JPH05169295A - 溶接クロッシングの製造方法 - Google Patents
溶接クロッシングの製造方法Info
- Publication number
- JPH05169295A JPH05169295A JP35305191A JP35305191A JPH05169295A JP H05169295 A JPH05169295 A JP H05169295A JP 35305191 A JP35305191 A JP 35305191A JP 35305191 A JP35305191 A JP 35305191A JP H05169295 A JPH05169295 A JP H05169295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- crossing
- rail
- manufacturing
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐摩耗性や耐損傷性、更にはＨＡＺ液化割れ
発生のない鉄道分岐器用の溶接クロッシングの製造方法
にある。 【構成】 ノーズレールとウイングレールから構成され
る溶接クロッシングにおいて、レール頭部に相当する溶
接開先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：０．５
超〜１．０％を含有し、かつ溶接棒心線の外周にＣａＯ
／ＣａＦ２の比が１．３〜１．０の範囲になるように被
覆剤組成を塗布した被覆アーク溶接棒を用いるか、或い
は溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜１．５％を含有す
る溶接用ソリッドワイヤないし溶接用複合ワイヤを消耗
電極として用いた炭酸ガス系シールドアーク溶接法によ
り連続多層溶接する溶接クロッシングの製造方法。 【効果】 従来問題としていた耐摩耗性や耐損傷性の問
題が解決され、しかも作業能率的にも実用性の高い溶接
クロッシングの製造方法にある。
発生のない鉄道分岐器用の溶接クロッシングの製造方法
にある。 【構成】 ノーズレールとウイングレールから構成され
る溶接クロッシングにおいて、レール頭部に相当する溶
接開先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：０．５
超〜１．０％を含有し、かつ溶接棒心線の外周にＣａＯ
／ＣａＦ２の比が１．３〜１．０の範囲になるように被
覆剤組成を塗布した被覆アーク溶接棒を用いるか、或い
は溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜１．５％を含有す
る溶接用ソリッドワイヤないし溶接用複合ワイヤを消耗
電極として用いた炭酸ガス系シールドアーク溶接法によ
り連続多層溶接する溶接クロッシングの製造方法。 【効果】 従来問題としていた耐摩耗性や耐損傷性の問
題が解決され、しかも作業能率的にも実用性の高い溶接
クロッシングの製造方法にある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は鉄道分岐器用の溶接クロ
ッシングの製造方法に関するものである。
ッシングの製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、鉄道分岐器用の溶接クロッシング
には、高マンガン鋳鋼を用いたマンガンクロッシングと
一般炭素鋼を用いた溶接クロッシングがある。マンガン
クロッシングは溶接クロッシングに比較すると耐摩耗性
及び延性が優れており、耐久性の点で利点がある。しか
しながら前後軌道との溶接は異材継手になるので溶接の
適用が困難なため、通常は継目板を介した機械継手が採
用されており、列車の速度向上や低騒音化が望まれる現
状では著しい欠点として問題になっている。一方、溶接
クロッシングの場合は、前後軌道と同一組成の炭素鋼を
用いているので比較的容易に溶接で繋ぐことができるた
め、列車の速度向上や低騒音化の点では利点がある。し
かし、従来製造されている溶接クロッシングは、消耗電
極ア−ク溶接を用いており、その溶接金属組成は炭素量
を低くし（Ｃ＜０．３８％）、その分焼入れ性をあげる
ためＣｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｂなどの合金が添加されたもの
になっており、耐摩耗性や耐損傷性、更にはＨＡＺ液化
割れ発生などの点で問題があった。この特に、耐摩耗性
がマンガンクロッシングに比較して劣る点を補う趣旨
で、Ｃが０．７〜０．８２％を含むワイヤを使用する方
法として特開平１−１９７０９３号公報が知られてい
る。この方法は非消耗電極ア−ク溶接であるＴＩＧ溶接
による方法で溶着効率が悪く生産性が極めて劣るという
問題があり一般的な方法でない。
には、高マンガン鋳鋼を用いたマンガンクロッシングと
一般炭素鋼を用いた溶接クロッシングがある。マンガン
クロッシングは溶接クロッシングに比較すると耐摩耗性
及び延性が優れており、耐久性の点で利点がある。しか
しながら前後軌道との溶接は異材継手になるので溶接の
適用が困難なため、通常は継目板を介した機械継手が採
用されており、列車の速度向上や低騒音化が望まれる現
状では著しい欠点として問題になっている。一方、溶接
