがって安定した
溶は込みを得るためには、このような短絡現象を起こさ
ずに溶接を実施することが必要であり、このためには広
い開先を用いて比較的高い電圧の条件を用いる必要があ
り、板厚５０ｍｍを超えるような極厚鋼板では極めて大
きな溶接入熱が必要となるため、実用的な溶接条件を設
定することができなくなる。 ［００１０１そこで本発明者らは、溶接諸条件および電
流特性などについて広範な検討を行った結果、この短絡
現象による影響を軽減するためには、通常用いられる垂
下特性のＮ源に代えて直流定電圧特性を適用することが
効果的であり、これにより安定した溶は込みが得られる
ことが明らかになったのである。本発明はこの知見に注
目したものであり、２００ＯＡを超える大電流の直流定
電圧特性の電源を多電極潜弧溶接の先行極として用い、
開先角度を３０〜５０°、ルートフェイスを板厚の１０
〜３０％とした開先を、片面１パス溶接する。 ［００１１１開先角度は、溶は込み深さの確保や短絡現
象の抑制、高温割れ感受性の低減のためには大きいこと
が望ましく、少なくとも３００以上が好ましい。一方、
余りに大きくなると開先断面積が増加し、形成させなけ
ればならないピード幅が広くなり１パス溶接施工が困難
になるため５０°以下とした。ルートフェイスは、極厚
鋼板の１パス溶接を実施するためにはできるだけ入熱を
低減することが溶接継手特性の確保、高能率化の点から
必要であり、少なくとも板厚の１０％以上とすることが
望ましい。しかし、大きすぎると母材の希釈が過大とな
って高温割れの危険性が増すとともに溶は込み深さの確
保が難しくなるため板厚の３０％を上限とした。 ［００１２］
【実施例】以下本発明の実施例について説明する。図１
に示す開先を有する板厚７０ｍｍの鋼板の隅角溶接継手
を種々の条件で片面パス潜弧溶接した。図１において、
［は板厚、θは開先角度、Ｒはルートフェイスを示す。 溶接条件を表１に示した。表２、表３に、溶接結果を示
した。なお、溶込量等は５断面の平均値で示した。 ［００１３］本発明による実施例では良好な溶接継手が
得られているのに対して、従来の交流垂下特性電源を用
いたものでは十分な溶は込みが得られていない。また、
開先角度が適正範囲をはずれたものでは、ビード表面あ
るいは内部欠陥を生じ、ルートフェイスが３０％以上と
なった場合には溶込み不良が発生した。 ［００１４］
に示す開先を有する板厚７０ｍｍの鋼板の隅角溶接継手
を種々の条件で片面パス潜弧溶接した。図１において、
［は板厚、θは開先角度、Ｒはルートフェイスを示す。 溶接条件を表１に示した。表２、表３に、溶接結果を示
した。なお、溶込量等は５断面の平均値で示した。 ［００１３］本発明による実施例では良好な溶接継手が
得られているのに対して、従来の交流垂下特性電源を用
いたものでは十分な溶は込みが得られていない。また、
開先角度が適正範囲をはずれたものでは、ビード表面あ
るいは内部欠陥を生じ、ルートフェイスが３０％以上と
なった場合には溶込み不良が発生した。 ［００１４］
【表１】
［００１５］
【表２】
［００１６］
【表３】
［００１７］
【発明の効果】以上のように本発明による溶接法を用い
ることにより、従来多層盛り溶接を適用せざるを得なか
った極厚鋼板に対して、最も高能率的な片面１パス溶接
施工を適用することが可能となり、特にボックス柱の角
継手溶接のように溶接線の長い部材の溶接施工を飛躍的
に高能率化することができる。
ることにより、従来多層盛り溶接を適用せざるを得なか
った極厚鋼板に対して、最も高能率的な片面１パス溶接
施工を適用することが可能となり、特にボックス柱の角
継手溶接のように溶接線の長い部材の溶接施工を飛躍的
に高能率化することができる。
【図１】本発明の効果を確認するために用いた溶接継手
開先形状の例を示す図である。
開先形状の例を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】厚鋼板の多電極大入熱潜弧溶接において、
被溶接継手の開先角度を３０〜５０゜、ルートフェイス
を板厚の１０〜３０％とし、先行極に直流定電圧特性の
電源を用いて２０００Ａを超える電流により溶接を実施
することを特徴とする厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40203490A JPH04210874A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40203490A JPH04210874A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210874A true JPH04210874A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18511843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40203490A Pending JPH04210874A (ja) | 1990-12-13 | 1990-12-13 | 厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04210874A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07328793A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-19 | Kawasaki Steel Corp | 溶接金属のじん性に優れる厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 |
| JP2007260692A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 厚鋼板のサブマージアーク溶接方法 |
| JP2007260684A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 厚鋼板の多電極サブマージアーク溶接方法 |
| JP2007268564A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Jfe Steel Kk | 多電極サブマージアーク溶接方法 |
-
1990
- 1990-12-13 JP JP40203490A patent/JPH04210874A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07328793A (ja) * | 1994-06-06 | 1995-12-19 | Kawasaki Steel Corp | 溶接金属のじん性に優れる厚鋼板の大入熱潜弧溶接方法 |
| JP2007260692A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 厚鋼板のサブマージアーク溶接方法 |
| JP2007260684A (ja) * | 2006-03-27 | 2007-10-11 | Jfe Steel Kk | 厚鋼板の多電極サブマージアーク溶接方法 |
| JP2007268564A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Jfe Steel Kk | 多電極サブマージアーク溶接方法 |
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