クロッシングの場合は、前後軌道と同一組成の炭素鋼を
用いているので比較的容易に溶接で繋ぐことができるた
め、列車の速度向上や低騒音化の点では利点がある。し
かし、従来製造されている溶接クロッシングは、消耗電
極ア−ク溶接を用いており、その溶接金属組成は炭素量
を低くし（Ｃ＜０．３８％）、その分焼入れ性をあげる
ためＣｒ，Ｍｏ，Ｎｉ，Ｂなどの合金が添加されたもの
になっており、耐摩耗性や耐損傷性、更にはＨＡＺ液化
割れ発生などの点で問題があった。この特に、耐摩耗性
がマンガンクロッシングに比較して劣る点を補う趣旨
で、Ｃが０．７〜０．８２％を含むワイヤを使用する方
法として特開平１−１９７０９３号公報が知られてい
る。この方法は非消耗電極ア−ク溶接であるＴＩＧ溶接
による方法で溶着効率が悪く生産性が極めて劣るという
問題があり一般的な方法でない。
【０００３】
【発明が解決するための課題】上述のように、従来の技
術で用いられている溶加材では、溶接熱影響部（ＨＡ
Ｚ）の液化割れ発生の可能性を完全に防止することは出
来ない。これらの主要な要因は溶接金属とレ−ルとのＣ
量の差にあり、両者の凝固温度が大きく異なるため、高
Ｃで凝固温度の低いレ−ルの溶融境界線近傍の再溶解液
化したオ−ステナイト粒界に、溶接金属の凝固収縮に起
因して発生する収縮歪が加わる結果生じるものである。
一方、レ−ルの耐摩耗、耐疲労損傷性には、硬さが高
く、高Ｃ共析組織（Ｃ量が約０．８％含有）で得られる
微細パ−ライト組織が有効であり、従って従来技術で用
いられている溶加材で得られるベ−ナイト組織は高Ｃ系
パ−ライト組織に比較して硬さが同一でも耐摩耗、耐疲
労損傷性が劣る等の問題がある。また、溶接クロッシン
グ製造においては複雑な形状をしているため、簡易でか
つ能率の優れた溶接法の適用が必要で、太径の溶接棒を
用いた被覆ア−ク溶接法、しかも可能な限りスラグ除去
なしで連続溶接ができる方法か、または消耗電極式炭酸
ガスシ−ルドア−ク溶接法による連続多層溶接が望まし
い。
術で用いられている溶加材では、溶接熱影響部（ＨＡ
Ｚ）の液化割れ発生の可能性を完全に防止することは出
来ない。これらの主要な要因は溶接金属とレ−ルとのＣ
量の差にあり、両者の凝固温度が大きく異なるため、高
Ｃで凝固温度の低いレ−ルの溶融境界線近傍の再溶解液
化したオ−ステナイト粒界に、溶接金属の凝固収縮に起
因して発生する収縮歪が加わる結果生じるものである。
一方、レ−ルの耐摩耗、耐疲労損傷性には、硬さが高
く、高Ｃ共析組織（Ｃ量が約０．８％含有）で得られる
微細パ−ライト組織が有効であり、従って従来技術で用
いられている溶加材で得られるベ−ナイト組織は高Ｃ系
パ−ライト組織に比較して硬さが同一でも耐摩耗、耐疲
労損傷性が劣る等の問題がある。また、溶接クロッシン
グ製造においては複雑な形状をしているため、簡易でか
つ能率の優れた溶接法の適用が必要で、太径の溶接棒を
用いた被覆ア−ク溶接法、しかも可能な限りスラグ除去
なしで連続溶接ができる方法か、または消耗電極式炭酸
ガスシ−ルドア−ク溶接法による連続多層溶接が望まし
い。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】本発明は、前記のよう
な従来技術における問題点を解消すべき、本発明者ら
は、鋭意研究を重ねた結果、従来の溶加材によって形成
された溶着金属は母材レ−ルと著しく異なった成分とな
るために前記問題が発生することを知見し、溶着金属が
従来の溶着には不適当とされてきた母材レ−ルと類似の
高Ｃ型パ−ライト組成となるレ−ルの補修溶接方法を見
出した。その発明の要旨とするところは、 （１）ノ−ズレ−ルとウイングレ−ルから構成される溶
接クロッシングにおいて、レ−ル頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：０．５超〜
１．５％を含有し、かつ溶接棒心線の外周にＣａＯ／Ｃ
ａＦ2の比が１．３〜１．７の範囲になるように被覆剤
組成を塗布した被覆ア−ク溶接棒を用いて連続多層溶接
することを特徴とする溶接クロッシングの製造方法 （２）ノ−ズレ−ルとウイングレ−ルから構成される溶
接クロッシングにおいて、レ−ル頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜
１．５％を含有する溶接用ソリッドワイヤないし溶接用
複合ワイヤを消耗電極として用いた炭酸ガス系シ−ルド
ア−ク溶接法により連続多層溶接することを特徴とする
溶接クロッシングの製造方法 （３）前記（１）または（２）記載の溶接クロッシング
の製造工程を施した後、該当溶接部を９００℃以上に加
熱し、引続き圧縮空気噴射により緩冷却を行うことを特
徴とする溶接クロッシングの製造方法にある。
な従来技術における問題点を解消すべき、本発明者ら
は、鋭意研究を重ねた結果、従来の溶加材によって形成
された溶着金属は母材レ−ルと著しく異なった成分とな
るために前記問題が発生することを知見し、溶着金属が
従来の溶着には不適当とされてきた母材レ−ルと類似の
高Ｃ型パ−ライト組成となるレ−ルの補修溶接方法を見
出した。その発明の要旨とするところは、 （１）ノ−ズレ−ルとウイングレ−ルから構成される溶
接クロッシングにおいて、レ−ル頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：０．５超〜
１．５％を含有し、かつ溶接棒心線の外周にＣａＯ／Ｃ
ａＦ2の比が１．３〜１．７の範囲になるように被覆剤
組成を塗布した被覆ア−ク溶接棒を用いて連続多層溶接
することを特徴とする溶接クロッシングの製造方法 （２）ノ−ズレ−ルとウイングレ−ルから構成される溶
接クロッシングにおいて、レ−ル頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜
１．５％を含有する溶接用ソリッドワイヤないし溶接用
複合ワイヤを消耗電極として用いた炭酸ガス系シ−ルド
ア−ク溶接法により連続多層溶接することを特徴とする
溶接クロッシングの製造方法 （３）前記（１）または（２）記載の溶接クロッシング
の製造工程を施した後、該当溶接部を９００℃以上に加
熱し、引続き圧縮空気噴射により緩冷却を行うことを特
徴とする溶接クロッシングの製造方法にある。
【０００５】
【作用】以下、本発明について図面に従って詳細に説明
する。図１は溶接クロッシングの全体を示す平面図であ
る。ここでクロッシングとは分岐器類の中でレ−ルが交
わる部分を構成するものをいう。また、溶接用クロッシ
ングとはノ−ズレ−ルとウイングレ−ルを溶接で組立て
たクロッシングである。マンガンクロッシングと普通レ
−ルとの溶接が困難なので高速運転に伴う保守量の増大
を軽減する目的で高速分岐器用クロッシングとして、昭
和４３年から旧国鉄で開発を始め、現在も５０Ｎ、６０
Ｋｇレ−ル高速分岐器に使用している。そして溶接クロ
ッシングは特に溶接性能が耐久性を決定する重要な要素
となるので、溶接についての管理を厳格に行う必要があ
る。このような背景のもとに、溶接クロッシングについ
ては、図１に示すように一対のウイングレ−ル２．２間
に互いに対象形をなす普通レ−ルと同一断面形状を有す
る一対のノ−ズレ−ル３．３を背中合わせにして溶接
し、熱処理を施した後、溶接挾持して形成される。
する。図１は溶接クロッシングの全体を示す平面図であ
る。ここでクロッシングとは分岐器類の中でレ−ルが交
わる部分を構成するものをいう。また、溶接用クロッシ
ングとはノ−ズレ−ルとウイングレ−ルを溶接で組立て
たクロッシングである。マンガンクロッシングと普通レ
−ルとの溶接が困難なので高速運転に伴う保守量の増大
を軽減する目的で高速分岐器用クロッシングとして、昭
和４３年から旧国鉄で開発を始め、現在も５０Ｎ、６０
Ｋｇレ−ル高速分岐器に使用している。そして溶接クロ
ッシングは特に溶接性能が耐久性を決定する重要な要素
となるので、溶接についての管理を厳格に行う必要があ
る。このような背景のもとに、溶接クロッシングについ
ては、図１に示すように一対のウイングレ−ル２．２間
に互いに対象形をなす普通レ−ルと同一断面形状を有す
る一対のノ−ズレ−ル３．３を背中合わせにして溶接
し、熱処理を施した後、溶接挾持して形成される。
【０００６】図２は図１のＡ−Ａ線断面図で、一般に一
対の対象形のノ−ズレ−ル３．３は、頭部４が挾開先で
下向き多層溶接されるとともに、ベ−ス部６も挾開先に
て溶接され、腹部５は中空になっている。腹部５に形成
された中空はノ−ズレ−ルの先端へ行く程小さくなる。
他方溶接されたノ−ズレ−ル３．３は、その両側に位置
するウイングレ−ル２．２とベ−ス部７においてのみ溶
接されて一体化され、固定クロッシングを形成してい
る。かかる溶接クロッシング１は、その前後端におい
て、普通レ−ルと継目欠線部がないように突合せ溶接さ
れて分岐器を構成するものである。
対の対象形のノ−ズレ−ル３．３は、頭部４が挾開先で
下向き多層溶接されるとともに、ベ−ス部６も挾開先に
て溶接され、腹部５は中空になっている。腹部５に形成
された中空はノ−ズレ−ルの先端へ行く程小さくなる。
他方溶接されたノ−ズレ−ル３．３は、その両側に位置
するウイングレ−ル２．２とベ−ス部７においてのみ溶
接されて一体化され、固定クロッシングを形成してい
る。かかる溶接クロッシング１は、その前後端におい
て、普通レ−ルと継目欠線部がないように突合せ溶接さ
れて分岐器を構成するものである。
【０００７】図３は溶接クロッシングの通常の溶接個所
の断面図である。このようにレ−ルを並列に重ねたよう
に加工組立したとき、レ−ルの頭部と底部に形成される
溶接開先部のうち本発明の適用個所はレ−ル頭部に相当
する溶接開先Ａ部にある。このＡ部はレ−ル頭部溶接個
所の積層肉盛した断面図を示している。開先が深いこと
から番号（１）〜（１１）のように底部の形成と同時に
多パスの下向き肉盛溶接を行い、２層以上続けて交互に
反転させ底部と同時に実施する。この際、各溶接パスの
開始および終端処理に充分注意を払い、レ−ル頭部表面
に出して行うようにする。これはブロ−ホ−ル、スラグ
巻き込みおよび終端部の高温割れに注意する必要がある
ためである。それらの欠陥の発生を完全に防止するため
に必要な手段である。
の断面図である。このようにレ−ルを並列に重ねたよう
に加工組立したとき、レ−ルの頭部と底部に形成される
溶接開先部のうち本発明の適用個所はレ−ル頭部に相当
する溶接開先Ａ部にある。このＡ部はレ−ル頭部溶接個
所の積層肉盛した断面図を示している。開先が深いこと
から番号（１）〜（１１）のように底部の形成と同時に
多パスの下向き肉盛溶接を行い、２層以上続けて交互に
反転させ底部と同時に実施する。この際、各溶接パスの
開始および終端処理に充分注意を払い、レ−ル頭部表面
に出して行うようにする。これはブロ−ホ−ル、スラグ
巻き込みおよび終端部の高温割れに注意する必要がある
ためである。それらの欠陥の発生を完全に防止するため
に必要な手段である。
【０００８】また、本発明に係る第１の発明である溶接
棒心線の成分は溶接棒全重量に対しＣ：０．５超〜１．
０％の範囲とする。この範囲にした理由は、Ｃ０．５％
以下であると母材レ−ルとの著しいＣ量の差が生じ、そ
のため溶接金属とレ−ルとの凝固温度が大きく異なるた
め、高Ｃで凝固温度の低いレ−ルの溶融境界線近傍の再
溶解液化したオ−ステナイト粒界に、溶接金属の凝固収
縮に起因して発生する収縮歪が加わる結果、溶接熱影響
部（ＨＡＺ）の液化割れが生じると共に、一方、レ−ル
の耐摩耗、耐疲労損傷性には、硬さが高く、高Ｃ共析組
織が得られる微細パ−ライト組織が有効であることから
規制したものである。また、上限を１．０％とした理由
は、溶接棒全重量％のＣ量が１．０％越えると溶着金属
のＣ量が０．９超となり溶接金属に粗大なセメンタイト
が析出し、溶接金属が著しく脆化する。また、溶接作業
性の点においても溶接スラグの粘性が低下しすぎて、溶
接棒先端にまわりこんで、からみやすくなりスム−スな
溶接運棒に支障を来すことから限定した。
棒心線の成分は溶接棒全重量に対しＣ：０．５超〜１．
０％の範囲とする。この範囲にした理由は、Ｃ０．５％
以下であると母材レ−ルとの著しいＣ量の差が生じ、そ
のため溶接金属とレ−ルとの凝固温度が大きく異なるた
め、高Ｃで凝固温度の低いレ−ルの溶融境界線近傍の再
溶解液化したオ−ステナイト粒界に、溶接金属の凝固収
縮に起因して発生する収縮歪が加わる結果、溶接熱影響
部（ＨＡＺ）の液化割れが生じると共に、一方、レ−ル
の耐摩耗、耐疲労損傷性には、硬さが高く、高Ｃ共析組
織が得られる微細パ−ライト組織が有効であることから
規制したものである。また、上限を１．０％とした理由
は、溶接棒全重量％のＣ量が１．０％越えると溶着金属
のＣ量が０．９超となり溶接金属に粗大なセメンタイト
が析出し、溶接金属が著しく脆化する。また、溶接作業
性の点においても溶接スラグの粘性が低下しすぎて、溶
接棒先端にまわりこんで、からみやすくなりスム−スな
溶接運棒に支障を来すことから限定した。
【０００９】次に、溶接棒心線の外周にＣａＯ／ＣａＦ
2の比が１．３〜１．７の範囲になるように被覆剤組成
物を塗布した被覆ア−ク溶接棒を用いた理由は本発明に
係る溶接棒の組成に伴ってスラグ生成剤として、またガ
ス発生ア−ク安定性等の諸条件から最適範囲を定めたも
のである。すなわち、被覆剤中のＣａＯ／ＣａＦ2の比
が１．３未満では、スラグの粘性が高くなるため、溶融
プ−ルからの排除が困難になり、溶接作業上好ましくな
い。一方ＣａＯ／ＣａＦ2の比が１．７超ではスラグ粘
性が再び高くなると共にスラグ発生量も増加するように
なるので健全、スム−スな溶接運棒が出来ない。従っ
て、これらの理由により被覆剤中のＣａＯ／ＣａＦ2の
比を１．３〜１．７と規定した。
2の比が１．３〜１．７の範囲になるように被覆剤組成
物を塗布した被覆ア−ク溶接棒を用いた理由は本発明に
係る溶接棒の組成に伴ってスラグ生成剤として、またガ
ス発生ア−ク安定性等の諸条件から最適範囲を定めたも
のである。すなわち、被覆剤中のＣａＯ／ＣａＦ2の比
が１．３未満では、スラグの粘性が高くなるため、溶融
プ−ルからの排除が困難になり、溶接作業上好ましくな
い。一方ＣａＯ／ＣａＦ2の比が１．７超ではスラグ粘
性が再び高くなると共にスラグ発生量も増加するように
なるので健全、スム−スな溶接運棒が出来ない。従っ
て、これらの理由により被覆剤中のＣａＯ／ＣａＦ2の
比を１．３〜１．７と規定した。
【００１０】更に、本発明に係る第２の発明である溶接
用ソリットワイヤないし溶接用複合ワイヤの成分とし
て、溶加材全重量に対してＣ０．８５〜１．５％とした
理由は、被覆ア−ク溶接棒と異なって炭酸ガスをシ−ル
ドガスにすることが前提のため溶加材中の各成分の消耗
が考慮され、最適Ｃ量は高く、従って０．８５％未満で
あると前記と同様母材レ−ルの溶融境界近傍の再溶解液
化したオ−ステナイト粒界に、溶接金属の凝固収縮に起
因して発生する収縮歪が加わる結果、溶接熱影響部（Ｈ
ＡＺ）の液化割れが生じるためである。しかし１．５％
を越えると前記同様溶接金属のＣ量が高くなりすぎ、溶
接金属の脆化や溶接作業性の劣化を引き起こすことから
限定した。更に加えて、溶接部を９００℃以上に加熱
し、引続き圧縮空気噴霧、すなわち、９００℃以上から
３００℃までの温度を平均冷速１〜５℃／ｍｉｎで緩冷
却することによって、より母材レ−ルと類似のパ−ライ
ト組織、硬さ及び継手強度が得られる。すなわち、母材
レ−ルと類似の高Ｃ性パ−ライトで引張り強さが１００
ｋｇ／ｍｍ2以上の溶融金属を得ることが出来る。
用ソリットワイヤないし溶接用複合ワイヤの成分とし
て、溶加材全重量に対してＣ０．８５〜１．５％とした
理由は、被覆ア−ク溶接棒と異なって炭酸ガスをシ−ル
ドガスにすることが前提のため溶加材中の各成分の消耗
が考慮され、最適Ｃ量は高く、従って０．８５％未満で
あると前記と同様母材レ−ルの溶融境界近傍の再溶解液
化したオ−ステナイト粒界に、溶接金属の凝固収縮に起
因して発生する収縮歪が加わる結果、溶接熱影響部（Ｈ
ＡＺ）の液化割れが生じるためである。しかし１．５％
を越えると前記同様溶接金属のＣ量が高くなりすぎ、溶
接金属の脆化や溶接作業性の劣化を引き起こすことから
限定した。更に加えて、溶接部を９００℃以上に加熱
し、引続き圧縮空気噴霧、すなわち、９００℃以上から
３００℃までの温度を平均冷速１〜５℃／ｍｉｎで緩冷
却することによって、より母材レ−ルと類似のパ−ライ
ト組織、硬さ及び継手強度が得られる。すなわち、母材
レ−ルと類似の高Ｃ性パ−ライトで引張り強さが１００
ｋｇ／ｍｍ2以上の溶融金属を得ることが出来る。
【００１１】
実施例１ 表１に溶接クロッシングを製作する上で使用するＪＩＳ
−６０Ｋｇ炭素鋼レ−ルの組成を示す。これら組成のレ
−ルを用いて、表２に示す被覆ア−ク溶接法の条件、す
なわち、溶接棒全重量に対して０．５超〜１．０％まで
の範囲で炭素量を含有するＡ〜Ｃのいわゆる溶接棒を用
いた被覆ア−ク溶接法と比較例Ｅ〜Ｆをレ−ル頭部に図
３に示すような開先溝部に用いて製造した。そのときの
溶接施工条件は、溶接棒径：４および５ｍｍ、極性：直
流逆極（棒＋）ＤＣＲＰ、溶接電流：１５０〜２００Ａ
（４ｍｍ）、２１０〜２６０Ａ（５ｍｍ）、電圧：２４
〜２７Ｖ、肉盛速度：１０〜１４ｃｍ／ｍｉｎ、予熱：
２００〜５００℃、パス間温度：２００℃で行った。そ
の製造した溶接クロッシングの性能および作業性の結果
を表３に示す。この表から明らかなように、本発明にお
いては、耐摩耗性や耐損傷性の優れたパ−ライト組織と
なり、欠陥発生も全くなく、しかも作業能率的にも実用
性の高いことがわかる。これに対して比較例は耐摩耗性
の低いベイナイトを生成し、高温ＨＡＺ液化われを生じ
た。
−６０Ｋｇ炭素鋼レ−ルの組成を示す。これら組成のレ
−ルを用いて、表２に示す被覆ア−ク溶接法の条件、す
なわち、溶接棒全重量に対して０．５超〜１．０％まで
の範囲で炭素量を含有するＡ〜Ｃのいわゆる溶接棒を用
いた被覆ア−ク溶接法と比較例Ｅ〜Ｆをレ−ル頭部に図
３に示すような開先溝部に用いて製造した。そのときの
溶接施工条件は、溶接棒径：４および５ｍｍ、極性：直
流逆極（棒＋）ＤＣＲＰ、溶接電流：１５０〜２００Ａ
（４ｍｍ）、２１０〜２６０Ａ（５ｍｍ）、電圧：２４
〜２７Ｖ、肉盛速度：１０〜１４ｃｍ／ｍｉｎ、予熱：
２００〜５００℃、パス間温度：２００℃で行った。そ
の製造した溶接クロッシングの性能および作業性の結果
を表３に示す。この表から明らかなように、本発明にお
いては、耐摩耗性や耐損傷性の優れたパ−ライト組織と
なり、欠陥発生も全くなく、しかも作業能率的にも実用
性の高いことがわかる。これに対して比較例は耐摩耗性
の低いベイナイトを生成し、高温ＨＡＺ液化われを生じ
た。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】
【表３】 実施例２ 実施例１と同様に、溶接クロッシングを製作する上で使
用するＪＩＳ−６０Ｋｇ炭素鋼レ−ルの組成を表１に示
す。これら組成のレ−ルを用いて、表４に示す溶加材Ｇ
〜Ｊ種の溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜１．５％を
含有する溶接用ソリッドワイヤないし溶接用複合ワイヤ
を消耗電極として用いた炭酸ガス系シ−ルドア−ク溶接
法及び比較例Ｋ，Ｌ種ををレ−ル頭部に図３に示すよう
な開先溝部に用いて製造した。そのときの溶接施工条件
は、ワイヤ径：１．６ｍｍ、極性：直流逆極、溶接電
流：２２０〜３００Ａ、電圧：２４〜３０Ｖ、肉盛速
度：１２〜１８ｃｍ／ｍｉｎ、予熱：２００〜５００
℃、パス間温度：２００℃で行った。その製造した溶接
クロッシングの性能および作業性の結果を表５に示す。
この表から明らかなように、本発明においては、耐摩耗
性や耐損傷性の優れたパ−ライト組織となり、欠陥発生
も全くなく、しかも作業能率的にも実用性の高いことが
わかる。これに対して比較例は耐摩耗性の低いベイナイ
トを生成し、高温ＨＡＺ液化われを生じた。
用するＪＩＳ−６０Ｋｇ炭素鋼レ−ルの組成を表１に示
す。これら組成のレ−ルを用いて、表４に示す溶加材Ｇ
〜Ｊ種の溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜１．５％を
含有する溶接用ソリッドワイヤないし溶接用複合ワイヤ
を消耗電極として用いた炭酸ガス系シ−ルドア−ク溶接
法及び比較例Ｋ，Ｌ種ををレ−ル頭部に図３に示すよう
な開先溝部に用いて製造した。そのときの溶接施工条件
は、ワイヤ径：１．６ｍｍ、極性：直流逆極、溶接電
流：２２０〜３００Ａ、電圧：２４〜３０Ｖ、肉盛速
度：１２〜１８ｃｍ／ｍｉｎ、予熱：２００〜５００
℃、パス間温度：２００℃で行った。その製造した溶接
クロッシングの性能および作業性の結果を表５に示す。
この表から明らかなように、本発明においては、耐摩耗
性や耐損傷性の優れたパ−ライト組織となり、欠陥発生
も全くなく、しかも作業能率的にも実用性の高いことが
わかる。これに対して比較例は耐摩耗性の低いベイナイ
トを生成し、高温ＨＡＺ液化われを生じた。
【００１５】
【表４】
【００１６】
【表５】
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る溶加材
をレ−ル頭部の溶接開先部に用いて製造した溶接クロッ
シングは従来問題としていた耐摩耗性や耐損傷性の問題
が解決され、しかも作業能率的にも実用性の高い溶接法
を提供することにある。
をレ−ル頭部の溶接開先部に用いて製造した溶接クロッ
シングは従来問題としていた耐摩耗性や耐損傷性の問題
が解決され、しかも作業能率的にも実用性の高い溶接法
を提供することにある。
【図１】溶接クロッシングの全体を示す平面図、
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図、
【図３】溶接クロッシングの通常の溶接個所の断面図で
ある。
ある。
１ 溶接クロッシング ２ ウイングレ−ル ３ ノ−ズレ−ル ４ 頭部 ５ 腹部 ６、７ ベ−ス部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】本発明は、前記のよう
な従来技術における問題点を解消すべき、本発明者ら
は、鋭意研究を重ねた結果、従来の溶加材によって形成
された溶着金属は母材レールと著しく異なった成分とな
るために前記問題が発生することを知見し、溶着金属が
従来の溶接には不適当とされてきた母材レールと類似の
高Ｃ型パーライト組成となるレールの補修溶接方法を見
出した。その発明の要旨とするところは、 （１）ノーズレールとウイングレールから構成される溶
接クロッシングにおいて、レール頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：０．５超〜
１．０％を含有し、かつ溶接棒心線の外周にＣａＯ／Ｃ
ａＦ２の比が１．３〜１．７の範囲になるように被覆剤
組成を塗布した被覆アーク溶接棒を用いて連続多層溶接
することを特徴とする溶接クロッシングの製造方法 （２）ノーズレールとウイングレールから構成される溶
接クロッシングにおいて、レール頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜
１．５％を含有する溶接用ソリッドワイヤないし溶接用
複合ワイヤを消耗電極として用いた炭酸ガス系シールド
アーク溶接法により連続多層溶接することを特徴とする
溶接クロッシングの製造方法 （３）前記（１）または（２）記載の溶接クロッシング
の製造工程を施した後、該当溶接部を９００℃以上に加
熱し、引続き圧縮空気噴射により緩冷却を行うことを特
徴とする溶接クロッシングの製造方法にある。
な従来技術における問題点を解消すべき、本発明者ら
は、鋭意研究を重ねた結果、従来の溶加材によって形成
された溶着金属は母材レールと著しく異なった成分とな
るために前記問題が発生することを知見し、溶着金属が
従来の溶接には不適当とされてきた母材レールと類似の
高Ｃ型パーライト組成となるレールの補修溶接方法を見
出した。その発明の要旨とするところは、 （１）ノーズレールとウイングレールから構成される溶
接クロッシングにおいて、レール頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：０．５超〜
１．０％を含有し、かつ溶接棒心線の外周にＣａＯ／Ｃ
ａＦ２の比が１．３〜１．７の範囲になるように被覆剤
組成を塗布した被覆アーク溶接棒を用いて連続多層溶接
することを特徴とする溶接クロッシングの製造方法 （２）ノーズレールとウイングレールから構成される溶
接クロッシングにおいて、レール頭部に相当する溶接開
先部を溶接する際、溶加材全重量に対しＣ：０．８５〜
１．５％を含有する溶接用ソリッドワイヤないし溶接用
複合ワイヤを消耗電極として用いた炭酸ガス系シールド
アーク溶接法により連続多層溶接することを特徴とする
溶接クロッシングの製造方法 （３）前記（１）または（２）記載の溶接クロッシング
の製造工程を施した後、該当溶接部を９００℃以上に加
熱し、引続き圧縮空気噴射により緩冷却を行うことを特
徴とする溶接クロッシングの製造方法にある。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１０】更に、本発明に係る第２の発明である溶接
用ソリットワイヤないし溶接用複合ワイヤの成分とし
て、溶加材全重量に対してＣ０．８５〜１．５％とした
理由は、被覆アーク溶接棒と異なって炭酸ガスをシール
ドガスにすることが前提のため溶加材中の各成分の消耗
が考慮され、最適Ｃ量は高く、従って０．８５％未満で
あると前記と同様母材レールの溶融境界近傍の再溶解液
化したオーステナイト粒界に、溶接金属の凝固収縮に起
因して発生する収縮歪が加わる結果、溶接熱影響部（Ｈ
ＡＺ）の液化割れが生じるためである。しかし１．５％
を越えると前記同様溶接金属のＣ量が高くなりすぎ、溶
接金属の脆化や溶接作業性の劣化を引き起こすことから
限定した。更に加えて、溶接部を９００℃以上に加熱
し、引続き圧縮空気噴霧、すなわち、９００℃以上から
３００℃までの温度を平均冷速１〜５℃／ｓで緩冷却す
ることによって、より母材レールと類似のパーライト組
織、硬さ及び継手強度が得られる。すなわち、母材レー
ルと類似の高Ｃ性パーライトで引張り強さが１００ｋｇ
／ｍｍ２以上の溶融金属を得ることが出来る。
用ソリットワイヤないし溶接用複合ワイヤの成分とし
て、溶加材全重量に対してＣ０．８５〜１．５％とした
理由は、被覆アーク溶接棒と異なって炭酸ガスをシール
ドガスにすることが前提のため溶加材中の各成分の消耗
が考慮され、最適Ｃ量は高く、従って０．８５％未満で
あると前記と同様母材レールの溶融境界近傍の再溶解液
化したオーステナイト粒界に、溶接金属の凝固収縮に起
因して発生する収縮歪が加わる結果、溶接熱影響部（Ｈ
ＡＺ）の液化割れが生じるためである。しかし１．５％
を越えると前記同様溶接金属のＣ量が高くなりすぎ、溶
接金属の脆化や溶接作業性の劣化を引き起こすことから
限定した。更に加えて、溶接部を９００℃以上に加熱
し、引続き圧縮空気噴霧、すなわち、９００℃以上から
３００℃までの温度を平均冷速１〜５℃／ｓで緩冷却す
ることによって、より母材レールと類似のパーライト組
織、硬さ及び継手強度が得られる。すなわち、母材レー
ルと類似の高Ｃ性パーライトで引張り強さが１００ｋｇ
／ｍｍ２以上の溶融金属を得ることが出来る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【表３】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】
【表５】
フロントページの続き (72)発明者 内野 耕一 北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 杉野 和男 北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 大石橋 宏次 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 上山 且芳 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 大原 宗行 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 辰己 光正 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内
Claims (3)
- 【請求項１】 ノ−ズレ−ルとウイングレ−ルから構成
される溶接クロッシングにおいて、レ−ル頭部に相当す
る溶接開先部を溶接する際、溶接棒全重量に対しＣ：
０．５超〜１．０％を含有し、かつ溶接棒心線の外周に
ＣａＯ／ＣａＦ2の比が１．３〜１．７の範囲になるよ
うに被覆剤組成を塗布した被覆ア−ク溶接棒を用いて連
続多層溶接することを特徴とする溶接クロッシングの製
造方法。 - 【請求項２】 ノ−ズレ−ルとウイングレ−ルから構成
される溶接クロッシングにおいて、レ−ル頭部に相当す
る溶接開先部を溶接する際、溶加材全重量に対しＣ：
０．８５〜１．５％を含有する溶接用ソリッドワイヤな
いし溶接用複合ワイヤを消耗電極として用いた炭酸ガス
系シ−ルドア−ク溶接法により連続多層溶接することを
特徴とする溶接クロッシングの製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の溶接クロ
ッシングの製造工程を施した後、該当溶接部を９００℃
以上に加熱し、引続き圧縮空気噴射により緩冷却を行う
ことを特徴とする溶接クロッシングの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353051A JP2601742B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 溶接クロッシングの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3353051A JP2601742B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 溶接クロッシングの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05169295A true JPH05169295A (ja) | 1993-07-09 |
| JP2601742B2 JP2601742B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=18428239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3353051A Expired - Lifetime JP2601742B2 (ja) | 1991-12-18 | 1991-12-18 | 溶接クロッシングの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2601742B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016113880A (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | 株式会社峰製作所 | クロッシング構造、ノーズレール及びその製造方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162596A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-27 | Nippon Steel Corp | レール溶接用複合ワイヤ |
| JPH01197093A (ja) * | 1988-01-30 | 1989-08-08 | Daiwa Kogyo Kk | 溶接クロッシング及びその製造方法 |
| JPH01266990A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Nippon Steel Corp | レールのエンクローズアーク溶接用被覆アーク溶接棒 |
| JPH02200379A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Nippon Steel Corp | レールの突合せ被覆アーク溶接法 |
-
1991
- 1991-12-18 JP JP3353051A patent/JP2601742B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01162596A (ja) * | 1987-12-17 | 1989-06-27 | Nippon Steel Corp | レール溶接用複合ワイヤ |
| JPH01197093A (ja) * | 1988-01-30 | 1989-08-08 | Daiwa Kogyo Kk | 溶接クロッシング及びその製造方法 |
| JPH01266990A (ja) * | 1988-04-19 | 1989-10-24 | Nippon Steel Corp | レールのエンクローズアーク溶接用被覆アーク溶接棒 |
| JPH02200379A (ja) * | 1989-01-30 | 1990-08-08 | Nippon Steel Corp | レールの突合せ被覆アーク溶接法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016113880A (ja) * | 2014-12-18 | 2016-06-23 | 株式会社峰製作所 | クロッシング構造、ノーズレール及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2601742B2 (ja) | 1997-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4558780B2 (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| JP5019781B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接フラックス入りワイヤを使用するｍｉｇアーク溶接方法 | |
| JP2016508877A (ja) | 衝撃靱性に優れた超高強度フラックスコアードアーク溶接継手及びこれを製造するための溶接ワイヤ | |
| PL181562B1 (pl) | Sposób automatycznego lub pólautomatycznego napawania zuzytych szyn PL | |
| JP2601741B2 (ja) | レ−ルの補修溶接方法 | |
| JPH05169295A (ja) | 溶接クロッシングの製造方法 | |
| JP2017074602A (ja) | 球状黒鉛鋳鉄同士あるいは球状黒鉛鋳鉄と鋼の溶接部、および、当該溶接に用いる溶接材料と溶接部の熱処理方法 | |
| JP3971074B2 (ja) | ニハード鋳鉄母材の多層肉盛炭酸ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP4153650B2 (ja) | 高溶接性レールの製造方法 | |
| JPH02258192A (ja) | レールのエンクローズアーク溶接用被覆アーク溶接棒 | |
| JP5280060B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接方法 | |
| JP4516702B2 (ja) | 高靭性低温変態フラックス入りワイヤ | |
| JP5080748B2 (ja) | タンデムアーク溶接方法 | |
| JP3272845B2 (ja) | Ｃｒ−Ｍｏ系レール用被覆アーク溶接棒 | |
| JPH08276293A (ja) | レール溶接用複合ワイヤ | |
| JPH0451275B2 (ja) | ||
| KR102150974B1 (ko) | 저온 충격인성이 우수한 탄뎀 가스 실드 아크 용접 와이어 | |
| JP2687008B2 (ja) | レールのエンクローズアーク溶接用被覆アーク溶接棒 | |
| JP3254032B2 (ja) | レールエンクローズアーク溶接用被覆アーク溶接棒 | |
| JPH0454557B2 (ja) | ||
| KR20210031511A (ko) | 수직 방향 협개선 용접 조인트의 제조 방법 및 수직 방향 협개선 용접 조인트 | |
| JP3281097B2 (ja) | 相対向するレールのアーク溶接法 | |
| JPH0451277B2 (ja) | ||
| JPH01197093A (ja) | 溶接クロッシング及びその製造方法 | |
| JP2007144429A (ja) | 下向きすみ肉サブマージアーク溶接用ボンドフラックス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961029 |